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제안 방법
- Landsat ETM+ 데이터를 이용하여 충북의 NDVI 와 토지피복변화를 조사하고, 열적외 Band 6을 이용하여 지표면온도 분포를 파악하여 TVDI 분포를 추출하였다. 또한 7개 시, 군의 기상 관측치를 이용하여 Morton의 보완관계식으로 추정된 실제 증발산량을 구하고, 회귀식에 의한 충북의 증발산량 분포도를 작성하였다.
- 대표적인 방법 중 하나이다. NDVI와 LST를 이용하여 상대적인 증발산 효율을 구한 후, 실 관측치를 이용하여 산출한 증발산량과 비교하여 증발산량의 공간분포를 추정하는 것이다. 본 연구에서는 증발산량 추정을 위해 충북 내 청주시를 비롯한 7 개시, 군 기상대의 2000~2005년 기상일보를 이용흐}' 였다<기상대, 2000~2005).
- 즉, 영상들의 촬영 시간대가 비슷할수록 결과 정확도가 높게 나타난다. 따라서 본 연구에서는 Fig. 1과 같이 2000년 5 월 8일에 촬영된 PatMRow가 각각 115/34, 115/35 인 두 위성영상을 집성mosaic)한 후 영상처리의 효율성을 위해 연구대상지역 해당 부분만을 잘라내어 처리하였다. Fig.
- 현재 우리나라의 경우 증발산량을 직접 측정하거나 조사한 연구는 미약하고, 특히 광역적인 측정과 조사는 제약조건이 많아 실측된 증발산량 자료는 많지 않은 실정에 있다. 따라서 이러한 점을감안하여 많은 가정을 필요로 하는 공기역학적 방법대신 지형 및 토지이용형태가 복합적으로 구성된 충청북도(이하, 충북) 지역을 대상으로 계절에 따른 토지이용 변화 및 기상조건의 변화를 고려하여 증발산량의 광역분포를 추정하였다.
- 또한 7개 시, 군의 기상 관측치를 이용하여 Morton의 보완관계식으로 추정된 실제 증발산량을 구하고, 회귀식에 의한 충북의 증발산량 분포도를 작성하였다. 얻어진 결과를 정리하면 다음과 같다.
- 또한 기상연보를 토대로 Morton(1978)이 제안한 보완관계식을 사용하여 충북 7개 시, 군의 증발산량을 계산하고, TVDI 분포도와의 관계식을 이용하여 충북 전체의 증발산량을 추정 제시하였다.
- 본 연구는 Fig. 1과 같은 Landsat 7 ETM+ 영상을 이용하여 충북지역의 증발산량분포를 추정하였다. 위성영상처리에서 결과 정확도에 가장 큰 영향을 미치는 요인 중 하나는 대상지역의 시기별 영상의 일관성이다(윤홍식과 조재명, 2002).
- 본 연구에서는 2000년 5월의 Landsat 7 ETM+ 위성영상을 이용하여 충북의 NDVI/지표면온도(Land Surface Temperature, 이후 LST)의 관계식을 유도하고, 이를 이용하여 온도식생건조지수(Temperature Vegetation Dryness Index, 이후 TVDI)를 산출하였다. 또한 기상연보를 토대로 Morton(1978)이 제안한 보완관계식을 사용하여 충북 7개 시, 군의 증발산량을 계산하고, TVDI 분포도와의 관계식을 이용하여 충북 전체의 증발산량을 추정 제시하였다.
대상 데이터
- 1과 같이 2000년 5 월 8일에 촬영된 PatMRow가 각각 115/34, 115/35 인 두 위성영상을 집성mosaic)한 후 영상처리의 효율성을 위해 연구대상지역 해당 부분만을 잘라내어 처리하였다. Fig. 1의 실선에 포함된 충북지역의 행정구역 구성과 면적은 건설교통부 발행 2003년 건설교통통계 연보(건교부, 2003)를 참고하였다(Table 1). 또한 증발산량 추정은 충북내의 청주시, 제천시, 충주시를 비롯한 7개 시, 군 기상대의 2000-2005 년까지의 기상일보에서 얻어진 데이터를 이용하여 보완관계식에 적용하였다(기상대, 2000~2005).
- 그 중 정규화 식생지수(이후, NDVI)를 이용하는 추정법이 가장 실용적인 방법 중 하나로 알려져 있다. Landsat ETM+영상 데이터를 이용한 식생지수는 Band 3과 Band 4를 조합하여 구하였다.
- 대상지역의 지형은 전반적으로 동고서저, 남고북저의 형세를 이룬다. 중앙구릉지대는 도내의 분수령을 이루어 북쪽 사면은 달천과 남한강이 흘러 충주와 단양 .
- 본 연구에서는 증발산량 추정을 위해 충북 내 청주시를 비롯한 7 개시, 군 기상대의 2000~2005년 기상일보를 이용흐}' 였다<기상대, 2000~2005). 데이터 선정의 기준일은 영상취득 시기인 2000년 5월 8일로 하였고 누락된 데이터는 2001~ 2007년 까지 매년 5월 8일 데이터의 평균으로 보정하였다. 지반고의 경우 각 기상대의 지반 고를 이용하였고, 기상대의 지반고가 없는 경우 DEM 자료를 이용하였다.
- 1의 실선에 포함된 충북지역의 행정구역 구성과 면적은 건설교통부 발행 2003년 건설교통통계 연보(건교부, 2003)를 참고하였다(Table 1). 또한 증발산량 추정은 충북내의 청주시, 제천시, 충주시를 비롯한 7개 시, 군 기상대의 2000-2005 년까지의 기상일보에서 얻어진 데이터를 이용하여 보완관계식에 적용하였다(기상대, 2000~2005).
- NDVI와 LST를 이용하여 상대적인 증발산 효율을 구한 후, 실 관측치를 이용하여 산출한 증발산량과 비교하여 증발산량의 공간분포를 추정하는 것이다. 본 연구에서는 증발산량 추정을 위해 충북 내 청주시를 비롯한 7 개시, 군 기상대의 2000~2005년 기상일보를 이용흐}' 였다<기상대, 2000~2005). 데이터 선정의 기준일은 영상취득 시기인 2000년 5월 8일로 하였고 누락된 데이터는 2001~ 2007년 까지 매년 5월 8일 데이터의 평균으로 보정하였다.
- 본 연구의 대상지역은 한반도 중심에 위치한 충북지역으로 청주시를 비롯하여 3개 시와 8개 군으로 구성된 총면적 7, 431.60의 지역이다. 충북은 경기도와의 경계에 차령산맥이 있고, 강원도 .
- 데이터 선정의 기준일은 영상취득 시기인 2000년 5월 8일로 하였고 누락된 데이터는 2001~ 2007년 까지 매년 5월 8일 데이터의 평균으로 보정하였다. 지반고의 경우 각 기상대의 지반 고를 이용하였고, 기상대의 지반고가 없는 경우 DEM 자료를 이용하였다.
이론/모형
- Table 4의 7개 시군의 기상 관측치를 Morton(1978) 이 제안한 식(5)~(8)의 보완관계식에 적용하여 실제 증발산량을 추정하였다. 이는 Penman법으로 얻어진 잠재증발산량이 서로 보완관계에 있는 특징을 이용한 것이다.
- 기상관측자료를 이용하여 실제 증발산량을 산정하는 방법으로는 Morton(1978)이 제안한 보완관계식을 사용하였다. 이 식은 실제증발산량과 Penman법에 의해 얻어진 잠재증발산량이 서로 보완관계에 있으며, 양자의 합이 Priestly와 Taylor(1972)°fl 의해 제안한 잠재증발산량의 2배와 거의 유사하다는 관계식이다.
- 또한 관측치에서 제외된 각각의 값은 Kotoda(1986) 가 제시한 다음의 근사식으로 계산하였다.
- 식 (1)로 구한 NDVI와 식 (3)의 LST를 이용하여 Nemani와 Running(1989)이 제안한 NDVI/LST의 관계식인 TVDI를 계산하였다. Fig.
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