KOMSPAT-3 광학 영상과 KOMPSAT-5 SAR 영상정보를 이용한 토양수분도 제작 연구

Abstract

위성 정보를 이용하여 정확한 토양 수분 상태를 추정하는 방법은 원 격탐사 응용 분야에서 중요한 연구 주제 중 하나이다. 이번 연구에서는 국 내 고해상도 영상인 KOMPSAT-3A와 KOMPSAT-5 위성 영상을 활용 하여 시범 지역에 대하여 보다 정밀한 토양 수분도를 산출하는 것을 목표 로 하였다. 또한, 정확도 검증을 위하여 미국 항공우주국(National Aeronautics and Space Administration: NASA)에서 제공하는 Soil Moisture Active Passive (SMAP) 위성 영상의 토양 수분 자료와 비교 분석하였다. 또한, 농업 및 임업 식생지역을 대상으로 토양 수분도를 산출 하기 위하여 환경공간정보서비스에서 제공하는 국내 토지 피복 자료를 연 구에 적용하였다. 시범 연구 지역은 김제 평야 지대로 선정하였으며, 수분 구름 모델 (Water Cloud Model)에 기반한 토양 수분 산정 알고리즘을 사 용하였다. 이 연구에 활용한 synthetic aperture radar (SAR) 영상은 KOMPSAT-5 위성의 VV 편광 영상과 Sentinel-1 위성의 VH 편광 영상 을 사용하였다. 함께 사용한 광학 영상으로는 KOMPSAT-3A 위성 자료 를 사용하였으며 지표반사도 처리를 수행하였다. 산출한 토양 수분도 산 정 결과와 SMAP Level-3, Level-4 자료를 비교 분석하였으며 특히, Level-3 영상은 Google Earth Engine (GEE)에서 제공하는 Analysis Ready Data (ARD)를 활용하였다. 비교 결과, 높은 수준의 일치도를 보였 으며 이번 연구를 통하여 향후 우리나라 위성 영상과 공공 데이터자료를 이용하여 정확도가 높은 정밀 토양 수분도 제작 가능성을 제시하였다.

【주요어】KOMPSAT-3A, KOMPSAT-5, Sentinel-1, SMAP, Soil Moisture Estimation, Google Earth, Engine