지난 금요일(9/27, 벌써 일주일이나 지났군요)에는 아주대학교 원천관에서 우주전자정보공학과 초대로 SAR이론 및 SARscape의 활용에 대한 간단한 교육을 가졌습니다. 초대해주신 아주대 이달근 선생님과 SAR 이론을 담당해주신 강원대 한향선 박사님께 다시 한번 감사의 말씀드립니다.

이론이나 활용을 4시간의 교육으로 마무리한다는 게 사실 쉬운 일은 아니었습니다. 역시나 금요일 오후(Thanks God, It’s Friday!)이지만, 그리고 SARscape의 메인 모듈 중 2개인 Basic, Interferometry만 실습을 했음에도 불구하고 시간을 넘겨 교육을 끝내는 만행을 저질렀습니다. PSInSAR와 SBAS를 포함하는 또 하나의 메인 모듈인 InSAR Stacking 실습을 하려면, 더 많은 시간이 필요함은 분명해 보입니다. 참고로 저는 SARscape를 제작하는 SARmap의 Dr. Paolo에게 2박 3일의 교육을 받았습니다. 분명 짧게 끝날 교육은 아닌 것 같습니다.

기회가 된다면 SAR에 관심이 있으신 분들을 상대로 더 많은 교육을 진행할 예정입니다. 내용은 역시 메인 모듈인 Basic, Interferometry, InSAR Stacking이 될 가능성이 높고요.
왜 위 세 가지를 메인 모듈이라고 하냐면, Basic 모듈을 통해 대부분의 SAR data에 대한 포커싱, MLC(Multi-Look Complex)변환, 필터링 및 coregistation이 가능하고,
Interferometry 모듈을 통해 InSAR와 DInSAR이 적용이 가능하며,
InSAR stacking 모듈의 PSInSAR, SBAS를 통해 동일 지역에 대한 많은 수의 데이터를 시계열 적으로 분석하여 변위 등의 유용한 정보를 뽑아낼 수 있기 때문입니다. SAR의 가장 큰 장점으로 시간 및 기상상태와 무관한 데이터 획득 및 이에 대한 포커싱, 그리고 미세한 변위 탐지를 꼽게 되는데, 세 가지 모듈을 통해 이를 확인할 수 있기 때문입니다. SARscape 구매 시 기본적으로 모듈 각각의 개별 구매가 가능하지만, 옵션으로 Basic + Interferometry와 Basic + Interferometry + InSAR stacking이 있다는 것은 이에 대한 증거이기도 합니다.

SARscape는 이러한 메인 모듈 외 Focusing, Filtering, ScanSAR interferometry, Polarimetry and PolInSAR 모듈이 있습니다. 이 글을 통해 짧게나마 이에 대해 알려드리고자 합니다.

Focusing module : Focusing 모듈이 없으면 SAR 포커싱 자체를 하지 못한다? 그런 것은 아닙니다. Basic 모듈에 포커싱 기능은 포함되어 있습니다. 다만, 추가적으로 모듈로서 구성이 되어있는 것은 ALOS PALSAR, ENVISAT ASAR, JERS-1, ENVISAT, ERS에 대한 raw-data(level 0)의 처리가 가능함을 의미합니다.
예를 들어, focusing 모듈을 실행 후 ENVISAT ASAR를 선택하게 되면 그림(1)과 같이 AP(Alternating Polarization mode), WS(Wide Swath mode), IM(Image mode)에 대한 선택이 가능하지만, Basic 모듈 하부의 import data – standard formats 선택 후 ENVISAT ASAR를 선택하면 그림(2)와 같이 data type이 바뀌어져 있는 것을 확인할 수 있습니다. 이때 AP, WS, IM 이후의 M은 Medium resolution Ground range를, S는 Single-look complex를, P는 Multi-look complex를 의미합니다. 즉, L0 데이터는 아닌 상태입니다.

그림(1). Focusing module – ENVISAT ASAR의 선택 윈도우

그림(2). Basic module 하부 import data – ENVISAT ASAR의 선택 윈도우

SAR data는 그 특성으로 인해 민간에서 단독으로 개발 및 운용하는 경우가 드뭅니다. 군(軍) 과 합동으로 하게 되는 경우가 많은데요, 보안상의 문제 혹은 데이터 포맷에 대한 비공개 등을 이유로 L0 보다는 L1 데이터 공개가 더 많습니다. 아직 SARscape에서 지원을 하지는 않고 있지만 우리나라의 Kompsat-5 데이터의 경우도 L1 포맷으로의 공개가 유력한 상황입니다.

Filtering module : 정확히는 Gamma and Gaussian Filtering 모듈입니다. Focusing 모듈과 마찬가지로 Basic 모듈에 필터링 기능이 포함이 되어 있지만, 이는 Multi-look complex 영상에 대해서만 지원이 됩니다. Filtering module을 통해서는 Single-look complex에 대한 필터링이 가능하며, polarimetric 필터링도 적용이 가능합니다.

ScanSAR interferometry : 이 모듈은 ENVISAT ASAR Wide Swath데이터를 이용하여 400 × 400 km 이상의 넓은 지역에 대한 간섭영상, DEM, Coherence, 지표 변위 맵의 생성을 가능하게 합니다. 추가적으로 ScanSAR(ASAR의 경우 Wide Swath)데이터와 StripMode(ASAR의 경우 Image mode)데이터를 결합한 하이브리드 간섭영상도 제공합니다.

Polarimetry and PolInSAR : 최근 발사된, 발사 예정된 많은 SAR 위성은 full-polarization을 지원합니다(VV, VH, HV, HH). 편파에 따라 획득되는 영상이 달라짐은 물론 얻을 수 있는 정보도 달라지고요. Polarimetry and PolInSAR 모듈은 편파에 따른 분석을 가능케 합니다.