가뭄은 산불을 일으킬 수 있는 요소 중 하나로, 산불의 빈도 및 피해 면적과 연관성이 있다. 특히, 우리나라는 가뭄이 주로 발생하는 건조한 봄과 가을에 산불이 많이 발생하고, 그 중 일부는 강풍을 동반하여 대형산불로 번지는 경향을 보인다. 따라서 본 연구에서는 우리나라를 대상으로 산불발생 및 면적과 가뭄 변수의 관련성을 파악하고, 우리나라에 적합한 가뭄 변수를 이용하여 산불발생위험 추정을 위한 위성기반의 가뭄지수를 개발하였다. 사용한 가뭄 변수는 다운스케일링(downscaling)한 고해상도의 토양수분, Normalized Different Water Index(NDWI), Normalized Multi-band Drought Index(NMDI), Normalized Different Drought Index(NDDI), Temperature Condition Index(TCI), Precipitation Condition Index(PCI), Vegetation Condition Index(VCI)이며, 경험적 가중 선형조합(Weighted Linear Combination) 및 One-class SVM을 통해 지수 개발을 하였다. 2013년부터 2017년 기간 동안의 변수를 이용하여 상관성 분석을 통해 대부분의 가뭄 변수가 산불 발생에 유의미한 결과를 보임을 확인했으며, 특히 토양수분과 NDWI, PCI가 우리나라 산불과 상관성을 보였다(88 % 이상 일치함). 개발된 지수를 2018년 산불 발생 건에 대해 적용한 결과, 다섯 가지의 선형조합 중에서 토양수분과 NDWI의 조합이 시공간적으로 적합한 것으로 나타났으며, One-class SVM은 대형산불에 적합한 것으로 나타났다.
Drought is one of the factors that can cause wildfires. Drought is related to not only the occurrence of wildfires but also their frequency, extent and severity. In South Korea, most wildfires occur in dry seasons (i.e. spring and autumn), which are highly correlated to drought events. In this study, we examined the relationship between wildfire occurrence and drought factors, and developed satellite-based new drought indices for assessing wildfire risk over South Korea. Drought factors used in this study were high-resolution downscaled soil moisture, Normalized Different Water Index (NDWI), Normalized Multi-band Drought Index (NMDI), Normalized Different Drought Index (NDDI), Temperature Condition Index (TCI), Precipitation Condition Index (PCI) and Vegetation Condition Index (VCI). Drought indices were then proposed through weighted linear combination and one-class support vector machine (One-class SVM) using the drought factors. We found that most drought factors, in particular, soil moisture, NDWI, and PCI were linked well to wildfire occurrence. The validation results using wildfire cases in 2018 showed that all five linear combinations produced consistently good performance (> 88% in occurrence match). In particular, the combination of soil moisture and NDWI, and the combination of soil moisture, NDWI, and precipitation were found to be appropriate for representing wildfire risk.
