다목적실용위성 3A 영상정보의 촬영각과 자세각이 대기 및 지표반사도 산출물에 미치는 잠재 영향: RadCalNet 자료와의 비교실험 (Latent Effect of TOA and TOC Reflectance Products by View Angles and Attitude Angles of KOMPSAT-3A Image: Comparative Experiments using RadCalNet Data)

서지정보

· 발행기관 : 대한공간정보학회
· 수록지 정보 : 대한공간정보학회지 / 30권 / 3호 / 51 ~ 59페이지
· 저자명 : 김광섭, 이기원

초록

위성 영상정보의 절대 대기보정은 촬영각과 대기조건 변수 등과 같은 여러 입력 자료가 필요하며 이로부터 얻어지는 대기 및 지표반사도 산출물에 대한 검증도 중요한 주제로 부각되고 있다. 이 연구에서 Korea Multi-purpose Satellite-3A(KOMPSAT-3A) 영상정보의 촬영각과 자세각에 따라 산출한 대기반사도와 지표반사도에 대한 영향을 알아보고자 하였다. 실험 도구는 KOMPSAT-3A 영상정보를 위한 절대 대기보정 알고리즘을 지원하는 Orfeo Toolbox 확장 소프트웨어를 이용하였다. 전체 9개의 KOMPSAT-3A 영상정보로부터 얻은 산출물의 검증은 Committee on Earth Observation Satellite Radiometric Calibration Network 포털에서 제공하는 프랑스 La Crau, 중국 Baotou, 미국 Railroad Valley와 같은 세 곳의 현장 측정 반사도 값을 기준값으로 이용하였다. 실험 결과로 영상정보의 자세각이 모두 일정 범위를 벗어나는 큰 값을 갖는 경우에는 반사도 산출물의 정확도를 감소시키는 영향을 줄 수 있는 것으로 나타났다. 또한 off-nadir 값이 큰 영상정보의 경우는 red 밴드와 near infrared(NIR) 밴드에서 기준값과 대비하여 정확도가 약간 감소할 가능성이 있는 것으로 나타났다. 그러나 KOMPSAT-3A 영상정보의 촬영각과 자세각 요소가 반사도 산출물에 미치는 영향을 정량적으로 분석하기 위해서는 모의실험을 포함하여 충분한 영상정보를 이용한 계속 연구가 필요하다. 앞으로 지속적인 연구를 통하여 촬영각과 자세각에 대한 반사도 성과의 일반화 관계모델이 도출되면 이 모델은 KOMPSAT-3A Analysis Ready Data의 체계적인 구축과 활성화에 기여할 것으로 생각한다.

영어초록

The viewing angles and parameters regarding atmospheric condition on the acquisition time of the satellite image and are the input variables required for absolute atmospheric correction. Validation of the reflectance products obtained from it is regarded as one of important issues on remote sensing. We presented the top-of-atmosphere and surface reflectance products derived from Korea Multi-purpose Satellite-3A (KOMPSAT-3A) images with attitude angles and view angles of those image sets. Using the Orfeo Toolbox extension software for KOMPSAT-3A supporting absolute atmospheric correction algorithm, we performed experiments using a total of 9 sets of KOMPSAT-3A images. Measurement data of three sites including La Crau, France, Baotou, China, and Railroad Valley, USA in the Committee on Earth Observation Satellite Radiometric Calibration Network portal were used for reference data for product validation. According to the experimental results, image sets with large values whose all attitude angles are beyond a certain range were shown to cause serious errors in accuracy. Furthermore, for image sets with the relatively large off-nadir angle, it was shown that in most cases, accuracy in red and near infrared bands is inclined to decrease slightly, compared to reference data sets. However, there has been no quantitative analysis of the effects of viewing angles and attitude angles on reflectance products of KOMPSAT-3A image sets, and continuous research using sufficient image sets is necessary to reveal the correlation or causality of these data and products. We believe that the generalization relationship model of atmosphere reflectance and surface reflectance for these angles through continuing research with enough data sets will contribute to the schematic establishment and wide applications of KOMPSAT-3A Analysis Ready Data.

참고자료

· 없음