지중해 중부 지역의 홍수

유럽

센티넬-3

SLSTR

자연색 RGB, 야간 미세물리학 RGB

2023년 6월 2일

2023년 6월 1일

작성자: Ivan Smiljanic & Djordje Gencic

5월에는 오스트리아, 보스니아 헤르체고비나, 크로아티아, 슬로베니아 일부 지역을 포함해 북부 이탈리아와 중부 유럽 전역에 며칠 동안 극심한 비가 내렸습니다. 일부 지역에서는 역사적 수준에 도달한 누적 강수량으로 인해 넓은 지역에 걸쳐 광범위한 홍수와 많은 산사태가 발생했습니다(그림 1).

세계보건기구(WHO)는 이탈리아에서 최소 13명이 사망했으며 수천 명이 집을 떠나 대피해야 했다고 보고했습니다.

수많은 저기압 시스템이 5월에 더 넓은 지중해 지역을 통과하여 점점 더 포화된 토양과 더 높은 수위의 강바닥을 남겼습니다. 포화된 토양은 또한 국지적인 대류 강우 사건에 의해 촉발된 많은 소규모 돌발 홍수와 산사태의 원인이 되었습니다.

유럽을 통과한 마지막 사이클론은 균형을 무너뜨려 광범위한 위험을 초래했습니다. 이 시스템의 진화는 이전 시스템과 함께 10일간의 Meteosat-10 Airmass RGB 루프에 포착됩니다(그림 2).

그림 3에서는 강의 수위가 정상이었던 5월 5일과 크로아티아에서 심각하고 광범위한 홍수가 발생한 후 5월 21일의 VIS 0.8μm 이미지를 비교한 것을 볼 수 있습니다.

그림 3: 정상적인 강 수위(왼쪽)와 광범위한 홍수(오른쪽)에 대한 VIS 0.8um 이미지 비교

Sentinel-3 SLSTR의 VIS0.8um 채널은 500m 해상도이므로 Sava 및 Kupa 강의 매우 미세한 디테일과 구불구불한 흐름이 특히 오른쪽 이미지(5월 21일)에 명확하게 표시됩니다. 또한 0.8μm 또는 식생 채널은 엽록소에 특히 민감하며, 일반적으로 높은 반사율(회색조 표시에서 밝은 회색)을 나타내는 반면, 수면은 거의 반사하지 않습니다(검은색 또는 어두운 회색). 이 두 가지 사실은 0.8μm 채널을 하천 범람 감지 및 육지/수면 식별에 매우 유용하게 만듭니다. 우리의 예에서는 5월 5일에서 21일 사이에 강의 크기가 매우 눈에 띄게 증가한 것을 볼 수 있습니다.

SLSTR의 고해상도 이미지는 주로 해당 영역의 주요 강을 따라 발견되는 대규모 침수 지역을 보여줍니다. 500m 해상도에서 SLSTR의 태양광 밴드를 활용하는 자연색 RGB는 침수 지역(검은색/짙은 파란색)과 식생 지역(녹색)을 잘 대조합니다. 이러한 대비는 수역(특히 깊고 탁하지 않은 경우)의 약한 반사와 비교하여 식물의 강한 반사에서 비롯됩니다.

홍수 전/후의 비교는 그림 4에 나와 있습니다.

그림 4: Sentinel-3 SLSTR Natual Color RGB를 사용한 침수 지역의 전후 비교, 5월 5일부터 5월 21일까지

침수 지역에 대한 주간 '시각적' 참조 외에도 SLSTR, SEVIRI 또는 ​​FCI와 같은 영상 장비를 사용하여 낮과 밤 모두 침수 지역을 감지하는 방법이 있습니다. 이는 약 10.5μm와 3.8μm 사이의 IR 채널 사이의 밝기 온도 차이에 의존하며, 이는 주변 토양/식물에 비해 상대적으로 더 큰 양의 값(약 5K)을 나타냅니다. 물론, 이 규모의 홍수에는 IR 밴드의 상대적으로 높은 해상도가 필요합니다. 이 경우 1km의 이미지는 관측 영역의 더 작은 강 주변에서도 일부 홍수 신호를 보여줍니다. MTG-I 위성에 탑재된 FCI 계측기에서 1km 거리에 이 두 개의 IR 대역을 가짐으로써 잠재적으로 유럽(및 기타 지역) 전역의 소규모 홍수를 감지할 수 있는 24시간 기능을 갖게 됩니다.

그림 5는 SLSTR Natural Color RGB와 Night Microphysics RGB의 비교를 보여줍니다(이 RGB에는 앞서 언급한 녹색 빔의 채널 차이가 포함되어 있어 청록색 색상의 수역을 나타냅니다). FCI 장비는 1km 해상도의 두 IR 채널을 갖는 정지 궤도에서 이러한 종류의 최초 장비입니다(다른 장비는 2km 이상).

그림 5: Sentinel-3 SLSTR Natural Color와 Night Microphysics RGB 간의 침수 지역 뷰 비교, 5월 21일