• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.296-296
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• 2022

농업적 가뭄은 토양의 수분함량(토양수분)이 마르기 시작하면서 식생 활동에 영향을 주는 것으로 정의할 수 있다. 광범위한 농업적 가뭄을 판별하기 위해 인공위성 자료를 토대로 토양수분을 산정하고 이를 이용해 가뭄지수를 산정하고, 가뭄 상태를 판별한다. 기존 인공위성 기반의 토양수분의 경우, microwave sensor에서 제공되는 밝기온도(brightness temperature)를 통해 토양수분을 추정하는 방식이 일반적으로 활용되었다. 하지만, microwave sensor에서 제공되는 자료들의 공간해상도가 10 km 이상이기 때문에, 한반도나 더 작게는 유역 단위, 행정 단위별 가뭄 분석을 하기에는 적합하지 않다. 이에 본 연구에서는 공간 해상도 500m의 광학센서(visible infrared imaging radiometer suite sensor (VIIRS))에서 제공되는 지표면 온도(land surface temperature)와 지표 반사도(land surface albedo) 자료들을 조합하여 토양수분을 산정하는 방식을 제안하고, 산출된 토양수분으로 농업적 가뭄을 모니터링한 결과를 제시하고자 한다. 기존의 microwave sensor로 산출된 토양수분 결과 값과의 비교 및 검증을 통해 광학센서를 통한 토양수분 산출물의 한반도 내 적용성을 확인할 수 있다.

• 한국지리정보학회지
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• 제10권3호
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• pp.123-133
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• 2007

본 연구에서는 위성 기반의 지표면 온도 자료를 이용하여 기상관측소의 열적 공간 대표성을 조사하였다. 전국에는 총 76개의 기상관측소가 있으며, 그 중에서 서울, 부산, 대전, 대구, 광주, 춘천을 선택하여 MODIS(MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) LST(Land Surface Temperature) 자료와 비교를 하였다. 비교 방법은 위성 자료의 window size를 지상 기온 관측소에 해당하는 화소를 중심으로 $1km{\times}1km$, $3km{\times}3km$, $5km{\times}5km$, $7km{\times}7km$, $9km{\times}9km$, $11km{\times}11km$, $15km{\times}15km$, $19km{\times}19km$, $25km{\times}25km$로 변환하여 만들어진 window size별 평균값을 계산하고, 지상기온과 MODIS LST를 비교하여 선형회귀분석을 하였다. 분석의 요소로 FVC(Fraction Vegetation Cover)와 DEM(Digital Elevation Model)을 순차적으로 사용하였다. 선형회귀분석으로 도출한 식으로 LST를 기온값으로 추정하여 지상관측 기온과의 RMSE를 계산하였다. 기상관측소의 열적 대표성 조사를 위한 RMSE의 임계값은 일 최고 기온 산출 모델에 관한 연구를 참고하여 $4^{\circ}C$이하로 결정하였다. 분석결과 6곳의 기상관측소의 대표성은 대전이 $15km{\times}15km$, 춘천 $11km{\times}11km$, 서울 $7km{\times}7km$, 대구 $5km{\times}5km$, 광주 $3km{\times}3km$, 부산 $3km{\times}3km$로 나타났다.

• 대기
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• 제15권4호
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• pp.229-239
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• 2005

The effect of inversion layer on the land and sea breeze near the Gangneung city was investigated. The land and sea breeze occurrence days were selected, and the height and the intensity of inversion layer were calculated with the upper air observational data of the Sokcho Station. The relationships between the temperature variation near the Gangneung and the inflow time, inland penetration and the inflow depth of the land and sea breeze were also analyzed. And the Gangwon Short-range prediction system was verified with the comparison of surface stream line by the Gangwon short-range prediction system with the AWS wind vector data. It was revealed that the inversion layer tended to block the sea breeze, shorten the inland penetration distance and lower the inflow depth, causing the temperature rise. The comparison and analysis of surface steam line by the Gangwon short-range prediction system and the AWS wind vector showed that the system quite well simulated the sea breeze, thus the system could be well utilized in the prediction of land and sea breeze.

• 환경영향평가
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• 제9권3호
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• pp.177-183
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• 2000

The Landsat Thematic Mapper (TM) has suggested that spatial and spectral characteristics would be suited to evaluate water quality of lake. But, TM has not been commonly used for the analysis of in-land water quality, such as surface water temperature, chlorophyll-a, suspended sediments, and Secchi depth in domestic research. This paper summarizes the analysis of Landsat 5 - TM image collected on 22 Feb 1996 for evaluation of chlorophyll-a and surface temperature in the Lake Soyang. And, field measurements collected in the Lake Soyang were used to obtain water optical algorithms for calibration of satellite data. It is concluded that we can assess chlorophyll-a with remote sensing reflectance and surface temperature with thermal band in lake Soyang. However, surface temperature calculated with thermal band of Landsat TM are underestimated. Relationship between remote sensing reflectance and chlorophyll-a using the ratio of TM band 1 and band 3 is as follows; Y = 17.206 - 6.4711 * (Rrs(band1) / Rrs(band3)) $R^2$=0.8762 and, using the ratio of TM band 1 and band 2 as follows; Y = 57.77 - 35.771 * (Rrs(band1) / Rrs(band2)) $R^2$=0.8317.

• Ocean and Polar Research
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• 제24권3호
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• pp.227-236
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• 2002

For ten firn cores, from both the eastern and the western side of Lambert Glacier basin (LGB), snow accumulation rate and isotopic temperature were measured far the recent 50 years. Results show that snow accumulation for five cores over the eastern side of LGB (GC30, GD03, GD15, DT001, and DT085) at Wilks Land and Princess Elizabeth Land increases, whereas it decreases at the western side (Core E, DML05, W200, LGB 16, and MGA) at Dronning Maud Land, Mizuho Plateau and Kamp Land. For the past decades, the increasing rate was $0.34-2.36kg\;m^{-2}a^{-1}$ at the eastern side and the decreasing rate was $-0.01\;-\;-2.36kg\;m^{-2}\;a^{-1}$ at the western side. Temperatures at the eastern LGB were also increased with the rate of $0.02%o\;a^{-l}$. At the western LGB it was difficult to see clear trends, which were confirmed by Instrumental temperature records at coastal stations. Although statistic analysis and modeling results display that both surface temperature and accumulation rate has increased trends in Antarctic ice sheet during 1950-2000, the regional distributions were much more different for different geographic areas. We believe that ice-core records at Wilks Land and Princess Elizabeth Land reflect the real variations of SST and moisture change in the southern India Ocean. For the Kamp Land and Dronning Maud Land, however circulation pattern was different, by which the climate was more complicated. The International Trans-Antarctic Scientific Expedition (ITASE) aimed to reveal an overall spatial pattern of climate change over Antarctic ice sheet for the past 200 years. This study points the importance of continental to regional circulation to annual-decadal scale climate change in Antarctica.

• 대기
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• 제33권3호
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• pp.307-317
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• 2023

This study investigates the physical mechanisms that contributed to the 2022 European record-breaking heatwave throughout May-August (MJJA). The European climate has experienced surface warming and drying in the recent decade (1979~2022) which influences the development of the 2022 European heatwave. Since its spatial pattern resembles the 2003 European heatwave which is a well-known case developed by the strong coupling of near-surface conditions to land surface processes, the 2022 heatwave is compared with the 2003 case. Understanding heatwave development is carried out by the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) Reanalysis version 5 (ERA5) and daily maximum surface temperature released by NCEP (National Centers for Environmental Prediction) CPC (Climate Prediction Center). The results suggest that the persistent high pressure along with clear sky tends to increase the downward shortwave radiation which leads to enhanced sensible heat flux with the land surface dryness. Terrestrial Coupling Index (TCI), a process-based multivariate metric, is employed to quantitatively measure segmented feedback processes, separately for the land, atmosphere, and two-legged couplings, which appears to the development of the 2022 heatwave, can be viewed as an expression of the recent trends, amplified by internal land-atmosphere interactions.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.319-321
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• 2003

It is our goal to obtain a better scientific understanding of how to define the nature and role of remotely sensed land surface parameters and energy fluxes in the heat island phenomena, and local and regional weather and climate. By using the TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) visible and thermal imagery data and analyzing the surface energy flux images associated with the change of the landcover and land use in the study area, we present how significant is the magnitude of the heat island heat effect and its relation with the surface parameters and the energy fluxes in the Taichung area of Taiwan. We used the energy budget components such as net radiation, soil heat flux, sensible heat flux, and latent heat flux in the study area of interest derived form remotely sensed data to understand the island heat effect in Taichung. The results show that water is the most important component to decrease the temperature, and the more the consumed net radiation to latent heat, the lower the urban surface temperature.

• 한국지리정보학회지
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• 제9권4호
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• pp.224-232
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• 2006

본 연구는 Landsat Thematic Mapper (TM) 영상의 열적외선 (Thermal Infrared: TIR) 밴드 자료를 이용하여 시화호와 그 주변지역의 해수면 온도 (SST: sea surface temperature)를 검출하고, 시화방조제 공사 후의 토지피복변화를 파악하기 위해 수행되었다. 해수면 온도의 측정은 해양체계 뿐만 아니라 해양과 대기 사이의 열적인 경계범위 연구에 있어 중요하다. 1970년대 이후, AVHRR (advanced very high resolution radiometer)과 Landsat TM (Thematic Mapper)과 같은 인공위성 영상의 원격탐사기법을 이용한 해수면 온도의 추출이 이루어졌다. 그러나 AVHRR 영상은 우리나라의 서해안 지역과 같은 매우 복잡한 해안선을 가지고 있는 지역에서는 조악한 공간 해상도로 인해 해수표면온도 추출에 한계가 있다. Landsat TM 위성영상은 본 연구지역과 같이 복잡하고 좁은 해안지역의 해수면 온도 추출에 유용하게 사용된다고 판단된다.

• 대기
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• 제31권5호
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• pp.473-488
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• 2021

A new physical/statistical diagnostic downscale model has been developed for use to improve near-surface air temperature forecasts. The model includes a series of physical and statistical correction methods that account for un-resolved topographic and land-use effects as well as statistical bias errors in a low-resolution atmospheric model. Operational temperature forecasts of the Local Data Assimilation and Prediction System (LDAPS) were downscaled at 100 m resolution for three months, which were used to validate the model's physical and statistical correction methods and to compare its performance with the forecasts of the Korea Meteorological Administration Post-processing (KMAP) system. The validation results showed positive impacts of the un-resolved topographic and urban effects (topographic height correction, valley cold air pool effect, mountain internal boundary layer formation effect, urban land-use effect) in complex terrain areas. In addition, the statistical bias correction of the LDAPS model were efficient in reducing forecast errors of the near-surface temperatures. The new high-resolution downscale model showed better agreement against Korean 584 meteorological monitoring stations than the KMAP, supporting the importance of the new physical and statistical correction methods. The new physical/statistical diagnostic downscale model can be a useful tool in improving near-surface temperature forecasts and diagnostics over complex terrain areas.

• 한국조경학회지
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• 제46권2호
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• pp.52-61
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• 2018

도시는 콘크리트, 아스팔트 등 인공적인 피복과 고층 건물의 증가로 인해 열섬현상이 발생되고 있다. 이와 관련하여 인공위성 열적외 영상을 활용한 도시의 열환경 분석에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 복잡한 토지피복을 가진 도시의 열환경 특성을 분석하기에는 위성영상의 공간해상도는 한계를 가지고 있다. 무인항공기(UAV)는 높은 해상도의 영상을 취득할 수 있어 이러한 한계점을 보완하기에 적절하며, 최근 폭넓게 활용되고 있다. 이에 본 연구는 무인항공기 열적외 영상의 정확성 검증과 Landsat 8 열적외 영상과의 해상도 비교를 통한 도시 내 열환경 분석에서 활용가능성에 대해 검토하였다. 정확성 검증 결과, 온도 값의 상관성은 0.95로 높은 양의 상관관계를 보였고, 두 집단의 통계적 차이가 없었다. 해상도 비교를 위한 두 영상의 지표온도의 차이 분석 결과, 시가화 지역이 $4.63^{\circ}C$로 가장 높은 차이를 보였으며, 셀 단위가 작은 무인항공기영상이 다양한 지표온도를 반영하였다. 온도 그래프 비교 결과, 도시의 지표온도를 낮출 수 있는 습지, 가로녹지 등의 세부적인 공간의 지표온도 분석이 가능하였고, 가로수 그림자의 지표온도저감 효과 분석 결과, 약 $4{\sim}6^{\circ}C$ 가량 낮추는 것으로 나타났다. 무인항공기는 세부적인 공간의 분석이 가능하였고, 단시간에 일정 면적의 지표온도를 취득하기 용이하였다. 따라서 무인항공기는 피복을 고려한 공원의 조성이나 관리, 소규모 녹지의 효과 분석 등 도시 내 열환경 분석 전반에 걸쳐 높은 활용성을 가질 것이라 판단된다.