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Terra MODIS 및 NOAA AVHRR 위성영상을 이용한 충주댐 유역의 적설분포 추출 결과 비교분석
Comparative Analysis of Extracted Snow Cover Area Using Terra MODIS and NOAA AVHRR Imageries for ChungJu Dam Watershed 원문보기

한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집, 2008 May 22, 2008년, pp.1092 - 1096  

홍우용 (건국대학교 사회환경시스템공학과) ,  신형진 (건국대학교 사회환경시스템공학과) ,  하림 (건국대학교 사회환경시스템공학과) ,  김성준 (건국대학교 환경시스템학부 사회환경시스템공학과)

초록
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최근 국내에서 저해상도 위성영상을 이용한 적설 분포의 추출연구가 융설과 관련된 수문학적 연구에 이용되기 시작하였다. 한반도와 같이 넓은 지역을 대상으로 추출하는 과정에서 대기에 의한 방해가 너무 큰 영상은 구름 아래 지표면의 정보를 얻을 방법이 없어 해당 날짜의 영상을 제외 할 수밖에 없는 문제가 생긴다. 본 연구에서는 센서의 특성과 영상의 촬영 시간, 그리고 촬영 각도가 달라 서로 다른 대기의 영향을 받는 Terra MODIS 위성영상과 NOAA AVHRR 위성영상을 이용하여 각각의 적설 분포를 추출하는 방법을 비교 연구함으로써 영상을 분석하는데 있어 구름의 영향을 최소화 하고자 하였다. 2004년부터 2006년까지 겨울철의 적설이 발생한 기간을 대상으로 총 3개년의 영상을 분석한 결과를 바탕으로 두 영상으로부터 추출된 적설분포의 차이를 우리나라의 충주댐 유역을 중심으로 비교하였다. 밴드별 파장대의 반사 특성을 이용한 MODIS snow cover와 임계값을 선정하여 구하는 NOAA AVHRR는 서로 다른 적설분포를 보였다고 판단되며, 이는 해상도와 영상 합성, snow cover 추출 알고리즘의 차이 및 대기 현상의 영향 등으로 인하여 추출면적 값이 차이를 보이는 것이라 생각된다. 두 영상에 의한 추출면적의 비교분석 결과, 적설분포의 추출에 있어서 두 영상을 서로 절충하여 사용할 수 있다고 판단된다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 MODIS와 AVHRR영상의 2004년부터 2006년까지 겨울기간의 충주댐 유역 적설분포면적을 비교 연구 하였다. 또한, 충주댐 유역 주변에 위치한 관측소의 기상자료를 이용하여 두 영상을 통해 추출된 적설 면적의 차이를 분석하였다.
  • 본 연구에서는 Terra MODIS(이하 MODIS) 위성영상과 NOAA AVHRR(이하 AVHRR) 위성영상을 이용하여 충주댐 유역을 대상으로 적설면적을 추출하는 방법을 비교 연구하고, 대기의 영향으로 인해 적설면적을 판단할 수 없는 영상을 줄이기 위해 적설 면적 추출에 있어서 MODIS와 AVHRR의 보완성을 분석하였다.
  • 본 연구에서는 우리나라 다설 지역인 충주댐 유역을 대상으로 MODIS영상과 AVHRR영상으로 추출한 2005년과 2006년의 겨울기간 동안의 적설면적을 해당 날짜의 기상자료와 두 영상의 알고리즘, 해상도, 촬영 시간 등의 차이를 이용하여 비교, 분석 하고, MODIS와 AVHRR의 적설면적 보완성을 확인하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
ODIS 영상의 적설 분포도는 적설 지역을 무엇을 통해 구분하는가? ODIS 영상의 적설 분포도는 눈의 가시파장(bnad 4)에서 반사율이 높고, 적외선 근처의 짧은 영역(MODIS band 6)에서는 반사율이 낮다는 특성을 이용한 NDSI라는 지수를 통하여 적설 지역을 구분하며, 다른 항목이 눈으로 분류되지 않도록 눈의 특성에 따른 기준을 알고리즘에 적용한다. 이러한 MODIS snow cover 알고리즘의 정확성은 지표면의 상태에 따라 변할 수 있지만, 다양한 발표들에서 약 92%라고 평가되고 있다(EOS Validation Sataus).
수자원의 양적 측면의 평가는 겨울철의 적설과 융설의 영향을 고려하는 것이필요한 이유는? 국외의 경우 융설이 수자원의 양적 측면에 큰 영향을 주므로 이미 많은 연구가 이루어져 왔으나, 국내에서는 융설이 물수지에 미미한 영향을 미치므로 지금까지 융설 연구에 소홀해 왔다. 그러나 실제로는 북동부 산악지대의 경우 겨울철에 내린 눈이 봄철까지 쌓여 있는 경우가 많기 때문에, 수자원의 양적 측면의 평가는 겨울철의 적설과 융설의 영향을 고려하는 것이 필요하다(김성준 등, 2005). 김성준 등(2005)은 융설 모의과정을 포함하는 장기 강수-유출해석에 있어 국내 수문환경 하에서 사용가능한 유출모형의 선정기준을 제시하였다.
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