Sentinel-1 위성 데이터로 보는 빙하 이동

개요

ESA(유럽우주국)의 Sentinel-1 C-band SAR 위성은 구름이나 야간에도 지표를 관측할 수 있어 극지 빙하 연구에 필수적인 도구입니다. 이 글에서는 Python과 오픈소스 툴체인을 이용해 빙하 이동 속도를 산출하는 방법을 소개합니다.

필요 도구

pip install sentinelsat numpy scipy matplotlib
# ESA SNAP (별도 설치 필요)

데이터 다운로드

from sentinelsat import SentinelAPI

api = SentinelAPI('user', 'password', 'https://scihub.copernicus.eu/dhus')

products = api.query(
    area='POLYGON((...남극 관심 영역...))',
    date=('20231101', '20231130'),
    platformname='Sentinel-1',
    producttype='GRD'
)
api.download_all(products)

DInSAR로 변위 계산

두 장의 SAR 이미지 간 위상 차이(interferogram)를 이용해 지표 변위를 mm 단위로 측정합니다.

import numpy as np

def compute_displacement(phase_diff, wavelength=0.0556):
    """위상 차이를 LOS 변위로 변환 (C-band, λ=5.6cm)"""
    return (phase_diff / (4 * np.pi)) * wavelength * 1000  # mm

결과 시각화

계산된 빙하 이동 속도는 GeoTIFF로 내보내 QGIS나 Python matplotlib으로 시각화할 수 있습니다. MetaPolarLab의 연구 데이터 페이지에서 처리된 GeoTIFF 결과물을 다운로드할 수 있습니다.

참고 자료

• ESA Sentinel-1 User Guide
• SNAP Desktop Documentation