이 논문에서는 지상용 SAR (GB-SAR) 시스템의 간섭기법을 이용하여 특정 산란체의 인위적 변위를 탐지하고 대기습도보정을 통하여 정확도를 향상시켰다. GB-SAR 자료는 중심주파수 5.3 GHz, 거리 해상도 25 cm, 방위해상도 $0.324^{\circ}$로 모든 편파(HH, VV, VH, HV)에 대해 얻어졌다. 삼각삼면반사체(triangular trihedral corner reflector)를 시스템 전방 160 m 지점에 위치시킨 후 인위적으로 0 - 40 mm의 변위를 주어 측정하였다. 그 결과, 모든 편파에서 실제 변위와 GB-SAR 시스템을 통한 측정 변위의 RMS 오차는 1.22 mm로 나타났으며, 실제변위 40 mm 일 때의 최대 측정오차는 HH편파에서 2.72 mm로 나타났다. 대기 중 습도에 대한 보정을 실시하였고 그 결과, RMS 오차는 0.52 mm로 줄어들었다. 이를 통해 GB-SAR 시스템은 밀리미터 이하의 정밀도가 요구되는 자연산란체나 인공구조물의 변위측정 및 안정성 평가 분야에 적용이 가능할 것으로 판단된다.
This study evaluates three distinct observation methods, CRDS, OA-ICOS, and OF-CEAS, in greenhouse gas monitoring equipment for atmospheric CO2 and CH4 concentrations. The assessment encompasses fundamental performance, high-concentration measurement accuracy, calibration methods, and the impact of atmospheric humidity on measurement accuracy. Results indicate that within a range of approximately 500 ppm, all three devices demonstrate high accuracy and linearity. However, beyond 1000 ppm, CO2 accuracy sharply declines (84%), emphasizing the need for caution when interpreting high-concentration CO2 data. An analysis of calibration methods reveals that both CO2 and CH4 measurements achieve high accuracy and linearity through 1-point calibration, suggesting that multi-point calibration is not imperative for precision. In dynamic atmospheric conditions with significant CO2 and CH4 concentration variations, a 1-point calibration suffices for reliable data (99% accuracy). The evaluation of humidity impact demonstrates that humidity removal devices significantly reduce air moisture levels, yet this has a negligible effect on dry CO2 concentrations (less than 0.5% relative error). All three observation method instruments, which have integrated humidity correction to calculate dry CO2 concentrations, exhibit minor sensitivity to humidity removal devices, implying that additional removal devices may not be essential. Consequently, this study offers valuable insights for comparing data from different measurement devices and provides crucial information to consider in the operation of monitoring sites.
이 논문에서는 중심주파수 9.65 GHz의 X-밴드 안테나를 이용한 원형레일 기반의 지상 SAR(Arc-SAR) 시스템의 반복 실험을 통해 대기 효과를 정량적으로 분석하였다. 안정된 신호 획득을 위해 고정된 삼각삼면반사체 4개를 사용하였는데 이에 의한 신호는 약 43시간에 걸쳐 연속적으로 획득되었다. 분석 결과 반사체는 고정된 상태였지만 약 5 radian(12.4 mm)의 최대 오차를, 총 65회의 실험에 대한 RMSE는 1.62 radian(4 mm)을 보였다. 이러한 위상변화 양상은 온도, 습도, 그리고 기압을 통해 산출되는 대기굴절률의 변화 양상과 높은 상관관계를 보였다. 대기굴절률을 이용한 보정을 선택된 16시간에 대해 적용하였고 보정 결과 RMSE는 1.74 radian(4.3 mm)에서 0.10 radian(0.24 mm)으로 감소하여 보정이 효과적으로 이루어졌음을 확인하였다.
We developed a small sensor observation system (SSOS) at a relatively low cost to observe the atmospheric boundary layer. The accuracy of the SSOS sensor was compared with that of the automatic weather system (AWS) and meteorological tower at the Korea Meteorological Administration (KMA). Comparisons between SSOS sensors and KMA sensors were carried out by dividing into ground and lower atmosphere. As a result of comparing the raw data of the SSOS sensor with the raw data of AWS and the observation tower by applying the root-mean-square-error to the error, the corresponding values were within the error tolerance range (KMA meteorological reference point: humidity ${\pm}5%$, atmospheric pressure ${\pm}0.5hPa$, temperature ${\pm}0.5^{\circ}C$. In the case of humidity, even if the altitude changed, it tends to be underestimated. In the case of temperature, when the altitude rose to 40 m above the ground, the value changed from underestimation to overestimation. However, it can be confirmed that the errors are within the KMA's permissible range after correction.
본 연구는 서울지역에서 2015년 1월부터 12월까지 정지궤도 천리안 위성(Communication Ocean and Meteorological Satellite, COMS) 해양 탑재체(Geostationary Ocean Color Imager, GOCI)의 에어로졸광학두께(Aerosol Optical Depth, AOD)로부터 지상 초미세먼지(Particulate Matter; $PM_{2.5}$) 농도를 추정하기 위한 계절별 경험/통계모델을 개발했다. 행성경계층고도(Planetary Boundary Layer Height, PBLH) 그리고 에어로졸 수직 비율(Vertical Ratio of Aerosol, VRA)을 사용한 두 가지 수직보정방법과 흡습성장계수(Hygroscopic growth factor, f(RH))로부터의 습도보정방법이 각각의 경험적 모델에 적용된 결과 AOD에 대한 수직 보정과 $PM_{2.5}$에 대한 지표 습도보정이 모델 성능 향상에 중요한 역할을 했다. AOD-$PM_{2.5}$ 사이에 관련이 있다고 알려진 기상인자들(온도, 풍속, 시정)을 추가적으로 사용하여 다중 선형 회귀모델을 구성한 결과 경험모델에 비해 $R^2$값이 최대 0.25 증가했다. 본 연구에선 AOD-$PM_{2.5}$ 모델의 계절별, 월별, 시간별 특성을 분석하고 계절별로 구분하여 모델을 구성한 결과 고농도 사례에서 과소평가 되던 경향이 개선됨을 알 수 있고 관측된 $PM_{2.5}$와 추정된 $PM_{2.5}$의 월 및 시간변동성은 서로 경향성이 일치했다. 따라서 정지궤도 위성 AOD를 이용하여 지상 $PM_{2.5}$ 농도를 추정한 본 연구의 결과는 향후 발사 예정인 GK-2A와 GK-2B에 적용 가능할 것으로 기대된다.
We present a pre processing system for the Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) sounding suite onboard Aqua satellite. With its unprecedented 2378 channels in IR bands, AIRS aims at achieving the sounding accuracy [s1]of a radiosonde (1 K in 1-km layer for temperature and 10% in 2-km layer for humidity). The core of the pre p rocessor is the International MODIS/AIRS Processing Package (IMAPP) that performs the geometric and radiometric correction to compute the Earth's radiance. Then we remove spurious data and retrieve the brightness temperature (Tb). Since we process the direct-broadcast data almost for the first time among the AIRS directbroadcast community, special attention is needed to understand and verify the products. This includes the pixel-to-pixel verification of the direct-broadcast product with reference to the fullorbit product, which shows the difference of less than $10^{-3}$ K in IR Tb.
Lee Jeongsoon;Kim Moongyu;Lee Chol;Yang Minsil;Park Jeonghyun;Park Jongseo
대한원격탐사학회지
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제21권5호
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pp.371-382
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2005
We present a processing system for the Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) sounding suite onboard Aqua satellite. With its unprecedented 2378 channels in IR bands, AIRS aims at achieving the sounding accuracy of radiosonde (1 K in 1-km layer for temperature and $10\%$ in 2-km layer for humidity). The core of the processor is the International MODIS/AIRS Processing Package (IMAPP) that performs the geometric and radiometric correction for generation of Level 1 brightness temperature and Level 2 geophysical parameters retrieval. The processor can produce automatically from received raw data to Level 2 geophysical parameters. As we process the direct-broadcast data almost for the first time among the AIRS direct-broadcast community, a special attention is paid to understand and verify the Level 2 products. This processor includes sub-systems, that is, the near real time validation system which made the comparison results with in-situ measurement data, and standard digital information system which carry out the data format conversion into GRIdded Binary II (GRIB II) standard format to promote active data communication between meteorological societies. This processing system is planned to encourage the application of geophysical parameters observed by AIRS to research the aqua cycle in the Korean peninsula.
Aspheric optical lenses and mirrors are widely used in recent. It is more difficult to manufacture and measure the aspherical optics compared to conventional spherical ones. The interferometric optical test is common for the measurement of spherical optical surface. But the application of the interferometry to the measurement of aspheric surface is difficult because it needs a precise null corrector and very careful environmental conditions such as keeping constant temperature, humidity, atmospheric pressure and vibrations. To enhance productivity of optics manufacturing on-machine measurement and correction has been developed in this study. For practical applications, robustness of the measurement method to environments is more important. For the purpose an optical OMM(On-Machine Measurement) system has been developed using Shack-Hartmann test which has robustness to the environment. The wavefront has been reconstructed from the measured data using the primary aberration polynomial function by least square fitting. The measured result of the developed only system gives the maximum deviation only in 200 nm from the result measured by a commercial Fizeau interferometer Wyko 6000.
해수표층온도(sea surface temperature; SST)는 해양환경 변화와 해양생물의 생태활동의 특성을 파악하는데 매우 중요한 환경요소 중 하나이다. 인공위성 열적외선 영상으로는 전 세계의 해수표층온도 변화를 파악하는 데는 유용하지만, 섬들이 많고, 해안선이 복잡한 한반도 연안 해역에서는 고해상도의 해수표층온도 자료를 획득하기에는 어려운 실정이다. 하지만 인간생활에 밀접한 영향을 주고받으며 대부분의 양식장이 분포하고 있는 곳이 연안 해역이므로 상세한 해수표층온도의 변화를 파악하는 것이 매우 중요하다. 이를 위하여 본 연구는 저비용의 지상용 열적외선카메라(FLIR)를 항공기용으로 구축하여 연안 표층수온 추출 가능성을 확인하고자 하였다. 2012년 5월 23일부터 2013년 12월 7일까지 최소 8회 이상 서해 연안에 대하여 항공기 관측실험을 실시하였으며, 이때 구축된 열적외선 센서를 탑재하여 해수표층온도 추출 연구를 수행하였다. 항공기에 탑재된 열적외선 센서로부터 획득된 자료는 대기모델 및 온/습도계 센서를 이용하여 방사보정(radiometric correction)을 수행하였고, Global Positioning System (GPS) 및 Inertial Measurement Unit (IMU) 센서를 이용하여 기하보정(geometric correction)을 자동으로 수행한 후 해수 표층온도 자료를 추출하였다. 그 중 2013년 6월 25일에 관측된 항공기 해수표층온도에 대해 인공위성 및 선박 열적외선 센서를 통해 획득된 해수표층온도 자료와 비교하였으며, 선박 현장 관측 자료와는 $1^{\circ}C$ 이내 오차 범위의 해수표층온도를 획득하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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