REMOTE SENSING

MODIS 식생지수(EVI) 데이터 처리 및 통계

유병혁 2020. 12. 18. 12:51

안녕하세요? 이번 글은 MODIS 식생지수 중 EVI 데이터를 처리한 후, 구역 통계를 계산하는 과정을 정리해 보겠습니다.

 

이전 글은 아래 링크를 참조하시기 바랍니다.

 

MODIS 식생지수 (MOD13Q1) 데이터 다운로드 방법 소개

안녕하세요? 이번 글은 Terra 위성에 탑재된 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 센서 데이터셋 중 식생지수 (MOD13Q1) 데이터를 다운로드 받는 방법을 정리해 보겠습니다. 일단 NASA LP DACC..

blog.daum.net

이전 글에서 내려받은 MODIS 데이터를 열어봅니다.

탐색기 패널에서 해당 데이터를 더블클릭해서 아래 목록 중 EVI를 선택합니다.

아래와 같이 레이어가 추가되었는데요,

'전체 보기' 버튼을 클릭해보겠습니다.

아래 그림과 같이 MODIS 데이터는 다소 특이한 형태로 표출되고 있습니다.

현재 MODIS 데이터는 Sinusoidal grid tiling system(사이누소이덜 그리드 타일링 시스템)으로 정의되어 있습니다.

 

LP DAAC - MODIS Overview

The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) instrument is operating on both the Terra and Aqua spacecraft. The Terra satellite was launched on December 18, 1999 and the Aqua on May 4, 2002. It has a viewing swath width of 2,330 km and views t

lpdaac.usgs.gov

우리가 실습 중인 데이터의 파일명은 'MOD13Q1.A2000049.h28v05.006.2015136104748.hdf'입니다.

파일명 중 'h28v05'가 아래 사이누소이덜 타일링 그리드에서 특정 위치를 지시하는 걸 알 수 있습니다.

참고로, 사이누소이드(sinusoid)는 수학에서 사인 곡선(sine curve)를 의미합니다.

현재 MODIS 데이터의 좌표계를 변환해 보겠습니다.

먼저, 프로젝트 좌표계를 정의해 보겠습니다.

 

화면 하단 정보 바의 '알 수 없는 좌표계'를 클릭하고,

 

프로젝트 속성 창에서 'EPSG:4326'을 검색, 지정해 줍니다.

결과는 다음과 같습니다. 이제 우리에게 익숙한 형태로 보이죠?!

이번에는 EPSG:4326을 MODIS 데이터의 레이어 좌표계로 지정해 보겠습니다.

화면 상단 메뉴 바 중 '래스터 > 투영 > 워프(재투영)'을 실행합니다.

아래 실행 창에서,

대상 좌표계를 'EPSG:4326'으로 지정한 후,

파일명을 아래와 같이 정의해 주겠습니다.

자, 이제 MODIS 데이터의 사이누소이덜 그리드가 EPSG:4326 좌표계로, 포맷은 HDF4에서 GeoTIFF로 변환되었습니다.

이번에는 식생지수의 값을 변환해 보겠습니다. 현재 EVI는 -1845에서 7641 값으로 표출되고 있는데요, 이전 글의 그림을 다시 보시면 해당 지수의 Valid Range(유효 범위)는 -2000부터 10000, Scale Factor(축척 비율)은 0.0001인 것을 확인하실 수 있습니다. 즉, 현재 EVI에 축척 비율을 반영해야 우리가 원하는 식생지수 값으로 변환할 수 있습니다.

'래스터 > 래스터 계산기'를 실행해 보겠습니다.

표현식은 다음과 같이 0.0001을 곱하는 방식입니다.

자, 그럼 결과를 확인해볼까요?!

아래와 같이 식생지수 값이 변환되었습니다.

이번에는 변환된 값을 기준으로 경위도별 식생지수 통계를 구해보겠습니다.

공간 처리 툴박스에서 '그리드 생성'을 검색, 실행해 봅니다.

아래와 같은 형태인데요,

여기서 그리드 유형은 '사각형 (폴리곤)'으로,

그리드 범위(xmin, xmax, ymin, ymax)는 동경은 124-132도, 북위는 33-39도로 정의해 줍니다. 

결과 GRID의 파일명을 더블클릭한 후, 심볼을 설정해 주겠습니다.

'채우기 > 단순 채우기'를 클릭한 후,

'채우기 색상'을 '투명 채우기'로 변경해 줍니다.

결과는 아래와 같습니다. 식생지수 심볼도 변경해 볼까요?!

식생지수 레이어명을 더블클릭한 후, '레이어 속성 > 심볼'에서,

렌더링 유형을 '단일 밴드 유사색상'으로 변경해 줍니다.

최소값과 최대값은 각각 -1, 1로 지정해 주겠습니다.

색상 램프 중 하나를 선택해 줍니다. 저는 직접 만든 NDVI colorscale을 지정했습니다.

모드를 '등간격'으로 변경하고 급간을 11로 조정해서 0.2 간격으로 색상을 정의해 줍니다.  

자, 이제 결과를 보면,

아래와 같이 식생지수 심볼이 적용된 것을 확인하실 수 있습니다.

이번에는 '구역 통계'를 계산해 보겠습니다.

래스터 레이어는 식생지수, 구역 벡터 레이어는 경위도 그리드를 선택하고, 

출력 열 접두어는 '000218_'를,

계산할 통계는 '탐색' 버튼을 클릭한 후,

다중 선택 창에서 평균, 표준 편차, 최소값, 최대값을 선택해 줍니다.

자, 이제 실행해 보면,

아래와 같이 결과값을 확인할 수 있습니다. 여기까지 MODIS 데이터 처리 및 통계를 정리해 봤습니다.