위성사진

Satellite imagery
우주에서 나온 첫 이미지는 1946년 10월 24일 미국이 발사한 아궤도 V-2 로켓 비행에서 찍은 것이다.
포탈레자의 위성 사진.

위성 이미지(지구 관측 이미지, 우주에 의한 사진 또는 단순한 위성 사진)는 세계 각국 정부와 기업이 운영하는 이미지 위성에 의해 수집된 지구의 이미지다.위성영상업체들은 애플맵이나 구글맵 같은 정부와 기업에 허가해 이미지를 판매한다.

역사

추가 정보:우주에서 본 지구의 첫 이미지
위성사진은 픽셀로 만들어졌다.위성 익스플로러 6이 촬영한 최초의 조잡한 이미지는 중앙 태평양의 일광욕 구역과 그것의 구름 덮개를 보여준다.이 사진은 1959년 8월 14일 위성이 지구 표면에서 약 1만7000mi(2만7000km) 위에 있을 때 찍은 것이다.당시 위성은 멕시코를 가로지르고 있었다.

우주에서 찍은 첫 번째 이미지는 아궤도 비행에서 찍은 것이다.1946년 10월 24일 미국이 발사한 V-2기는 1.5초마다 한 장의 이미지를 찍었다.이 사진들은 1935년 탐험가 II 풍선 임무에 의한 13.7마일(22km)보다 5배 높은 기록이다.[1]지구의 첫 위성사진은 1959년 8월 14일 미국 익스플로러 6에 의해 만들어졌다.[2][3]달의 첫 위성사진은 1959년 10월 6일 소련 위성 루나 3호에 의해 달 저편을 촬영하는 임무를 띠고 만들어졌을지도 모른다.블루마블 사진은 1972년에 우주에서 촬영되었고, 언론과 대중들 사이에서 매우 유명해졌다.또한 1972년에 미국은 우주로부터 지구의 이미지를 획득하기 위한 가장 큰 프로그램인 Landsat 프로그램을 시작했다.1977년 미국의 KH-11 위성 시스템에 의해 최초의 실시간 위성 사진이 입수되었다.가장 최근의 랜섬 위성인 랜섬 9호는 2021년 9월 27일에 발사되었다.[4]

1960년 TIROS-1 기상위성에 의해 전송된 우주로부터 지구의 첫 텔레비전 영상.

NASA가 제작한 모든 위성사진은 NASA 지구전망대에서 발간한 것으로 일반인이 자유롭게 볼 수 있다.몇몇 다른 나라들은 위성영상 프로그램을 가지고 있고, 협력적인 유럽의 노력이 다양한 센서를 탑재한 ERS와 Envisat 위성을 발사했다.상업용 위성사진을 제공하는 민간 기업도 있다.21세기 초에 위성사진 데이터베이스 접속이 가능한 저렴하고 사용하기 쉬운 소프트웨어를 여러 회사 및 단체에서 제공했을 때 위성사진을 널리 이용할 수 있게 되었다.

사용하다

위성사진은 전체 반구의 합성 이미지를 만드는 데 사용될 수 있다.
...아니면, 미국 캔자스주 하스켈 카운티의 시골지역 사진과 같은 지구의 작은 지역을 지도하기 위해서입니다.

위성사진은 기상학, 해양학, 어업, 농업, 생물다양성 보전, 임업, 경관, 지질학, 지도학, 지역계획, 교육, 지능, 전쟁에 많은 응용이 있다.덜 주류를 이루는 용도는 설명되지 않은 현상에 대한 위성 이미지 검색과 관련된 비판적인 조사 기법인 변칙 사냥을 포함한다.[5]영상은 가시적인 색상과 다른 스펙트럼으로 표시할 수 있다.보통 레이더 영상에 의해 만들어진 고도 지도도 있다.위성사진의 영상 해석 및 분석은 전문 원격 감지 소프트웨어를 이용하여 실시한다.

데이터 특성

원격 감지에서 위성 이미지를 논할 때는 공간, 스펙트럼, 시간, 방사선과 기하학의 다섯 가지 해상도가 있다.캠벨(2002)은 [6]이를 다음과 같이 정의한다.

  • 공간 분해능은 지면에서 측정되는 표면적 크기(즉2, m)를 나타내는 이미지의 픽셀 크기로 정의되며, 센서의 순간 시야(IFOV)에 의해 결정된다.
  • 스펙트럼 분해능은 파장 간격 크기(전자파 스펙트럼의 분리 세그먼트)와 센서가 측정 중인 간격 수로 정의된다.
  • 시간 분해능은 특정 표면 위치의 이미지 수집 기간 사이에 경과되는 시간(예: 일)에 의해 정의된다.
  • 방사선 분해능은 많은 밝기 수준(예: 대비)과 센서의 유효 비트 깊이(그레이스케일 레벨 수)를 기록하는 영상 시스템의 기능으로 정의되며 일반적으로 8비트(0–255), 11비트(0–2047), 12비트(0–4095) 또는 16비트(0–65,535)로 표현된다.
  • 기하학적 분해능은 위성 센서가 지구 표면의 일부를 하나의 픽셀로 효과적으로 영상화할 수 있는 능력을 말하며, 일반적으로 지면 샘플 거리(Ground sample distance) 또는 GSD(GSD)는 전체적인 광학 및 전신 소음원을 포함하는 용어로서 센서 한 개가 물체를 얼마나 잘 볼 수 있는지를 비교하는 데 유용하다.단일 픽셀 내에서 접지한다.예를 들어 랜사트의 GSD는 30m로, 이미지 내에서 하나의 픽셀에 매핑되는 가장 작은 단위는 30m x 30m임을 의미한다.최신 상업위성(GeoEye 1)의 GSD는 0.41m이다.이는 코로나 등 일부 초기 군사용 필름 기반 정찰위성이 획득한 0.3m 해상도와 비교된다.[citation needed]

위성 영상의 해상도는 사용되는 계측기와 위성 궤도 고도에 따라 달라진다.예를 들어, 랜섬 아카이브는 행성을 위해 30미터 해상도에서 반복된 이미지를 제공하지만, 대부분은 원시 데이터에서 처리되지 않았다.랜섬 7호의 평균 반환 기간은 16일이다.작은 영역의 경우 해상도가 41cm에 이르는 이미지를 사용할 수 있다.[7]

위성사진은 해상도는 높지만 평방미터당 가격이 더 비싼 항공사진으로 보완되기도 한다.위성 이미지는 다른 데이터 세트와 적절하게 정렬되도록 공간적으로 이미지를 수정했다면 GIS의 벡터 또는 래스터 데이터와 결합할 수 있다.

영상 위성

추가 정보:지구 관측 위성

공용 도메인

지구 표면의 위성사진 촬영은 많은 나라들이 위성사진 프로그램을 유지할 만큼 충분한 공익성을 가지고 있다.미국은 이러한 데이터를 과학적으로 자유롭게 이용할 수 있도록 하는 길을 주도해 왔다.더 인기 있는 프로그램들 중 일부는 아래에 나열되어 있고, 그 다음은 최근에 유럽연합의 센티넬 별자리 입니다.

코로나

코로나 프로그램은 미 공군의 실질적인 지원을 받아 중앙정보국(CIA) 과학기술국장이 제작·운영하는 미국 전략정찰위성의 시리즈로, 습막 파노라마(Faranic)로, 스테레오그래픽 이미지 캡처에 카메라 2대(AFT&FWD)를 사용했다.

란사트

랜섬은 지구에서 가장 오래된 연속 위성영상 프로그램이다.광학 랜사트 이미지는 1980년대 초부터 30m 해상도로 수집되었다.Landsat 5를 시작으로 (광학 데이터보다 공간 해상도가 더 높은) 열적외선 영상도 수집되었다.랜싯 7, 랜싯 8 및 랜싯 9 위성은 현재 궤도에 있다.

모디스

MODIS는 2000년부터 36개의 스펙트럼 밴드에서 지구와 거의 매일의 위성사진을 수집했다.MODIS는 NASA 테라와 아쿠아 위성에 탑승하고 있다.

센티넬

ESA는 현재 센티넬 위성 별자리를 개발하고 있다.현재 7개의 미션이 계획되어 있으며, 각각 다른 적용을 위해 계획되어 있다.STAR 영상화(SAR 영상화), Sentinel-2(육지 표면의 십진법 광학 영상화), Sentinel-3(육지 및 물의 광학 및 열 영상화)는 이미 개시되었다.

ASTER

ASTER는 1999년 12월 발사된 NASA 지구관측시스템(EOS)의 대표 위성 테라호에 탑재된 영상기기다.ASTER는 NASA, 일본 경제통상산업성(METI), 일본 우주시스템(J-spacesystems)이 협력하는 노력이다.ASTER 데이터는 지표면 온도, 반사율 및 표고도에 대한 상세 지도를 작성하는 데 사용된다.테라를 포함한 EOS 위성의 조정 시스템은 NASA의 과학선교국(Science Mission Directorate)과 지구과학부(Earth Science Division)의 주요 구성요소다.NASA 지구 과학의 목표는 통합 시스템으로서, 변화에 대한 반응으로서 지구에 대한 과학적인 이해를 발전시키고, 기후, 날씨, 자연 재해의 변동성과 추세를 더 잘 예측하는 것이다.[8]

  • 지표면 기후학 - 지표면 지표면 매개변수, 지표면 온도 등을 조사하여 지표면 상호작용 및 에너지 및 수분 유량을 파악
  • 식물 및 생태계 역학—생물학적 생산성 평가, 육지-대기 상호작용 이해 및 생태계 변화 탐지를 위한 식물 및 토양 분포 및 그 변화 조사
  • 화산 모니터링 - 가스 배출, 분출 플럼, 용암호 개발, 분출 역사 및 폭발 잠재력 등 폭발과 전구적 사건 모니터링
  • 위험 모니터링—산불, 홍수, 해안 침식, 지진 피해, 쓰나미 피해의 범위와 영향의 관찰
  • 수문학—지구적 에너지 및 수문학적 과정과 지구적 변화와의 관계 이해, 식물에서의 증발 가스 배출 포함
  • 지질학과 토양—토지 표면 과정과 지구의 역사를 연구하기 위한 지표면 토양과 암반의 상세한 구성과 지질학적 매핑
  • 토지 표면 및 토지 커버 변화—사막화, 삼림 벌채 및 도시화 모니터링; 보호 구역, 국립공원 및 황야 지역을 모니터링하기 위한 보존 관리자에 대한 데이터 제공

마테오삿

1세대 유성 정지궤도 위성 모형.

Meteosat-2 정지궤도 기상 위성은 1981년 8월 16일 영상 데이터를 제공하기 위해 운영하기 시작했다.유메츠캣은 1987년부터 기상캐스터를 운영하고 있다.

  • MVIRI(Meteosat visible and animer), 3채널 이미저(visible, 적외선 및 수증기)그것은 1세대 Meteosat, Meteosat-7이 여전히 활동중인 상태에서 운영된다.
  • 12채널 회전력 증강 가시성 및 적외선 이미저(SEVIRI)는 MVIRI가 사용하는 채널과 유사한 채널을 포함하고 있어 30년에 걸친 기후 데이터의 연속성을 제공한다.
  • MTG(Meteosat 3세대)의 플렉시블 결합 이미저(FCI)도 유사한 채널을 포함할 예정이어서 3세대가 모두 60년에 걸쳐 기후 데이터를 제공했다는 의미다.

개인 도메인

몇 개의 위성은 다음과 같이 민간 기업에 의해 건설되고 유지된다.

지오아이

GeoEye의 GeoEye-1 위성은 2008년 9월 6일에 발사되었다.[9]GeoEye-1 위성은 고해상도 영상 시스템을 갖추고 있으며, 지상 해상도 0.41m(16인치)의 영상을 범색 또는 흑백 모드에서 수집할 수 있다.그것은 1.65미터 해상도 또는 약 64인치로 다중 스펙트럼 또는 컬러 이미지를 수집한다.

WorldView-2 image of Bristol city
브리스톨 시티의 월드뷰-2 이미지.

맥사르

Maxar의 월드뷰-2 위성은 0.46m의 공간 해상도로 고해상도 상업용 위성사진을 제공한다(팬크롬에만 해당).[10]월드뷰-2의 범색광 이미지 해상도 0.46m로 인공위성은 지상의 물체 간격이 최소 46cm에 이르는 물체를 구별할 수 있다.마찬가지로 맥사르의 QuickBird 위성은 0.6m 해상도(나디르)의 범색상 영상을 제공한다.

맥사의 월드뷰-3 위성은 0.31m 공간 해상도의 고해상도 상업용 위성사진을 제공한다.WVIII는 단파 적외선 센서와 대기 센서도[11] 탑재한다.

에어버스 인텔리전스

Pleiades image of the central park-New York city.
뉴욕 중심 공원의 이미지를 플레이아데스화한다.

플레아데스 별자리는 두 개의 매우 고해상도(50cm 팬 & 2.1m 스펙트럼) 광학 지구 이미징 위성으로 구성되어 있다.플라이아데스-HR 1A와 플라이아데스-HR 1B는 26일의 반복 주기로 지구 표면의 커버리지를 제공한다.이중 민군/군사 시스템으로 설계된 플레아데스호는 민군 및 상업적 필요뿐 아니라 유럽 방위의 우주 이미지 요구 조건을 충족시킬 것이다.플라이아데스 네오[fr][12]는 첨단 광학 별자리로, 반응도가 빠른 동일한 30cm 해상도 위성 4개가 있다.

스폿 이미지

브라티슬라바의 SPOT 이미지

궤도에 있는 3개의 SPOT 위성(스팟 5, 6, 7)은 매우 고해상도 영상을 제공한다 – 판크롬 채널의 경우 1.5m, 다중 스펙트럼(R,G,B,NIR)의 경우 6m.스팟이미지는 또 다른 광학위성, 특히 Formosat-2(대만)와 Kompsat-2(한국) 및 레이더 위성(TerraSar-X, ERS, Envisat, Radarsat)으로부터 멀티솔루션 데이터를 배포한다.스폿 이미지(Spot Image)는 해상도가 0.50m 또는 약 20인치의 고해상도 플레이아데스 위성으로부터 데이터를 독점 배포하는 업체이기도 하다.발사는 각각 2011년과 2012년에 이루어졌다.이 회사는 또한 부가 가치 옵션뿐만 아니라 수신 및 처리를 위한 인프라도 제공한다.

플래닛스 래피드아이

2015년에 플래닛은 블랙브릿지와 2008년 8월에 발사된 5개의 RapidEye 위성 별자리를 인수했다.[13]RapidEye 별자리는 동일하게 보정된 동일한 다중 스펙트럼 센서를 포함하고 있다.따라서 한 위성의 이미지는 다른 네 개의 이미지와 동일하므로 대량의 이미지를 수집할 수 있으며(하루 400만 km2) 매일 한 지역을 재방문할 수 있다.각각 630km의 동일한 궤도 비행기로 이동하며 5m 픽셀 크기의 영상을 전송한다.RapidEye 위성사진은 특히 농업, 환경, 지도 및 재난 관리 애플리케이션에 적합하다.그 회사는 그들의 이미지를 제공할 뿐만 아니라, 그들의 고객들에게 이 이미지 분석을 기반으로 서비스와 솔루션을 만들도록 상담한다.RapidEye 별자리는 2020년 4월에 Planet에 의해 은퇴되었다.

ImageSat International

"EROS" 위성으로 더 잘 알려진 지구 자원 관측 위성은 이미지 목표물들 사이의 빠른 조작을 위해 고안된 가볍고 낮은 지구 궤도를 도는 고해상도 위성이다.상업용 고해상도 위성 시장에서 EROS는 가장 작은 고해상도 위성으로, 민첩성이 뛰어나 매우 높은 성능이 가능하다.위성은 고도 510km(±40km)의 극궤도 부근에 원형 태양 동기화 방식으로 배치된다.EROS 위성 이미지 애플리케이션은 주로 정보, 국토 보안 및 국가 개발 목적으로 사용되지만 지도 작성, 국경 통제, 인프라 계획, 농업 모니터링, 환경 모니터링, 재난 대응, 훈련 및 시뮬레이션 등을 포함한 광범위한 민간 애플리케이션에도 사용된다.

EROS A – 해상도가 1.9–1.2m인 고해상도 인공위성이 2000년 12월 5일에 발사되었다.

EROS B – 해상도가 70cm인 초고해상도 위성 2세대인 EROS B는 2006년 4월 25일 발사되었다.

차이나 시웨이

가오징-1 / SuperView-1(01, 02, 03, 04)은 중국 시웨이 측량기술(China Siwe Survey and Mapping Technology)이 제어하는 중국 원격 감지 위성의 상용 별자리다.Ltd. 4개의 위성은 530km의 고도에서 작동하며 같은 궤도에서 서로 90°씩 단계적으로 작동하며, 12km의 스왓드에 0.5m의 범크롬 해상도와 2m의 다폭 해상도를 제공한다.[14][15]

단점들

지구의 절반만이 주어진 순간에 밤에 있기 때문에 밤에 지구의 합성 이미지.

지구상 육지의 총면적이 워낙 넓고 해상도가 상대적으로 높기 때문에 위성 데이터베이스는 거대하고 영상 처리(원시 데이터에서 유용한 영상 생성)는 시간이 많이 소요된다.[citation needed]이미지 소멸과 같은 사전 처리가 필요한 경우가 많다.예를 들어 산꼭대기와 같이 구름이 많이 끼는 지역의 이미지를 얻기 어려운 등 사용하는 센서에 따라 날씨 조건이 영상 화질에 영향을 미칠 수 있다.그러한 이유로, 공개적으로 이용 가능한 위성 이미지 데이터셋은 일반적으로 제3자에 의해 시각적 또는 과학적 상업적 사용을 위해 처리된다.

상업 위성 회사들은 그들의 이미지를 공공 영역에 배치하지 않고 그들의 이미지를 팔지 않는다. 대신, 사람들은 그들의 이미지를 사용하기 위해 면허를 취득해야 한다.따라서 상업용 위성사진에서 파생 작품을 합법적으로 제작할 수 있는 능력이 저하된다.

사생활에 대한 우려는 그들의 재산을 위에서 보여주지 않기를 바라는 사람들에 의해 제기되었다.Google 지도는 FAQ에서 이러한 우려에 대해 다음과 같은 문장으로 응답한다: "우리는 귀하의 개인 정보 보호에 대한 우려를 이해한다... 구글맵스가 보여주는 이미지는 특정 지리적 위치를 지나 비행기를 타거나 운전하는 사람이 볼 수 있는 것과 다를 게 없다."[16]

참고 항목

참조

  1. ^ Tony Reichardt, Air & Space Magazine, 2006년 11월 1일 첫 번째 사진
  2. ^ "50 years of Earth Observation". 2007: A Space Jubilee. European Space Agency. October 3, 2007. Retrieved 2008-03-20.
  3. ^ "First Picture from Explorer VI Satellite". NASA. Archived from the original on 2009-11-30.
  4. ^ "When was the Landsat 9 satellite launched?". www.usgs.gov. Retrieved 2021-10-25.
  5. ^ Radford, Benjamin (2019). "Anomaly Hunting with Satellite Images". Skeptical Inquirer. Vol. 43, no. 4. Center for Inquiry. pp. 32–33.
  6. ^ 캠벨, 2002년 J. B.원격 감지에 대한 소개.뉴욕 런던:길퍼드 프레스[pages needed]
  7. ^ grayaudio on Mar 15, 2010 (23 February 2009). "World's Highest-Resolution Satellite Imagery". HotHardware. Retrieved 2013-06-09.
  8. ^ "ASTER Project". Archived from the original on 2005-03-22. Retrieved 2015-04-06.
  9. ^ Shall, Andrea (September 6, 2008). "GeoEye launches high-resolution satellite". Reuters. Retrieved 2008-11-07.
  10. ^ "Ball Aerospace & Technologies Corp". Retrieved 2008-11-07.
  11. ^ "High Resolution Aerial Satellite Images & Photos". Retrieved 2014-10-24.
  12. ^ 플레아데스 네오
  13. ^ "RapidEye Press Release" (PDF). Retrieved 2013-06-09.
  14. ^ "GaoJing / SuperView - Satellite Missions - eoPortal Directory". directory.eoportal.org. Retrieved 2019-11-14.
  15. ^ "GaoJing-1 01, 02, 03, 04 (SuperView 1)". space.skyrocket.de. Retrieved 2019-11-14.
  16. ^ 캐서린 벳츠는 AP통신과의 인터뷰에서 http://news.nationalgeographic.com/news/2007/03/070312-google-censor_2.html

외부 링크