REMOTE SENSING

SPOT VGT 10일 합성(10-day composite) NDVI

유병혁 2012. 12. 16. 01:49

SPOT S10(10-day synthesis)은 10일 최대값 합성(MVC; Maximum Value Composite) NDVI를 제공하는 최대 해상도 산물(1 km 해상도)입니다(Holben, 1986).

Holben, B. N. (1986).

Characteristics of maximum-value composite images from temporal AVHRR data.

International Journal of Remote Sensing, 7, 1417−1434.


 

S10의 품질은 P(physical) 산물의 품질과 직결됩니다.

P 산물은 대기보정(atmospheric correction)을 위한 입력 값들이 제공되는 대기상부(TOA; top-of-atmosphere) 산물입니다.

대기보정은 SMAC 알고리듬(Rahman & Dedieu, 1994)의 이용에 기초하여 수행되는데,

분자 에어로졸 산란(molecular and aerosol scattering), 수증기(water vapour), 오존(ozone), 기타 가스흡수(other gas absorption)를 보정합니다.

Rahman, H., & Dedieu, G. (1994).

SMAC: A simplified method for atmospheric correction of satellite measurements in the solar spectrum.

International Journal of Remote Sensing, 15, 123−143.


 

SPOT VGT의 대기보정을 위한 자료 입력은 아래와 같습니다.

1. 대기 수증기(atmospheric water vapour)

2. 오존(ozone, Maisongrande et al., 2004)

3. 에어로졸 광학 두께 (AOD; aerosol optical depth)

4. 대기압 추정을 위한 수치표고모델(Digital Elevation Model for atmospheric pressure estimation, Passot, 2000)

 

수증기는 프랑스 기상청(Meteo-France)에서 6시간마다 측정되며, 1.5°×1.5° 셀격자 해상도로 취득됩니다.

 

다년도 총 오존 매핑 분광계(TOMS; Total Ozone Mapping Spectrometer) 위성 관측에 기초한

오존 기후학(climatology of ozone), 에어로졸 광학 두께(AOD)는 CESBIO(Centre d'Etudes Spatiales de la Biosphère)에 의해 제공됩니다.

에어로졸 광학 두께는 NDVI와 결합된 B0 밴드에서 도출(Maisongrande et al., 2004)되나,

2001년 이전에는 위도의 함수(function of latitude)로만으로 계산되는 고정된 데이터 셋(static data set)입니다.


 

P 산물은 아래와 같은 시스템 오류(system errors)에 대하여 보정됩니다.

1. 각각 다른 채널의 편심(정위치에 안되 있고 밀림, misregistration)

2. 각 분광 밴드의 선-배열 탐지기(line-array detectors)를 따라 모든 탐지기의 보정(calibration)

 

P 산물은 단순 원주도법 지리 투영(Plate–Carrée geographic projection)으로 재표집 됩니다(SPOT Vegetation User's Guide, 2008).


 

높은 절대적 위치(high absolute location), 다중시기 등록 정확도(multi-temporal registration accuracy)는

330m RMS(Root Mean Square)의 절대적 위치 정확도 추정(absolute location accuracy estimation)을 통해 취득됩니다(Sylvander et al., 2000).


 

상태지도(status maps)는 S10 산물에 대하여 화소별 구름피복(per-pixel cloud-cover) 정보를 포함하여 제공됩니다.

구름 피복(cloud flag) 정보는 4개 밴드 대기상부 반사율(TOA reflectance)의 임계값 설정(thresholding)에 기초하며,

각 밴드의 참조 반사율 지도(reference reflectance maps)에 비교됩니다(Kempeneers et al., 2000; SPOT Vegetation User's Guide, 2008).

이 분석은 2007년에 공개된 재보정된 S10 산물에 기초하는데, 2003년 2월 1일부터 2006년 5월 31일까지 시계열 자료에 영향을 주는

SPOT VGT 기기 보정 계획(instrument calibration scheme)에 오류가 발견되었기 때문입니다(http://www.vgt.vito.be/Recalibration/newcalibrationvgt2_final.pdf).


 

SPOT 위성(SPOT-4와 SPOT-5)의 적도통과시각(equator-crossing time)은 10시 30분입니다. 

SPOT-4와 SPOT-5 위성 센서 설계는 천저각(off-nadir angles)의 공간해상도 왜곡(distortion)에 대하여

약 50° 천저각까지 자유롭게 취득될 수 있기 때문에 AVHRR 주사 배열(scanning array)보다 뛰어난 향상을 제공합니다(SPOT Vegetation User's Guide, 2008).

게다가, SPOT VGT 장비는 더 나은 항법(navigation)과 향상된 방사 민감도(sensitivity)를 비롯하여 AVHRR 센서보다 향상된 이점들을 제공합니다(Gobron et al., 2000).

 

S10은 2003년 1월까지는 SPOT-4(VGT1 센서)로부터, 그 이후부터는 SPOT-5(VGT2 센서)로부터 http://free.vgt.vito.be/origin 에서 이용 가능합니다.

SPOT-4와 SPOT-5 밴드의 분광반응함수(SRF; spectral response function)는 동일하지 않아 반사율 변화(reflectance variations)를 초래할 수 있습니다.

근적외 및 적색 밴드에서 반사율 편향(reflectance bias)은 6.3%와 2.1%가 발견되며,

이것은 관측된 NDVI에 3.4% 증가를 초래할 수 있습니다(http://www.vgt.vito.be/faq/faq.html; question 41).