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Tasseled Cap(Kauth-Thomas) 변환은 다양한 위성 감지 시스템에 의해 감지된 식생 현상학 및 도시 개발 변화를 분석하고 매핑하도록 설계되었습니다. 그래픽 데이터 분포의 모양으로 인해 Tasseled Cap 변환이라고도 합니다.
이 변환은 농업 분야의 Landsat MSS 데이터에서 찾은 패턴에 대한 근거를 농작물 수명 주기에 대한 함수로 제공했습니다. 기본적으로 종자에서 농작물이 성장함에 따라 근적외선에 순 증가가 발생하며 토양 색상을 기반으로 빨간색 반사율은 줄어듭니다.
이 변환은 농작물 모니터링부터 식생 분석 및 매핑에 이르기까지 광범위하게 사용되어 산림, 산업 식생 관리, 생태계 매핑 및 관리, 탄소 흡수 및 배출에 대한 인벤토리 및 모니터링, 도시 개발 등의 여러 분야를 지원합니다. 또한 위성 센서에 대한 지원도 Landsat MSS에서 Landsat TM, Landsat ETM+, Landsat 8, IKONOS, QuickBird, WorldView-2, RapidEye 다중스펙트럼 센서 등 기타 유명 위성 시스템으로 확대되었습니다.
Tasseled Cap 함수를 사용하면 다음과 같은 이점이 있습니다.
- 단기간 및 장기간에 걸쳐 식생, 토양 및 인공 피처의 변화를 감지하고 비교할 수 있는 분석 방법이 제공됩니다.
- Landsat, IKONOS, QuickBird, WorldView-2, RapidEye를 비롯한 다양한 센서의 위성 이미지를 사용하여 토지 피복 피처를 직접 비교할 수 있는 분석 방법이 제공됩니다.
- 여러 다중스펙트럼 밴드의 데이터 양을 밝기, 녹색, 습도(또는 Landsat MSS의 경우 노란색 요소)라는 3가지 기본 컴포넌트로 줄일 수 있습니다.
- 이미지 내의 대기 영향 및 노이즈 컴포넌트를 줄여 분석의 정확도를 높일 수 있습니다.
참고
이 함수의 입력은 원본 래스터입니다. 모든 정보가 입력의 등록정보 및 키 메타데이터(밴드, 데이터 유형, 센서 이름)에서 파생되므로 이 함수에 대한 다른 매개변수가 없습니다. Landsat MSS, Landsat TM, Landsat ETM+, IKONOS, QuickBird, WorldView-2 및 RapidEye 센서의 이미지만 지원됩니다. 이 함수는 연관된 래스터 유형을 사용하거나 연관된 래스터 제품을 사용하는 경우 모자이크 데이터셋의 항목에 사용할 수 있습니다.
함수 체인에서 Stretch, Apparent Reflectance 또는 Pansharpening 함수와 같이 픽셀 값을 변경하는 함수가 이 함수 이전에 있지 않아야 합니다. Stretch 함수는 대개 기본 설정에 따라 추가되므로 함수 체인에서 이 함수를 제거해야 할 수 있습니다. 단, Landsat ETM+는 예외로, Landsat ETM+를 사용할 경우 Apparent Reflectance 함수가 Tasseled Cap 함수보다 먼저 있어야 합니다.
데이터가 미리 처리되어 있는 경우에는 이 함수에서 정확한 결과를 제공하지 않습니다. 이미지 공급자의 원본 데이터를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 또한 미리 처리되어 있는 8비트 IKONOS, QuickBird 및 WorldView-2 데이터는 픽셀 값이 변경되었으므로 유효하지 않습니다.
이 함수의 결과는 입력 래스터와 동일한 데이터 유형 및 밴드 수로 생성됩니다. 결과 밴드는 스펙트럼 범위가 아닌 기본 컴포넌트를 나타냅니다. 앞서 설명된 처음 3개 밴드를 후속 분석의 일부로 사용하거나 밝기, 녹색, 습도 정보를 시각화하는 데 사용할 수 있습니다.
매개변수
| 매개변수 | 설명 |
|---|---|
래스터 | Tasseled Cap 변환이 수행될 입력 래스터입니다. |
Tasseled Cap 변환에 대한 자세한 정보
Tasseled Cap 변환은 1976년 미국 Environmental Research Institute of Michigan(ERIM)의 R.J. Kauth 및 G.S. Thomas가 개발했습니다. 논문(Kauth and Thomas, 1976)에 따르면, 이 변환은 농업 분야의 Landsat MSS 데이터에서 찾은 패턴에 대한 근거를 농작물 수명 주기에 대한 함수로 제공했습니다. 기본적으로 종자에서 농작물이 성장함에 따라 근적외선에 순 증가가 발생하며 토양 색상을 기반으로 빨간색 반사율은 줄어듭니다.
원격 감지 분석에서는 다양한 조합의 다중스펙트럼 밴드를 평가하고 그려서 밴드 간의 관계를 조사하는 것이 일반적입니다. Tasseled Cap 변환은 주요 컴포넌트 분석의 특별한 경우로, 이미지 데이터를 새로운 수직 축 세트가 포함된 새 좌표계로 변환합니다. 밝기라는 기본 축은 통계적으로 파생되며 모든 스펙트럼 밴드에 대한 가중치가 적용된 반사율 합계로 계산되고 이미지의 최대 변동성을 고려합니다. 밝기는 맨 토양이나 부분적으로 덮여 있는 토양, 인공 및 자연 피처(콘크리트, 아스팔트, 자갈, 암석 노출지, 나지 등)와 연관됩니다. 첫 번째 컴포넌트와 수직인 두 번째 컴포넌트인 녹색은 녹색 식생과 연관되며 세 번째 컴포넌트인 습도는 처음 두 컴포넌트와 직각을 이루며 토양 습기, 물, 기타 수분 피처와 연관됩니다. Landsat MSS의 경우 세 번째 컴포넌트는 습도가 아닌 노란색 요소에 해당하며 다양한 곡물과 같이 수확 가능한 상태의 작물과 노쇠한 식생을 나타냅니다.
다른 추가 컴포넌트에는 처음 3개의 더 중요한 컴포넌트에서 제거되었던 구름, 연무, 태양각 차이 등의 대기 영향과 이미지 노이즈가 포함됩니다. Tasseled Cap 변환 이미지의 처음 3개 컴포넌트에는 이미지에 있는 유의미한 정보의 약 97%가 포함되어 있습니다.
다음은 샘플 이미지가 사용된 Tasseled Cap 함수의 결과 예시입니다.
| 이미지 | 설명 |
|---|---|
| 이 이미지는 Landsat 5 TM 씬에서 가져온 것입니다. 이 씬은 2008년 2월 11일 미국 아칸소 주의 한 지역에 대한 이미지입니다. 이 이미지는 천연 색 밴드 조합(RGB, 밴드 321)입니다. |
| 이 이미지는 Tasseled Cap 함수를 통해 생성된 처음 3개 컴포넌트의 RGB 조합입니다. 빨간색은 밝기, 녹색은 녹색 식물, 파란색은 습기입니다. |
 | 이 이미지는 첫 번째 컴포넌트인 밝기로, 값이 낮을수록 색상 램프의 검은색에 가깝게 나타내고 값이 높을수록 흰색에 가깝게 나타납니다. |
| 이 이미지는 두 번째 컴포넌트인 녹색으로, 값이 낮을수록 색상 램프의 흰색에 가깝게 나타내고 값이 높을수록 녹색에 가깝게 나타납니다. |
 | 이 이미지는 세 번째 컴포넌트인 습도로, 값이 낮을수록 색상 램프의 흰색에 가깝게 나타내고 값이 높을수록 파란색에 가깝게 나타납니다. |
참조
1. Kauth, R.J. and Thomas, G.S. 1976, The Tasselled Cap—A Graphic Description of the Spectral-Temporal Development of Agricultural Crops as Seen by LANDSAT. LARS Symposia, paper 159.
2. Crist, E.P. and Cicone, R.C., 1984, A physically based transformation of Thematic Mapper data—The TM Tasseled Cap, IEEE Transactions on Geosciences and Remote Sensing, GE-22: 256~263.
3. Huang, C. et al, 2002, Derivation of a tasseled cap transformation based on Landsat 7 at-satellite reflectance. International Journal of Remote Sensing 23: 1741–1748.