개념 한 쪽
항공라이다(LiDAR)는 항공기에서 레이저 펄스를 발사해 되돌아오는 시간으로 거리를 측정하는 능동센서이다. 라이다의 산출물은 점군 형태의 3차원 좌표와 반사강도, 그리고 수신 파형이며 레이더와 구분되는 특성을 가진다. 라이다는 수목 사이를 통과해 지표면 반사를 획득할 수 있어 삼림지역의 DEM 생산에 유리하나, 빛의 성질로 인해 지중 침투는 불가능하다.
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출제기준 단원 「취득 및 전처리」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 라이다의 능동성·파장 구분 | 1 | 라이다가 레이저(빛)를 사용한다는 점을 근거로 오답 선지 판별 |
| 라이다의 산출물 식별 | 1 | 라이다가 제공하는 데이터(XYZ·강도·파형)를 가리는 문제 |
| 라이다 장단점 판단 | 1 | 수목 관통·DEM 제작 강점과 지중 불가 단점을 묻는 문제 |
항공라이다는 스스로 빛을 발사하는 능동센서로, 레이저 펄스의 왕복시간을 이용해 반사점의 X, Y, Z 좌표를 산출한다. 이 점군을 모아 수치지형모형(DEM)을 생성하므로 지형의 3차원 형상 추출에 적합하다.
라이다는 반사강도(intensity)와 수신 파형(waveform) 정보를 함께 제공하므로 지면 물성이나 표면 특성에 대한 추가 정보를 얻을 수 있다. 이 세 가지 산출물(XYZ, 강도, 파형)은 라이다의 대표적 데이터로서 점군 처리와 분류의 기초가 된다.
라이다는 나뭇잎 사이 틈을 통과하는 펄스로 수관 아래 지표면 반사를 잡을 수 있으므로 숲이나 삼림지역에서 실제 지표고를 추출하는 데 강점을 보인다. 따라서 삼림 지역의 DEM 제작에서 항공사진보다 높은 정확도를 기대할 수 있다.
빛을 이용하는 센서 특성상 라이다는 지중 침투가 불가능하므로 파이프 같은 지하 매설물 탐지는 원리적으로 할 수 없다. 또한 라이다는 전파 기반 센서인 레이더와 달리 레이저(빛)를 쓰므로 둘을 혼동하면 데이터 유형을 잘못 판단하게 된다.
라이다는 항공사진보다 기상 영향에 덜 민감한 경우가 있으나, 파장이 짧아 구름이나 대기 중 부유물(먼지, 안개)에 의한 반사·산란 간섭이 존재한다. 이 점은 취득 환경과 전처리 단계에서 고려해야 할 단점으로 작용한다.
문제 유형 예시는 다음과 같다. 선지에 '지중 매설물 탐지'가 있으면 라이다의 한계 원리(빛은 지중 침투 불가)를 들어 제거한다. 또 라이다의 산출물을 묻는 선지에서는 XYZ 좌표, 반사강도, 파형이 정답으로, 레이더 영상은 오답으로 소거한다. 삼림 지역 DEM 관련 선지에서는 라이다의 수관 관통 특성을 근거로 정답을 선택한다.
항공 라이다시스템에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
정답 ④ · 항공 라이다시스템의 구성과 원리에 대한 이해를 묻는 문제이다. 라이다는 레이저 펄스를 자체적으로 발사하여 지표면에서 반사되어 돌아오는 시간으로 거리를 측정하는 능동적 원격센서이다.
라이다는 레이저 펄스를 자체 발사해 거리를 재는 능동적 센서로, 극초단파 수동 센서라는 설명은 틀리다.
항공라이다에서 제공하는 데이터가 아닌 것은?
정답 ③ · 항공라이다(LiDAR)가 제공하는 데이터 종류를 묻는 문제이다. 항공라이다는 레이저 펄스의 왕복시간을 측정하여 반사점의 X, Y, Z 좌표값을 얻고, 반사 강도와 수신된 펄스의 파형 정보도 함께 제공한다.
항공라이다는 레이저 반사점의 XYZ좌표·반사강도·파형을 제공하며 Radar(전파) 영상은 제공하지 않는다.
항공레이저측량의 장점이 아닌 것은?
정답 ③ · 항공레이저측량의 장점이 아닌 것을 고르는 문제이다. 항공레이저측량은 수치표고모형 제작이 편리하고 고밀도의 지상좌표를 얻을 수 있으며, 레이저가 수목 사이를 관통해 지면 좌표를 취득할 수 있다는 장점이 있다.
레이저측량의 장점은 DEM 제작·고밀도 좌표·수목 관통, 구름·부유물 반사는 여전히 남는 단점.
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