항공 사진

2015-09-21에 검토됨

이미지를 따라 그리는 작업은 오픈스트리트맵에 기여할 수 있는 쉽고 강력한 방법입니다. 이미지를 사용하여 지면에 점, 선, 다각형을 그리는 것을 디지털화라고 합니다. 이는 현지에서 속성 정보를 수집하는 행위와 구별할 수 있으며, 이를 지상 실측이라고 합니다. 이미지를 파헤치면 오픈스트리트맵 지도의 골격을 얻을 수 있어 현장에서 조사하는 사람들이 쉽게 장소를 분석할 수 있습니다. 이 장에서는 항공 사진과 그 활용법에 대해 조금 더 알아보겠습니다.

이미지란

항공 사진은 하늘에서 찍은 사진을 묘사하기 위해 사용하는 용어입니다. 항공 사진은 비행기, 드론, 헬리콥터, 또는 심지어 연과 풍선으로부터 얻을 수 있지만, 많은 항공 사진은 지구를 돌고 있는 위성이 촬영합니다.

GPS 사용하기에서 GPS 수신기가 위도와 경도를 식별하려면 수십 개의 위성이 지구 궤도를 돌고 있어야 한다는 사실을 배웠습니다. 우주에는 이러한 GPS 위성 외에도 지구의 사진을 찍는 위성도 있습니다. 위성이 찍은 사진은 GIS(지도 제작) 소프트웨어에서 사용할 수 있도록 조작이 가해집니다. Bing 항공 사진은 위성 사진으로 구성되어 있습니다.

해상도

모든 디지털 사진은 픽셀로 구성되어 있습니다. 사진을 매우 가까이 확대하면 이미지가 흐릿해지기 시작하고 결국에는 이미지가 각각 다른 색깔의 수천 개의 작은 정사각형으로 구성되어 있음을 알 수 있습니다. 휴대용 카메라로 찍은 사진도, 휴대 전화로 찍은 사진도, 지구 궤도를 도는 위성으로 찍은 사진도 예외는 없습니다.

Image resolution

해상도는 가로 픽셀 수 곱하기 세로 픽셀 수로 나타냅니다. 픽셀이 많을수록 해상도가 높아지므로 사진에서 더 자세한 내용을 볼 수 있습니다. 휴대용 카메라의 해상도는 종종 메가픽셀 단위로 측정됩니다. 카메라가 더 많은 메가픽셀을 기록할수록 사진의 해상도는 높아집니다.

해상도의 단위가 다르다는 점을 제외하면 항공 사진 또한 마찬가지입니다. 항공 사진을 활용한 측량은 중요합니다. 따라서 픽셀 하나는 지상에서 일정 거리와 대응합니다. 사람들은 보통 해상도를 “2 m 해상도 이미지”와 같이 묘사하는데, 이것은 1픽셀이 지상에서의 2 m와 같다는 것을 의미합니다. 1 m 해상도의 이미지는 이보다 해상도가 높고, 50 cm 해상도는 이보다 훨씬 높습니다. Bing 항공 사진은 일반적으로 50 cm 해상도이지만 위치마다 해상도가 다르며, 수많은 곳에서 해상도가 2미터보다 더 떨어져 사진으로부터 개체를 식별하기 어려워집니다.

Comparison of low and high resolution imagery

항공 사진의 해상도가 높을수록, 지도를 만들기 더 쉬워집니다.

지리 참조(지오레퍼런싱)

항공 사진의 각 픽셀에는 크기가 있고, 위치도 있습니다. 위에서 언급했듯이, 이는 항공 사진이 지리 참조되기 때문입니다.

GPS 지점에 위도와 경도가 있는 것처럼, 항공 사진의 픽셀도 위도와 경도를 가집니다. 그러나 해상도가 낮으면 지도 제작에 어려움이 있는 것처럼 이미지를 제대로 지리 참조할 수 없을 수도 있습니다.

지리 참조가 어떻게 작동하는지, 그리고 왜 지리 참조가 어려운지에 대해 잠시 생각해 봅시다. 이미지를 지리 참조하려면, 먼저 실제 좌표와 대응 가능한 픽셀을 최소 3개 이상 식별합니다. 우리가 정사각형 사진을 가지고 있다면, 우리는 네 모서리 모두의 좌표를 식별할 수 있고, 그렇게 하면 전체 이미지를 올바르게 배치할 수 있습니다.

이 작업은 꽤 간단해 보이지만, 한번 생각해 보세요. 지구는 둥글고, 카메라 렌즈도 둥글지만, 이미지는 평평하고 2차원적입니다. 즉, 평평한 사진을 둥근 지구 위에 대응시키면 이미지가 늘어나고 왜곡됩니다. 오렌지 껍질을 납작하게 만들려고 한다고 상상해 보세요. 직사각형이 되지는 않을 거예요. 이 문제 때문에 항공 사진의 모든 픽셀이 완벽하게 배치되지 않을 수 있습니다.

운 좋게도, 몇몇 똑똑한 사람들이 이 문제를 해결하기 위해 영리한 알고리즘을 고안해 냈습니다. 그래서 Bing에서 보는 이미지는 실제와 거의 가깝습니다. 대부분의 장소에서 이미지가 눈에 띄게 잘못 배치되는 경우는 없을 것입니다. 이 정도면 지도를 만드는 데 문제 없습니다. 이미지가 부정확한 위치에 놓이는 가장 일반적인 영역은 언덕이 많은 산악 지역입니다. 이미지 오프셋 수정하기에서는 이 문제를 해결하는 방법을 살펴보겠습니다.

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