MODIS자료를 이용한 북한 개마고원 및 백무고원 식생의 생물계절 모니터링

차수영 ( Su Young Cha ),서동조 ( Dong Jo Seo ),박종화 ( Chong Hwa Park ) 대한원격탐사학회 2009 大韓遠隔探査學會誌 Vol.25 No.5

NDVI(Normal Difference Vegetation Index)는 식생의 광합성량과 직접적인 상호관련성이 있기 때문에 생태학적인 목적으로 이러한 지수들의 수많은 응용 가능성이 있다. 본 연구에서는 시계열 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) NDVI 자료를 이용하여 9년 동안 (2000~2008)의 북한 북부고원지대 아고산·고산 식생의 생물계절 특징을 모니터링 하였다. 5월 초순의 급격한 성장 이후 6월부터 8월까지 NDVI값은 0.8이상 지속적으로 유지되었고 최대 식생 생산량과 시기는 각각 0.86, 7월 28일 이었다. 식생 성장의 시작과 쇠퇴는 평균적으로 각각 5월 9일, 9월 30일이었고, NDVI 값은 각각 0.51,0.54이었다. 식생 성장 기간은 2003년에 128일로 가장 짧았고 2000년과 2005년은 176일로 가장 길었다. 그리고, 동일한 수직적 산림 식생 환경을 가지고 있는 남한의 설악산과 지리산의 생물계절 특성과 비교하였다. 남북한의 아고산·고산 식생대는 약 30일 이상의 식생 생육 기간의 차이가 있었고 남한지역이 MODIS 자료의 합성 주기인 16일만큼 개서시기가 빨랐다. 본 연구는 북한 고원지대 산림 식생의 시계열 및 생물계절적인 변화를 정량적으로 분석한 연구로서 그 의의가 클 뿐만 아니라 북한 지역의 산림 식생라이브러리 작성 및 통일을 대비한 북한 자연환경계획 수립에 기초 베이스맵으로 활용될 수 있다. Many researches have shown that NDVI provides a potential methods to derive meaningful metrics that describe ecosystem functions. In this paper we investigated the use of the MODIS NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) to monitor vegetation phenology dynamics of Northern plateau region, North Korea, during last 9-years (2000~2008). The findings of this paper can be summarized as follows. First, the length of growing season ranged from a low of 128 days in 2003 to a high of 176 days in 2000 and 2005. On the average of the last 9 years, the highest NDVI of 0.86 was marked on 28 July. Greenup onset occurs at the start of May, while the senescence begins between late September and October. Second, these annual vegetation cycles were compared with Seorak and Jiri Mountain regions of South Korea which have similar vegetation condition. Greenup onsets in South Korea were observed earlier than those of North Korea and the average time lag between the South and North Korea in Greenup was about 16 days which is a time-resolution of remotely sensed data. Sub-alpine conifers of such areas may be severely affected by the large of phenological characteristics due to the global warming trend.

시계열 MODIS 자료의 식생지수를 이용한 북한 개마고원 지역의 생물계절 특성 연구

차수영(Su-young Cha),서동조(Dong-jo Seo),박종화(Chong-hwa Park) 한국콘텐츠학회 2009 한국콘텐츠학회 종합학술대회 논문집 Vol.7 No.1

최근 북한지역에 발생한 홍수와 가뭄 등 심각한 자연재해의 원인이 악화된 식량난으로 인한 과도한 산림의 훼손으로 추정되고 있어 북한 지역의 산림 생태계에 대한 연구의 필요성을 더욱 확인하는 계기가 되고 있다. 위성자료로부터 얻을 수 있는 식생지수(NDVI)는 농작물, 초목, 산림등과 같은 중요한 식생자원을 모니터링 하기 위해 설계된 도구로 식생의 활력도를 정량적으로 표현할 수 있다. 또한, 식생지수는 개략적인 식생을 파악하는데 주로 사용되기 때문에 초기조사에 많이 이용되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 개마고원지대를 포함하는 표고 1000m 이상의 한대림지대의 산림식생에 대해 9년(2000~2008)간의 시계열 MODIS영상에서 나타나는 식생지수의 생물계절 특징을 분석하였다. 식생이 성장하기 시작하는 시기(the beginning of the growing season)는 5월 9일 이후부터 5월 25일 사이의 기간으로 나타났고, 식생의 휴면 시기(the end of growing season)는 9월 14일부터 9월 30일 사이 기간으로 관측되었다. 이는 4월 초에 시작하고 10월에 사라지는 한반도의 일반적이 식생패턴보다 성장은 한달 늦게, 휴면은 한달 이르게 한다는 것이 확인되었다. 또한, 8월 초순의 NDVI 값이 9년 동안 계속적으로 가장 높은 값을 보여주고 있다. 이것은 개마고원지역 및 주변 한대림 지대는 7월 말에서 8월 초순에 식생이 가장 활발한 것을 의미한다. 9년 동안 전반적인 식생지수는 0.2~0.9 값을 보였고, 특이할 점은 9년 동안의 평균적인 NDVI 값에 비해 2002년의 식생의 활동이 봄에 빨리 개화하고 가을에 일찍 지는 패턴을 보였다.

시계열 MODIS 영상자료를 이용한 산림의 연간 탄소 흡수량 지도 작성

차수영 ( Su Young Cha ),피웅환 ( Ung Hwan Pi ),박종화 ( Chong Hwa Park ) 대한원격탐사학회 2013 大韓遠隔探査學會誌 Vol.29 No.5

매일 단위로 수신되는 MODIS 인공위성자료를 이용하여 계산한 시계열 식생지수 자료는 1년 주기의 생물계절 특성을 나타내는 복잡한 파형으로 표현될 수 있다. 이러한 복잡한 파형도 단순한 파형의 합성으로 이루어지는데 이산 퓨리에 변환 분석 기법은 이들을 각각의 하모닉들로 추출해 내어 다양한 주기별로 생육을 달리하는 식생의 특성을 설명할 수 있다. 특히 이산 퓨리에 분석을 통해 도출된 시계열 식생지수 자료의 1차 하모닉 값은 1년 동안 변화하는 총 잎의 생장량을 나타내는 것으로써 나무의 상대성장회귀식 추정에 의해 식생이 1년 동안 탄소를 흡수한 양을 나타내는 지상부 바이오매스양을 설명한다. 따라서 1차 하모닉 값의 변화량은 1년 동안 식생이 탄소를 흡수하는 양을 나타낸다고 할 수 있는데, 시계열 MODIS 자료에서 추출된 6220여개의 표본들의 1차 하모닉 10년 평균값과 산림청의 입목 축적량 데이터를 통해 추정된 연간 단위면적당 이산화탄소 흡수량을 이용하여 수종별 비례상수를 도출할 수 있었다. 남한 산림지역에 한하여 총이산화탄소 흡수량은 2000년 이후 10년 평균 약 5천6백만톤으로 계산되었고 이것은 발표된 남한 산림의 연간 이산화탄소 흡수량에 근접하였다. 본 연구에서 제시한 방법은 보편적 비례상수를 이용하여 식생의 연간탄소 흡수량을 추정함으로써 시계열 위성영상 자료를 이용하여 매년 변화하는 산림의 이산화탄소 흡수량 지도를 반복하여 정량적으로 제작할 수 있는 환경공간정보를 제공한다. Time-series data of Normal Difference Vegetation Index (NDVI) obtained by the Moderateresolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) satellite imagery gives a waveform that reveals the characteristics of the phenology. The waveform can be decomposed into harmonics of various periods by the Fourier transformation. The resulting nth harmonics represent the amount of NDVI change in a period of a year divided by n. The values of each harmonics or their relative relation have been used to classify the vegetation species and to build a vegetation map. Here, we propose a method to estimate the annual amount of carbon absorbed on the forest from the 1st harmonic NDVI value. The 1st harmonic value represents the amount of growth of the leaves. By the allometric equation of trees, the growth of leaves can be considered to be proportional to the total amount of carbon absorption. We compared the 1st harmonic NDVI values of the 6220 sample points with the reference data of the carbon absorption obtained by the field survey in the forest of South Korea. The 1st harmonic values were roughly proportional to the amount of carbon absorption irrespective of the species and ages of the vegetation. The resulting proportionality constant between the carbon absorption and the 1st harmonic value was 236 tCO2/5.29ha/year. The total amount of carbon dioxide absorption in the forest of South Korea over the last ten years has been estimated to be about 56 million ton, and this coincides with the previous reports obtained by other methods. Considering that the amount of the carbon absorption becomes a kind of currency like carbon credit, our method is very useful due to its generality.

Czochralski법을 이용한 금속 단결정의 성장과 구조적, 전기적 성질에 관한 연구

박정훈,차수영,박상언,김성규,조채룡,박혁규,김형찬,정명화,정세영,Park, Jeung-Hun,Cha, Su-Young,Park, Sang-Eon,Kim, Sung-Kyu,Cho, Chae-Ryong,Park, Hyuk-K.,Kim, Hyung-Chan,Jeong, Myung-Hwa,Jeong, Se-Young 한국결정학회 2005 韓國結晶學會誌 Vol.16 No.2

It is well known that the general metals have a lot of grain boundaries. The grain boundaries play a negative role to increase the resistivity and to decrease the conductivity. The small resistivity and the large conductivity have been a goal of the material scientists, and no signal noise, perfect signal transfer, and the realization of the real sound are the dream of electronic engineers and audio manias. Generally, oxygen free copper (OFC) and Ohno continuous casting (OCC) copper cables have been used for the purpose of the precise signal transfer and low noise. However they still include a lot of grain boundaries. In our study, we have grown the single crystal by the Czochralski method and succeeded to produce single crystal wires from the crystal in the dimension of $0.5{\times}0.5{\times}2500mm$. The produced wire still possesses very good single crystal properties. We observed the structure of the wire, and measured the resistance and impedance. Glow Discharge Spectrometer (GDS) was used for analyzing the compositions of copper single crystals and commercial copper. Current-Voltage curve, resistance, total harmonic distortion and speaker frequency response were measured for comparing electrical and acoustic properties of two samples.

고해상도 수치항공정사영상기반 하천토지피복지도 제작을 위한 분류기법 연구

김영진 ( Young Jin Kim ),차수영 ( Su Young Cha ),조용현 ( Young Hyeon Cho ) 대한원격탐사학회 2014 大韓遠隔探査學會誌 Vol.30 No.2

하천을 복원하거나 정비하는데 있어서 중요한 하천의 실태를 파악하는데, 하천 피복상태 정보는 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 하천의 피복상태 정보를 효율적이고 경제적으로 획득하기 위해 고해상도 항공정사영상의 효과적인 분류를 위한 감독분류 방법을 시험하고 하천토지피복지도 작성을 위한 최적 분류 방법을 검증하였다. 항공 정사영상의 CIR 영상과 RGB 영상을 이용한 하천토지피복 분석과정은 하천토지피복분류 항목 선정, 감독분류, 정확도 평가 및 분류지도 작성의 순서로 수행하였다. 분류 항목은 수역, 도로, 건물, 초지, 산림, 나지, 밭의 7가지 항목을 선정하였다. 감독 분류 알고리즘으로는 최대우도분류, 최소거리분류, 평행육면체분류, 마하라노비스거리분류 기법을 적용하였다. 감독분류의 분류정확도를 개선하기 위해 필터링과 훈련지역의 왜도 검증을 수행한 결과 CIR 영상을 이용한 최대우도분류 기법이 가장 높은 정확도를 보였다. The information on the land cover along stream corridor is important for stream restoration and maintenance activities. This study aims to review the different classification methods for mapping the status of stream corridors in Seom River using airborne RGB and CIR digital ortho imagery with a ground pixel resolution of 0.2m. The maximum likelihood classification, minimum distance classification, parallelepiped classification, mahalanobis distance classification algorithms were performed with regard to the improvement methods, the skewed data for training classifiers and filtering technique. From these results follows that, in aerial image classification, Maximum likelihood classification gave results the highest classification accuracy and the CIR image showed comparatively high precision.

기판후면 온도 모니터링을 이용한 CIGS 하향 증착시스템 개발

김은도(Eundo Kim),차수영(Su-Young Cha),황도원(Do-Weon Hwang),조성진(Seong Jin Cho),김충기(Chung-Gi Kim),김종필(Jong-Pil Kim),윤재호(Jae Ho Yun),김상훈(Sang Hoon Kim) 한국신재생에너지학회 2013 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.11