• Title/Summary/Keyword: 지상기상자료

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The Micrometeorological Requirements for the Culture of Ginseng (Panax sp.) (인삼 (Panax sp.) 재배를 위한 미세기상조건)

  • Proctor John T. A.
    • Proceedings of the Ginseng society Conference
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    • 1988.08a
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    • pp.129-132
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    • 1988
  • Ginseng is cultivated in Korea. Japan. China. the Soviet Union and North America. Studies of the macroclimate of each of these producing areas shows that ginseng has certain requirements for production. In each producing area the microclimate is modified in different ways. Comparisons of recent research data from North America. Korea and China is presented in order to define. more precisely. the various microclimate requirements for ginseng production. These include studies of light interception as influenced by different shade materials. In North America. wood. woven black polypropylene and knitted polyethylene shade are used. whereas in China. dried grasses are bound together in layers with wire and polyvinylchloride is inserted between the layers. The influence of these various shade materials in terms of crop grow1h and root yield are presented. The major effect of temperature seems to be on root growth. During much of the growing season optimum temperatures for root grow1h are not reached. Growth analysis data for different age plants are being used to show the effects of different soil temperature regimes on distribution of dry matter between the shoot and root.

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Verification of Land Surface Temperature using COMS(Communication, Ocean and Meteorological Satellite) (천리안 위성을 이용한 지표면 온도의 검증)

  • Baek, Jong-Jin;Choi, Min-Ha
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.99-102
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    • 2012
  • 지표면 온도는 토지피복의 상태, 식생의 분포 상태, 토양수분, 증발산 등의 영향으로 많은 차이를 가지게 되며, 지면-대기의 상호순환의 중요한 인자로써 기후모델 및 농업 등의 기본적인 데이터로 사용되고 있다. 이러한 지표면의 온도를 정확하게 파악하는 것은 수문학적 관점 및 기상적인 관점에서 매우 중요하다. 기존에 LST (Land Surface Temperature, 지표면온도), ET (EvapoTranspiration, 증발산), NDVI (Normalized Difference Vegetation Index, 정규식생지수) 등의 검증이 많이 이루어진 MODIS위성의 Terra/Aqua센서는 한반도를 스캔하고 지나갈 때의 순간적인 데이터를 산출된다. 공간적인 면에서는 많은 이점이 있으나 시간적인 면에서는 시간에 따른 인자들의 변동성을 파악 하는데는 많은 문제가 있다. 그렇기 때문에 시 공간적으로 변화양상을 측정 할 수 있는 정지궤도위성의 중요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 국내에서 2010년 6월 27일 발사된 정지궤도위성인 천리안의 데이터를 활용하였다. 천리안 위성은 기상 센서와 해양관측 센서 그리고 통신센서를 가진 위성이다. 천리안 위성의 기상 센서는 MTSAT-1 위성과 같은 적외선 센서를 탑재하고 있으며, 평시에는 15분 단위의 데이터를 산출하게 된다. 천리안에서 제공되는 많은 Product(강우강도, 해수면온도, 가강수량, 지구방출복사 등)는 수자원 및 기상에 관련된 데이터가 제공된다. 하지만 아직 검증이 많이 이루어지지 못하였다. 그래서 천리안 위성 데이터인 지표면 온도자료를 이용하여 천리안 위성의 효율성에 대해서 알아보고자 하며, 기존의 검증이 많이 이루어진 MODIS의 데이터와의 상관성을 분석하고 지상과의 관계를 검증 및 비교하여 천리안 위성의 활용성에 대해서 알아보려고 한다.

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Estimation for Ground Air Temperature Using GEO-KOMPSAT-2A and Deep Neural Network (심층신경망과 천리안위성 2A호를 활용한 지상기온 추정에 관한 연구)

  • Taeyoon Eom;Kwangnyun Kim;Yonghan Jo;Keunyong Song;Yunjeong Lee;Yun Gon Lee
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.39 no.2
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    • pp.207-221
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    • 2023
  • This study suggests deep neural network models for estimating air temperature with Level 1B (L1B) datasets of GEO-KOMPSAT-2A (GK-2A). The temperature at 1.5 m above the ground impact not only daily life but also weather warnings such as cold and heat waves. There are many studies to assume the air temperature from the land surface temperature (LST) retrieved from satellites because the air temperature has a strong relationship with the LST. However, an algorithm of the LST, Level 2 output of GK-2A, works only clear sky pixels. To overcome the cloud effects, we apply a deep neural network (DNN) model to assume the air temperature with L1B calibrated for radiometric and geometrics from raw satellite data and compare the model with a linear regression model between LST and air temperature. The root mean square errors (RMSE) of the air temperature for model outputs are used to evaluate the model. The number of 95 in-situ air temperature data was 2,496,634 and the ratio of datasets paired with LST and L1B show 42.1% and 98.4%. The training years are 2020 and 2021 and 2022 is used to validate. The DNN model is designed with an input layer taking 16 channels and four hidden fully connected layers to assume an air temperature. As a result of the model using 16 bands of L1B, the DNN with RMSE 2.22℃ showed great performance than the baseline model with RMSE 3.55℃ on clear sky conditions and the total RMSE including overcast samples was 3.33℃. It is suggested that the DNN is able to overcome cloud effects. However, it showed different characteristics in seasonal and hourly analysis and needed to append solar information as inputs to make a general DNN model because the summer and winter seasons showed a low coefficient of determinations with high standard deviations.

Selection of Hydrologic Factors of NASA LIS for Water Hazrd Information Platform (수재해 정보 플랫폼에 활용 가능한 NASA LIS의 수문인자 선정)

  • PARK, Gwang-Ha;BAECK, Seung Hyub;CHAE, Hyo-Sok;HWANG, Eui-Ho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.471-471
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    • 2017
  • 최근 기상 이변으로 인해 홍수, 가뭄 등과 같은 수재해가 빈번히 발생되고 있다. 이에 수재해예방 등의 안전 기술과 관련된 관심이 증가되고 있다. 수재해 예방을 위해서는 먼저 홍수, 가뭄 등과 같은 수재해 감시가 필요하며, 이를 위해 위성, 레이더 등으로 관측된 자료를 활용한 수문인자 정보는 매우 중요하다. 미국 NASA의 LIS(Land Information System)는 위성 및 지상관측 자료를 활용하여 홍수, 가뭄, 기상, 산사태, 농업 등의 정보를 생산할 수 있는 프레임워크이다. LIS는 크게 지표면 모델 및 자료동화를 위한 변수들의 전처리 과정(LDT), 지표면 모델을 활용한 분석 및 자료동화 과정(LDAS) 및 분석된 자료의 검보정(LVT) 과정으로 구성되어 있다. LIS에서 산출 가능한 인자는 Energy Balance, Water Balance, Surface/Subsurface State, Evaporation, Hydrologic, Cold Season Processes, Compared Data, Carbon 등 9개로 분류되며 약 78개의 인자를 산출한다. 홍수, 가뭄 등과 같은 수재해 감시를 위한 수문인자는 강수량, 증발산량, 토양수분, 지표면 온도 등을 비롯한 여러 가지 인자들이 필요하다. LIS는 주로 미국, 캐나다 등 평활한 지역에 활용되어 공간해상도는 약 10km(0.1deg) 이하로 자료를 산출한다. 산악 지형이 대부분인 한국 지형에 적용하기에는 자료의 정확성이 낮아 10km 이상의 공간해상도 자료가 필요하며, 한국형 수재해정보 플랫폼에서 홍수, 가뭄 등의 기초자료로 사용하기 위한 수문인자의 선정이 필요하다. 이에 본 연구에서 NASA LIS를 통해 산출 가능한 인자를 정리하고 한국형 수재해 정보플랫폼에 활용 가능한 수문인자의 항목을 조사하였다. 홍수, 가뭄 등 수재해 분석에 필요한 기초자료는 강우량, 유출량, 잠재적 증발산량, 식생의 증산량, 토양수분, 표면온도, 알베도 등의 수문인자이며, NASA LIS에서 이와 같은 수문인자 산출이 가능하다. NASA와 국제공동 연구중인 한국형 물순환분석 프레임워크(K-LIS(안)) 개발을 통해 한국 지형에 적합한 홍수 및 가뭄 등의 수재해 감시 평가 예측이 가능할 것이며, K-LIS에서 산출되는 고해상도의 수문인자들을 수재해 정보 웹 포털의 정보 제공 서비스를 통하여 손쉽게 접근 가능할 것으로 사료된다.

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Generation of the bias-corrected satellite precipitation based on machine learning using multiple satellite precipitation products (다중 위성 강수자료를 이용한 머신러닝 기반 최적 위성 강수자료 생성)

  • Jung, Sung Ho;Nguyen, Van Giang;Kim, Young Hun;Lee, Gi Ha
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.40-40
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    • 2021
  • 수재해 방지를 위한 수문해석 모형에서 정량적인 강수자료의 역할은 매우 중요하다. 최근에는 기후변화로 인한 국지성 집중호우 등 돌발 강수의 빈도가 증가하고 있어 지상에 설치된 우량계보다 시·공간적 변동성을 반영할 수 있는 격자형 위성 강수자료의 활용성이 커지고 있다. 하지만 위성강수자료는 관측 시에 대기의 상태 또는 위성별 관측 센서, 공간적 스케일 차이 등에 의해 실제 내린 강수와의 편의가 존재한다. 이를 해결하기 위해 지점 강수자료를 이용한 통계적, 지형정보학적 상세화 기법이 적용되고 있으나, 대부분의 연구에서 강수자료의 양적 보정만을 목적으로 수행되었다. 본 연구에서는 머신러닝 기반의 랜덤포레스트(random forest) 모델을 사용하여 다중위성 강수자료(CHIRPSv2, CMORPH, GSMaP, TRMMv7)와 기상청에서 제공하는 AWS, ASOS 지점 강수를 사용하여 최적 위성강수자료를 생성 후 각 위성강수자료와 비교·분석하였다. 2003년에서 2017년까지의 각 위성강수자료를 수집하여 같은 공간 스케일로 전처리한 뒤 모델에 입력하였으며 AWS 강수자료는 훈련, ASOS 강수자료는 검증에 이용되었다. 그 결과, 생성된 최적 위성강수자료는 각 위성강수자료보다 지점강수와의 편의가 줄고 높은 상관관계를 나타내고 있다. 이는 앞으로 사용될 위성강수자료의 시·공간적 보정 및 단기예측에 활용할 수 있으며, 특히 원격탐사자료의 의존도가 높은 미계측 대유역 수문해석에 정량적인 강수자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

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Qualitative Verification of the LAMP Hail Prediction Using Surface and Radar Data (지상과 레이더 자료를 이용한 LAMP 우박 예측 성능의 정성적 검증)

  • Lee, Jae-yong;Lee, Seung-Jae;Shim, Kyo-Moon
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.24 no.3
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    • pp.179-189
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    • 2022
  • Ice and water droplets rise and fall above the freezing altitude under the effects of strong updrafts and downdrafts, grow into hail, and then fall to the ground in the form of balls or irregular lumps of ice. Although such hail, which occurs in a local area within a short period of time, causes great damage to the agricultural and forestry sector, there is a paucity of domestic research toward predicting hail. The objective of this study was to introduce Land-Atmosphere Modeling Package (LAMP) hail prediction and measure its performance for 50 hail events that occurred from January 2020 to July 2021. In the study period, the frequency of occurrence was high during the spring and during afternoon hours. The average duration of hail was 15 min, and the average diameter of the hail was 1 cm. The results showed that LAMP predicted hail events with a detection rate of 70%. The hail prediction performance of LAMP deteriorated as the hail prediction time increased. The radar reflectivity of actual cases of hail indicated that the average maximum reflectivity was greater than 40 dBZ regardless of altitude. Approximately 50% of the hail events occurred when the reflectivity ranged from 30~50 dBZ. These results can be used to improve the hail prediction performance of LAMP in the future. Improved hail prediction performance through LAMP should lead to reduced economic losses caused by hail in the agricultural and forestry sector through preemptive measures such as net coverings.

Advanced Microwave Scanning Radiometer E Soil Moisture Evaluation for Haenam Flux Monitoring Network Site (해남 플럭스 타워 지점에서의 Advanced Microwave Scanning Radiometer E 토양수분자료의 검증)

  • Hur, Yoo-Mi;Choi, Min-Ha
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.27 no.2
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    • pp.131-140
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    • 2011
  • In this study, temporal variations of the Advanced Microwave Scanning Radiometer E (AMSR-E) soil moisture products were evaluated using ground based measurements from the Haenam flux monitoring network site for two years (2004 and 2006). Even if there were major comparison issues including spatial resolutions, AMSR-E soil moisture production showed a great potential to replicate temporal variability patterns with ground based measurements. Additional intensive validation efforts should be conducted at a variety of field conditions including vegetation type for better utilization of remotely sensed soil moisture and understanding of the land surface-atmosphere interactions in the view of hydrometeorology.

Improvement of Non-linear Estimation Equation of Rainfall Intensity over the Korean Peninsula by using the Brightness Temperature of Satellite and Radar Reflectivity Data (기상위성 휘도온도와 기상레이더 반사도 자료를 이용한 한반도 영역의 강우강도 추정 비선형 관계식 개선)

  • Choi, Haklim;Seo, Jong-Jin;Bae, Juyeon;Kim, Sujin;Lee, Kwang-Mog
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.39 no.2
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    • pp.131-138
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    • 2018
  • The purpose of this study is to improve the quantitative precipitation estimation method based on satellite brightness temperature. The non-linear equation for rainfall estimation is improved by analysing precipitation cases around the Korean peninsula in summer. Radar reflectivity is adopted the CAPPI 1.5 and CMAX composite fields that provided by the Korea Meteorological Agency (KMA). In addition, the satellite data are used infrared, water vapor and visible channel measured from meteorological imager sensor mounted on the Chollian satellite. The improved algorithm is compared with the results of the A-E method and CRR analytic function. POD, FAR and CSI are 0.67, 0.76 and 0.21, respectively. The MAE and RMSE are 2.49 and 6.18 mm/h. As the quantitative error was reduced in comparison to A-E and qualitative accuracy increased in compare with CRR, the disadvantage of both algorithms are complemented. The method of estimating precipitation through a relational expression can be used for short-term forecasting because of allowing precipitation estimation in a short time without going through complicated algorithms.

Comparison between TRMM/PR and Ground-Based Radar (TRMM/PR 자료와 지상 레이더와의 비교)

  • Ha, Kyung-Ja;Oh, Hyun-Mi;Suh, Ae-Sook;Kim, Jung-Hee
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.5 no.4
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    • pp.1-8
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    • 2002
  • Comparison between the Tropical Rainfall Measuring Mission(TRMM)/Precipitation Radar(PR) and the C-band doppler radar at Cheju, Kunsan and Pusan, operated by the Korean Meteorological Administration (KMA), is conducted for validation of the surface precipitation structure, and for calibration of KMA radar instrument. Data used in validation was selected for seven rain events in the south region of about $36^{\circ}N$ and at TRMM overflight in Korea, during the summer season of 2000. Quantitatively comparing radar reflectivities from two different platforms that have different view angles, bandwidths and frequencies is a challenging task. For the comparison, the precipitation patterns are projected on the same area for TRMM PR. Through the comparison, it is realized that the reflectivity from ground-based radar is under estimated, compared to TRMM/PR observations. We discuss that is underestimation may be produced by many factors(system performance, topography, etc).

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Solar and Interplanetary Observations and Models in Korea (국내 우주환경 자료 보유 현황: 태양·행성간 공간)

  • Oh, Suyeon;Lee, Jin-Yi;Division of Solar and Space Environment of KSSS,
    • Journal of Space Technology and Applications
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    • v.1 no.2
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    • pp.160-177
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    • 2021
  • The Solar and Space Environment Division of the Korean Space Science Society investigated the use and possession of ground and satellite observations and models of solar and planetary data operated by domestic research institutes and universities. Based on the findings, we would like to introduce observational instruments, data, and models in solar and interplanetary fields in this paper to improve understanding and use of each data and explore opportunities for interdisciplinary research. The ground and satellite observations, which require a lot of investment, were mainly held by research institutes (National Meteorological Satellite Center, Polar Research Institute, Korean Space Weather, Korea Astronomy and Space Science Institute and KAIST Satellite Research Institute), and model development was overwhelmingly carried out at Kyung Hee University. In solar and interplanetary fields, we introduce Fast Imaging Solar Spectrograph (FISS), neutron monitors, and the analysis models [for the Solar Dynamics Observatory/Atmospheric Imaging Assembly (SDO/AIA) and Hinode/X-Ray Telescope (XRT) observations] in nonequilibrium ionization state as representatives. Survey on solar and interplanetary fields can be downloaded from the website of the Korean Space Science Society (http://ksss.or.kr/). The paper makes know the importance of long-term and continuous management of space science-related materials, and hopes to contribute to enhancing the status of domestic space science data by utilizing locally produced data by various personnel participating in space science research.