초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
이 과제의 목표는 다중 위성 영상 자료를 이용하여 아시아 육상생태계의 탄소수지(carbon balance) 즉 광합성과 생태계호흡을 정량화하는 것이다. 이 목표를 달성하기 위해 세 가지 세부 목적을 설정해 연구 성과를 도출했다. 첫 번째, 원격탐사 기반의 광합성(탄소흡수)과 생태계호흡(탄소방출) 모델을 개발했다. 두 번째, 다양한 시공간 해상도를 지닌 다중 위성영상 자료의 스케일링 과정을 통해 개발된 모델을 현장 관측값을 이용해 평가하고 향상시켰다. 세 번째, 탄소수지 모델과 다중위성 자료를 결합하여

□ 연구의 목적 및 내용
이 과제의 목표는 다중 위성 영상 자료를 이용하여 아시아 육상생태계의 탄소수지(carbon balance) 즉 광합성과 생태계호흡을 정량화하는 것이다. 이 목표를 달성하기 위해 세 가지 세부 목적을 설정해 연구 성과를 도출했다. 첫 번째, 원격탐사 기반의 광합성(탄소흡수)과 생태계호흡(탄소방출) 모델을 개발했다. 두 번째, 다양한 시공간 해상도를 지닌 다중 위성영상 자료의 스케일링 과정을 통해 개발된 모델을 현장 관측값을 이용해 평가하고 향상시켰다. 세 번째, 탄소수지 모델과 다중위성 자료를 결합하여 30년간 광합성과 생태계 호흡 지도를 제작하고, 이로부터 탄소수지의 시공간 패턴을 분석했다.

□ 연구결과
육상생태계의 탄소수지는 기후변화를 조절하는 주요 인자이며, 대륙규모의 탄소순환을 이해하기 위한 핵심적인 도구는 우주위성영상이다. 복잡하고 이질적인 토지피복이 우세하며 몬순 기후에 의한 구름 생성이 빈번한 동아시아의 탄소순환을 이해하기 위해서는 다중위성을 결합하여 사용하는 것이 필요하다. 이 연구에서는 동아시아 육상생태계의 탄소수지를 이해하기 위해 위성영상기반의 광합성과 생태계 호흡 모델을 개발되었다. 광합성 모델은 Farquhar생화학 모델과 광이용효율(LUE: Light use efficiency) 모델이 결합된 구조를 지녔다. 생태계 호흡 모델은 광합성의 생태계호흡으로의 재분배 비율을 식생과 환경인자로부터 추정하여 계산되었다. 이렇게 구축된 광합성과 생태계 호흡 모델들은 전세계 플럭스타워 네트워크인 FLUXNET의 에디공분산 자료를 이용해 관측된 탄소수지 자료를 평가했다. 개발된 모델의 입력자료로 사용되는 위성영상 MODIS와 AVHRR의 시공간 해상도가 플럭스타워에서 관측되는 자료의 시공간 규모와 다르기 때문에, 모델을 검증하기 위해서는 스케일링 과정이 필요하다. 이로부터 지난 30년간 동아시아 육상생태계가 탄소의 흡수원인지 배출원인지, 그리고 탄소 흡수/배출의 시공간 패턴이 어떻게 변해왔는지 분석되었다.

□ 연구결과의 활용계획
기후변화에 따른 극한 기상현상 출현, 그리고 인구증가에 따른 토지이용변화 및 식량부족은 중장기 사회 난제로 부각되며 사회적 비용도 증가하고 있다. 이 과제에서 제공할 동아시아 육상생태계의 30년에 걸친 탄소수지 지도는 이러한 중장기 사회 난제 해결에 도움이 될 것이다. 육상생태계의 탄소수지는 기후조절의 핵심적인 역할을 수행하며, 토지피복의 변화는 육상생태계 탄소수지에 직접적인 영향을 미치기 때문이다. 또한 이 과제에서 제공될 지도로부터 작물 생산량의 시공간 변동을 이해할 수 있으며 식량안보에 필요한 정보를 제공할 수 있을 것이다. 기후변화를 완화하기 위해 탄소시장은 더욱 성장할 것으로 예상된다. 탄소시장에 대응하기 위해서는 탄소가 어디에, 얼만큼, 어떻게 움직이는지 이해해야 한다. 따라서 이 과제 성과물은 향후 탄소시장에 대응하는데 매우 중요한 자료로 활용될 것이다.

(출처 : 한글요약문 5p)

Abstract ▼

□ Purpose& contents
The goal of this study is to quantify terrestrial carbon balances in East Asia between 1982 and 2012 using multi-satellite remote sensors. To achieve this goal, we set three objectives. First, we developed satellite-based photosynthesis and ecosystem respiration models. Second

□ Purpose& contents
The goal of this study is to quantify terrestrial carbon balances in East Asia between 1982 and 2012 using multi-satellite remote sensors. To achieve this goal, we set three objectives. First, we developed satellite-based photosynthesis and ecosystem respiration models. Second, we evaluated and improve the models using “scaling” process from multi-satellite remote sensing data and in-situ observation of carbon balance data from FLUXNET Network. Third, we combined the models and long-term satellite data to produce photosynthesis, ecosystem respiration, and net ecosystem exchange maps in East Asia. We analyzed what controls the spatial and temporal patterns of carbon balance from the maps.

□ Result
Terrestrial carbon budget is one of major impacting factors controlling climate change. Satellite images can be used to understand carbon cycle at continental scale. We need to combine multiple satellite images to understand carbon cycle in South Asia. Because South Asia has features of complicated and heterogeneous land cover type and many clouds derived from monsoon climate. In this research, we made remotely sensed photosynthetic and ecological transpiration models in East Asia. Ecological transpiration model was calculated by vegetation and environmental factors. Our photosynthetic and ecological transpiration models were evaluated by FLUXNET eddy covariance observational data. These flux tower data has different spatial and temporal resolutions with our data, so we adjusted spatiotemporal scale. Finally, we analyzed terrestrial carbon cycle in East Asia for long-term periods.

□ Expected Contribution
Climate change results in a variety of social problems such as climate extremes, land cover changes, and food security. Our carbon budget maps over 30 years can help to solve this kind of problems in East Asia. Terrestrial carbon cycles are controlling terrestrial climate, and land cover changes can influence on carbon budget directly. Furthermore, we can offer useful information for food security by understanding spatiotemporal variability of crop yield. Carbon market is expected to grow in order to mitigate climate change. To prepare this trend of carbon market, we need to understand carbon budget.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 9
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 10
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 34
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 35
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 36
• 8. 참고문헌 ... 37
• 9. 연구성과 ... 41
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 45
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 45
• 12. 기타사항 ... 45
• 별첨 ... 46
• 끝페이지 ... 61