Soil Moisture Content Estimation Using Remote Sensing Technique

원격 측정 기법을 이용한 토양 함수비의 측정

Remote sensing technique is based on the estimation of land surface characteristics from the measurement of the emitted radiation from the earth. The hydrologically related parameters studied using this approach include surface temperature, evapotranspiration, soil moisture, precipitation and snow. This study introduces a method for estimating moisture content of a bare soil from the observed and simulated brightness temperature. In a bare soil, microwave emission depends on moisture content, soil temperature, and surface roughness. The method is based on a radiative transfer model with some modifications of Fresnel reflection coefficient to take into account the effect of surface roughness. One smooth bare field and two fields with different surface roughness are prepared for the study. The results indicate that the effect of surface roughness is to increase the soil's brightness temperature and to reduce the slope of regression between brightness temperature and moisture contents.

원격 측정 방법은 지표로부터 방출된 방사선의 관측으로부터 지표면의 특성을 추정하는데 기초를 두고 있으며 이 방법을 사용하여 연구되어지는 수문학적 인자에는 지표면 온도, 증발산, 토양 함수비, 강우 그리고 강설 등이 있다. 본 연구에서는 관측된 광명온도와 모의된 광명온도로부터 피복이 안된 토양의 함수비 산정에 대한 방법을 소개한다. 피복이 안된 토양에서의 초단파 방출은 함수비, 토양의 온도와 표면 조도에 의존하게 된다. 이 방법은 표면 조도의 영향을 고려하기 위한 Fresnel 반사 계수의 수정과 함께 방사선 전달 모델(radiative transfer model)에 기본을 두고 있는데 피복이 안된 매끈한 표면과 서로 다른 표면 조도를 가진 표면에 대해 분석을 실시한다. 연구의 결과는 표면 조도의 영향이 토양의 광명온도를 증가시키고 광명온도와 함수비 사이의 감소경사를 작게함을 보여주고 있다.