인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 시스템, 방법 및 컴퓨터프로그램
SYSTEM, METHOD AND COMPUTER PROGRAM FOR DROUGHT MAPPING USING SATELLITE IMAGERIES IN NORTHEAST ASIA
특허 요약
본 발명은 동북아시아 가뭄 지도 제작 시스템에 관한 것으로서, 외부 저장매체 또는 외부 전자장치로부터 MODIS 자료를 수신 받는 MODIS 위성 자료 수신부; 및 수신 받은 상기 MODIS 자료로부터 수문기상인자들을 생성하고, 생성된 상기 수문기상인자들로부터 순복사에너지를 산출하며, 산출된 상기 순복사에너지와 revised RS-PM 알고리즘을 통해 실제 증발산을 산출하고, 산출된 상기 순복사에너지와 Priestley-Taylor 알고리즘 통해 잠재 증발산을 산출하며, 산출된 상기 실제 증발산을 산출된 상기 잠재 증발산으로 나누어 가뭄지수를 산출하고, 산출된 상기 가뭄지수가 반영된 가뭄지도를 생성 및 출력하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
청구항
번호청구항
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제 4항에 있어서, 상기 유출장파복사에너지는,다음과 같은 유출장파복사에너지 산출 방정식을 통해 산출되며,상기 Rlu는 상기 유출장파복사에너지[W/m2], 상기 σ는 Stefan-Boltzmann 상수[W/m2K4], 상기 εs 는 광대역 지표 방사율로써 상수 0.97 및 상기 Ts는 상기 지표면 온도 [K]로 정의되는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 시스템.

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외부 저장매체 또는 외부 전자장치로부터 MODIS 센서를 탑재한 인공위성으로부터 생성된 MODIS 자료를 수신 받는 MODIS 위성 자료 수신부; 및수신 받은 상기 MODIS 자료로부터 수문기상인자들을 생성하고, 생성된 상기 수문기상인자들로부터 순복사에너지를 산출하며, 산출된 상기 순복사에너지와 revised RS-PM 알고리즘을 통해 실제 증발산을 산출하고, 산출된 상기 순복사에너지와 Priestley-Taylor 알고리즘 통해 잠재 증발산을 산출하며, 산출된 상기 실제 증발산을 산출된 상기 잠재 증발산으로 나누어 가뭄지수를 산출하고, 산출된 상기 가뭄지수가 반영된 가뭄지도를 생성 및 출력하도록 제어하는 제어부; 를 포함하는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 시스템.

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제 1항에 있어서, 상기 MODIS 자료는,MOD11, MOD13, MOD15 및 MOD43 중 적어도 하나를 포함하는 육상자료와 MOD07를 포함하는 대기자료로 구성되는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 시스템.

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제 2항에 있어서, 상기 수문기상인자들은,대기 온도, 이슬점 온도, 대기압, 태양천청각, 가능강수수분량, 지표 반사도 , 지표면 온도, 정규식생 지수, 계량식생 지수 및 엽면적 지수 중 적어도 하나를 포함하는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 시스템.

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제 3항에 있어서, 상기 순복사에너지는,다음과 같은 순복사에너지 산출 방정식을 통해 산출되며,상기 RN은 상기 순복사에너지, 상기α는 지표 반사도[무차원], 상기 Rsd는 유입단파복사에너지[W/m2], 상기 Rld는 유입장파복사에너지[W/m2] 및 상기 Rlu는 유출장파복사에너지[W/m2]로 정의되는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 시스템.

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제 4항에 있어서, 상기 유입단파복사에너지는,다음과 같은 유입단파복사에너지 산출 방정식을 통해 산출되며,상기 Rsd는 상기 유입단파복사에너지[W/m2], 상기 Gsc는 태양상수[1367 W/m2], θ는 상기 태양천청각°[degree], 상기 dr은 지구와 태양 간의 상대 거리의 제곱의 역수[m-2] 및 상기 τsw는 광대역 대기 투과율[무차원]로 정의되는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 시스템.

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제 4항에 있어서, 상기 유입장파복사에너지는,다음과 같은 유입장파복사에너지 산출 방정식을 통해 산출되며,상기 Rld는 상기 유입장파복사에너지[W/m2], 상기σ는 Stefan-Boltzmann 상수[W/m2K4], 상기 εa 는 대기 에너지 방사율[무차원] 및 상기 Ta는 상기 대기 온도 [K]로 정의되는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 시스템.

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제 4항에 있어서, 상기 실제 증발산은,다음과 같은 실제 증발산 산출 방정식을 통해 산출되며,상기 λE는 상기 실제 증발산을 나타내는 잠열 플럭스[W/m2], 상기 Δ는 온도에 따른 포화 증기압 곡선의 기울기[Pa/K], 상기 λ는 잠재 기화열[J/kg], 상기 rs는 지표면 저항[s/m], 상기 ra는 공기동역학적 저항[s/m], 상기 RN은 상기 순복사에너지[W/m2], 상기 G는 토양열에너지[W/m2], 상기 ρ는 공기 밀도[kg/m3], 상기 Cp는 공기의 비열[J/kgK], 상기 esat는 포화증기압[Pa] 및 상기 e는 실제증기압[Pa]로 정의되는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 시스템.

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제 4항에 있어서, 상기 잠재 증발산은,다음과 같은 잠재 증발산 산출 방정식을 통해 산출되며,상기 ETo는 상기 잠재 증발산을 나타내는 기준잠재증발산량(mm/day), 상기 α는 경험적인 상수로써 1.26, 상기 Δ는 온도에 따른 포화 증기압 곡선의 기울기[Pa/K], 상기 γ는 습도계 상수[Pa/K], 상기 RN은 상기 순복사에너지[W/m2] 및 상기 G는 토양열에너지[W/m2]로 정의되는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 시스템.

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제 4항에 있어서, 상기 가뭄지도는,산출된 상기 가뭄지수를 반영하고, 생성된 상기 수문기상인자들, 산출된 상기 순복사에너지, 산출된 상기 실제 증발산 및 산출된 상기 잠재 증발산 중 적어도 어느 하나를 더 반영하여 생성되는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 시스템.

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외부 저장매체 또는 외부 전자장치로부터 MODIS 센서를 탑재한 인공위성으로부터 생성된 MODIS 자료를 수신 받는 단계;수신 받은 상기 MODIS 자료로부터 수문기상인자들을 생성하는 단계;생성된 상기 수문기상인자들로부터 순복사에너지를 산출하는 단계;산출된 상기 순복사에너지와 revised RS-PM 알고리즘을 통해 실제 증발산을 산출하는 단계;산출된 상기 순복사에너지와 Priestley-Taylor 알고리즘 통해 잠재 증발산을 산출하는 단계;산출된 상기 실제 증발산을 산출된 상기 잠재 증발산으로 나누어 가뭄지수를 산출하는 단계; 및산출된 상기 가뭄지수가 반영된 가뭄지도를 생성 및 출력하는 단계;를 포함하는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 방법.

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제 11항에 있어서, 상기 MODIS 자료는,MOD11, MOD13, MOD15 및 MOD43 중 적어도 하나를 포함하는 육상자료와 MOD07를 포함하는 대기자료로 구성되는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 방법.

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제 12항에 있어서, 상기 수문기상인자들은,대기 온도, 이슬점 온도, 대기압, 태양천청각, 가능강수수분량, 지표 반사도, 지표면 온도, 정규식생 지수, 계량식생 지수 및 엽면적 지수 중 적어도 하나를 포함하는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 방법.

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제 13항에 있어서, 상기 순복사에너지를 산출하는 단계는,다음과 같은 순복사에너지 산출 방정식을 통해 산출되며,상기 RN은 상기 순복사에너지, 상기α는 지표 반사도[무차원], 상기 Rsd는 유입단파복사에너지[W/m2], 상기 Rld는 유입장파복사에너지[W/m2] 및 상기 Rlu는 유출장파복사에너지[W/m2]로 정의되는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 방법.

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제 14항에 있어서, 상기 유입단파복사에너지는,다음과 같은 유입단파복사에너지 산출 방정식을 통해 산출되며,상기 Rsd는 상기 유입단파복사에너지[W/m2], 상기 Gsc는 태양상수[1367 W/m2], θ는 상기 태양천청각°[degree], 상기 dr은 지구와 태양 간의 상대 거리의 제곱의 역수[m-2] 및 상기 τsw는 광대역 대기 투과율[무차원]로 정의되는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 방법.

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제 14항에 있어서, 상기 유입장파복사에너지는,다음과 같은 유입장파복사에너지 산출 방정식을 통해 산출되며,상기 Rld는 상기 유입장파복사에너지[W/m2], 상기σ는 Stefan-Boltzmann 상수[W/m2K4], 상기 εa 는 대기 에너지 방사율[무차원] 및 상기 Ta는 상기 대기 온도 [K]로 정의되는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 방법.

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제 14항에 있어서, 상기 유출장파복사에너지는,다음과 같은 유출장파복사에너지 산출 방정식을 통해 산출되며,상기 Rlu는 상기 유출장파복사에너지[W/m2], 상기 σ는 Stefan-Boltzmann 상수[W/m2K4], 상기 εs 는 광대역 지표 방사율로써 상수 0.97 및 상기 Ts는 상기 지표면 온도 [K]로 정의되는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 방법.

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제 14항에 있어서, 상기 실제 증발산을 산출하는 단계는,다음과 같은 실제 증발산 산출 방정식을 통해 산출되며,상기 λE는 상기 실제 증발산을 나타내는 잠열 플럭스[W/m2], 상기 Δ는 온도에 따른 포화 증기압 곡선의 기울기[Pa/K], 상기 λ는 잠재 기화열[J/kg], 상기 rs는 지표면 저항[s/m], 상기 ra는 공기동역학적 저항[s/m], 상기 RN은 상기 순복사에너지[W/m2], 상기 G는 토양열에너지[W/m2], 상기 ρ는 공기 밀도[kg/m3], 상기 Cp는 공기의 비열[J/kgK], 상기 esat는 포화증기압[Pa] 및 상기 e는 실제증기압[Pa]로 정의되는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 방법.

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제 14항에 있어서, 상기 잠재 증발산을 산출하는 단계는,다음과 같은 잠재 증발산 산출 방정식을 통해 산출되며,상기 ETo는 상기 잠재 증발산을 나타내는 기준잠재증발산량(mm/day), 상기 α는 경험적인 상수로써 1.26, 상기 Δ는 온도에 따른 포화 증기압 곡선의 기울기[Pa/K], 상기 γ는 습도계 상수[Pa/K], 상기 RN은 상기 순복사에너지[W/m2] 및 상기 G는 토양열에너지[W/m2]로 정의되는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 방법.

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제 14항에 있어서, 상기 가뭄지도를 생성 및 출력하는 단계는,산출된 상기 가뭄지수를 반영하고, 생성된 상기 수문기상인자들, 산출된 상기 순복사에너지, 산출된 상기 실제 증발산 및 산출된 상기 잠재 증발산 중 적어도 어느 하나를 더 반영하여 상기 가뭄지도를 생성 및 출력하는 인공위성 영상 자료를 이용한 동북아시아 가뭄 지도 제작 방법.

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하드웨어와 결합되어 청구항 제 11항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 기재된 방법의 단계들을 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터프로그램.