라이다에서 송신된 레이저 펄스는 지표면에서 반사되는데, 산림이나 농지 등 식물에서는 입사된 레이저가 식물의 여러 부위에서 순차적으로 반사가 일어난다. 이와 같이 하나의 레이저 측점에서 여러 차례 반사가 일어나는 경우를 다중반사(multiple returns)라고 한다. 다중반사가 발생한 측점에서 반사되는 신호를 시간순으로 구분하여 기록할 수 있는데, 가장 먼저 반사된 신호를 최초반사(first return), 가장 나중에 수신된 신호를 최종반사(Last return)라고 한다. 지표면이 나지 또는 암석지라면 다중반사가 일어나지 않으므로 최초반사와 최종반사 신호가 같으며, 이를 단일 반사(singular return)로 분류하여 사용하기도 한다. 수목에서 다중반사 과정을 보여주는데, 입사된 레이저 펄스는 ..
항공 라이다와 함께 시작된 지상 라이다(terrestrial LiDAR) 측량은 현재 다양한 분야에서 활용하고 있다. 지상 라이다 스캐너는 주로 삼각대에 거치하여 사방으로 회전이 가능하며 상하로 일정 범위에서 스캐닝한다. 물론 스캐너 내외부 조정 장치를 이용하여 측량 범위를 설정하면 스캐너가 자동으로 좌우상하로 움직이면서 목표물까지의 정밀한 거리 측정이 가능하다. 지상 라이다에서는 목표물까지의 정확한 거리보다 상대적인 거리 측정을 통하여 구조물의 3차원 형상과 크기를 도출할 수 있다. 지상 라이다 측량은 일찍부터 고건축물, 불상, 석탑, 도자기 등 보존 가치가 있는 문화재의 정확한 형상을 영구적인 기록으로 남기기 위한 방법으로 사용했다. 한국에서도 2008년 방화로 소실된 국보 숭례문을 완전하게 복원할 ..
지금까지 다룬 원격탐사시스템 중에서 영상레이더가 유일한 능동형 시스템이었으나, 비교적 최근에 많이 활용되는 라이다(Light Detection And Ranging, LiDAR)는 또 다른 능동형 원격탐사시스템이다. LiDAR는 레이저를 이용하여 목표물까지 거리를 정밀하게 측정하기 위한 수단으로 출발했다. 항공 LiDAR 시스템은 1980년대 후반에 개발되었지만, 그 이전에도 레이저를 이용한 거리 측정 기구는 있었다. 거리측량 장비인 EDM(electronic distance meter)이나 인공위성에서 지구 형상과 크기를 정확하게 측정하기 위한 고도계(altimeter)에서 레이저를 이용하여 거리를 측정하는 원리는 동일하다. EDM이나 고도계는 특정 지점까지의 거리를 측정하는 비영상 시스템이지만, 라이..
원격탐사 영상의 분류는 매우 다양한 영상 처리 기법을 복합적으로 이용하므로, 여러 가지 분류 방법이 있다. 원격탐사 영상분류에 사용되는 주요 방법의 종류 및 특징을 간단히 비교한다. 물론 표에 열거한 분류 방법 외에도 다른 방법이 있으며, 새로운 분류 방법이 지속해서 개발되고 있다. 표에 열거된 각 분류 방법도 적용 방식과 과정에 따라 다양한 변이가 존재한다. 원격탐사 영상분류는 크게 감독 분류(supervised classification)와 무감독 분류(unsupervised classification)로 구분한다. 감독 분류는 영상분류에 필요한 기준을 분석자가 제공함으로써, 컴퓨터에 의한 분류과정을 '훈련'시키고 '감독'하는 분류 방법이다. 분석자는 대상 지역에서 분류하고자 하는 등급(class)에..
원격탐사 영상에서 정보를 추출하는 방법은 육안에 의한 영상판독과 컴퓨터를 이용한 영상처리로 나눌 수 있다. 물론 현재 원격탐사 영상은 대부분 디지털 자료이므로, 컴퓨터 영상처리가 주된 방법이지만, 모니터에 출력된 영상을 육안으로 판독하고 해석하는 방법도 함께 필요하다. 필름에 의하여 생성된 과거의 항공사진에서 정보를 추출하는 방법은 주로 육안에 의한 시각적 해석과 판독에 의존하였다. 항공사진의 분석 기술은 추출되는 정보의 특성에 따라 사진측량과 사진판독으로 나뉜다. 사진측량은 지형지물의 정확한 위치정보를 기반으로 거리, 방향, 면적, 형상 등의 정보를 추출하며, 사진판독은 특정 물체 및 지표물 인식, 구분, 탐지하는 정성적인 정보 해석 기술이다. 현재의 사진 측량은 디지털 항공사진을 이용하여 컴퓨터에서 ..
전자광학 영상의 해석을 위해서는 다양한 지표물의 분광반사율 특성을 이해해야 한다. 그러나 지구 표면을 덮고 있는 모든 지표물의 분광반사 특성을 파악하기는 현실적으로 어렵고, 또한 지구의 모든 지표물에 대한 분광반사 측정자료 역시 존재하지 않는다. 원격탐사 영상 해석을 위하여 필요한 사항은 주요 지표물에 대한 기본적인 분광반사 특성이다. 지구 표면의 70%는 물로 덮여 있다. 따라서 물의 기본적인 분광반사 특성을 이해하면 최소한 영상에서 수면을 판독할 수 있고, 이를 확장 응용하면 물의 혼탁도 및 엽록소 함량과 같이 물의 특성에 따른 영상의 해석이 어느 정도 가능하다. 지구 육지에서 가장 넓은 면적을 차지하는 물체는 농지, 산림, 초지를 덮고 있는 식물이다. 식물의 분광반사 특성은 다른 지표물과 다리 식물..