• 제목/요약/키워드: Polarimetric parameters

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Polarimetric Parameters Extraction to Understand the Scattering Behavior of NASA/JPL AIRSAR Data

  • Yang, Min-Sil;Moon, Wooil-M.
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.442-447
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    • 2002
  • When a SAR system operates in a full-polarimetic mode, the amount of the information one can extract is so complex that the effective presentation of the information is important. However, the information acquired from the polarimetric SAR data is often difficult to interpret by itself, because it is consisted of both the amplitude information and the phase information. Polarimetric parameters are the good way of representing the polarimetric SAR information in a quantitative manner. Also they can characterize the scattering behavior of the ground scatterer. In this research, extraction of polarimetric parameters, evaluation and interpretation of the scattering behavior of the ground with respect to polarimetric SAR signal are carried out. Using the NASA/JPL AIRSAR data, we estimated the polarimetric parameters and compared them in terms of the ground features. In general, extracted parameters well represent the characteristics of the different features on the ground.

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Evaluation of Polarimetric Parameters for Flood Detection Using PALSAR-2 Quad-pol Data

  • Jung, Yoon Taek;Park, Sang-Eun;Baek, Chang-Sun;Kim, Dong-Hwan
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.117-126
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    • 2018
  • This study aims to evaluate the usability of polarimetric SAR measurements for discriminating water-covered area from other land cover types and to propose polarimetric parameters showing the better response to the flood. Flood-related changes in the polarimetric parameters were studied using the L-band PALSAR-2 quad-pol mode data acquired before and after the severe flood events occurred in Joso city, Japan. The experimental results showed that, among various polarimetric parameters, the HH-polarization intensity, the Shannon entropy, and the surfaces scattering component of model-based decomposition were found to be useful to discriminate water-covered areas from other land cover types. Particularly, an unsupervised change detection with the Shannon entropy provides the best result for an automated mapping of flood extents.

The Potential of Sentinel-1 SAR Parameters in Monitoring Rice Paddy Phenological Stages in Gimhae, South Korea

  • Umutoniwase, Nawally;Lee, Seung-Kuk
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.789-802
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    • 2021
  • Synthetic Aperture Radar (SAR) at C-band is an ideal remote sensing system for crop monitoring owing to its short wavelength, which interacts with the upper parts of the crop canopy. This study evaluated the potential of dual polarimetric Sentinel-1 at C-band for monitoring rice phenology. Rice phenological variations occur in a short period. Hence, the short revisit time of Sentinel-1 SAR system can facilitate the tracking of short-term temporal morphological variations in rice crop growth. The sensitivity of SAR backscattering coefficients, backscattering ratio, and polarimetric decomposition parameters on rice phenological stages were investigated through a time-series analysis of 33 Sentinel-1 Single Look Complex images collected from 10th April to 25th October 2020 in Gimhae, South Korea. Based on the observed temporal variations in SAR parameters, we could identify and distinguish the phenological stages of the Gimhae rice growth cycle. The backscattering coefficient in VH polarisation and polarimetric decomposition parameters showed high sensitivity to rice growth. However, amongst SAR parameters estimated in this study, the VH backscattering coefficient realistically identifies all phenological stages, and its temporal variation patterns are preserved in both Sentinel-1A (S1A) and Sentinel-1B (S1B). Polarimetric decomposition parameters exhibited some offsets in successive acquisitions from S1A and S1B. Further studies with data collected from various incidence angles are crucial to determine the impact of different incidence angles on polarimetric decomposition parameters in rice paddy fields.

Measurements of Microwave Polarimetric Backscattering from a Wet Soil Surface and Comparison with a Semi-empirical Scattering Model

  • Oh, Yi-Sok
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.154-157
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    • 1999
  • Microwave polarimetric backscattering from a wet soil surface had been measured using a Ku-band polarimetric scatterometer at the incidence angles ranging from 10$^{\circ}$ to 70$^{\circ}$ Since the accurate target parameters as well as the radar parameters are necessary for radar scattering modeling, a complete and accurate set of ground truth data were also collected, from which accurate measurements were made of the rms height, correlation length, and dielectric constant. The measured polarimetric backscattering coefficients (vv-, hh-, vh-, hv-polarizations) were compared with theoretical models and empirical models. A new semi-empirical model for microwave polarimetric radar backscattering from bare soil surfaces was developed using polarimetric radar measurements and the knowledge based on the theoretical and numerical solutions. The model was found to yield very good agreement with the backscattering measurements of this study.

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Fully-Polarimetric ALOS-2 자료를 이용한 산사태 탐지 알고리즘 개발 (Development of Landslide Detection Algorithm Using Fully Polarimetric ALOS-2 SAR Data)

  • 김민화;조근후;박상은;조재형;문효이;한승훈
    • 자원환경지질
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    • 제52권4호
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    • pp.313-322
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    • 2019
  • SAR (Synthetic Aperture Radar) 원격탐사 관측 자료는 폭우나 태풍으로 인해 넓은 지역에 걸쳐 발생할 수 있는 산사태 피해 지역을 신속하게 탐지하는데 매우 유용한 도구이다. 본 연구의 목적은 산사태 발생 이후에 관측이 수행된 다중 편광 SAR 자료를 이용하여 산사태 지역을 자동으로 분류하는 효과적인 알고리즘을 개발하는 것이다. 실험적인 분석을 바탕으로 SAR 관측 자료로부터 산사태를 탐지하기 위해서는 SAR 영상의 스펙클 현상을 줄여주는 스펙클 필터와 경사진 지형에서의 기하왜곡을 보정하는 정사보정이 필수적임을 확인하였고, IDAN 필터를 적용하여 스펙클을 줄이고 다중 편광 파라미터를 추정한 후에 정사보정을 수행하는 것이 산사태 탐지를 위해 적합한 처리 과정임을 제시하였다. 또한 다양한 다중 편광 파라미터에 대한 탐지 성능 분석을 통해 entropy 파라미터가 산사태 탐지에 좋은 성능을 보임을 파악하였다. 이러한 분석을 토대로 다중 편광 파라미터에 대한 자동적인 문턱값 설정과 DEM을 보조적으로 사용하는 산사태 탐지 알고리즘을 제안하였다. 탐지 알고리즘은 2011년 9월 태풍 탈라스에 의해 발생한 산사태에 대해 관측을 수행한 ALOS-2위성의 PALSAR-2 자료를 이용하여 실험적인 평가를 수행하였고, 약 82%의 탐지율과 3%의 오경보율로 산사태를 탐지 할 수 있음을 확인하였다.

보정된 Scatterometer의 측정데이터를 사용한 SAR 데이터 교정 (SAR Data Correction Based on Calibrated-Scatterometer Measurements)

  • 정구준;홍진영;오이석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.121-126
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    • 2004
  • 본 논문에서는 calibration된 scatterometer를 이용하여 SAR 데이터를 보정하는 연구 결과를 선보인다. 도체구를 이용하여 안테나 주빔에서의 polarimetric한 안테나 패턴(크기와 위상)을 측정하고, 이 데이터를 이용하여 차량 탑재형 네트워크 분석기형 scatterometer 시스템을 polarimetric하게 정확하게 보정하였다. 이 scatterometer를 이용하면 잔디밭, 논, 맨땅 등의 지표면에 대한 정확한 Mueller 행렬을 얻을 수 있으므로, 레이더 산란계수뿐만 아니라 위상변수들도 정확하게 측정하게 된다. 또한, 대부분의 SAR 시스템에는 위상변수 측정에 에러가 있게되고, polarimetric하게 보정된 scatterometer로 SAR가 측정하는 지역을 동시에 측정하여 SAR 데이터를 교정할 수 있다. 이러한 polarimetric한 보정 방법을 이용하면, 산란계수의 보정효과는 크지 않으나, hh-편파와 vv-편파간의 위상변수인 degree of correlation $\alpha$의 보정효과는 매우 큼을 알 수 있었다.

Investigation of Polarimetric SAR Remote Sensing for Landslide Detection Using PALSAR-2 Quad-pol Data

  • Cho, KeunHoo;Park, Sang-Eun;Cho, Jae-Hyoung;Moon, Hyoi;Han, Seung-hoon
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.591-600
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    • 2018
  • Recent SAR systems provide fully polarimetric SAR data, which is known to be useful in a variety of applications such as disaster monitoring, target recognition, and land cover classification. The objective of this study is to evaluate the performance of polarization SAR data for landslide detection. The detectability of different SAR parameters was investigated based on the supervised classification approach. The classifier used in this study is the Adaptive Boosting algorithms. A fully polarimetric L-band PALSAR-2 data was used to examine landslides caused by the 2016 Kumamoto earthquake in Kyushu, Japan. Experimental results show that fully polarimetric features from the target decomposition technique can provide improved detectability of landslide site with significant reduction of false alarms as compared with the single polarimetric observables.

Physical interpretation on eigen-parameters of polarimetric SAR data for microwave scattering from leaf

  • Park, Sang-Eun;Moon, Wooil M.
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.316-318
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    • 2003
  • An eigen-analysis of the coherency matrix provides the polarimetric scattering mechanisms with the matrix characterizing parameters. In this paper, the coherency matrices of deciduous and coniferous vegetation are calculated using the analytical method. The Generalized Rayleigh-Gans approximation is used to model backscattering from distributed coniferous and deciduous leaves. The characteristics of eigen-parameters of simulated coherency matrix for deciduous and coniferous leaves with respect to the leaf shapes and orientations are illustrated.

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C-밴드 완전 편파 측정용 스캐터미터 시스템 보정 기술 검증 (Verification of a Calibration Technique for a Full-Polarimetric Scatterometer System at C-band)

  • 박신명;고주석;주정명;김희영;김주희;황지환;권순구;신종철;오이석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권10호
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    • pp.1196-1203
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    • 2012
  • 본 논문에서는 미소 뮬러 행렬 보정법(differential Mueller matrix calibration technique: DMMCT)을 이용하여 C-밴드의 지상운용용 HPS(Hongik Polarimetric Scatterometer) 시스템을 보정한 연구 결과를 선보인다. 스캐터미터 시스템 보정을 위해 금속구를 이용하여 안테나 주빔에서의 편파 측정한 안테나 패턴을 챔버에서 측정하고, DMMCT를 이용하여 지상운용용 HPS의 왜곡 정도를 분석하여 정확하게 보정한다. 단일 편파 시스템과는 다르게 완전 편파 시스템에서는 후방 산란 계수뿐만 아니라 위상 변수들도 중요하다. 보정된 지상운용용 HPS를 이용하면 논, 맨땅, 작물밭 등의 지표면에 대한 정확한 Mueller 행렬을 얻을 수 있으므로, 후방 산란 계수뿐만 아니라 동일 편파와 교차 편파의 위상 변수들도 정확하게 측정하게 된다. 보정의 정확도는 산란 모델을 이용해 계산한 후방 산란 계수와 측정한 후방 산란 계수의 비교로 확인할 수 있다. 따라서 측정으로 쟁기질 한 밭의 편파 응답 특성을 얻었으며, 이 결과를 이론 모델로 얻은 편파 응답 특성과 비교하여 보정 기술을 검증하였다.

X-밴드 이중편파 레이더 변수를 이용한 과대굴절에코 제거 (Removal of Super-Refraction Echoes using X-band Dual-Polarization Radar Parameters)

  • 서은경;김동영
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.9-23
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    • 2019
  • 레이더 빔의 과대굴절현상은 수증기압과 기온의 특정한 연직적 대기 조건 하에 주로 발생한다. 과대굴절에 의해 발생하는 이상전파에코는 레이더 영상에서 강수에코로 자주 오인되기 때문에 자료품질 과정에서 미리 제거될 필요가 있다. 이를 위하여 X밴드 이중편파레이더 관측에서 비기상에코(과대굴절에코와 청천대기에코)와 기상에코의 영역에 있는 이중편파변수(차등반사도, 교차상관계수, 차등위상차) 자료들만을 수집하여, 반사도와 이중편파변수들과의 관계성 및 그룹함수에 대해서 두 에코 유형을 비교하였다. 이들 이중편파변수에 텍스쳐 기법을 적용함으로써 비기상에코를 최대한 제거하는 X-밴드 이중편파레이더용 알고리즘을 개발하였다. 전반적으로 이 알고리즘은 이상전파에코를 비교적 잘 탐지하여 제거하였으며, 또한 전라남도 진도에 위치한 S밴드 단일편파레이더 영상 자료와 비교하여 정성적으로 평가되었다.