KOMPSAT-3와 KOMPSAT-5 SAR 영상을 이용한토양수분 산정과 결과 검증: 제주 서부지역 사례 연구 (Soil Moisture Estimation Using KOMPSAT-3 and KOMPSAT-5 SAR Images and Its Validation: A Case Study of Western Area in Jeju Island)

서지정보

· 발행기관 : 대한원격탐사학회
· 수록지 정보 : 대한원격탐사학회지 / 39권 / 6호 / 1185 ~ 1193페이지
· 저자명 : 이지현, 이하영, 김광섭, 이기원

초록

위성 영상을 활용하여 정확한 토양 수분도를 산정하는 연구는 원격탐사 응용 분야에 포함되는 중요한기본 연구 주제 중 하나이다. 이 연구의 목적은 KOMPSAT-3/3A 영상과 KOMPSAT-5 SAR 영상을 적용하여 시험 지역에 대하여 토양수분도를 제작하고 산정된 결과를 정확도 검증 차원에서 미국 NASA에서 제공하는 SoilMoisture Active Passive (SMAP)의 토양수분 자료와 정량 비교하는 것이다. 한편 농림 식생 지대를 중심으로 토양수분도를 산정하기 위하여 환경공간정보서비스에서 제공하는 토지피복지도를 연구에 적용하였다. 시험 연구 지역은 이 연구에 적용한 수분 구름 모델(Water Cloud Model)에 기반한 토양수분 산정 알고리즘 적용에 필요한 입력 자료가 모두 가용한 제주 서부 지역을 선정하였다. 토양수분도 제작에 사용한 Synthetic ApertureRadar (SAR) 영상은 KOMPSAT-5 HV와 Sentinel-1 VV 영상이며, 식생지수는 KOMPSAT-3 영상의 지표반사도를 사용하였다. 이 연구에서 산출한 토양수분도 산정 결과와 SMAP (L-3) 자료를 차분 연산으로 비교하면 차이값이 평균 4.13±3.60p%의 높은 일치도를 보이는 것으로 나타났고, SMAP (L-4) 자료와의 차분 연산 결과는 평균 14.24±2.10p% 수준의 일치도를 보였다. 이 연구를 통하여 향후 우리나라 위성영상과 공공 제공자료를 이용하여 정확도가 높은 정밀 토양수분도를 제작할 수 있는 가능성을 제시하였다.

영어초록

The increasing interest in soil moisture data from satellite imagery for applications inhydrology, meteorology, and agriculture has led to the development of methods to produce variableresolutionsoil moisture maps. Research on accurate soil moisture estimation using satellite imagery isessential for remote sensing applications. The purpose of this study is to generate a soil moistureestimation map for a test area using KOMPSAT-3/3A and KOMPSAT-5 SAR imagery and toquantitatively compare the results with soil moisture data from the Soil Moisture Active Passive (SMAP)mission provided by NASA, with a focus on accuracy validation. In addition, the Korean EnvironmentalGeographic Information Service (EGIS) land cover map was used to determine soil moisture, especiallyin agricultural and forested regions. The selected test area for this study is the western part of Jeju,South Korea, where input data were available for the soil moisture estimation algorithm based on theWater Cloud Model (WCM). Synthetic Aperture Radar (SAR) imagery from KOMPSAT-5 HV andSentinel-1 VV were used for soil moisture estimation, while vegetation indices were calculated from thesurface reflectance of KOMPSAT-3 imagery. Comparison of the derived soil moisture results with SMAP(L-3) and SMAP (L-4) data by differencing showed a mean difference of 4.13±3.60 p% and 14.24±2.10p%, respectively, indicating a level of agreement. This research suggests the potential for producinghighly accurate and precise soil moisture maps using future South Korean satellite imagery and publiclyavailable data sources, as demonstrated in this study.

참고자료

· 없음