REMOTE SENSING

QGIS 오르페오 툴박스(OTB)를 이용한 인공신경망(ANN) 분류 (1) - 데이터 다운로드

유병혁 2015. 11. 29. 17:46

QGIS 오르페오 툴박스(OTB)를 이용한 인공신경망(ANN) 분류를 학습해 보겠습니다.

 

QGIS 프로세싱 툴박스에서 OTB를 이용할 수 있는데요,

여기서는 'QGIS 2.4.0 Chugiak(추기악)' 버전으로 진행해 보도록 하겠습니다.

 

오르페오 툴박스(OTB, Orfeo ToolBox)는 원격탐사 영상처리를 위한

오픈소스 C++ 라이브러리(open-source C++ library for remote sensing images processing)입니다.

공식 홈페이지: https://www.orfeo-toolbox.org/

 

일단, 인공신경망(ANN, Artificial Neural Network) 분류를 위한 위성영상을 받아보도록 하겠습니다.

 

저는 적정한 '도브(Dove)' 위성영상을 조회하여 다운로드 받도록 하겠습니다.

관련 글: 작고 우수한 초소형 위성을 만드는 ‘플래닛 랩스(Planet Labs)’ 소개 http://blog.daum.net/geoscience/827

 

현재 플래닛 랩스는 캘리포니아 주 도브 위성영상을 제한적으로 무료 공개하고 있는데요,

이 지역에서 속해 있는 '세쿼이아 국립공원(Sequoia National Park)' 지역을 몇 장 받아보도록 하겠습니다.

 

세쿼이아 국립공원 경계 데이터는 '프로텍티드 플래닛(Protected Planet)' 사이트에서 별도로 받아보겠습니다.

공식 홈페이지: http://www.protectedplanet.net/

 

WDPA(World Database on Protected Areas) 데이터 다운로드 방법
http://blog.daum.net/geoscience/619

 

프로텍티드 플래닛 홈페이지 화면은 아래와 같은데요,

 

메인 화면에서 우측 'Download WDPA dataset'을 클릭하시면, 전세계 보호지역 데이터를 다양한 포맷으로 받아보실 수 있습니다.

참고로, WDPA는 World Database on Protected Areas(전세계 보호지역 데이터베이스)의 약어입니다.

 

2.0GB 용량의 쉐이프파일(SHP)을 선택해서 다운로드합니다.

 

QGIS에서 WDPA 폴리곤 쉐이프파일을 추가하고 속성 테이블에서

 

아래와 같이 '컬럼 필터'에서 보호지역 명칭이 입력되어 있는 NAME 필드를 선택한 후,

 

창 하단에서 Sequoia를 적용했더니 총 7개 피처가 필터링되었는데요, DESIG 필드가 National Park인 피처를 별도 파일로 저장합니다.

 

아래와 같이 킹스 캐년 국립공원(Kings Cannon NP)과 세쿼이아 국립공원(Sequoia NP)이 함께 추출되었습니다. 

 

위 데이터가 본 연구에서는 적합하지 않아서, 별도로 아래 사이트에서

미국 국립공원 경계 쉐이프파일을 다시 다운로드 받고 세쿼이아 경계를 추출하였습니다.

 

뉴멕시코대학교 지구데이터분석센터 제공 '미국 국립공원 경계'
https://catalog.data.gov/dataset/national-park-boundariesf0a4c

 

자, 이번에는 플래닛 랩스 사이트에서 세쿼이아 국립공원 위성영상을 받아보도록 하겠습니다.

아래와 같이 캘리포니아 주 내에 도브(Dove) 위성영상을 제한된 사용자에게 무료 제공하고 있는데요,

 

여기서 Sequoia를 검색해 보면,

 

아래와 같이 해당 지역 위성영상들이 조회됩니다. 

 

조회된 7장 영상을 모두 선택하고, 다운로드 하도록 하겠습니다.

 

도브 영상 유형은 분석 연구(ANALYTIC)와 시각 자료(VISUAL) 목적에 따라

구분되는데요, 여기서는 분석 연구 목적으로 총 9장 영상을 선택하여 받아보도록 하겠습니다.

 

이제 다운로드 받은 위성영상을 공원 경계와 함께 살펴 보도록 하겠습니다.

먼저 QGIS에서 '설정 > 옵션'을 선택한 후,

 

'렌더링' 메뉴에서 RGB 밴드 선택을 Red 밴드 1, Green 밴드 2, Blue 밴드 3으로 설정합니다.

 

이제, 세쿼이아 국립공원 경계와 도브 영상들을 추가해 보면 아래와 같습니다.

 

이제 다음 글부터 소개할 인공신경망(ANN) 분류를 위한 테스트 영상을 선정하려고 하는데요,

2015년 11월 5일 촬영된 아래 영상에 대해 적설 면적(SNA, Snow Cover Area)을 계산해 보겠습니다.

 

좌측은 2015년 10월 12일 촬영된 영상을 중첩한 것입니다. 이제 OTB를 다뤄볼까요?!