• 제목/요약/키워드: Diffuse Attenuation Coefficient

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A STUDY ON THE DIFFUSE ATTENUATION COEFFICIENT OF DOWN-WELLING IRRADIANCE AROUND THE YELLOW SEA

  • Min, Jee-Eun;Ahn, Yu-Hwan;Ryu, Joo-Hyung;Lee, Kyu-Sung
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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    • pp.459-462
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    • 2006
  • The diffuse attenuation coefficient for down-welling irradiance ($K_d$) is an important parameter for ocean studies including remote sensing applications. For the vast ocean, ocean color remote sensing is the only possible means to get the fine-scale measurements of $K_d$. To develop a technique of estimating $K_d$ from remotely sensed data, the following underwater optical parameters (absorption coefficient (a), attenuation coefficient (c), scattering coefficient (b), diffuse attenuation coefficient ($K_d$), etc.) have been studied. For this research we conducted the field campaign around the Yellow Sea at $8{\sim}9$ June, 2006. We obtained a set of underwater optical parameter data: down-welling irradiance ($E_d$), up-welling irradiance ($E_u$) and up-welling radiance ($L_u$) using TriOS optical sensors and a, c coefficient using Spectral Absorption and Attenuation Meter (AC-S). We then derived $K_d$ values from $E_d$ for each depth.

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우리나라 해역 특성에 맞는 수중에서의 하향 방향의 감쇠계수 알고리즘 ($K_d$ algorithm) 개발 (Development of the diffuse attenuation coefficient for down-welling irradiance ($K_d$) algorithm around the Korean Sea)

  • 민지은;유주형;안유환;이규성
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.204-209
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    • 2007
  • 수중에서의 하향 방향의 감쇠 계수 (Diffuse attenuation coefficient of down-welling irradiance, $K_d$)에 대한 연구는 상충 해양에 대한 열전달 수중에서의 광합성 및 다른 생물학적 과정에 대한 연구,해양 일차 생산력 추정, 대양 및 연안에서의 탁도 추정 등에 대한 연구의 보조 자료로서 해양원격탐사를 포함한 해양에 대한 연구에 매우 중요한 요소이다. 우리나라는 세계 최초의 정지궤도 해색 센서인 Geostationary Ocean Color Imager (GOCI)를 2008년 말에 통신해양기상위성 (COMS, Communication Ocean and Meteorological Satellite)에 탑재하여 쏘아 올릴 계획에 있다. 이 센서는 매일 한 시간 간격으로 한반도 주변 해역을 8회 이상 관측할 계획에 었다. 따라서 기존의 해색 센서들에 비해서 시간 해상도가 향상되기 때문에 해양 환경 모니터링에 있어서 많은 도움이 될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 앞으로 운영될 GOCI 센서에 대한 수중에서의 하향 방향의 감쇠계수 (The diffuse attenuation coefficient of down-welling irradiance, $K_d$) 알고리즘을 현장 관측 값을 이용하여 미리 만들어 보고 이를 현재의 대표적인 해색 센서인 SeaWiFS 영상의$K_d$(490) product와 비교하여 보았다.

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Variations in the downwelling diffuse attenuation coefficients in the northern South China Sea

  • Wang, Guifen;Cao, Wenxi;Yang, Dingtian;Xu, Dazhi
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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    • pp.905-908
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    • 2006
  • The diffuse attenuation coefficient for downwelling irradiance $(K_d({\lambda}))$ is an important parameter for ocean studies. Based on the optical profile data measured during three cruises in the northern South China Sea in autumn from 2003 to 2005, variations in the $K_d({\lambda})spectra$ were analyzed. The variability of $K_d({\lambda})$ shows much distinct features both in magnitude and spectra shape. The $K_d({\lambda})value$ are much higher in costal waters than that of open oceanic waters and the blue-to-green(443/555) ratios of $K_d({\lambda})$ tends to increases with the chlorophyll a concentration ([Chl a]) from open ocean to coastal waters. These characteristics can be explained primarily by the increasing of $a_{w+p}(433)/a_{w+p}(555)$ with [Chl a]. In the short waveband, the relation between $K_d({\lambda})-K_w({\lambda})$ and [Chl a] can be well described by a power law function, suggesting the large contribution of phytoplankton to the variations in $K_d({\lambda})$. As for the spectral model of the diffuse attenuation coefficient, there are good linear relationships between $K_d(490)$ and $K_d({\lambda})$ at other wavelengths, with the slope parameter and the intercept following linear functions within the spectral range $412{\sim}555$ nm. These variabilities of $K_d({\lambda})$ provided much useful information for us to study the bio-optical properties in the northern South China Sea.

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초분광 위성영상을 이용한 수심산정에 관한 연구 (A Study on Estimation of Water Depth Using Hyperspectral Satellite Imagery)

  • 유영화;김윤수;이선구
    • 항공우주기술
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    • 제7권1호
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    • pp.216-222
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    • 2008
  • 본 연구에서는 초분광 원격탐사 기법을 이용하여 선박의 접근이 어려운 연안지역의 수심을 산정하고자 한다. 연구에 사용된 영상은 초분광 위성영상인 EO-1 Hyperion 영상이며, 대기보정 및 기하보정을 실시하였다. 보정된 영상은 MNF 변환을 사용하여 밴드를 압축하였다. 또한 각 화소의 실제적인 수심을 산정하기 위하여 대상지역의 Diffuse Attenuation Coefficient를 영상내에서 결정하였다. 그리고 Linear Spectral Unmixing 기법을 사용하여 대상 화소의 Emdmember를 결정하고, 수심을 산정하였다.

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Validation of the semi-analytical algorithm for estimating vertical underwater visibility using MODIS data in the waters around Korea

  • Kim, Sun-Hwa;Yang, Chan-Su;Ouchi, Kazuo
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.601-610
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    • 2013
  • As a standard water clarity variable, the vertical underwater visibility, called Secchi depth, is estimated with ocean color satellite data. In the present study, Moderate Resolvtion Imaging Spectradiometer (MODIS) data are used to measure the Secchi depth which is a useful indicator of ocean transparency for estimating the water quality and productivity. To estimate the Secchi depth $Z_v$, the empirical regression model is developed based on the satellite optical data and in-situ data. In the previous study, a semi-analytical algorithm for estimating $Z_v$ was developed and validated for Case 1 and 2 waters in both coastal and oceanic waters using extensive sets of satellite and in-situ data. The algorithm uses the vertical diffuse attenuation coefficient, $K_d$($m^{-1}$) and the beam attenuation coefficient, c($m^{-1}$) obtained from satellite ocean color data to estimate $Z_v$. In this study, the semi-analytical algorithm is validated using temporal MODIS data and in-situ data over the Yellow, Southern and East Seas including Case 1 and 2 waters. Using total 156 matching data, MODIS $Z_v$ data showed about 3.6m RMSE value and 1.7m bias value. The $Z_v$ values of the East Sea and Southern Sea showed higher RMSE than the Yellow Sea. Although the semi-analytical algorithm used the fixed coupling constant (= 6.0) transformed from Inherent Optical Properties (IOP) and Apparent Optical Properties (AOP) to Secchi depth, various coupling constants are needed for different sea types and water depth for the optimum estimation of $Z_v$.

MONITORING THE BAY OF BENGAL AS A BALLAST WATER EXCHANGEABLE SEA USING MODIS/AQUA

  • Kozai, Katsutoshi;Ishida, Hiroshi;Okamoto, Ken;Fukuyo, Yasuyo
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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    • pp.483-486
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    • 2006
  • The study describes the monitoring of the Bay of Bengal as a ballast water exchangeable sea using MODIS/Aqua-derived diffuse attenuation coefficient (K(490)) synchronized with in situ ballast water sampling and analysis along the LNG carrier's route between Japan and Qatar from 2002 to 2005. Based on the relationship between K(490) and corresponding in situ plankton cell densities, the Bay of Bengal is recognized as a ballast water exchangeable sea to meet the regulation of ballast water performance standard of International Maritime Organization (IMO). Furthermore the Bay of Bengal with more than 200m depth and more than 200 nautical mile distance from shore is extracted based on the regulation of ballast water exchange area of IMO. However, an anomalously high K(490) area is found off the coast of Sri Lanka during the northeast monsoon in 2005, which corresponds higher cell densities than the criterion set by the regulation of IMO. The phenomenon of high cell density in the Bay of Bengal seems to be related with the phytoplankton bloom during the northeast monsoon. Seasonal and annual variability of phytoplankton bloom will be investigated to establish an early routing system for avoiding the high cell density area in advance.

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Spectral Distribution and Spectral Absorption of Suspended particulates in Waters of Sanya Bay

  • Yang, Dingtian;Cao, Wenxi
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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    • pp.495-498
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    • 2006
  • Optical profile and spectral absorption of suspended solids in waters of Sanya bay was measured on August 8-14, 2003. Optical profile was taken by using MicroPro optical profile. Apparent optical indexes, vertical diffuse attenuation coefficient ($K_d$) and water leaving radiance (Lw), were calculated. $K_d$ at the blue end of the spectrum was greater than that at the red end of the spectrum in waters near Sanya River mouth, however, in waters near open sea, $K_d$ at the blue end of the spectrum was smaller than that at the red end of the spectrum. Distribution of water leaving radiance was relatively higher in waters near Sanya River mouth, but relatively weaker in near open sea water. Spectral absorption of suspended particulates was also measured. Results showed that the spectral absorption of chlorophyll a was greater in waters near Sanya river mouth, but relatively weaker in waters near open sea, which indicated higher concentration of phytoplankton in waters near Sanya river mouth. Except for water at the 5th sampling station, the ratio of spectral absorption of chlorophyll a to total suspended particulates in surface waters was greater than that in bottom waters at all stations.

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황해 중부 연안 해역에서의 해색센서용 하향 확산 감쇠계수 및 수중시계 추정 알고리즘 개발 (Development $K_d({\lambda})$ and Visibility Algorithm for Ocean Color Sensor Around the Central Coasts of the Yellow Sea)

  • 민지은;안유환;이규성;유주형
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.311-321
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    • 2007
  • 해수 속으로 입수된 하향 태양에너지 (down-welling irradiance)가 수심이 깊어짐에 따라 확산 소산되는 정도를 나타내는 하향 확산 감쇠계수 (Diffuse attenuation coefficient of down-welling irradiance, $K_d({\lambda})$)와 해수 속에서의 가시거리를 나타내는 수중시계는 수중에서의 광학적 성격을 나타내는 중요한 지수이다. 이러한 $K_d({\lambda})$ 및 수중시계에 대한 많은 연구가 세계적으로 여러 해역에 대해 수행되어 왔지만 우리나라 연안 해역을 대상으로 하는 연구는 매우 적은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라의 황해 중부해역을 대상으로 $K_d({\lambda})$ 및 수중시계를 관측하였고, 해색위성용 $K_d({\lambda})$ 및 수중시계 알고리즘을 개발하였다. $K_d({\lambda})$ 및 수중시계 관측을 위하여 2006년 9월 $19{\sim}22$일, 4일 동안 황해 중부해역에서 현장관측을 실시하였으며, 총 39개 정점에서 해양 광학적 자료와 해양 환경적 자료를 획득하였다. 획득된 자료를 이용하여 경험적 방법으로 $K_d({\lambda})$와 수중시계 알고리즘을 개발하였으며, 개발된 알고리즘들은 각각 기존의 대양의 자료를 이용하여 개발된 SeaWiFS 해색 센서용 $K_d({\lambda})$ 알고리즘과 NRL (Naval Research Laboratory)에서 개발된 SeaWiFS 센서용 수중시계 알고리즘과 비교하여 보았다. $K_d({\lambda})$ 알고리즘의 경우는 탁도가 높은 해역 값에서 약간의 차이를 보였으며, 수중시계 알고리즘의 경우 NRL의 알고리즘에 비해 약간 높은 계수 값을 얻었다.

하이퍼스펙트럴 위성영상을 이8한 연안지역의 수심산정 (Estimation of Water Depth in Coastal Area Using Hyperspectral Satellite Imagery)

  • 이종출;김대현;이영도;유영화
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.165-169
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    • 2006
  • Purpose of this research is estimation of water depth by hyperspectral remote sensing in area that access of ship is difficult This research used EO-1 Hyperion satellite imagery. Atmospheric and geometric correction is executed. Compress of band used MNF transforms. Diffuse Attenuation Coefficient of target area is decided in imagery for water depth estimation. Determination of Emdmember in pixel is using Linear Spectral Unmixing techniques. Water depth estimated using this result.

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MODIS 자료에 의한 K490 공간 특성 (The Spatial Issue of K490 using MODIS Data)

  • 정종철
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.151-154
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    • 2009
  • MODIS Aqua에 의한 한반도 주변 해역의 관측은 엽록소의 변동을 관측하여 해양환경변화를 관측하는데 주로 연구되었다. 그러나 황해는 Case II 해역으로 해양의 엽록소 관측에 오차가 크기 때문에 동해와 남해, 동중국해역을 관측한 연구가 발표되어 왔다. 특히 적조와 같은 이상변동을 관측하는데 해색자료의 활용은 매우 활발한 연구가 이루어졌다. 하지만 K490(Diffuse attenuation coefficient for downwelling irradiance at 490nm)은 OCTS, SeaWiFS, MODIS, MERIS 등의 해색자료에 의해 많은 자료가 생산되고 있으나 이를 이용한 한반도 주변 해역의 해양환경변동에 관한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 2008년 한반도 주변해역에서 관측된 MODIS 자료를 처리하여 K490에 의한 시-공간적 변화를 분석하였다. 특히 K490에 의한 월 변화(monthly)와 통계처리 결과를 분석하여 기후변화의 주요 분석인자인 해양의 일차생산력을 판단하는데 중요한 영향을 미치는 K490의 공간 특성을 제시하였다. 한반도 주변 해역의 K490에 의한 시-공간적 특성은 육상의 주요 하천에서 기인하는 부유사와 서남해역의 재부유 물질에 의한 영향이 시-공간적으로 뚜렷하게 나타나는 것을 파악할 수 있었다.

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