[위험기상] 브라질 아마존의 임야 화재에 대한 위성 관측 소개 : 2019년 08월 17-28일

 정보

• 업무명    : 위험기상 소개

• 작성자    : 이상호

• 작성일    : 2019-09-06

• 설   명     :

• 수정이력 :

 

 소개

• 남미 브라질 아마존 지역의 삼림과 농지에서 2019년 08월부터 대규모 임야 화재가 발생 및 피해 증가

• 일본 기상청에서는 이 임야 화재에 대한 JAXA의 지구 관측 위성 관측 결과의 사례를 소개

• 각 위성의 특징을 통해 대기환경모니터링 수행

  • 색채 위성 (GCOM-C) : 화재 지점이나 연기 감지

  • 대지 위성 2호 (ALOS-2) : 산림 면적의 변화 모니터링

  • 이부키 위성 (GOSAT) : 화재 연기 감지

 

 세부 내용

[화재 감지 및 화재 위치를 추이] 색채 위성 (GCOM-C)

• 그림 1a 및 1d는 기후 변화 관측 위성 색채 (GCOM-C)에 탑재 한 다 파장광학 방사계 (SGLI)의 적외선 관측 자료에 의한 2019년 08월의 아마존 임야 화재 감지 상태를 표시

• 인공위성은 아마존처럼 수천 km 등 넓은 범위를 지속적으로 파악하고 광역 재해에 대한 실시간 위성실황 감시
  

• 그림 1a는 2019년 07월 아마존 부근의 GCOM-C 구름없이 가시 이미지에 08월 17일부터 28 일까지 중 5 일간의 아마존 지역에서 발견 된 임야 화재 검출 위치를 관측 날짜별로 분류해서 임야 화재 발생
  

• 그림 1b는 08월 17일 아마존 중심 리오 노보 국립 공원 남쪽의 도시 (카찐보 부근)의 확대 사진이고 범례는 그림 1a와 같이 관측 날짜 별 임야 화재 검출 위치 표시
  

• 그림 1c 및 1d는 각각 08월 17일과  08월 28일의 GCOM-C 위성은 이미지에 이날 화재 검출 위치를 적색으로 표시
  

• 이 그림을 종합하면 과거에 숲을 개척한 피쉬본 (생선 뼈 모양처럼 보이는 삼림 벌채 후) 지역에서는 08월 17일부터 28일까지 2주 동안 임야 화재에 대한 실시간 모니터링 가능
  

• 특히 GCOM-C의 특징인 250 m 해상도로 평균 2일에 1회 관측하여 임야 화재 발생 장소의 추이를 파악

 

a) 화재 검출 위치	b) 아마존 주변 영역
c) 아마존 중앙 영역 (2019년 08월 17일)	d) 아마존 중앙 영역 (2019년 08월 28일)
그림 1. GCOM-C에 의한 아마존 임야 화재 검출 위치 (a), 2019년 07월 동안 아마존 주변 영역의 가시 영상 (b), 2019년 08월 17일에 아마존 중앙 영역의 가시 영상 (c), 2019년 08월 28일에 아마존 중앙 영역 가시 영상.

 

[임야 화재에 따른 연기의 관측] 색체 위성 (GCOM-C) 및 이부키 위성 (GOSAT)

• 색채 위성 (GCOM-C)은 화재의 위치뿐만 아니라 연기의 분포도 파악 가능
  

• 즉 위성에서 지구를 비스듬히 편광 관측하면 임야 화재의 연기가 밝게 보임 (그림 2a 참조)
  

• 이 그림에서는 2019년 08월 11일부터 20일 동안 임야 화재에 대한 연기의 분포 가시화
  

• 이 위성뿐만 아니라 온실 가스 관측 기술 위성인 이부키 위성 (GOSAT)도 포착
  

• 그림 2b은 이부키 위성 (GOSAT)에 탑재된 구름/에어로솔 센서 (TANSO-CAI)에 따르면 2019년 08월 02일 14시의 관측 영상
  

• 이 그림에서와 같이 브라질 중앙부에 위치한 리오 노보 국립 공원 부근이나 아마존 강 지류 텔레스 피레스 강 유역에서 대규모 임야 화재 발생
  

• 이부키 위성 영상에서는 보이지 않는 근적외 380 nm 밴드를 사용하면 북북동에 흐르는 임야 화재의 연기 파악 가능
  

• 여기서 그을음은 회색으로 표현되고 구름 (흰 얼룩)과 숲 (녹색) 및 밭 (청색)과는 구별
  

• 반면 국립 공원 근처에서 발생하는 큰 화재 연기는 산 깊은 숲 밭 근처에서 타 오름

 

a) 2019년 08월 11-20일 동안 연기의 분포

b) 임야 화재의 연기 영상

그림 2. 2019년 08월 11-20일 동안 GCOM-C 위성으로 관측한 연기의 분포 (a), 브라질 노보 국립 공원 부근 및 텔레스 피레스 강 유역의 임야 화재에서 연기 (b).

 

[화재에 따른 산림 면적의 감소] 다이치 2호 위성 (ALOS-2)

• 육지 관측 기술 위성인 다이치 2 호 위성 (ALOS-2)은 합성 개구 레이더 (PALSAR-2)를 탑재하여 밤낮으로 날씨 영향없이 관측 가능

• 또한 구름과 연기로 덮여 있는 곳에서도 하층의 지표면 모습을 파악 가능

• 그 밖에 합성 개구 레이더에서 숲을 관찰하면 나무가 많은 곳은 밝은 반면 적은 곳은 어둡게 비치는 때문에 관측 영상의 밝기 정도를 통해 산림의 변화를 감시

• 그림 3a는 2019년 08월 12-25일 동안 아마존 부근을 대상으로 다이치 2호 위성를 이용하여 산림 면적의 감소 (적색 표시)를 확인

• 또한 그림 3b에서는 그림 3a의 황색 상자를 확대한 영상으로서 그림 2b처럼 동일한 현상을 보임

 

a) 2019년 08월 12-25일 브라질에서 산림 면적 감소 분포

b) 황색 상자에 대한 확대 영상

그림 3. 2019년 08월 12-25일 동안 다이치 위성 (ALOS-2)를 이용하여 브라질에서 산림 면적 감소 (적색) 분포 (a), 그림 3a의 황색 상자에 대한 확대 영상 (b).

 

• 그림 3a는 2019년 07월 동안 HV 편광 영상이고 그림 3b는 2019년 08월 동안 관측 영상를 나타내고 그림 3c의 경우 다이치 2호 위성의 HV 편광 영상에서 그림 3a의 적색 폴리곤을 중첩 영상

• 관측 영상 에서는 산림 지역은 일반적으로 비교적 밝게 보이기 때문에 육안으로 확인 가능

 

a) 2019년 07월 HV 편광 영상

b) 2019년 08월 관측 영상

c) 2019년 08월 관측 영상 및 산림 면적 감소 영역 중첩

그림 3. 2019년 07월 동안 다이치 2호 위성 (PALSAR-2)를 이용한 HV 편광 영상 (a), 2019년 08월 동안 관측 영상 (b), 2019년 08월 관측 영상 및 산림 면적의 감소 영역을 중첩 (c).

 

[요약]

• 3 종류의 JAXA 지구 관측 위성 자료에 의한 임야 화재를 파악한 사례를 소개

• 상이한 위성 자료를 통합적으로 이용하면 임야 화재에 따른 연기의 모습과 화재 감지 및 산림 면적의 변화의 모습을 확인 가능

 

 참고문헌

[논문]

• 없음

[보고서]

• 없음

[URL]

• 없음

 

블로그에 대한 궁금하신 점을 문의하시면 자세히 답변드리겠습니다.

E. sangho.lee.1990@gmail.com & saimang0804@gmail.com