• Journal of the Korean Geographical Society
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• v.40
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• pp.1-13
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• 1989

The brightness temperature from NOAA AVHRR CH 4 images was examined for the metropolitan Seoul area, the capital city of Korea, to detect the characteristics of the urban heat island for this study. Surface data from 21 meteorological stations were compared with the brightness temperatures Through computer enhancement techniques, more than 20 heat islands could be recognized in South Korea, with 1 km spatii resolution at a scale of 1: 200, 00O(Fig. 3, 4 and 6). The result of the analysis of AVHRR CH 4 images over the metropolitan Seoul area can be summerized as follows (1) The pattern of brightness temperature distribution in the metropolitan Seoul area shows a relatively strong temperature contrast between urban and rural areas. There is some indication of the warm brightness temperature zone characterrizing built-up area including CBD, densely populated residential district and industrial zone. The cool brightness temperature is asociaed with the major hills such as Bukhan-san, Nam-san and Kwanak-san or with the major water bodies such as Han-gang, and reservoirs. Although the influence of the river and reservoirs is obvious in the brightness temperauture, that of small-scaled land use features such as parks in the cities is not features such as parks in the cities is not apperent. (2) One can find a linerar relationshop between the brightenss temperature and air temperature for 10 major cities, where the difference between two variables is larger in big cities. Though the coefficient value is 0.82, one can estimate that factors of the heat islands can not be explained only by the size of the cities. The magnitude of the horizontal brightness temperature differences between urban and rural area is found to be greater than that of horizontal air temperature difference in Korea. (3) Also one can find the high heat island intensity in some smaller cities such as Changwon(won(Tu-r=9.0$^{\circ}$C) and Po-hang(Tu-r==7.1$^{\circ}$~)T. he industrial location quotient of Chang-won is the second in the country and Po-hang the third. (4) A comparision of the enhanced thermal infrared imageries in 1986 and 1989, with the map at a scale of 1:200, 000 for the meotropolitan Seoul area showes the extent of possible urbanization changes. In the last three years, the heat islands have been extended in area. zone characterrizing built-up area including (5) Although the overall data base is small, the data in Fig. 3 suggest that brightness tempeautre could ge utilized for the study on the heat island characteristics. Satellite observations are required to study and monitor the impact of urban heat island on the climate and environment on global scale. This type of remote sensing provides a meams of monitoring the growth of urban and suburban aeas and its impact on the environment.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.17 no.4
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• pp.52-68
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• 2014

In this study, we investigated the seasonal variation of SST(Sea Surface Temperature) and thermal effluents estimated by using Landsat-7 ETM+ around the Kori Nuclear Power Plant for 10 years(2000~2010). Also, we analyzed the direction and range of thermal effluents dispersion by the tidal current and tide. The results are as follows, First, we figured out the algorithm to estimate SST through the linear regression analysis of Landsat DN(Digital Number) and NOAA SST. And then, the SST was verified by compared with the in situ measurement and NOAA SST. The determination coefficient is 0.97 and root mean square error is $1.05{\sim}1.24^{\circ}C$. Second, the SST distribution of Landsat-7 estimated by linear regression equation showed $12{\sim}13^{\circ}C$ in winter, $13{\sim}19^{\circ}C$ in spring, and $24{\sim}29^{\circ}C$ and $16{\sim}24^{\circ}C$ in summer and fall. The difference of between SST and thermal effluents temperature is $6{\sim}8^{\circ}C$ except for the summer season. The difference of SST is up to $2^{\circ}C$ in August. There is hardly any dispersion of thermal effluents in August. When it comes to the spread range of thermal effluents, the rise range of more than $1^{\circ}C$ in the sea surface temperature showed up to 7.56km from east to west and 8.43km from north to south. The maximum spread area was $11.65km^2$. It is expected that the findings of this study will be used as the foundational data for marine environment monitoring on the area around the nuclear power plant.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.601-601
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• 2016

글로벌 위성 기반의 강수량 관측에 대한 역사는 1979년에 Arkin의 의해 제안된 IR방법에 의해 위성으로 부터 강우자료를 유도하는 개념이 도입된 이후 1987년 해양에서의 비교적 정확한 강수량 추정이 가능한 다중 채널의 마이크로파(MW) 복사계를 이용한 방법으로 위성강수 추정에 대한 연구가 활발히 진행되었다. 이 후 두 IR과 MW를 혼합한 방법에서, 또다시 1997년 TRMM위성의 PR(Precpipitation Radar)의 레이더를 이용하는 방법, 그리고 2014년 GPM 핵심 위성(GPM Core Observatory)에 탑재된 Dual PR에 의한 방법으로 위성강수의 정확도를 매우 높여가고 있다. 전지구강수관측위성(GPM, Global Precipitation Measurement Mission) 사업은 미국우주항공국(NASA)과 일본우주항공국(JAXA)의 주도로 전 지구 규모의 강수관측을 목적으로 시작되었으며, 추가 파트너로 프랑스의 CNES(French Centre National d'?tudes Spatiales), 인도의 ISRO(Indian Space Research Organisation), 미국 NOAA, 그리고 유럽연합의 EUMETSAT(European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites)가 참여하고 있다. 본 연구는 2014년 4월 발사된 GPM핵심 위성의 발사에 따라 제공되는 GPM 위성강우 자료의 정확도 평가를 목적으로 하고 있다. GPM 데이터는 Level-1에서 Level-3까지 다양한 데이터를 제공하고 있으며 본 연구에서는 Level-3의 IMERG 데이터를 이용하여 위성강우의 정확도를 평가하였다. IMERG 위성강우자료는 GPM 위성군의 모든 수동 MW 데이터를 조합하여 강우량을 추정하는 데이터이다. 자료의 시간적 범위는 2015년 8월 18일~8월 20일이고 공간적 범위는 한반도 영역으로 하였으며, 자료의 정확도 평가를 위한 지상계측자료는 기상청 ASOS(Automated Synoptic Observing System)의 강수량 자료를 이용하였다. 자료분석 결과 GPM에서 제공되는 IMERG 데이터의 공간적 분포는 그림 1과 같이 전라도 지역에 많은 강수가 분포하는 것을 확인할 수 있다. 이 기간 동안의 기상청 ASOS 관측 강수량 기록은 전국적으로 1순위가 고창군 25.5mm, 2순위가 부안군 21.9mm, 3순위가 정읍 및 영광군이 19.0mm로 위성으로부터 관측된 값과 지상계측값의 공간적 분포가 매우 유사한 경향을 보이는 것으로 분석되었다. 향후 위성강우 및 지상계측강우의 시계열적 정확도와 총강우량 등의 정확도 평가를 수행할 계획이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.197-201
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• 2018

인공위성 기반의 원격탐사자료는 홍수, 가뭄 등 자연재해에 대한 모니터링 및 예측에 활용되어 왔으며, 특히 인공위성을 이용한 광역적 강수량 추정 자료는 지형적 제약을 받는 지상관측자료와 비교하여 시공간적으로 연속적이고 균질한 강수량 자료 취득이 가능하다는 장점이 있다. 우리나라의 경우 상대적으로 조밀한 지상관측망이 구축되어 있어 공간적으로 상세한 강수량 정보를 생산할 수 있는 여건을 갖추고 있지만, 북한 지역의 경우 기상, 수문, 통계자료에 관한 자료의 접근 및 품질의 제한성으로 인해 미계측 지역에 대한 강수량의 추정에 한계가 있다. CHIRPS (Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Stations) 데이터는 1999년부터 미국국제개발처 (U.S. Agency for International Development, USAID), 미국항공우주국 (National Aeronautics and Space Administration, NASA), 미국해양대기청 (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)의 지원으로 개발된 전지구 강우데이터 자료이다. CHIRPS는 1981년부터 현재까지 전지구 강우자료를 0.05도 격자 해상도로 제공하고 있으며, 강수량의 추세 분석 및 가뭄 모니터링을 위해 활용되고 있다. 본 연구에서는 CHG (Climate Hazards Group)에서 제공하고 있는 인공위성을 이용한 광역적 강수량 추정 자료인 CHIRPS와 남한 및 북한의 지상관측 강수량 자료와의 비교를 통해 위성으로부터 유도된 격자 강수량자료의 정확도 및 지역적인 강수추정의 불확실성을 평가하고, 수자원 및 재해 분야 이용 가능성을 검토하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.383-383
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• 2021

강수는 수자원 분석 및 지리학적 연구에 가장 핵심적으로 쓰이는 수문인자이며, 최근 기후변화와 방재 관련한 다양한 연구에서 정확한 강수자료의 중요성이 부각되고 있다. 특히, 강수는 지표에서의 유출, 침투, 증발 등 다양한 수문현상으로 이어지므로, 수문순환, 물수지 분석에 있어 강우강도 등 강수 발생 양상과 유형에 대한 정확한 자료는 필수불가결하다. 강수량은 Automatic Weather Station (AWS)을 통해 비교적 정확하게 측정되고 있으나, 이러한 계측자료는 기상학적, 지형적 영향을 크게 받으며 대표성이 좁다는 단점을 가지고 있어 유출 및 기후 등 공간적 범위를 대상으로 한 연구에 활용하기에 한계점을 가지고 있다. 이러한 한계점을 극복하기 위해 지상강우레이더를 통한 국지적 강수자료 및 인공위성 기반 전 지구적 강수 관측 자료가 활용되고 있다. 특히 인공위성을 활용한 강우 측정방법은 미계측 유역에서 수자원 측정 및 관리 계획을 세우거나 전 지구적으로 장기적 변화를 분석하는데 있어 가장 활용도가 높다. National Aeronautics and Space Administration (NASA)의 Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM)을 포함한 기존 강수측정 보조 위성에 더하여 2014년 Global Precipitation Measurement (GPM) 핵심 위성이 발사된 이후 다양한 기관에서 여러 인공위성을 결합한 강수 산출물들을 제공하고 있다(NASA-IMERG, JAXA-GSMAP, NOAA-CMORPH). 본 연구에서는 세 가지 위성 기반 강수 자료의 산출 알고리즘을 비교□분석하고, 강우강도에 따른 산출물들의 정확도를 평가하였다. 본 연구결과는 높은 강우강도 발생 시 나타나는 위성 강수자료의 불확실성을 개선하는 데 기여할 수 있을 것으로 판단되며, 이후 신뢰도 높은 다중 위성 융합 강수 산출물을 구현하기 위한 바탕이 될 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.30 no.1
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• pp.13-19
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• 2024

An analysis of the coastal water temperature in the Tongyeong waters, the eastern sea of the South Sea of Korea, revealed that the water temperature rose sharply before the typhoon made landfall. The water temperature rise occurred throughout the entire water column. An analysis of the sea surface temperature data observed by NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration) satellites, indicated that sea water with a temperature of 30℃ existed in the eastern waters of the eastern South Sea of Korea before the typhoon landed. The southeastern sea of Korea is an area where ocean currents prevail from west to east owing to the Tsushima Warm Current. However, an analysis of the satellite data showed that seawater at 30℃ moved from east to west, indicating that it was affected by the Ekman transport caused by the typhoon before landing. In addition, because the eastern waters of the South Sea are not as deep as those of the East Sea, the water temperature of the entire water layer may remain constant owing to vertical mixing caused by the wind. Because the rise in water temperature in each water layer occurred on the same day, the rise in the bottom water temperature can be considered as owing to vertical mixing. Indeed, the southeastern sea of Korea is a sea area where the water temperature can rise rapidly depending on the direction of approach of the typhoon and the location of high temperature formation.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.21 no.5
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• pp.503-524
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• 2000

Intercomparisons between four kinds of data have been done to estimate the accuracy of satellite observations and model reanalysis for middle and lower tropospheric thermal state over regional oceans. The data include the Microwave Sounding Units (MSU) Channel 2 (Ch2) brightness temperatures of NOAA satellites and the vertically weighted corresponding temperature of ECMWF GCM (1980-93). The satellite data for midtropospheric temperatures are MSU2 (1980-98) in nadir direction and SC2 (1980-97) in multiple scans, and for lower tropospheric temperature SC2R (1980-97). MSU2 was derived in this study while SC2 and SC2R were described in Spencer and Christy (1992a, 1992b). Temporal correlations between the above data were high (r${\ge}$0.90) in the middle and high latitudes, but low(r${\sim}$0.65) over the low latitude and more convective regions. Their values with SC2R which included the noises due to hydrometeors and surface emission were conspicuously low. The reanalysis shows higher correlation with SC2 than with MSU2 partially because of the hydrometeors screening. SC2R in monthly climatological anomalies was more sensitive to surface thermal condition in northern hemisphere than MSU2 or SC2. The first EOF mode for the monthly mean data of MSU and ECMWF shows annual cycle over most regions except the tropics. The mode in MSU2 over the Pacific suggests the east-west dipole due to the Walker circulation, but this tendency is not clear in other data. In the first and second modes for the Ch2 anomalies over most regions, the MSU and ECMWF data commonly indicate interannual variability due to El Ni${\tilde{n}$o and La Ni${\tilde{n}$a. The substantial disagreement between observations and model reanalysis occurs over the equatorial upwelling region of the western Pacific, suggesting uncertainties in the model parameterization of atmosphere-ocean interaction.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.34 no.6_2
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• pp.1299-1310
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• 2018

In this study, we analyzed distribution and movement trends using in-situ observations and particle tracking methods to understand the movement of the drift ice in the Arctic Ocean. The in-situ movement data of the drift ice in the Arctic Ocean used ITP (Ice-Tethered Profiler) provided by NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) from 2009 to 2018, which was analyzed with the location and speed for each year. Particle tracking simulates the movement of the drift ice using daily current and wind data provided by HYCOM (Hybrid Coordinate Ocean Model) and ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, 2009-2017). In order to simulate the movement of the drift ice throughout the Arctic Ocean, ITP data, a field observation data, were used as input to calculate the relationship between the current and wind and follow up the Lagrangian particle tracking. Particle tracking simulations were conducted with two experiments taking into account the effects of current and the combined effects of current and wind, most of which were reproduced in the same way as in-situ observations, given the effects of currents and winds. The movement of the drift ice in the Arctic Ocean was reproduced using a wind-imposed equation, which analyzed the movement of the drift ice in a particular year. In 2010, the Arctic Ocean Index (AOI) was a negative year, with particles clearly moving along the Beaufort Gyre, resulting in relatively large movements in Beaufort Sea. On the other hand, in 2017 AOI was a positive year, with most particles not affected by Gyre, resulting in relatively low speed and distance. Around the pole, the speed of the drift ice is lower in 2017 than 2010. From seasonal characteristics in 2010 and 2017, the movement of the drift ice increase in winter 2010 (0.22 m/s) and decrease to spring 2010 (0.16 m/s). In the case of 2017, the movement is increased in summer (0.22 m/s) and decreased to spring time (0.13 m/s). As a result, the particle tracking method will be appropriate to understand long-term drift ice movement trends by linking them with satellite data in place of limited field observations.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.94-94
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• 2020

최근 정부의 신북방정책 추진에 따라 수자원분야에서는 동북아지역 국제 공유하천을 중심의 물 정보 및 연구협력 기회 확보와 지정학적 특성을 고려한 지역 현안해결 중심의 연구가 재조명 되고 있다. 두만강은 이러한 동북아의 중심에 위치하고 있으며, 중국, 북한, 러이사의 국경을 따라 흐르며 지역 수자원의 대부분을 공급하는 국제하천이다. 또한, 지난 2018년 5월에는 하구유역이 람사르(Ramsar) 습지로 승인됨에 따라 철새 등을 포함한 생태가치의 중요성도 크게 증가하였다. 하지만 이 지역은 유역의 지정학적 민감성과 접근이 제한된 관측 정보들로 인해 그 수자원·환경 효용성을 정확하게 파악할 수 없을 뿐만 아니라, 최근 기후변화에 따른 영향으로 홍수, 가뭄 등의 수재해와 수질오염 등의 문제가 발생하고 있어 가용한 기술기반의 직·간접적 접근을 통한 장기수문 및 환경변화 등에 대한 분석과 관리방안 수립 등의 연구가 필요하다. 본 연구에서는 이러한 미계측 두만강 유역을 대상으로 우선, 가용한 위성자료 및 광역지표모형(MERRA-2) 기반 NASA POWER(Prediction of Worldwide Energy Resource) 수문기상 자료와 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 활용하여 장기 수문영향을 평가하고자 한다. SWAT 모형은 전 지구적으로 활용 가능한 격자 해상도 약 30m의 위성기반 수치표고모형(DEM), 광역 토양도, 지역 토지이용도 자료를 활용하여 두만강 유역을 전체 19개 소유역 및 18개 하도, 138개 HRUs의 수문분석 단위로 구축하였으며, 모의는 미국 NOAA NCDC(National Climate Data Center) 및 중국 CMDC(China Meteorological Data Service Center)의 주요 관측지점에서 선별한 총 13개소의 위치에 대해 재분석된 기후/기상자료들(NASA POWER 강수, 기온, 풍속, 상대습도 및 일사량)을 적용, 1990년에서 2019년까지의 30개년도 연속자료를 구축활용 하였다. 한편, 모형의 검·보정은 앞서 언급한 관측 자료의 부재로 과거 문헌 등을 통해 파악할 수 있는 연 단위 수자원 총량 등을 활용해 진행코자한다. 아울러, 향후는 최근 활용 가능한 장기 위성관측 강수량을 적용, 재분석 자료 결과와의 비교를 통해 상호 분석 오류를 줄여나갈 수 있을 것으로도 판단된다.

• The Korean Journal of Air & Space Law and Policy
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• v.20 no.1
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• pp.87-107
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• 2005

Land Remote Sensing' is defined as the science (and to some extent, art) of acquiring information about the Earth's surface without actually being in contact with it. Narrowly speaking, this is done by sensing and recording reflected or emitted energy and processing, analyzing, and applying that information. Remote sensing technology was initially developed with certain purposes in mind ie. military and environmental observation. However, after 1970s, as these high-technologies were taught to private industries, remote sensing began to be more commercialized. Recently, we are witnessing a 0.61-meter high-resolution satellite image on a free market. While privatization of land remote sensing has enabled one to use this information for disaster prevention, map creation, resource exploration and more, it can also create serious threat to a sensed nation's national security, if such high resolution images fall into a hostile group ie. terrorists. The United States, a leading nation for land remote sensing technology, has been preparing and developing legislative control measures against the remote sensing industry, and has successfully created various policies to do so. Through the National Oceanic and Atmospheric Administration's authority under the Land Remote Sensing Policy Act, the US can restrict sensing and recording of resolution of 0.5 meter or better, and prohibit distributing/circulating any images for the first 24 hours. In 1994, Presidential Decision Directive 23 ordered a 'Shutter Control' policy that details heightened level of restriction from sensing to commercializing such sensitive data. The Directive 23 was even more strengthened in 2003 when the Congress passed US Commercial Remote Sensing Policy. These policies allow Secretary of Defense and Secretary of State to set up guidelines in authorizing land remote sensing, and to limit sensing and distributing satellite images in the name of the national security - US government can use the civilian remote sensing systems when needed for the national security purpose. The fact that the world's leading aerospace technology country acknowledged the magnitude of land remote sensing in the context of national security, and it has made and is making much effort to create necessary legislative measures to control the powerful technology gives much suggestions to our divided Korean peninsula. We, too, must continue working on the Korea National Space Development Act and laws to develop the necessary policies to ensure not only the development of space industry, but also to ensure the national security.