마이크로파 산란계를 이용한 밀 생육 추정

김이현; 홍석영; 이경도; 장소영

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김이현 (농촌진흥청) 홍석영 (농촌진흥청) 이경도 (농촌진흥청) 장소영 (농촌진흥청)

저널정보: 한국토양비료학회 한국토양비료학회지 한국토양비료학회지 제46권 제1호

발행연도: 2013.2

수록면: 23 - 31 (9page)

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연구결과

이 논문의 연구 히스토리 (11)

2013

마이크로파 산란계를 이용한 밀 생육 추정

김이현 , 홍석영 , 이경도 외 1명 한국토양비료학회지 2013.02 학술저널

2012

마이크로파 산란계를 이용한 밀 생육 모니터링

김이현 , 홍석영 , 이경도 외 1명 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 2012.10 학술대회자료

마이크로파 산란계를 이용한 벼, 콩 생육 모니터링

김이현 , 홍석영 , 이경도 외 2명 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 2012.10 학술대회자료

마이크로파 산란계를 이용한 벼, 콩 생육단계 추정

김이현 , 홍석영 , 이훈열 외 2명 한국토양비료학회지 2012.08 학술저널

마이크로파 산란계를 이용한 토양수분함량 모니터링

김이현 , 홍석영 , 김선화 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 2012.06 학술대회자료

레이더 산란계 후방산란계수를 이용한 토양수분함량 추정

김이현 , 홍석영 , 이재은 한국토양비료학회지 2012.04 학술저널

2011

레이더 산란계 편파 차이율을 이용한 콩 생육 추정

김이현 , 홍석영 한국토양비료학회지 2011.10 학술저널

2010

레이더 산란계 자료와 벼 생육인자 관계분석

김이현 , 홍석영 , 최은영 외 1명 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 2010.10 학술대회자료

X-밴드 레이더 산란계 자동 측정시스템 구축과 벼 생육 모니터링

김이현 , 홍석영 , 이훈열 한국토양비료학회지 2010.06 학술저널

다편파 레이더 산란계 시스템을 이용한 벼 논 후방산란계수 변화 관측

김이현 , 홍석영 , 최은영 외 1명 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 2010.05 학술대회자료

2008

다편파 레이다 산란계(L, C, X-band)를 이용한 벼 군락의 산란특성 측정

김이현 , 홍석영 , 이훈열 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 2008.05 학술대회자료

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L, C, X-밴드 마이크로파 산란계 자동측정시스템을 이용하여 밀 생육시기에 따른 밴드 및 편파별 후방산란계수와 생육인자 변화를 측정하였다. 모든 안테나 밴드에서 밀 생육 초기에는 VV-편파가 HH, HV-편파보다 후방산란계수가 높게 나타났다. HH-편파가 VV-편파보다 후방산란계수가 높게 나타나는 시기는 밴드에 따라 차이를 보였다. L-밴드의 경우 3월 28일 (DOY 88), C, X-밴드는 4월 2일 (DOY 93)부터 HH-편파가 다른 편파들 보다 후방산란계수가 높게 나타났다. 모든 안테나에서 편파별 후방산란계수가 5월 16일 (DOY 137)에 최대값을 보였고 그 이후 수확기 (DOY 174, 6월 22일)까지 감소하였는데 초장, 생체중, 건물중, 엽면적지수 등 밀 생육인자들에서도 동일한 경향이 나타났다.
밴드별 후방산란계수와 밀 생육인자들과의 상관관계를 분석한 결과 L-밴드 HH-편파에서 생체중 (r=0.98), 건물 중 (r=0.96), 식생 수분함량 (r=0.98) 초장 (r=0.96) 등 모든 밀 생육인자들과 상관계수가 가장 높게 나타났다. L-밴드 HH-편파 후방산란계수를 이용하여 밀 생육인자를 추정한 결과 생체중 (R2=0.98), 건물중 (R2=0.95), 식생 수분함량(R2=0.98) 초장 (R2=0.95)의 결정계수가 각각 높게 나타났다. L-밴드 HH-편파 후방산란계수를 이용하는 것이 밀 생육을 가장 높게 예측할 수 있었음을 확인하였다.

Microwave remote sensing can help monitor the land surface water cycle and crop growth. This type of remote sensing has great potential over conventional remote sensing using the visible and infrared regions due to its all-weather day-and-night imaging capabilities. In this paper, a ground-based multi-frequency (L-, C-, and X-band) polarimetric scatterometer system capable of making observations every 10 min was developed. This system was used to monitor the wheat over an entire growth cycle. The polarimetric scatterometer components were installed inside an air-conditioned shelter to maintain constant temperature and humidity during the data acquisition period. Backscattering coefficients for the crop growing season were compared with biophysical measurements. Backscattering coefficients for all frequencies and polarizations increased until dat of year 137 and then decreased along with fresh weight, dry weight, plant height, and vegetation water content (VWC). The range of backscatter for X-band was lower than for L- and C-band. We examined the relationship between the backscattering coefficients of each band (frequency/polarization) and the various wheat growth parameters. The correlation between the different vegetation parameters and backscatter decreased with increasing frequency. L-band HH-polarization (L-HH) is best suited for the monitoring of fresh weight (r=0.98), dry weight (r=0.96), VWC (r=0.98), and plant height (r=0.96). The correlation coefficients were highest for L-band observations and lowest for X-band. Also, HH-polarization had the highest correlations among the polarization channels (HH, VV and HV). Based on the correlation analysis between backscattering coefficients in each band and wheat growth parameters, we developed prediction equations using the L-HH based on the observed relationships between L-HH and fresh weight, dry weight, VWC and plant height. The results of these analyses will be useful in determining the optimum microwave frequency and polarizations necessary for estimating vegetation parameters in the wheat.

#Microwave remote sensing #Polarimetric scatterometer #Wheat #Backscattering coefficients #Growth parameters

참고문헌 (20)

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1. [학술지(정기간행물)] - Attema, E. P. / 1978 / Vegetation modeled as a water cloud / Radio Science 13 : 357 ~ 364

2. [학술지(정기간행물)] - Bouvet, A. / 2011 / Use of ENVISAT/ASAR wide-swath data for timely rice fields mapping in the Mekong River Delta / Remote Sens. Environ 115 (4) : 1090 ~ 1101

3. [학술지(정기간행물)] - Brisco, B. / 1990 / The diurnal pattern of microwave backscattering by wheat / Remote Sens. Environ 34 : 37 ~ 47

4. [학술지(정기간행물)] - Chen, C. / 2006 / A neural network integrated approach for rice crop monitoring / Int. J. Remote Sens 27 : 1367 ~ 1393

5. [학술지(정기간행물)] - Cuizhen, W. / 2009 / Characterizing L-band scattering of paddy rice in southeast china with radiative transfer model and multi-temporal ALOS/PALSAR imagery / IEEE Trans. Geosci. Remote Sens 47 (4) : 988 ~ 998

이 논문의 저자 정보

Yihyun Kim

소속기관 농촌진흥청

주요연구분야 농수해양학 > 농학 TOP 10%

논문수 94 이용수 5,622

홍석영

소속기관 농촌진흥청 국립농업과학원

주요연구분야 농수해양학 > 농학 TOP 5% 자연과학 > 기타 자연과학

논문수 134 이용수 11,003

KyungDo Lee

소속기관 농촌진흥청

주요연구분야 농수해양학 > 농학

논문수 119 이용수 5,636

장소영

소속기관 농촌진흥청

주요연구분야 농수해양학 > 농학

논문수 8 이용수 562

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