세미베리오그램을 이용한 KoFlux 광릉(산림) 및 해남(농경지) 관측지 지면모수의 공간 비균질성 정량화 Quantifying the Spatial Heterogeneity of the Land Surface Parameters at the Two Contrasting KoFlux Sites by Semivariogram원문보기
경관의 비균질성은 원격 탐사에 의한 지면 특성 관측에 필연적으로 영향을 준다. 본 연구에서는 주요 지면 모수의 경관 비균질성을 정량적으로 해석할 수 있는 지구통계기법을 소개한다. 연구지역은 두 곳의 KoFlux 연구지로서 (1) 복잡지형의 온대 혼합림으로 구성된 광릉 연구지와 (2) 비교적 평탄한 농경지인 해남 연구지이다. 복사 모수인 지면온도(LST)와 알베도의 공간적 비균질성을 특성화하기 위하여 세미베리오그램과 프랙털 분석을 수행하였다. 이 두 모수는 두 연구지의 상향 장파 및 단파 복사를 결정하는 중요한 인자들이다. 이 모수들은 2001년 9월 23일과 2002년 2월 14일의 두 지역의 고해상도 Landsat ETM+영상에서 추출하였다. 분석 결과, 광릉과 해남 연구지는 알베도의 특성 규모가 각각 1 km 이상 그리고 약 0.3 km 이었다. 지면온도의 경우, 특성 규모는 광릉이 1 km 이상 그리고 해남이 0.6-1.0 km 이상이었다. 두 지면 모수의 특성 규모는 두 지역에서 모두 계절 변화를 보이지 않았다.
경관의 비균질성은 원격 탐사에 의한 지면 특성 관측에 필연적으로 영향을 준다. 본 연구에서는 주요 지면 모수의 경관 비균질성을 정량적으로 해석할 수 있는 지구통계기법을 소개한다. 연구지역은 두 곳의 KoFlux 연구지로서 (1) 복잡지형의 온대 혼합림으로 구성된 광릉 연구지와 (2) 비교적 평탄한 농경지인 해남 연구지이다. 복사 모수인 지면온도(LST)와 알베도의 공간적 비균질성을 특성화하기 위하여 세미베리오그램과 프랙털 분석을 수행하였다. 이 두 모수는 두 연구지의 상향 장파 및 단파 복사를 결정하는 중요한 인자들이다. 이 모수들은 2001년 9월 23일과 2002년 2월 14일의 두 지역의 고해상도 Landsat ETM+영상에서 추출하였다. 분석 결과, 광릉과 해남 연구지는 알베도의 특성 규모가 각각 1 km 이상 그리고 약 0.3 km 이었다. 지면온도의 경우, 특성 규모는 광릉이 1 km 이상 그리고 해남이 0.6-1.0 km 이상이었다. 두 지면 모수의 특성 규모는 두 지역에서 모두 계절 변화를 보이지 않았다.
The remote sensing observations of land surface properties are inevitably influenced by the landscape heterogeneity. In this paper, we introduce a geostatistical technique to provide a quantitative interpretation of landscape heterogeneity in terms of key land surface parameters. The study areas con...
The remote sensing observations of land surface properties are inevitably influenced by the landscape heterogeneity. In this paper, we introduce a geostatistical technique to provide a quantitative interpretation of landscape heterogeneity in terms of key land surface parameters. The study areas consist of the two KoFlux sites: (1) the Gwangneung site, covered with temperate mixed forests on a complex terrain, and (2) the Haenam site with mixed croplands on a relatively flat terrain. The semivariogram and fractal analyses were performed for both sites to characterize the spatial heterogeneity of two radiation parameters, i.e., land surface temperature (LST) and albedo. These parameters are the main factors affecting the reflected longwave and shortwave radiation components from the two study sites. We derived them from the high-resolution Landsat ETM+ satellite images collected on 23 Sep. 2001 and 14 Feb. 2002. The results of our analysis show that the characteristic scales of albedo was >1 km at the Gwangneung site and approximately 0.3 km at the Haenam site. For LST, the scale of heterogeneity was also >1 km at the Gwangneung site and >0.6 to 1.0 km at the Haenam site. At both sites, there was little change in the characteristic scales of the two parameters between the two different seasons.
The remote sensing observations of land surface properties are inevitably influenced by the landscape heterogeneity. In this paper, we introduce a geostatistical technique to provide a quantitative interpretation of landscape heterogeneity in terms of key land surface parameters. The study areas consist of the two KoFlux sites: (1) the Gwangneung site, covered with temperate mixed forests on a complex terrain, and (2) the Haenam site with mixed croplands on a relatively flat terrain. The semivariogram and fractal analyses were performed for both sites to characterize the spatial heterogeneity of two radiation parameters, i.e., land surface temperature (LST) and albedo. These parameters are the main factors affecting the reflected longwave and shortwave radiation components from the two study sites. We derived them from the high-resolution Landsat ETM+ satellite images collected on 23 Sep. 2001 and 14 Feb. 2002. The results of our analysis show that the characteristic scales of albedo was >1 km at the Gwangneung site and approximately 0.3 km at the Haenam site. For LST, the scale of heterogeneity was also >1 km at the Gwangneung site and >0.6 to 1.0 km at the Haenam site. At both sites, there was little change in the characteristic scales of the two parameters between the two different seasons.
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문제 정의
필연적으로 영향을 준다. 본 연구에서는 주요 지면 모수의 경관 비균질성을 정량적으로 해석할 수 있는 지구통계기법을 소개한다. 연구지역은 두 곳의 KoFlux 연구지로서 (1) 복잡지형의 온대 혼합림으로 구성된 광릉 연구지와 (2) 비교적 평탄한 농경지인 해남 연구지이다.
제안 방법
(2007). In their study, the MODIS atmospheric (5 and 10 km scale) and land (1 km scale) products were used as inputs to estimate radiation components (1 km scale) over the DK and FK sites. It is worth noting that our results of the different scales of heterogeneity between the DK and FK sites are clearly and uniquely reflected in the errors associated with the retrievals of outgoing shortwave (i.
It is a demanding task to infer the scale of ecohydrological processes from geo graphically distributed phenomena, which are mea sured by remote sensing. In this paper, we have demonstrated a relatively simple way to do this by using the semivariogram and fractal analysis. The quantitative interpretation of complexity and hetero geneity of the study sites need to be incorporated not only in the experimental design of ground truth measurements, but also in the algorithms of models and satellite remote sensing.
In this paper, we quantified the spatial heterogeneity of the satellite-driven land surface temperature (LST) and albedo at the above tvvo KoFlux sites. The LST and albedo are the main fectors affecting the upwelling components of net radiation, lb investigate whether the quantified scales of heterogeneity at each site vary with seasonal changes in vegetation cover, we selected the Landsat ETM+ satellite images from the growing season (23 Sep.
, h where linear relationship appears in a double log plot. In this study, the range and fractal scale from the semi variogram are used to quantify spatial heterogeneity of the parameters. The semivariogram and fractal analyses were conducted on two different dates (23 Sep.
2002). The semivariogram and fractal analyses were then performed to identify the characteristic length scale of patches associated with the tvvo radiation parameters at each site. Finally, the implication of the results was discussed in relation to the evaluation of the reliability of MODIS-based radiation products and scaling algorithms.
The quantitative interpretation of complexity and hetero geneity of the study sites need to be incorporated not only in the experimental design of ground truth measurements, but also in the algorithms of models and satellite remote sensing. This study presents an important step forward to make effective use of the remote sensing resource with a wide range of spatial, spectral, and temporal resolutions in integrating and interpreting data from different scales.
연구지역은 두 곳의 KoFlux 연구지로서 (1) 복잡지형의 온대 혼합림으로 구성된 광릉 연구지와 (2) 비교적 평탄한 농경지인 해남 연구지이다. 복사 모수인 지면온도와 알베도의 공간적 비균질성을 특성화하기 위하여 세미 베리 오 그램과 프랙털 분석을 수행하였다. 이 두 모수는 두 연구지의 상향 장파 및 단파 복사를 결정하는 중요한 인자들이다.
대상 데이터
본 연구에서는 주요 지면 모수의 경관 비균질성을 정량적으로 해석할 수 있는 지구통계기법을 소개한다. 연구지역은 두 곳의 KoFlux 연구지로서 (1) 복잡지형의 온대 혼합림으로 구성된 광릉 연구지와 (2) 비교적 평탄한 농경지인 해남 연구지이다. 복사 모수인 지면온도와 알베도의 공간적 비균질성을 특성화하기 위하여 세미 베리 오 그램과 프랙털 분석을 수행하였다.
이 두 모수는 두 연구지의 상향 장파 및 단파 복사를 결정하는 중요한 인자들이다. 이 모수들은 2001년 9월 23일과 2002년 2 월 14일의 두 지역의 고해상도 Landsat ETM+영상에서 추출하였다. 분석 결과, 광릉과 해남 연구지는 알베도의 특성 규모가 각각 1 km 이상 그리고 약 0.
이론/모형
For this analysis, two high resolution satellite imageries (visual and near infrared band: 30 m, thermal band: 60 m) of Landsat ETM+(23 Sep. 2001 and 14 Feb. 2002) were used after the geometric correction using a digital map (1:5, 000), and the atmospheric cor rection using a COST model (Chavez, 1996). The LST was calculated from thermal band digital numbers using the conversion equations following the Landsat Project Science Office (http://ltpwww.
성능/효과
이 모수들은 2001년 9월 23일과 2002년 2 월 14일의 두 지역의 고해상도 Landsat ETM+영상에서 추출하였다. 분석 결과, 광릉과 해남 연구지는 알베도의 특성 규모가 각각 1 km 이상 그리고 약 0.3 km 이었다. 지면온도의 경우, 특성 규모는 광릉이 1 km 이상 그리고 해남이 0.
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