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[국내논문] 히마와리 위성자료를 이용한 산불방사열에너지 산출
Retrieval of Fire Radiative Power from Himawari-8 Satellite Data Using the Mid-Infrared Radiance Method 원문보기

한국지형공간정보학회지 = Journal of the korean society for geospatial information science, v.24 no.4, 2016년, pp.105 - 113  

김대선 (부경대학교 공간정보시스템공학과) ,  이양원 (부경대학교 공간정보시스템공학과)

초록
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산불방사열에너지(fire radiative power)는 산불로부터 방출되는 에너지로서 산불의 연소과정에서 발생하는 온실가스를 추정하기 위한 기초자료로 이용된다. 유럽, 아프리카, 아메리카 지역의 정지궤도 위성센서들은 준실시간의 산불방사열에너지를 산출 및 제공하고 있지만 아시아권에는 아직까지 정지궤도 위성기반의 공식적인 산불방사열에너지 산출물이 제공되지 않고 있다. 본 연구에서는 중적외 복사휘도법(mid-infrared radiance method)을 이용하여 히마와리(Himawari-8) 위성 기반의 산불방사열에너지를 최초로 산출하였으며, 산출정확도를 검증하기 위해 인도네시아 수마트라 지역에 대해 Aqua/Terra 위성의 MODIS(moderate resolution imaging spectroradiometer) 산불방사열에너지 산출물과의 비교검증을 실시하였다. 이 과정에서 NDVI(normalized difference vegetation index)와 FVC(fraction of vegetation coverage)를 이용하여 중적외 복사휘도법의 중요인자인 지표면 방출률을 지면피복 종류에 따라 계산하였으며, 최적화 실험을 통하여 히마와리 AHI(advanced Himawari imager)의 센서계수 a = 3.11을 도출하였다. 본 연구를 통해 산출된 히마와리 산불방사열에너지는 MODIS를 기준으로 약 20%의 평균절대백분비오차를 나타내었으며 이는 미국과 유럽연합의 정지궤도위성의 산불방사열에너지 검증결과와 유사한 수준의 정확도로 평가된다. 히마와리 산불방사열에너지의 산출정확도는 산불의 크기와 위성관측각에 따라 일부 차이를 보였으나 태양천정각과 토지피복에 따른 영향은 거의 없는 것을 알 수 있었다. 이 연구는 아시아권의 정지궤도위성 산불방사열에너지 산출을 위한 참고자료로서 활용가치가 있으며 산불방출 온실가스 추정에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Fire radiative power(FRP), which means the power radiated from wildfire, is used to estimate fire emissions. Currently, the geostationary satellites of East Asia do not provide official FRP products yet, whereas the American and European geostationary satellites are providing near-real-time FRP prod...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구에서는 히마와리 AHI(advanced Himawari imager) 센서로부터 수집된 4마이크로대 채널자료를 통해 중적외 복사휘도법을 적용하여 동아시아 지역의 산불방사열에너지를 최초로 산출하였다. 히마와리 위성은 적도상공 140.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
산불방사열에너지란 무엇인가? 산불방사열에너지(fire radiative power)는 산불로부터 방출되는 에너지로서 산불의 연소과정에서 발생하는 온실가스를 추정하기 위한 기초자료로 이용된다. 유럽, 아프리카, 아메리카 지역의 정지궤도 위성센서들은 준실시간의 산불방사열에너지를 산출 및 제공하고 있지만 아시아권에는 아직까지 정지궤도 위성기반의 공식적인 산불방사열에너지 산출물이 제공되지 않고 있다.
위성 산불산출물은 무엇을 포함하는가? 위성 산불산출물은 기본적으로 산불 마스크(fire mask)와 산불탐지 신뢰도(fire confidence level)에 관한 정보를 포함한다. 하지만 이는 산불의 발생여부에 관한 정보이며 이들만으로 산불의 강도와 다양한 특성을 분석하기에는 무리가 따른다.
위성 산불산출물의 한계점은? 위성 산불산출물은 기본적으로 산불 마스크(fire mask)와 산불탐지 신뢰도(fire confidence level)에 관한 정보를 포함한다. 하지만 이는 산불의 발생여부에 관한 정보이며 이들만으로 산불의 강도와 다양한 특성을 분석하기에는 무리가 따른다. 반면 산불방사열에너지는 산불에 의한 식생손실에 관한 정보를 제공하기 때문에 산불지역의 식생 종류 정보와 함께 활용되면 산불 방출 온실가스의 추적이 가능하다(Wooster et al.
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참고문헌 (19)

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  19. Xu, W., Wooster, M. J., Roberts, G. and Freeborn, P., 2010, New GOES imager algorithms for cloud and active fire detection and fire radiative power assessment across North, South and Central America, Remote Sensing of Environment, Vol. 114, No. 9, pp. 1876-1895. 

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