• 제목/요약/키워드: Satellite altimeter

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이어도 해양과학기지 관측 파고와 인공위성 관측 유의파고 차이의 특성 연구 (2004~2016) (Characteristics of the Differences between Significant Wave Height at Ieodo Ocean Research Station and Satellite Altimeter-measured Data over a Decade (2004~2016))

  • 우혜진;박경애;변도성;이주영;이은일
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제23권1호
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    • pp.1-19
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    • 2018
  • 이어도 해양과학기지 유의파고 자료와 인공위성(GFO, Jason-1, Envisat, Jason-2, Cryosat-2, SARAL) 고도계 유의파고 자료를 비교하기 위하여 2004년 12월부터 2016년 5월까지 약 12년 동안의 위성-이어도 관측 유의파고 사이의 일치점 데이터베이스를 생산하였다. 위성 유의파고는 이어도 해양과학기지 유의파고에 대하여 약 0.34 m의 평균 제곱근 오차와 0.17 m의 양의 편차를 나타내었다. 위성과 이어도 관측 유의파고 차는 특이한 계절변동이나 경년변동을 보이지 않고 위성이 중복 관측하는 기간에 대해서 유사한 변동 특성을 보여 위성 자료의 일관성을 확인할 수 있었다. 위성-이어도 유의파고 차이에 대한 바람장의 영향을 조사한 결과 모든 위성에 대해 평균적으로 0.17 m 정도의 양의 편차가 나타났다. 지형 및 해양과학기지 구조물의 영향을 파악하기 위하여 파향에 대한 파고 오차의 특이성을 분석하였으나 통계적으로 유의미한 특성이 나타나지 않았다. 위성-이어도 일치점의 거리에 따른 영향을 조사하기 위하여 위성-이어도 간의 거리에 대한 함수로 오차의 특성을 분석한 결과 평균은 거리와 무관하게 0.14 m로 거의 일정하게 유지되는 반면에 오차의 최댓값과 최솟값 사이의 진폭은 이어도로부터 멀어질수록 선형적으로 증가하는 특성이 발견되었다. 반면에 동해 해양기상위성부이를 활용한 위성 유의파고 자료의 정확도 평가 결과, 위성-실측 자료 사이의 평균 제곱근 오차는 0.27 m로 상대적으로 작은 오차가 발생하였으며, 이어도 파고 자료와 같이 특이한 오차 특성은 발견되지 않았다. 이어도 파고 관측 기기의 상이성을 고려하여 이 연구에서는 위성 유의파고 자료를 기반으로 이어도 유의파고 자료를 보정하는 식을 제안하였다. 또한 이어도 해양과학기지가 국제적인 해양관측 기지로 격상되기 위해서는 자료의 신뢰도 확보가 우선되어야 함을 강조하고 방법과 전략을 제시하였다.

웨이블릿 접근을 통한 해수면 높이와 기후 지수간의 다중 스케일 상관 관계 분석 (Multi-scale Correlation Analysis between Sea Level Anomaly and Climate Index through Wavelet Approach)

  • 황도현;정한철
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권5_1호
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    • pp.587-596
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    • 2022
  • 기후 변화로 인하여 해수면은 상승 추세에 있으며, 이로 인해 해안가 주변 저지대는 물에 잠길 위험에 처해있다. 따라서 본 연구에서는 위성 고도계 자료(Topex/Poseidon, Jason-1/2/3) 및 Southern Oscillation Index(SOI) /Pacific Decadal Oscillation (PDO) 자료를 이용하여 해수면 높이 변화와 기후 지수간의 관계를 알아보고자 하였다. 시간 기반의 함수를 주파수 기반 함수 형태로 변환시킨다면 각 자료가 가지고 있는 고유 주기를 분석할 수 있다. 푸리에 변환과 웨이블릿 변환은 대표적인 주기 분석 방법이다. 푸리에 변환은 주기에 대한 정보만 획득 가능하지만, 웨이블릿 변환은 주기 및 시간 정보 둘 다 획득할 수 있다. 웨이블릿 변환은 각 자료에 대한 주기를 찾을 수 있으며, 교차 웨이블릿 변환과 웨이블릿 긴밀도는 두 자료에 대한 공통 주기나 상관 관계 및 위상을 찾을 수 있다. 교차 웨이블릿 변환 결과 해수면 높이 및 두 기후 지수(SOI, PDO)의 1년 주기에서 강한 출력이 확인되었으며, 해수면 높이와 PDO는 역위상 관계를 보였다. 웨이블릿 긴밀도 분석에서는 교차 웨이블릿 변환에서 나타나지 않았던 1년 미만의 단주기 및 장주기에서의 상관관계가 높은 구간을 찾을 수 있었다. 웨이블릿 분석은 각 자료의 주기를 찾을 수 있을 뿐만 아니라 두 시계열 자료가 가지고 있는 주기 및 위상관계를 찾을 수 있었다. 따라서 본 연구 결과는 웨이블릿 분석을 통해 기후 자료가 가지는 고유의 주기를 분석하는 데 사용될 수 있을 것이며 시계열 자료 분석에서 찾기 어려운 해양의 다양한 현상을 모니터링하는데 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

VARIATIONS IN THE SOYA WARM CURRENT OBSERVED BY HF OCEAN RADAR, COASTAL TIDE GAUGES AND SATELLITE ALTIMETRY

  • Ebuchi, Naoto;Fukamachi, Yasushi;Ohshima, Kay I.;Shirasawa, Kunio;Wakatsuchi, Masaaki
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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    • pp.17-20
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    • 2006
  • Three HF ocean radar stations were installed at the Soya/La Perouse Strait in the Sea of Okhotsk in order to monitor the Soya Warm Current. The frequency of the HF radar is 13.9 MHz, and the range and azimuth resolutions are 3 km and $5^{\circ}$, respectively. The radar covers a range of approximately 70 km from the coast. It is shown that the HF radars clearly capture seasonal and short-term variations of the Soya Warm Current. The velocity of the Soya Warm Current reaches its maximum, approximately 1 m $s^{-1}$, in summer, and weakens in winter. The velocity core is located 20 to 30 km from the coast, and its width is approximately 50 km. The surface transport by the Soya Warm Current shows a significant correlation with the sea level difference along the strait, as derived from coastal tide gauge records. The cross-current sea level difference, which is estimated from the sea level anomalies observed by the Jason-1 altimeter and a coastal tide gauge, also exhibits variation in concert with the surface transport and along-current sea level difference.

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GPS 부의를 이용한 해수면 관측에 관한 연구 (A study of sea level measurement using GPS buoy)

  • 박운용;오창수;이동락;홍정수
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2007년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.85-88
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    • 2007
  • Sea level fluctuation present a direct influence to those who live near the coast. The importance of monitoring sea level is evident. Therefore, various techniques have been employed for sea level measurements such as the coastal water level gauges, satellite altimetry and GPS buoy. Especially, GPS buoys have been used to measure water levels, atmospheric parameter and other physical conditions in sea, tide correction, the altimeter range calibration, ocean environment. In this paper, we will mainly concentrate on the kinematic technique for GPS buoy to measure the sea level. A test was carried out to test the method proposed in this paper, which made use of a GPS buoy equipped to monitor the sea level in Busan. We have executed to analysis about applications of GPS buoy.

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알라스카 만의 경년변화에 대한 수치모형 실험 (A Numerical Modeling Study on the Interannual Variability in the Gulf of Alaska)

  • Bang, In-Kweon;Zygmunt Kowlik
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.298-308
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    • 1994
  • 북서태평양의 해수순환을 원시방정식 수처모형을 이용하여 재현하여 알라스카 만에서 관측된 해수순환의 경년변화에 대한 설명을 시도하였다. 모형 결과에 의하면 알라스카 gyre의 계절적 위치 변동은 없으며, 관측된 경년변화는 중규모 와류가 역학심도 계산에 영향을 미친 결과로 보인다. 이러한 중규모 와류는 수온 염분 관측, 부표추적 실험, 그리고 인공위성에 의한 해수면 관측에서도 관측되었다.

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Distortions of Spherical Data in the Wavenumber Domain

  • Kim, Jeong-Woo;Lee, Dong-Cheon
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.171-179
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    • 2002
  • Sampling rates become inconsistent when spatial data in the spherical coordinate are resampled with respect to latitudinal or longitudinal degree for mathematical processes such as Fourier Transform, and this results in distortions of the processed data in the wavenumber domain. These distortions are more evident in the polar regions. An example is presented to show such distortions during the recovery process of free-air gravity anomalies from ERS-1 satellite radar altimeter data from the Barents Sea in the Russian Arctic, and a method is presented to minimize the distortion using the Lambert Conformal Conic map projection. This approach was found to enhance the free-air gravity anomalies in both data and wavenumber domains.

Outbreak of Water Mass into the East Coast of Japan Evident in the Kuroshio Extension in June 2001

  • Yang Chan-Su;Suga Toshio
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.307-313
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    • 2004
  • The trajectories of 8 autonomous profiling floats deployed in the Kuroshio Extension region in February 2001 are used to depict the circulation pattern at the surface and 2000db. The corresponding sea surface topography maps created from satellite altimeter and dynamic height climatology were compared with the tracks of nearly coincident floats and were found to agree well in most cases except for the period June 5 to 16 2001. It is shown that over the period the conspicuous breakaway of the floats from an expected path is possibly associated with the abnormal path of the Kuroshio Extension such as an outbreak event, as revealed by AVHRR infrared and SeaWiFS chlorophyll-a images and cruise data in cross sections.

Wave Height from Satellite Altimetry and Its Comparison with a Model Product

  • Kim, Seung-Bum;Kang, Sok-Kuh
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.31-36
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    • 2003
  • We extracted significant wave height (SWH) using several altimeter missions from 1987-1995 over the Northwest Pacific ocean and compared with ECMWF (European Center for Medium- Range Forecast) reanalysis (ERA) products. For large wave heights the ERA wave heights are smaller than the altimetric ones, while for small wave heights the ERA wave heights are larger Comparison in SWH between altimetric derivations and ERA model products shows the discrepancy of 0.46-0.21$\times$SWH (m). Methods for propagating this differences into ERA wind error are presented.

위성영상을 활용한 북한 황강댐 수위 추정 (Estimation of water level over Hwanggang Dam using satellite image)

  • 최성화;이재희
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.385-388
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    • 2018
  • 군남댐의 운영은 북한지역에 위치한 저수지와 하천 상황, 특히 황강댐 방류에 절대적으로 의존하는 특성이 있음에도 불구하고, 수위 상황 등 자료수집의 한계로 군남댐 운영에 어려움이 많다. 이러한 상황에서 위성원격탐사 영상자료는 미계측 북한 접경지역의 수문상황을 판단하는 데 유용한 자료가 될 수 있다. 위성을 통한 수위 추정 방법은 위성영상에서 탐지된 수표면을 DEM과 중첩하여 판독하는 방법인 imaging 기법과 레이더고도계로 불리는 altimeter로 위성에서 수표면까지의 거리를 직접 측정하여 산출하는 profiling 기법 등 크게 두 가지 방법이 있다. 본 연구에서는 위성영상으로 산출된 DEM과 ESA의 Sentinel-1 C-밴드 SAR 영상을 중첩하여 황강댐 수위를 추정해 보았다. 정확도 문제가 있겠지만, 황강댐 수위 변화의 경향성은 확인할 수 있었으므로, 향후 개선을 통해 황강댐 수위변동 추세 분석과 상황별 적절한 사전 대응에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

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Topex/Poseidon에서 관측된 동해 해수면의 주기특성 연구 (Spectral Characteristics of Sea Surface Height in the East Sea from Topex/Poseidon Altimeter Data)

  • 황종선;민경덕;이준우;원중선;김정우
    • 자원환경지질
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    • 제34권4호
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    • pp.375-383
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    • 2001
  • Topex/Poseidon 위성의 레이더 고도계 관측값으로부터 동해의 해수면을 추출하여 울릉도, 포항과 속초/묵호의 조위계로부터 추출된 해수면과 비교하였다. 정확한 위성 해수면을 추출하기 위해 대류권, 전리층, 및 해양 조석값 등을 보정한 후, 한시간 간격의 조위계 자료를 위성자료에 맞추어 10일간격으로 리샘플링하여 두 해수면의 시계열 분석을 실시하였고 이들을 통계적으로 비교하였다. 보정에 사용된 조석값에 대한 주기특성을 조사한 결과 175.5일, 87.7일, 62.3일, 58.5일, 49.5일과 46.0일 주기에서 알리아싱이 나타났고, 이들에 의한 영향을 제거하기 위해 200일을 기준으로 저역통과필터링을 적용하였다. 또한 파동수대비법을 적용하여 다양한 주파수를 주기별로 분석하고 두 해수면 사이의 공통된 성분을 추출하여 위성 해수면과 조위계 해수면과의 상관계수를 크게 향상시켰다. 울릉도, 포항, 속초/묵호에서 두 해수면 사이의 초기 상관계수는 각각 0.46, 0.26과 0.15로 울릉도에서의 값이 가장 큰 이유는 울릉도가 해안선에서 멀리 떨어진 곳이기 때문에 위성 관측값의 오차가 가장 작기 때문인 것으로 사료된다. 200일 기준의 필터링을 적용했을 때의 상관계수는 0.59, 0.30과 0.30으로 각각 28, 15, 100% 증가되었고, 두 해수면의 성분 중 서로 양(+)으로 대비되지 않는 성분을 제거한 후 상관계수가 각 각 0.86, 0.85와 0.84로 87%, 227%과 460% 증가되었다. 이로써 필터링과 파동수대비법을 동시에 사용하는 것이 정확한 해수면 추출의 가장 효과적인 방법으로 나타났다.

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