SMAP (L3·L4)¶

Soil Moisture Active Passive (SMAP) — L3 복사계 토양수분(SPL3SMP V9·SPL3SMP_E V6)과 L4 동화 토양수분·탄소(SPL4SMGP V8·SPL4CMDL V8)

정상 제공

한눈에 보기¶

기간 참고: 네 제품 모두 2015-03-31부터 현재까지입니다. 위성 안전모드로 2019-06-19~07-23, 2022-08-06~09-20에 관측이 끊겨 L3는 비어 있고, L4는 이 기간에도 만들어지지만 SMAP 관측 없이 모델만으로 계산된 값입니다. 2026-05-14~07-28의 위치 오류 구간은 재처리본으로 교체되는 중이며, 2026-10-13 확인 시 SPL3SMP 2026-06-01 파일은 재처리 번호(_004)가 붙어 2026-09-23에 갱신되어 있습니다.

개요¶

NASA SMAP 위성은 L밴드(1.4 GHz) 마이크로파 복사계로 지표 약 5 cm의 토양수분을 전지구에서 관측합니다. 함께 실린 레이더는 2015년 7월 고장 나서 그 뒤 제품은 모두 복사계 기반입니다. L3(SPL3SMP 36 km, SPL3SMP_E 9 km)는 하루치 궤도 관측을 오전·오후로 나눠 모은 위성 산출물이고, L4는 SMAP 밝기온도를 NASA GEOS 지면 모델에 동화해 빈틈 없는 3시간 표층·근권 토양수분(SPL4SMGP)과 일 탄소 순생태계교환(SPL4CMDL)을 만든 값입니다.

후속 자료와 무엇이 달라졌나¶

SMAP L3 SPL3SMP V8 · SPL3SMP_E V5 → SMAP L3 SPL3SMP V9 · SPL3SMP_E V6 (CRID R19)¶

전환 시점: 2024-10

입력 L1B·L1C 밝기온도의 처리 방법을 개선한 재처리로, 토양수분 알고리즘·파일 구조·변수는 그대로입니다. 2023년 12월 전방 처리를 시작해 2024년 10월 30일 2015년부터의 전 기간 재처리가 끝났고, 이전 버전은 2024년 12월 16일 내려갔습니다.

출처: NSIDC 공지 — Data set updates SMAP Level-1, Level-2, and Level-3 (2024-10-30) · SPL3SMP V9 사용자 안내서

SMAP L4 Version 7 → SMAP L4 Version 8¶

전환 시점: 2025-04

L4 토양수분·탄소 제품이 Version 8로 2015년부터 재처리되었고, Version 7은 2025년 6월 30일 내려갔습니다. 강수 강제력·복사 전달 모델·눈 알베도가 바뀌고 입력 밝기온도가 R19(SPL1CTB V6)로 통일되었으며, 탄소 모델은 새 플럭스 관측망으로 다시 보정되었습니다.

출처: NSIDC 공지 — SMAP Level-4 Version 8 Release (2025-04-15) · NSIDC SPL4SMGP Version 8 페이지 · NSIDC SPL4CMDL Version 8 페이지

활용 가능한 변수¶

NSIDC 사용자 안내서와 L4_SM 제품 명세서 기준 주요 변수입니다. 파일은 HDF5이며 변수는 그룹 안에 있습니다 (L3: Soil_Moisture_Retrieval_Data_AM/_PM, SPL3SMP_E 극 격자는 ..._Polar_AM/_Polar_PM; SPL4SMGP: Geophysical_Data; SPL4CMDL: NEE·GPP·RH·SOC·QA). 부동소수점 결측값은 -9999.0이고, L3의 정수형(uint16) 플래그 결측값은 65534입니다.

순간값 평균 누적 최대 최소 고정값 — 순간값: 표시 시각의 값 · 평균/누적/최대/최소: 표시된 구간 동안의 값 · 고정값: 시간에 따라 변하지 않음

L3 복사계 토양수분 (SPL3SMP 36 km / SPL3SMP_E 9 km, 일)¶

L4 토양수분·지면 (SPL4SMGP, 3시간 평균)¶

L4 탄소 (SPL4CMDL, 일평균)¶

전체 변수 목록은 공식 문서에서 확인하세요.

받는 방법¶

• NSIDC DAAC — SPL3SMP V9 — Earthdata Search / earthaccess / HTTPS(CMR 가상 디렉터리) / NSIDC Data Access Tool / Harmony
  • 무료 NASA Earthdata 로그인이 필요합니다. 2025-10-28부터 옛 온프레미스 경로는 닫히고 Earthdata Cloud가 주 보관소입니다.
• NSIDC DAAC — SPL3SMP_E V6 — Earthdata Search / earthaccess / HTTPS / Harmony
  • 9 km 전지구·북극 극 격자가 한 파일에 들어 있습니다.
• NSIDC DAAC — SPL4SMGP V8 — Earthdata Search / earthaccess / HTTPS / Harmony / AppEEARS
  • 하루 파일 8개(3시간 평균). 분석 증분(SPL4SMAU)과 모델 상수(SPL4SMLM)는 별도 컬렉션입니다. AppEEARS로 지점·영역만 뽑을 수 있습니다.
• NSIDC DAAC — SPL4CMDL V8 — Earthdata Search / earthaccess / HTTPS / Harmony / AppEEARS / Worldview
  • 일 파일 하나에 NEE·GPP·Rh·SOC와 식생형별(PFT) 값이 들어 있습니다.
• NASA Earthdata Cloud (AWS S3, us-west-2) — 클라우드 직접 접근 (S3, us-west-2 안에서만)
  • 임시 S3 자격증명이 필요합니다. 같은 리전의 클라우드 컴퓨팅에서 대량 처리할 때 씁니다.

예시 코드¶

earthaccess로 2024년 7월 한 주의 SPL3SMP_E V6 파일을 받아 오전(AM) 토양수분을 고품질 값만 남겨 읽는 예입니다. 처음 실행 때 Earthdata 아이디·비밀번호를 묻습니다. EASE-Grid 2.0 격자라 위경도 1차원 좌표가 없으므로, 지도로 그리려면 같은 그룹의 위경도 배열이나 EASE-Grid 2.0 좌표 파일을 함께 쓰세요.

import earthaccess
import h5py
import numpy as np

earthaccess.login()  # 무료 NASA Earthdata 계정
results = earthaccess.search_data(
    short_name="SPL3SMP_E", version="006",
    temporal=("2024-07-01", "2024-07-07"),
    bounding_box=(124, 33, 132, 39),   # (서, 남, 동, 북)
)
files = earthaccess.download(results, "smap_l3e")

with h5py.File(files[0], "r") as f:
    g = f["Soil_Moisture_Retrieval_Data_AM"]
    sm = g["soil_moisture"][:]               # (1624, 3856), m3/m3
    qf = g["retrieval_qual_flag"][:]
sm = np.where((sm == -9999.0) | ~np.isin(qf, [0, 8]), np.nan, sm)
print(np.nanmean(sm))

# L4 3시간 자료: short_name="SPL4SMGP", version="008", 그룹 "Geophysical_Data"의 "sm_rootzone"

실전 팁¶

• L3는 사용자 안내서가 고품질로 정의한 retrieval_qual_flag 0 또는 8인 값만 남기고 쓰세요. 플래그를 거르지 않으면 품질이 낮은 검색값이 섞입니다.
• SPL3SMP_E의 9 km는 36 km 관측을 보간한 격자입니다. 실제로 구분되는 공간 규모는 여전히 수십 km이므로 9 km 개별 격자를 독립 관측처럼 다루지 마세요.
• 2019-06-19~07-23, 2022-08-06~09-20 안전모드 기간은 L3가 비어 있고 L4는 관측 없이 모델로만 채워졌습니다. 2019년 복구 직후 일정 기간은 품질 주의 공지가 있었습니다.
• 2026-05-14~07-28 자료를 그 전에 받았다면 위치 오류가 있는 판입니다. 재처리본이 올라오면 다시 받으세요(파일 이름 끝 번호가 커진 것이 새 판).
• L4는 SMAP 밝기온도를 동화한 모델 값이라 관측이 없는 깊이(근권)와 날에도 값이 있습니다. 근권 토양수분은 관측이 아니라 GEOS 지면 모델 추정입니다.
• SPL4SMGP 파일 시각은 3시간 평균 구간의 가운데입니다(T013000 = 00~03 UTC). 한국 시간 일평균을 만들려면 UTC 15시 경계로 8개 파일을 묶으세요.
• 버전이 바뀌면 과거 기간 전체가 다시 처리되고 옛 버전은 내려갑니다(L3 V8은 2024-12-16, L4 V7은 2025-06-30 폐기). 논문에는 short_name과 버전, 파일 이름의 CRID(R19…) 또는 과학 버전(Vv80…)을 적으세요.

공지 및 변경 이력¶

논문에 넣을 레퍼런스¶

데이터셋 인용¶

SPL3SMP V9 (L3 36 km 일) — DOI 10.5067/4XXOGX0OOW1S

@misc{spl3smp_v9,
  author    = {O'Neill, P. E. and Chan, S. and Njoku, E. G. and Jackson, T. and Bindlish, R. and Chaubell, J.},
  title     = {{SMAP} {L3} Radiometer Global Daily 36 km {EASE-Grid} Soil Moisture, Version 9},
  year      = {2023},
  publisher = {NASA National Snow and Ice Data Center Distributed Active Archive Center},
  address   = {Boulder, Colorado USA},
  doi       = {10.5067/4XXOGX0OOW1S}
}

SPL3SMP_E V6 (L3 강화 9 km 일) — DOI 10.5067/M20OXIZHY3RJ

@misc{spl3smp_e_v6,
  author    = {O'Neill, P. E. and Chan, S. and Njoku, E. G. and Jackson, T. and Bindlish, R. and Chaubell, J. and Colliander, A.},
  title     = {{SMAP} Enhanced {L3} Radiometer Global and Polar Grid Daily 9 km {EASE-Grid} Soil Moisture, Version 6},
  year      = {2023},
  publisher = {NASA National Snow and Ice Data Center Distributed Active Archive Center},
  address   = {Boulder, Colorado USA},
  doi       = {10.5067/M20OXIZHY3RJ}
}

SPL4SMGP V8 (L4 3시간 토양수분) — DOI 10.5067/T5RUATAQREF8

@misc{spl4smgp_v8,
  author    = {Reichle, R. H. and De Lannoy, G. and Koster, R. D. and Crow, W. T. and Kimball, J. S. and Liu, Q. and Bechtold, M.},
  title     = {{SMAP} {L4} Global 3-hourly 9 km {EASE-Grid} Surface and Root Zone Soil Moisture Geophysical Data, Version 8},
  year      = {2025},
  publisher = {NASA National Snow and Ice Data Center Distributed Active Archive Center},
  address   = {Boulder, Colorado USA},
  doi       = {10.5067/T5RUATAQREF8}
}

SPL4CMDL V8 (L4 일 탄소 순생태계교환) — DOI 10.5067/U7SN8JDZL0UC

@misc{spl4cmdl_v8,
  author    = {Kimball, J. S. and Endsley, A. and Jones, L. A. and Kundig, T. and Reichle, R.},
  title     = {{SMAP} {L4} Global Daily 9 km {EASE-Grid} Carbon Net Ecosystem Exchange, Version 8},
  year      = {2025},
  publisher = {NASA National Snow and Ice Data Center Distributed Active Archive Center},
  address   = {Boulder, Colorado USA},
  doi       = {10.5067/U7SN8JDZL0UC}
}

논문 인용¶

SMAP 임무 개요 — DOI 10.1109/JPROC.2010.2043918

@article{entekhabi2010smap,
  author  = {Entekhabi, Dara and Njoku, Eni G. and O'Neill, Peggy E. and Kellogg, Kent H. and Crow, Wade T. and Edelstein, Wendy N. and Entin, Jared K. and Goodman, Shawn D. and Jackson, Thomas J. and Johnson, Joel and Kimball, John and Piepmeier, Jeffrey R. and Koster, Randal D. and Martin, Neil and McDonald, Kyle C. and Moghaddam, Mahta and Moran, Susan and Reichle, Rolf and Shi, J. C. and Spencer, Michael W. and Thurman, Samuel W. and Tsang, Leung and Van Zyl, Jakob},
  title   = {The Soil Moisture Active Passive ({SMAP}) Mission},
  journal = {Proceedings of the IEEE},
  volume  = {98},
  number  = {5},
  pages   = {704--716},
  year    = {2010},
  doi     = {10.1109/JPROC.2010.2043918}
}

SMAP L4 토양수분 알고리즘 (Version 4 기준) — DOI 10.1029/2019MS001729

@article{reichle2019l4sm,
  author  = {Reichle, Rolf H. and Liu, Qing and Koster, Randal D. and Crow, Wade T. and De Lannoy, Gabrielle J. M. and Kimball, John S. and Ardizzone, Joseph V. and Bosch, David and Colliander, Andreas and Cosh, Michael and Kolassa, Jana and Mahanama, Sarith P. and Prueger, John and Starks, Patrick and Walker, Jeffrey P.},
  title   = {Version 4 of the {SMAP} Level-4 Soil Moisture Algorithm and Data Product},
  journal = {Journal of Advances in Modeling Earth Systems},
  volume  = {11},
  number  = {10},
  pages   = {3106--3130},
  year    = {2019},
  doi     = {10.1029/2019MS001729}
}

사사(Acknowledgements) 작성¶

NSIDC는 실제로 쓴 제품·버전의 데이터셋 DOI를 인용하고, 쓴 영역·기간(subset)과 접근 날짜를 적으라고 안내합니다. 제품마다 DOI가 다르니 L3·L4를 함께 썼다면 각각 인용하세요. L4_SM 분석 증분(SPL4SMAU, 10.5067/02LGW4DGJYRX)과 모델 상수(SPL4SMLM, 10.5067/PXQIBL2ALDZD)는 별도 DOI입니다.

Information on the datasets used in this study was compiled with the help of the Korean Climate Data Navigator (KCDN) (Sim, 2026; https://doi.org/10.5281/zenodo.23300923).

참고 링크¶

• NSIDC SMAP 자료 모음
• NSIDC SMAP 자료 공지 (Data Announcements)
• SMAP 버전 이력
• SPL3SMP V9 사용자 안내서
• SPL3SMP_E V6 사용자 안내서
• SPL4SM V8 사용자 안내서
• L4_SM 제품 명세서 (PSD v17, Version 8)
• SPL4CMDL V8 사용자 안내서
• NASA JPL SMAP 임무 페이지
• 이 사이트 — SMAP 해면 염분 (같은 위성의 해양 제품)