DOI QR코드

DOI QR Code

A Study of Spring Drought Using Terra MODIS Satellite Image - For the Soyanggang Dam Watershed -

Terra MODIS 위성영상을 이용한 봄 가뭄 연구 - 소양강댐유역을 대상으로 -

  • SHIN, Hyung-Jin (Water Resources Research Center, K-water Institute, Korea Water Resources Corporation) ;
  • PARK, Min-Ji (Han River Environmental Research Center, National Institute of Environmental Research) ;
  • HWANG, Eui-Ho (Water Resources Research Center, K-water Institute, Korea Water Resources Corporation) ;
  • CHAE, Hyo-Sok (Water Resources Research Center, K-water Institute, Korea Water Resources Corporation) ;
  • PARK, Seong-Joon (Dept. of Civil and Environmental System Engineering, Konkuk University)
  • 신형진 (한국수자원공사 K-water연구원 수자원연구소) ;
  • 박민지 (국립환경과학원 환경물환경연구소) ;
  • 황의호 (한국수자원공사 K-water연구원 수자원연구소) ;
  • 채효석 (한국수자원공사 K-water연구원 수자원연구소) ;
  • 김성준 (건국대학교 사회환경시스템공학과)
  • Received : 2015.10.22
  • Accepted : 2015.12.29
  • Published : 2015.12.31

Abstract

In 2015, drought was at the worst stage of devastation in Soyanggang Dam watershed. The purpose of this study is to trace the drought area around Soyanggang dam watershed by using Terra MODIS image because it has the ability of spatio-temporal dynamics. The MODIS indices, which included the enhanced vegetation index (NDVI), were extracted from MODIS product MOD13 16-day composite datasets with a spatial resolution of 250m from 2010.01.01 to 2015.06.30. We found that application of Vegetation Condition Index (VCI) and Standardized Vegetation Index (SVI) was suitable for monitoring the drought area. The result can be used to acquire the drought data scattered and demonstrate the potential for the use of MODIS data for temporal and spatial detection of drought effects.

2015년 소양강댐 유역에서 발생한 가뭄에 의해 많은 피해가 발생했다. 본 연구에서는 가뭄발생시 시공간적 가뭄상황이 파악 가능한 Terra MODIS 영상을 이용하여 소양강댐 유역의 가뭄분포 특성을 추정하고자 하였다. 2010년 1월 1일에서 2015년 6월 30일까지의 250m 해상도인 MODIS product MOD13 16일 합성 영상을 수집하고 식생지수(NDVI)를 구축하였다. 식생지수를 이용하여 식생상태지수(VCI)와 표준화된 표준정규 식생지수(SVI)를 이용하여 가뭄지역의 추정 기법을 제시하였다. 본 연구의 결과는 가뭄지역의 자료를 정보화하고 그 결과를 정량적으로 제시하는 방법으로 활용될 수 있으며, MODIS 자료의 이용은 시공간적 가뭄지역 탐지의 가능성을 가짐을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. An, T.Y. 2003. Development of drought map based on climatic water balance using satellite data. Master Thesis, Andong National University (안태용. 2003. 위성자료와 기후학적 물수지에 의한 가뭄지도 개발. 안동대학교 대학원 석사학위논문).
  2. Kogan, F.N. 1995a. Application of vegetation index and brightness temperature for drought detection. Advances in Space Research 15:91-100.
  3. Kogan, F.N. 1995b. Drought of the late 1980s in the United States as derived from NOAA polar orbiting satellite data. Bulletin of the American Meteological Society 76:655-668. https://doi.org/10.1175/1520-0477(1995)076<0655:DOTLIT>2.0.CO;2
  4. Kogan, F.N. 1997. Global drought watch from space. Bulletin of the American Meteorological Society 78:621-636. https://doi.org/10.1175/1520-0477(1997)078<0621:GDWFS>2.0.CO;2
  5. Kwon, H.J. 2006. Development of semidistributed hydrological drought assessment method based on SWSI(Surface Water Supply Index). Ph.D. Thesis, Konkuk University (권형중. 2006. SWSI 기반의 준분포형 수문학적 가뭄평가기법 개발. 건국대학교 대학원 박사학위논문).
  6. Kwon, H.J., H.J. Lim and S.J. Kim. 2007. Drought assessment of agricultural district using modified SWSI. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 10(1):22-34 (권형중, 임혁진, 김성준. 2007. SWSI 가뭄지수를 보완한 농촌용수구역 단위의 가뭄 평가. 한국지리정보학회지 10(1):22-34).
  7. Kwon, H.J., S.C. Shin and S.J. Kim. 2005. Climatic water balance analysis using NOAA/AVHRR satellite images. Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers 47(1):3-9 (권형중, 신사철, 김성준. 2005. NOAA/AVHRR 위성영상을 이용한 기후학적 물수지 분석. 한국농공학회논문집 47(1):3-9). https://doi.org/10.5389/KSAE.2005.47.1.003
  8. Park, J.S. and K.T. Kim. 2009. Valuation of MODIS NDVI for drought monitoring : focused on comparison of drought index. The Journal of GIS Association of Korea 17(1):117-129 (박정술, 김경탁. 2009. 가뭄모니터링을 위한 MODIS NDVI의 활용성 평가: 가뭄지수와의 비교를 중심으로. 한국공간정보시스템학회 논문지 17(1):117-129).
  9. Park, J.S., K.T. Kim, J.H. Lee and K.S. Lee. 2006. Applicability of multitemporal MODIS images for drought assessment in South Korea. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 9(4):176-192 (박정술, 김경탁, 이진희, 이규성. 2006. 봄 가뭄 평가를 위한 다중시기 MODIS 영상의 적용성 분석. 한국지리정보학회지 9(4):176-192).
  10. Park, M.J., H.J. Shin, Y.D. Choi, J.Y. Park and S.J. Kim. 2011. Development of a hydrological drought index considering water availability. Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers 53(6):165-170 (박민지, 신형진, 최영돈, 박재영, 김성준. 2011. 수자원 가용능력을 고려한 수문학적 가뭄지수의 개발. 한국농공학회논문집 53(6):165-170). https://doi.org/10.5389/KSAE.2011.53.6.165
  11. Peters, A.J., E.A. Walter-Shea, L. Ji, A. Vina, M. Hayes and M.R. Svoboda. 2002. Drought monitoring with NDVIbased standardized vegetation index. Photogrametric Engineering and Remote Sensing 68(1):71-75.
  12. Rouse, J.W., R.H. Haas, J.A. Schell and D.W. Deering. 1974. Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS. Proceedings of the Third Earth Resources Technology Satellite-1 Symposium 301−317.
  13. Shin, H.J., R. Ha, M.J. Park and S.J. Kim. 2010. Estimation of spatial evapotranspiration using the relationship between MODIS NDVI and Morton ET - for Chungju dam watershed -. Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers 52(1):19-24 (신형진, 하림, 박민지, 김성준. 2010. MODIS NDVI와 Morton 증발산량의 관계를 이용한 공간증발산량 산정 기법 연구-충주댐유역을 대상으로-. 한국농공학회논문집 52(1):19-24). https://doi.org/10.5389/KSAE.2010.52.1.019
  14. Shin, S.C. 1996. Estimation method of evapotranspiration through vegetation monitoring over wide area. Journal of Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry, and Cartography 14(1):81-88.
  15. Shin, S.C. and C.J. Kim. 2003. Application of normalized difference vegetation index for drought detection in Korea. Journal of Korea Water Resources Association 36(5):839-849 (신사철, 김철준. 2003. 우리나라에서의 가뭄 발생지역 판별을 위한 식생지수(NDVI)의 적용성에 관한 연구. 한국수자원학회논문집 36(5):839-849). https://doi.org/10.3741/JKWRA.2003.36.5.839
  16. Shin, S.C., S. Jeong, K.T. Kim, J.H. Kim and J.S. Park. 2006. Drought detection and estimation of water deficit using NDVI. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 9(2):102-114 (신사철, 정수, 김경탁, 김주훈, 박정술. 2006. NDVI를 이용한 가뭄지역 검출 및 부족수분량 산정. 한국지리정보학회지 9(2):102-114).
  17. Shin, S.C. and T.Y. An. 2007. Development of estimating method for areal evapotranspiration using satellite data. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 10 (2):70-80 (신사철, 안태용. 2007. 인공위성 자료를 활용한 광역증발산량의 산정방법개발. 한국지리정보학회지 10(2):70-80).
  18. HOOC. 2015. 06. 18. http://hooc.heraldcorp.om/view.php?ud=20150618000797.

Cited by

  1. Analyzing Relationship between Satellite-Based Plant Phenology and Temperature vol.19, pp.1, 2016, https://doi.org/10.11108/kagis.2016.19.1.030
  2. Evaluation of multi-sensor satellite data for monitoring different drought impacts vol.32, pp.9, 2018, https://doi.org/10.1007/s00477-018-1537-x
  3. SPI를 활용한 GPM IMERG 자료의 적용성 평가 vol.59, pp.3, 2015, https://doi.org/10.5389/ksae.2017.59.3.029
  4. 고랭지밭 현황 파악을 위한 Terra MODIS 위성영상 적용 vol.20, pp.3, 2015, https://doi.org/10.11108/kagis.2017.20.3.001
  5. Terra MODIS NDVI를 활용한 3월말 논지역 건조상태에 따른 가뭄표현 가능성 연구 vol.20, pp.3, 2015, https://doi.org/10.11108/kagis.2017.20.3.027
  6. MODIS 이미지를 이용한 지표특성에 따른 토양수분의 시·공간적 분포 특성 vol.59, pp.6, 2017, https://doi.org/10.5389/ksae.2017.59.6.029
  7. 수자원분야의 위성영상 활용 현황과 전망 vol.51, pp.1, 2015, https://doi.org/10.11614/ksl.2018.51.1.105
  8. 미계측지역의 위성강우 기반 가뭄감시 평가 vol.60, pp.2, 2015, https://doi.org/10.5389/ksae.2018.60.2.055
  9. KOMPSAT-2/3 위성을 활용한 강원도 인제군 소양강 상류지역의 가뭄 모니터링 vol.34, pp.6, 2015, https://doi.org/10.7780/kjrs.2018.34.6.3.2
  10. 다중시기 Sentinel-2 위성영상과 일강수량 자료를 활용한 집중호우 전후의 토지피복별 원격탐사지수 변화 분석 vol.23, pp.2, 2015, https://doi.org/10.11108/kagis.2020.23.2.070