청미천 논지에서의 증발산량 작물계수 산정에 관한 연구 (A Study on the Calculation of Evapotranspiration Crop Coefficient in the Cheongmi-cheon Paddy Field)

서지정보

· 발행기관 : 대한원격탐사학회
· 수록지 정보 : 대한원격탐사학회지 / 35권 / 6호 / 883 ~ 893페이지
· 저자명 : 김기영, 이용준, 정성원, 이연길

초록

본 연구에서는 두 가지 방법으로 작물계수를 산정하고, 그 결과를 평가하였다. 첫 번째 방법에서는GLDAS 자료를 청미천 플럭스타워의 증발산량 실측값과 비교하여 적정성을 평가한 뒤 GLDAS 기반 실제증발산량을 잠재증발산량으로 나눠 작물계수(GLDAS Kc)를 산정하였으며, 두 번째 방법에서는 MODIS기반 식생지수(NDVI, EVI, LAI, SAVI)와 플럭스타워에서의 토양수분 실측치를 이용해 다중선형회귀분석으로 작물계수(SM&VI Kc)를 산정하였다. 전체기간에 대한 두 가지 작물계수(GLDAS Kc, SM&VI Kc)를 통계(mean, bias, RMSE, IOA)를 통해 비교해 본 결과 평균값은 각각 0.412와 0.378, bias는 0.031과 -0.004, RMSE는 0.092와 0.069, 적합도 지표(IOA)는 0.944와 0.958로 두 방식 모두 전반적으로 실측값과 유사한 패턴을 보여주었다. 그라나SM&VI 회귀모형 방식이 더 우수한 것으로 나타났다. 또한, 벼의 생장 단계별로 GLDAS Kc와 SM&VI Kc에 대한 통계적 평가를 수행해본 결과 초기와 중기에는 GLDAS 기반의 Kc가 더 우수했으며, 후기에는 SM&VI 기반의 Kc가 더 우수한 것으로 나타났다. 이는 봄철에는 황사, 여름철에는 비구름으로 MODIS 센서의 정확성이 감소했기 때문인 것으로 판단된다. 향후 연구를 통해 MODIS 센서의 관측 정확성이 향상된다면, SM&VI 기반 작물계수 산정방식의 정확성 역시 향상될 것으로 판단되며, 미계측 유역의 작물계수 산정이나 작물계수의 예측에 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

영어초록

In this study, crop coefficients were calculated in two different methods and the results were evaluated. In the first method, appropriateness of GLDAS-based evapotranspiration was evaluated by comparing it with observed data of Cheongmi-cheon (CMC) Flux tower. Then, crop coefficient was calculated by dividing actual evapotranspiration with potential evapotranspiration that derived from GLDAS. In the second method, crop coefficient was determined by using MLR (Multiple Linear Regression) analysis with vegetation index (NDVI, EVI, LAI and SAVI) derived from MODIS and in-situ soil moisture data observed in CMC, In comparison of two crop coefficients over the entire period, for each crop coefficient GLDAS Kc and SM&VI Kc, shows the mean value of 0.412 and 0.378, the bias of 0.031 and -0.004, the RMSE of 0.092 and 0.069, and the Index of Agree (IOA) of 0.944 and 0.958. Overall, both methods showed similar patterns with observed evapotranspiration, but the SM&VI-based method showed better results. One step further, the statistical evaluation of GLDAS Kc and SM&VI Kc in specific period was performed according to the growth phase of the crop. The result shows that GLDAS Kc was better in the early and mid-phase of the crop growth, and SM&VI Kc was better in the latter phase. This result seems to be because of reduced accuracy of MODIS sensors due to yellow dust in spring and rain clouds in summer. If the observational accuracy of the MODIS sensor is improved in subsequent study, the accuracy of the SM&VI-based method will also be improved and this method will be applicable in determining the crop coefficient of unmeasured basin or predicting the crop coefficient of a certain area.

참고자료

· 없음