지표 동결융해는 물 순환과 탄소 순환 등 시스템에서 중요한 변수이며, 지표 동결융해 상태 및 시공간 변화의 정확한 파악은 수문 과정, 기후 변화, 생태학 연구 등에 중요한 의미가 있다. 기존 동결융해 제품은 지형, 기후, 토양 조건이 복잡한 대규모 지역에서 성능이 불안정한 문제가 있으며, 정밀도가 아직 실제 응용 요구를 충족하지 못하고 있다. 따라서 현재 동결융해 제품의 문제점을 해결하기 위해, 높은 정밀도의 중국 지표 동결융해 데이터를 획득하기 위하여 본 연구에서는 재보정된 펑윈 3B(FY-3B) 및 펑윈 3D(FY-3D) 마이크로파 영상계 데이터를 활용하였으며, 가장 중요한 알고리즘으로는 가장자리 검출 알고리즘과 동결융해 판별 알고리즘을 결합하여 개발된 동적 동결융해 판별 알고리즘을 사용하고, 보조 알고리즘으로 계절 임계값 알고리즘을 기반으로 하여 2010년부터 2021년까지 중국 지역의 지표 동결융해 상태 데이터셋을 제작하였고, 청장고원, 동북근허 및 화북 사이한바 지역에 분포하는 지상 관측소에서 측정된 5cm 토양 온도 데이터를 이용하여 이 동결융해 데이터셋의 전체적인 정확도를 검증하였다. 데이터셋 정확도 검증 결과, 본 연구에서 생산된 지표 동결융해 데이터셋은 다양한 계절 및 기후 구역에서 안정적인 정확도를 보였으며, 이 동결융해 데이터셋의 전체 정확도는 86% 이상이었다. 이 데이터셋에 대한 충분한 검증을 바탕으로 2011년부터 2020년까지 10년간의 중국 지표 동결융해 데이터를 기반으로 지표 동결융해의 시공간 변화를 분석하였으며, 지표 동결융해 변화와 식생 순초생산력 NPP(Net Primary Productivity) 및 총초생산력 GPP(Gross Primary Productivity) 간의 상관성을 탐구하였다. 결과는 식생 NPP 및 GPP가 연간 융해 첫날 및 연간 결빙 일수와 음의 상관관계를 가지며, 결정계수는 0.52~0.72 사이임을 발견하였다; 융해 시작일이 빠를수록 연간 결빙 일수는 적고 식생의 연간 NPP 및 GPP는 높아, 본 데이터셋이 식생 생태계 탄소 저장량 및 기후 변화 평가에 일정 잠재력을 가지고 있음을 나타낸다. 또한 본 연구에서 구축된 데이터셋은 대규모 지역 토양 침식, 기후 변화, 수문 과정 등의 연구에 고정밀 지표 동결융해 상태 데이터를 제공할 수 있다. 데이터셋은 H5 파일 형식으로 저장되며, 다운로드 경로는 DOI:10.11888/Cryos.tpdc.300445이다.

지표 동결융해 데이터셋; FY-3B; FY-3D; 마이크로파 영상계; 동적 동결융해 판별 알고리즘