위성원격탐사에 관한 비교법적 고찰

김영주 한국항공우주정책⋅법학회 2020 한국항공우주정책·법학회지 Vol.35 No.1

The regulation of satellite remote sensing is generally included with the scope of statutes governing outer space activities. But not all states opted for dedicated satellite remote sensing regulation. The decision whether to do so depends in part on the specific capabilities of national satellite remote sensing programs. Five states that have dedicated statutes governing operations with remote sensing data are the United States, with its developed Landsat regime (the Land Remote Sensing Policy Act of 1992, LRSPA), Canada, with its Remote Sensing Systems Act, Germany, with its Satellite Data Securities Protection Act (SatDSiG), France, with its Law on Space Operations (LOS), Japan, with its Act on Ensuring Appropriate Handling of Satellite Remote Sensing Data. The major purpose of this article is to shed light on some legal issues surrounding remote sensing activities by comparative review. The paper analyzes international conventions or soft law and national law and policies relating to satellite remote sensing. It also offers some implications and suggestions for regulations of satellite remote sensing operations and satellite data. 본 논문에서는 위성원격탐사의 제도적 정비와 향후 입법 과정에서의 사전 참고로서 이와 관련한 법적 문제들을 검토해 보았다. 위성원격탐사와 관련해서는 광범위한 법적 논점들이 제기될 수 있으나, 본 논문에서는 위성원격탐사에 관한 운용규제와 위성데이터의 거래규제 문제들에 논의의 중심을 두고, 우리법상의 본격적인 입법론적 방안을 위한 선행 연구로서, 비교법적 검토를 시도하였다. 먼저 위성원격탐사와 관련한 국제우주법 체제를 우주조약 체제와 UN원격탐사원칙으로 구분하여 개관하였고, 위성원격탐사에 관한 주요국의 입법례를 살펴보았다. 입법 연혁에 따라 미국, 캐나다, 독일, 프랑스, 일본의 순서로 각 법규들의 성립 배경과 구체적인 입법적 구조 및 주요 내용 등을 구체적으로 분석해 보았다. 이후, 비교법적 검토를 토대로, 위성원격탐사 법제 정비와 관련한 몇 가지 논점들을 상정하여, 시사점 내지 개별적인 의견 등을 제시하였다. 2020년 현재까지 ‘국내 입법’으로 위성원격탐사에 관한 법제 정비를 시도한 국가들로는 미국, 캐나다, 독일, 프랑스, 일본이 유일하다. 이들 국가들은 자체적인 위성운용시스템과 위성데이터보호에 관한 입법적 체계를 마련하여, 위성원격탐사에 관한 법률적 규율을 실시하고 있다. 우리나라도 2010년부터 ‘천리안 위성’을 운용하며 해양ㆍ기상 관측을 행하고 있는 위성원격탐사 수행국이라 할 수 있는데, 아직 그와 관련한 법제는 몇 가지의 정부 훈령을 제외하고는 마련되지 않은 상황이다. 그러나 위성데이터의 활용 플랫폼이 큰 폭으로 변화하고 있고, 소형 관측위성의 개발도 고려할 수 있는 지금, 데이터에 대한 접근성과 활용도는 향후 큰 폭으로 상승할 것이다. 이러한 점들을 고려할 때, 우리나라에서도 관측위성시스템과 위성데이터를 종합적으로 관리할 수 있는 입법 추진이 필요할 것으로 보인다. 특히 국가안보와 정보보안의 측면에서도 위성데이터에 대한 일정한 보급규제가 제도적으로 필요할 것이다.

美國의 地上遠隔探査 統制制度

서영득 한국항공우주정책⋅법학회 2005 한국항공우주정책·법학회지 Vol.20 No.1

'Land Remote Sensing' is defined as the science (and to some extent, art) of acquiring information about the Earth's surface without actually being in contact with it. Narrowly speaking, this is done by sensing and recording reflected or emitted energy and processing, analyzing, and applying that information. Remote sensing technology was initially developed with certain purposes in mind ie. military and environmental observation. However, after 1970s, as these high-technologies were taught to private industries, remote sensing began to be more commercialized. Recently, we are witnessing a 0.61-meter high-resolution satellite image on a free market. While privatization of land remote sensing has enabled one to use this information for disaster prevention, map creation, resource exploration and more, it can also create serious threat to a sensed nation's national security, if such high resolution images fall into a hostile group ie. terrorists. 지상원격탐사(Land Remote Sensing)란 멀리 떨어져 있는 지상지하 대상물의 특성과 현상을 접촉하지 않고 관측하여 정보를 얻어내는 기술이라 정의되고 있으며 보다 좁은 의미로는 인공위성을 이용하여 우주공간으로부터 지표를 관측탐사하여 영상 등 정보를 얻는 기술을 의미하는 것으로 받아들여지고 있다. 원격탐사기술은 원래 군사 및 정보 수집을 위한 목적으로 엄격히 제한되어 발전되어왔으나 1970년대 이후 점차 그 기술이 민간에 이전되어 상업화의 길을 걷게 되었다. 최근에는 지상원격탐사영상을 촬영할 수 있는 상업위성을 자체 보유하고 있는 업체까지 등장하여 최고 0.61m 해상도의 정밀위성영상을 시장에 유통시키게 되었다. 지상원격탐사의 민영화와 상업화 경향은 위성영상을 재해예방, 지도제작, 자원탐사 등에 유용하게 사용할 수 있도록 하는 장점이 있지만 정밀위성영상이 피탐사국에 공격의도를 갖고 있는 국가나 단체 등에 입수될 경우 피탐사국의 국가안보를 심각하게 위협할 수 있는 가능성도 있다. 지상원격탐사기술의 최선진국인 미국은 이미 1990년대 초반부터 이러한 점을 인식하고 지상원격탐사산업을 통제하기 위한 입법적 보완책을 마련하여 왔으며 현재 국가안보를 이유로 지상원격탐사산업을 규제할 수 있는 여러 제도들을 갖추고 있다. 미국은 지상원격탐사정책법에 의하여 연방해양대기국에 유보된 허가권의 행사를 통하여 0.5m 이상 고해상도 위성영상의 촬영을 막고 촬영 후 24시간 동안 위성영상의 유통을 금하고 있으며, 1994년에는 국가안보를 이유로 지상원격탐사를 금지할 수 있도록 한 ‘Shutter Control'제도를 규정한 대통령령 제23호를 제정한바 있다. 위 대통령령은 2003. ’U.S. Commercial Remote Sensing Policy‘로 대체되어 한층 강화되고 구체적인 규율 내용을 갖게 되었다. 새로운 미국의 지상원격탐사통제제도는 지상원격탐사허가를 내줌에 있어 국방장관과 국무장관이 그 기준을 정하도록 하고, 국가안보를 이유로 한 지상원격탐사금지 및 위성영상 유통제한 제도를 두고 있으며, 유사시 국가안보를 이유로 미국 정부가 민간지상원격탐사시설을 사용할 수 있도록 정하고 있다. 미국과 같은 우주선진국조차 지상원격탐사가 국가안보에 대하여 갖는 중요성을 깊이 인식하고 그 통제를 위한 제도를 갖추고 있다는 점은 분단 상황에 놓인 우리에게 시사 하는바가 크다고 생각한다. 우리의 우주개발진흥법에도 미국을 비롯한 우주선진국들의 지상원격탐사 통제제도를 참작반영할 수 있도록 지속적인 관심을 기울여야 한다고 본다.

위성원격탐사에 관한 법제 정비방안

김영주 한국항공우주정책⋅법학회 2022 한국항공우주정책·법학회지 Vol.37 No.1

현재 위성원격탐사에 관한 법제 정비를 시도한 국가로는 미국, 캐나다, 독일, 프랑스, 일본이 있다. 우리나라의 경우에는 2010년 최초의 해양ㆍ기상관측 위성으로서 ‘천리안 위성’을 발사한 위성원격탐사국의 지위를 가지고 있는 국가이기는 하나, 아직 위성원격탐사에 관한 상기의 법적 쟁점에 대해서는 크게 논의되고 있지 않는 실정이다. 따라서 우리나라에서도 이에 대한 보다 다각적인 검토가 이루어져야 할 것이다. 이러한 시각에서 위성원격탐사에 관한 법제 정비의 몇 가지 제안을 다음과 같이 피력해 보고자 한다. 첫째, 우리나라도 위성원격탐사 관련 법제를 제정하여야 한다. 입법방식으로는 위성원격탐사만을 규율하는 단일법의 형태로 제정하여야 할 것이다. 둘째, 위성원격탐사 사업 운영에 대해서는 미국, 독일, 일본과 같은 인ㆍ허가 제도의 방식으로 구축하는 것이 프랑스와 같은 신고제도 보다 합리적이라고 생각한다. 셋째, 운용규제 대상이 되는 사업범위와 관련하여, 위성원격탐사 시스템 전반을 규율하는 미국이나 캐나다의 방식 보다는 독일이나 일본과 같이 시스템의 개별적 설비나 위성데이터의 분해능에 따라 규제대상을 차등하는 방식이 옳다고 본다. 넷째, 위성데이터의 거래제한과 관련하여, 우리나라의 경우에는 특유한 지정학적 안보 상황이 내재한다는 점에서, 독일식의 민감도 검사 보다는 미국이나 일본과 같은 직접적인 Shutter Control 제도가 필요할 것으로 보인다. 다섯째, 위성원격탐사와 관련한 산업 육성의 활용책을 법제 정비의 지표로 삼아야 한다고 본다. Remote sensing of the Earth by satellite is being determined by international regulation and some perspective national provisions or policies of currently around 5 countries such as U.S.A., Canada, Germany, France, and Japan. Whereas some of the international law of remote sensing activities were adopted in the 1980s and are thus of age, national laws are of more recent times and reflect the trend of commercial use of remote sensing data. The major purpose of this article is to propose on some legal issues surrounding remote sensing activities. The paper analyzes national law and policies relating to satellite remote sensing. Also, it also offers some implications and suggestions for regulations of satellite remote sensing operations and satellite data in Korea.

청주 북부지역의 토지이용 매핑과 변화탐지

나상일 ( Na Sang-il ),박종화 ( Park Jong-hwa ),신형섭 ( Shin Hyoung-sup ) 한국농공학회 2008 한국농공학회논문집 Vol.50 No.3

Land-use in northern Cheongju region is changing rapidly because of the increased interactions of human activities with the environment as population increases. Land-use change detection is considered essential for monitoring the growth of an urban complex. The analysis was undertaken mainly on the basis of the multi-temporal Landsat images (1991, 1992 and 2000) and DEM data in a post-classification analysis with GIS to map land-use distribution and to analyse factors influencing the land-use changes for Cheongju city. The area of each land-use category was also calculated for monitoring land-use changes. Land-use statistics revealed that substantial land-use changes have taken place and that the built-up areas have expanded by about 17.57㎢ (11.47%) over the study period (1991 - 2000). This study illustrated an increasing trend of urban and barren lands areas with a decreasing trend of agricultural and forest areas. Land-use changes from one category to others have been clearly represented by the NDVI composite images, which were found suitable for delineating the development of urban areas and land use changes in northern Cheongju region. Rapid economic developments together with the increasing population were noted to be the major factors influencing rapid land use changes. Urban expansion has replaced urban and barren lands.

퍼지논리연산을 이용한 토지피복환경 변화분석: 안면도 사례연구

장동호 ( Dong Ho Jang ),지광훈 ( Kwang Hoon Chi ),이현영 ( Hyoun Young Lee ) 大韓遠隔探査學會 2002 大韓遠隔探査學會誌 Vol.18 No.6

본 연구에서는 안면도의 토지피복변화 분석을 위해 원격탐사 및 GIS 기법을 이용하여 지표경관의 변화를 탐지하였다. 변화지역 추출은 위성영상과 현장답사를 통하여 확인하였고, 지표경관 변화와 관련된 GIS 기반의 다양한 공간정보를 구축하였다 공간통합 방법으로 퍼지논리연산을 사용하였다. 분석결과 자연 및 인문·사회에 관한 주제도들 중 토지피복 변화에 가장 큰 영향을 미치는 주제도는 표고분석도, 인구밀도도, 국토이용계획도 등이다. 퍼지논리연산을 이용하여 토지피복 변화를 통합 분석한 결과 정확한 변화를 예측할 수 있었다. 즉, 안면도 지역에서 대규모 토지피복 변화가 일어날 가능성이 높은 지역들은 해안과 가까운 평지에 위치한 지역이 높은 확률로 변화하였다. 특히 경사도 5%이하, 표고 15m 이하의 구릉지로 해양과 인접해 있는 지역은 현재 진행 중인 대규모 개발에 따른 연안환경 악화의 위험성이 높으므로 이에 대한 대책강구가 시급하다. 결론적으로 본 방법은 향후 토지피복 변화 연구를 위한 효과적인 방법 중의 하나로 적용될 수 있을 것으로 기대된다. The purpose of this study is to analyze the land cover environmental changes in the Anmyeon-do. Especially, it centers on the changes in the land cover environment through methods of GIS and remote sensing. The land cover environmental change areas were detected from remote sensing data, and geographic data sets related to land cover environment change were built as a spatial database in GIS. Fuzzy logic was applied for data representation and integration of thematic maps. In the natural, social, and economic environment variables, the altitude, population density, and the national land use planning showed higher fuzzy membership values, respectively. After integrating all thematic maps using fuzzy logic operation, it is possible to predict the change quantitatively. In the study area, a region where land cover change will be likely to occur is the one on a plain near the shoreline. In particular, the hills of less than 5% slope and less than 15m altitude, adjacent to the ocean, were quite vulnerable to the aggravation of coastal environment on account of current, large-scale development. In conclusions, it is expected that the generalized scheme used in this study is regarded as one of effective methodologies for land cover environmental change detection from geographic data.

Assessment of Land Cover Changes from Protected Forest Areas of Satchari National Park in Bangladesh and Implications for Conservation

Kazi Mohammad Masum,Md. Mehedi Hasan 강원대학교 산림과학연구소 2020 Journal of Forest Science Vol.36 No.3

Satchari National Park is one of the most biodiverse forest in Bangladesh and home of many endangered flora and fauna. 206 tons of CO2 per hectare is sequestrated in this national park every year which helps to mitigate climate issues. As people living near the area are dependent on this forest, degradation has become a regular phenomenon destroying the forest biodiversity by altering its forest cover. So, it is important to map land cover quickly and accurately for the sustainable management of Satchari National Park. The main objective of this study was to obtain information on land cover change using remote sensing data. Combination of unsupervised NDVI classification and supervised classification using maximum likelihood is followed in this study to find out land cover map. The analysis showed that the land cover is gradually converting from one land use type to another. Dense forest becoming degraded forest or bare land. Although it was slowed down by the establishment of ‘National Park’ on the study site, forecasting shows that it is not enough to mitigate forest degradation. Legal steps and proper management strategies should be taken to mitigate causes of degradation such as illegal felling.

U-Net을 이용한 딥러닝 기반의 토지피복 변화탐지

조원호,박기호 대한지리학회 2022 대한지리학회지 Vol.57 No.3

Remote sensing enables the iterative collection of data, which enables spatio-temporal analysis using satellite images. Detecting land cover changes using multi-time satellite imagery plays an important role in efficient land monitoring and planning. In the existing land cover change detection ethod, effective change detection was difficult on account of using a parameter-based model. This study proposes a new method of land cover change detection by presenting a model based on U-Net deep learning architecture. To verify the effectiveness of model presented in this study, change detection as tested in two cases according to the type of change in land cover. The model improved the efficiency by synchronizing the detection and segmentation operations, and showed effective detection results. The approach of this study can be a useful model for monitoring and managing the land. 원격탐사를 통한 자료의 반복적 수집은 위성영상 자료를 통한 시공간적 분석을 가능하게 한다. 다중시기의 위성영상을 사용해 토지피복의 변화를 탐지하는 것은 효율적인 국토의 모니터링과 계획에 중요한 역할을 한다. 기존의 토지피복 변화탐지 방법은 매개변수 기반의 모형을 사용해 효과적인 변화탐지가 어려웠다. 본 연구는 U-Net을 이용한 딥러닝(deep learning) 기반의 변화탐지 모형을 설계하여 토지피복 변화탐지의 새로운 방법을 제시한다. 이 연구에서 설계한 변화탐지 모형의 효용성을 검증하고자, 토지피복의 변화 종류에 따른 두 가지 사례에 대한 변화탐지를 실험하였다. 연구에서 설계한 변화탐지 모형은 탐지 작업과 분할작업을 동시화해 효율성을 제고하였으며, 효과적인 탐지 결과를 보여주었다. 본 연구의 접근은 변화탐지 모형으로써 국토를 모니터링하고 관리하는데 유용한 모형이 될 수 있다.

Land Use/Land Cover (LULC) Change in Suburb of Central Himalayas: A Study from Chandragiri, Kathmandu

Joshi, Suraj,Rai, Nitant,Sharma, Rijan,Baral, Nishan Institute of Forest Science 2021 Journal of Forest Science Vol.37 No.1

Rapid urbanization and population growth have caused substantial land use land cover (LULC) change in the Kathmandu valley. The lack of temporal and geographical data regarding LULC in the middle mountain region like Kathmandu has been challenging to assess the changes that have occurred. The purpose of this study is to investigate the changes in LULC in Chandragiri Municipality between 1996 and 2017 using geographical information system (GIS) and remote sensing. Using Landsat imageries of 1996 and 2017, this study analyzed the LULC change over 21 years. The images were classified using the Maximum Likelihood classification method and post classified using the change detection technique in GIS. The result shows that severe land cover changes have occurred in the Forest (11.63%), Built-up areas (3.68%), Agriculture (-11.26%), Shrubland (-0.15%), and Bareland (-3.91%) in the region from 1996 to 2017. This paper highlights the use of GIS and remote sensing in understanding the changes in LULC in the south-west part of Kathmandu valley.

육상 원격탐사에서 광학영상의 대기보정

이규성 대한원격탐사학회 2019 大韓遠隔探査學會誌 Vol.35 No.6

As land remote sensing applications are expanding to the extraction of quantitative information, the importance of atmospheric correction is increasing. Considering the difficulty of atmospheric correction for land images, it should be applied when it is necessary. The quantitative information extraction and timeseries analysis on biophysical variables in land surfaces are two major applications that need atmospheric correction. Atmospheric aerosol content and column water vapor, which are very dynamic in spatial and temporal domain, are the most influential elements and obstacles in retrieving accurate surface reflectance. It is difficult to obtain aerosol and water vapor data that have suitable spatio-temporal scale for high- and medium-resolution multispectral imagery. Selection of atmospheric correction method should be based on the availability of appropriate aerosol and water vapor data. Most atmospheric correction of land imagery assumes the Lambertian surface, which is not the case for most natural surfaces. Further BRDF correction should be considered to remove or reduce the anisotropic effects caused by different sun and viewing angles. The atmospheric correction methods of optical imagery over land will be enhanced to meet the need of quantitative remote sensing. Further, imaging sensor system may include pertinent spectral bands that can help to extract atmospheric data simultaneously. 육상 원격탐사에서 정량적 활용이 확대됨에 따라 대기보정의 중요성이 날로 증가하고 있다. 그러나 대기보정 처리의 난이도와 효과의 불확실성을 감안한다면, 대기보정은 필요한 활용 분야에 적용되어야 한다. 광학영상의 대기보정이 반드시 필요한 분야로 지표물의 생물리적 변수의 정량적 정보를 추출하는 경우와 시계열 자료 분석을 꼽을 수 있다. 지표물의 정확한 표면반사율을 도출하는 대기보정에서 가장 큰 영향을 미치는요소는 시공간적으로 매우 가변적인 에어로졸 및 수증기량이다. 특히 고·중해상도의 다중분광영상 대기보정에서 시기와 공간해상도가 부합되는 에어로졸 및 수증기 자료를 얻는 데 어려움이 많다. 광학영상의 육상 대기보정에서는 대기자료의 획득 방법에 따른 적절한 기법의 적용이 필요하다. 육상 대기보정은 렘버시안 표면 가정으로 표면반사율이 산출되지만, 대부분의 지표면은 이방성 반사특성을 가지고 있기 때문에 BRDF보정이 추가적으로 적용되어야 하는 숙제를 가지고 있다. 육상지역의 광학영상 대기보정 방법은 지속적인 개선이 전망되며, 센서도 대기보정을 위한 추가적인 파장밴드 포함이 기대된다.

Semi-Supervised Land Cover Classification of Remote Sensing Imagery Using CycleGAN and EfficientNet

곽태홍,김용일 대한토목학회 2023 KSCE Journal of Civil Engineering Vol.27 No.4

Image classification of very high resolution (VHR) images is a fundamental task in the remote sensing domain for various applications, such as land cover mapping, vegetation mapping, and urban planning. Recently, deep learning-based semantic segmentation networks demonstrated the promising performance for pixel-level image classification. However, deep learning-based approaches are generally limited by the requirement of a sufficient amount of labeled data to obtain stable accuracy, and acquiring reference labels of remotely-sensed VHR images is very labor-extensive and expensive. Hence, this paper applied a semi-supervised learning-based CycleGAN and EfficientNet for VHR remote sensing image classification to overcome this problem. The proposed method achieved the highest accuracy than the other benchmarks. The largest increase in accuracy was observed in a test site containing complex objects due to the regularization effect of the semi-supervised method using unlabeled data. Moreover, results indicated that a relatively sufficient amount of unlabeled data compared with labeled data are required to increase the classification accuracy by controlling the amount of labeled and unlabeled data. Finally, we verified that the semi-supervised method returned significantly improved results irrespective of the three classification network structures, displaying the applicability of the method for semi-supervised image classification on remotely-sensed VHR images.