인공위성 영상레이더 간섭기법을 이용한 변위관측
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본 연수 기간에 수행하는 SAR 간섭기법을 위한 자료처리 기술의 목표는 두 가지 방향에서 수행될 예정이다.첫째는 자연재해 실시간 감시를 위한 위성자료 수신센터에서부터 수신된 자료의 실시간 처리 기술 개발이고,둘째는 정밀한 자료처리를 위한 기술 개발이다.연구자가 축적한 SAR 자료처리 기법과 연수기관인 CSTARS가 보유하고 있는 기술의 상호 공유를 통해 기술 개발을 촉진할 수 있다.개발된 기술은 최종적으로 루이지애나주의 New Orleans,플로리다주의 Everglade 지역에 적용함으로써 개발된 기술의 타당성 검증 및 이 지역에서 발생하는 다양한 변위(지반침하,수위변화 등)에 대한 해석을 수행하는 것이다.미국의 대표적인 지반침하 지역인 New Orleans에 대한 연구는 GPS,현장관측자료,다양한 위성(ERS-1/2,Envisat,Radarsat-1,JERS-1)을 이용함으로써 침하 메커니즘의 규명을 수행하는 것으로,이러한 연구는 국내 연안 매립지에서의 침하 연구에 바로 응용될 수 있는 분야이다.또한 다양한 밴드(C-band,L-band)및 편광(HH,VV,HV)자료를 이용한 Everglade와 New Orleans에 넓게 분포하는 습지대,범람원에서 간섭위상 특성 연구는 수문학적 연구에 새로운 지표가 될 수 있다.
인공위성 영상레이더(SAR)자료를 이용한 위상간섭기법(SAR Interferometry)은 수십 km 이상의 넓은 지역에 걸쳐서,수십 m의 공간해상도로,수 cm 내지 수 mm 정도의 측정 민감도를 가지고 변위량을 측정할 수 있다는 장점을 가지고 있는 새로운 기술이다.연구자가 보유하고 있는 SAR 자료처리 기술과 연수기관 보유 기술의 상호 공유 및 협력을 통해 인공위성 SAR 관측 자료로부터 보다 정확한 지표변위도를 구하기 위한 처리 기술 개발을 수행할 것이다.개발된 기술은 연수기관인 CSTARS에서 보유하고 있는 RADARSAT-1,ERS-1/2,JERS-1,Envisat 등 다양한 위성영상의 위상간섭기법을 통해 루이지애나주의 New Orleans에서 발생하는 지반침하 관측을 수행하고,플로리다주의 Everglade 및 미 남부 습지대에서 수위 변화 관측 및 다양한 밴드 및 편광에 따른 간섭위상 특성 분석을 수행할 것이다.전통적인 DInSAR 방법뿐만 아니라 최근에 개발된 고정 산란체를 이용한 방법(PSInSAR)을 사용하여 New Orleans 지역에서 관측된 고해상도,고정밀도의 침하값은 GPS,현장 관측자료와 상호 보완 및 비교분석을 통해 침하 메커니즘에 대한 이해를 증대시킬 수 있다.다양한 밴드(C-band,L-band)와 편광자료(HH,VV,HV)SAR 영상을 이용하여 수위 고도 변화와 관련하여 습지대에서 나타나는 간섭위상의 특징을 분석하고 레이더에 반사신호를 제공하는 산란체의 조밀도,배열방향,크기 등에 따른 영향을 분석을 수행할 것이다.이러한 연구는 연구 초기 단계에 있는 습지대에서의 레이더 산란 원리를 규명할 수 있으며,궁극적으로 위상간섭기법으로부터 추출된 정보를 이용한 수문학적 연구는 습지대 물의 흐름의 관측,이해 그리고 관리를 가능하게 하며 아울러 습지대 복원에 기여할 것이다.
세계 선도 연구소 및 석학들과의 연구 연계성을 구축할 수 있으며,다양한 인공위성 자료처리 경험을 통해 미국의 선진 원격탐사 기술을 습득할 수 있다.본 연수를 통해 습득된 SAR 인공위성 활용 기술은 산사태,지진,화산,도심 및 연안매립지 지반침하 등의 광역재해 감시와 예측기술 향상으로 재해관리에 기여할 수 있다.인공위성 활용 기술의 증대로 국가 첨단 우주기술 연구기반 확보하고,국내 SAR 위성 개발을 위한 활용 기술 축적이 가능하다.SAR 영상의 위상간섭기법의 이용으로 지표변위 관측기술,정밀 지형정보 획득기술,토지이용도 제작기술 뿐만 아니라 관련 소프트웨어 개발을 통해 산업계 다양한 분야에 직·간접적으로 기여할 수 있다.