'공간정보의 이해'를 기반으로 한 공간정보시스템 개론 강의 자료

1. 원격탐사(remote sensing)
군산대학교 컴퓨터정보통신공학부
남 광 우
kwnam@kunsan.ac.kr
참고 :
정재준, 노영희, 공간정보의 이해, 국토교통부, 2015

2. • 원격탐사(remote sensing)의 정의
• 직접적인 접촉 없이(원격) 사물에 대한 자료를 수집하거나
정보를 취득하는 것(탐사)
• 공간정보 분야에서의 원격탐사 정의
• 항공기나 인공위성 등의 플랫폼(platform)에 센서(sensor)
를 탑재하고 이를 이용하여 취득한 영상으로부터 자료나
정보를 추출하는 행위
원격탐사의 개념
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정재준, 노영희, 공간정보의 이해, 국토교통부, 2015

3. • 원격탐사의 역사
• 항공사진을 의한 탐사로부터 시작
• 위성영상
• 1960년대 미국에서 위성을 이용한 지구 관측 시작
• 1972년 최초의 상업용 지구 관측 위성 랜드샛(Landsat) 1호
• 공간해상도 80m
• 현재의 상업용 위성은 수십cm
• 우리나라 위성영상
• 1999년 다목적 실용위성 1호(Kompsat 또는 아리랑1호)
• 공간 해상도 6.6m
• 2006년 아리랑 2호
• 흑백 1m, 컬러 4m
• 2012년 아리랑 3호
• 흑백 0.7m, 컬러 2.8m
• 2015년 아리랑 5호
• 향후
• 가시광선이나 적외선 뿐만 아니라 레이더 위성이나 초다분광 위성
원격탐사의 개념
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정재준, 노영희, 공간정보의 이해, 국토교통부, 2015

4. • 우리나라 위성 개발 로드맵
원격탐사의 개념
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정재준, 노영희, 공간정보의 이해, 국토교통부, 2015

5. • 아리랑 3호 영상 예
원격탐사의 개념
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정재준, 노영희, 공간정보의 이해, 국토교통부, 2015

6. • 원격탐사의 장점
• 넓은 면적에 대한 자료 수집이 가능
• 해상도 수십 cm : 너비 십여 km
• 접근 불가능 지역에 대한 자료 수집 가능
• 습지나 화산 분출, 재해 지역
• 남극 지역, 북한
• 다양한 센서를 통한 다양한 정보 취득
• 가시광선
• 마이크로 파장
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7. • 넓은 지역을 관측하는 예
원격탐사의 개념
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정재준, 노영희, 공간정보의 이해, 국토교통부, 2015

8. • 다양한 센서 사용의 예
• 적외선 센서를 이용한 촬영
• 광합성을 하는 식생은 컬러 적외선 사진에서 붉게 나옴
• 미식 축구장은 아래 사진에서 붉지 않아 인조 잔디임을 알 수 있음
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9. • 위성영상의 종류
• 레이더 위성
• 투과력이 좋은 레이더를 이용하여 기후의 영향을 받지 않고 영상
을 취득하는 위성
• 초다분광 위성
• 파장대의 수가 수십에서 수백개여서 사물의 특성을 잘 파악할 수
있는 위성
원격탐사의 개념
212기상위성영상의 예
http://web.kma.go.kr

10. • 전자기파 에너지
• 모든 물질은 절대 온도 0K가 넘으면 에너지를 방출
• 지구에서 반사되거나 방출되는 에너지를 파장대별로 구
별하여 원격 탐사 수행
원격탐사의 원리
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11. • 원격탐사 센서의 분류
• 수동형 센서
• 대기나 지표에서 반사 또는 복사되는 파장대의 에너지를 받아들
이는 센서
• 능동형 센서
• 에너지가 방사되어 대상물까지 전달되고 대상물에서 반사되는
에너지를 받아들이는 센서
• 마이크로파를 이용하는 레이더
원격탐사의 원리
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12. • 전자기파 파장대와 대기의 창
원격탐사의 원리
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13. • 해상도의 종류
• 공간 해상도
• 영상에서 한 픽셀에 해당하는 실제 지상 거리
• 분광 해상도(spectral resolution)
• 영상의 파장대 수, 흔히 밴드 수라고 함
• 흑백영상은 1개, 컬러 영상은 3개, 랜드셋은 7개, MODIS 위성은 36
개, AVIRIS 항공영상은 224개 밴드
• 방사 해상도
• 영상에 기록되는 에너지의 강도를 구분하는 단계 수
• 흑색과 백색만 있는 영상의 픽셀은 0 또는 1을 가진 1bit
• 1990년대까지의 위성 영상은 대부분 8bit(0~255)
• 현재 위성 영상은 11bit(0~2047)
• 시간 해상도
• 주기해상도라고도 함. 동일 지역을 얼마나 자주 촬영하는지
• km급 위성은 하루 2번, 30m 급 위성은 16일.
• 경사 관측을 통해 시간 해상도 단축
원격탐사의 원리
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경사 관측: 위성이 자세
를 바꿔 촬영하는 것으
로, 이에 따라 시간 해상
도를 향상시키고 입체 영
상을 취득

14. • 공간 해상도의 비교
원격탐사의 원리
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15. • 분광 밴드의 선택
• 넓은 지역에 대해 많은 분광 밴드가 필요할 때 분광해상도
높은 위성 선택
원격탐사의 원리
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16. • 원격탐사 센서의 종류
원격탐사의 센서
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17. • Landsat 8호와 새만금 지역 위성 영상
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▶ CCD(charge coupled
device): 전자 결합 소
자라고 하며, 빛을 전하
로 변환하여 저장하는 메
모리 소자이다.정재준, 노영희, 공간정보의 이해, 국토교통부, 2015

18. • 항공기 탑재 초다분광 센서(Hymap) 데이터 구성
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19. • 아리랑 2호 영상과 3호 영상의 차이
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20. • IKONOS 위성 영상
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21. • 디지털 항공사진과 카메라와 디지털 항공사진
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22. • LiDAR로 취득한 자료와 지형
원격탐사의 센서
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23. • 원격탐사 데이터의 활용
원격탐사의 활용 분야
226포털의 하이브리드 지도 3차원 모델링 지도
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24. 원격탐사의 활용 분야
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25. 원격탐사의 활용 분야
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