• Proceedings of the KSRS Conference
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• v.1
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• pp.7-10
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• 2006

Four programs, i.e. TRMM, ADEOS2, ASTER, and ALOS are going on in Japanese Earth Observation programs. TRMM and ASTER are operating well, and TRMM operation will be continued to 2009. ADEOS2 was failed, but AMSR-E on Aqua is operating. ALOS (Advanced Land Observing Satellite) was successfully launched on $24^{th}$ Jan. 2006. ALOS carries three instruments, i.e., PRISM (Panchromatic Remote Sensing Instrument for Stereo Mapping), AVNIR-2 (Advanced Visible and Near Infrared Radiometer), and PALSAR (Phased Array L band Synthetic Aperture Radar). PRISM is a 3 line panchromatic push broom scanner with 2.5m IFOV. AVNIR-2 is a 4 channel multi spectral scanner with 10m IFOV. PALSAR is a full polarimetric active phased array SAR. PALSAR has many observation modes including full polarimetric mode and scan SAR mode. After the unfortunate accident of ADEOS2, JAXA still have plans of Earth observation programs. Next generation satellites will be launched in 2008-2012 timeframe. They are GOSAT (Greenhouse Gas Observation Satellite), GCOM-W and GCOM-C (ADEOS-2 follow on), and GPM (Global Precipitation Mission) core satellite. GOSAT will carry 2 instruments, i.e. a green house gas sensor and a cloud/aerosol imager. The main sensor is a Fourier transform spectrometer (FTS) and covers 0.76 to 15 ${\mu}m$ region with 0.2 to 0.5 $cm^{-1}$ resolution. GPM is a joint project with NASA and will carry two instruments. JAXA will develop DPR (Dual frequency Precipitation Radar) which is a follow on of PR on TRMM. Another project is EarthCare. It is a joint project with ESA and JAXA is going to provide CPR (Cloud Profiling Radar). Discussions on future Earth Observation programs have been started including discussions on ALOS F/O.

• Journal of Wetlands Research
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• v.18 no.2
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• pp.132-147
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• 2016

In this study the Microwave Imaging Radiometer using Aperture Synthesis (MIRAS) sensor onboard the Soil Moisture Ocean Salinity (SMOS) and Advanced Microwave Scanning Radiometer 2 (AMSR2) sensor onboard the Global Change Observation Mission-Water (GCOM-W1) based soil moisture retrievals were revised to obtain better accuracy of soil moisture and higher data acquisition rate over East Asia. These satellite-based soil moisture products are revised against a reference land model data set, called Global Land Data Assimilation System (GLDAS), using Cumulative Distribution Function (CDF) matching and regression approach. Since MIRAS sensor is perturbed by radio frequency interferences (RFI), the worst part of soil moisture retrieval, East Asia, constantly have been undergoing loss of data acquisition rate. To overcome this limitation, the threshold of RFI, DQX, and composite days were suggested to increase data acquisition rate while maintaining appropriate data quality through comparison of land surface model data set. The revised MIRAS and AMSR2 products were compared with in-situ soil moisture and land model data set. The results showed that the revising process increased correlation coefficient values of SMOS and AMSR2 averagely 27% 11% and decreased the root mean square deviation (RMSD) decreased 61% and 57% as compared to in-situ data set. In addition, when the revised products' correlation coefficient values are calculated with model data set, about 80% and 90% of pixels' correlation coefficients of SMOS and AMSR2 increased and all pixels' RMSD decreased. Through our CDF-based revising processes, we propose the way of mutual supplementation of MIRAS and AMSR2 soil moisture retrievals.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.32 no.6
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• pp.721-732
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• 2016

The accuracy and error characteristics of microwave Sea Surface Temperature (SST) measurements in the Northwest Pacific were analyzed by utilizing 162,264 collocated matchup data between GCOM-W1/AMSR2 data and oceanic in-situ temperature measurements from July 2012 to August 2016. The AMSR2 SST measurements had a Root-Mean-Square (RMS) error of about $0.63^{\circ}C$ and a bias error of about $0.05^{\circ}C$. The SST differences between AMSR2 and in-situ measurements were caused by various factors, such as wind speed, SST, distance from the coast, and the thermal front. The AMSR2 SST data showed an error due to the diurnal effect, which was much higher than the in-situ temperature measurements at low wind speed (<6 m/s) during the daytime. In addition, the RMS error tended to be large in the winter because the emissivity of the sea surface was increased by high wind speeds and it could induce positive deviation in the SST retrieval. Low sensitivity at colder temperature and land contamination also affected an increase in the error of AMSR2 SST. An analysis of the effect of the thermal front on satellite SST error indicated that SST error increased as the magnitude of the spatial gradient of the SST increased and the distance from the front decreased. The purpose of this study was to provide a basis for further research applying microwave SST in the Northwest Pacific. In addition, the results suggested that analyzing the errors related to the environmental factors in the study area must precede any further analysis in order to obtain more accurate satellite SST measurements.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.49 no.5
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• pp.423-429
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• 2016

This study aims at assessing the quality of the Advanced Microwave Scanning Radiometer 2 (AMSR2) soil moisture products onboard GCOM-W1 satellite based on Land Parameter Retrieval Model (LPRM) soil moisture retrieval algorithm with field measurements in South Korea from March to September, 2014. Results of mean bias and root mean square error between AMSR2 LPRM soil moisture products (X-band) and ground measurements showed reasonable value of 0.03 and 0.16. Also, the maximum of the Pearson correlation coefficients was 0.67, which showed good agreement in terms of temporal variability with ground measurements. By comparing AMSR2 soil moisture with in-situ measurement according to the overpass time and band frequency, X-band products on the ascending time outperformed than those of C1-band and C2-band. Furthermore, this study offers an insight into the applicability of the AMSR2 soil moisture products for monitoring various natural disasters at a large scale such as drought and flood.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.39 no.6
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• pp.555-567
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• 2018

In order to identify the characteristics of sea surface temperature (SST) differences between microwave SST from GCOM-W1/AMSR2 and in-situ measurements in the western coast of Korea, a total of 6,457 collocated matchup data were produced using the in-situ temperature measurements from marine buoy stations (Deokjeokdo, Chilbaldo, and Oeyeondo) from July 2012 to December 2017. The accuracy of satellite microwave SSTs was presented by comparing the ocean buoy data of Deokjeokdo, Chilbaldo, and Oeyeondo stations with the AMSR2 SST data more than five years. The SST differences between the microwave SST and the in-situ temperature measurements showed some dependence on environmental factors, such as wind speed and water temperature. The AMSR2 SSTs were tended to be higher than the in-situ temperature measurements during the daytime when the wind speed was low ($<6ms^{-1}$). On the other hand, they showed positive deviation increasingly as the wind speed increased for nighttime. In addition, increasing tendency of SST differences was related to decreasing sensitivity of microwave sensors at low temperatures and data contamination by land. A monthly analysis of the SST difference showed that unlike the previous trend, which was known to be the largest in winter when strong winds were blowing, the SST difference was largest in summer in Deokjeokdo and Chilbaldo buoy stations. This seemed to be induced by differential tidal mixing at the collocated matchup points. This study presented problems and limitations of the use of microwave SSTs with high contribution to the SST composites in the western coastal region off the Korean peninsula.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.33 no.3
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• pp.275-285
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• 2017

National Meteorological Satellite Center(NMSC) has produced Sea Surface Temperature (SST) using Communication, Ocean, and Meteorological Satellite(COMS) data since April 2011. In this study, we have developed a new regional COMS SST algorithm optimized within the North-West Pacific Ocean area based on the Multi-Channel SST(MCSST) method and made a composite SST using polar orbit satellites as well as the COMS data. In order to retrieve the optimized SST at Northwest Pacific, we carried out a colocation process of COMS and in-situ buoy data to make coefficients of the MCSST algorithm through the new cloud masking including contaminant pixels and quality control processes of buoy data. And then, we have estimated the composite SST through the optimal interpolation method developed by National Institute of Meteorological Science(NIMS). We used four satellites SST data including COMS, NOAA-18/19(National Oceanic and Atmospheric Administration-18/19), and GCOM-W1(Global Change Observation Mission-Water 1). As a result, the root mean square error ofthe composite SST for the period of July 2012 to June 2013 was $0.95^{\circ}C$ in comparison with in-situ buoy data.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.513-513
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• 2015

정확한 유역 토양수분 정보는 홍수 예측의 정도를 크게 향상시키므로 공간 토양수분 정보를 획득하기 위하여 선진국에서는 위성 영상을 활용하여 토양수분을 관측하고 있다. 본 연구에서는 유럽우주기구 ESA(European Space Agency)에서 운영하는 SMOS(Soil Moisture and Ocean Salinity) L-band 토양수분 관측치와 일본 우주항공 연구개발 기구 JAXA(Japan Aerospace Exploration Agency)에서 운영하는 GCOM-W1 위성의 AMSR2(Advanced Microwave Scanning Radiometer 2) C-band 토양수분 자료를 비교 분석하였다. SMOS 토양수분, AMSR2 토양수분을 기상청 농업관측관서의 지상 관측 토양수분 자료와 비교한 그래프는 다음과 같다(Fig. 1). 상대적으로 깊은 관측심으로 인한 장점을 가짐에도 불구하고 RFI로 인한 L-band 토양수분 자료의 시공간 관측율이 C-band 토양수분자료에 비하여 낮아 활용성이 낮다. AMSR2 자료는 여름철을 제외한 모든 계절에 과소 추정하는 단점을 보이며 실제적 활용을 위해 지상자료와의 편이보정 과정이 필수적이라 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.141-141
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• 2019

토양수분은 수문 분석에 있어 매우 중요한 인자 중 하나이며 최근 기후변화로 인한 가뭄, 홍수 및 산불발생과 같은 물 관련 재해 발생에 직 간접적으로 영향을 미치기 때문에 지표 토양수분산정은 매우 중요하다. Sentinel-1 SAR(Synthetic Aperture Radar)는 능동형 위성으로 10m의 공간해상도로 제공되기 때문에 기존의 토양수분 전용위성인 SMOS(Soil Moisure and Ocean Salinity), SMAP(Soil Moisture Active Passive) 및 GCOM-W1(Global Change Observation Mission Water) 등 다르게 고해상도 토양수분 산정이 가능하다. 그러나 Sentinel-1 SAR 센서에서는 고해상도 지표 관측 이미지 자료만 제공하며, 토양수분 자료를 직접적으로 제공하지 않는다. 따라서 본 연구에서는 2018년도 Sentinel-1 A/B IW(Interferometric Wide swath) 모드의 VH(Vertical Transmit - Horizontal Receive) 편파 영상과 Sentinel-1 SAR 위성자료 전처리 도구인 SNAP(Sentinel Application Platform)을 이용하여 후방산란계수를 산정하였으며, 산정된 후 방산란계수와 농촌진흥청에서 제공하는 65개 지점의 실측 TDR(Time Domain Reflectrometry) 토양수분의 관계를 이용하여 회귀모형을 도출 및 토양수분 공간분포를 산정하였다. 비록 불확실성은 어느정도 발생 하였으나, 전체적으로 TDR 관측값과 $10m{\times}10m$ 해상도의 Sentinel-1 SAR 기반 토양수분이 일치하는 경향을 보였다. 본 연구 결과는 수문, 농업, 산림, 재해 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.141-141
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• 2016

미계측 지역에서의 토양수분을 예측하기 위하여 조건부합성방법을 한반도에 적용하여 비교 분석하였다. 토양수분 자료는 농촌진흥청에서 제공하는 지상관측 자료와 GCOM-W1 위성의 Advanced Microwave Scanning Radiometer2 (AMSR2) 센서의 자료를 사용하였다. 위성관측 토양수분자료의 오차를 제거하기 위하여 지상관측자료에 정규화 하였고, 정규화된 위성관측 자료와 지상관측자료를 조건부합성 방법을 이용하여 합성하였다. 조건부 합성방법의 성능을 평가하기 위하여 leave-one-out 교차검증 방법을 사용하였고, 분석 결과 지상관측자료에 위성자료를 합성한 조건부합성방법이 지상관측자료만을 사용한 크리깅 방법에 비해 우세하게 나타났다. 또한 각 관측지점에서의 조건부합성 방법을 이용한 토양수분 예측 성능을 공간분포 시켜 지역적인 특성을 분석한 결과 관측소의 밀도와 지형적인 특성이 조건부합성방법의 성능에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 원격탐사기법으로 관측된 토양수분 자료의 공간적인 특성을 고려하여 지상 관측 자료와 합성하는 것이 토양수분 공간보간성능을 향상 시킬 수 있다는 것을 의미한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.318-318
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• 2016

위성은 준 실시간으로 국토 전체의 관측과 미계측/비접근 지역의 관측도 가능하여 가뭄, 홍수 등 수재해와 관련된 분석 자료로 활용되고 있으며, 위성 기반의 수재해 모니터링 적용성에 대한 연구 또한 수행되고 있다. 위성에서 관측된 자료는 NASA, JAXA 등의 위성 관리 센터에서 알고리즘을 적용하여 인터넷으로 제공하고, 최근 K-water에서는 수자원분야의 위성활용을 위해 위성 자료 수집 시스템을 갖추어 Aqua/Terra MODIS, GPM, GCOM-W1 등의 위성 자료를 수집하고 있다. 위성 자료는 5분~16일 등의 다양한 주기로 제공되고 있으며, 자료 타입, 측정 시간 등의 간단한 정보만 파일명으로 표시되어 위성의 위치(경위도) 및 해당 지점의 위성 자료를 얻기 위해서는 위성 자료를 확인해야만 하는 번거로움이 따른다. 본 연구에서는 순차적으로 관측된 위성 자료의 시 공간적 속성정보를 추출하고 해당 정보를 영상과 함께 맵핑하여, 시간의 흐름에 따른 위성 궤도의 시각화 방안을 제시하였다. 위성 궤도의 시각화 방안으로 사용된 위성 자료는 Terra MODIS의 'MOD02SSH', GPM GMI 센서의 'GPROF' 자료 타입을 사용하였다. 'MOD02SSH'는 5분 동안 5km의 공간해상도로 측정한 자료가 1개의 파일이며, 'GPROF'는 5분 동안 4km의 공간해상도로 측정한다. 공전 주기의 검증을 위해 케플러의 제3법칙을 적용한 Terra 위성의 공전주기는 98.75분으로 계산되며, 위성 자료의 공전주기는 98.87분으로 나타난다. 검증 결과 약 0.12초의 오차가 발생하며, 정확한 위성 고도와 높은 해상도의 위성 자료를 통해 오차의 감소가 가능하다. 이를 통해 시각화 된 동적 시계열 이미지는 시간에 따른 위성 궤도의 정보를 추출 할 수 있다. 이는 수재해 정보시스템의 모니터링을 위해 사용 가능하고, 시간에 따른 위성 궤도 정보를 통하여 필요한 시간대의 위성 위치 정보, 해당 지점의 관측 자료를 효율적으로 수집하여 자료 수집을 위한 시간 단축이 가능하며, 사용자 또는 관리자를 위한 모니터링 수행 또한 효율적인 운영이 가능할 것으로 사료된다.