• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.60 no.6
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• pp.55-63
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• 2018

This paper aimed to characterize the spatial and temporal pattern of agricultural drought in Pre-Kharif season using Vegetation Health Index (VHI) and illustrated drought characteristics in Bangladesh during 2001-2015. VHI was calculated from TCI (Temperature Condition Index) and VCI (Vegetation Condition Index) derived from MODIS Terra satellite data, LST (Land Surface Temperature) and EVI (Enhanced Vegetation Index), respectively. The finding showed that all drought-affected areas were experienced by mild, moderate, severe and extreme droughts in several years of Pre-Kharif seasons. Significant drought events were found in the year of 2002 and 2013. On average, Chittagong district covered the largest drought area in all drought stages, and the fraction of drought area was the highest in Sylhet and Rangpur for Pre-Kharif season. Finally, overlaying annual VHI raster maps resulted in that the most vulnerable district to agricultural drought were Sylhet, Rangpur, and Mymensingh in the northern and eastern regions of Bangladesh.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.154-154
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• 2012

지표에서의 토양수분은 작은 구성비를 가짐에도 불구하고 여러 수문 현상을 연계하는 매우 중요한 인자로써 최근 관련 연구가 활발하게 진행되고 있다. 토양수분은 침투나 침루를 통하여 강우와 지하수를 연결하는 기능을 함과 동시에 강우사상에 따른 유출특성에 직접적인 영향을 미치며 증발산을 통하여 에너지 순환을 연결하는 중요한 기능을 한다. 토양수분을 측정하는 방법에는 세타 탐침(Theta Probe), 장력계, TDR(Time Domain Reflectrometry) 등이 이용되고 있으며, 광역 토양수분자료의 보다 정확한 공간 변동성의 관측을 위하여 항공원격탐사와 인공위성 원격탐사기술이 개발되어 적용되고 있다. 인공위성 영상은 자료의 분석이 간편하며, 공간자료이므로 공간 변화를 분석하는 데 있어 매우 편리하다. 그 중 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 위성영상은 저해상도 영상으로 극궤도 위성인 Terra와 Aqua 위성에 장착되어 있으며, NASA에서 필요한 정보를 받아 사용할 수 있다. 본 연구에서는 유역의 물리적 지형자료와 같은 방대한 양의 자료 수집 없이도, 모형이 구축되면 인공위성자료와 강우자료만으로도 신뢰성 높은 결과를 단시간 내에 효율적으로 산정할 수 있는 자료 지향형 모형인 ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)를 사용하였다. 사용된 퍼지변수로는 시험유역의 토양수분 관측자료와 강수량 및 인공위성 자료인 MODIS NDVI(Normalize Difference Vegetation Index), MODIS LST(Land-Surface Temperature) 영상을 이용하였다. MODIS NDVI는 시간 해상도 8일, 공간해상도 250 인 Level 3 영상이며, MODIS LST는 시간 해상도 1일, 공간해상도 1 km인 Level 3 영상을 사용하였다. 위성자료를 사용하기 위해 Korea TM 좌표체계로 변환한 뒤, 토양수분 관측지점이 속한 각 셀의 속성값을 추출하였다. 위성자료와 수집된 자료 및 토양수분자료와의 관계를 분석하기 위하여 입력자료를 다양한 방법으로 구성하여 입력 변수를 생성하였다. 생성된 입력 변수와 ANFIS 모형을 연계하여 각각의 토양수분 산정모형을 구축하고 대상지점에 대한 토양수분을 산정 및 비교 분석하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.760-760
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• 2012

도심 지역은 인구집중, 토지 피복의 변화 및 교통량 증가 등의 인공열 배출원의 다양화 등의 요인에 의해 주변지역보다도 기온이 높은 도시 열섬(Urban Heat Island) 현상에 의해 독특한 도시기후의 특색을 보이게 된다. 일반적으로 도시 열 환경에 대한 연구는 도시 열섬의 강도나 현상을 파악하는데 집중되어 왔다. 최근 들어 도시 열섬 현상 완화 또는 개선을 위한 관심이 높아지면서 도시내에 존재하는 수면이나 녹지를 이용한 기후개선에 대한 연구가 진행되고 있다. 하천은 다양한 생물이 서식하는 공간이면서 생물의 다양성이 풍부한 생태계의 보고로 인간과 환경이 조화를 이루어 온 공간이기도 하다. 이와 같이 하천은 지역의 다양성과 특수성에 따라 가지고 있는 기능이 다양하다. 그 중 하천의 환경 기능은 많은 열용량을 축적시켜 수면의 온도상승을 적게 하여 하천의 온도는 물론 주변지역의 온도를 낮추는 역할을 하게 된다. 특히 흐르는 물은 대류와 혼합과정을 거치며 열을 운반할 수 있으므로 효율적인 축열체가 된다. 또한 하천의 물 등은 광의 투과성이 높기 때문에 표면에서는 반사되지 않고 수체 내에 열을 저장한다. 따라서 이러한 현상이 종합적으로 작용하여 도심하천은 도심지에서 높게 형성된 온도를 낮추는 냉각효과가 있다고 판단된다. 이러한 영향을 알아보기 위해 본 연구에서는 원격탐사 기법을 이용하여 도심하천이 도시 열완경 완화에 미치는 영향을 분석하였다. 분석을 위해 2009년 9월 6일 Landsat 7 ETM+ 위성영상을 이용하여 LST (Land Surface Temperature)를 추출하고, SEBAL (Surface Energy Balance Algori- thms for Land) 모델을 이용하여 지표면 열수지 성분을 추출하였다. 그 결과, 도심하천 주변의 온도가 도심지에 비해 $2{\sim}3^{\circ}C$ 정도 낮게 형성되었으며, 잠열은 주변 도심지에 비해 하천에서 높은 분포를 나타내었다. 그러나 하천 둔치나 하천 주변의 콘크리트, 아스팔트 및 나대지 등의 토지피복은 지표면 온도가 높게 형성되어 도심의 heat spot으로 작용하여 열 환경을 악화시키나 도심하천은 cool spot 작용을 하여 도심의 열을 완화하는 기능을 갖는 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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• v.47 no.2
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• pp.100-116
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• 2019

Urban green spaces, as a means to mitigate social problems and environmental risks, are getting more attention in evaluating urban environment. The inequity of green space distribution is becoming a major issue in urban planning and management. This study investigated the characteristics of green space in 3 districts (Jung-gu, Dongdaemun-gu, Seongdong-gu), that are composed of 46 administrative divisions in central Seoul, to analyze the environmental equity of urban green spaces. The correlations between the amount of green space, including the coverage of street trees, and the socioeconomic status of each administrative division were analyzed. To deduce the effects of plant coverage on the urban temperature regime, the relationship between the normalized difference of vegetation index (NDVI) and land surface temperature (LST) was analyzed. The research revealed that the mean NDVI of an administrative division was negatively correlated with the percentage of basic living recipients and disabled people. The LST of a division with low NDVI was higher due to the lack of green coverage. Such environmental inequities were closely related to residential building type, which was strongly affected by the economic status of residents. The LST of an apartment area was $2.0^{\circ}C$ lower than that of single-family houses and multi-housing areas. This is expected as the average NDVI of the apartment area was more than twice as high as the other environments considered in this study. The inequity can be exacerbated without urban planning which is deliberately designed to reduce it.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.51 no.2
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• pp.89-98
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• 2018

Satellite data have attracted attention on research such as natural disaster and climate changes because satellite data is very advantageous for observing a wide range of variability. However, there are still limited spatial and temporal resolutions in satellite data. To overcome these limitations, fusion of various sensors and combination of primary products are used. In this study, surface temperature data of 500 m spatial resolution was produced by fusion of GOCI and MI data of COMS. Also these LST are used with NDVI for estimating TVDI. Soil moisture condition of the Korean peninsula was evaluated by these TVDI and it was compared with SSMI derived from ASCAT surface soil moisture data. As a result, COMS TVDI and ASCAT SSMI showed similar spatial distribution and suggested the possibility of observing the soil moisture using COMS. Therefore, the TVDI estimations can be used as a basis for estimating the high resolution soil moisture, and the application of the COMS can be expanded for various studies.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.383-383
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• 2017

간척지는 바다와 접하는 하구언, 개벌로 이루어진 해안 등을 농공상업용지로 개간한 토지로서 간척지 이용에 있어 가장 우선적으로 용수공급 방안 수립이 고려되어야 한다. 해안유출지하수(submarine groundwater discharge)는 지하수 담수체가 존재하는 마지막 장소로 염해가 없는 청정수질 용수이다. 해안유출지하수 발생 구간을 탐지하기 위해 실측자료의 시공간적 한계를 극복할 수 있는 인공위성 영상을 활용한 원격탐사 기법을 이용하여 광역규모의 다양한 자료를 이용하고자 한다. MODIS (Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer)는 지구 생물권 활동에 관한 자료를 제공하는 미항공우주국 Terra EOS (Earth Observation system)위성의 주센서로 해양, 육상과 대기 분야에 적용이 가능한 다목적 센서이다. MODIS는 36개의 밴드를 이용하여 대기, 지표, 해양 관련 다양한 정보들을 제공하고 있다. 본 연구에서는 간척지의 효율적인 용수공급을 위한 해안유출지하수의 최적 개발 및 이용을 위해 MODIS MOD11 product 지표면온도(Land Surface Temperature; LST), MODIS MOD13 product 식생지수(Normalized Difference Vegetation Index; NDVI), 기상청의 지중온도와 실측자료를 이용하여 새만금 간척지를 대상으로 해안유출지하수 발생 구간을 탐지하고자 한다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.35 no.4
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• pp.503-516
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• 2019

We have estimated the vertical column density (VCD) of formaldehyde (HCHO) on a global scale using a multiple linear regression method (MRM) with Ozone Monitoring Instrument (OMI) and Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) data. HCHO VCDs were estimated in regions of biogenic, pyrogenic, and anthropogenic emissions using independent variables, including $NO_2$ VCD, land surface temperature (LST), an enhanced vegetation index (EVI), and the mean fire radiative power (MFRP), which are strongly correlated with HCHO. To evaluate the HCHO estimates obtained using the MRM, we compared estimates of HCHO VCD data measured by OMI ($HCHO_{OMI}$) with those estimated by multiple linear regression equations (MRE) ($HCHO_{MRE}$). Good MRM performances were found, having the average statistical values (R = 0.91, slope = 1.03, mean bias = $-0.12{\times}10^{15}molecules\;cm^{-2}$, percent difference = 11.27%) between $HCHO_{MRE}$ and $HCHO_{OMI}$ in our study regions where high HCHO levels are present. Our results demonstrate that the MRM can be a useful tool for estimating atmospheric HCHO levels.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.446-446
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• 2022

본 연구에서는 MODIS(MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) 다중 위성영상을 기반으로 전국 시공간 토양수분 및 토양수분 기반의 가뭄지수 SWDI(Soil Water Deficit Index)를 산정하였다. 시공간 토양수분의 산정을 위해 입력자료로 MODIS 위성의 지표면온도(Land Surface Temperature, LST), 증발산 및 식생(Enhanced Vegetation Index, EVI; Fraction of Photosynthetically Active Radiation, FPAR; Leaf Area Index, LAI; Normalized Difference Vegetation Index, NDVI) 관련 산출물 자료와 지상 관측자료인 일 단위 강수량 자료를 구축하였다. MODIS 위성영상은 산출물별로 제공되는 QC(Quality Control) 영상을 활용해 보정을 수행하였고, 공간 강수량 자료는 기상청에서 제공하는 전국 92개 지점의 종관기상관측자료를 구축하여 공간보간기법인 역거리가중법을 적용해 생성하였다. 실측 토양수분은 농촌진흥청에서 제공하는 76개 지점의 토양 깊이 10 cm에 설치된 TDR(Time Domain Reflectomerty) 센서에서 측정된 토양수분 자료를 활용하였으며, 토양수분 모의 시 토양 속성을 고려하기 위해 국립농업과학원에서 제공하는 토양도를 구축하여 활용하였다. 토양수분 산정 모형은 다중선형회귀모형(Multiple Linear Regression Model, MLRM)을 활용하였으며, 계절 및 토성에 따른 회귀식을 산정하였다. 회귀식 기반의 토양수분과 토성별 포장용수량 및 영구위조점 값을 이용하여 SWDI를 산정하고, 실제 가뭄 발생 시기 및 지역과의 비교하고자 한다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.39 no.3
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• pp.325-338
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• 2023

Korean fir (Abies koreana Wilson) is one of the most important environmental indicator tree species for assessing climate change impacts on coniferous forests in the Korean Peninsula. However, due to the nature of alpine and subalpine regions, it is difficult to conduct regular field surveys of Korean fir, which is mainly distributed in regions with altitudes greater than 1,000 m. Therefore, this study analyzed the vegetation change trend of Korean fir using regularly observed remote sensing data. Specifically, normalized difference vegetation index (NDVI) from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), land surface temperature (LST), and precipitation data from Global Precipitation Measurement (GPM) Integrated Multi-satellitE Retrievalsfor GPM from September 2003 to 2020 for Hallasan and Jirisan were used to analyze vegetation changes and their association with environmental variables. We identified a decrease in NDVI in 2020 compared to 2003 for both sites. Based on the NDVI difference maps, areas for healthy vegetation and high mortality of Korean fir were selected. Long-term NDVI time-series analysis demonstrated that both Hallasan and Jirisan had a decrease in NDVI at the high mortality areas (Hallasan: -0.46, Jirisan: -0.43). Furthermore, when analyzing the long-term fluctuations of Korean fir vegetation through the Hodrick-Prescott filter-applied NDVI, LST, and precipitation, the NDVI difference between the Korean fir healthy vegetation and high mortality sitesincreased with the increasing LST and decreasing precipitation in Hallasan. Thissuggests that the increase in LST and the decrease in precipitation contribute to the decline of Korean fir in Hallasan. In contrast, Jirisan confirmed a long-term trend of declining NDVI in the areas of Korean fir mortality but did not find a significant correlation between the changes in NDVI and environmental variables (LST and precipitation). Further analyses of environmental factors, such as soil moisture, insolation, and wind that have been identified to be related to Korean fir habitats in previous studies should be conducted. This study demonstrated the feasibility of using satellite data for long-term monitoring of Korean fir ecosystems and investigating their changes in conjunction with environmental conditions. Thisstudy provided the potential forsatellite-based monitoring to improve our understanding of the ecology of Korean fir.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.29 no.6
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• pp.621-629
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• 2013

Desertification monitoring as a main portion for understand desertification, have been conducted by many scientists. However, the stage of research remains still in the level of comparison of the past and current situation. In other words, monitoring need to focus on finding methods of how to take precautions against desertification. In this study, Vegetation Temperature Condition Index (VTCI), derived from Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and Land Surface Temperature (LST), was utilized to observe the distribution change of vegetation. The index can be used to monitor drought occurrences at a regional level for a special period of a year, and it can also be used to study the spatial distribution of drought within the region. Techniques of remote sensing and Geographic Information System (GIS) were combined to detect the distribution change of vegetation with VTCI. As a result, assuming that the moisture condition is the only main factor that affects desertification, we found that the distribution of vegetation in Bulgan, Mongolia could be predicted in a certain degree, using VTCI. Although desertification is a complicated process and many factors could affect the result. This study is helpful to provide a strategic guidance for combating desertification and allocating the use of the labor force.