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산림지리정보시스템과 Landsat 위성영상을 이용한 강원도 상록수림의 영급과 식생지수 비교

산림지리정보시스템과 Landsat 위성영상을 이용한 강원도 상록수림의 영급과 식생지수 비교. 한승하 지도교수 이훈열 강원대학교 지구물리학과. 목 차. 서론 연구지역 및 위성영상 자료 기초이론 - 산림지리정보시스템 - Landsat-5 TM 센서 분광특성 자료처리 - 위성영상 기하보정 - 정규화식생지수 (NDVI) - FGIS 수치임상도의 좌표변환과 상록수림 추출 산림지리정보시스템의 영급과 NDVI 통계치 비교 결론. 1. 서 론.

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산림지리정보시스템과 Landsat 위성영상을 이용한 강원도 상록수림의 영급과 식생지수 비교

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Presentation Transcript

  1. 산림지리정보시스템과 Landsat 위성영상을 이용한 강원도 상록수림의 영급과 식생지수 비교 한승하 지도교수 이훈열 강원대학교 지구물리학과

  2. 목 차 • 서론 • 연구지역 및 위성영상 자료 • 기초이론 - 산림지리정보시스템 - Landsat-5 TM 센서 분광특성 • 자료처리 - 위성영상 기하보정 - 정규화식생지수(NDVI) - FGIS 수치임상도의 좌표변환과 상록수림 추출 • 산림지리정보시스템의 영급과 NDVI 통계치 비교 • 결론

  3. 1.서 론 • 원격탐사는 지리정보시스템(GIS) 및 위성영상 등을 이용하여 지표면의 물리현상 및 대기 관찰 등에 적용 • 지리정보시스템은 산림을 포함한 지형정보 분야에 활용 • 산림지리정보시스템(FGIS)과 위성영상 사이의 상호관계 또는 연관성을 통해 앞으로의 산림 원격탐사에 적용 가능성 확인 • 산림지리정보시스템의 영급과 Landsat-5 TM 11월 영상의 식생지수 비교

  4. 2.연구지역 및 위성영상 자료 • Landsat-5 TM 115-034 지역 • 촬영 날짜: 2005년 11월 22일 • 영상자료출처: RSGS-CHINA • (Remote Sensing • satellite Ground Station) • 북위 36˚33´~38˚18´ 동경 126˚58´~129˚1´ (172km X 186km)

  5. 3.기초이론 - 산림지리정보시스템(Forest Geographic Information System, FGIS) • 1995년, 국가지리정보시스템(NGIS) 기본계획을 연계하여 산림청에서 산림지리정보시스템(FGIS) 구축 • 산림공간정보 DB화-산림기본주제도의 수치화 작업 수행(1995-2001년) • 현재 산림자원의 합리적 관리와 지리정보 유통 활성화(2002-2007년)

  6. 산림기본주제도 1. 임상도: 나무의 수종, 나이, 둘레, 밀도 - 국립산림과학원의 전국 산림자원 3차 조사(1986-1992년)에 의한 산림자원분포지도, 축척-1:25,000 2. 임도망도: 산림 내 도로의 위치, 길이, 시설 등 3. 산림입지도: 산림의 표고, 위치, 경사, 토양 색깔, 토양 건습도 4. 산림이용기본도: 보전임지, 준보전임지의 경계표시 및 속성자료 5. 국유림임소반도: 국유림에 대한 경계표시 및 속성자료

  7. 수치임상도의 영급(Age Class) 영급: 나무의 나이를 일정한 연령으로 나눈 계급

  8. Landsat-5 TM 센서의 밴드 별 분광 특성

  9. 4.자료처리 - 위성영상 기하보정(Geometric Correction) 기하보정 전 기하보정 후

  10. 정규화식생지수-NDVI(Normalized Difference Vegetation Index) • 식생지수: 식생의 분포와 상태, 활동성 등을 수치적으로 표현하기 위하여 고안된 지수 - 단위가 없는 복사 값 - 녹색식물의 엽량 및 광합성 흡수복사량과 관련된 지표 • NDVI 추출 방법 • -1<NDVI<1 • 식생이 밀접한 지역일수록 1에 근접한 값 물, 구름, 눈, 암반 및 나지: 0에 가까운 극소의 값 0이하의 값은 식생지역이 아님을 뜻함

  11. 2005년 11월 22일 NDVI 적용 영상

  12. FGIS 수치임상도의 좌표변환 • FGIS의 수치임상도를 2005년 11월 영상의 좌표체계와 일치화 – ArcView의 Projection Utility 사용

  13. 좌표변환의 경도보정 • 경도보정: 수치임상도와 영상 간의 약 300m의 오차 → 약 10.405초(=0.002890277)의 경도보정 • Central Meridian: 127.002890277 경도보정 전 경도보정 후

  14. 소나무림 잣나무림 FGIS 수치임상도의 상록수림 추출 Background: Landsat-5 영상

  15. 1영급 2영급 3영급 4영급 5영급 6영급 7영급 FGIS 상록수림 지역의 영급 분포 • 상록수림의 영급 분포

  16. 5.FGIS의 영급과 NDVI 통계치 비교 • 상록수림 지역의 영급과 식생지수와의 상관관계 확인 • 각 영급에 해당하는 픽셀들이 나타내는 식생지수 통계처리 → 평균 NDVI 통계 값 • 산림지역의 음영지대를 제거하기 위하여 최소 NDVI 값을 　　단계별로 높이면서 적용함 • 영상에 적용한 NDVI의 범위 • 0<NDVI<1 • 0.1<NDVI<1 • 0.2<NDVI<1 • 0.3<NDVI<1

  17. NDVI 범위 별 위성영상 0<NDVI<1 0.1<NDVI<1

  18. NDVI 범위 별 위성영상 0.2<NDVI<1 0.3<NDVI<1

  19. 영급 별 평균 NDVI 통계 값

  20. 영급 별 평균 NDVI 통계 값 분포 양상

  21. Outlier Removal-에러 데이터 제거 • 2005년 11월 22일 NDVI 영상의 식생지수 분포도(Scattergram) - NDVI 값이 높은 대역 에서 에러 데이터로 추정되는 값들을 제거 • NDVI 최대값 보정 ∴ 0.2<NDVI<0.6

  22. 0.2<NDVI<0.6 범위의 영급 별 평균 NDVI 분포 양상

  23. 6.결 론 • FGIS 수치임상도의 영급과 Landsat-5 2005년 11월 영상의 NDVI 비교 결과, 0.2<NDVI<1 범위에서 영급과 식생지수의 상관성이 비교적 높게 나옴 • Outlier Removal을 이용한 에러 데이터를 제거한 결과 0.2<NDVI<0.6 범위에서 상관성이 더 높다고 판단 • 대기보정, 지형보정(음영지대 제거 등) 필요 • 식생지역과 비식생지역의 뚜렷한 구별을 위한 고해상도의 위성영상 축적 필요

  24. 감사합니다

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