High Resolution Surface Broadband Albedo Retrieval Based Landsat-8 Higher Level

Abstract

알베도는 지표로 입사된 태양복사에너지와 지표에서 반사된 태양복사에너지의 비로 정의 되어 태양에너지의 흡수량을 결정하는 중요한 기후변수로 알려져 있다. 또한 지표온도, 지표복사균형 등에 영향을 주어 다양한 기상현상을 일으키는 주요 요인이 되고 있다. 이러한 알베도는 지표 관련 모델에 입력자료로 활용되어 높은 해상도의 산출이 요구되며, 기후 변화 연구를 위해 일관성 있는 장기간의 자료가 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 30 m 의 높은 공간해상도를 가진 Landsat-8 위성자료를 활용하여 고해상도 지표면 광대역 알베도를 산출을 하고자 한다. 또한 장기간의 자료로 활용하기 위해 Landsat-7과의 일관성을 유지시킨 Landsat-8 지표면 광대역 알베도를 산출하였다. 먼저, Landsat-7과의 일관성을 확인하기 위하여Landsat-7과 Landsat-8의 밴드 별 일관성 분석을 실시하였으며, 지표타입과 navigation error와 같은 오차를 제거하기 위해 window 영역에 따라 평균한 후, 차이를 분석하였다. 이러한 분석을 통해 선정된 자료를 다중회귀분석에 적용한 후, Landsat-8 기반 고해상도 지표면 광대역 알베도 전환 회귀 계수를 산출하였다. 다중회귀분석에는 Landsat-8 밴드 자료를 독립변수로 사용하였으며, Landsat-7과의 일관성을 유지하기 위하여 Landsat-7 알베도 자료를 표본 자료로 사용하였다. 이를 통해 산출된 Landsat-8 광대역 알베도 전환 회귀 계수를 사용하여 Landsat-8 기반 고해상도 지표면 광대역 알베도를 산출하였다. 이를 검증하기 위하여 Landsat-7 알베도와 비교한 결과, 결정계수(R2)가 0.89, Root Mean Square Error (RMSE)가 0.003으로 높은 정확도를 보였다. 또한 산출된 Landsat-8 알베도의 정확도를 평가하기 위해 실측자료와 비교한 결과, RMSE 0.046, bias -0.043의 결과를 보여 기존 연구 결과에 비해 낮은 오차를 보였다.