GK2A 일단위 NDVI의 과소추정 노이즈 실시간 보정 (A Real-time Correction of the Underestimation Noise for GK2A Daily NDVI)

서지정보

· 발행기관 : 대한원격탐사학회
· 수록지 정보 : 대한원격탐사학회지 / 38권 / 6호 / 1301 ~ 1314페이지
· 저자명 : 이수진, 윤유정, 손은하, 김미자, 이양원

초록

Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)는 간단한 수식으로 식생 활력도를 파악할 수 있기 때문에, 토지피복, 곡물수확, 농업가뭄, 토양수분, 산림재해 등의 분야에서 지표면의 식생 상태를 나타내는 지시자로 활용되고 있다. 그러나 가시광선과 적외선을 감지하는 광학위성센서는 구름을 투과하여 센싱(sensing)할 수 없으므로, 구름 화소에 대해서는 지표면의 NDVI가 계산될 수 없다. 본 연구에서는 천리안위성 2A호(GEOKOMPSAT-2A, GK2A) 일단위 NDVI의 과소추정 노이즈를 개선하기 위한 실시간 보정기법을 개발하였으며,Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) NDVI와의 정량적 비교 및 시계열 변화에 대한 정성적해석을 통해 제안된 기법의 유용성을 확인하였다. 식생의 생장 주기를 반영한 시계열 보정, 장기간 기후치를이용한 이상치 제거, 엄밀한 통계기반의 결측화소 복원 등의 과정을 거친 보정 NDVI에서는 구름에 의한 과소추정이 효과적으로 개선되었다. MODIS NDVI와의 상관성이 원값보다 높고, 그 차이가 감소한 경향을 보여주었으며, 특히 여름철에는 32.7%의 향상률을 보였다. 본 연구에서 제안한 방법은 일부 수정을 거쳐 타 위성산출물에도 적용될 수 있는 확장성을 가지고 있다.

영어초록

Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) is utilized as an indicator to represent thevegetation condition on the land surface in various applications such as land cover, crop yield, agriculturaldrought, soil moisture, and forest disaster. However, satellite optical sensors for visible and infrared rayscannot see through the clouds, so the NDVI of the cloud pixel is not a valid value for the land surface.
This study proposed a real-time correction of the underestimation noise for GEO-KOMPSAT-2A(GK2A) daily NDVI and made sure its feasibility through the quantitative comparisons with ModerateResolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) NDVI and the qualitative interpretation of time-serieschanges. The underestimation noise was effectively corrected by the procedures such as the time-seriescorrection considering vegetation phenology, the outlier removal using long-term climatology, and thegap filling using rigorous statistical methods. The correlation with MODIS NDVI was higher, and thedifference was lower, showing a 32.7% improvement compared to the original NDVI product. Theproposed method has an extensibility for use in other satellite products with some modification.

참고자료

· 없음