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웹 기반 SAR 자료처리 시스템 구성모듈 시험구현
A Prototype Implementation of Component Modules for Web-based SAR Data Processing System 원문보기

대한원격탐사학회지 = Korean journal of remote sensing, v.28 no.1, 2012년, pp.29 - 38  

강상구 (한성대학교 정보시스템공학과) ,  이기원 (한성대학교 정보시스템공학과)

초록
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국내외를 막론하고 현재 대부분의 위성영상 정보처리는 클라이언트 기반 소프트웨어나 관련 시스템을 기반으로 한다. 그러나 정보기술 분야에서는 이미 웹 기반 활용 시스템이 보편화되고 더 나아가 클라우드 시스템으로 급격히 발전하고 있다. 위성영상정보 분야에서도 이러한 환경 변화에 대한 대응이 필요한 시점이다. 특히 공간자료에서 도출되는 콘텐츠 서비스와 이를 위한 대용량 정보의 공유 및 배포가 웹으로 이루어지기 때문에 원격탐사 분야에서도 웹 기반 시스템을 적용하는 경우가 있지만 이를 보다 확장할 필요성이 있다. 본 연구에서는 SAR 자료에 대한 관심이 증가하고 있는 현 상황을 반영하여 웹 기반으로 이러한 자료와 관련 정보를 처리 할 수 있는 시스템을 연구하고자 한다. 우선적으로는 웹 환경에서 SAR 자료를 다루는 기존 사례를 조사하였다. 조사한 결과를 분석한 뒤 웹 기반 SAR 자료 처리 과정 중에서 다양한 활용 분야에 직접 적용할 수 있는 InSAR 정보처리에 주안점을 두고 이를 위한 세부 기술이나 모듈을 구현하였다. 웹 기반 SAR 정보 처리 시스템의 개발 가능성을 제시하면서 설계 과정에서는 확장성을 고려하여 HTML5를 적용하였다. 이러한 시도는 실제 위성영상정보의 웹 기반 정보 처리 가능성을 제시하고, 향후 웹 기반 위성영상정보 처리 분석 시스템의 기초 연구가 될 것으로 생각한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Nowadays, most remote sensing image processing systems are on client-based ones. But in the view of information technology, a web-based system is predominant, being closely related to cloud computing and services. The web-based system in remote sensing is somewhat limited in the area of data sharing...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 앞에서 언급한 바와 같이 원격탐사 분야에서는 대부분의 정보시스템이 주로 클라이언트 기반으로 개발되어 있다. 따라서 이번 연구에서 웹을 기반으로 InSAR 정보처리 할 수 있는 시스템의 구성 모듈을 구현함으로써, 웹 시스템의 가능성과 활용성을 제시해 보고자 하였다.
  • 따라서 클라이언트 기반 시스템에 비해 경제성, 접근성, 공유 측면에서 장점을 가지는 웹 기반 시스템을 이용할 수 있다면, 웹 접근이 가능한 상황에서 직접 활용할 수 있고, 이를 통해서 SAR 영상자료의 배포와 활용을 위한 기반 구조로 적용할 수도 있다. 물론 웹 기반 시스템은 네트워크 통신 환경과 통신 방식, 처리하는 자료의 유형과 크기, 동시 사용자 처리 방식 등 다양하고 복합적인 영향 요소를 같이 고려해야 하나 본 연구에서는 우선적으로 기능적 측면을 주로 다루고자 한다.
  • 본 연구에서는 SAR(Synthetic Aperture Radar) 자료를 대상으로 하여 사용자가 웹 기반으로 이러한 자료를 처리하고, 결과를 확인할 수 있는 웹 기반 시스템에 관한 연구를 수행하고자 한다. 현재 원격탐사에서 광학 위성영상처리 기법이나 결과 분석을 위한 기술 개발에 관한 연구가 주요한 주제이므로 광학 센서 자료를 위한 웹 기반 위성정보처리 시스템에 대한 연구가 우선적으로 수행될 수도 있다.
  • 이러한‘Basic Function’은 사용자가 웹 시스템을 사용하는데 도움이 될 수 있는 것들로 구성하였고, 이를 통해서 시스템의 사용 불편은 낮추고 안정성은 높이고자 하였다.
  • 또한 광학 영상정보와 SAR 영상정보가 기본 원리에서부터 실제 처리과정까지 많은 차이점이 있으므로 광학 위성영상정보와 연계는 별도로 다루어질 수 있다. 특히 본 연구는 웹 기반 시스템 개발을 위한 기초 연구로 확장 가능성을 고려하면서 웹 기반으로 구동되는 내부 모듈을 시험 구현하는 데 주안점을 두고 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
DORIS란 무엇인가? 다음으로, 정보처리 모듈을 살펴보면, 실제 InSAR 정보처리를 위해서 TUDelft(Delft University of Technology)에서 구현하여 GPL(General Public License) 라이선스로 배포되고 있는 DORIS를 사용하였다. DORIS는 Simonetto and Follin(2009)의 연구에서 InSAR 정보처리 기능을 제공하고 있는 상업적 소프트웨어와의 기능 비교를 통해 신뢰성이 입증된 InSAR 정보처리 오픈소스이다. TUDelft(2008)에서 사용 방법에 대한 자세한 문서를 제공하고 있기 때문에, 웹 시스템 구현에서 적절하게 가공하여 사용할 수 있다.
파이썬 스크립트 파일들은 전달받은 변수 값을 사용하여 InSAR 정보처리에 필요한 파일을 생성하는 것 외로 어떤 역할을 담당하는가? 파이썬 스크립트 파일들은 여러 가지 역할을 담당하지만 가장 중요한 역할은 전달받은 변수 값을 사용하여 InSAR 정보처리에 필요한 파일을 생성하는 것이다. 또 다른 역할은 웹 시스템에서 제공하는 기본 기능을 실행하고, 로그인 처리 등과 같은 것을 담당한다.
InSAR 처리 과정은 어떻게 구성되는가? 일반 SAR 정보처리 단계는 포커싱(Focusing), 다중 룩킹 (Multi-looking), 화소 단위과 서브픽셀(Subpixel) 단위 등록 과정으로 이루어진 등록(Co-registration), 잡음 제거(Speckle Filtering), 좌표 등록(Geocoding), 방사 보정 및 정규화(Radiometric Calibration and Normalization), 모자이크(Mosaicing), 분할 및 분류 (Segmentation and Classification) 등이다. 한편 InSAR 처리 과정은 간섭도 생성(Interferogram Generation), DEM 또는 지구타원체 정보를 이용한 간섭도 평탄화(Interferogram Flattening), 간섭 상관도 생성(Interferometric Correlation(Coherence)), 위상 언랩핑(Phase Unwrapping), 궤도정보 수정(Orbital Correction), 위상으로부터 DEM 생성(Phase to Map Conversion), 차분위상간섭도 생성(Phase to Displacement Conversion) 등으로 구성되어 있다.
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참고문헌 (19)

  1. 강상구, 이기원, 2011. InSAR 정보 서비스 스마트폰 어플리케이션 설계 및 시험 구현, 대한원격탐사학회지, 27: 555-563. 

  2. 김광섭, 이기원, 2011. HTML5 기반 다중 공간정보 메타데이터 처리 스마트폰 웹 앱 설계 및 구현, 한국공간정보학회 춘계학술대회 발표논문집. 

  3. 윤보열, 이광재, 김윤수, 김용승, 2006. SAR 지구관측 위성의 개발 동향, 항공우주산업기술동향, 4: 40-48. 

  4. 이은민, 2011. HTML5가 웹 환경에 미치는 영향, 방송통신정책, 23: 54-65. 

  5. 이훈열, 2006. SAR 관련 논문 통계 분석에 의한 SAR 시스템, 기술, 활용분야 고찰, 대한원격탐사학회지, 22: 153-174. 

  6. 한국정보화진흥원, 2011. 2012년 IT 트렌드 전망 및 정책방향, IT 정책연구시리즈, 21p. 

  7. Cossu, R., E. Schoepfer, Ph. Bally, and L. Fusco, 2009. Near real-time SAR based processing to support flood monitoring, Journal of Real-Time Image Processing, 4: 205-218. 

  8. d'Oreye, N. and G. Celli, 2009. Automatic InSAR Systematic Processing and Web Based Tool for Efficient Data Mining: Application to Volcano Monitoring in Africa, Proceedings of Fringe 2009 Workshop. 

  9. Gehlot, S., E. Verbree, and R. F. Hanssen, 2005. Dissemination Of PS-INSAR Results For Improved Interpretation and Analysis, Proceedings of ESA Fringe 2005 Workshop on Advances in SAR Interferometry from ENVISAT and ERS missions. 

  10. Gehlot, S., Z. A. Perski, and R. F. Hanssen, 2007. Web-based Framework for PS-INSAR Data Interpretation Assisted by Geo-spatial Information Fusion, http://www.isprs.org/proceedings/XXXVI/part7/PDF/226.pdf 

  11. Kang, S. and K. Lee, 2011. Mobile Application of Open Source Remote Sensing Using DORIS and OTB as Application Server, 2011 Proceedings of Asian Conference on Remote Sensing. 

  12. Ito, Y., Y. Teramoto, and K. Abe, 2008. Development of Educational SAR Processor Using AJAX Technology, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XXXVII. Part B6a. 

  13. Ito, Y., Y. Teramoto, and K. Abe, 2009. A web application with visual SAR processor for education, IGARSS 2009: IV-645-648. 

  14. QuakeSim Team, 2011. InSAR Data and GeoServer, http://www.quakesim.org/ 

  15. SARMAP, 2007. The SAR-Guidebook: Examples based on SARscape, 265p. 

  16. Simonetto, E. and J.-M. Follin, 2009. An overview on interferometric SAR software and a comparison between DORIS and SARSCAPE packages, Presentation material in OGRS. 

  17. TUDelft, 2008. Delft Object-oriented Radar Interferometric Software User's manual and technical documentation, 160p. 

  18. Wang, L., M. Kunze, J. Tao, and G. von Laszewski, 2011. Towards building a cloud for scientific applications, Advances in Engineering Software, 42: 714-722. 

  19. Yang, C., M. Goodchild, Q. Huang, D. Nebert, R. Raskin, Y. Xu, M. Bambacus, and D. Fay, 2011. Spatial cloud computing: how can the geospatial sciences use and help shape cloud computing?, International Journal of Digital Earth, 4: 305-329. 

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