위성영상자료 활용서비스 활성화를 위한 권역별 공간정보센터 설립방안에 관한 연구

조윤원(Jo, Yun-Won),조명희(Jo, Myung-Hee),홍성언(Hong, Sung-Eon) 한국지적학회 2009 한국지적학회지 Vol.25 No.1

최근 위치기반 산업의 급격한 성장과 통신, 컴퓨터, GIS 기술 등의 발전에 따라 지질 및 자원탐사, 해양, 산림, 환경, 농업 등 국토전반을 효율적으로 관리하기위한 고해상도 위성영상의 활용 또한 급격히 증가하고 있는 실정이다. 아울러 효율적인 영상자료의 배포와 높은 활용성 제고를 위해서는 세계 각국의 위성영상 시장은 민간 중심의 솔루션과 유통 센터 구축으로 전환하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 고해상 국가 위성을 발사하여 운영하고 있는 일본의 JAXA를 벤치마킹하여 다목적실용위성영상(KOMPSAT: Korea Multi-Purpose Satellite) 영상자료의 활용성 극대화를 도모할 수 있는 위성영상의 유통체계와 이를 통하여 관련기술개발, 교육 및 홍보 등을 합리적으로 수행할 수 있는 권역별 공간영상정보센터 설립의 구체적인 방법을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 우리나라의 권역별 공간영상정보센터의 의의와 역할에 대하여 정의하고 나아가 국가차권의 지원전략에 대하여 알아보았다. Recently in order to manage the national land information such as geological features, resources monitoring, ocean, forest, environment, agriculture, the application of high resolution satellite images would be on increase with LBS(Location Based Service), telecommunication, computing, GIS technologies. Also the world market tends to establish a private enterprise based solution development or regional distribution system center the efficient distribution of satellite image and high application. In this study, the successful benchmarking, JAXA(Japan Aerospace Exploration Agency) was executed in order to revitalize KOMPSAT(Korea Multi-Purpose Satellite) data application and then the specific plan to establish RSIIC(Regional Spatial Image Information Center) was proposed in charged of efficient distribution system of satellite image data, related technology development, education and public relation. For this the significance and role of RSIIC were first defined and the national supporting strategy was recognized.

시계열 RapidEye영상과 객체기반 변화탐지 기법을 이용한 논벼 재배지역 추출

이성학 ( Sunghack Lee ),최진용 ( Jinyong Choi ),오윤경 ( Yunkyung Oh ),이상현 ( Sanghyun Lee ),박나영 ( Nayoung Park ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-

최근 발사된 대부분의 인공위성은 고해상도위성(High Resolution Satellite)이며, 이전의 중/저해상도 위성영상과는 다른 영상 분석 방법이 필요하다. 중/저해상도 위성영상 분석을 위해서는 픽셀기반의 분류 방법이 주로 사용된 반면, 고해상도 위성영상에서 픽셀기반(Pixel-based) 분류방법을 적용할 경우 정확도를 떨어지는 경우가 많으며, 이는 위성영상의 해상도 증가로 분석 대상물보다 픽셀 크기가 작아짐에 따라 발생한다. 즉, 분석대상물 내에 다른 분광특성을 가지는 픽셀이 혼재하여 분석이 힘들어진다. 하지만 고해상도 위성은 중/저해상도 위성에 비해 더욱 많은 공간정보를 담고 있다. 따라서 고해상도 위성영상의 효과적인 분석을 위하여 객체기반(Object-based) 분석방법이 많이 적용되고 있다. 객체기반 분석 방법은 고해상도 영상에서 균일한(Homogeneous) 분광정보를 가지는 작은 객체(Object)로 분할(Segmentation)한 뒤 다시 보다 큰 객체로 분류(Classification)하며, 분할된 객체는 픽셀이 아닌 폴리곤( Polygon)형태로 표현된다. 고해상도 위성영상을 균일한 객체로 분할할 때 분할 크기에 다른 형태의 정보를 표현한다. 예를 들어 논벼 재배지역에서 하나의 필지 단위로 객체를 분할할 수도 있으나 용수구역단위에 가깝도록 분할 할 수 도 있다. 따라서 객체 분할 크기에 따라 각기 다른 위상정보를 가진 객체를 생성할 수 있으며, 이들의 관계를 이용하면 분류의 정확도 뿐 만 아니라 시계열 위성영상의 분할 시에 동일 영역에서 발생하는 객체분할의 불일치 문제를 해결하는데 유용하다. 객체기반 변화 탐지는 시계열 위성영상에 대하여 시간변화에 따른 지표의 변화를 탐지하는 방법으로 픽셀단위 변화탐지와 함께 분할된 객체의 형상과 위상정보를 함께 이용한다. 본 연구에서 목적은 북한 황해도 재령군 지역을 대상으로 시계열(4월, 6월, 8월) RapidEye(5m 해상도) 위성영상을 이용하여 논벼 재배 지역을 추출하는데 있어 객체기반의 변화탐지 기법을 적용하고자 한다. 다양한 객체 크기별 객체분할에는 Trimble사의 eCognition^® 소프트웨어를 이용하며, 객체분석과 논벼 재배지역 추출을 위해서 계층적 분류방법을 사용한다. 객체기반의 변화탐지 기법의 성능을 평가하기 위하여 전통적인 픽셀기반의 분류방법을 같은 지역에 대해 적용한 후 결과를 비교하고자 한다.

위성/드론영상 기반 농업가뭄관리를 위한 모니터링 및 자료체계 정립

남원호 ( Won-ho Nam ),윤동현 ( Dong-hyun Yoon ),장민원 ( Min-won Jang ),김원균 ( Won-kyun Kim ),김희문 ( Hi-mun Kim ),김대의 ( Dae-eui Kim ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

가뭄은 다른 재난에 비해 영향면적이 넓고 장기간에 걸쳐 느린 속도로 진행되므로 광역에 걸쳐 전반적인 정보를 획득 할 수 있는 위성영상 모니터링 기술 개발이 필요하다. 신속한 농업재해 대응 의사결정지원을 위한 농업가뭄 모니터링 및 예측 기술이 필요하며, 농업가뭄에 대한 과학적, 체계적, 종합적, 장기적 대응체계 기반 구축을 위해 전국적으로 분포한 농업 분야의 특성상 위성영상 기반의 원격탐사기술의 도입이 대두되고 있다. 원격탐사기술의 발전에 따라 인공 위성과 드론을 위한 실시간 모니터링 기술이 실용화되고 있고, 향후 취득 가능한 위성영상의 해상도는 더욱 높아질 것을 고려하면 위성영상 기반 농업가뭄 모니터링 기술 확보가 요구되며, 국내의 농업·농촌용수 및 농업재해 관리에 있어서 위성영상을 활용한 농업가뭄 판단에 앞서 농업분야에 활용 가능한 위성영상 자료 수집, 분류, 체계화 및 표준화 연구 기반 정립이 필요하다. 본 연구에서는 농업가뭄 모니터링을 위한 위성영상 기반의 농업가뭄자료 분류 및 체계화 정립, 위성영상기반 농업가뭄 모니터링 모델 개발, 드론영상 및 위성영상 연계를 통한 농업가뭄 모니터링 방안 등의 세부 연구내용으로 위성영상과 드론의 통합적인 가뭄 모니터링과 예경보 시스템을 구축하여, 농업재해의 신속한 피해 현황을 파악하여 선제적 대응이 가능하도록 맞춤지능형 의사결정의 지원 및 정보를 제공하고자 한다.

다목적실용위성 광학 영상 데이터 제공 및 품질관리

박대순,서두천,김희섭 (사)지오에이아이데이터학회 2022 GEO DATA Vol.4 No.4

한국항공우주연구원에서는 신뢰성 있는 광학 위성 영상 제품을 사용자에게 제공하기 위해 광학 위성 영상에 대한 품질관리를 수행하고 있다. 본 논문은 광학 위성 영상 제품 활용을 증진하기 위하여 다목적실용위성 3호와 다목적실용위성 3A호의 특징, 운영, 촬영 모드를 설명하였으며, 사용자에게 제공되는 위성 영상 제품에 대한 설명과 위성 영상 제품 품질 관리를 기술하였다. 2012년에 발사된 다목적실용위성 3호와 2015년에 발사된 다목적실용위성 3A호는 전세계 다양한 지역 영상을 촬영하고, 이를 웹을 통해 사용자에게 제공하고 있다. 사용자는 카탈로그 검색을 통해 촬영된 영상을 검색할 수 있으며, 신규 촬영 주문을 할 수 있다. 한국항공우주연구원이 품질 관리하여 제공하는 다목적실용위성 광학 영상은 지구 관측 및 위성 영상 활용 증진에 도움이 될 것으로 예상된다

다목적실용위성 5호 영상 데이터 제공 및 품질관리

양도철,정호령,서두천 (사)지오에이아이데이터학회 2022 GEO DATA Vol.4 No.4

한국항공우주연구원에서는 사용자에게 신뢰성 있는 다목적실용위성 5호(KOMPSAT-5, K5) SAR 영상제품을 제공하기 위해 지속적인 품질관리를 수행하고 있다. 본 논문에서는 다목적실용위성 5호 위성 및 운영, 자료 처리, 품질관리, 데이터 제공에 대하여 기술하였다. 다목적실용위성 5호 위성의 영상관점에서의 운영 및 영상모드 특성에 대해서 기술하였고 사용자에게 제공하는 영상제품의 분류 및 제품의 특성에 대해서 설명하였다. 또한 SAR 영상의 품질관리를 위해 영상 데이터 획득, 품질인자 측정 및 결과에 대해서 기술하였다. 끝으로 지속적인 품질관리를 통하여 품질이 확인된 영상제품을 사용자에게 신속하게 제공하기 위해 아리랑 시스템을 통한 다목적실용위성 검색 및 주문 방법에 대해서도 설명하고 있다. 다목적실용위성 영상제품은 아리랑 위성 검색 및 주문 시스템(https://ksatdb.kari.re.kr/arirang/)에서 검색 및 주문 가능하다.

고해상도 위성영상을 이용한 토지피복도 제작기법 연구

구자용 국토지리학회 2007 국토지리학회지 Vol.41 No.1

Since the high resolution satellite image represents detailed features of earth surfaces, we can extract concrete geographic information from it. In this study the process to extract the land cover map from high resolution satellite images is developed. We process the high resolution image using texture analysis and compose the objects. Then these objects are classified in the land cover map by object-oriented classification. The texture analysis identifying spatial features is an effective technique to process the high resolution satellite image. Also, the object-oriented classification is useful for dealing with the objects aggregated by pixels. Test data from the study area is applied to generate the land cover map using texture analysis and object-oriented classification. This test reveals that the result of the processing method developed in this study is superior than that of previous pixel-based classification. 고해상도의 위성영상은 지표면의 다양한 모습들을 상세히 표현하고 있기 때문에 지표면의 구체적인 정보를 취득할 수 있다. 본 연구에서는 고해상도 위성영상으로부터 지리정보를 효율적으로 추출하여 토지피복도를 작성하는 기법을 개발하였다. 고해상도 위성영상을 처리하기 위하여 베리오그램을 이용한 텍스쳐 분석을 실시하고 이를 이용하여 영상자료를 객체로 구성한 후 객체지향적 분류기법을 적용하여 토지피복 분류도를 제작하였다. 고해상도 위성영상은 공간차원으로 영상의 특성을 파악하는 텍스쳐 분석을 이용하는 것이 적절하다. 또한 영상에서 표현되는 화소들을 하나의 객체로 묶어서 처리하는 객체지향적 분류기법을 적용하는 것이 효과적이다. 사례지역의 고해상도 위성영상 자료를 이용하여 본 연구에서 개발한 위성영상 처리과정을 적용하여 토지피복 분류도를 작성한 결과, 기존의 화소기반 분광특성을 이용한 결과에 비하여 분류 정확도와 영상의 활용도 측면에서 우수한 것으로 나타났다.

고해상도 위성 영상자료 표준화 동향

이동한(Lee Dong-Han),서두천(Seo Doo-Chun),임효숙(Lim Hyo-Suk) 한국항공우주연구원 2008 항공우주산업기술동향 Vol.6 No.2

본 논문에서는, 위성 영상자료 표준화에 대한 정의 및 표준화에 따른 일반 사용자들의 요구사항들을 설명한다. 위성을 개발하고 운영하더라도 일반 사용자가 사용하지 않는다면 그 위성은 무용지물일 수밖에 없다. 일반 사용자가 위성 영상자료를 원활하게 사용하기 위해서는 위성 영상자료에 대한 표준화가 이루어져야하고 한국항공우주연구원은 아리랑 위성의 개발 기관으로서 위성 영상자료의 표준화를 완수해야한다. 위성 영상자료의 표준화를 위해서는 위성 개발 요구사항, 국제 영상자료 표준화, 일반 사용자 요구사항들을 반영해야 하고, 일반 사용자들에게 제공되는 영상자료도 표준 형식을 수용해야한다. 또한 위성 영상자료 품질을 확보하기 위한 검보정 작업이 필수적으로 수행되어야 한다. 한국항공우주연구원은 이미 운영 중인 아리랑 위성 2호를 포함하여 다목적실용위성 5호와 3호의 표준화를 위한 작업을 단계별로 수행 중이다. In this paper, the definition and the requirement from Users of standardization of high resolution satellite image data will be presented. If Users do not use the satellite image data, the satellite will be useless thing though it has been developed and operated now. The standardization of the satellite image data will make Users use the image data with no problem, so KARI has to do the standardization of it as a space agency that has developed and operated the satellite. For the standardization of it, the technical requirement to develop the satellite, the international standardization for the satellite image data and the requirement from Users will be reflected into the satellite development, and then the format and content of the satellite image data to Users have to be accommodated with the standard format of it. In addition to it, the calibration and validation just make sure of the quality of the satellite image data. For this, KARI has just been doing the standardization of KOMPSAT series in stages.

융합평가 지수에 따른 고해상도 위성영상 기반 변화탐지 정확도의 비교평가

Wang Biao,최석근(Choi, Seok Geun),최재완(Choi, Jae Wan),양성철(Yang, Sung Chul),변영기(Byun, Young Gi),박경식(Park, Kyeong Sik) 대한공간정보학회 2013 대한공간정보학회지 Vol.21 No.2

변화탐지 기법은 위성영상의 활용 및 국토 모니터링에 있어서 필수적인 알고리즘이다. 그러나, 변화탐지 기법을 고해상도 위성영상에 적용할 경우, 다시기 영상 간의 기하학적 차이 등에 의하여 변화탐지 정확도가 저하될 수 있다. 본 연구에서는 효과적인 위성영상의 변화탐지를 위하여 기존의 융합 영상 평가지수를 활용하고자 한다. 또한, 기존의 다시기 위성영상을 활용한 일반적인 변화탐지 기법과 교차융합영상을 이용한 변화탐지 결과를 비교하여, 다시기 고해상도 위성영상에 적합한 변화탐지 기법을 제안하고자 한다. 이를 위해, 융합영상 평가 지수인 ERGAS, UIQI, SAM를 무감독 변화탐지 기법에 적용하고 기존의 CVA를 이용한 변화탐지 기법의 결과와 비교하였다. 또한, 영상융합 기법에 따른 고해상도 위성영상 변화탐지 정확도를 평가하여 고해상도 위성영상의 무감독 변화탐지에서 발생할 수 있는 기하학적 오차를 최소화할 수 있는 방법을 분석하였다. 실험결과, 교차융합영상과 ERGAS 지수를 활용한 변화탐지 기법이 기존 기법과 비교하여 상대적으로 높은 변화지역 탐지 가능성을 가지는 것을 확인할 수 있었다. Change detection technique is essential to various applications of Very High-Resolution(VHR) satellite imagery and land monitoring. However, change detection accuracy of VHR satellite imagery can be decreased due to various geometrical dissimilarity. In this paper, the existing fusion evaluation indexes were revised and applied to improve VHR imagery based change detection accuracy between multi-temporal images. In addition, appropriate change detection methodology of VHR images are proposed through comparison of general change detection algorithm with cross-sharpened image based change detection algorithm. For these purpose, ERGAS, UIQI and SAM, which were representative fusion evaluation index, were applied to unsupervised change detection, and then, these were compared with CVA based change detection result. Methodologies for minimizing the geometrical error of change detection algorithm are analyzed through evaluation of change detection accuracy corresponding to image fusion method, also. The experimental results are shown that change detection accuracy based on ERGAS index by using cross-sharpened images is higher than these based on other estimation index by using general fused image.

재난유형별 최적 위성영상 분석을 위한 위성 궤도 시뮬레이션 연구 및 적용 : 태풍 미탁(2019) 사례

임소망,강기묵,황의호,유완식 한국지리정보학회 2022 한국지리정보학회지 Vol.25 No.4

재난·재해에 신속하게 대응하기 위하여 다양한 센서의 위성영상 활용이 가능한 뉴스페이스 시대가 열렸다. 국내·외 운용 중인 위성의 수가 늘어나고 위성 센서의 특성이 다양하므로, 재난유형에 최적화된 위성영상을 찾는 것이 필요하다. 재난 유형은 태풍, 호우, 가뭄, 산불 등으로 나누고각 재난유형별로 위성의 궤도, 능동/수동 센서, 공간 해상도, 파장대, 재방문주기를 고려한 최적의위성 영상을 선정하였다. 각 위성궤도 TLE(Two Line Element) 정보는 SGP4(Simplified General Perturbations version 4) 모델에 적용하여 위성궤도 시뮬레이션 알고리즘을 개발하였다. 개발된알고리즘은 위성 궤도를 10초 간격으로 시뮬레이션하고 각 센서의 입사각을 고려하여 정확한 관측영역을 선정하였다. 위성궤도 시뮬레이션 알고리즘을 2019년 태풍 미탁 사례에 적용하여 실제촬영된 위성 리스트와 비교 및 분석하였다. 분석된 결과를 통해 재난 발생 지역의 촬영된 영상과촬영 예정인 영상의 시간 및 영역을 수 초 이내 분석하여 재난 유형에 따른 최적의 위성영상을 선정하였다. 향후, 재난이 발생했을 때 위성영상을 신속하게 요청하고 확보할 수 있는 체계 구축에기반이 되고자 한다.

위성영상 상용화 지원시스템 구축 및 개발

배희진(Bae Hee-Jin),전갑호(Jeon Gab-ho),전정남(Jun Jung-Nam),김민아(Kim Min-a),채태병(Chae Tae-byeong) 한국항공우주연구원 2010 항공우주산업기술동향 Vol.8 No.1

2006년에 발사된 다목적실용위성 2호는 다목적실용위성 1호에 비해 공간해상도가 43.5배나 향상되어 영상의 활용도가 높아졌다. 이에 위성영상 상용화 지원을 위하여 다목적실용위성 사용자 지원팀(KOCUST KOMPSAT Customer & User Support Team)을 구성하여 상용화 운영 절차를 정립하고 각 절차에 상응하는 업무를 정의하고 위상영상 상용화 지원시스템을 구축하였다. 현재 영상운영지원팀에서 다양한 수요자에 맞게 지속적으로 위성영상 상용화 지원시스템을 구축 및 개발하고 있다. 본 연구에서는 현재까지 개발된 상용 수요자에 맞는 지원시스템의 구성 및 기능과 이와 관련된 운영업무를 기술하고 향후 개발방향을 논의해보고자 한다. Utilization of KOMPSAT-2 satellite image is growing, because the resolution of KOMPSAT -2 is improved 43.5 times than that of KOMPSAT-1. To support for satellite image commercialization, KOCUST(KOMPSAT Customer & User Support Team) was composed, operation process was established and defined and support system for satellite image Commercialization was constructed. Also the support system constantly is improved for various user. In this paper, organization and function of support system developed so far these days for commercial user and operations related with it were described. In addition, direction of development was discussed.