• 제목/요약/키워드: normalized difference vegetation index

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드론 영상기반 잔디밭 내 클로버의 퇴치 범위에 대한 시계열 분석 (Drone Image based Time Series Analysis for the Range of Eradication of Clover in Lawn)

  • 이용창;강준오;오성종
    • 한국측량학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.211-221
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    • 2021
  • 클로버는 잔디의 대표적 유해 식물로 양지식물인 잔디보다 일찍 생육활동을 시작하여 잔디의 상부에 수관을 형성하고 잔디의 광합성과 성장을 방해한다. 이로 인해 두 식생종 간 경쟁에서 대부분, 클로버 영역은 확산되고 잔디의 경우는 훼손과 고사가 진행되게 된다. 훼손된 부분은 장마 및 생장 휴면 기간 중, 토양표출 확산으로 전개되어 잔디 복구에 심리적 스트레스 및 많은 경제적 부담을 초래하고 있다. 본 연구의 목적은 잔디의 대표적 유해식물인 클로버를 구분하고 클로버의 확산에 따른 훼손지역 분포, 퇴치 전·후의 식생변화 추이를 고찰하는 것이다. 이를 위해 RGB, BG-NIR 센서를 탑재한 융·복합 드론기반 영상을 활용, 3가지 식생지수의 시계열 분석을 통해 선별적 퇴치를 위한 식생구분, 복구전략 수립을 위한 잔디 훼손 분포 등을 고찰하였다. 특히, 인력 및 기기에 의한 선별적 제초 및 예초 전·후, 클로버의 생태변화 추이를 시계열로 분석하였다. 또한, 잔디와 클로버의 성장 중반기 기간 중, 식생 종간 구분 방안도 모색하였다. 연구결과, 잔디와 클로버 생육 특성에 따른 RGB 및 BGNIR 드론영상의 MGRVI 및 NDVI, MSAVI 지수의 시계열 분석을 통해 잔디 훼손과 클로버 퇴치 후 변화 추이 분석의 활용성을 확인하여 잔디 유해 잡초에 대한 효율적 관리의 활용 가능성을 입증할 수 있었다.

정지궤도 천리안위성 해양관측센서 GOCI의 Tasseled Cap 변환계수 산출연구 (A Study of Tasseled Cap Transformation Coefficient for the Geostationary Ocean Color Imager (GOCI))

  • 신지선;박욱;원중선
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.275-292
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    • 2014
  • 이 연구에서는 Geostationary Ocean Color Imager(GOCI) 센서에 적용할 수 있는 고유의 Tasseled Cap Transformation(TCT) 계수를 제시하고 있다. TCT는 다중밴드 센서 자료로부터 지표의 특성을 분석하는 전통적인 영상변환 방법 중 하나로 새로운 다중밴드 광학센서가 관측을 시작하는 경우 센서의 특성 차이로 인하여 각각의 육상관측 위성센서에 적합한 TCT 계수들이 장기 분석을 통하여 수립되어야 한다. GOCI 센서는 해양관측이 주 목적으로 개발되었으나 영상의 상당 부분은 육지를 관측하고 있으며 밴드 구성은 육지관측에도 일반적으로 이용되는 Visible-Near InfraRed(VNIR) 영역의 정보를 포함하고 있다. 또한 GOCI 센서의 높은 시간 해상도는 지표의 일별 변화의 관측에도 유용하게 사용될 수 있다. 이러한 장점을 이용하여 GOCI 센서에 대한 고유한 TCT가 제공된다면 GOCI 센서의 관측범위 내에서 준 실시간으로 지표변화에 대한 분석과 해석이 가능할 것이다. TCT는 일반적으로 "Brightness", "Greenness", "Wetness"의 세 가지 정보를 포함하지만, ShortWave InfraRed(SWIR) 파장대역이 없는 GOCI 센서의 경우에는 "Wetness"의 정보를 얻을 수 없다. GOCI 센서의 높은 시간 해상도의 활용을 극대화하기 위해서는 "Wetness"의 정보가 제공되어야 한다. "Wetness"의 정보를 얻기 위해 GOCI 주성분 분석(Principal Component Analysis: PCA) 공간을 MODIS TCT 공간에 선형 회귀하는 방법이 사용되었다. 이 연구에서 산출된 GOCI TCT 계수는 정지궤도의 특성에 의해 관측 시간대별로 다른 변환계수를 가질 수 있다. 이 차이를 알아보기 위하여 GOCI TCT 자료와 MODIS TCT 자료 사이의 상관관계가 비교되었다. 그 결과, "Brightness"와 "Greenness"는 4시 자료, "Wetness"는 2시 자료의 변환계수가 선택되었다. 최종적으로 산출된 변환계수의 적절성을 평가하기 위하여 GOCI TCT 자료는 MODIS TCT 영상 및 여러 육상 파라미터들과 비교되었다. GOCI TCT 영상은 MODIS TCT 영상보다 지표 피복의 분류가 더 세밀하게 표현되었으며, GOCI TCT 공간의 지표 피복 분포도 유의미한 결과를 보여줬다. 또한 GOCI TCT의 "Brightness", "Greenness", "Wetness" 자료는 Albedo($R^2$ = 0.75), Normalized Difference Vegetation Index(NDVI) ($R^2$ = 0.97), Normalized Difference Moisture Index(NDMI) ($R^2$ = 0.77)와 각각 비교적 높은 상관관계가 나타났다. 이러한 결과들은 적절한 TCT 계수의 산출이 이루어졌다는 것을 보여준다.

Selection of the Most Sensitive Waveband Reflectance for Normalized Difference Vegetation Index Calculation to Predict Rice Crop Growth and Grain Yield

  • Nguyen Hung The;Lee Byun Woo
    • 한국작물학회지
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    • 제49권5호
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    • pp.394-406
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    • 2004
  • A split-plot designed experiment including four rice varieties and 10 nitrogen levels was conducted in 2003 at the Experimental Farm of Seoul National University, Suwon, Korea. Before heading, hyperspectral canopy reflectance (300-1100nm with 1.55nm step) and nine crop variables such as shoot fresh weight (SFW), leaf area index, leaf dry weight, shoot dry weight, leaf N concentration, shoot N concentration, leaf N density, shoot N density and N nutrition index were measured at 54 and 72 days after transplanting. Grain yield, total number of spikelets, number of filled spikelets and 1000-grain weight were measured at harvest. 14,635 narrow-band NDVIs as combinations of reflectances at wavelength ${\lambda}l\;and\;{\lambda}2$ were correlated to the nine crop variables. One NDVI with the highest correlation coefficient with a given crop variable was selected as the NDVI of the best fit for this crop variable. As expected, models to predict crop variables before heading using the NDVI of the best fit had higher $r^2$ (>10\%)$ than those using common broad- band NDVI red or NDVI green. The models with the narrow-band NDVI of the best fit overcame broad- band NDVI saturation at high LAI values as frequently reported. Models using NDVIs of the best fit at booting showed higher predictive capacity for yield and yield component than models using crop variables.

Analysis of forest types and stand structures over Korean peninsula Using NOAA/AVHRR data

  • Lee, Seung-Ho;Kim, Cheol-Min;Oh, Dong-Ha
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.386-389
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    • 1999
  • In this study, visible and near infrared channels of NOAA/AVHRR data were used to classify land use and vegetation types over Korean peninsula. Analyzing forest stand structures and prediction of forest productivity using satellite data were also reviewed. Land use and land cover classification was made by unsupervised clustering methods. After monthly Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) composite images were derived from April to November 1998, the derived composite images were used as temporal feature vector's in this clustering analysis. Visually interpreted, the classification result was satisfactory in overall for it matched well with the general land cover patterns. But subclassification of forests into coniferous, deciduous, and mixed forests were much confused due to the effects of low ground resolution of AVHRR data and without defined classification scheme. To investigate into the forest stand structures, digital forest type maps were used as an ancillary data. Forest type maps, which were compiled and digitalized by Forestry Research Institute, were registered to AVHRR image coordinates. Two data sets were compared and percent forest cover over whole region was estimated by multiple regression analysis. Using this method, other forest stand structure characteristics within the primary data pixels are expected to be extracted and estimated.

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人工衛星 資料에 근거한 한반도 물수지 분포의 推定 (Estimation of Water Balance based on Satellite Data in the Korean Peninsula)

  • 신사철
    • 물과 미래
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    • 제29권5호
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    • pp.203-214
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    • 1996
  • 물수지향의 정량적 평가는 수문학의 기본이 되는 중요한 개념이다. 물수지는 수자원의 실태 파악과 기후 변화를 포함한 환경 변화를 이해하기 위하여 그 중요성이 인식되고 있다. 본 논문은 인공위성 자료로부터 얻을 수 있는 식생자료를 근거로 하여 물수지향을 평가하기 위한 방법을 제안한다. 본 연구에서는 NOAA/AVHRR 자료로부터 얻어지는 식생지표 NDVI를 이용하여 직접 실제증발산량을 구하는 방법을 개발하여 그 결과로서 한반도 전역에 대한 물수지해석을 수행한다. 증발산량, 유출률, 과잉수분량과 부족수분량의 공간적 분포를 NDVI와 간략한 물수지모형으로 이용하여 얻고 있다. 이 방법을 이용함으로서 충분한 지상자료를 얻을 수 없는 북한지역을 포함한 한반도 전역에 대한 수문학적 문제의 논의가 가능하게 된다.

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GSIS에 의한 산불 피해 지점의 공간 분포 분석 (Analysis of the Spatial Distribution for Forest Fire Areas using GSIS)

  • 양인태;유영걸;최승필;김응남
    • 대한공간정보학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.93-100
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    • 1999
  • 산불은 천연자원, 멸종위기에 처한 동 식물, 사람의 재산 및 생명까지도 항상 위협하는 존재이다. 산불의 효과적인 관리는 복잡한 공간 관련성뿐만 아니라 환경과 사람의 활동에 대한 철저한 이해를 필요로 한다. GSIS(Geo-Spatial Information System)는 산불에 대한 공간 특성을 분석하고 지도화 할 수 있는 능력을 가지고 있다. 이 연구에서는 지형, 식생, 생활환경, 토양, 지질 인자 등을 선정 분류하고, GSIS와 원격탐사 기술을 통합 적용하여 산불 발생 지점의 공간 분포를 분석하였다. 또한 1990년대 들어서 증가하고 있는 산불 발생 원인을 식생지수의 비교를 통하여 규명하고자 하였다.

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수도권 그린벨트가 지표면 온도에 미치는 영향 분석 (Analyzing Impact of the Effect of Greenbelts on the Land Surface Temperature in Seoul Metropolitan Area)

  • 김희재
    • 도시과학
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    • 제9권1호
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    • pp.17-31
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    • 2020
  • This study aims to analyze the relations among greenbelt, urban land surface temperature empirically in order to assess the environmental effects of the greenbelt in the Seoul metropolitan area, objectively. For this purpose, this study conducts an empirical analysis of impacts of greenbelt on urban land surface temperature using a multiple-regression model. The main data employed in the analysis include real-time air pollution data, Landsat 8-OLI Landsat imagery data, KLIS data and Jip-gye-gu data. The major findings are summarized as follows. NDVI has a negative (-) correlation with the land surface temperature, and the urban temperature is high in areas with poor vegetation. The land surface temperature is low in residential or commercial areas, while the temperature is high in industrial areas. The temperature is low in green fields, open spaces, and river areas. it is found that the urban land surface temperature is low in the greenbelt zone. In the greenbelt zone, there is an effect that reduces the land surface temperature by 1% on average, as compared to that at the center of the Seoul metropolitan area. Especially, the center of the Seoul metropolitan area, in a range from 0.6% to 1.9% of the average temperature, the temperature gets lower up to approximately 3km from the greenbelt boundary.

황사발원지들의 토지피복 비교 연구 : 고비사막과 만주지역 (The study for land cover comparisons over origin area of yellow dust : for Gobi and Manchuria)

  • 피경진;염종민;이창석;이가람;박수재;한경수;김영섭
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.93-96
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    • 2009
  • 황사를 일으키는 원인인 사막화는 최근 50년간 중국 인구의 급격한 증가와 대규모 벌목, 개간으로 가속화 확대되고 있고 세계적으로 매우 중요한 문제이다. 따라서 원격탐사를 통해 중국 황사발원지들의 사막화 과정을 모니터링하는 것은 매우 중요하다. 2000년 이전에는 주로 고비사막과 황토고원에서 발생하던 황사가 2000년 이후에는 내몽골 고원과 만주부근에서 빈번하게 발원하고 있다. 본 연구에서는 변화하고 있는 지표를 파악하기 위하여 이전 황사발원지인 고비사막과 새로운 황사발원지로 주목받고 있는 만주에 대한 토지피복 비교 분석을 수행하였다. 이를 위해 1999년 (05.01-10.31)과 2007년 (05.01-10.31)의 SPOT/VEGETATION의 NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) 10-day 자료를 이용하여 NDVI패턴을 분석하였다. 또한 식생의 밀도에 따라 level로 분류하여 식생상태를 비교하였다. 그 결과 황사발원지들의 동진추세를 확인하였고, 최근 고비사막의 식생상태가 2000년 이전보다 호전되고, 만주는 이전보다 악화된 식생상태를 보였다. 또한 최근 우리나라에 영향을 주는 황사는 만주와 만주 주변 영향을 같이 받는 경향을 보였다.

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A Comparative Study of Algorithms for Estimating Land Surface Temperature from MODIS Data

  • Suh, Myoung-Seok;Kim, So-Hee;Kang, Jeon-Ho
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.65-78
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    • 2008
  • This study compares the relative accuracy and consistency of four split-window land surface temperature (LST) algorithms (Becker and Li, Kerr et ai., Price, Ulivieri et al.) using 24 sets of Terra (Aqua)/Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) data, observed ground grass temperature and air temperature over South Korea. The effective spectral emissivities of two thermal infrared bands have been retrieved by vegetation coverage method using the normalized difference vegetation index. The intercomparison results among the four LST algorithms show that the three algorithms (Becker-Li, Price, and Ulivieri et al.) show very similar performances. The LST estimated by the Becker and Li's algorithm is the highest, whereas that by the Kerr et al.'s algorithm is the lowest without regard to the geographic locations and seasons. The performance of four LST algorithms is significantly better during cold season (night) than warm season (day). And the LST derived from Terra/MODIS is closer to the observed LST than that of Aqua/MODIS. In general, the performances of Becker-Li and Ulivieri et al algorithms are systematically better than the others without regard to the day/night, seasons, and satellites. And the root mean square error and bias of Ulivieri et al. algorithm are consistently less than that of Becker-Li for the four seasons.

Mapping and Analyzing the Park Cooling Intensity in Mitigation of Urban Heat Island Effect in Lahore, Pakistan

  • Hanif, Aysha;Nasar-u-Minallah, Muhammad;Zia, Sahar;Ashraf, Iqra
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.127-137
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    • 2022
  • Urban Heat Island (UHI) effect has been widely studied as a global concern of the 21st century. Heat generation from urban built-up structures and anthropogenic heat sources are the main factors to create UHIs. Unfortunately, both factors are expanding rapidly in Lahore and accelerating UHI effects. The effects of UHI are expanding with the expansion of impermeable surfaces towards urban green areas. Therefore, this study was arranged to analyze the role of urban cooling intensity in reducing urban heat island effects. For this purpose, 15 parks were selected to analyze their effects on the land surface temperature (LST) of Lahore. The study obtained two images of Landsat-8 based on seasons: the first of June-2018 for summer and the second of November-2018 for winter. The LST of the study area was calculated using the radiative transfer equation (RTE) method. The results show that the theme parks have the largest cooling effect while the linear parks have the lowest. The mean park LST and PCI of the samples are also positively correlated with the fractional vegetation cover (FVC) and normalized difference water index (NDWI). So, it is concluded that urban parks play a positive role in reducing and mitigating LST and UHI effects. Therefore, it is suggested that the increase of vegetation cover should be used to develop impervious surfaces and sustainable landscape planning.