해색 원격탐사에서 대기 보정은 자료의 정확도와 신뢰성 확보를 위해 반드시 수행해야하는 과정으로 높은 정확도가 요구된다. 또한 최근 원격 탐사 커뮤니티에서는 위성 자료의 오차에 대한 요구 사항이 증가함에 따라 대기 보정의 보조 자료로 사용되는 기상 변수(오존량, 기압, 바람장, 층적분 수증기량[total precipitable water, TPW])의 오차에 의해 발생하는 원격 반사도(remote sensing reflectance, Rrs)의 오차에 대한 연구가 진행되고 있지만 오차 요인으로 알려진 수증기 프로파일의 변동성에 의한 Rrs의 오차에 대한 연구는 수행되지 않았다. 본 연구에서는 Second Simulation of a Satellite Signal Vector version 2.1 모의를 통해 GOCI-II 관측 영역 내의 수증기 프로파일의 변동성에 따른 수증기 투과도의 오차를 계산하고 이로 인해 발생하는 해색 산출물의 오차에 대해 분석하였다. Radiosonde 관측 수증기 프로파일은 그 형태가 복잡할 뿐만 아니라 지표 부근의 큰 변동성으로 인해 기존 GOCI-II 대기 보정에서 사용하고 있는 US standard 62 수증기 프로파일과의 차이가 최대 0.007만큼 발생하였다. 이로 인해 발생한 수증기 투과도의 차이는 GOCI-II 대기 보정에서 에어로졸 반사도 추정의 차이를 발생시키고, 결과적으로 모든 밴드에서 Rrs의 오차가 발생하였다. 하지만 412-555 nm 밴드에서 수증기 프로파일 차이로 인한 Rrs 오차는 요구 정확도보다 낮은 2% 미만으로 나타났으며, 다른 해색 산출물인 클로로필(chlorophyll-a) 농도, 용존 유기물, 총 부유물 농도에서도 유사한 오차를 보이고 있다. 본 연구의 결과는 대기 보정 및 해색 산출물의 정확도에 있어 수증기 프로파일의 차이의 영향이 적다는 것을 의미한다. 하지만 추후 연구에서 수증기 흡광 보정 시 수증기 프로파일의 변동성을 고려할 경우 보다 높은 수준의 Rrs 정확도 확보를 기대할 수 있다.
대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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pp.529-532
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2006
The oceanic currents in the South China Sea (SCS) are strongly influenced by monsoon winds. A review on the SCS currents has indicated that previous studies have pointed out an anticyclonic circulation in the area between the southern Vietnam coast and the Spratly Islands. However, its detail is not understood because of less information of in situ observations. The physical-biological interaction is quite new research area, which has been established and promoted by means of the ocean color remote sensing. Temporal/spatial variability of the phytoplankton activities are well captured by ocean color (OC) -derived Chlorophyll-a images. Combining the OC-Chl-a and the other high-resolution satellite data (e.g., SST images), the biological aspects of oceanographic variation is well described. The blooming phenomena in the area between the southern Vietnam coast and the Spratly islands are further investigated. Change in the wind-system related to the El Nino generates upwelling/SST-cooling in the sea south of the Spratly Islands through the air-sea-land interaction was studied. The seasonal upwelling is also associated with the harmful algal bloom (HAB) off two side of Indochina Peninsula have investigated. The seasonal variation of SCS phytoplankton blooming and related oceanic conditions in Vietnam coast was observed. Ocean color satellite data has effective contribute to study the oceanic condition and phytoplankton blooming in South China Sea.
We present a simple algorithm for detection of red patches by remote sensing in coastal waters of Korea. The red tide patches can by identified by the relative intensity of red band signal with respect to the blue-green background signal, provided the radiometric signals only in the sea area are properly stretched. We tested our algorithm by Ocean COlor Monitor(OCM) data of Indian Satellite IRS-P4, which has been received from 2001 by National Fisheries Research and Development Institute of Korea. A comparison of our results with observation shows that the locations of red tides derived from remote sending imagery by our algorithm are in accordance with observations.
해양의 모니터링을 위해서는 변화를 예측하는 과정이 필요하다는 것은 널리 인정되고 있다. 이 연구에서는 Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) 자료를 이용하여 해양의 변화를 지시할 수 있는 반사도의 시계열 예측을 수행하였다. 이를 위해 다중 규모 Convolutional Long-Short-Term-Memory (ConvLSTM) 모델을 제안하였으며, GOCI-I 자료를 이용하여 모델을 학습하였다. 취득 기간이 다른 GOCI-II 자료를 이용하여 모델의 성능을 검증하였으며, 기존의 ConvLSTM 모델과 성능을 비교하였다. 비교 결과, 제안한 모델은 시공간적 특성을 모두 고려하여 반사도의 변화 경향성을 파악하는데 있어 가장 우수한 결과를 보였다. 장기 예측 결과를 통해 모델이 학습한 반사도의 시간적 변화 경향을 확인하였으며, 이를 이용한 주기적 변화 탐지가 가능할 것으로 기대된다.
대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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pp.330-330
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1999
This paper describes the development, operations, and applications of ROCSAT-1 and its Ocean Color Imager(OCI) remote-sensing payload. It is the first satellite program of NSPO. The satellite was successfully launched by Lockheed Martin's Athena on January 26, 1999 from Cape Canaveral, Florida.
대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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pp.114-117
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2006
One of the most important tasks of ocean color observations is to determine the distribution of phytoplankton primary production. A variety of bio-optical algorithms have been developed estimate primary production from these parameters. In this communication, we investigated the possibility of using a novel universal approximator-support vector machines (SVMs)-as the nonlinear transfer function between oceanic primary production and the information that can be directly retrieved from satellite data. The VGPM (Vertically Generalized Production Model) dataset was used to evaluate the proposed approach. The PPARR2 (Primary Production Algorithm Round Robin 2) dataset was used to further compare the precision between the VGPM model and the SVM model. Using this SVM model to calculate the global ocean primary production, the result is 45.5 PgC $yr^{-1}$, which is a little higher than the VGPM result.
북극해 및 남극해는 접근이 어려운 지역으로 해양환경 모니터링을 위해 원격탐사 기술을 이용한 관측이 효과적이다. 원격탐사 플랫폼인 인공위성, 무인기와 선박 등에 관측센서를 장착하여 연구지역의 환경변화를 모니터링하고 있지만 극지역의 다양한 환경에서는 시계열자료 및 광범위한 데이터가 필요하다. 특히 고위도 지역에서는 낮은 태양고도의 영향으로 광학원격탐사를 적용하기는 쉽지않다. 본 논문에서는 2010년도 부터 극지연구소 쇄빙연구선 아라온호에 초분광계 HyperSAS(Satlantic inc.)를 설치하여 연구항해 및 이동항해 동안 해수의 분광학적 정보를 연속적으로 획득하고, 극지 해색 원격탐사자료 성능개선을 위해 현장에서 해수샘플을 채수하며 수행하고 있는 연구를 소개한다. 해수 상부의 반사도와 현장 해수샘플링은 2010년부터 연속적으로 획득하고 있어 동일 지역에 대한 반사도의 시계열 변화를 모니터링할 수 있다. 또한 고위도에서부터 저위도까지 연속적으로 관측하여 위도별 반사도 값의 연속 변화를 파악할 수 있다. 본 논문에서 취득한 자료는 극지역에서 남극해, 북극해 해수의 반사도가 어떻게 변화하는지 이해하고, 반사도를 통한 엽록소, 부유물질 등의 다양한 인자를 추정하는 알고리즘 개발에 활용될 것이다.
대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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pp.459-462
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2006
The diffuse attenuation coefficient for down-welling irradiance ($K_d$) is an important parameter for ocean studies including remote sensing applications. For the vast ocean, ocean color remote sensing is the only possible means to get the fine-scale measurements of $K_d$. To develop a technique of estimating $K_d$ from remotely sensed data, the following underwater optical parameters (absorption coefficient (a), attenuation coefficient (c), scattering coefficient (b), diffuse attenuation coefficient ($K_d$), etc.) have been studied. For this research we conducted the field campaign around the Yellow Sea at $8{\sim}9$ June, 2006. We obtained a set of underwater optical parameter data: down-welling irradiance ($E_d$), up-welling irradiance ($E_u$) and up-welling radiance ($L_u$) using TriOS optical sensors and a, c coefficient using Spectral Absorption and Attenuation Meter (AC-S). We then derived $K_d$ values from $E_d$ for each depth.
Much effort has been made in the radiometric calibration of the ocean scanning multispectral imager (OSMI) since after the successful launch of KOMPSAT-1 in 1999. A series of calibration coefficients for OSMI detectors were obtained in collaboration with the NASA Sensor Intercomparison and Merger for Biological and Interdisciplinary (SIMBIOS) project office. In this study, we ompare the OSMI level-2 products (e.g., chorophyll-a concentration) calculated from the NASA cross-calibration coefficients with the SeaWiFS counterparts. Sample study areas are some of diagonostic data sites recommended by the SIMBIOS working group. Results of this study show that the OSMl-derived chlorophyll-a concentration agrees well with the SeaWiFS counterpart in Case 1 water; however, differences become larger in Case 2 water.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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