태슬드캡 변환 (tasseled cap transformation)
쉽게 풀면
태슬드캡 변환은 여러 파장대의 값을 미리 정해진 가중치로 조합해, 해석하기 쉬운 몇 개의 새로운 축으로 바꾸는 방법입니다. 대표적으로 토양의 밝기를 나타내는 축, 식생의 무성함을 나타내는 축, 수분 상태를 나타내는 축이 만들어집니다. 원래 작물 생육 관측에서 자료 분포 모양이 술 달린 모자처럼 보인 데서 이름이 붙었습니다.
왜 중요한가
태슬드캡은 물리적 의미가 고정된 축을 쓰기 때문에, 서로 다른 시기와 장면의 결과를 직접 비교할 수 있다는 큰 장점이 있습니다. 영상마다 축이 달라지는 주성분분석과 달리 계수가 센서별로 정해져 있어 장기 변화 탐지 연구에 적합합니다. 특히 습윤도 축은 정규식생지수가 포화되는 울창한 식생에서도 변화를 잘 잡아내어 산림 교란 연구에 널리 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
수분 상태를 나타내는 축의 값이 급격히 떨어졌다가 서서히 회복되는 양상을 보고, 나무가 베어진 시기와 다시 자라나는 과정을 가려냈다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
변환은 밴드별 반사율 벡터에 센서마다 사전에 산출된 계수 행렬을 곱하는 선형 연산이며, 주요 지구관측 위성 세대별로 별도의 계수 집합이 발표되어 있습니다. 밝기 축은 모든 밴드의 가중합에 가까워 토양선 방향을 나타내고, 녹색도 축은 근적외선과 가시광의 대비를, 습윤도 축은 단파적외선과 나머지의 대비를 반영합니다. 계수는 대체로 대기보정된 지표반사율을 전제로 하므로, 대기 상단 값에 그대로 적용하면 축의 의미가 흐려집니다.
주의할 점
계수가 센서별로 다르므로 다른 위성의 계수를 그대로 적용하면 축의 물리적 의미가 어긋납니다. 자료 자체에서 축을 새로 계산하는 주성분분석과 달리 태슬드캡은 고정 계수를 쓴다는 점이 핵심 차이이며, 이 때문에 장면 사이의 비교가 가능해집니다.