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Sentinel-1A/B SAR 센서 기반 고해상도 토양수분 산정
Estimation of High-Resolution Soil Moisture based on Sentinel-1A/B SAR Sensors 원문보기

한국농공학회논문집 = Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers, v.61 no.5, 2019년, pp.89 - 99  

김상우 (Department of Agricultural Civil Engineering, Kyoungpook National University) ,  이태화 (Department of Agricultural Civil Engineering, Kyoungpook National University) ,  신용철 (Department of Agricultural Civil Engineering, Kyoungpook National University)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, we estimated the spatially-distributed soil moisture at the high resolution ($10m{\times}10m$) using the satellite-based Sentinel-1A/B SAR (Synthetic Aperture Radar) sensor images. The Sentinel-1A/B raw data were pre-processed using the SNAP (Sentinel Application Platform) ...

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  • 비록 10 m×10 m 공간해상도와 지점에서 관측된 TDR (point-scale) 토양수분의 공간해상도가 불일치 하였으나, 일반적으로 10 m×10 m 공간해상도에서는 지표특성 (토양특성, 지표피복, 지형 등) 변화가 크지 않기 때문에 지점의 토양수분이 10 m×10 m 공간해상도를 대표하는 것으로 가정하였다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
우리나라처럼 산림이 우세한 지역에서 SAR 센서가 좋지 않은 이유는? 326)의 경우 Sentinel-1A/B 토양수분이 실측값과 역상관성을 보였으며, 이는 SAR 센서의 산림피복 투과성 제약 및 도시지역 내에서의 인공구조물이 위성 이미지에 포함되어 불확실성이 높게 나타난 것으로 판단되었다. SAR 센서의 경우 기상상태와 상관없이 주야로 지표를 관측할 수 있는 장점이 있기 때문에 다양한 분야 (홍수, 가뭄, 농업 등)에 사용될 수 있는 전천후 위성으로 알려져 있으나, 실제 SAR 센서의 지표층 투과깊이는 지표 피복 정도에 크게 영향을 받는다. 따라서 우리나라와 같이 산림이 우세한 지역의 경우 불확실성이 발생할 확률이 더욱 높을 것으로 판단되었으며, 이에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
후방산란계수는 무엇인가? SAR 센서에서 관측하는 후방산란계수는 지표면으로부터 수신된 마이크로파의 신호의 크기, 즉 수신된 후방산란의 단위면적당 신호의 크기를 나타낸다. 이러한 후방산란계수는 지표면의 수분함량이 클수록 높게 나타나는 특성을 가지고 있으며, 후방산란계수의 특성을 이용하여 작물생육, 농업 생산량과의 상관성 및 토양수분 산출 등 많은 연구들이 수행되고 있다.
TDR 장비를 사용한 방법의 장단점은 무엇인가? 토양수분 측정 방법은 직접방법과 간접방법으로 구분된다. 직접방법으로는 TDR (Time Domain Reflectometry) 장비를 이 용하는 방법으로 현장에서 매우 빠른 시간 내 정확한 측정이 가능한 장점이 있지만, 공간적인 분포를 나타내지 못하는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 항공기 및 인공위성을 이용한 간접적 방법이 제시되었다.
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