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문제 정의
- 우리나라에서도 관계부처 합동으로 국토 및 자원관리, 재해재난 대응을 위해「우주개발 중장기 계획」에 따라 공공분야 관측수요 적시 대응 및 관측주기 대응을 위한 차세대중형위성에 탑재될 C-밴드 SAR 개발전략 수립 연구 및 개발이 진행 중이다. 따라서, 본 고에서는 차세대 중형위성에 탑재되는 SAR 기반 수문인자의 산출 전략 및 시범 적용 연구를 소개하고자 한다.
- 이에 눈, 구름 등 기상 요건에 관계없이 수자원을 관측할 수 있도록 C-band SAR 영상 처리 알고리즘 개발 체계 수립은 물 정보제공 시스템 구축의 기반이 될 것이다. 본 연구에서는 SAR 영상 레이다 알고리즘 모듈화 및 표준화 체계 구축에 대해 서술하였다.
- 관련 문헌의 검토는 수문인자 및 토양수분 산정 모형 이외에도, 각 문헌별 연구지역의 특성을 파악하여 우리나라의 환경에 적합하고 현실적으로 구현 가능한 토양수분 산정 기법의 검토를 진행하도록 하였다. 산정된 토양수분은 지상에서 관측된 실측 토양수분 자료와의 비교를 통해 검증 및 타당성 분석을 진행하도록 하고, WADI(WAter supply Drought Index), SPI(Standardized Precipitation Index), PDSI(Palmer Drought Severity Index) 등 가뭄지수의 검토를 통해 산출된 토양수분 지수를 활용한 가뭄지수의 표출 및 구현을 목표로 하고 있다(그림 2).
- 이 네 가지 요소 중 그동안 국내 집중 투자가 이뤄져 기술확보가- 이뤄져 있는 분야는 위성체 개발과 광학 탑재체 기반의 위성 관제 기술인 반면, 영상용 안테나 기술, 영상화 소프트웨어 기술 및 정교한 안테나 운영기술은 초기 단계에 머무르고 있다. 이에 따라 영상레이더 기반의 수자원/수재해 전용 위성의 성공적인 개발 및 운영을 통하여 국가적 차원의 수자원/수재해 관리 능력을 혁신적으로 제고하기 위해서는 현재 미흡한 기술에 집중 투자와 연구개발이 요구되며, 여기서는 주로 영상화 소프트웨어의 국내 현황 및 수자원/수재해 관리에 특화된 기술개발에 관하여 논의한다.
- 차세대증형위성의 탑재체와 유사한 제원을 가진 SAR 위성은 유럽 우주국(European Space Agency, ESA)의 Sentinel-1 위성으로, SAR 위성을 활용한 수문인자 및 토양수분 산출 전략 수립에 있어 차세대중형위성의 구체적인 탑재체 사양의 확정 및 시제품 입수 이전 Sentinel-1 위성 영상을우선적으로 사용하고, 필요에 따라 Sentinel-1 이외의 SAR 위성 영상이나 광학 영상의 사용 또한 검토하고자 한다. 관련 문헌의 검토는 수문인자 및 토양수분 산정 모형 이외에도, 각 문헌별 연구지역의 특성을 파악하여 우리나라의 환경에 적합하고 현실적으로 구현 가능한 토양수분 산정 기법의 검토를 진행하도록 하였다.
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