기술 전문가에게 물어보세요: 위성 사진은 어떻게 작동하나요?

 

비행기를 탈 때 저는 언제나 창가 쪽 좌석에 앉습니다. (그리고 다시 비행기를 탈 수 있을 날만을 기다리고 있어요…아니면 적어도 아파트 밖이라도 나갈 수 있으면 좋겠네요..) 그건 제가 통로에 지나가는 음료 카트가 짜증나서도 아니고, 멍하니 광활한 하늘을 쳐다보는 게 좋아서도 아니고 (그건 좀 좋아하긴하지만요), 착륙할 때 볼 수 있는 목적지의 자동차들이 움직이는 모습, 고층 빌딩이 거리에 그림자를 드리우는 모습, 햇빛이 물에 반사되는 모습들이 좋아서입니다. 인간 역사의 대부분의 시간동안 지구를 위에서 바라보는 모습은 상상하는 것조차 어려웠습니다. 그걸 볼 수 있게 된지는 고작 한 세기도 안되었으니까요.

오늘날 위성 사진은 구글 지도의 가장 인기있는 기능 중 하나입니다. 위에서 세상을 포착하여 수백만 개의 이미지를 정확한 위치에 맞추는 것은 엄청난 일입니다. 그런데 위성 사진은 실제로 어떻게 작동할까요? 이미지는 얼마나 자주 업데이트 될까요? 10억 명 이상의 사용자에세 위성 사진을 제공하는 데 있어 가장 큰 어려움은 무엇일까요?

이 질문에 답하기 위해 저는 위성 사진 기술자인 Matt Manolides에게 연락했습니다. Matt은 구글의 지리 데이터 전문가입니다. 그는 구글에서 14년이 넘게 일했고, 제게 위성 사진이 어떻게 작동하는지를 보여주었습니다.

 

 

구글 지도에서 사용되는 이미지를 어떻게 모으나요? 실제로 인공위성을 사용하나요?

Google 지도와 Google 어스에서 볼 수 있는 위성 및 항공 사진의 모자이크는 주 정부 기관, 지질 조사 기관 및 상업 이미지 제공업체를 포함한 다양한 제공업체에서 제공됩니다. 이 이미지들은 다른 날짜와 다른 조명 및 날씨 조건에서 촬영됩니다.

사실, 항공 조사를 하는 산업 전체가 있습니다. 회사들은 비행기 바닥에 구멍을 내고, 카메라는 머리 위를 날면서 사진을 찍습니다. 전 세계의 많은 지역에서 이 과정은 끊임없이 반복됩니다. 항공 측량 시장이 확립되지 않은 세계 일부 지역에서는 위성에 의존하고 있습니다. 항공 측량을 통해 상세한 지도를 만들 수 있을 정도로 선명한 고화질 이미지를 얻을 수 있습니다. 위성은 낮은 품질의 이미지를 생성하지만, 전지구적 커버리지를 제공하기 때문에 여전히 유용합니다.

 

 

언제 이미지와 지도를 일치시키나요?

“구글은 다양한 업체로부터 상업적으로 이용 가능한 위성사진을 입수하고 있으며, 우리 팀은 완벽한 지도를 만들기 위해 이미지를 함께 꿰매고 있습니다.”라고 Matt이 말했습니다. 이것은 사진 측량법(photogrammetry)라고 하는 프로세스입니다. 머신러닝을 사용하여 이미지를 정확하게 배치하고 해상도를 향상시키는 데 도움을 주는 사진 측량 프로세스를 점점 더 자동화할 수 있게 되었습니다.

항공 데이터의 경우 이미지가 하드 디스크로 전송되어 구글 클라우드에 업로드됩니다. 위성 이미지를 위해 데이터는 공급업체에서 구글 클라우드로 직접 업로드됩니다. 이미지는 원시 형식으로 전달됩니다. 즉, 아직 지상에 배치되지 않고 빨간색, 파란색 및 녹색 사진뿐 아니라 보다 세부적인 세부 정보를 포함하는 범색상 이미지로 구분됩니다. 그런 다음 우리는 잡동사니처럼 뒤섞인 이미지들을 조합하여 순서를 맞추고 실제 세계와 정확한 위치를 맞추어 전체적으로 아름답게 보이게 만듭니다.

 

하드 드라이브로 가득한 방. 모두 항공 사진으로 가득 차있다

 

 

위성사진을 얼마나 자주 업데이트합니까?

“우리는 가장 많이 변하고 있는 장소의 위성 사진을 업데이트하는 것을 목표로 하고 있습니다.”라고 Matt는 말합니다. 예를 들어, 대도시는 항상 진화하고 있기 때문에, 우리는 매년 위성사진을 업데이트하려고 노력합니다. 중형 도시의 경우 2년마다 이미지를 업데이트하려고 시도하고, 소형 도시의 경우 3년마다 이미지를 업데이트합니다. 전반적으로 우리의 목표는 인구 밀도가 높은 곳을 정기적으로 업데이트하고 변화하는 세상에 발맞춰 나가는 것입니다. 그래서 우리는 건물이나 도로 건설이 많이 진행되고 있는 지역을 더욱 자주 업데이트할 예정입니다.

 

 

지도에 가끔 미스테리한 물체가 보이는데, 그런건 뭔가요?

Matt는 때때로 이미지가 수집되는 방식이 착시 현상을 만들 수 있다고 설명합니다. 이것의 가장 흔한 예들 중 하나는 “가라앉는 배”입니다. 이 배는 실제로 일반적인 배이지만, 위성 사진들이 함께 레이어를 이루는 방식 때문에 가끔 이렇게 물 속에 있는 것처럼 보일 수 있습니다. 어떨 때 햇빛은 반짝이는 무언가를 반사할 수 있고, 그것은 어떤 사람들은 유령 집이나 다른 무서운 하얀 물체처럼 볼 수도 있을 것 같네요.

런던에서 포착된 “가라앉는 배” 착시

 

위성 카메라는 동시에 여러 장의 사진을 찍습니다. 그러나 다른 색 스펙트럼에서는 비행기처럼 빠르게 움직이는 물체는 다른 색상의 비행기 몇 대처럼 이상하게 보일 수도 있습니다.

Matt이 위성 사진에서 가장 좋아하는 부분은 이미지가 수집될 때 발생하는 이벤트를 찾는 것이라고 합니다. 수력 비행기 경주부터 자동차 쇼에 이르기까지, 하늘에서 이벤트를 보는 것은 매우 흥미롭습니다.

 

“시애틀에서 자라던 어린 시절, 저는 여름마다 개최되는 수중 비행기 경주들을 좋아했습니다. 2010년에 위성 사진에서 경기 중인 비행기를 발견했을 때 얼마나 흥분됐었는지요. 이미지는 더 이상 구글 지도에서 볼 수 없지만 구글 어스 프로의 Historical Images 기능을 사용하여 전체 이미지 카탈로그를 찾아볼 수 있습니다.”

 

 

Sammamish 호수에서 포착된 수중 비행기 경기, 2010년 6월 10일.

 

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