대한민국에서 운영·서비스되는 EO/SAR 위성 데이터의 Level 정의(L0~L4)를
국제 공통(Level 개념) + 한국 위성(특히 KOMPSAT-5 SAR) 사례를 기반으로 정리
1) 위성 데이터 Level 체계 (국제 공통 정의)
먼저 EO/SAR 모두에 적용되는 일반적인 Level 개념입니다.
이 정의는 CEOS 및 NASA 데이터를 기준으로 합니다: (Cal/Val Portal)
| Level | 의미 | |
|---|---|---|
| L0 | 원시 데이터 재구성 (Full resolution, 통신 아티팩트 제거) | |
| L1 | 기하/방사 보정 정보가 계산·첨부된 상태 (보정 적용은 선택적) | |
| L2 | 물리/지구 물리 변수로 변환된 데이터 | |
| L3 | 공간/시간 정규화 및 재샘플링된 시계열 또는 모자이크 | |
| L4 | 분석 또는 모델 결과로부터 파생된 제품(지표정보, 인덱스 등) | (Cal/Val Portal) |
이 개념은 EO, SAR, 대기, 해양 등 모든 위성 관측 플랫폼에서 기본적으로 적용됩니다. (Cal/Val Portal)
2) 한국 SAR 위성(KOMPSAT-5)의 Level 사례
한국의 대표적인 SAR 위성 KOMPSAT-5 (Arirang-5) 자료를 기준으로 한 실제 Level 정의입니다. (geodata.kr)
▪ L0 – Raw SAR Signal Data
- SAR 레이더 에코 신호(소스 복소수 형태)
- 레이더 펄스 순서대로 수신된 복소수 데이터
- 노이즈 및 내부 검보정 신호 포함
SAR 이미징 알고리즘 전단계의 원시 신호 데이터입니다. (geodata.kr)
▪ L1A – Focused Complex Image
- L0 신호를 Range/Azimuth로 압축 처리한 신호
- 복소수 형태 유지(Amplitude + Phase)
- SAR 좌표계(Range-Doppler) 기반
SAR Interferometry나 고급 분석에 유용한 초기 영상 데이터입니다. (geodata.kr)
▪ L1C – Projected Intensity Image (Topo Projection)
- L1A에서 Amplitude(강도)만 추출
- 지구 타원체 모델 기준으로 투영
- DEM 없이도 기복 효과를 최소화한 영상
분석·시각화 목적의 SAR 초기 제품입니다. (geodata.kr)
▪ L1D – Geocoded Intensity Image
- L1C에서 정확한 지리정보 적용 (Geocoding)
- DEM 적용으로 기하 왜곡 보정
- GIS 및 지도 연동 가능
일반 사용자/분석가가 가장 많이 사용하는 SAR 영상 제품입니다. (geodata.kr)
3) 한국 EO 위성 Level 체계 (일반 EO 정의)
한국 EO 위성(예: KOMPSAT-3, KOMPSAT-3A 등)도 국제 EO Level 정의를 따릅니다.
EO Level 설명 (일반적 정의)
| Level | 처리 상태 | |
|---|---|---|
| L0 | 통신/전송 복원된 원시 디지털 센서 데이터 (Reconstructed unprocessed) | |
| L1A | 보정 파라미터 첨부, 보정 적용 전 | |
| L1B | Radiometric/Geometric calibration 적용 | |
| L2 | 지형 교정/지리 공간 정렬된 영상 | |
| L3 | 모자이크/타일/재샘플링 제품 | |
| L4 | 지표 변수, 분류/지표지수 산출물 | (Cal/Val Portal) |
KOMPSAT-3 EO 영상은 L1B/L2 제품으로 사용되는 경우가 가장 많습니다(GeoTIFF 포맷 등). (eoportal.org)
4) EO vs SAR Level 비교 (한국 위성 기준)
| Level | EO 위성 (예: KOMPSAT-3) | SAR 위성 (KOMPSAT-5) |
|---|---|---|
| L0 | 원시 디지털 영상 데이터 | SAR Raw Echo Signal |
| L1 | Radiometric/Geometric 체크 및 보정 정보 | SAR Focused/Complex Image |
| L2 | Geo-corrected orthorectified image | SAR Projected Intensity |
| L3 | Mosaic/temporal composite | SAR Geocoded Intensity + tiling |
| L4 | Vegetation index, land cover map | SAR analysis products (change maps 등) |
SAR은 신호 복소수/위상 정보가 포함되므로 EO와 동일 Level 명칭이지만 처리 의미가 달라집니다. (geodata.kr)
5) 한국 위성 Level 자료 저장 형식 (예)
| Level | Typical Format | Notes |
|---|---|---|
| L0 | Raw binary/CEOS, Complex IQ streams | 원시 신호/영상 |
| L1 | GeoTIFF, CEOS L1A archival | 보정 정보 포함 |
| L2 | GeoTIFF with RPC/DEM | 지형/지리 정렬 |
| L3 | Tiled GeoTIFF, Mosaic | 공개 지도용 |
| L4 | Classified raster, index maps | 분석 목적 |
위 표는 국제 EO/SAR 관행과 한국 사례를 반영한 일반적인 데이터 구조입니다. (Cal/Val Portal)
요약
- L0: 복원된 원시 데이터 (EO는 DN, SAR은 Echo Complex)
- L1: 보정 파라미터 포함 또는 처리된 초기 산출물
- L2: 지형·지리 정렬 적용된 과학/영상 데이터
- L3: 공간/시간 통합된 모자이크/정규화 제품
- L4: 분석·모델 기반 파생 제품
한국 SAR(예: KOMPSAT-5)에서는 SAR 특성을 고려한 L1A/1C/1D 세분 레벨 체계가 사용됩니다. (geodata.kr)
• 권고안(내부 표준 3단 구조):
1. 분석용 표준
– EO: GeoTIFF (16bit+, COG 권장)
– SAR: GeoTIFF(Sigma0/Gamma0) + 필요 시 SLC 복소수 원본 별도 보관
– 공통 메타: 좌표계(EPSG), 획득시각(UTC), 밴드/편파, 품질플래그
2. 배포용 표준
– 전문가/기관 배포: GeoTIFF (원본 해상도)
– 웹/대민 서비스: JPEG/PNG/WebP 타일(256×256) + XYZ/WMTS
– 대용량 전달: COG + STAC 메타(JSON) 같이 제공
3. 보관용(아카이브) 표준
– EO: 원본 L0/L1 + GeoTIFF
– SAR: 원시 IQ/CEOS 계열 + 파생 GeoTIFF
– 원칙: “재처리 가능한 원천 데이터”와 “활용 산출물”을 분리 보관
운영 규칙(필수):
– 파일명 규칙: 위성_센서_레벨_시간_타일/궤도_버전
– 버전관리: vMajor.Minor.Patch (재처리 시 Major 증가)
– 무결성: SHA256 체크섬, 메타데이터 동봉
– 검색성: STAC Catalog/Item 필수화
요약:
– 분석=GeoTIFF, 배포=GeoTIFF+타일, 보관=원천+파생 이중화가 가장 안전하고 확장성 좋습니다.