• Journal of Satellite, Information and Communications
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• v.1 no.2
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• pp.1-7
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• 2006

GOCi (Geostationary Ocean Color Imager) is one of the COMS payloads that KARI is currently developing and scheduled to be in operation from around 2008. Its primary objective is to monitor the Korean coastal water environmental condition. We report the current progress in development of the integrated optical model as one of the key analysis tools for the GOCI in-orbit performance verification. The model includes the Sun as the emitting light source. The curved Earth surface section of 2500 km x 2500 km includingthe Korean peninsular os defined as a Lambertian scattering surface consisted of land and sea surface. From its geostationary orbit, the GOCI optical system observes the reflected light from the surfaces with varying reflectance representing the changes in its environmental conditions. The optical ray tracing technique was used to demonstrate the GOCI in-orbit performances such as red tide detection. The computational concept, simulation results and its implications to the on-going development of GOCI are presented.

• Atmosphere
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• v.12 no.4
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• pp.56-68
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• 2002

In this study, an overview of the Earth Observing System (EOS) program is provided with discussions on its spacecrafts and instruments, and on the scientific issues. The EOS satellites aim at monitoring the Earth environmental system by observing parameters of subsystems such as atmosphere, ocean, land, and biosphere. The first EOS flagship, Terra, was launched on December 1999. Five instruments onboard Terra can measure cloud and aerosol properties, radiation, terrestrial surface, and ocean color. The second EOS flagship, Aqua, which was launched on May 2002, loads six instruments that measure clouds, radiation, precipitation, terrestrial surface, ocean color and sea surface temperature. The observational data available from the EOS satellites may complement data from the Communication-Oceanography-Meteorology satellite, which will be launched in 2008, for meteorological and environmental forecasts.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2001.03a
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• pp.111-115
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• 2001

부유물이 해수의 광특성을 좌우하는 탁한 해수의 해색 분석 알고리즘을 개발하기 위하여 해수의 CASE-II water 원격반사도 모델이 개발되었다. 개발된 원격반사도 모델은 현장관측 자료와 비교 검정되었으며, 모델의 결과를 활용하여 지금까지의 단순 2 band ratio의 클로로필 알고리즘보다 발전된, 즉 부유물 농도의 함수로 새로운 개념의 알고리즘 개발이 시도하였다. 새 해색 클로로필 알고리즘을 SeaWiFS 위성 자료에 적용한 결과 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2007.03a
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• pp.210-215
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• 2007

북극 다산기지가 있는 니알슨 인근 해역인 Kongsfjorden만은 일부 해역이 해빙으로 덮혀 있는 반폐쇄적인 만으로 수심이 평균 200m 이상 된다. 이곳 북극 지방은 하절기 라도 태양의 고도가 낮아 해색위성분야의 극지활용에 대한 가능성 여부도 명확하게 알려져 있지 못하다. 따라서 본 연구에서는 북극 다산기지가 위치한 스발바드 군도의 니알슨 주변 해역(Kongsfjorden 해역)을 중심으로 2006년 8월 현장관측된 자료들을 유사한 시기의 한반도 주변 해역에서 현장관측된 자료들과 비교/분석하여 해양환경적 특성과 해수광학적인 특성이 어떤 차이가 있는지를 비교 분석하였다. 또한 북극 지방에서 인공위성을 이용한 해색위성자료의 극지활용이 가능한지를 검토하였다. 해수의 광 특성으로, 니알슨 주변 해역의 ${\alpha}^*_{ph}(440)$ 최대값은 $0.1m^2/mg$으로 한반도 주변해수의 ${\alpha}^*_{ph}(440)$ 최대값보다 약 2배정도 높게 측정되어 플랑크톤의 광 흡수효율이 중위도보다 상대적으로 높은 것으로 분석되었다. ${\alpha}^*_{ss}(440)$ 값은 $0.04-0.1m^2/g$으로 동중국해와 유사하며，한반도 주변해수보다 높은 값을 나타냈다. 이것은 Kongsfjorden 해역의 부유물질(SS) 구성성분이 동중국해와 유사한 무기광물 입자로 주로 구성되어 있음을 보여주고 있다. ${\alpha}_{dom}(400)$ 값은 $0.08-0.25m^{-1}$로 한반도 주변해수의 ${\alpha}_{dom}(400)$이 값과 유사하고 연안해역의 ${\alpha}_{dom}(400)$ 값보다 낮은 값을 나타냈다. $E_d(460)$의 평균값은 Konsfjorden 해역 $40mW/cm^2/{\mu}m$, 동중국해 $120mW/cm^2/{\mu}m$, 황해남부 $110mW/cm^2/{\mu}m$, 남해연안 $100mW/cm^2/{\mu}m$, 진해만 $100mW/cm^2/{\mu}m$이었다. 이와 같은 현장관측결과를 토대로 분석한 북극 다산기지 주변 해역의 해수광학적인 환경 특성은 용존유기물의 흡광도를 기준으로 볼 때 대양(Open Sea)의 광 특성과 유사하였다. 또한 북극지방에서 태양의 해수 입사 광량은 중위도의 약 40%정도이지만 해색위성자료의 극지활용이 가능하다고 판단되었다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.26 no.2
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• pp.175-188
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• 2010

A new correction method is required for the Geostationary Ocean Color Imager (GOCI), which is the world's first ocean color observing sensor in geostationary orbit. In this paper we introduce a new method of atmospheric and the Bidirectional Reflectance Distribution Function(BRDF) correction for GOCI. The Spectral Shape Matching Method(SSMM) and the Sun Glint Correction Algorithm(SGCA) were developed for atmospheric correction, and BRDF correction was improved using Inherent Optical Property(IOP) data. Each method was applied to the Sea-Viewing Wide Field-of-view Sensor(SeaWiFS) images obtained in the Korean sea area. More accurate estimates of chlorophyll concentrations could be possible in the turbid coastal waters as well as areas severely affected by aerosols.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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• 2008.05a
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• pp.191-195
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• 2008

In Ansan (the headquarter of KORDI ; Korea Ocean Research & Development Institute), KOSC(Korea Ocean Satellite Center) is being prepared for acquisition, processing and distribution of sensor data via L-band from GOCI(Geostationary Ocean Color Imager) instrument which is loaded on COMS(Communication, Ocean and Meteorological Satellite); it will be launched in 2009. The basis equipment of KOSC(Electric power, Network, Security) has been constructed in 2007. KOSC is being constructed data processing and management system, GOCI L-band reception system, etc. The final object of KOSC is that maximize the application of GOCI.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.28 no.2
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• pp.255-266
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• 2012

The enormous disaster (Friday nightmare) occurred at 14:46 (JST) (05:46 UTC) on 11 March 2011, officially named "the 2011 Tohoku Earthquake and Tsunami". To monitor the variations of the marine environment after the earthquake, we used chlorophyll and Rrs(555) of GOCI and MODIS ocean color satellite data during March ~ May 2011. Before the earthquake, chlorophyll and Rrs(555) were relatively low around the Sendai areas. After the earthquake;their concentration and intensity were suddenly increased along the coast and the water column was disturbed by the tsunami wave. The severe distortions influenced by the tsunami occurred at less than 30 m water depth and the variations in offshore were difficult to discern the effect of the tsunami. The disturbance by the tsunami was still remained in the terrestrial environment after one month. However the ocean environment returned to the former condition in almost two month later.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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• 2006.05a
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• pp.137-140
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• 2006

황해와 동중국해의 해황 변동에 관한 연구는 현장관측을 중심으로 체계적으로 많이 수행되어 왔지만, 인공위성자료를 이용한 황해와 동중국해의 해황 변동 연구는 미비한 실정이다. 이것은 인공위성자료를 통해 얻을 수 있는 관측항목이 표층수온자료에 국한되어 있었기 때문이다. 그러나 SeaWiFS 해색위성과 같은 인공위성자료들을 이용하여 부유물 농도, 엽록소 농도 등이 원활하게 생산되고 있으며 최근 연구결과에 의해 염분과 유향성분 등도 추정 및 추출이 가능케 되었으므로 이들 인공위성자료를 이용한 황해와 동 중국해의 해황 변동에 관한 연구를 수행하게 되었다. 특히 2004 년도는 계절변동에 있어서 이상기후의 해라고 점철되고 있다. 2004년 봄철의 폭설과 일시적인 고온현상, 여름철에는 10 년만의 무더위, 겨울철에는 36년만에 가장 포근한 날씨가 지속되었다. 이러한 이상기후의 발생은 해양과 대기의 상호작용에 의해서 기인했을 것이라고 생각되어 한반도 주변 해역에서 황해와 동중국해의 해황변동이 연안 해역의 해황변동과 어떠한 연관성이 존재하고, 이러한 요인들은 2004년도에 발생한 이상기후와 어떤 상관관계를 갖는지 연구하기 위한 기초연구를 진행하였다. 2003년 12월 - 2004년 2월과 2004년 12월 - 2005년 2월에 동일한 시기에 관측된 NOAA 표층수온 분포 영상 자료들을 황해와 동중국해 해역을 중심으로 월별로 비교해보면 2003년 12월 2004년 1월에 관측된 표층수온 분포값보다 2004녀 12월 - 2005년 1월에 관측된 표층수온 분포값이 상대적으로 높은 분포 특성을 나타내고 있었다. 이와 같은 현상은 국립수산과학원의 2004년 10월과 12월의 정선관측자료에서도 나타나고 있었다. 그러나 이와는 반대로 2004년 2월에 관측된 표층수온 분포값보다 2005년 2월에 관측된 표층수온 분포값이 상대적으로 낮은 분포 특성을 나타내고 있었다. 따라서 인공위성자료를 이용한 황해의 2004년 해황 분석 결과는 이상수온 상승의 원인이 쿠로시오 해류의 변동과 관련성이 높다고 판단되며 이에 대한 지속적인 연구가 현재 진행중에 있다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.39 no.6_2
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• pp.1591-1604
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• 2023

In ocean color remote sensing, atmospheric correction is a vital process for ensuring the accuracy and reliability of ocean color products. Furthermore, in recent years, the remote sensing community has intensified its requirements for understanding errors in satellite data. Accordingly, research is currently addressing errors in remote sensing reflectance (R_rs) resulting from inaccuracies in meteorological variables (total ozone, pressure, wind field, and total precipitable water) used as auxiliary data for atmospheric correction. However, there has been no investigation into the error in R_rs caused by the variability of the water vapor profile, despite it being a recognized error source. In this study, we used the Second Simulation of a Satellite Signal Vector version 2.1 simulation to compute errors in water vapor transmittance arising from variations in the water vapor profile within the GOCI-II observation area. Subsequently, we conducted an analysis of the associated errors in ocean color products. The observed water vapor profile not only exhibited a complex shape but also showed significant variations near the surface, leading to differences of up to 0.007 compared to the US standard 62 water vapor profile used in the GOCI-II atmospheric correction. The resulting variation in water vapor transmittance led to a difference in aerosol reflectance estimation, consequently introducing errors in R_rs across all GOCI-II bands. However, the error of R_rs in the 412-555 nm due to the difference in the water vapor profile band was found to be below 2%, which is lower than the required accuracy. Also, similar errors were shown in other ocean color products such as chlorophyll-a concentration, colored dissolved organic matter, and total suspended matter concentration. The results of this study indicate that the variability in water vapor profiles has minimal impact on the accuracy of atmospheric correction and ocean color products. Therefore, improving the accuracy of the input data related to the water vapor column concentration is even more critical for enhancing the accuracy of ocean color products in terms of water vapor absorption correction.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.26 no.2
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• pp.239-249
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• 2010

The Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) data-processing system (GDPS), which is a software system for satellite data processing and analysis of the first geostationary ocean color observation satellite, has been developed concurrently with the development of th satellite. The GDPS has functions to generate level 2 and 3 oceanographic analytical data, from level 1B data that comprise the total radiance information, by programming a specialized atmospheric algorithm and oceanic analytical algorithms to the software module. The GDPS will be a multiversion system not only as a standard Korea Ocean Satellite Center(KOSC) operational system, but also as a basic GOCI data-processing system for researchers and other users. Additionally, the GDPS will be used to make the GOCI images available for distribution by satellite network, to calculate the lookup table for radiometric calibration coefficients, to divide/mosaic several region images, to analyze time-series satellite data. the developed GDPS system has satisfied the user requirement to complete data production within 30 minutes. This system is expected to be able to be an excellent tool for monitoring both long-term and short-term changes of ocean environmental characteristics.