GEE 플랫폼에서 다중 원격 탐사 영상을 통한 홍수 모니터링

LIU Xiaoyan ,  

CUI Yaoping ,  

SHI Zhifang ,  

FU Yiming ,  

RUN Yadi ,  

LI Mengdi ,  

LI Nan ,  

LIU Sujie ,  

摘要

홍수 기간 동안 기상 조건의 제약으로 인해, 홍수 평가에 사용되는 원격 탐사 데이터는 주로 레이더 영상이나 항공 촬영 데이터이며, 다수의 야간 조명 및 광학 영상 데이터가 홍수 평가 시에 수행할 수 있는 역할은 더 깊이 탐구될 필요가 있다. 본 연구는 7~8월의 푸양을 연구 대상으로 하여 Sentinel-1, Sentinel-2 및 Landsat 8 등 위성 데이터를 기반으로 원격 탐사 빅데이터 플랫폼인 GEE(Google Earth Engine)를 활용하여 수체 정보를 추출하고, 야간 조명 데이터로 구축된 야간 총광도 TNL(Total Night-time Light) 및 종합 조명 지수 CNLI(Compounded Night Light Index)를 이용하여 수체 변화와 야간 조명 간의 관계를 탐구하여 홍수 동태를 모니터링 및 평가하였다. 결과는 다음과 같다: (1) 푸양 남부의 7~8월 수체 분포 변화가 뚜렷하였으며, 특히 멍와 저류지의 수체 면적이 크게 증가하여 7월 31일 수체 면적이 최대값인 323 km2에 도달하였고, 이는 홍수 전 수체 면적의 6배에 달하였다. 이후 수체 피복 범위는 감소하는 경향을 보였으며, 이는 왕자바 댐의 개문 저류 및 방류 시점과 일치한다. (2) 야간 조명 지수인 TNL 지수와 CNLI 지수를 기반으로 푸양 야간 조명 변화를 결합 분석한 결과, 조명 지수의 변화 추세가 수체 변화 추세와 반대임을 발견하여 야간 조명 지수가 홍수 변화를 효과적으로 반영할 수 있음을 나타내었다. (3) 데이터가 비교적 완전한 푸양 동부의 수체 및 야간 조명 지수를 결합 분석한 결과, 야간 조명과 수체 데이터 모두 홍수 모니터링에 활용 가능함을 추가로 입증하였다. 본 연구는 올해 푸양시의 홍수를 사례로 하여 야간 조명 데이터와 광학 영상의 적용 범위를 확장하였고, 엄격한 데이터 처리를 거친 후 Sentinel-1의 레이더 영상, Sentinel-2 및 Landsat 8의 광학 영상 등 다중 원격 탐사 데이터를 통해 홍수 변화를 효과적으로 모니터링할 수 있음을 입증하였으며, 향후 홍수 모니터링에 중요한 역할을 할 것이다.

关键词

Google Earth Engine (GEE); 야간 조명; 다중 원격 탐사; 홍수; 센티넬; NPP-VIIRS DNB; Landsat

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