원격탐사와 Landsat 위성 1호, 2호 3호

Landsat-1, 2, 3호

ERTS로 발사한 Landsat-1호는 짧은 기간에도 불구하고 다양한 실험과 활용 연구를 통하여 많은 관심을 받았고 이에 힘입어 Lansat-1호 이후 3년 간격으로 2호 및 3호 위성을 발사했다. Landsat-1, 2, 3호는 모두 RBV(Return Beam Vidicon)과 MSS를 탑재했으며, 각 위성은 5~7년 정도 운영되었다. RBV는 완전한 디지털 영상센서가 아니라 필름과 유사한 감광판에 영상을 촬영한 후 이를 다시 스캐닝하는 아날로그형 비디오카메라와 유사한 형태다. RBV는 녹색광(0.475–0.575μm), 적색광(0.58-0.68μm), 근적외선(0.69-0.83μm) 영역을 촬영할 수 있는 3대의 카메라로 구성되었으며, 80m 공간해상도의 영상을 촬영하였다. 각 카메라는 필름 카메라와 동일하게 한 번의 노출로 185x185km에 해당하는 지역을 촬영했기 때문에, 횡주사기 형태의 MSS 영상보다 기하 정밀도가 우수한 영상으로 알려졌다. 그러나 센서의 기계적 결함 때문에 많은 영상을 촬영하지 못했고 활용 사례가 많지 않다. MSS는 다중분광스캐너(multispecural scanner)라는 보통명사를 널리 사용하기 이전에 초기 Landsat에 탑재된 센서의 고유 명칭이다. MSS는 디지털 영상자료를 공급한 최초의 민간용 위성 다중분광 센서로 여러 분야에서 활용을 위한 활발한 연구가 이루어졌다. 또한 MSS 영상을 토대로 다양한 원격탐사 영상처리 기법이 개발되었다. MSS는 두 개의 가시광선 밴드와 두 개의 근적외선 밴드에서 전 지구 육지 영상을 촬영했는데, 80m 해상도 다중분광영상으로도 광범위한 지역의 세부적인 지표 상태를 보여주는 최초의 지구 영상으로 많은 관심을 모았다.

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컬러 적외선 항공사진과 같이 근적외선, 적색광, 녹색광 밴드로 RGB 합성된 컬러영상에서 하늘색 계통으로 보이는 건물 및 도로로 이루어진 도심지는 대부분 한강 이북에 위치하고 있다. 여의도 남쪽의 영등포 및 동작구를 제외한 한강 이남의 강남 및 부천의 대부분은 농지와 산림으로 미개발 상태임을 알 수 있다. 특히 강남 및 송파 지역은 여전히 대규모 농경지로 보이며, 강북에서도 현재의 노원구 고양시, 남양주시 등이 여전히 산림이나 농지로 되어 있다. 또한 한강 제방 공사가 이루어지기 이전이므로 한강이 자연 하천의 형태로 백사장 및 여러 곳의 하중도가 보인다. 영상의 오른쪽 아래 성남시는 막 개발을 시작한 나지의 분광 특성을 보여준다. Landsat-1호 MSS 영상은 넓은 지역에 대한 지표 상태를 보여주는 획기적인 영상이었으며, 지금도 과거 토지 이용 및 피부 형태를 기록한 역사적인 자료로서 가치가 있다.
MSS는 횡주사 방식의 다중분광 센서로 각 밴드마다 6개의 검출기를 사용했는데, 위성의 궤도 직각 방향으로 한 번 스캐닝 할 때마다 6줄의 영상을 촬영했다. Landsat-1, 2, 3호는 920 km 높이의 궤도에서 약 11.6°의 시야각(FOV)으로 185km 폭의 영상을 촬영했는데, 이는 항공사진 카메라의 시야각보다 훨씬 좁기 때문에 기하왜곡이 심하게 나타나지 않는다. MSS 영상은 지표면에서 반사된 전자기에너지를 검출기에서 전기 신호로 변환 처리하여 각 화소의 밝기 값을 0부터 63까지 6bit 숫자로 기록한 디지털 영상자료다.