루미르주식회사

SARDIP™ 제품 개요 (1)

SARDIP™은 루미르에서 개발하는 SAR 신호 및 영상처리 소프트웨어로서, 자체 설계/제작한 SAR 위성(Lumir-X) 및 타 위성의 데이터를 처리할 수 있는 기능을 가진 클라우드 기반 컴퓨팅 SW + 웹서비스 플랫폼입니다. 클라우드 컴퓨팅을 통해 최적의 시간에 대용량의 데이터 처리하고 영상을 생성하여 사용자에게 제공하고, 사용자는 웹을 통해 데이터를 검색하고 영상 및 정보를 받을 수 있습니다.

SARDIP™ Level-1 프로세서 : SAR 영상 생성

Level-1 프로세서는 Level-0 데이터 (raw data)를 처리하여 영상을 생성하고, 보정을 거쳐 사용자가 사용할 수 있는 영상을 생성하는 기능을 수행합니다. SARDIP™은 Stripmap(ST), Wide Swath(WS), Spotlight(HR), Sliding-spotlight, High Resolution Wide Swath(HRWS) 등 다양한 운용모드에 맞춘 영상처리 알고리즘을 제공합니다. 처리속도를 향상하기 위해 분산처리, 멀티코어 프로세싱, GPU 가속 기능 등을 적용합니다. Level-1 프로세서는 다음과 같이 각 운용 모드에 적합한 알고리즘을 구현합니다.

ㆍRange Doppler Algorithm (RDA): Stripmap Mode
ㆍChirp Scaling Algorithm (CSA): Stripmap Mode, Sliding-spotlight
ㆍOmega-k Algorithm: High Resolution (HR) Spotlight Mode
ㆍSPECAN: Wide Swath Mode
ㆍMIMOSAR Algorithm: HRWS Mode
ㆍMotion Compensation & Autofocus (항공 SAR 위주)

SARDIP™ Level-2 프로세서 : 편파 및 위상 정보 활용 다양한 정보를 추출할 수 있는 영상 제공

Level-2 프로세서는 Level-1 프로세서에 생성된 영상에 포함된 진폭 및 위상 정보를 활용하여 다양한 정보를 추출할 수 있는 영상을 생성하는 프로세서입니다. 대표적으로 편파를 사용하는 PolSAR 계열과, 2개 이상 SAR 영상의 위상 차이를 사용하는 InSAR 계열이 있습니다. PolSAR 계열은 주로 지표면의 특징 추출에 사용되며, InSAR 계열은 고도 정보 관련 분야에 활용됩니다. SARDIP™의 Lelvel-2프로세서는 다음과 같은 영상을 제공합니다.

ㆍInterferometry SAR (InSAR) : 수치 표고 모형(DEM, Digital Elevation Model) 생성
ㆍDifferential InSAR (DInSAR) : 지형, 인공구조물의 변형 측정
ㆍ시계열(Time-Series) InSAR (PSInSAR, DSInSAR, PSDSInSAR, ComSAR) : 시간에 걸친 지형의 변형 및 변형 속도 측정
ㆍPolarimetric SAR (PolSAR) : 지표면의 특성 분류
ㆍPolarimetric Interferometry SAR (PolInSAR) : 3차원 지형 모델 생성 및 편파특성 적용 이미지 생성

InSAR 활용의 예 (1) - SAR 간섭계 기술을 이용한 지표 변위 측정 기법

루미르는 InSAR (Interferometric SAR) 기법을 이용한 지형변화를 측정하는 기술을 개발하고 있습니다. 인공 구조물이 많은 도심 지역의 지형변화를 측정하는 기술인 PS-InSAR(Persistant Scatter InSAR) 기법을 적용한 툴인 LDMTTM (Land Deformation Monitoring Tool)를 개발하고 있으며 LDMTTM는 SARDIPTM으로 통합됩니다. 다음 영상은 LDMT로 측정한 부산(좌)과 울산(우) 지역의 지형 변화 속도를 보인 것입니다. 주로 침하지역을 위험지역으로 볼 수 있으며 영상 상에서 빨간색으로 표시된 지역이 침하 속도가 높은 지역입니다.

InSAR 활용의 예 (2) - 시설물 변형 감지

시계열 InSAR 분석 기법은 도로/철도 등의 구조물의 변형 여부를 측정할 수 있습니다. 아래 그림은 SARDIP™ LDMT로 TerraSAR-X 데이터를 이용하여 도로/철도 구조물의 침하 여부를 확인한 것으로 오른쪽의 흰색 점선으로 표시된 부분이 타 위치에 비해 상대적 침하가 있는 것을 확인할 수 있습니다.

DInSAR 활용의 예 - 2023년 튀르키예 시리아 대지진 분석

루미르는 2023년 2월 6일에 발생한 튀르키예 시리아 대지진을 DInSAR(Differential InSAR) 기법을 이용하여 지형 변화를 분석하였습니다. 2022년 12월 24일과 2023년 2월 22일에 획득된 Sentinel-1 SLC IW TOPS모드 데이터를 사용하였으며, 두개의 위성 SAR 이미지를 활용해 지표면의 변위를 광범위하게 관측하였습니다. 아래 그림의 간섭도를 통하여 진앙지 (그림에서 핀의 위치) 주변으로 대규모 변형을 확인 할 수 있습니다.

사용자 맞춤형 솔루션

SARDIP™은 기본적인 영상 처리 기능과 동시에 사용자의 요구에 부합하는 솔루션을 제공합니다.

ㆍ지표면 정보 추출 - 수체 탐지, 토양 수분, 농작물 작황 모니터링
ㆍ자연재해 모니터링 및 피해산출 - 홍수, 지진, 지형변화
ㆍ감시 정찰 - 선박 탐지, 관심지역 고해상도 영상 획득