• Title/Summary/Keyword: 복사휘도

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달을 이용한 천리안위성 기상영상기 노화 경향 분석

  • Kim, Jae-Gwan;Lee, Byeong-Il;Kim, Yong-Seok;Son, Seung-Hui
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.37 no.2
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    • pp.211.2-211.2
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    • 2012
  • 천리안위성은 통신, 해양, 기상 임무를 띤 우리나라 최초의 정지궤도복합위성으로 지난 2010년 6월 27일 성공적으로 발사된 후 동경 128.2도, 적도 상공 약 35,800 km 고도의 정지궤도에 안착되었다. 이 후 약 6개월 여의 궤도상시험 기간과 2개월의 안정화 기간을 거쳐 2011년 4월 1일, 기상청은 위성자료 서비스를 위한 정규운영을 시작하였다. 천리안위성의 기상탑재체인 기상영상기는 다중채널 복사계로 한반도 주변뿐만 아니라 전 지구적 기후 변화 및 대기 운동 그리고 급변하는 기상상황을 감시하기 위해 실시간 관측과 전송 시스템을 갖추고 있다. 이 기상영상기를 운용하는 기상청 국가기상위성센터 지상국에서는 자료수신 및 영상전처리시스템을 갖추고 수신된 위성신호로부터 영상 분리 후 복사보정 및 기하보정을 수행하며, 위성자료배포시스템을 통해 일정 시간 간격 내에 사용자들에게 처리 자료를 배포하고 있다. 영상 복사보정은 기상영상기 내의 각 채널별 디텍터가 감지한 지구복사휘도의 전기적 신호를 지상에서 복사휘도와 휘도온도 값으로 변환하는 작업이다. 절대검정체로서 흑체와 우주보기 값을 이용하는 적외채널과 달리, 가시채널 디텍터는 절대검정체가 탑재되어있지 않기 때문에 우주보기 값 외에 대리검정 방법을 이용한다. 이러한 가시채널 노화도 분석에 달 관측을 통한 비교 분석이 한 방법으로 제시되고 있다. 천리안위성 기상영상기의 정규운영 1년간의 가시채널 디텍터의 노화도는 6 % 이내로 측정되었고, 이는 일반적인 정지궤도위성 센서의 노화도인 6 % 내외 값 변화량에 견주어 잘 운용되고 있음을 시사한다. 본 논문에는 천리안위성 기상영상자료의 품질 및 매개변수의 변화 경향도 함께 제시하였으며, 달을 이용한 기상영상기 노화 분석과 보정에 관한 내용을 싣고 있다.

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Exposure-Limit Distance as a Safety-Indicating Parameter of a High-Intensity Flash Source (고광도 섬광의 안전지표로서 노출제한거리)

  • Park, Seung-Man;Kim, Sang-Wook
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.28 no.1
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    • pp.16-21
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    • 2017
  • A systematic understanding of the effects of high-intensity flash sources on the human eye is strongly needed, not only for proper use of the sources, but for human eye health. In this study, the exposure-limit distance (ELD), indicating the minimal safe distance in case of seeing by chance a high-intensity flash, is proposed. The optical procedures to determine the ELD of a high-intensity flash are clarified, and the dependence of ELD on its parameters such as luminous intensity, duration, and radius of a flash are thoroughly investigated. From this investigation it is obvious that, while being weakly dependent on duration, the ELD is nearly proportional to the luminous intensity and the radius of a flash. The proposed ELD as an intuitive safety-indicating parameter is more useful and intuitive than the other characteristic parameters of a high-intensity flash. The ELD is expected to be an essential parameter as a safety indicator, to characterize the performance of a high-intensity flash and to promote the safety of the human eye.

Calculation of correction coefficients for the RedEdge-MX multispectral camera through intercalibration with a hyperspectral sensor (초분광센서와의 상호교정을 통한 RedEdge-MX 다분광 카메라의 보정계수 산출)

  • Baek, Seungil;Koh, Sooyoon;Kim, Wonkook
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.38 no.6
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    • pp.707-716
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    • 2020
  • Spectroradiometers have recently been drawing great attention in earth observing communities for its capability for obtaining target's quantitative properties. In particular, light-weighted multispectral cameras are gaining popularity in many field domains, as being utilized on UAV's. Despite the importance of the radiometric accuracy, studies are scarce on the performance of the inexpensive multispectral camera sensors that have various applications in agricultural, vegetation, and water quality analysis. This study conducted assessment of radiometric accuracy for MicaSense RedEdge-MX multispectral camera, by comparing the radiometric data with an independent hyperspectral sensor having NIST-traceable calibration quality. The comaprison showed that radiance from RedEdge-MX is lower than that of TriOS RAMSES by 5 to 16% depending on the bands, and the irradiance from RedEdge-MX is also lower than RAMSES by 1~20%. The correction coefficients for RedEdge-MX alculated through the 1-st and the 3-rd order regression analysis were presented as a result of the study.

Realization of a detector-based Candela scale traceable to the absolute cryogenic radiometer (절대 극저온 복사계에 소급된 검출기 기반 칸델라 눈금의 실현)

  • 박승남;이동훈;김용완;정영붕;이인원
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2003.07a
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    • pp.280-281
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    • 2003
  • 광도 측정의 기본단위인 칸델라 눈금을 확립하는 방법에는 흑체에서 방출되는 분광복사휘도를 기준으로 사용하는 광원 기반 방법과 극저온 절대 복사계(absolute cryogenic radiometer; ACR)로 부터 출발하여 실현하는 검출기 기반의 두 가지 방법이 사용된다. ACR를 사용하면서 검출기 기반 칸델라 눈금의 불확도가 흑체의 온도 측정 불확도로부터 전파되는 불확도 보다 휠씬 작기 때문에 각국의 국가 측정 표준 대표기관에서 검출기 기반 칸텔라 눈금을 실현하고, 교정이나 측정 서비스를 제공하고 있다. (중략)

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양방향 분포 함수가 적용된 달의 3D 광학 모델

  • Yu, Jin-Hui
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2011.04a
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    • pp.31.3-31.3
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    • 2011
  • 달의 양방향 분포 함수는 Hapke에 의하여 처음 이론적 모델이 만들어졌고, 이후 Foote에 의해 아폴로 11호의 달 토양 샘플 10084의 양방향 분포 함수가 측정된 바 있다. 이 연구에서는 실제 크기의 달의 표면에 Hapke의 양방향 분포 함수를 적용하여 광학 모델은 개발하였다. 달 표면의 산란특성 중 반 무한하고 매끄러운 지면에 적용되는 후방산란 효과와 산란각에 따른 위상 함수가 적용된 모델이 사용되었으며, 위상함수로는 Henyey-Greenstein 함수가 사용되었다. 달의 3D 모델에 사용된 매개 변수는 Foote가 측정한 Hapke의 변수를 따랐으며 달의 단일 산란 알베도는 w=0.33, 핫스팟의 넓이는 h=0.017, Legendre 다항 계수인 b와 c에는 각각 b=0.308, c=0.425의 값이 사용되었다. 구성된 달의 양방향 분포 함수를 이용한 통합적 광선 추적 수치 모사 결과, 달 반사광의 복사 휘도율은 1차 근사 해석적 방법을 이용한 계산 결과의 복사 휘도율과 측정 오차 범위 이내의 오차를 보였다.

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GOCI-IIVisible Radiometric Calibration Using Solar Radiance Observations and Sensor Stability Analysis (GOCI-II 태양광 보정시스템을 활용한 가시 채널 복사 보정 개선 및 센서 안정성 분석)

  • Minsang Kim;Myung-Sook Park;Jae-Hyun Ahn;Gm-Sil Kang
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.39 no.6_2
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    • pp.1541-1551
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    • 2023
  • Radiometric calibration is a fundamental step in ocean color remote sensing since the step to derive solar radiance spectrum in visible to near-infrared wavelengths from the sensor-observed electromagnetic signals. Generally, satellite sensor suffers from degradation over the mission period, which results in biases/uncertainties in radiometric calibration and the final ocean products such as water-leaving radiance, chlorophyll-a concentration, and colored dissolved organic matter. Therefore, the importance of radiometric calibration for the continuity of ocean color satellites has been emphasized internationally. This study introduces an approach to improve the radiometric calibration algorithm for the visible bands of the Geostationary Ocean Color Imager-II (GOCI-II) satellite with a focus on stability. Solar Diffuser (SD) measurements were employed as an on-orbit radiometric calibration reference, to obtain the continuous monitoring of absolute gain values. Time series analysis of GOCI-II absolute gains revealed seasonal variations depending on the azimuth angle, as well as long-term trends by possible sensor degradation effects. To resolve the complexities in gain variability, an azimuth angle correction model was developed to eliminate seasonal periodicity, and a sensor degradation correction model was applied to estimate nonlinear trends in the absolute gain parameters. The results demonstrate the effects of the azimuth angle correction and sensor degradation correction model on the spectrum of Top of Atmosphere (TOA) radiance, confirming the capability for improving the long-term stability of GOCI-II data.

Detection of Wildfire Smoke Plumes Using GEMS Images and Machine Learning (GEMS 영상과 기계학습을 이용한 산불 연기 탐지)

  • Jeong, Yemin;Kim, Seoyeon;Kim, Seung-Yeon;Yu, Jeong-Ah;Lee, Dong-Won;Lee, Yangwon
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.38 no.5_3
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    • pp.967-977
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    • 2022
  • The occurrence and intensity of wildfires are increasing with climate change. Emissions from forest fire smoke are recognized as one of the major causes affecting air quality and the greenhouse effect. The use of satellite product and machine learning is essential for detection of forest fire smoke. Until now, research on forest fire smoke detection has had difficulties due to difficulties in cloud identification and vague standards of boundaries. The purpose of this study is to detect forest fire smoke using Level 1 and Level 2 data of Geostationary Environment Monitoring Spectrometer (GEMS), a Korean environmental satellite sensor, and machine learning. In March 2022, the forest fire in Gangwon-do was selected as a case. Smoke pixel classification modeling was performed by producing wildfire smoke label images and inputting GEMS Level 1 and Level 2 data to the random forest model. In the trained model, the importance of input variables is Aerosol Optical Depth (AOD), 380 nm and 340 nm radiance difference, Ultra-Violet Aerosol Index (UVAI), Visible Aerosol Index (VisAI), Single Scattering Albedo (SSA), formaldehyde (HCHO), nitrogen dioxide (NO2), 380 nm radiance, and 340 nm radiance were shown in that order. In addition, in the estimation of the forest fire smoke probability (0 ≤ p ≤ 1) for 2,704 pixels, Mean Bias Error (MBE) is -0.002, Mean Absolute Error (MAE) is 0.026, Root Mean Square Error (RMSE) is 0.087, and Correlation Coefficient (CC) showed an accuracy of 0.981.

A Comparative Study between Measurement and Prediction Results of a Naval Ship Infrared Signature in the Marine Environment (해상환경에서 함정 적외선 신호 측정 및 예측결과 비교 분석 연구)

  • Kim, Jung-Ho;Yoon, Yoon-Sik
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.48 no.4
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    • pp.336-341
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    • 2011
  • Ship infrared signature is the cause of detection and tracking by infrared sensor and anti-ship missile seeker. Recent warships have been applied the infrared stealth technology to reduce own ship infrared signature and tested to validate own ship infrared signature level. This study describes the two issues. Firstly, we describe the infrared measurement concept and infrared signature level establishment method that have been performed. Secondly, we compare and analyze the error components between the infrared measurement and simulation result.