한국농림기상학회지, 제 8권 제2호(2006) (pISSN 1229-5671, eISSN 2288-1859)
Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology, Vol. 8, No. 2, (2006), pp. 86~96
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SPOT/VEGETATION NDVI 자료를 이용한
동북아시아의 생태기후지도

박윤영, 한경수
부경대학교 위성정보과학과

(2006년 04월 27일 접수; 2006년 05월 25일 수락)

Ecoclimatic Map over North-East Asia Using SPOT/VEGETATION
10-day Synthesis Data

Youn-Young Park, Kyung-Soo Han
Department of Satellite Information Science, Pukyung National University, Busan, Korea

(Received April 27, 2006; Accepted May 25, 2006)

ABSTRACT
Ecoclimap-1, a new complete surface parameter global database at a 1-km resolution, was previously presented. It is intended to be used to initialize the soil-vegetation- atmosphere transfer schemes in meteorological and climate models. Surface parameters in the Ecoclimap-1 database are provided in the form of a per-class value by an ecoclimatic base map from a simple merging of land cover and climate maps. The principal objective of this ecoclimatic map is to consider intra-class variability of life cycle that the usual land cover map cannot describe. Although the ecoclimatic map considering land cover and climate is used, the intra-class variability was still too high inside some classes. In this study, a new strategy is defined; the idea is to use the information contained in S10 NDVI SPOT/VEGETATION profiles to split a land cover into more homogeneous sub-classes. This utilizes an intra-class unsupervised sub-clustering methodology instead of simple merging. This study was performed to provide a new ecolimatic map over Northeast Asia in the framework of Ecoclimap-2 global database construction for surface parameters. We used the University of Maryland’s 1km Global Land Cover Database (UMD) and a climate map to determine the initial number of clusters for intra-class sub-clustering. An unsupervised classification process using six years of NDVI profiles allows the discrimination of different behavior for each land cover class. We checked the spatial coherence of the classes and, if necessary, carried out an aggregation step of the clusters having a similar NDVI time series profile. From the mapping system, 29 ecosystems resulted for the study area. In terms of climate-related studies, this new ecosystem map may be useful as a base map to construct an Ecoclimap-2 database and to improve the surface climatology quality in the climate model.

Keyword: SPOT/VEGETATION, NDVI, Ecoclimatic base map, Sub-clustering

MAIN

적요

새로운 개념과 알고리즘으로 완성된 지표 변수 데이터베이스인 Ecoclimap-1이 전 지구 영역에 대해 1km의 해상도로 제공 된 바 있다. 이것은 기상과 기후의 모델에서 토양과 식물과 대기 사이의 이동을 정량적으로 표현하기 위해 고안 되었으며, Ecoclimap-1 데이터베이스를 구성하는 지표변수 자료들은 토지피복지도와 기후지도를 중첩하여 얻어진 생태기후 지도를 기본 주제도로 사용하여 각 클래스에 대한 값(per-class)으로 제공된다. 생태기후지도의 제작은 일반적으로 사용하는 토지피복분류가 나타내지 못하는 동질 피복 내 생장 주기의 변동성을 고려하기 위한 것이다. 그러나 이렇게 중첩하여 얻은 주제를 사용하더라도 역시 같은 class 내부의 식생 생장 주기의 변동성은 여전히 높게 나타나는 경향을 보였다. 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하기 위하여 새로운 방법으로, SPOT/VEGETATION S10 NDVI 자료를 이용하여 토지피복지도와 기후지도의 단순 중첩이 아닌 동일 토지피복 클래스 내의 subclustering을 통하여 보다 동질의 하위 집단으로 분류한다. 본 연구는 Ecoclimap-2 project의 전 지구 데이터 베이스 구축의 일환으로 동북 아시아 지역의 생태기후지도 제작을 수행하였다. 사용된 토지피복지도는 University of Maryland Global Land Cover Database를 사용하였고 기후지도는 각 토지피복 클래스의 sub-clustering시 초기 군집의 수를 결정하기위한 보조 자료로 사용하였다. 1999년부터 2004년 총 6년 동안의 NDVI 10-day 자료를 이용하였고 한 UMD토지피복 class내에 존재하는 모든 화소의 시·공간 긴밀도를 분석하여 비슷한 NDVI 정보를 가지는 화소들을 통합하였다. 이러한 과정을 통해 동북아시아를 총 29개의 ecosystem으로 정의 하였다. 이러한 ecosystem map은 앞으로의 기후 모델 연구에 있어 중요한 기본 주제도로 유용할 것으로 보이며 또한 생태계모델, 기상모델의 중요한 input 자료로서 쓰여 질 것으로 사료 된다.

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