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[국내논문] MODIS 광학 영상 자료를 통한 한반도 GPM 강우 자료의 상세화 기법
Downscaling GPM Precipitation Using Finer-scale MODIS Based Optical Image in Korean Peninsula 원문보기

대한원격탐사학회지 = Korean journal of remote sensing, v.36 no.5 pt.1, 2020년, pp.749 - 762  

오승철 (성균관대학교 건설환경시스템공학과) ,  정재환 (성균관대학교 수자원학과) ,  이슬찬 (성균관대학교 수자원학과) ,  최민하 (성균관대학교 토목공학과)

초록
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강우는 유출, 증발산 등 여러 수문 현상들과 밀접한 연관이 있으며, 직관적인 측정이 가능하기 때문에 다양한 현상을 해석하고 분석하는데 빈번하게 활용되어 왔다. 한반도에서는 강우 관측소의 운영과 레이더를 활용한 측정이 주를 이루고 있으며, 정확하고 정밀한 측정이 가능한 연구수준을 보유하고 있다. 하지만 이는 인프라가 구축되지 않은 미계측 유역에서의 강우를 측정하기에는 적합하지 않으므로, 위성을 활용한 정확한 강우 분석에 대한 연구가 요구되고 있다. 위성 기반 강우자료는 10 km, 25 km 정도의 낮은 공간해상도를 갖고 있으며, 정확도에 있어서 지점 자료에 비해 신뢰도가 낮다는 인식이 있어 활용범위가 제한적이다. 본 연구에서는 이러한 공간 해상도의 한계를 극복하고 지점 자료와의 정확도를 높이고자, 10 km의 공간해상도를 갖는 전지구관측 위성(GPM) 기반 강우 자료를 1 km까지 상세화하였다. 특히, 미계측 유역 등 지점 자료가 부족한 곳에서의 위성 영상 활용도를 제고하기 위해, 상세화 과정에서 지점 자료를 사용하지 않고 MODIS 기반의 구름 인자를 활용하였다. 상세화 된 강우 자료는 빌딩 등 복잡한 환경적 특성을 지닌 서울 지역에서 지점 강우 자료와 검증함으로써, 위성 기반 고해상도 강우자료의 활용 가능성을 평가하였다. 상세화가 적용된 강우 자료의 상관성은 봄에는 0.08만큼 감소하였고, 여름에는 같은 값을 가지며, 가을에는 0.01만큼 감소하였고, 겨울에는 0,04만큼 증가하였다. 지점 자료를 사용하지 않고 위성기반 강우 자료를 상세화 하는 기술은 추후 인프라의 구축이 충분하지 않은 해외 지역이나 지점 관측에 한계가 있는 미계측 유역의 강우를 분석하는 데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Precipitation is closely related to various hydrometeorological phenomena, such as runoff and evapotranspiration. In Korean Peninsula, observing rainfall intensity using weather radar and rain gauge network is dominating due to their accurate, intuitive and precise detecting power. However,since the...

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 다중 인자를 사용하거나, 인공지능을 활용하는 등 다양한 기법을 통해 원 자료의 공간해상도나 시간 해상도를 개선하기 위한 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 미계측 유역에서도 활용할 수있는 상세화 기법을 사용하고자 하였으며, 이를 위해 비교적 짧은 기간에도 적용할 수 있도록, 또한 적은 인자를 사용할 수 있도록 하였다. 사용한 상세화 기법은 두가지 기본 가정을 전제하고 있다: 1) 특정 인자들 사이의 관계성이 대표하는 공간의 규모에 따라 일정하다.
  • 본 연구는 PGPM의 상세화를 통해 고해상도의 강우 자료를 생산하고자 하였다. CTT와 강우 강도 사이에 강한 상관성이 존재한다는 전제를 바탕으로CTTMOD06와 PGPM 간의 관계식을 도출하였다.

가설 설정

  • 본 연구에서는 미계측 유역에서도 활용할 수있는 상세화 기법을 사용하고자 하였으며, 이를 위해 비교적 짧은 기간에도 적용할 수 있도록, 또한 적은 인자를 사용할 수 있도록 하였다. 사용한 상세화 기법은 두가지 기본 가정을 전제하고 있다: 1) 특정 인자들 사이의 관계성이 대표하는 공간의 규모에 따라 일정하다. 즉, GPM과 MODIS CTT 자료의 경우에서는, 10 km 해상도의 GPM 강우와 10 km 구름 간의 상관성은 1 km 단위 강우와 1 km 단위CTT 간의 상관성과 일치한다는 가정을 전제하고 있다.
  • (1998)의 연구에서는 해당 관계식에가강수량(Precipitable Water)을 포함하여 보다 높은 정확도로 강우를 모의하였다. 2) 해당 상관성은 각 인자의잔차(residual)간의 관계에서도 성립한다. 잔차란 측정된 값에서 모의된 값을 차이를 일컬으며(Eq.
  • 잔차란 측정된 값에서 모의된 값을 차이를 일컬으며(Eq. (1)), 본 연구에서는 강우와 CTT 간의 상관성이 잔차간의 관계에서도 유효하다고 가정하였다. Fig.
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참고문헌 (40)

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