개념 한 쪽
사진측량 응용은 원격탐사 장비로부터 얻은 전자기파 신호와 항공사진을 이용해 지표 특성과 높이 정보를 추출하는 기법을 다룬다. 핵심은 원격탐사의 정의, 스테레오 사진의 시차와 고도 연계, 그리고 수치사진측량에서의 영상정합 절차에 있다.
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출제기준 단원 「사진측량 응용」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 원격탐사 정의 판별 | 1 | 센서와 전자기스펙트럼을 이용한 원격탐사 정의를 골라내기 |
| 시차로 높이 결정 | 1 | 연직사진의 시차를 이용해 지점 간 비고를 파악하는 능력 묻기 |
| 영상정합 절차 이해 | 1 | 영상정합의 핵심 단계 순서를 판별하는 능력 묻기 |
원격탐사는 대상과 직접 접촉하지 않고 센서로 지표에서 반사되거나 방사된 전자기파를 측정하여 정보를 얻는 기술이다. 위성이나 항공기에 장착된 관측 장비로 여러 파장대의 전자기 스펙트럼을 관측해 식생, 수질, 지질 등 대상의 성질을 분석하는 것이 목적이다. 정의에서는 '센서'와 '전자기 스펙트럼', '반사·방사'라는 요소가 핵심 키워드다.
항공사진, 특히 중복된 연직사진(스테레오 사진)에서는 같은 지점의 두 영상 상 위치 차이를 시차(parallax)라 부른다. 시차는 지점의 높이(비고)에 따라 달라지므로 시차를 측정하면 지형의 상대적 높이 정보를 얻을 수 있다. 즉, 높은 지점일수록 사진상 시차가 커지며, 이를 이용해 지점 간의 비고 차이를 계산한다.
수치사진측량에서의 영상정합은 두 장 이상의 영상에서 동일 지점을 대응시켜 3차원 좌표를 산출하는 과정이다. 일반적으로 정합 과정은 특징점 선택, 대응점 탐색, 그리고 얻어진 대응점을 이용한 3차원 위치 계산의 순서로 진행된다. 영상의 전처리로 필터링이 쓰일 수 있으나, 정합의 핵심 단계는 선택-대응-계산의 3단계임을 구분해야 한다.
항공사진의 축척은 렌즈 초점거리(f)를 촬영 고도(H)로 나눈 값으로 정의한다. 따라서 축척 Mb는 Mb = f / H 형태로 계산하며, 단위를 일치시켜 계산하는 것이 필수다. 예를 들어 초점거리와 비행고도의 단위를 동일하게 맞춘 뒤 나누어 근사 축척을 구한다.
항공사진용 카메라는 넓은 면적을 한 번에 촬영하기 위해 피사각이 크다는 특징을 갖는다. 이는 광범위한 지역의 효율적 촬영을 위한 설계 특성으로, 측량용 장비의 핵심 사양으로 이해한다.
원격탐사 관련 선택형 문제에서는 '센서로 전자기파를 측정하여 정보를 획득한다'는 표현이 포함된 보기를 찾으면 정답으로 좁힐 수 있다. 스테레오 항공사진 문제에서는 시차와 고도(비고)의 연관을 떠올려 '시차=높이 정보'를 기준으로 답을 고른다.
영상정합 관련 문제에서는 정합의 3단계 순서인 특징점 선택 → 대응점 탐색 → 3차원 계산을 기억하면 오답을 제거할 수 있다. 축척 계산 문제는 f/H 공식을 적용하되 초점거리와 고도의 단위를 같게 변환한 뒤 나누어 근사값을 판단해야 한다.
원격탐사(Remote Sensing)에 관한 정의로 가장 옳은 것은?
정답 ② · 문항은 원격탐사의 정의로 가장 적절한 문장을 고르는 문제이다. 원격탐사는 센서를 사용해 지표의 물체가 반사하거나 방사하는 전자기 스펙트럼을 측정하고 이 자료로 대상물이나 현상에 관한 정보를 얻는 기법을 말한다.
원격탐사는 센서를 이용해 지표 대상물에서 반사 또는 방사된 전자기 스펙트럼을 측정하여 정보를 얻는 기법이다.
중복된 등고도의 항공사진이 연직사진일 경우 시차로 알 수 있는 것은?
정답 ② · 문항은 중복된 연직 항공사진에서 시차로 알 수 있는 정보를 묻고 있다. 스테레오 사진에서 발생하는 시차는 관측자의 시점 차이에 의해 생기며 이 시차량은 지점의 고도 차, 즉 비고를 계산하는 데 직접적으로 사용된다.
연직사진의 중복된 등고도 사진에서 시차(parallax)는 관측자의 시점 차이에 기인하며, 이를 통해 지점의 비고(높이)를 계산할 수 있다.
수치사진측량에서 영상정합(image matching)에 대한 설명이 아닌 것은?
정답 ① · 문항은 수치사진측량에서 영상정합의 설명 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 영상정합의 일반적 절차는 하나의 영상에서 특징점을 선택하고 다른 영상에서 대응점을 찾은 다음 그 대응점들로부터 대상 공간의 3차원 위치를 계산하는 순서이다.
영상정합은 특징점 선택, 대응점 탐색, 3차원 계산의 순서로 진행되며 저역통과필터 여과는 포함되지 않는다.
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