• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.32 no.2
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• pp.195-200
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• 2016

Water vapor leading various scale of atmospheric circulation and accounting for about 60% of the naturally occurring warming effect is important climate variables. Using the Total Precipitable Water (TPW) from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) operating on both Terra and Aqua, we study long-term Variation of TPW and define relationship among TPW and climatic parameters such as temperature and precipitation to quantitatively demonstrate the impact on climate change over East Asia focusing on the Korea peninsula. In this study, we used linear regression analysis to detect the correlation of TPW and temperature/precipitation and harmonic analysis to analyze changeable aspects of periodic characteristics. A result of analysis using linear regression analysis between TPW and climate elements, TPW shows a high determination coefficient ($R^2$) with temperature and precipitation (determination coefficient between TPW and temperature: 0.94, determination coefficient between TPW anomaly and temperature anomaly: 0.8, determination coefficient between TPW and precipitation: 0.73, determination coefficient between TPW anomaly and precipitation anomaly: 0.69). A result of harmonic analysis of TPW and precipitation of two-year to five-year cycle, amplitude contribution ratio of 3.5-year cycle are much higher and two phases are similar in 3.5-year cycle.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.24 no.4
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• pp.289-298
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• 2008

An algorithm was developed to retrieve both cloud optical thickness and effective particle radius considered the aerosol effect on clouds. This study apply the algorithm of Nakajima and Nakajima (1995) that is used to retrieve cloud optical thickness and effective particle radius from visible, near infrared satellite spectral measurements. To retrieve cloud properties, Look-up table (LUT) was made under different atmospheric conditions by using a radiative transfer model. Especially the vertical distribution of aerosol is based on a tropospheric aerosol profile in radiative transfer model. In the case study, we selected the extensive forest fire occurred in Russia in May 2003. The aerosol released from this fire may be transported to Korea. Cloud properties obtained from these distinct atmospheric situations are analysed in terms of their possible changes due to the interactions of the clouds with the aerosol particle plumes. Cloud properties over the East sea at this time was retrieved using new algorithm. The algorithm is applied to measurements from the MODerate Resolution Imaging Spectrometer (MODIS) onboard the Terra spacecrafts. As a result, cloud effective particle radius was decreased and cloud optical thickness was increased during aerosol event. Specially, cloud effective particle radius is hardly greater than $20{\mu}m$ when aerosol particles were present over the East Sea. Clouds developing in the aerosol event tend to have more numerous but smaller droplets.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.154-154
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• 2012

지표에서의 토양수분은 작은 구성비를 가짐에도 불구하고 여러 수문 현상을 연계하는 매우 중요한 인자로써 최근 관련 연구가 활발하게 진행되고 있다. 토양수분은 침투나 침루를 통하여 강우와 지하수를 연결하는 기능을 함과 동시에 강우사상에 따른 유출특성에 직접적인 영향을 미치며 증발산을 통하여 에너지 순환을 연결하는 중요한 기능을 한다. 토양수분을 측정하는 방법에는 세타 탐침(Theta Probe), 장력계, TDR(Time Domain Reflectrometry) 등이 이용되고 있으며, 광역 토양수분자료의 보다 정확한 공간 변동성의 관측을 위하여 항공원격탐사와 인공위성 원격탐사기술이 개발되어 적용되고 있다. 인공위성 영상은 자료의 분석이 간편하며, 공간자료이므로 공간 변화를 분석하는 데 있어 매우 편리하다. 그 중 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 위성영상은 저해상도 영상으로 극궤도 위성인 Terra와 Aqua 위성에 장착되어 있으며, NASA에서 필요한 정보를 받아 사용할 수 있다. 본 연구에서는 유역의 물리적 지형자료와 같은 방대한 양의 자료 수집 없이도, 모형이 구축되면 인공위성자료와 강우자료만으로도 신뢰성 높은 결과를 단시간 내에 효율적으로 산정할 수 있는 자료 지향형 모형인 ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)를 사용하였다. 사용된 퍼지변수로는 시험유역의 토양수분 관측자료와 강수량 및 인공위성 자료인 MODIS NDVI(Normalize Difference Vegetation Index), MODIS LST(Land-Surface Temperature) 영상을 이용하였다. MODIS NDVI는 시간 해상도 8일, 공간해상도 250 인 Level 3 영상이며, MODIS LST는 시간 해상도 1일, 공간해상도 1 km인 Level 3 영상을 사용하였다. 위성자료를 사용하기 위해 Korea TM 좌표체계로 변환한 뒤, 토양수분 관측지점이 속한 각 셀의 속성값을 추출하였다. 위성자료와 수집된 자료 및 토양수분자료와의 관계를 분석하기 위하여 입력자료를 다양한 방법으로 구성하여 입력 변수를 생성하였다. 생성된 입력 변수와 ANFIS 모형을 연계하여 각각의 토양수분 산정모형을 구축하고 대상지점에 대한 토양수분을 산정 및 비교 분석하였다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.37 no.6_2
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• pp.1829-1836
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• 2021

Cloud detection means determining the presence or absence of clouds in a pixel in a satellite image, and acts as an important factor affecting the utility and accuracy of the satellite image. In this study, among the satellites of various advanced organizations that provide cloud detection data, we intend to perform quantitative and qualitative comparative analysis on the difference between the cloud detection data of GK-2A/AMI, Terra/MODIS, and Suomi-NPP/VIIRS. As a result of quantitative comparison, the Proportion Correct (PC) index values in January were 74.16% for GK-2A & MODIS, 75.39% for GK-2A & VIIRS, and 87.35% for GK-2A & MODIS in April, and GK-2A & VIIRS showed that 87.71% of clouds were detected in April compared to January without much difference by satellite. As for the qualitative comparison results, when compared with RGB images, it was confirmed that the results corresponding to April rather than January detected clouds better than the previous quantitative results. However, if thin clouds or snow cover exist, each satellite were some differences in the cloud detection results.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• v.3 no.1
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• pp.1-8
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• 2009

Enhancement of aerosol optical thickness (AOT) and surface aerosol mass concentration in Korea for an active forest fire episode in Northeast Asia were estimated by Community Multi-scale Air Quality (CMAQ) model. MODIS/TERRA remote detects of fires in Northeast Asia for May 2003 gave a constraint for estimation of wildfire emissions with an NDVI distribution for recent five years. The simulated wildfire plumes and enhancement of AOT were evaluated and well resolved by comparing multiple satellite observations such as MODIS, TOMS, and others. Scatter plots of observed daily mean aerosol extinction coefficient versus $PM_{10}$ concentration in ground level in Korea showed distinctively different trends based on the ambient relative humidity.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.35-39
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• 2011

토양과 식물의 잎에서 일어나는 증발산은 주로 증발접시, 침루계 등을 이용하여 실측하거나 에디 공분산, Bowen 비 등을 이용하여 경험적으로 측정할 수 있으나, 이러한 지점별 실측 자료는 공간적인 변동성이 큰 수문기상인자 특성상 지역적인 대표값으로 적용하는 데 어려움이 따른다. 본 연구에서는 이러한 기존 증발산 관측 방법의 단점을 보완하고자 인공위성 영상자료를 기반으로 한 원격탐사 기법을 이용하여 Penman-Monteith (PM)와 Priestley-Taylor (PT) 공간 증발산 산정 모형을 적용, 우리나라 증발산의 시공간적인 분포를 산정하였다. Terra 인공위성에 탑재된 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)로부터 제공되는 위성 영상 자료를 이용하여 기존에 연구된 증발산 모형을 이용하여 증발산을 산정하고 이를 상호 비교함으로써 우리나라에 대한 적용성을 검토하였다. 본 연구의 결과는 토양 및 식생이 소비하는 물의 양을 보다 정확하게 시공간적으로 파악하여 정부 차원의 수자원 관리 계획 수립에 유용하게 이용될 것이다.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2003.11a
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• pp.511-512
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• 2003

The Terra/MODIS data set over Yellow River Basin, China is generated for the purpose of an input parameter into the water resource management model, which has been developed in the Research Revolution 2002 (RR2002) project. This dataset is mainly utilized for the land cover classification and radiation budget analysis. In this paper, the outline of the dataset generation, and a simple land cover classification method, which will be developed to avoid the influence of cloud contamination and missing data, are introduced.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.169-174
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• 2007

식생지수 시계열 자료를 이용한 식생 및 토지피복 모니터링을 수행하기 위해서는 구름으로 인한 누락 및 왜곡된 식생지수 문제를 먼저 해결해야만 한다. 특히 한반도와 같이 여름철 집중 호우기에 대부분의 영상에 구름이 존재하는 경우 이들 구름화소를 제거하거나 복원하지 않을 경우, 분석 결과에 상당한 왜곡이 발생하거나 특정 시기의 영상자료를 분석에 반영할 수 없는 경우가 발생하게 된다. HANTS 알고리즘은 이 같은 구름 화소 문제를 해결하기 위한 알고리즘으로 연중 식생지수의 변화는 비교적 단순한 반복적 주기함수의 형태를 가지므로 소수의 cos 함수를 이용한 푸리에 근사식으로 전체 연중 식생지수를 표현할 수 있다는 가정에서 출발한다. 이 때 구름화소로 인한 원식생지수와의 차이가 특정 임계값을 초과하였을 경우 해당 관측치를 근사과정에서 제외함으로써 구름의 영향을 받지 않은 식생지수 시계열 자료만을 이용하게 된다. 이 과정을 수행하기 위해서는 몇몇 제어변수의 설정이 필요한데, 본 연구에서는 한반도와 같이 특정 시기에 장기간 구름이 분포하는 상황에서 최적의 식생지수 복원을 위한 HANTS 알고리즘의 제어변수를 선정하고 재구축된 식생지수를 평가하였다. 이를 위한 실험으로 2002년 대전 지역의 MODIS Terra 식생지수 시계열 영상을 대상으로 HANTS 알고리즘을 주요 식생피복별로 적용해 보았다.

• KCID journal
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• v.18 no.2
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• pp.111-121
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• 2011

This study is to estimate the possible damage area of greenhouse by heavy snowfall event using terra MODIS snow cover area (SCA) and the ground measured snowfall data (GMSD). For the 4 heavy snowfall events of January 2001, March 2004, December 2005 and January 2010, the areas exceeding the design criteria of snowfall depth for greenhouse breaking were extracted by coupling the MODIS SCA and GMSD. The main damaged regions were estimated as Gangwon province in 2001, Chungbuk and part of Gyeongbuk province in 2004, Jeonbuk and Jeonnam province in 2005, and Gangwon and part of Gyeonggi province in 2010 respectively. Comparing with the investigated number of greenhouse damaged data, the estimated areas reflected the statistical data except 2001. The 2001 greenhouse damages were caused by the high wind speed (35.7m/sec) together with snowfall. The results of this study can be improved if the design criteria of wind speed is added.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.27 no.4
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• pp.481-494
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• 2011

Investigation of the $CO_2$ exchange between biosphere and atmosphere at regional, continental, and global scales can be directed to combining remote sensing with carbon cycle process to estimate vegetation productivity. NASA Earth Observing System (EOS) currently produces a regular global estimate of gross primary productivity (GPP) and annual net primary productivity (NPP) of the entire terrestrial earth surface at 1 km spatial resolution. While the MODIS GPP algorithm uses meteorological data provided by the NASA Data Assimilation Office (DAO), the sub-pixel heterogeneity or complex terrain are generally reflected due to coarse spatial resolutions of the DAO data (a resolution of $1{\circ}\;{\times}\;1.25{\circ}$). In this study, we estimated inputs retrieved from MODIS products of the AQUA and TERRA satellites with 5 km spatial resolution for the purpose of finer GPP and/or NPP determinations. The derivatives included temperature, VPD, and solar radiation. Seven AmeriFlux data located in the Corn Belt region were obtained to use for evaluation of the input data from MODIS. MODIS-derived air temperature values showed a good agreement with ground-based observations. The mean error (ME) and coefficient of correlation (R) ranged from $-0.9^{\circ}C$ to $+5.2^{\circ}C$ and from 0.83 to 0.98, respectively. VPD somewhat coarsely agreed with tower observations (ME = -183.8 Pa ~ +382.1 Pa; R = 0.51 ~ 0.92). While MODIS-derived shortwave radiation showed a good correlation with observations, it was slightly overestimated (ME = -0.4 MJ $day^{-1}$ ~ +7.9 MJ $day^{-1}$; R = 0.67 ~ 0.97). Our results indicate that the use of inputs derived MODIS atmosphere and land products can provide a useful tool for estimating crop GPP.