• Journal of the Korean earth science society
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• v.43 no.5
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• pp.604-617
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• 2022

Sea surface temperature (SST) is a key variable that can be used to understand ocean-atmosphere phenomena and predict climate change. Satellite microwave remote sensing enables the measurement of SST despite the presence of clouds and precipitation in the sensor path. Therefore, considering the high utilization of microwave SST, it is necessary to continuously verify its accuracy and analyze its error characteristics. In this study, the validation of the microwave global precision measurement (GPM)/GPM microwave imager (GMI) SST around the Northwest Pacific and Korean Peninsula was conducted using surface drifter temperature data for approximately eight years from March 2014 to December 2021. The GMI SST showed a bias of 0.09K and an average root mean square error of 0.97K compared to the actual SST, which was slightly higher than that observed in previous studies. In addition, the error characteristics of the GMI SST were related to environmental factors, such as latitude, distance from the coast, sea wind, and water vapor volume. Errors tended to increase in areas close to coastal areas within 300 km of land and in high-latitude areas. In addition, relatively high errors were found in the range of weak wind speeds (<6 m s^-1) during the day and strong wind speeds (>10 m s^-1) at night. Atmospheric water vapor contributed to high SST differences in very low ranges of <30 mm and in very high ranges of >60 mm. These errors are consistent with those observed in previous studies, in which GMI data were less accurate at low SST and were estimated to be due to differences in land and ocean radiation, wind-induced changes in sea surface roughness, and absorption of water vapor into the microwave atmosphere. These results suggest that the characteristics of the GMI SST differences should be clarified for more extensive use of microwave satellite SST calculations in the seas around the Korean Peninsula, including a part of the Northwest Pacific.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.34 no.1
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• pp.1-15
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• 2018

Passive microwave sea surface temperatures (SST) were validated in the Northwest Pacific using a total of 102,294 collocated matchup data between Global Precipitation Measurement (GPM) / GPM Microwave Sensor(GMI) data and oceanic in-situ temperature measurements from March 2014 to December 2016. A root-mean-square (RMS) error and a bias error of the GMI SST measurements were evaluated to $0.93^{\circ}C$ and $0.05^{\circ}C$, respectively. The SST differences between GMI and in-situ measurements were caused by various factors such as wind speed, columnar atmospheric water vapor, land contamination near coastline or islands. The GMI SSTs were found to be higher than the in-situ temperature measurements at low wind speed (<6 m/s) during the daytime. As the wind speed increased at night, SST errors showed positive bias. In addition, other factors, coming from atmospheric water vapor, sensitivity degradation at a low temperature range, and land contamination, also contributed to the errors. One of remarkable characteristics of the errors was their latitudinal dependence with large errors at high latitudes above $30^{\circ}N$. Seasonal characteristics revealed that the errors were most frequently observed in winter with a significant positive deviation. This implies that SST errors tend to be large under conditions of high wind speeds and low SSTs. Understanding of microwave SST errors in this study is anticipated to compensate less temporal capability of Infrared SSTs and to contribute to increase a satellite observation rate with time, especially in SST composite process.

• 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.