대기굴절률을 이용한 Arc-SAR 시스템의 위상보정

1. 대기굴절률을 이용한 Arc-SAR 시스템의 위상보정 이재희*,김광은*, 조성준*, 성낙훈*, 이훈열** *한국지질자원연구원 자원탐사개발연구실 ** 강원대학교 지구물리학과

2. 발표순서 • 실험목적 • Arc-SAR SPOT mode 실험 • 위상변화 분석 • 대기굴절률 • 보정 적용/결과 • 현재 진행 상황/차후 계획 • 결론

3. 실험 목적 • SAR 시스템의 간섭기법은 변위측정에 적합 • 지상 SAR 시스템은인공위성·항공기 SAR에비해 간섭기법의 적용이 용이하고 정밀도도 뛰어남 • 개발된 Arc-SAR 시스템의연속적인 SPOT mode 실험을통해 변위측정 정밀도 테스트 • 변위 분석간 영향을 끼치는 요소에 대한 확인 및 보정 • 보정 후 정밀도 향상 확인

4. Arc-SARSPOT mode 실험 <<Measurement parameters>> Parameter(unit) Center frequency (GHz) 9.65 Bandwidth (GHz) 0.3 Range sampling 801 Power (dBm) - calibration VNA (0) + amplifier (37) - attenuator (40) - measurement VNA (0) + amplifier (37) Maximum of range (m) 200 Boom length (mm) 3000 Measuring spacing (°) 0.54 Total degree (°) 139.86 ( 20 ~ 159.86) Date(yy/mm/dd hh:mm) 2011/10/25 17:32 ~ 10/27 14:08 Numbers of measurement 65 Polarization VV, HH <<google earth 영상>> 한국지질자원연구원

5. 결과영상 <<google earth 영상>> <<time-domain 알고리즘을 통한 VV편파의 amplitude 영상>>

6. 위상 변화 분석 12 mm HH 편파 VV 편파 최대 5 radian (12.4 mm), RMSE 1.6 radian (4 mm)의 차이를 보임

7. 보정구간 보정구간 실험시간 중 VV 편파의 위상변화 실험시간의 온/습도 변화 (대전지방 기상청 자료) 가장 급격한 기상변화를 보인 약 16시간에 대해 보정

8. 대기굴절률 • Pipia et al.,(2008)의대기굴절률 : P : 기압(millibars) T : 온도(Kelvin) h : 습도(percent per hundred) 산출된 대기굴절률

9. 보정 적용/결과 VV 편파의 보정 상수 산출 보정 전/후 위상변화 보정 전 최대 5 radian (12.4 mm), RMSE 1.6 radian (4 mm)의 위상차이는 보정 후 최대 0.5 radian (1.2 mm), RMSE 0.1 radian (0.25 mm)로 감소

10. 전체 구간의 보정 적용/결과 :보정 전 1.61 radian(4 mm)는 전체보정 후 1.16 radian(2.9 mm)로감소 VV 편파의 전체 보정 전/후

11. 현재 진행 상황/차후 계획 - 온/습도‧기압계 : Vaisala PTU-303 : 실제 데이터 획득

12. 전체 구간 보정 에러의 원인 : 기상청과 실제 실험장소와의 기상차이

13. 결론 • Arc-SAR SPOT mode 실험을 통한 위상변화확인 • 기상 데이터와의 상관성 확인 • 1 km 떨어진 기상청의 자료를 이용한 대기굴절률을 통하여 일부 구간에 대해 효과적으로 보정 성공 • 이를 이용한 전체 보정은 미흡 • 기상데이터 획득이 가능하도록 시스템 보완 • 보다 정밀한 변위분석이 가능할 것이라 기대

14. 감사합니다.