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과 업 지 시 서
氠瑢
건 명
차세대소형위성 2호 영상 활용연구 관련
국립공원 지표변화 분석
의뢰기관
국립공원공단
2026. 8.
桤灧 氠瑢 湯湷
사 업
담당자
국립공원연구원
생태연구부
공무 7급
최대훈
TEL: 033-769-1656
FAX: 033-769-1669
湯湷 과 업 지 시 서
Ⅰ. 과업개요
1. 건 명
❍ 차세대소형위성 2호 및 Sentinel-1 SAR 영상 기반 국립공원 지표변화 분석 의뢰
2. 배경 및 목적
❍ (배경) 국립공원 해안사구는 파랑과 바람에 의한 침식, 퇴적 및 이동이 지속되는 동적 지형으로, 광범위하고 접근이 어려운 특성상 현장조사만으로 지표변화를 신속히 파악하는 데 한계가 있음. 전천후 및 주야간 관측이 가능한 영상레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR) †普 위성은 이러한 해안 지형변화의 효율적 모니터링 수단이 될 수 있으며, 특히 국산 차세대소형위성 2호(X-band SAR)의 공원관리 활용 가능성 검증이 요구됨
湯慴 SAR: 위성이 지표로 전파를 발사하고 되돌아온 신호를 영상으로 만드는 관측 방식. 태양광에 의존하는 광학위성과 달리 구름이 끼거나 야간인 경우에도 관측할 수 있음
❍ (목적) 차세대소형위성 2호(X-band) 및 Sentinel-1(C-band) †普 SAR 영상을 활용하여 국립공원 해안사구 지역의 지표변화를 분석하고, 간섭계 SAR(Interferometric SAR, InSAR) †普 , 오프셋 트래킹(Offset Tracking, OT) †普 , 진폭 변화탐지(Amplitude Change Detection, ACD) †普 등 주요 SAR 분석기법의 적용 가능성과 한계를 검증함으로써, 국산 위성 기반 국립공원 지표변화 모니터링 체계 구축 가능성을 제시
湯慴 X-band는 파장 약 3cm, C-band는 파장 약 5.6cm의 레이더 주파수 대역. 파장이 짧을수록 미세한 지표변화 관측에, 길수록 넓은 지역의 안정적 관측에 유리함. Sentinel-1은 유럽우주국이 운영하는 C-band SAR 위성임
湯慴 InSAR: 두 시점 영상의 전파 위상차를 이용해 cm단위의 미세한 지표 변위를 산출하는 기법
湯慴 OT: 두 시점 영상에 나타난 지형 패턴의 이동량을 추적하여 수십 cm 이상 규모의 지표 이동을 측정하는 기법
湯慴 ACD: 두 시점의 지표 반사강도 차이를 비교하여 표면상태의 변화를 탐지하는 기법
3. 개요
❍ 과업기간: 착수일로부터 90일
❍ 분 석 비: 금16,000,000원(금일천육백만원) / VAT 포함
4. 분석의 범위 및 내용
❍ 분석 대상 및 자료:
ྠ Ā - 대상지: 국립공원 해안사구 지역(태안해안국립공원 일원)
ྠ Ā - 위성영상 : 차세대소형위성 2호 X-band SAR, Sentinel-1 C-band SAR
❍ 시간적 범위: 착수일로부터 3개월
❍ 과업 수행 내용
ྠ Ā - SAR 위성영상 수집 및 전처리
ྠ Ā - InSAR 및 OT 기반 지표변화 분석
ྠ Ā - ACD 및 분석기법 적용성 평가
❍ 과업 산출물
ྠ Ā - SAR 분석기법별 처리 결과 데이터(지표변위, 이동량, 변화탐지 결과)
5. 세부 내용
가. SAR 위성영상 수집 및 전처리
❍ 대상지역을 포함하는 차세대소형위성 2호 및 Sentinel-1 SAR 영상 수집
❍ 영상 정합(coregistration)과 궤도 및 기하 정보 기반 전처리 수행
❍ 분석 목적에 부합하는 영상 쌍 구성
나. InSAR 및 OT 기반 지표변화 분석
❍ 간섭도 †普 생성, 일관성(coherence) †普 산출 및 위상 언래핑 †普 을 통한 시선방향(Line of Sight, LOS) †普 지표변위 산출
湯慴 간섭도: 두 영상의 전파 위상차를 영상으로 나타낸 결과
湯慴 coherence: 두 영상의 신호가 서로 얼마나 닮았는지를 나타내는 값으로, 간섭 분석 결과의 신뢰도를 판단하는 척도
湯慴 위상 언래핑: 일정 주기로 되풀이되는 위상값을 실제 이동거리로 환산하는 과정
湯慴 LOS: 위성이 지표를 비스듬히 바라보는 방향. SAR 위성은 이 방향으로의 변위를 측정함
❍ 진폭 상관 기반 OT를 통한 방위(azimuth) 및 거리(range) 방향 †普 지표 이동량 추정
湯慴 방위는 위성이 진행하는 방향, 거리는 위성이 지표를 바라보는 방향을 의미함
❍ 산출 결과의 품질 분석 및 신뢰도 평가
다. ACD 및 분석기법 적용성 평가
❍ 두 시점 후방산란(진폭) †普 비교를 통한 표면상태 변화 분석
湯慴 후방산란: 지표에 닿은 전파가 위성 쪽으로 되돌아오는 신호의 세기. 지표의 거칠기나 수분 상태에 따라 달라짐
❍ 영상 쌍별 기하조건을 고려한 분석 적합성 평가
❍ SAR 분석기법별 국립공원 해안사구 지표변화 모니터링 적용 가능성 및 한계 도출