KR20110094902A - Normalized difference vegetation index correction method using spatio-temporal continuity - Google Patents

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KR20110094902A
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Abstract

PURPOSE: A vegetation index correction method using visual continuous is provided to supply a good quality of vegetation index. CONSTITUTION: An MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) vegetation index information and quality information are obtained from a vegetation index generation center(S300). A correction area is determined among the MODIS vegetation index information(S310). The MODIS vegetation index information project the correction area through an MRT(MODIS Reprojection Tool) and is attached to the correction area as a material.

Description

시공간 연속성을 이용한 식생 지수 보정방법{Normalized difference vegetation index correction method using spatio-temporal continuity}Normalized difference vegetation index correction method using spatio-temporal continuity}

본 발명은 시공간 연속성을 이용한 식생 지수(또는, 간략하게 식생수라고도함) 보정방법에 대한 것으로, 위성을 이용한 원격 탐사로부터 생성된 연속하는 식생 지수 정보에서 구름 또는 적설에 의한 오염 및 결측, 에어로졸 등에 의한 대기의 영향 및 탐사 잡음 등의 문제점 들을 제거하는 식생 지수 보정방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for calibrating vegetation index (or simply referred to as vegetation number) using space-time continuity, which is caused by cloud or snow pollution and missing, aerosol, etc. in continuous vegetation index information generated from remote sensing using satellite. The present invention relates to a vegetation index correction method that eliminates problems such as atmospheric effects and exploration noise.

지면의 식생 상태를 나타내는 대표적인 정보로 식생 지수가 사용되고 있다. 이 식생 지수는 그 중요성에도 불구하고 현장 관측을 통한 광역의 정보 구축은 현실적으로 불가능하다. 그 대안으로 인공 위성이 탐사한 다양한 종류의 정보를 이용하여 광역의 식생 지수를 산출하고 있다. The vegetation index is used as representative information indicating the vegetation state of the ground. Despite the importance of this vegetation index, it is practically impossible to construct regional information through field observations. As an alternative, a wide range of vegetation indices are used to calculate the wide vegetation index.

그러나, 이러한 인공 위성에 의해 생성된 원격 탐사 정보로부터 생성된 식생 지수 정보는 구름에 의한 오염 또는 결측, 대기의 영향에 의한 왜곡된 정보를 가지고 있을 뿐만 아니라 시공간적으로 연속적이지 않은 문제점을 가지고 있다. However, vegetation index information generated from remote sensing information generated by such satellites not only has distorted information due to cloud pollution or missing or influence of the atmosphere, but also has a problem in that it is not continuous in time and space.

본 발명은 위에서 제기된 종래 기술에 따른 문제점을 해소하고자 제안된 것으로서, 인공 위성에 의해 생성된 식생 지수 정보에서 왜곡된 정보를 제거하는 보정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the problems according to the prior art, and an object thereof is to provide a correction method for removing distorted information from vegetation index information generated by a satellite.

또한, 본 발명은 인공 위성에 의해 생성된 식생 지수 정보를 시공간적 연속성을 가지고 보정하는 보정방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide a correction method for correcting vegetation index information generated by a satellite with space-time continuity.

본 발명은 위에서 제기된 과제를 달성하기 위해, 시공간 연속성을 이용한 식생지수 보정방법을 제공한다. 이 식생 지수 보정 방법은, 로(raw) 데이터의 MODIS(고분해능 영상 분광계:Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 식생 지수 정보 및 품질 정보를 식생 지수 생성 센터로부터 획득하는 획득 단계; 상기 MODIS 식생 지수 정보 중 보정 영역을 결정하고 MRT(MODIS Reprojection Tool: 재투영 도구)를 이용하여 재투영함으로써 상기 MODIS 식생 지수 정보를 상기 보정 영역에 대해 하나의 자료로 붙여주는 재투영 단계; 상기 품질 정보를 바탕으로 상위 품질 화소들만의 평균으로 상기 MODIS 식생 지수 정보로부터 적어도 1년간의 월별 식생 지수 정보를 합성하는 합성 단계; 상기 적어도 1년간의 월별 식생 지수 정보 중 육지와 수변을 구별하는 수변을 마스킹하는 수변 마스킹 단계; 마스킹된 월별 식생 지수 정보를 적어도 3개월 단위로 시간적 불연속을 체크하여 적어도 하나의 월단위 화소가 불량인지를 판단하여 상기 월별 식생 지수 정보를 보정하는 화소 불량 판단 단계; 상기 보정 영역 중 특정 영역의 반경(R) 내에서의 가용 화소를 체크하는 가용 화소 체크 단계; 상기 가용 화소가 5개 이상 있는지를 판단하여 상기 월별 식생 지수 정보를 보정하는 가용 화소 판단 단계; 상기 보정 영역 내의 전체 화소를 검사하여 화소 불량이 남아 있는지를 판단하는 잔여 화소 불량 판단 단계; 및 상기 반경(R)을 증가시켜 상기 수변 마스킹 단계 내지 잔여 화소 불량 판단 단계를 반복하는 반복 단계를 포함한다. The present invention provides a vegetation index correction method using space-time continuity, in order to achieve the problem posed above. The vegetation index correction method includes: an acquisition step of obtaining MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) vegetation index information and quality information of raw data from a vegetation index generation center; Reprojection step of attaching the MODIS vegetation index information as one data to the correction region by determining a correction region of the MODIS vegetation index information and reprojecting using an MDIS (MODIS Reprojection Tool); A synthesis step of synthesizing monthly vegetation index information for at least one year from the MODIS vegetation index information based on the quality information, based on only the upper quality pixels; A waterside masking step of masking watersides distinguishing land and watersides from the monthly vegetation index information of the at least one year; Determining pixel defects by checking temporal discontinuity of masked monthly vegetation index information by at least three months to determine whether at least one monthly pixel is defective, and correcting the monthly vegetation index information; An available pixel checking step of checking an available pixel within a radius R of a specific area of the correction area; A usable pixel determination step of determining whether there are five or more usable pixels and correcting the monthly vegetation index information; A remaining pixel defect determining step of inspecting all the pixels in the correction region to determine whether pixel defects remain; And an iteration step of repeating the waterside masking step or the remaining pixel defect determination step by increasing the radius R. FIG.

이때, 상기 화소 불량 판단 단계는, 상기 적어도 하나의 월단위 화소가 불량이면, 상기 적어도 3개월 중 전월 식생 지수값과 후월 식생 지수값의 산술 평균을 상기 전월과 후월의 중간에 있는 중간 월의 식생 지수값으로 보정하는 단계를 포함할 수 있다. In this case, the pixel failure determination step, if the at least one month-by-month pixel is bad, the arithmetic mean of the previous month vegetation index value and the second month vegetation index value of the at least three months to the middle month vegetation midway between the previous month and the month It may include the step of correcting to an index value.

이때, 수변 마스킹 단계는, 상기 로(raw) 데이터의 MODIS 식생 지수 정보에 포함된 마스터 LAI(Leaf Area Index: 잎면적 지수)&LC(Land Cover: 지면 피복) 정보를 이용하여 L/W(Land/Water: 육지/수변)을 구분하여 마스킹하는 단계를 포함할 수 있다. At this time, the water masking step, L / W (Land / Water) by using the master leaf area index (LAI) & Land Cover (LC) information included in the MODIS vegetation index information of the raw data (Land / Water) May include masking the land / waterfront).

이때, 상기 가용 화소 판단 단계는, 상기 가용 화소가 5개 이상이면, 다음 수학식 In this case, the available pixel determination step, if there are five or more available pixels, the following equation

Figure pat00001
Figure pat00001

(여기서,

Figure pat00002
, w는 가중 평균이고, d는 현재 화소를 중심으로 각 화소까지의 거리를 나타냄)을 이용하여 상기 월별 식생 지수를 보정하는 단계를 포함할 수 있다. (here,
Figure pat00002
, w is a weighted average, and d represents a distance from each pixel to the center of the current pixel).

이때, 상기 잔여 화소 불량 판단 단계는, 상기 특정 영역의 반경(R)을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다. In this case, the determining of the residual pixel defect may include increasing a radius R of the specific region.

이때, 상기 반복 단계는,

Figure pat00003
을 이용하여 상기 수변중 해안선의 손실을 보상하는 단계; 및
Figure pat00004
을 이용하여 상기 육지중 도시 및 사막 등의 지역의 손실을 보상하는 단계를 더 포함할 수 있다. At this time, the repeating step,
Figure pat00003
Compensating for the loss of the shoreline under the water; And
Figure pat00004
Compensating for the loss of the land, such as cities and deserts on land may be further included.

이때, 상기 MRT(MODIS Reprojection Tool: 재투영 도구)는 Plate Carree map projection 방식을 이용될 수 있다.In this case, the MDIS (MODIS Reprojection Tool) may use a Plate Carree map projection method.

본 발명에 따르면, 식생 지수 정보의 품질정보와 지면 피복 분류정보를 이용하여 보정함으로써 식생 지수 정보에서 구름 또는 적설에 의한 오염 및 결측, 에어로졸 등에 의한 대기의 영향 등을 제거하여 양질의 식생 지수를 제고할 수 있다. According to the present invention, the quality of the vegetation index information and ground cover classification information is corrected using the vegetation index information to remove the pollution and missing due to cloud or snow, the effect of the atmosphere by aerosol, etc. to improve the high quality vegetation index can do.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 연속하는 기간의 식생 지수 정보로부터 산술 평균 또는 가중 평균을 산출함으로써 시간적으로 연속성을 갖는 식생 지수를 산출할 수 있다는 점을 들 수 있다. Another effect of the present invention is that the vegetation index having a continuity in time can be calculated by calculating the arithmetic mean or the weighted average from the vegetation index information of consecutive periods.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 식생 지수 정보를 획득하는 과정을 보여주는 식생 지수 보정을 구현하는 네트워크 개념도이다.
도 2는 도 1의 컴퓨터 시스템의 회로 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 획득된 식생 지수 정보를 보정하는 과정을 보여주는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 보정 영역을 지정하는 화면예이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 MODIS 식생 정보와 함께 제공되는 품질 정보의 한 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 각 보정 단계이후 식생 지수의 잔류 불량 화소 비율을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 식생 지수의 보정전과 보정후의 화면예이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 월별 평균의 식생 지수를 나타내는 그래프이다.
1 is a conceptual diagram illustrating a network implementing vegetation index correction showing a process of obtaining vegetation index information according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit block diagram of the computer system of FIG.
3 is a flowchart illustrating a process of correcting obtained vegetation index information according to an embodiment of the present invention.
4 is a screen example for designating a correction area according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an example of quality information provided with MODIS vegetation information according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing the percentage of defective defective pixels of the vegetation index after each correction step according to an embodiment of the present invention.
7 is a screen example before and after the correction of the vegetation index according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing a vegetation index of the monthly average according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 인공 위성에 의해 획득된 식생 지수를 보정하는 방법을 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of correcting a vegetation index obtained by a satellite according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 식생 지수 정보를 획득하는 과정을 보여주는 식생 지수 보정을 구현하는 네트워크 개념도이다. 이 네트워크는 지구 표면을 탐색하는 인공 위성(110), 이 인공 위성(110)으로부터 탐색된 정보를 바탕으로 마스터 잎면적 지수(Leaf Area Index), 지면 피복(Land Cover) 및 식생 지수(NDVI: Normalized Difference Vegatation Index) 정보를 생성하는 식생 지수 생성 센터(120), 이 식생 지수 생성 센터(120)와 통신망(130)을 통하여 연결되어 식생 지수를 보정하는 컴퓨터 시스템(140)을 포함한다. 이들 네트워크 구성요소를 설명하면 다음과 같다. 1 is a conceptual diagram illustrating a network implementing vegetation index correction showing a process of obtaining vegetation index information according to an embodiment of the present invention. This network is based on satellites 110 that search the Earth's surface, and information derived from the satellites 110, such as the Master Leaf Area Index, Land Cover, and Vegetation Index (NDVI). A vegetation index generation center 120 for generating Vegatation Index) information, and a computer system 140 connected to the vegetation index generation center 120 through a communication network 130 to correct the vegetation index. These network components are described as follows.

인공 위성(110)은 육상탐사용 위성으로서 예를 들면 MODIS(고분해능 영상 분광계: Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)를 탑재한 기상 위성이 될 수 있다. 이 인공 위성(110)은 저궤도로 지구(100)를 순행하면서 지구 표면을 탐색하는 기능을 한다. The satellite 110 may be, for example, a meteorological satellite equipped with a MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). The satellite 110 traverses the earth 100 in a low orbit and searches for the surface of the earth.

식생 지수 생성 센터(120)는 이 인공 위성(110)이 탐색한 지구(100)에 대한 정보를 이용하여 MODIS 식생 지수, 마스터 잎면적 지수(LAI), 지면 피복(LC) 등의 데이터를 생성하고, 이들 데이터를 유선 또는 무선상으로 배포하는 역할을 한다. The vegetation index generation center 120 generates data such as MODIS vegetation index, master leaf area index (LAI), ground cover (LC), etc. using information about the earth 100 searched by the satellite 110, It is responsible for distributing these data by wire or wirelessly.

물론 이외에도 GIMMS(Global Inventory Modeling and Mapping Studies), SPOT Vegetation 등의 식생 지수가 있으나, 본 발명의 일실시예에서는 이해의 편의를 위해 MODIS 식생 지수로 설명한다Of course, there is a vegetation index such as GIMMS (Global Inventory Modeling and Mapping Studies), SPOT Vegetation, etc., but in one embodiment of the present invention will be described as MODIS vegetation index for convenience of understanding.

여기서, 지면 피복이라 함은 지구(100)의 지표면 구성물이 무엇으로 되어있는지 각 지리적 위치에 따라 구분하여 분류해놓은 정보를 말한다. 그 유형은 어떤 기준 (IGBP(International Geosphere Biosphere Programme), UMd(University of Mayland), USGS(US Geological Survey), MODIS 등)으로 분류하느냐에 따라, 또는 어떤 목적에 의해 구분하였는가에 따라 다르다. Here, the ground cover refers to information classified and classified according to each geographical position of the ground surface composition of the earth 100. The type depends on which criteria are classified by the International Geosphere Biosphere Program (IGBP), the University of Mayland (UMd), the US Geological Survey (MOGS), or the MODIS, or by what purpose.

본 발명의 일실시예에서는 USGS, UMd 나 IGBP 등을 예로서 들었으나, 그 밖에도 수많은 지면 피복 분류정보들이 있을 수 있다. 이 정보들의 분류 유형을 보면, 도시, 농지, 상록 침엽 수림, 상록 활엽 수림, 낙엽 활엽 수림, 낙엽 침엽 수림, 사바나, 초지 등이 된다. In an embodiment of the present invention, although USGS, UMd, or IGBP is taken as an example, there may be numerous ground cover classification information. The types of classification of this information are cities, farmland, evergreen coniferous trees, evergreen deciduous forests, deciduous deciduous forests, deciduous coniferous forests, savannas and grasslands.

부연하면, 지면특성이 동일 혹은 유사한 화소들을 구분하여 묶어놓은 정보가 지면 피복 분류정보가 된다. In other words, information that separates and bundles pixels having the same or similar ground characteristics becomes the surface covering classification information.

마스터 잎면적 지수 및 지면 피복 분류 정보는 UM(Unified Model)이라는 기상청 차세대 수치예보 모델의 배경정보로 들어있는 정보를 이용한다. The master leaf area index and ground cover classification information uses the information contained in the background information of the Meteorological Agency's next-generation numerical forecast model called UM (Unified Model).

컴퓨터 시스템(140)은 통신망(130)을 통하여 식생 지수 생성 센터(120)와 연결되며, 식생 지수 생성 센터(120)에서 생성된 식생 지수를 전송받아 보정을 실행할 수 있는 장치이다. 따라서, 컴퓨터 시스템(140)에는 본 발명의 일실시예에 따른 식생 지수를 보정하기 위한 구성이 요구된다. 이를 보여주는 도면이 도 2에 도시된다. 도 2에 대하여는 후술하기로 한다. The computer system 140 is connected to the vegetation index generation center 120 through the communication network 130, and is a device capable of receiving and correcting the vegetation index generated by the vegetation index generation center 120. Therefore, the computer system 140 requires a configuration for correcting the vegetation index according to an embodiment of the present invention. A diagram showing this is shown in FIG. 2. 2 will be described later.

여기서, 통신망(130)은 HTTP 등의 유선 통신 기술을 이용한 유선 인터넷 망, 또는 와이브로(WiBro: Wireless Broadband), 위피(WiPi: Wireless Internet Platform for Interoperability), 블루투쓰, CDMA(Code Division Multiple Access), IrDA(Infrared Data Association) 등의 무선 통신 기술을 이용한 무선망이 될 수 있다. Here, the communication network 130 is a wired Internet network using a wired communication technology such as HTTP, or WiBro (Wireless Broadband), WiPi (Wireless Internet Platform for Interoperability), Bluetooth, Code Division Multiple Access (CDMA), IrDA. It may be a wireless network using a wireless communication technology such as (Infrared Data Association).

컴퓨터 시스템(140)에는 데이터베이스(141)가 구성될 수 있으며, 이 데이터베이스(141)에는 마스터 LAI&LC 정보, MODIS 식생 지수 정보 등이 저장된다. 물론, 이러한 데이터베이스(141)는 컴퓨터 시스템(140) 상에 구현될 수 있지만, 데이터베이스만을 위한 단독 시스템이 가능하다. 이를 테면 데이터베이스 서버가 될 수 있다. The computer system 140 may be configured with a database 141, which stores master LAI & LC information, MODIS vegetation index information, and the like. Of course, such a database 141 may be implemented on the computer system 140, but a standalone system is possible only for the database. For example, it could be a database server.

도 2는 도 1의 컴퓨터 시스템의 회로 블럭도이다. 도 2를 참조하면 컴퓨터 시스템의 회로 블럭도는 키입력부(210), 마스터 LAI&LC 정보, MODIS 식생 지수 정보 등을 비교하여 차이를 찾아내는 비교부(220), 차이에 따라 보정하는 보정부(230), MODIS 식생 지수 정보 등을 비교하여 차이를 찾아 내고 이를 보정하도록 하는 알고리즘을 저장하는 저장부(240), 정보를 디스플레이하는 디스플레이부(250), 외부와 통신하기 위한 통신부(250)가 구성된다. 이들 구성요소를 설명하면 다음과 같다. 2 is a circuit block diagram of the computer system of FIG. Referring to FIG. 2, a circuit block diagram of a computer system includes a comparison unit 220 comparing a key input unit 210, master LAI & LC information, MODIS vegetation index information, and the like to find a difference, a correction unit 230 correcting according to the difference, A storage unit 240 for storing an algorithm for comparing the MODIS vegetation index information and the like to find and correct the difference, a display unit 250 for displaying information, and a communication unit 250 for communicating with the outside are configured. These components are described as follows.

제어부(200)는 CPU(중앙 처리 장치: Central Processing Unit)로서 컴퓨터 시스템(140)을 제어하며, 다른 구성요소들과 신호 및 데이터를 주고 받는다. The controller 200 controls the computer system 140 as a CPU (Central Processing Unit), and exchanges signals and data with other components.

키입력부(210)는 키보드, 마우스 등의 입력 수단으로서 사용자의 명령을 컴퓨터 시스템(140)에 전달하는 기능을 한다. The key input unit 210 serves to transmit a user's command to the computer system 140 as an input means such as a keyboard or a mouse.

비교부(220)는 통신부(260)를 통하여 전송된 특정 지역의 MODIS 식생 지수 정보의 품질 정보와 마스터 LAI&LC 정보를 시간적, 공간적으로 비교하여 차이를 찾아내는 역할을 한다. The comparator 220 compares the quality information of the MODIS vegetation index information and the master LAI & LC information of the specific region transmitted through the communication unit 260 in time and space to find a difference.

보정부(230)는 비교부(220)에 의해 발견된 차이를 보정하는 기능을 한다. The corrector 230 corrects the difference found by the comparator 220.

저장부(240)는 플래시 메모리, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory), FeRAM(Ferroelectric RAM), PRAM(Phase change RAM), SRAM, DRAM, 하드 디스크 드라이브 등으로 구성될 수 있으며, 제어부(200)가 동작하기 위한 데이터, 알고리즘 등이 포함된다. The storage unit 240 is composed of flash memory, electrically erasable programmable read only memory (EEPROM), magnetoresistive random access memory (MRAM), ferroelectric RAM (FeRAM), phase change RAM (PRAM), SRAM, DRAM, and hard disk drives. The controller 200 may include data, algorithms, and the like for the controller 200 to operate.

물론, 이 알고리즘은 프로그램 소프트웨어로 구현되며, 특정 지역의 MODIS 식생 지수 정보의 품질 정보와 마스터 LAI&LC 정보를 시간적, 공간적으로 비교하여 차이를 찾아내고, 이 차이를 보정하여 시공간적으로 연속성을 갖는 양질의 식생 지수 정보를 생성하는 기능을 한다. Of course, this algorithm is implemented by program software, and compares the quality information of MODIS vegetation index information and master LAI & LC information of a specific area with time and space to find the difference, and corrects this difference to provide high quality vegetation with time and space continuity. Function to generate index information.

디스플레이부(250)는 입력 화면, 결과 화면 등을 디스플레이하여 사용자에게 제공하는 역할을 수행한다. 이를 위해 디스플레이부(250)는 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Display) 등으로 구성될 수 있으며, 모니터와 같은 독립적인 디스플레이가 사용될 수 있다. 물론, 이 경우에는 모니터와 컴퓨터 시스템(140)을 연결하기 위한 디스플레이 어댑터 등이 사용된다. The display unit 250 serves to display an input screen, a result screen, and the like, and provide the same to a user. To this end, the display unit 250 may be configured of a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting display (OLED), or the like, and an independent display such as a monitor may be used. Of course, in this case, a display adapter or the like for connecting the monitor and the computer system 140 is used.

통신부(260)는 도 1의 통신망(130)과 연결하는 기능을 하며, 따라서 무선 또는 유선으로 데이터를 주고 받는다. 물론, 유선의 경우에는 모뎀(미도시)이 구비되며, 무선의 경우에는 통신을 위해 무선 통신 회로가 구성된다.
The communication unit 260 functions to connect with the communication network 130 of FIG. 1, thus transmitting and receiving data wirelessly or by wire. Of course, in the case of wired, a modem (not shown) is provided, and in the case of wireless, a wireless communication circuit is configured for communication.

그러면, 도 1 및 도 2를 참조하여, 획득된 식생 지수 정보를 보정하는 과정을 설명하기로 한다. 이를 보여주는 예가 도 3에 도시되며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 획득된 식생 지수 정보를 보정하는 과정을 보여주는 순서도이다.Next, a process of correcting the obtained vegetation index information will be described with reference to FIGS. 1 and 2. An example illustrating this is illustrated in FIG. 3, and FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of correcting acquired vegetation index information according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 우선 컴퓨터 시스템(140)이 통신망(130)을 통해 식생 지수 생성 센터(120)로부터 식생 지수 정보를 획득한다(단계 S300). 부연하면, 통신망(130)을 통해 미리 설정한 연구영역에 해당하는 MODIS 식생 지수 정보를 선택적으로 다운받을 수 있도록 ftp(file transfer protocol) 프로토콜에 대한 쉘 스크립트를 구성하여 예를 들면 NASA(National Aeronautics and Space Administration) ftp 서버(도 1의 120)로부터 다운받을 수 있다. Referring to FIG. 3, first, the computer system 140 obtains vegetation index information from the vegetation index generation center 120 through the communication network 130 (step S300). In detail, a shell script for the ftp (file transfer protocol) protocol may be configured to selectively download MODIS vegetation index information corresponding to a predetermined research area through the communication network 130, for example, National Aeronautics and NASA. Space Administration) can be downloaded from the ftp server (120 of FIG. 1).

물론, MODIS 식생 지수 정보는 granule 단위의 일정 영역별로 자료를 분할하여 제공된다. Of course, MODIS vegetation index information is provided by dividing data by a certain area of granule unit.

MODIS 식생 지수 정보가 획득되면, 이 MODIS 식생 지수 정보에서 보정할 영역을 결정한다(단계 S310). 부연하면 이 단계는 보정 수행을 위한 영역을 결정하는 과정이며, 이를 이해하기 쉽게 화면예로 도시한 것이 도 5이다. 즉, 도 5는 보정이 필요한 최소의 보정 영역(400)을 위/경도와 함께 부채꼴로 표현해 놓은 화면예이다. When the MODIS vegetation index information is obtained, an area to be corrected is determined from the MODIS vegetation index information (step S310). In other words, this step is a process of determining an area for performing the correction, and FIG. 5 shows an example of the screen for easy understanding. That is, FIG. 5 is a screen example in which the minimum correction area 400 requiring correction is expressed in a fan shape together with latitude and longitude.

이 보정 영역(400)은 최소범위를 포함하며, 향후 보정에서 유용하게 이용할 수 있도록하고, 각 보정에서 지리적 불연속을 최소화하기 위해 동경 70도에서 180도까지, 북위 90도에서 남위 60도까지의 특정 영역으로 선정한다. This correction area 400 includes a minimum range and can be used in future corrections and specified from 70 degrees to 180 degrees east and 90 degrees north to 60 degrees south to minimize geographic discontinuity in each correction. Select the area.

도 4는 시계 방향으로 76.102E 53.061N, 176.114E 52.984N, 154.049E 10.36N, 98.098E 10.415N의 부채꼴 형상인 보정 영역(400)의 일례를 보여주고 있다.4 shows an example of a fan-shaped correction region 400 in the clockwise direction of 76.102E 53.061N, 176.114E 52.984N, 154.049E 10.36N, 98.098E 10.415N.

물론, 이는 본 발명의 이해에 대한 편의를 위한 것으로 보정 영역(400)이 부채꼴 형상일 필요는 없으며, 사각형, 원형도 가능하며, 또한 보정 영역을 복수로 지정하는 것도 가능하다.Of course, this is for the convenience of understanding the present invention, and the correction area 400 does not have to be fan-shaped, and may be rectangular or circular, and a plurality of correction areas may be designated.

보정 영역이 결정되면, MRT(MODIS Reprojection Tool)을 이용하여 재투영한다(단계 S320). 부연하면, MRT는 USGS에서 제공하는 MODIS자료 재투영 도구로서, 보정 영역으로 선택된 MODIS 식생 지수 정보를 정현 곡선 도법(sinusoidal projection)으로부터 사용자가 원하는 지도 투영법(예: Plate carree map projection)으로 재투영한다. If the correction area is determined, it is reprojected using an MDIS (MODIS Reprojection Tool) (step S320). In other words, MRT is a USDIS-provided MODIS data reprojection tool, which reprojects MODIS vegetation index information selected as a correction region from sinusoidal projection to user desired map projection (eg plate carree map projection). .

즉 MODIS 식생 지수 정보를 다루기 편리하도록 하기 위해 본 발명의 일실시예에서는 MRT를 이용해 각 granule로 분리된 MODIS 식생 지수 정보를 앞서 설정한 영역에 대해 하나의 자료로 붙여주고, 동시에 지도 투영법으로 원하는 영역을 재투영한다. 물론, 정현 곡선 도법뿐만 아니라 Plate Carree map projection 등 사용자가 원하는 몇 가지 방식으로 재투영하는 것도 가능하다. That is, in order to make the handling of MODIS vegetation index information convenient, in one embodiment of the present invention, the MODIS vegetation index information divided into granules by using MRT is pasted as one data for the previously set area, and at the same time, the desired area by map projection method. Reproject. Of course, sine curve projection as well as plate carree map projection can be reprojected in several ways.

이러한 재투영 과정에 의해 생성된 MODIS 식생 지수 정보의 품질 정보를 보여주는 한 예가 도 5에 도시된다. 즉, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 MODIS 식생 정보와 함께 제공되는 품질 정보의 한 예를 도시한 도면이다. 이중 품질 정보의 예(500)를 보면 다음과 같다.An example showing the quality information of the MODIS vegetation index information generated by this reprojection process is shown in FIG. 5. That is, FIG. 5 is a diagram illustrating an example of quality information provided with MODIS vegetation information according to an embodiment of the present invention. An example 500 of dual quality information is as follows.

[0-1]: MODLAND_QA [2 bit range][0-1]: MODLAND_QA [2 bit range]

00: VI produced, good quality 00: VI produced, good quality

01: VI produced, but check other QA 01: VI produced, but check other QA

10: Pixel produced, but most probably cloudy 10: Pixel produced, but most probably cloudy

11: Pixel not produced due to other reasons than clouds
11: Pixel not produced due to other reasons than clouds

부연하면, 도 5는 MODIS 식생 지수의 품질을 비트 단위로 설명하는 한 예를 도시한 것이다. In detail, FIG. 5 illustrates an example for describing the quality of the MODIS vegetation index in bits.

재투영 과정이 완료되면, 상위 품질 화소 평균을 이용한 월 단위로 합성한다(단계 S330). 부연하면, MODIS 식생지수 정보와 함께 제공되는 재투영 과정에 의해 생성된 품질정보가 있다. 본 발명의 일실시예에서는 3년(2006-2008년)간의 식생 지수 정보를 수집하고, 이 수집된 MODIS 식생 지수들 각각의 품질정보를 바탕으로 상위품질 정보들 만의 평균으로 각 주기별 1년치 MODIS 식생지수 자료를 산출한다. When the reprojection process is completed, synthesis is performed on a monthly basis using the higher quality pixel average (step S330). In other words, there is quality information generated by the reprojection process provided with MODIS vegetation index information. In an embodiment of the present invention, the vegetation index information is collected for three years (2006-2008), and based on the quality information of each of the collected MODIS vegetation indices, the average of only higher quality information is 1 year MODIS per cycle. Calculate the vegetation index data.

즉, 각 월별(주기별) 식생 지수 정보는 각 연도별로 품질정보와 함께 작성이 되어있는 상태이고(물론 MRT이용하여 작성됨), 이로부터 3년의 평균 MODIS 식생 지수를 계산하여 하나의 자료로 산출하되, 품질정보에 따라 상위품질 자료만을 이용하게 된다. In other words, each monthly (period) vegetation index information is prepared with quality information for each year (of course, created by using MRT), and from this, the average MODIS vegetation index of three years is calculated as one data. Calculate, but use only high quality data according to quality information.

물론, 위에서 설명한 3년의 기한은 예시적인 것으로 3년 보다 더 긴 기간을 정하여 MODIS 식생 지수 정보를 수집하는 것도 가능하다. Of course, the three-year time period described above is exemplary, and it is also possible to collect MODIS vegetation index information by setting a period longer than three years.

합성이 이루어지면, 수변 마스킹이 수행된다(단계 S330). 부연하면, 마스터 LAI&LC(Leaf Area Index&Land Cover) 자료는 UM(Unified Modle)이라는 수치모델에 포함된 기본자료로 이 자료를 이용하여 L/W(Land/Water: 육지/수변) 마스킹함으로써 수변과 육지를 구분하게 된다(단계 S342, S344). 여기서, LAI는 잎면적 지수이고, LC는 지면 피복을 의미하여, 지면 피복이라 함은 지표면의 구성물이 무엇으로 되어 있는지 각 지리적 위치에 따라 구분하여 분류해 놓은 자료이다. When the synthesis is made, waterside masking is performed (step S330). In other words, the Master Leaf Area Index & Land Cover (LAI & LC) data is the basic data included in the numerical model called Unified Modle (UM), and the L / W (Land / Water) is used to mask the water and land. (S342 and S344). Here, LAI is the leaf area index, LC is the ground cover, and the ground cover is the data classified and classified according to the geographic location of the surface composition.

물론, MODIS 식생 지수 정보만으로 수변의 구분이 가능하지만, 위 수변 마스킹 단계(S330)는 수변을 특정 값으로 정해놓는 과정으로, 이 과정을 통해 육지와 수변의 경계 등 불분명한 지역의 구분을 미리 정할 수 있다.Of course, it is possible to distinguish the waterfront only with MODIS vegetation index information, but the waterside masking step (S330) is a process of setting the waterfront to a specific value. Can be.

추가적으로, 육지와 수변(해양) 구분 자료로부터 해안선 영역을 구분할 수 있다(단계 S346). 즉, 이 부분에 대한 식생 지수 특성상 일련의 다른 보정과정이 필요하므로 분리하여 표시하였다. In addition, the shoreline region may be distinguished from the land and the waterfront (sea) classification data (step S346). In other words, because the nature of the vegetation index for this part requires a series of different correction process, it is displayed separately.

수변 마스킹 단계(S340)가 완료되면, 시간적 불연속을 체크하게 된다(단계 S350). 즉, 이는 시간적으로 연속적인 자료에서 상위품질 정보들로 구성이 되어 있는지 확인하는 과정이다. 이해를 돕기 위해 부연 설명하면, 예를 들어 3월의 자료에 대해 2월과 4월의 자료를 함께 검사하여 3월을 제외한 2월과 4월의 자료가 상위품질인지 검사한다. When the waterside masking step S340 is completed, the temporal discontinuity is checked (step S350). In other words, this is a process of confirming whether high quality information is composed of continuous data in time. For better understanding, for example, the March and April data are examined together for the March data, and the February and April data, except March, are checked for higher quality.

부연하면, 위 3개의 자료 중 현재 기간의 자료(즉, 예에서 3월의 자료를 의미함)만 불량인지를 비교하여 화소 1개만 불량인지를 판단한다(단계 S360). In other words, it is determined whether only one pixel is bad by comparing only the data of the current period (that is, the data in March in the example) among the above three data (that is, the data of March in the example) (step S360).

판단 결과, 화소 1개만(즉, 3월의 자료)이 불량이라면, 산술 평균을 한다(단계 S361). 부연하면, 3월의 식생지수 보정에 대해, 2월과 4월이 상위품질 자료인 경우가 된다. 이 경우, 2월과 4월의 산술평균을 해당월, 즉 3월의 식생지수 값으로 보정하게 된다. As a result of the determination, if only one pixel (i.e., data in March) is defective, an arithmetic average is made (step S361). In other words, for March vegetation index correction, February and April are cases of higher quality data. In this case, the arithmetic mean of February and April is corrected to the vegetation index value of the month, that is, March.

이와 달리, 화소 1개만 불량이 아니라면 보정할 수 없으므로, R(여기서 R은 도 4에 도시된 보정 영역(400)의 반경을 의미함) 영역내의 이용 가능한 화소(즉, 동일 지면피복 유형이면서 상위품질인 화소)를 체크한다(단계 S370). 이때, R은 최초 5로 주어지며, 이는 현재 화소(불량)를 중심으로 공간상에서 x, y 방향으로 각각 5 * 5 화소, 즉 25개 화소를 검사한다. 부연하면, 이는 25개 화소 중, 현재 화소와 동일한 지면피복 유형이면서, 상위품질인 화소의 수를 확인하는 과정이다. In contrast, since only one pixel cannot be corrected unless it is defective, available pixels in the region R (where R means the radius of the correction region 400 shown in FIG. 4) (ie, the same surface coating type and higher quality). In pixel) (step S370). In this case, R is initially given as 5, which examines 5 * 5 pixels, that is, 25 pixels in the x and y directions in space with respect to the current pixel (bad). In other words, this is a process of checking the number of pixels having the same ground coating type and higher quality as the current pixel among the 25 pixels.

픽셀 체크결과, 가용 상위 품질 화소가 5개 이상인지를 판단한다(단계 S380). 부연하면, 단계 S370의 검사한 결과 동일 지면피복 유형이면서 상위품질인 화소가 25개 화소 중 최소 5개 이상인가를 확인하는 과정이다. As a result of the pixel check, it is determined whether there are five or more available high quality pixels (step S380). In other words, as a result of the inspection of step S370, it is a process of checking whether at least five pixels of the same surface coating type and higher quality are at least five of the 25 pixels.

판단 결과, 가용 상위 품질 화소가 5개 이상이면 각 화소까지의 거리에 대한 가중 평균을 이용하여 다음식과 같이 계산하여 현재 화소를 보정한다(단계 S381)As a result of determination, when there are five or more available high quality pixels, the current pixel is corrected by using the weighted average of the distances to the respective pixels as shown in the following equation (step S381).

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서,

Figure pat00006
, w는 가중 평균이고, d는 현재 화소를 중심으로 각 화소까지의 거리를 나타낸다.here,
Figure pat00006
, w is a weighted average, and d represents the distance to each pixel with respect to the current pixel.

단계 S380에서, 가용 상위 품질 화소가 5개 이상이 되지 않으면, 조건을 만족하지 못하였으므로 보정을 수행하지 못하며, 전체 화소를 검사하여 보정이 필요한 불량 화소가 아직도 남아있는지 확인하게 된다(단계 S390). In step S380, if there are not five or more available high quality pixels, the condition is not satisfied and the correction is not performed, and all pixels are inspected to determine whether there are still bad pixels that need correction (step S390).

불량 화소 확인 결과, 불량화소가 남아있는 경우에는 보정 과정인 단계 S350내지 단계 S390을 반복 수행하게 된다. 여기서, 보정 과정이 3회 이상 반복되었는지 확인하는 과정이 있게 된다(단계 S391). 왜냐하면, 예외의 보정 과정(S331)의 수행에 앞서 대부분의 육지 화소에 대한 보정이 완료 되어야 할 필요가 있기 때문에 보정 과정이 최소 3회 이상 반복된 경우에 예외 보정 과정을 함께 수행하도록 한다.As a result of the bad pixel checking, if the bad pixel remains, steps S350 to S390 which are correction processes are repeatedly performed. Here, there is a process of checking whether the correction process has been repeated three or more times (step S391). This is because, since the correction of most of the land pixels needs to be completed before the exception correction process S331 is performed, the exception correction process is performed together when the correction process is repeated at least three times.

보정 과정이 3회 이상 반복되는 경우에라도 R값을 무한대로 증가시키지 않는다(단계 S391). 부연하면, R값을 "5"에서 "7"로 증가시키고 단계 S350 내지 단계 S390을 반복 수행하되, 보정 과정이 3회 이상 반복되는 경우에라도 R값을 "9"이상으로 증가시키지 않는다. 왜냐하면, 더 이상 먼 거리에 있는 화소들이 현재 화소와 동일한 유형이고 상위 품질이라 하더라도 지리적 위치에 따른 차이가 있을 수 있기 때문이다.Even if the correction process is repeated three or more times, the R value is not increased to infinity (step S391). In other words, the R value is increased from " 5 " to " 7 " and steps S350 to S390 are repeatedly performed, but the R value is not increased above " 9 " even when the correction process is repeated three or more times. This is because even if the pixels are no longer distant, the same type as the current pixel and the higher quality may be different depending on the geographical position.

한편, 본 발명의 다른 일실시예에서는 예외의 보정 과정(S331)을 들 수 있다. 예외 보정 과정은, 해안 손실 보정 단계(S333)와 도시등의 손실 보정 단계(S335)로 이루어진다. On the other hand, in another embodiment of the present invention is an exception correction process (S331). The exception correction process includes a coastal loss correction step S333 and a loss correction step S335 such as a city.

부연하면, 해안 손실 보정 단계(S333)는 단계 S380에서 계산한 방식과 동일하게 계산하되, 지리적 특성을 고려하여 계산한 값의 50%만 적용한다. 이를 수학식으로 나타내면 다음과 같다. In other words, the coastal loss correction step (S333) is calculated in the same manner as calculated in step S380, but only 50% of the value calculated in consideration of the geographical characteristics is applied. This is expressed as the following equation.

Figure pat00007
Figure pat00007

해안 손실 보정이 이루어지면, 도시 등의 손실 보정 단계(S335)가 수행된다. 부연하면, 도시 등의 손실 보정 단계(S335)는 단계 S380에서 계산한 방식과 동일하게 계산하되, 지리적 특성을 감안하여 계산한 값의 50%만 적용한다. 이를 수학식으로 나타내면 다음과 같다. When coastal loss correction is made, a loss correction step S335 of a city or the like is performed. In other words, the loss correction step (S335) of the city, etc. is calculated in the same manner as calculated in step S380, but only 50% of the value calculated in consideration of the geographical characteristics is applied. This is expressed as the following equation.

Figure pat00008
Figure pat00008

예외 보정은 다른 육지 화소의 보정이 충분히 이루어지지 않은 상태에서는 가용한 화소의 수가 내륙 화소에 비해 절반밖에 되지 않으므로 최소 3회 이상의 보정이 반복된 후에 적용하도록 한 것이다. The exception correction is applied after at least three corrections are repeated since the number of available pixels is only half that of the inland pixels when the correction of other land pixels is insufficient.

그러면, 이러한 도 3에 따른 보정 과정을 화면예를 이용하여 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 각 보정 단계이후 식생 지수의 잔류 불량 화소 비율을 나타내는 그래프이다. Next, the correction process according to FIG. 3 will be described using a screen example. 6 is a graph showing the percentage of defective defective pixels of the vegetation index after each correction step according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 보정이 되지 않은 상태에서의 잔여 불량 품질 화소의 비율을 보여주는 로(raw) 곡선(600), 1차 보정이 된 상태에서의 잔여 불량 품질 화소의 비율을 보여주는 1차 보정 곡선(610), 2차 보정이 된 상태에서의 잔여 불량 품질 화소의 비율을 보여주는 2차 보정 곡선(620), 3차 보정이 된 상태에서의 잔여 불량 품질 화소의 비율을 보여주는 3차 보정 곡선(630), 4차 보정이 된 상태에서의 잔여 불량 품질 화소의 비율을 보여주는 4차 보정 곡선(640), 5차 보정이 된 상태에서의 잔여 불량 품질 화소의 비율을 보여주는 5차 보정 곡선(650), 최종 보정이 된 상태에서의 잔여 불량 품질 화소의 비율을 보여주는 최종 보정 곡선(660)이 도시된다. Referring to FIG. 6, a raw curve 600 showing the ratio of residual defective quality pixels in the uncorrected state, and a primary correction curve showing the ratio of residual defective quality pixels in the primary correction state 610, a secondary correction curve 620 showing a ratio of residual defective quality pixels in the secondary correction state, and a third correction curve 630 showing a ratio of residual defective quality pixels in the third correction state; ), A fourth-order correction curve 640 showing a ratio of residual defective quality pixels in a fourth order correction state, a fifth-order correction curve 650 showing a ratio of residual poor quality pixels in a fifth order correction state, A final correction curve 660 is shown showing the percentage of residual poor quality pixels in the final correction state.

도 6에 도시된 바와 같이, 보정이 진행될수록 잔여 불량 품질 화소의 비율이 줄어든다. As shown in FIG. 6, as the correction proceeds, the ratio of the residual defective quality pixels decreases.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 식생 지수의 보정전과 보정후의 화면예이다. 부연하면, 식생 지수의 보정전 화면예(700)가 좌측에 도시되고, 식생 지수의 보정후 화면예(710)가 우측에 도시된다. 특히, 도 7은 7월의 사례를 나타낸 것으로, 식생 지수의 값에 따라 흰색에서 검은색으로 표출하였다. 7 is a screen example before and after the correction of the vegetation index according to an embodiment of the present invention. In other words, the screen example 700 before the correction of the vegetation index is shown on the left side, and the screen example 710 after the correction of the vegetation index is shown on the right side. In particular, Figure 7 shows the case of July, expressed in white to black according to the value of the vegetation index.

보정전 화면예(700)에서 녹색으로 표시된 부분은 결측(정상화소가 단 1개도 존재하지 않는 화소)을 의미한다. 보정후 화면예(710)에서 이 녹색으로 표시된 결측은 완전히 제거된 것을 볼 수 있다. The portion indicated in green in the example screen 700 before correction means missing (pixels in which only one normal pixel does not exist). In the screen example 710 after correction, the missing green color can be seen to be completely removed.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 월별 평균의 식생 지수를 나타내는 그래프이다. 즉, 보정 과정을 통하여, 위도별 식생 지수의 계절별 변동을 분석할 수 있는데, 이를 보여주는 도면이 도 8이다. 부연하면, 10N-10S(800), 30-10N(810), KOPE(한반도)(820), 10-60S(830), Total(840), 50-30N(850), 90N-50N(860)의 위도별로 식생 지수의 계절 변동이 연속적으로 나타나고 있으며, 위도별 식생 지수의 특성도 잘 나타내고 있다. 고위도의 식생 지수는 연중 식생 지수가 낮으며 연 변동폭이 큰 것이 특징이다. 한반도를 비롯한 중위도 지역의 식생 변동은 연 변동폭이 비교적 큰 편이며 연중 식생 지수는 평균적으로 약 0.3 내지 0.5를 유지한다.
8 is a graph showing a vegetation index of the monthly average according to an embodiment of the present invention. That is, the seasonal variation of the vegetation index for each latitude can be analyzed through the correction process, which is shown in FIG. 8. More specifically, 10N-10S (800), 30-10N (810), KOPE (Korean Peninsula) (820), 10-60S (830), Total (840), 50-30N (850), 90N-50N (860) Seasonal fluctuations of vegetation indices are continuously shown by the latitudes of, and characteristics of vegetation indices by latitude are well represented. The high vegetation index is characterized by low annual vegetation index and large annual fluctuations. Vegetation fluctuations in the mid-latitude regions, including the Korean peninsula, show relatively high annual fluctuations and the annual vegetation index is maintained at about 0.3 to 0.5.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will belong to the scope of the present invention.

100: 지구 110: 인공 위성
120: 식생 지수 생성 센터
130: 통신망 140: 컴퓨터 시스템
141: 마스터 LAI&LC 정보 저장 데이터베이스
200: 제어부 210: 키입력부
220: 비교부 230: 보정부
240: 저장부 250: 디스플레이부
260: 통신부
100: Earth 110: satellite
120: Vegetation Index Generation Center
130: communication network 140: computer system
141: Master LAI & LC information storage database
200: control unit 210: key input unit
220: comparison unit 230: correction unit
240: storage unit 250: display unit
260: communication unit

Claims (7)

로(raw) 데이터의 MODIS(고분해능 영상 분광계: Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 식생 지수 정보 및 품질 정보를 식생 지수 생성 센터로부터 획득하는 획득 단계;
상기 MODIS 식생 지수 정보 중 보정 영역을 결정하고 MRT(MODIS Reprojection Tool: 재투영 도구)를 이용하여 재투영함으로써 상기 MODIS 식생 지수 정보를 상기 보정 영역에 대해 하나의 자료로 붙여주는 재투영 단계;
상기 품질 정보를 바탕으로 상위 품질 화소들만의 평균으로 상기 MODIS 식생 지수 정보로부터 적어도 1년간의 월별 식생 지수 정보를 합성하는 합성 단계;
상기 적어도 1년간의 월별 식생 지수 정보 중 육지와 수변을 구별하는 수변을 마스킹하는 수변 마스킹 단계;
마스킹된 월별 식생 지수 정보를 적어도 3개월 단위로 시간적 불연속을 체크하여 적어도 하나의 월단위 화소가 불량인지를 판단하여 상기 월별 식생 지수 정보를 보정하는 화소 불량 판단 단계;
상기 보정 영역 중 특정 영역의 반경(R) 내에서의 가용 화소를 체크하는 가용 화소 체크 단계;
상기 가용 화소가 5개 이상 있는지를 판단하여 상기 월별 식생 지수 정보를 보정하는 가용 화소 판단 단계;
상기 보정 영역 내의 전체 화소를 검사하여 화소 불량이 남아 있는지를 판단하는 잔여 화소 불량 판단 단계; 및
상기 반경(R)을 증가시켜 상기 수변 마스킹 단계 내지 잔여 화소 불량 판단 단계를 반복하는 반복 단계
를 포함하는 시공간 연속성을 이용한 식생지수 보정방법.
An acquisition step of obtaining MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) vegetation index information and quality information of raw data from a vegetation index generation center;
Reprojection step of attaching the MODIS vegetation index information as one data to the correction region by determining a correction region of the MODIS vegetation index information and reprojecting using an MDIS (MODIS Reprojection Tool);
A synthesis step of synthesizing monthly vegetation index information for at least one year from the MODIS vegetation index information based on the quality information, based on only the upper quality pixels;
A waterside masking step of masking watersides distinguishing land and watersides from the monthly vegetation index information of the at least one year;
Determining pixel defects by checking temporal discontinuity of masked monthly vegetation index information by at least three months to determine whether at least one monthly pixel is defective, and correcting the monthly vegetation index information;
An available pixel checking step of checking an available pixel within a radius R of a specific area of the correction area;
A usable pixel determination step of determining whether there are five or more usable pixels and correcting the monthly vegetation index information;
A remaining pixel defect determining step of inspecting all the pixels in the correction region to determine whether pixel defects remain; And
An iterative step of repeating the waterside masking step or remaining pixel defect determination step by increasing the radius R
Vegetation index correction method using space-time continuity comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 화소 불량 판단 단계는,
상기 적어도 하나의 월단위 화소가 불량이면, 상기 적어도 3개월 중 전월 식생 지수값과 후월 식생 지수값의 산술 평균을 상기 전월과 후월의 중간에 있는 중간 월의 식생 지수값으로 보정하는 단계를 포함하는 시공간 연속성을 이용한 식생지수 보정방법.
The method of claim 1,
The pixel failure determination step,
If the at least one monthly pixel is defective, correcting the arithmetic mean of the previous month's vegetation index value and the last month's vegetation index value to the vegetation index value of the middle month in the middle of the previous month and the second month. Vegetation index correction method using space-time continuity.
제 2 항에 있어서,
상기 수변 마스킹 단계는,
상기 로(raw) 데이터의 MODIS 식생 지수 정보에 포함된 마스터 LAI(Leaf Area Index: 잎면적 지수)&LC(Land Cover: 지면 피복) 정보를 이용하여 L/W(Land/Water: 육지/수변)을 구분하여 마스킹하는 단계를 포함하는 시공간 연속성을 이용한 식생지수 보정방법.
The method of claim 2,
The waterside masking step,
L / W (Land / Water: Land / Waterside) is classified by using Master Leaf Area Index (LAI) & Land Cover (LC) information included in MODIS vegetation index information of the raw data. Vegetation index correction method using space-time continuity comprising the step of masking.
제 3 항에 있어서,
상기 가용 화소 판단 단계는,
상기 가용 화소가 5개 이상이면, 다음 수학식
Figure pat00009

(여기서,
Figure pat00010
, w는 가중 평균이고, d는 현재 화소를 중심으로 각 화소까지의 거리를 나타냄)을 이용하여 상기 월별 식생 지수를 보정하는 단계를 포함하는 시공간 연속성을 이용한 식생지수 보정방법.
The method of claim 3, wherein
The usable pixel determination step,
If there are five or more of the available pixels, the following equation
Figure pat00009

(here,
Figure pat00010
and w is a weighted average, and d represents a distance to each pixel from the current pixel. 2. The method of claim 1, wherein the monthly vegetation index is corrected.
제 4 항에 있어서,
상기 잔여 화소 불량 판단 단계는,
상기 특정 영역의 반경(R)을 증가시키는 단계를 포함하는 시공간 연속성을 이용한 식생지수 보정방법.
The method of claim 4, wherein
The remaining pixel failure determination step,
Vegetation index correction method using space-time continuity comprising the step of increasing the radius (R) of the specific region.
제 5 항에 있어서,
상기 반복 단계는,
Figure pat00011
을 이용하여 상기 수변중 해안선의 손실을 보상하는 단계; 및
Figure pat00012
을 이용하여 상기 육지중 도시 및 사막을 포함하는 지역의 손실을 보상하는 단계를 더 포함하는 시공간 연속성을 이용한 식생지수 보정방법.
The method of claim 5, wherein
The repeating step,
Figure pat00011
Compensating for the loss of the shoreline under the water; And
Figure pat00012
Compensating the vegetation index using the space-time continuity further comprising the step of compensating for the loss of the area including the city and the desert on land.
제 1 항에 있어서,
상기 MRT(MODIS Reprojection Tool: 재투영 도구)는 Plate Carree map projection 방식을 이용하는 시공간 연속성을 이용한 식생지수 보정방법.
The method of claim 1,
The MRT (MODIS Reprojection Tool) is a vegetation index correction method using space-time continuity using the Plate Carree map projection method.
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