NDVI와 PRI를 이용한 식생 반응 자료 활용연구

이의재1*, 김명주2, 이도원2, 이상덕1,2,3

(1강원대학교 미세먼지통합관리학과, 2강원대학교 산림환경시스템학과, 3강원권미세먼지연구관리센터)

A Study on the Use of Vegetation Response

Data Using NDVI and PRI

Ui-Jae Lee1*, Myeong-Ju Kim2, Do-Won Lee2, Sang-Deok Lee1,2,3

(1Department of Integrated Particulate Matter Management, Kangwon National University,

2Department of Forest Environment System, Kangwon National University,

3Gangwon Particle Pollution Research and Management Center)

요약: 인공위성은 원격으로 산림을 관측하기에 유용하며 다양한 관측자료를 생성한다. 위성 탑재체를 이용하여 다양한 파장대를 분석함으로써 숲의 분포와 활력을 추정할 수 있다. 식물반응지수 (PRI, Plant Response Index)는 자외선을 이용하여 식물에 미치는 영향을 산정한다. 반면 정규화된 차이 식생 지수(NDVI)는 적외선과 근적외선을 사용하여 식물의 활력을 관찰한다. 이러한 원격 데이터는 현장 조사로는 달성하기 어려운 산림 분포를 효과적으로 이해할 수 있다는 장점이 있다. 2020년에 발사된 우리나라 천리안 2B 위성에 탑재된 정지궤도환경감시분광기(GEMS)는 지속적으로 PRI 데이터를 생성하고 있다. 기존에는 Terra/Aqua, Sentinel 등의 위성에서 생성된 NDVI 데이터가 산림 모니터링에 일반적으로 사용이 되어왔다. 따라서 본 연구는 국내에서 GEMS로 생성된 PRI 데이터가 기존 NDVI 데이터를 대체할 수 있는지 파악하는 것을 목표로 한다. 또한 PRI와 NDVI를 비교하여 각각의 강점과 약점을 분석하고자 한다. 본 연구의 목적은 국내 산림 모니터링에 있어 GEMS PRI 데이터의 유용성을 평가하는 것을 목표로 한다.

Abstract: Satellites are useful for remotely observing forests and produce a variety of observational data. By analyzing various wavelength bands using satellite payloads, it is possible to estimate forest distribution and vitality. The Plant Response Index (PRI) uses ultraviolet rays as a vegetation response index to calculate their effects on plants. The Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), on the other hand, observes plant vitality using infrared and near-infrared rays. Such remote data offers the advantage of effectively understanding forest distribution, which is difficult to achieve through comprehensive field surveys. The Geostationary Environment Monitoring Spectrometer (GEMS) onboard Korea's Cheollian 2B satellite, launched in 2020, continues to generate PRI data. Previously, NDVI data generated by satellites such as Terra/Aqua and Sentinel has been commonly used for forest monitoring. Therefore, this study aims to determine whether the PRI data produced by the GEMS payload in Korea can serve as a substitute for existing NDVI data. Additionally, we seek to compare PRI and NDVI to analyze their respective strengths and weaknesses. The purpose of this study is to evaluate the usefulness of GEMS PRI data in forest monitoring in Korea.

사사: 본 연구는 환경부 강원권 미세먼지연구관리센터(NIER-2021-03-03-007), 한국환경산업기술원 미세먼지관리 특성화대학원의 지원을 받아 수행된 연구임.