• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제7권4호
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• pp.580-585
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• 2009

Harmful Algal Blooms (HABs), caused by Cochlodinium polykrikoides that causative fishery mortality, impact on aquaculture and economic loss appear particularly in summer and fall seasons in the Korean seas. It was studied on characteristics of HABs in the South Sea of Korea by using satellite and in-situ data. The in-situ data encompassed oceanic and meteorological data from July to October 2002-2008 and satellite data from July to October 2002-2006. Chlorophyll concentrations were calculated using Seaviewing Wide Field-of-view Sensor images by an Ocean Color (OC4) algorithm, and HABs were estimated using the Red tide index Chlorophyll Algorithm (RCA). The HAB occurrences were dominant when water temperature was $22.6-28^{\circ}C$ in August. The frequency of the individual numbers during 2002-2008, the HABs more than 1000 cells/ml (alert condition), were 73.57 %. In meteorological data from July to September during 2002-2008, the average precipitation, the mean air temperature, the mean wind speed and direction, and the sunshine were 9.31 mm/day, $24.07^{\circ}C$, 2.34 m/s and easterly, and 1-11 h, respectively. Our results suggest that the upwelling is caused by southwesterly wind in summer season and the Tsushima Warm Current which have influenced on the dispersion and moving of HAB (chlorophyll). In addition, the fresh water from Nakdong River, as the source of nutrients, also influences the occurrence of HABs.

• 한국지리정보학회지
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• 제4권2호
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• pp.38-45
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• 2001

본 연구에서는 동해와 황해에서 $36_{\circ}$ N과 $124_{\circ}$ E, $132_{\circ}$ E의 3개 라인으로부터 Lwn(normalized water leaving radiances)을 추출하였다. 이들 자료에 의해 OCTS 알고리듬과 SeaWiFS의 OC-2 알고리듬을 비교하였고, OCTS 알고리듬이 OC-2 알고리듬에 비해 엽록소 농도를 과대평가하고 있음을 알았다. 해색센서에 의해 동해와 황해의 해양환경변화를 장기적으로 모니터링하기 위해서는 황해의 부유사 영향을 제거할 수 있는 대기보정 방법이 제안되어야 하며, 용존유기물과 부유사 영향을 고려한 생물광학 알고리듬의 적용이 요구된다.

• 한국수산과학회지
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• 제35권3호
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• pp.207-215
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• 2002

Ocean color properties can be quantified by the relationship between the band ratios of the sensor on the ocean color satellites and the measured field ocean color parameters, A tool to determine the abundance of primary organism using the observed ocean color properties from satellite is presented. Coincident to ocean color satellite passes over the Korean waters, the research vessels were deployed to survey the East Sea, the South Sea and the West Sea around the Korean waters, We have been able to have more than 101) data sets containing coincident in situ chlorophyll a and the estimated chlorophyll a derived from SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor) from february, 1999 to October, 2001. We were able to develop three proper regional algorithms for the East Sea, the South Sea and the West Sea of the Korean peninsula to estimate chlorophyll a, and set up regional algorithms to quantify the suspended solid in the southern sea of the Korean peninsula, Futhermore we were successful in finding out a simple way of estimating chlorophyll a in the turbid water (Case 2 water) using the relationship between in situ chlorophyll a and the estimated chlorophyll a from the processed level 2 data, using the NASA's global algorithm.

• 상하수도학회지
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• 제35권6호
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• pp.507-516
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• 2021

In this study, the machine learning which has been widely used in prediction algorithms recently was used. the research point was the CD(chudong) point which was a representative point of Daecheong Lake. Chlorophyll-a(Chl-a) concentration was used as a target variable for algae prediction. to predict the Chl-a concentration, a data set of water quality and quantity factors was consisted. we performed algorithms about random forest and gradient boosting with Python. to perform the algorithms, at first the correlation analysis between Chl-a and water quality and quantity data was studied. we extracted ten factors of high importance for water quality and quantity data. as a result of the algorithm performance index, the gradient boosting showed that RMSE was 2.72 mg/m³ and MSE was 7.40 mg/m³ and R² was 0.66. as a result of the residual analysis, the analysis result of gradient boosting was excellent. as a result of the algorithm execution, the gradient boosting algorithm was excellent. the gradient boosting algorithm was also excellent with 2.44 mg/m³ of RMSE in the machine learning hyperparameter adjustment result.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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• pp.557-561
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• 2004

A comparison was made between chlorophyll a from OSMI and SeaWiFS determined with the standard method during the NFRDI's research cruises. The simple algorithm for calibrating and validating of OSMI chlorophyll a as level 2 data in the East China Sea in specially winter season was made by relationship between the estimated chlorophyll a and the measured chlorophyll a in the field. We compared the distributions of OSMI chlorophyll a, sea surface temperature and zooplankton biomass, catch amounts of the Pacific mackerel in the East China Sea.

• 한국지구과학회지
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• 제40권4호
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• pp.315-328
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• 2019

Since the Coastal Zone Color Scanner (CZCS)/Nimbus-7 was launched in 1978, a variety of studies have been conducted to retrieve ocean color variables from multi-satellites. Several algorithms and formulations have been suggested for estimating ocean color variables based on multi band data at different wavelengths. Chlorophyll-a (chl-a) concentration is one of the most important variables to understand low-level ecosystem in the ocean. To retrieve chl-a concentrations from the satellite observations, an appropriate algorithm depending on water properties is required for each satellite sensor. Most operational empirical algorithms in the global ocean have been developed based on the band-ratio approach, which has the disadvantage of being more adapted to the open ocean than to coastal areas. Alternative algorithms, including the semi-analytical approach, may complement the limits of band-ratio algorithms. As more sensors are planned by various space agencies to monitor the ocean surface, it is expected that continuous monitoring of oceanic ecosystems and environments should be conducted to contribute to the understanding of the oceanic biosphere and the impact of climate change. This study presents an overview of the past and present algorithms for the estimation of chl-a concentration based on multi-satellite data and also presents the prospects for ongoing and upcoming ocean color satellites.

• 대한원격탐사학회지
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• 제18권4호
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• pp.187-199
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• 2002

해수광 특성이 시공간적으로 심하게 변동하는 동중국해 북부해역에서 현장 클로로필 $\alpha$와 OSMI 밴드(412, 443, 490, 555nm) 및 해수 다중 광측정기(PRR-800) 밴드(412, 443, 490, 510, 555, 670, 765nm)간의 관계성을 구한 결과, 클로로필 $\alpha$에 대한 각 밴드별 remote sensing reflectance (Rrs) 값이 맑은 해수(미국 캘리포니아 근해)에서 보다 동중국해 북부해역에서 크게 나타났다. 또한 440nm와 670nm 영역에서 현장 관측 클로로필 $\alpha$에 대한 입자 물질들의 광흡수 값이 맑은 해수의 경우보다 큰 값을 보였다. 그러므로, OSMI밴드에서 클로로필로 인해 최대 흡수가 일어나는 밴드가 443nm을 추정할 수 있었다. 동중국해를 관측한 OSMI 위성의 각 band (412, 443, 490, 555 nm)로부터 nLw (normalized water-leaving radiance)와 현장 클로로필 $\alpha$(Chl $\alpha$)값의 관계성(Chl $\alpha$= f(nLw)을 구하였다. OSMI 밴드에서 클로로필 $\alpha$ 값과 각 밴드별 nLw 값과의 상관성은 412nm에서 최저 상관성을, 555nm에서 최고 상관성을 나타내었다. 클로로필 $\alpha$ 현장 관측 값 및 OSMI 복합밴드 비 값(nLw412/nLw555, nLw443/nLw555, nLw490/nLw555)을 비교 분석한 결과, nLw490/nLw555 비 값과 현장 클로로필 $\alpha$ 값간에 최고 높은 상관성을 나타내었다. 다음으로 nLw443/nLw555 순으로 안정된 값을 보였으나, nLw412/nLw555와 클로로필 $\alpha$ 값간의 상관성이 가장 낮게 나타났다. 3시간이내 현장 측정 클로로필 $\alpha$ 값을 기준으로 OSMI 및 SeaWiFS 위성 자료를 OC2 알고리즘을 이용하여 추정한 클로로필 값간의 차이는 해양의 수평 공간 변동에 관계없이 OSMI 추정 값이 약 0.3mg/m$^3$ 정도 일정하게 낮게 나타났다. 향후 OSMI 위성 밴드를 이용한 클로로필 $\alpha$ 추정시에는 SeaWiFS 위성과 관련된 global algorithms 중에서 490nm와 555nm의 복합밴드를 포함하는 OC2 알고리즘(ocean color chlorophyll 2 algorithm)을 사용하는 것이 OC2 series 및 OC4 알고리즘보다 좋은 추정 값을 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권2호
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• pp.221-237
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• 2010

해양의 일차생산 측정에 있어 인공위성자료의 활용은 연구선 등을 활용한 기존 조사방법이 갖고 있는 시 공간상의 제한을 많이 개선할 수 있다. 하지만, 황해와 같이 탁한 해역에서의 일차생산 추정은 해수의 광학특성에 의해 여전히 많은 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 현재 수준에서 가용한 황해의 일차 생산 추정방법들을 비교 평가하였다. 즉, 네 가지의 엽록소-a 추정 알고리듬과 두 가지의 일차생산 추정 알고리듬을 사용하여 각기 다른 조합들이 일차생산 추정에 있어 어떤 차이를 보이는지 알아보았다. 여덟가지 조합에 의해 추정된 황해 중부의 일차생산력은 96.5 에서 $610.2\;gC\;m^{-2}\;yr^{-1}$의 범위값을 가졌다. 최근 한 중 일 연구자들에 의해 공동으로 개발 중인 새로운 엽록소 알고리듬은 탁한 해역에서 표준알고리듬이 잘 맞지 않는 문제를 일부 해결했으나 여전히 해결해야 할 문제를 남겼다. 실측 광합성 매개변수를 새로 적용한 일차생산 추정 알고리듬 또한 개선이 필요하다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.82-85
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• 2006

The Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) will be loaded in Communication, Ocean and Meteorological Satellite (COMS). To efficiently apply the GOCI data in the variety of fields, it is essential to develop the standard algorithm for estimating the concentration of ocean environmental components (, , and ). For developing the empirical algorithm, about 300 water samples and in situ measurements were collected from sea water around the Korean peninsula from 1998 to 2006. Two kinds of chlorophyll algorithms are developed by using statistical regression and fluorescence technique considering the bio-optical properties in Case-II waters. The single band algorithm for is derived by relationship between Rrs (555) and in situ concentration. The CDOM is estimated by absorption coefficient and ratio of Rrs(412)/Rrs(555). These standard algorithms will be programmed as a module of GOCI Data Processing System (GDPS) until 2008.

• 대한원격탐사학회지
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• 제28권4호
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• pp.421-434
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• 2012

동해에서 CDOM의 광학적 특성과 순환을 이해하기 위하여 MODIS의 원격탐사반사도($R_{rs}$)를 이용한 기존의 CDOM 흡광계수 추정 알고리즘들(Semi-Algorithms (3개), Empirical-Algorithms (3개))을 현장관측 자료와 비교 평가하였다. 2009년부터 2011년까지 총 7번의 현장 관측 자료는 연안 해역에서부터 외양의 다양한 해양환경을 포함하고 있다. 본 연구 결과, 동해에서 Quasi-Analytical Algorithm (QAA_v5) 이 현장 $a_{CDOM}$(412) 값을 가장 유사하게 추정하였다. Quasi-Analytical Algorithm (QAA_v5) 알고리즘을 기준으로 Semi-analytical 알고리즘은 과소추정하는 경향을 보였다. 그러나 Empirical 알고리즘은 과대추정하는 경향을 보였다. $a_{CDOM}$(412)의 값이 높은 곳에서 위성관측 엽록소-a (Chlorophyll-a)의 값도 높았다. 이 결과는 CDOM이 엽록소-a의 함량 추정에 영향을 줄 수 있다는 가능성을 제시한다. 본 연구 결과는 세계최초 정지궤도 해색위성인 GOCI의 CDOM 알고리즘을 개선하는데 기초자료로 활용될 것이다.