인공위성
위성 영상은 크게 Passive 영상과 Active 영상으로 구분할 수 있다.
Passive 센서 물체가 자체적으로 발산하는 에너지를 관측하는 시스템이다. 지구는 태양 에너지를 반사하거나 흡수한 뒤 재방출하는데, 위성에서는 이렇게 반사되거나 재방출된 지구 복사 에너지를 수신하여 처리하게 된다. Passive 센서는 이 지구 복사 에너지의 전자기파 범위를 활용하여 가시광선, 근적외선, 열적외선 등의 영상을 제공한다.
Active 센서 위성에서 직접 신호를 송신하고 물체에 반사되어 돌아오는 신호를 측정한다. 직접 신호를 송수신하기 때문에 태양의 여부와 관계없이 밤낮으로 전천후 관측이 가능하며, 마이크로파 파장대와 같이 지구 복사 에너지가 약한 영역에서 활용될 수 있다. (예) Radar, LiDAR 영상
Passive한 위성 영상의 경우 관측 파장대에 따라 Electro-Optical System, Infrared System, Microwave System으로 분류할 수 있다.
Electro-Optical System(EO)
사람의 눈으로 관측 가능한 파장대역에 대한 영상이다. 일반적인 RGB 영상이 이에 해당한다.
Infrared System(IR)
가시광선보다 긴 파장의 영역대로 열적외선 파장대에서는 물체에 방출되는 열을 측정한다.
Microwave System
적외선 보다 긴 cm 이상의 파장대로 태양이나 구름에 대한 영향이 감소한다. 하지만 대기 중 물방울이나 얼음 입자와 같은 수상체 요소에는 민감하게 작용하기 때문에 강수량을 측정하는 데에 활용된다.
Active 영상에도 여러 종류가 있지만, 주로 연구에 활용하고 있는 영상은 SAR(Synthetic Aperture Radar이다. SAR이란 물리적으로 한정된 길이나 안테나만 사용한다면 해상도나 커버 영역 등에 한계가 크기 때문에 연속적으로 송수신된 신호를 합성하여 생성되는 레이더 영상이다. 마이크로파를 이용해 신호를 송수신하여 관측 물체의 특성이나 신호의 반사에 의한 특성을 보여주는 진폭과 거리 정보를 나타내는 위상 정보로 기록된다. 신호를 직접 송수신하기 때문에 태양 유무나 기상 상태에 관계 없이 전천후 관측이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 육안으로 관측 가능한 파장대(가시광선 등)를 활용하는 것이 아니기 때문에 RGB 영상과는 특징과 구성이 달라 영상 분석을 수행하기에는 어려움이 따른다. 또한 지표의 수직 방향이 아닌 옆쪽에서 side looking을 통해 영상을 생성하기 때문에 지형에 따른 왜곡이 발생할 수 있다.