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국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 레이더 기반의 지표 후방산란모델 Water Cloud Model(WCM)을 기반으로 레이더 및 광학 위성영상의 식생지수를 이용해 토양수분을 추정하는 것이다. 연구지역은 금강 유역 상류 40...

본 연구의 목적은 레이더 기반의 지표 후방산란모델 Water Cloud Model(WCM)을 기반으로 레이더 및 광학 위성영상의 식생지수를 이용해 토양수분을 추정하는 것이다. 연구지역은 금강 유역 상류 40×50 km<sup>2</sup> 면적을 대상으로 하였으며, 해당 지역을 포함하는 Sentinel-1 SAR(Synthetic Aperture Radar) 및 Sentinel-2 MSI(Multi-Spectral Instrument) 영상을 각 12일, 10일 간격으로 4년 간(2017~2020) 수집하였다. 위성영상의 전처리는 SNAP(SentiNel Application Platform)을 활용하여 Sentinel-1의 VH 및 VV 편파 영상, Sentinel-2의 적색 및 근적외선 파장대 영상을 추출하였다. 또한, 추정된 토양수분의 검증을 위해 6개 지점에서 지표 하 10 cm에서 TDR(Time Domain Reflectometry)로 측정된 토양수분 자료를 수집하였다. Forward modeling을 위해 식생지수 NDVI(Normalized Difference Vegetation Index), RVI(Radar Vegetation Index) 및 탈분극비(Depolarization Ratio, DR)를 활용해 VV 편파 후방산란계수를 모의하였다. WCM의 매개변수는 비선형최소제곱법(Nonlinear least square)을 활용해 보정하였다. Forward modeling 결과 NDVI, DR, RVI 순으로 식생층에 의한 양방향 감쇠가 잘 설명되었으며, 모의된 VV 편파 후방산란계수는 Sentinel-1 VV 편파 후방산란계수와의 비교를 통해 검증하였다. 검증된 후방산란계수를 inversion 하여 토양수분으로 변환하였고, 추정토양수분과 실측 토양수분은 NDVI 0.6 이상에서 bias가 급격히 증가하는 경향을 나타냈다.