[논문]레이더 산란계 후방산란계수를 이용한 토양수분함량 추정

김이현; 홍석영; 이재은

doi:10.7745/kjssf.2012.45.2.127

레이더 산란계 후방산란계수를 이용한 토양수분함량 추정
Estimation of Soil Moisture Content from Backscattering Coefficients Using a Radar Scatterometer 원문보기

韓國土壤肥料學會誌 = Korean journal of soil science & fertilizer, v.45 no.2, 2012년, pp.127 - 134

김이현 (농촌진흥청 국립농업과학원 토양비료관리과) , 홍석영 (농촌진흥청 국립농업과학원 토양비료관리과) , 이재은 (농촌진흥청 국립식량과학원 전작과)

초록
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다편파 레이더 산란계 시스템 (L, C, X-밴드 안테나)에서 얻어진 편파별 후방산란계수와 토양수분함량과의 상관성을 분석하고 후방산란계수를 이용 토양수분함량을 추정하고자 하였다. 콩 생육시기에 따른 밴드별 후방산란계수 변화 관측 결과 L-밴드 후방산란계수가 C-, X-밴드후방산란계수보다 높게 나타났고, 모든 안테나 밴드에서 콩 생육초기에는 VV-편파가 HH, HV-편파보다 후방산란계수가 높게 나타났다. HH-편파가 VV-편파보다 후방산란계수가 높게 나타나는 시기는 밴드에 따라 차이를 보였다. L-밴드의 경우 7월 20일 (DOY 200), C, X-밴드는 7월 30일 (DOY 210)부터 HH-편파가 다른 편파들 보다 후방산란계수가 높게 나타났다. 모든 안테나 편파별 후방산란계수가 9월 29일 (DOY 271)에 최대값을 보였고, 그 이후 수확기 (DOY 294) 까지 감소하였다. L-밴드 HH-편파와 VV-편파 간의 차이는 꼬투리가 생성되는 착협기 (R3, DOY 228) 부터 다른 밴드에 비해 크게 나타났고, 반면에 C-밴드 HH-편파와 VV-편파 간의 차이는 착협성기 (R4, DOY 242) 이후 증가폭이 크게 나타났다. 후방산란계수와 토양수분함량과의 변화를 분석한 결과 생육기간동안 토양수분함량 변이가 컸고, 전체 생육기간에서는 모든 밴드별 후방산란계수와 토양수분함량 간에 상관성이 나타나지 않았다. 하지만 엽면적지수가 2 이하 (R2, DOY 224) 일 때 후방산란계수가 증가함에 따라 토양수분함량도 증가하는 경향을 보였다. 밴드별 후방산란계수와 토양수분함량과의 상관관계를 분석하였다. 전체 생육기간에서는 모든 밴드에서 두 변수간의 상관계수가 낮게 나타났다 ($r{\leq}0.50$). 반면에 엽면적지수 2 이하 일 때 모든 밴드에서 후방산란계수와 토양수분함량과의 상관계수가 전체 생육단계에서 조사한 것 보다 높게 나타났다. L-밴드 후방산란계수가 C-, X-밴드 후방산란계수 보다 토양수분함량과의 상관성이 높게 나타났고 ($r{\geq}0.84$), L-밴드 HH-편파가 상관계수가 가장 높았다 (r=0.90). X-밴드 후방산란계수는 L-, C-밴드 후방산란계수보다 상관계수가 낮게 나타났다 ($r{\leq}0.71$). 후방산란계수를 이용하여 토양수분함량 추정 모형식을 작성하였다. L-밴드 HH-편파 후방산란계수와 토양수분함량과의 관계를 비교해 본 결과 결정계수가 높게 나타났다($R^2=0.92$). 본 연구를 통해 레이더 산란계 시스템에서 얻어진 후방산란계수를 이용하여 토양수분함량을 추정할 수 있음을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Microwave remote sensing can help monitor the land surface water cycle, crop growth and soil moisture. A ground-based polarimetric scatterometer has an advantage for continuous crop using multi-polarization and multi-frequencies and various incident angles have been used extensively in a frequency range expanding from L-band to Ka-band. In this study, we analyzed the relationships between L-, C- and X-band signatures and soil moisture content over the whole soybean growth period. Polarimetric backscatter data at L-, C- and X-bands were acquired every 10 minutes. L-band backscattering coefficients were higher than those observed using C- or X-band over the period. Backscattering coefficients for all frequencies and polarizations increased until Day Of Year (DOY) 271 and then decreased until harvesting stage (DOY 294). Time serious of soil moisture content was not a corresponding with backscattering over the whole growth stage, although it increased relatively until early August (R2, DOY 224). We conducted the relationship between the backscattering coefficients of each band and soil moisture content. Backscattering coefficients for all frequencies were not correlated with soil moisture content when considered over the entire stage ($r{\leq}0.50$). However, we found that L-band HH polarization was correlated with soil moisture content (r=0.90) when Leaf Area Index (LAI)<2. Retrieval equations were developed for estimating soil moisture content using L-band HH polarization. Relation between L-HH and soil moisture shows exponential pattern and highly related with soil moisture content ($R^2=0.92$). Results from this study show that backscattering coefficients of radar scatterometer appear effective to estimate soil moisture content.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

다편파 레이더 산란계 시스템 (L, C, X-밴드 안테나)에서 얻어진 편파별 후방산란계수와 토양수분함량과의 상관성을 분석하고 후방산란계수를 이용 토양수분함량을 추정하고자 하였다. 콩 생육시기에 따른 밴드별 후방산란계수 변화 관측 결과 L-밴드 후방산란계수가 C-, X-밴드후방산란계수보다 높게 나타났고, 모든 안테나 밴드에서 콩 생육초기에는 VV-편파가 HH, HV-편파보다 후방산란계수가 높게 나타났다.
안테나는 dual-polarization square horn 안테나를 사용하였고, 안테나의 중심 주파수를 1.27 GHz (L-밴드), 5.3 GHz (C-밴드), 9.65 GHz (X-밴드) 각각 설계하였는데 그 이유는 현재 운영되고 있는 레이더 위성 안테나들과 중심주파수를 동일하게 제작하여 향후 레이더 영상에 적용하고 농업적으로 활용하기 위해서이다. L-밴드 안테나 중심주파수는 Advanced Land Observing Satellite (ALOS), C-밴드 안테나 중심주파수는 ENVISAT, RADARSAT, 그리고 X-밴드 안테나 중심주파수는 KOMPSAT-5, COSMO-SkyMed과 각각 일치하다.

제안 방법

레이더 산란계 자동 측정시스템은 L, C, X-밴드 안테나, 네트워크 분석기, GPIB―USB, calibration kit, RF cable, RF switch, 노트북 컴퓨터 등으로 구성되어 있다. Calibration Kit (SMA, 85052D)을 이용하여 네트워크분석기와 안테나 사이 cable 간의 내부 calibration을 하였고, corner reflector를 이용하여 안테나로 들어오는 noise를 제거하고 calibration하였다.
레이더 산란계 자동관측시스템을 이용하여 콩 생육시기에 따른 L, C, X-밴드별 후방산란계수 변화를 관측하였다. 강우, 바람 등 기후의 영향을 최소화하기 위해 측정시스템 건물을 제작하였다. 네트워크 분석기, General Purpose Interface Bus (GPIB)― USB, Radio Frequency (RF) cable, 레이더 주파수 변환장치 (Radio Frequency switch), 측정 프로그램이 내장된 노트북 컴퓨터는 건물 내부에 설치하였고, L, C, X-밴드 안테나는 각 RF cable들과 연결되는 부분을 밀봉하여 건물 외부에 설치하였다.
강우, 바람 등 기후의 영향을 최소화하기 위해 측정시스템 건물을 제작하였다. 네트워크 분석기, General Purpose Interface Bus (GPIB)― USB, Radio Frequency (RF) cable, 레이더 주파수 변환장치 (Radio Frequency switch), 측정 프로그램이 내장된 노트북 컴퓨터는 건물 내부에 설치하였고, L, C, X-밴드 안테나는 각 RF cable들과 연결되는 부분을 밀봉하여 건물 외부에 설치하였다.
즉 밴드별 후방산란계수와 토양수분함량 변화 관측에서 엽면적지수가 2 이하 일 때 두 변수간에 상관성이 전체기간보다 높게 나타났다. 따라서 군락 형성의 지표인 엽면적지수 변화에 따른 후방산란계수와 토양수분함량의 상관성을 분석하였다 (Table 3). 엽면적지수 2 이하 일 때 모든 밴드 및 편파에서 토양수분함량과의 상관계수가 전체 생육단계에서 조사한 것 보다 높게 나타났다.
밭작물은 해당 작물이 군락이 형성되고 있는 시기 까지는 레이더 파는 토양 거칠기, 토양수분함량에 영향을 많이 받지만 군락이 형성된 이후에는 토양수분함량의 영향을 적게 받는다 (Paris, 1986; Fung, 1994). 따라서 본 연구에서는 밴드별 후방산란계수와 토양수분함량과의 관계를 작물 군락형성의 지표인 엽면적지수를 이용하여 생육시기에 따라 두 변수간의 상관성을 분석하였다 (Table 3).
레이더 산란계 자동관측시스템을 이용하여 콩 생육시기에 따른 L, C, X-밴드별 후방산란계수 변화를 관측하였다. 강우, 바람 등 기후의 영향을 최소화하기 위해 측정시스템 건물을 제작하였다.
밴드별 후방산란계수와 토양수분함량과의 상관관계를 분석하였다. 전체 생육기간에서는 모든 밴드에서 두 변수간의 상관계수가 낮게 나타났다 (r≤0.
본 논문에서는 기후 등의 영향을 받지 않고 3개의 안테나 (L, C, X-밴드)를 보유한 레이더 산란계 자동측정시스템을 이용하여 이 시스템에서 얻어진 편파별 후방산란계수와 토양수분함량과의 상관성을 분석하고, 상관관계가 높게 나타난 후방산란계수를 이용하여 토양수분함량을 추정하였다.
본 연구에서는 L, C, X-밴드 후방산란계수와 토양수분함량 변화를 측정하고 그 결과를 분석하였다 (Fig. 2-4). L-밴드가 C-, X-밴드 보다 후방산란계수가 높게 나타났다.
본 연구에서는 다편파 레이더 산란계 자동 측정시스템 관측을 통해 10분 단위로 얻어진 후방산란계수를 이용하여 밴드별 편파에 따른 후방산란계수와 토양수분함량과의 관계를 분석하고 상관성이 높게 나타난 후방산란계수를 이용 토양수분함량을 추정할 수 있었다.
)를 설치하여 콩 생육기간동안 토양수분함량변화를 관측하고 용적 수분함량을 계산하였다. 이와 함께 초장 (Plant height), 엽면적지수 (Leaf Area Index), 생체중 (Fresh weight), 건물중 (Dry weight), 식생수분함량 (Vegetation water content), 꼬투리중 (Pod weight)등 콩 생육조사를 수확기까지 정기적으로 조사 (1회/주)하였다. 조사방법은 생육이 고른 15주를 선택하여 초장, 생체중 등을 측정하고 60℃에서 건조하여 건물중 등을 측정하였으며, 엽면적지수는 단위면적에 대한 군락의 엽 면적으로 정의되고 개엽을 모두 떼어내어 LI-3100 (LI-COR, Inc.
031 nm (X-밴드) 이다. 자동 측정시스템은 모든 편파 (HH, VV, HV, VH)에 대한 산란특성을 측정 할 수 있도록 하였고, 레이더 주파수 변환장치(Radio Frequency switch)를 이용하여 10분당 1회씩 자동으로 산란특성을 측정하도록 설계함으로써 자료의 질을 향상 시켰다 (Kim et al., 2011). 안테나별 후방산란계수는 레이더 방정식을 이용하여 산출하였다 (Ulaby and Elachi, 1990).
이와 함께 초장 (Plant height), 엽면적지수 (Leaf Area Index), 생체중 (Fresh weight), 건물중 (Dry weight), 식생수분함량 (Vegetation water content), 꼬투리중 (Pod weight)등 콩 생육조사를 수확기까지 정기적으로 조사 (1회/주)하였다. 조사방법은 생육이 고른 15주를 선택하여 초장, 생체중 등을 측정하고 60℃에서 건조하여 건물중 등을 측정하였으며, 엽면적지수는 단위면적에 대한 군락의 엽 면적으로 정의되고 개엽을 모두 떼어내어 LI-3100 (LI-COR, Inc. USA)을 이용하여 직접 측정한 후 주(株) 재식밀도로 구하였다. 밴드별 후방산란계수와 토양수분과의 상관분석 및 회귀분석은 SigmaPlot 프로그램 (SigmaPlot ver.
콩 전체 생육기간동안 밴드별 후방산란계수와 토양 수분함량과의 상관성을 분석하였다 (Table 3). L-밴드, C밴드, X-밴드 순으로 상관계수가 높았고, L-밴드 HH-편파에서 상관계수가 가장 높았다 (r=0.
토양수분함량 측정은 표토층 (5 cm)에 토양수분센서 (Echo5 TE probe, Decagon Devices, Inc.)를 설치하여 콩 생육기간동안 토양수분함량변화를 관측하고 용적 수분함량을 계산하였다. 이와 함께 초장 (Plant height), 엽면적지수 (Leaf Area Index), 생체중 (Fresh weight), 건물중 (Dry weight), 식생수분함량 (Vegetation water content), 꼬투리중 (Pod weight)등 콩 생육조사를 수확기까지 정기적으로 조사 (1회/주)하였다.
후방산란계수와 토양수분함량과의 상관성 분석 결과를 바탕으로 토양수분함량을 추정하였다. L-밴드 HH-편파 후방산란계수를 이용하여 토양수분함량을 추정한 결과 결정계수가 0.

대상 데이터

국립식량과학원 시험포장 (Latitude 37.2597, Longitude 126.9757)에서 2010년에 대풍콩 (Glycine max (L.) Merrill)을 대상으로 레이더 산란특성 측정을 콩 파종 전 (6월 3일)부터 콩 수확기 (10월 22일)까지 수행하였다. 시험포장의 면적은 25 m × 32 m, 재식밀도 60 cm × 15 cm 이었고, 콩 파종일은 6월 4일, 수확일은 10월 22일 이었다.
네트워크 분석기는 8720D (Agilent Tech.)를 사용하였는데 가용 가능한 주파수 범위는 20 MHz∼20 GHz 이다.

데이터처리

USA)을 이용하여 직접 측정한 후 주(株) 재식밀도로 구하였다. 밴드별 후방산란계수와 토양수분과의 상관분석 및 회귀분석은 SigmaPlot 프로그램 (SigmaPlot ver.10, Systat Software Inc.)을 이용하였다.

이론/모형

, 2011). 안테나별 후방산란계수는 레이더 방정식을 이용하여 산출하였다 (Ulaby and Elachi, 1990).
후방산란계수를 이용하여 토양수분함량 추정 모형식을 작성하였다. L-밴드 HH-편파 후방산란계수와 토양수분함량과의 관계를 비교해 본 결과 결정계수가 높게 나타났다 (R²=0.

성능/효과

84로 대체로 높게 나타났다. C-밴드 HH-편파 후방산란계수를 이용 토양수분함량을 추정한 결과 결정계수가 0.77 이었고, C-밴드 VV-편파 후방산란계수를 이용 토양수분함량을 추정한 결과 결정계수가 0.76으로 L-밴드에 비해 토양수분함량 추정값이 낮게 나타났다 (Table 4). 또한 X-밴드 HH-편파 후방산란계수를 이용 토양수분함량을 추정한 결과 결정계수가 0.
L, C-밴드에 비해 상대적으로 고주파에 의한 침투력 차이로 인해 편파별 후방산란계수가 낮게 나타났다. L, C-밴드 후방산란계수 변화와 같이 생육초기에는 VV-편파가 HH-편파보다 후방산란계수가 높게 나타났고 DOY 210 이후부터 HH-편파가 VV-편파보다 후방산란계수가 높았는데 이런 경향은 C-밴드와 동일하였다. 또한 종실비대기 (R6, DOY 277) 이후 HH-편파와 VV 편파 후방산란계수 차이가 L, C-밴드에 비해 낮게 나타났다.
후방산란계수와 토양수분함량과의 상관성 분석 결과를 바탕으로 토양수분함량을 추정하였다. L-밴드 HH-편파 후방산란계수를 이용하여 토양수분함량을 추정한 결과 결정계수가 0.92로 높게 나타났다 (Table 4). 또한 L-밴드 VV-편파 후방산란계 수를 이용하여 토양수분함량을 추정한 결과 결정계수가 0.
후방산란계수를 이용하여 토양수분함량 추정 모형식을 작성하였다. L-밴드 HH-편파 후방산란계수와 토양수분함량과의 관계를 비교해 본 결과 결정계수가 높게 나타났다 (R²=0.92). 본 연구를 통해 레이더 산란계 시스템에서 얻어진 후방산란계수를 이용하여 토양수분함량을 추정할 수 있음을 확인하였다.
L-밴드 HH-편파가 상관계수가 가장 높게 나타났고 (r=0.90), L-밴드 다른 편파에서도 상관성이 나타났다 (r≥0.84).
결론적으로, 레이더 산란계 시스템에서 얻어진 밴드별 후방산란계수를 이용하여 토양수분함량을 추정했을 때 L밴드 > C-밴드 > X-밴드 순서로 추정값이 높게 나타났고, 추정 회귀식 형태는 exponential (지수식) 형태로 나타났다. L-밴드 HH-편파를 이용하는 것이 토양수분함량을 가장 높게 예측할 수 있었다 (Fig. 5).
모든 안테나 편파별 후방산란계수가 9월 29일 (DOY 271)에 최대값을 보였고, 그 이후 수확기 (DOY 294) 까지 감소하였다. L-밴드 HH-편파와 VV-편파 간의 차이는 꼬투리가 생성되는 착협기 (R3, DOY 228) 부터 다른 밴드에 비해 크게 나타났고, 반면에 C-밴드 HH-편파와 VV-편파 간의 차이는 착협성기 (R4, DOY 242) 이후 증가폭이 크게 나타났다.
L-밴드 후방산란계수가 C-, X-밴드 후방산란계수 보다 토양수분함량과의 상관성이 높게 나타났고 (r≥0.84), L-밴드 HH-편파가 상관계수가 가장 높았다 (r=0.90).
Figure 3은 C-밴드 후방산란계수와 토양수분함량 변화를 관측한 결과이다. L-밴드 후방산란계수와 같이 콩 생육초기에는 VV-편파가 HH-편파보다 후방산란계수가 높게 나타났고, HH-편파 후방산란계수는 개화시 (R1, DOY 214)에 가까운 DOY 210 (7월 30일)에 VV, HV-편파 후방산란계수보다 높게 나타나기 시작하였다. C-밴드 HH-편파와 VV편파 간의 차이는 착협성기 (R4, DOY 242) 이후 증가폭이 크게 나타났다.
콩 전체 생육기간동안 밴드별 후방산란계수와 토양 수분함량과의 상관성을 분석하였다 (Table 3). L-밴드, C밴드, X-밴드 순으로 상관계수가 높았고, L-밴드 HH-편파에서 상관계수가 가장 높았다 (r=0.50). 하지만 모든 밴드에 따른 편파별 후방산란계수가 토양수분함량과 상관관계가 낮게 나타났다.
90). X밴드 후방산란계수는 L-, C-밴드 후방산란계수보다 상관계수가 낮게 나타났다 (r≤0.71).
결론적으로, 레이더 산란계 시스템에서 얻어진 밴드별 후방산란계수를 이용하여 토양수분함량을 추정했을 때 L밴드 > C-밴드 > X-밴드 순서로 추정값이 높게 나타났고, 추정 회귀식 형태는 exponential (지수식) 형태로 나타났다.
92로 높게 나타났다 (Table 4). 또한 L-밴드 VV-편파 후방산란계 수를 이용하여 토양수분함량을 추정한 결과 결정계수가 0.84로 대체로 높게 나타났다. C-밴드 HH-편파 후방산란계수를 이용 토양수분함량을 추정한 결과 결정계수가 0.
76으로 L-밴드에 비해 토양수분함량 추정값이 낮게 나타났다 (Table 4). 또한 X-밴드 HH-편파 후방산란계수를 이용 토양수분함량을 추정한 결과 결정계수가 0.70 이었고, VV-편파 후방산란계수를 이용하여 토양수분함량을 추정한 결과 결정계수가 0.69로 나타났다.
즉 콩 생육기간 중 엽면적지수가 낮은 경우에는 후방산란계수가 토양에 영향을 많이 받지만 엽면적지수가 높아질수록 토양에 대한 영향은 감쇄된다. 또한 본 연구에서는 HH-편파가 다른 편파들에 비해 토양수분함량과의 상관성이 높게 나타났는데 작물 군락 뿐 만 아니라 토양에서도 다른 편파들에 비해 더 효율적으로 표면에 침투하는 것으로 판단된다.
L, C-밴드 후방산란계수 변화와 같이 생육초기에는 VV-편파가 HH-편파보다 후방산란계수가 높게 나타났고 DOY 210 이후부터 HH-편파가 VV-편파보다 후방산란계수가 높았는데 이런 경향은 C-밴드와 동일하였다. 또한 종실비대기 (R6, DOY 277) 이후 HH-편파와 VV 편파 후방산란계수 차이가 L, C-밴드에 비해 낮게 나타났다.
모든 안테나 편파별 후방산란계수가 9월 29일 (DOY 271)에 최대값을 보였고, 그 이후 수확기 (DOY 294) 까지 감소하였다. L-밴드 HH-편파와 VV-편파 간의 차이는 꼬투리가 생성되는 착협기 (R3, DOY 228) 부터 다른 밴드에 비해 크게 나타났고, 반면에 C-밴드 HH-편파와 VV-편파 간의 차이는 착협성기 (R4, DOY 242) 이후 증가폭이 크게 나타났다.
50). 반면에 엽면적지수 2이하 일 때 모든 밴드에서 후방산란계수와 토양수분함량과의 상관계수가 전체 생육단계에서 조사한 것 보다 높게 나타났다. L-밴드 후방산란계수가 C-, X-밴드 후방산란계수 보다 토양수분함량과의 상관성이 높게 나타났고 (r≥0.
92). 본 연구를 통해 레이더 산란계 시스템에서 얻어진 후방산란계수를 이용하여 토양수분함량을 추정할 수 있음을 확인하였다.
5 GHz, HH-, VV-편파)에서 얻어진 후방산란계수와 콩 생육 인자와의 관계를 분석하였다. 생체중이 증가함에 따라 HH편파 후방산란계수 (레이더파가 수평방향으로 대상체에 전달되어 수평방향으로 반사되는 신호값), VV-편파 후방산란계수 (레이더파가 수직방향으로 대상체에 전달되어 수직방향으로 반사되는 신호값)도 같이 증가하였고, 생체중과의 상관성이 다른 생육인자들 (초장, 엽면적지수, 토양수분) 보다 높았으며 VV-편파가 HH-편파보다 생체중과의 상관계수가 높게 나타났다. Kim et al.
따라서 군락 형성의 지표인 엽면적지수 변화에 따른 후방산란계수와 토양수분함량의 상관성을 분석하였다 (Table 3). 엽면적지수 2 이하 일 때 모든 밴드 및 편파에서 토양수분함량과의 상관계수가 전체 생육단계에서 조사한 것 보다 높게 나타났다. L-밴드 HH-편파가 상관계수가 가장 높게 나타났고 (r=0.
(1993), Prasad (2009)가 발표한 결과와 일치한다. 이들 논문에서는 콩 실험에서 엽면적지수가 높아질수록 후방산란계수가 토양수분함량과 상관성이 낮아진다고 발표하였다. 즉 콩 생육기간 중 엽면적지수가 낮은 경우에는 후방산란계수가 토양에 영향을 많이 받지만 엽면적지수가 높아질수록 토양에 대한 영향은 감쇄된다.
전체 생육기간동안 밴드별 후방산란계수와 토양수분함량과의 상관성이 낮았지만 8월 초순 (DOY 224, R2) 까지 후방 산란계수와 토양수분함량이 증가하는 경향이 비슷하게 나타났다. 즉 밴드별 후방산란계수와 토양수분함량 변화 관측에서 엽면적지수가 2 이하 일 때 두 변수간에 상관성이 전체기간보다 높게 나타났다. 따라서 군락 형성의 지표인 엽면적지수 변화에 따른 후방산란계수와 토양수분함량의 상관성을 분석하였다 (Table 3).
이에 비해 토양수분함량 변화는 콩 생육초기에는 토양수분함량이 대체로 증가하는 경향을 보이다가 R2 (개화성기, DOY 224) 이후에는 토양수분함량 변화 크게 나타났고 생육후기에는 정체되는 경향을 보였다. 콩 생육시기별로 C-밴드 편파별 후방산란계수와 토양수분함량 변화 관계를 알아본 결과 L-밴드와 같이 R2시기 까지 두 변수 간에 변화가 비슷하게 나타났다.
다편파 레이더 산란계 시스템 (L, C, X-밴드 안테나)에서 얻어진 편파별 후방산란계수와 토양수분함량과의 상관성을 분석하고 후방산란계수를 이용 토양수분함량을 추정하고자 하였다. 콩 생육시기에 따른 밴드별 후방산란계수 변화 관측 결과 L-밴드 후방산란계수가 C-, X-밴드후방산란계수보다 높게 나타났고, 모든 안테나 밴드에서 콩 생육초기에는 VV-편파가 HH, HV-편파보다 후방산란계수가 높게 나타났다. HH-편파가 VV-편파보다 후방산란계수가 높게 나타나는 시기는 밴드에 따라 차이를 보였다.
후방산란계수와 토양수분함량과의 변화를 분석한 결과 생육기간동안 토양수분함량 변이가 컸고, 전체 생육기간에서는 모든 밴드별 후방산란계수와 토양수분함량 간에 상관성이 나타나지 않았다. 하지만 엽면적지수가 2 이하 (R2, DOY 224) 일 때 후방산란계수가 증가함에 따라 토양수분함량도 증가하는 경향을 보였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	토양수분이란 무엇이며, 어떤 곳에 활용되고 있는가?	토양수분은 수문 및 환경모델링에 가장 주요한 인자 중 하나로 가뭄, 홍수, 산사태, 산불 등의 재해관리 뿐만 아니라 지하수, 지표수 등의 수자원 관리와 이용 등 많은 분야에서 활용되고 있다. 레이더는 지표뿐만 아니라 수분에 민감하기 때문에 전통적으로 토양수분 모니터링에 많이 이용되고 있다.
	인공위성 및 지상 레이더 자료를 이용한 작물 생육 모니터링에서 나타나는 문제점은?	, 2005; Chen and Mcnairn, 2006; Bouvet and Le Toan, 2011). 하지만 현재 운영되고 있는 위성영상들은 시간해상도 (time resolution)가 떨어지고 후방산란계수 (backscattering coefficients)가 작물과 반응하는 과정에서 수분함량, 풍속 등에 크게 영향을 받는데 이를 감지 (detection)하는 능력이 떨어진다.
	콩 생육단계를 어떻게 나눌 수 있는가?	콩 생육단계는 영양생장기와 생식생장기로 크게 나눌 수 있는데 영양생장기는 발아기 (자엽이 지상에 나타나는 시기, VE, A), 자엽기 (초생엽이 전개되는 시기, VC, B), 초생엽기 (초생엽이 완전히 전개된 시기, V1, C), 복엽기 (복엽이 전개되고 완전히 전개된 시기, V9, D)로 나누어지며, 생식생장기는 개화시 (꽃이 피기 시작하는 시기, R1, E), 개화성기 (꽃이 활짝 피는 시기, R2, F), 착협시 (꼬투리가 생성되는 시기, R3, G), 착협성기 (꼬투리 길이 생장이 완료되는 시기, R4, H), 종실비대시 (꼬투리의 종실이 생성되는 시기, R5, I), 종실비대기 (종실크기 생장이 완료되는 시기 R6, J), 종실성숙시 (종실 색깔이 황갈색으로 변하는 시기, R7, K), 종실성숙기 (종실 색깔이 95% 이상 황갈색으로 변한 시기, R8, L)로 나뉜다 (Fehr and Caviness, 1977). 본 연구에서의 해당 콩 생육 단계 시기는 Fig.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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