• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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• 2006.05a
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• pp.13-19
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• 2006

본 연구에서는 보다 정확한 식생지수의 분석을 위해서 영상융합에 의한 공간해상도 향상 가능성에 대해서 평가하였다. 식생지수는 광범위한 지역의 산림 모니터링이나 산불재해와 같은 분야에서 폭넓게 사용되고 있으며, 영상융합은 저해상도의 다중분광대 영상을 고해상도의 단일분광대를 이용하여 분광해상도는 그대로 유지하면서 공간해상도를 향상시키는 기법이다. 본 연구에서는 공간해상도 향상을 위해서 wavelet, PCA, IHS, Brovey, multiplicative 변환 등의 영상융합기법을 적용하였으며, 융합된 영상과 원영상으로부터 식생지수를 계산하고 상관계수의 비교를 수행하였다. 그 결과 PCA 방법이 공간해상도 증가와 함께 식생지수의 왜곡이 가장 적은 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.25 no.8
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• pp.754-763
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• 2004

This study was aimed to examine the Landsat Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) index, which matches well with the field survey data in the wildfire area of Gangneung, Gangweon Province, Korea. In the wildfire area NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), SAVI (Soil Adjusted Vegetation Index), and Tasseled Cap Transformation Index (Brightness, Wetness, Greenness) were compared with field survey data. NDVI and SAVI were very useful in detecting the difference between the wildfire and non-wildfire area, but not so in classify the soil types in the wildfire area. The soil plane based on the Tasseled Cap Transformation showed a better result in classifying the soil types in the wildfire areas than NDVI and SAVI, and corresponded well with field survey data. Using a linear function based on greenness and wetness in the Tasseled Cap Transformation is expected to provide a more efficient and quicker method to classify wildfire areas.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.24 no.6
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• pp.583-590
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• 2008

This study presents a correlation between timber Age, image bands and vegetation indices for timber age estimation. Basically, this study used Landsat TM images of three difference years (1994, 1994, 1998) and difference between Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) and National Elevation Dataset (NED). Bands of 4, 5 and 7, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Infrared Index (II), Vegetation Condition Index (VCI) and Soil Adjusted Vegetation Index (SA VI) were obtained from Landsat TM images. Tasseled cap - greenness and wetness images were also made by Tasseled cap transformation. Finally, analysis of correlation between timber age, difference between Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) and National Elevation Dataset (NED), individual TM bands (4, 5, 7), Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Tasseled cap-Greenness, Wetness, Infrared Index (II), Vegetation Condition Index (VCI) and Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI) using regression model. In this study about 1,992 datasets were analyzed. The Tasseled cap - Wetness, Infrared Index (II) and Vegetation Condition Index (VCI) showed close correlation for timber age estimation.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.83 no.4
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• pp.441-449
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• 1994

The two reflective channels(red and near infrared spectrum) of advanced very high resolution radiometer(AVHRR) data were used to classify primary vegetation cover types in the Korean Peninsula. From the NOAA-11 satellite data archive of 1991, 27 daytime scenes of relatively minimum cloud coverage were obtained. After the initial radiometric calibration, normalized difference vegetation index(NDVI) was calculated for each of the 27 data sets. Four or five daily NDVI data were then overlaid for each of the six months starting from February to November and the maximum value of NDVI was retained for every pixel location to make a monthly composite. The six bands of monthly NDVI composite were nearly cloud free and used for the computer classification of vegetation cover. Based on the temporal signatures of different vegetation cover types, which were generated by an unsupervised block clustering algorithm, every pixel was classified into one of the six cover type categories. The classification result was evaluated by both qualitative interpretation and quantitative comparison with existing forest statistics. Considering frequent data acquisition, low data cost and volume, and large area coverage, it is believed that AVHRR data are effective for vegetation cover type mapping at regional scale.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.9 no.4
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• pp.95-104
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• 2006

The DMZ is a 248km long thin green line which has various landscapes of fields, hills and mountains. This study focused on western part of DMZ and vicinity which consist of abandoned rice paddy, wetlands and fields. The main purpose of this study is to detect the vegetation vitality from the western part of MDL to DMZ vicinity and identify and quantify ecological buffer(ecotone) width adopting logistic function derived from 'Vegetation Index-distance curve' using an Landsat ETM+ image acquired on June of 2002. Green leaf vegetation was quantified to identify the ecotone buffer in western DMZ and vicinity(civilian control area: CCA) using Transformed Vegetation Index(TVI) which is one of common measurement among various indices. Vegetation measurement from Military Demarcation Line(MDL) to vicinity area was investigated at 500m intervals to 10kms of southern and northern part of western DMZ and vicinity. The Logistic function models the sigmoid curve of growth with three stages of growth of initial competition and maturity. In the TVI-distance logistic curve, the maturity is high vegetation vitality, the competition is vitality changing, and the initial is low vitality. In the TVI-distance curve, maturity area of high TVI value is core area for ecological conservation, and the competition area between inflection points can be an ecotone(ecological buffer). In case of southern part, maximum TVI value is 221.92 and minimum is 207.16, and maximum TVI of northen part is 215.32 and minimum is 188.35. That means forest devastation of north Korean part of DMZ and vicinity is severer than that of south Korea. The width of core area for ecological conservation is 2,311m, and ecotone in the southern part is 5,339m, so minimum width from MDL for ecological conservation can be computed as 7,651m. In case of Northern part, the width of core area is 1,841m, and ecotone buffer is 5,014m, so ecological conservation width can be estimated as 6,855m. In case of northen part, width of estimated core area is less than that of DMZ width, which means ecological disturbance is very severe in northern part of western DMZ.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.603-603
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• 2015

모든 외재적 형식의 가뭄을 모니터링하고 예측 및 평가하기 위해서는 가뭄지수가 필수적 요소로써 이용된다. 일반적으로 가뭄지수는 단일지수(single index), 다중지수(multiple index), 복합지수(composite index)로 분류되며 대부분 강수량, 유출량, 토양 수분량 등과 같은 하나의 변수만을 사용하는 단일지수이다. 가뭄지수는 가뭄평가에 있어서 각각의 장단점이 있다. 하나의 변수를 사용하는 가뭄지수는 계산이 간편하지만 가뭄의 물리적 특성을 정확하게 반영할 수 없기 때문에 신뢰할 수 있는 가뭄평가에 충분하지 않다. CDI(Composite Drought Index)는 PDSI(Palmer Drought Index), ADI(Aggregate Drought Index), SWSI(Surface Water Supply Index)와 같은 다중지수의 개념을 착안하여 고안되었으며, 모든 가뭄 형태(농업적 수문학적 기상학적)와 관련된 강우량, 유출량, 정규식생지수(NDVI)를 변수로써 사용하였다. NDVI는 MODIS(Moderate resolution imaging spectroradiometer)에서 제공하는 16일 간격의 위성자료를 이용하여 계산되었고 이와 시간 스케일을 맞추기 위해 나머지 두 변수 또한 16일 시계열을 사용하였다. CDI는 (1)각 변수들의 시계열을 행렬로 나타내고 (2)이것을 정규화하여 무차원 행렬로 변환한 후 (3)연구 지역의 최고습윤상태(most wet condition) 및 최고건조상태(most dry condition)의 차이값을 기반으로 하여 산정된다. 본 연구에서는 상대적으로 다른 유역에 비해 장기적이고 연속적인 자료를 확보할 수 있으며 농경지와 산림지역 비율이 높은 낙동강 유역을 대상유역으로 설정하였으며, 2001-2013년 기간의 자료를 이용하였다. 그 결과 연구 기간 중 실제 발생했던 가뭄을 반영하는 것을 확인하였다. 또한 CDI는 다양한 변수의 활용으로 가뭄의 물리적 특성의 반영이 가능하며 연구 지역의 기상 조건에 직접적으로 관련된 결과를 나타낸다. 자료의 가용성에 따라 적용범위가 제한적일 수 있으나 입력값으로 사용된 변수와 시계열을 편의와 효율에 따라 유연하게 적용할 수 있다. 따라서 CDI는 농업적, 수문학적, 기상학적 가뭄의 모든 관점을 통합하는 실용적 가뭄지수로써 사용될 수 있는 가능성을 포함하고 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.414-414
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• 2017

토양수분은 지면환경에서 일어나는 수문 및 에너지 순환을 이해하는 데 있어 중요한 기상인자이다. 토양수분 현장관측은 땅속에 매설된 센서에 의해 상당히 정확하게 이루어지만, 관측점 수가 충분치 않아 공간적 연속성을 확보하지 못하는 어려움이 존재한다. 이에 광역적 및 연속적 관측이 가능한 마이크로파 위성센서가 토양수분 정보 획득을 위한 보조수단으로서 그 중요성이 부각되고 있다. 마이크로파 위성센서는 구름 등 기상조건의 제약을 받지 않으며, 1978년 이래 현재까지 여러 위성에 의해 25 km 및 10 km 해상도의 전지구 토양수분자료가 생산되어 왔다. 마이크로파 센서를 이용한 토양수분자료는 동일지점에 대하여 하루 2회 정도 산출되므로 적절한 시간분해능을 가지지만, 공간해상도가 최고 10 km로서 지역규모의 수문분석에 적용하기에는 충분치 않다. 이러한 토양수분자료의 공간해상도 문제 해결을 위하여 다양한 지면환경요소를 활용한 통계적 다운스케일링이 대안으로 제시되었다. 최근의 선행연구들은 대부분 방정식을 이용한 결합모형을 통해 통계적 다운스케일링을 수행하였는데, 회귀식과 같은 선형결합뿐 아니라 신경망이나 기계학습 등의 비선형결합에서도, 불가피하게 발생할 수밖에 없는 잔차(residual)로 인하여 다운스케일링 전후의 공간분포 패턴이 달라져버리는 문제를 안고 있었다. 회귀분석에 잔차의 공간내삽을 결합시킨 회귀크리깅(regression kriging)은 잔차보정을 통해 이러한 문제를 해결함으로써 다운스케일링 전후의 공간분포 일관성을 보장하는 기법이다. 이 연구에서는 회귀크리깅을 이용하여 일자별 AMSR2(Advanced Microwave Scanning Radiometer 2) 토양수분 자료를 10 km에서 1 km 해상도로 다운스케일링하고, 다운스케일링 전후의 자료패턴 일관성을 평가한다. 지면온도(LST), 지면온도상승률(RR), 식생온도건조지수(TVDI)는 일자별로 DB를 구축하였고, 식생지수(NDVI), 수분지수(NDWI), 지면알베도(SA)는 8일 간격으로 DB를 구축하였다. 이러한 8일 간격의 자료를 일자별로 변환하기 위하여 큐빅스플라인(cubic spline)을 이용하여 시계열내삽을 수행하였다. 또한 상이한 공간해상도의 자료는 최근린법을 이용하여 다운스케일링 목표해상도인 1 km에 맞도록 변환하였다. 우선 저해상도 스케일에서 추정치를 산출하기 위해서는 저해상도 픽셀별로 이에 해당하는 복수의 고해상도 픽셀을 평균화하여 대응시켜야 하며, 이를 통해 6개의 설명변수(LST, RR, TVDI, NDVI, NDWI, SA)와 AMSR2 토양수분을 반응변수로 하는 다중회귀식을 도출하였다. 이식을 고해상도 스케일의 설명변수들에 적용하면 고해상도 토양수분 추정치가 산출되는데, 이때 추정치와 원자료의 차이에 해당하는 잔차에 대한 보정이 필요하다. 저해상도 스케일로 존재하는 잔차를 크리깅 공간내삽을 통해 고해상도로 변환한 후 이를 고해상도 추정치에 부가해주는 방식으로 잔차보정이 이루어짐으로써, 다운스케일링 전후의 자료패턴 일관성이 유지되는(r>0.95) 공간상세화된 토양수분 자료를 생산할 수 있다.

• Spatial Information Research
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• v.18 no.4
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• pp.1-11
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• 2010

Unlike the previous studies which have focused on 2-dimensional urban characteristics, this paper presents statistical models explaining urban heat island(UHI) effect by 3-dimensional urban morphologic information and addresses its policy implications. 3~dimensional informations of Columbus, Ohio arc captured from LiDAR data and building boundary informations are extracted from a building digital map, Finally NDV[ and temperature data are calculated by manipulating band 3, band 4, and thermal hand of LandSat images. Through complicated data processing, 6 independent variables(building surface area, building volume, height to width ratio, porosity, plan surface area) are introduced in simple and multiple linear regression models. The regression models are specified by Box-Tidwell method, finding the power to which the independent variable needs to raised to be in a linearity. Porosity, NDVI, and building surface area are carefully chosen as explanatory variables in the final multiple regression model, which explaining about 57% of the variability in temperatures. On reducing UHI, various implications of the results give guidelines to policy-making in open space, roof garden, and vertical garden management.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.119-119
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• 2023

본 연구에서는 Terra MODIS(MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) 위성영상과 토양수분 부족지수(Soil Water Deficit Index, SWDI)를 이용하여 2012년부터 2022년까지 한반도 전국의 1km 공간 증발산량을 산정하였다. 공간 증발산량을 산정하기 위한 과정은 크게 두 가지로 구분된다. 첫 번째로 MODIS의 LST(Land Surface Temperature), NDVI(Normalized Difference Vegetation Index), 선행강우 및 무강우 누적일수를 이용해 1 km 공간 토양수분을 산정하였다. 농촌진흥청 토양수분관측망 자료 중 토지피복, 토양 속성을 고려하여 선정된 70개소 토양수분 실측데이터와 비교한 결과 지점별 평균 R² 0.63~0.90으로 유의미한 상관성을 나타내었다. 산정된 공간 토양수분은 생장저해수분점과 초기위조점의 관계를 이용한 SWDI로 변환하였다. 두 번째로 순 복사량, 기온 및 NDVI의 적은 수문인자를 통해 증발산량 산정이 가능한 MS-PT(Modified Satellite-based Priestley-Taylor) 모형을 기반으로 계절별 식생과 토양수분 상태를 고려하여 1 km 공간 증발산량을 산정하였다. MS-PT 모형에서 가정한 대기 증발 변수 Diurnal temperature (DT)와 지표 수분의 상관성 문제를 해결하기 위해 DT를 SWDI로 적용하였다. 모형 결과의 검증을 위해 국내 플럭스 타워 (설마천, 청미천, 덕유산) 증발산량 관측자료와의 결정계수(Coefficient of determination, R²), RMSE(Root Mean Square Error) 및 IOA(Index of Agreement)를 산정하였다. 본 연구의 결과로 생산되는 국내 증발산량의 시, 공간적 변동성은 증발산량을 통한 수문학적 가뭄지수 및 급성 가뭄을 파악하는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.29 no.5
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• pp.517-525
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• 2013

Time-series data of Normal Difference Vegetation Index (NDVI) obtained by the Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) satellite imagery gives a waveform that reveals the characteristics of the phenology. The waveform can be decomposed into harmonics of various periods by the Fourier transformation. The resulting $n^{th}$ harmonics represent the amount of NDVI change in a period of a year divided by n. The values of each harmonics or their relative relation have been used to classify the vegetation species and to build a vegetation map. Here, we propose a method to estimate the annual amount of carbon absorbed on the forest from the $1^{st}$ harmonic NDVI value. The $1^{st}$ harmonic value represents the amount of growth of the leaves. By the allometric equation of trees, the growth of leaves can be considered to be proportional to the total amount of carbon absorption. We compared the $1^{st}$ harmonic NDVI values of the 6220 sample points with the reference data of the carbon absorption obtained by the field survey in the forest of South Korea. The $1^{st}$ harmonic values were roughly proportional to the amount of carbon absorption irrespective of the species and ages of the vegetation. The resulting proportionality constant between the carbon absorption and the $1^{st}$ harmonic value was 236 tCO2/5.29ha/year. The total amount of carbon dioxide absorption in the forest of South Korea over the last ten years has been estimated to be about 56 million ton, and this coincides with the previous reports obtained by other methods. Considering that the amount of the carbon absorption becomes a kind of currency like carbon credit, our method is very useful due to its generality.