지오레퍼런싱(Georeferencing)은 래스터 데이터의 각 화소에 실세계 좌표를 할당하는 과정입니다.
예를 들면 드론으로 촬영한 사진의 각 픽셀에 위경도 값을 이식시켜주는 과정인데요,
QGIS에서 이용 가능한 '지오레퍼런서(Georeferencer) 플러그인' 사용법을 살펴보도록 하겠습니다.
관련 글: http://docs.qgis.org/1.8/en/docs/user_manual/plugins/plugins_georeferencer.html
실습을 위해 속리산국립공원 문장대 일원을 촬영한 두 장의 영상을 이용하도록 하겠습니다.
먼저, 한 장은 국토교통부 국토정보플랫폼에서 제공하는 정사영상(orthophoto)입니다.
관련 글: 정사영상 무료 다운로드받고 QGIS에서 열어보기 | http://blog.daum.net/geoscience/947
이 정사영상은 이미 EPSG:5186(Korea 2000 / Central Belt 2010) 좌표계에 기준하여 지오레퍼런싱이 적용된 상태입니다.
다른 한 장의 영상은 DJI 인스파이어 1 드론을 통해 촬영된 항공사진입니다.
여기서는 지오레퍼런싱된 정사영상과 드론 항공사진의 동일한 객체 또는 특징을 지정하여
드론 영상에 좌표값을 설정하는 과정을 'QGIS 지오레퍼런서'를 통해 실행해 보도록 하겠습니다.
지오레퍼런서 플러그인은 상단 메뉴에서 '래스터 > 지오레퍼런서 > 지오레퍼런서'에 위치하고 있습니다.
지오레퍼런서를 실행하면, 아래와 같이 지오레퍼런서 창이 별도로 실행됩니다.
여기서 '래스터 레이어 추가' 버튼을 클릭하고,
DJI 인스파이어 1 기체로 촬영한 드론 영상을 선택해 줍니다.
드론 영상의 좌표계는 정사영상과 동일하게 설정해 줍니다.
아래와 같이 지오레퍼런서 창에 드론 영상이 추가되었습니다.
현재 이 드론 영상은 기준 좌표계만 정의되었을 뿐, 지오레퍼런싱이 되지 않은 상태입니다.
따라서 아래 영상에서 보이는 탐방객의 좌표, 탐방로의 길이, 또는 건축물의 면적을 계산할 수 없습니다.
현재 QGIS 창에는 정사영상이, 지오레퍼런서 창에는 드론영상이 등록되어 있는데요, 이 때 두 영상에서 동일한 위치의 객체, 또는 특징 점을
지정해주는데 이것을 지상기준점(Ground Control Point, GCP)이라고 합니다. GCP는 결정된 좌표를 가진 지표면 위에 자연 또는 인공 점입니다.
여기서는 두 장에서 공통적인 헬기장 모서리를 GCP로 지정해 보겠습니다.
먼저, 지오레퍼런서 창에서 '설정 > Transformation Settings(변환 설정)'를 클릭합니다.
아래와 같이 변환 설정 창이 실행되는데요,
아래와 같이 변환 유형(Transformation type)을 지정하거나,
재표집 방법(Resampling method)를 지정하실 수 있습니다.
'설정 > Configure Georeferencer(지오레퍼런서 설정)'에서,
포인트 팁에 있는 ID 표시, Show coordinates를 체크합니다. 이것은 GCP를 설정했을 때 해당 GCP의 ID, 좌표값을 화면상에 보여주는 효과를 줍니다.
이제 아래와 같이 'Add Point(포인트 추가)'을 클릭하고, 드론영상에서 헬기장 모서리를 클릭해 보겠습니다. 클릭하면,
아래와 같이 '지도 좌표 입력' 창이 자동 실행되는데요, X / East, Y /North 칸에 직접 해당 점의 실세계 좌표를
입력하거나 QGIS 창인 지도 캔버스에서 동일한 점을 클릭하여 실세계 좌표값를 자동으로 읽어오실 수도 있습니다.
여기서는 '지도 캔버스에서'를 클릭하고 정사영상에서 동일하게 헬기장 모서리를 클릭하였습니다.
아래와 같이 EPSG:5186 좌표계에 기준하여 해당 X, Y 값이 추가되었습니다.
GCP가 설정되면 QGIS와 지오레퍼런서 창에서 해당 점의 위치와 좌표값이 보이게 됩니다.
이러한 방식으로 GCP를 지정해 주는데요, 지오레퍼런싱의 정확도를 위해서는 잔차(Residual)를 고려해야 합니다.
이제 '지오레퍼런싱 시작(Start Georeferencing)' 버튼을 클릭해 보겠습니다.
아래와 같이 지오레퍼런싱이 적용된 드론 영상이 QGIS 창에 추가되었습니다.
첫번째는 드론 영상, 두번째는 정사영상인데요, 이제 원하는 거리, 면적을 계산해볼까요?!
QGIS에서 아래와 같이 '선 길이 측정'을 클릭하고,
드론 영상에서 원하는 곳을 클릭하여 거리를 즉시 확인하실 수 있습니다.
이번에는 '면적 측정'을 클릭하고, 훼손 복원대상지를 선택하여 면적을 측정하였습니다. 간단하죠?!
