원격탐사(remote sensing)

군산대학교 컴퓨터정보통신공학부

남 광 우

kwnam@kunsan.ac.kr

참고 :정재준, 노영희, 공간정보의이해, 국토교통부, 2015

• 원격탐사(remote sensing)의 정의• 직접적인접촉없이(원격) 사물에대한자료를수집하거나정보를취득하는것(탐사)

• 공간정보 분야에서의 원격탐사 정의• 항공기나인공위성등의플랫폼(platform)에센서(sensor)를탑재하고이를이용하여취득한영상으로부터자료나정보를추출하는행위

원격탐사의 개념

205정재준, 노영희, 공간정보의이해, 국토교통부, 2015

• 원격탐사의 역사• 항공사진을의한탐사로부터시작• 위성영상

• 1960년대미국에서위성을이용한지구관측시작• 1972년최초의상업용지구관측위성랜드샛(Landsat) 1호

• 공간해상도 80m• 현재의상업용위성은수십cm

• 우리나라위성영상• 1999년다목적실용위성 1호(Kompsat또는아리랑1호)

• 공간해상도 6.6m• 2006년아리랑 2호

• 흑백 1m, 컬러 4m• 2012년아리랑 3호

• 흑백 0.7m, 컬러 2.8m• 2015년아리랑 5호• 향후

• 가시광선이나적외선뿐만아니라레이더위성이나초다분광위성

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206정재준, 노영희, 공간정보의이해, 국토교통부, 2015

• 우리나라 위성 개발 로드맵

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• 아리랑 3호 영상 예

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• 원격탐사의 장점• 넓은면적에대한자료수집이가능

• 해상도수십 cm : 너비십여 km• 접근불가능지역에대한자료수집가능

• 습지나화산분출, 재해지역• 남극지역, 북한

• 다양한센서를통한다양한정보취득• 가시광선• 마이크로파장

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• 넓은 지역을 관측하는 예

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• 다양한 센서 사용의 예• 적외선센서를이용한촬영

• 광합성을하는식생은컬러적외선사진에서붉게나옴• 미식축구장은아래사진에서붉지않아인조잔디임을알수있음

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• 위성영상의 종류• 레이더위성

• 투과력이좋은레이더를이용하여기후의영향을받지않고영상을취득하는위성

• 초다분광위성• 파장대의수가수십에서수백개여서사물의특성을잘파악할수있는위성

원격탐사의 개념

212기상위성영상의예http://web.kma.go.kr

• 전자기파 에너지• 모든물질은절대온도 0K가넘으면에너지를방출• 지구에서반사되거나방출되는에너지를파장대별로구별하여원격탐사수행

원격탐사의 원리

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• 원격탐사 센서의 분류• 수동형센서

• 대기나지표에서반사또는복사되는파장대의에너지를받아들이는센서

• 능동형센서• 에너지가방사되어대상물까지전달되고대상물에서반사되는에너지를받아들이는센서

• 마이크로파를이용하는레이더

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• 전자기파 파장대와 대기의 창

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• 해상도의 종류• 공간해상도

• 영상에서한픽셀에해당하는실제지상거리

• 분광해상도(spectral resolution)• 영상의파장대수, 흔히밴드수라고함

• 흑백영상은 1개, 컬러영상은 3개, 랜드셋은 7개,  MODIS 위성은 36개, AVIRIS  항공영상은 224개밴드

• 방사해상도• 영상에기록되는에너지의강도를구분하는단계수

• 흑색과백색만있는영상의픽셀은 0 또는 1을가진 1bit• 1990년대까지의위성영상은대부분 8bit(0~255)• 현재위성영상은 11bit(0~2047)

• 시간해상도• 주기해상도라고도함. 동일지역을얼마나자주촬영하는지

• km급위성은하루 2번, 30m 급위성은 16일.• 경사관측을통해시간해상도단축

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경사 관측: 위성이 자세를 바꿔 촬영하는 것으로, 이에 따라 시간 해상도를 향상시키고 입체 영상을 취득

• 공간 해상도의 비교

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• 분광 밴드의 선택• 넓은지역에대해많은분광밴드가필요할때분광해상도높은위성선택

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• 원격탐사 센서의 종류

원격탐사의 센서

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• Landsat 8호와 새만금 지역 위성 영상

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▶ CCD(charge coupleddevice): 전자 결합 소자라고 하며, 빛을 전하로 변환하여 저장하는 메모리 소자이다.정재준, 노영희, 공간정보의이해, 국토교통부, 2015

• 항공기 탑재 초다분광 센서(Hymap) 데이터 구성

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• 아리랑 2호 영상과 3호 영상의 차이

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• IKONOS 위성 영상

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• 디지털 항공사진과 카메라와 디지털 항공사진

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• LiDAR로 취득한 자료와 지형

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• 원격탐사 데이터의 활용

원격탐사의 활용 분야

226포털의하이브리드지도 3차원모델링지도정재준, 노영희, 공간정보의이해, 국토교통부, 2015

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