This research presents the effect of Asian dust on the derived sea surface temperature (SST) from measurements of the Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) instrument flown onboard NOAA polar orbiting satellites. To analyze the effect, A VHRR infrared brightness temperature (TB) is estimated from simulated radiance calculated from radiative transfer model on various atmospheric conditions. Vertical profiles of temperature, pressure, and humidity from radiosonde observation are used to build up the East Asian atmospheric conditions in spring. Aerosol optical thickness (AOT) and size distribution are derived from skyradiation measurements to be used as inputs to the radiative transfer model. The simulation results show that single channel TB at window region is depressed under the Asian dust condition. The magnitude of depression is about 2K at nadir under moderate aerosol loading, but the magnitude reaches up to 4K at slant path. The dual channel difference (DCD) in spilt window region is also reduced under the Asian dust condition, but the reduction of DCD is much smaller than that shown in single channel TB simulation. Owing to the depression of TB, SST has cold bias. In addition, the effect of AOT on SST is amplified at large satellite zenith angle (SZA), resulting in high variance in derived SSTs. The SST depression due to the presence of Asian dust can be expressed as a linear function of AOT and SZA. On the basis of this relationship, the effect of Asian dust on the SST retrieval from the conventional daytime multi-channel SST algorithm can be derived as a function of AOT and SZA.
Crops show sensitive spectral characteristics according to their species and growth conditions and although frequent observation is required especially in summer, it is difficult to utilize optical satellite images due to the rainy season. To solve this problem, Constrained Cloud-Maximum Normalized difference vegetation index Composite (CC-MNC) algorithm was developed to generate periodic composite images with minimal cloud effect. In thisstudy, using this method, monthly Sentinel-2A/B Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) composite images were produced for paddies and high-latitude cabbage fields from 2019 to 2021. In August 2020, which received 200mm more precipitation than other periods, the effect of clouds, was also significant in MODIS NDVI 16-day composite product. Except for this period, the CC-MNC method was able to reduce the cloud ratio of 45.4% of the original daily image to 14.9%. In the case of rice paddy, there was no significant difference between Sentinel-2A/B and MODIS NDVI values. In addition, it was possible to monitor the rice growth cycle well even with a revisit cycle 5 days. In the case of high-latitude cabbage fields, Sentinel-2A/B showed the short growth cycle of cabbage well, but MODIS showed limitations in spatial resolution. In addition, the CC-MNC method showed that cloud pixels were used for compositing at the harvest time, suggesting that the View Zenith Angle (VZA) threshold needsto be adjusted according to the domestic region.
Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
/
v.23
no.1
/
pp.82-88
/
2021
Sun-induced fluorescence (SIF) retrieval using remote sensing technique has been used in an effort to understand the photosynthetic efficiency and stress condition of vegetation. Although optical devices and SIF retrieval methodologies were established in order to retrieve SIF, the SIF measurements are domestically sparse. SIF data of paddy rice w as measured in Naju, South Korea from June 10, 2020 to October 5, 2020. The SIFs based red (O2A) and far-red (O2B) w ere retrieved using a spectral fitting method and an improved Fraunhofer line depth, and photosynthetically active radiation was also produced. In addition, the SIF data was filtered considering solar zenith angle, saturation conditions, the rapid and sudden change of solar irradiance, and sun glint. The provided SIF data can help to understand a SIF product and the filtering method of SIF data can contribute to producing high-quality SIF data.
Clouds or shadows are the most problematic when monitoring crops using optical satellite images. To reduce this effect, a composite algorithm was used to select the maximum Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) for a certain period. This Maximum NDVI Composite (MNC) method reduces the influence of clouds, but since only the maximum NDVI value is used for a certain period, it is difficult to show the phenomenon immediately when the NDVI decreases. As a way to maintain the spectral information of crop as much as possible while minimizing the influence of clouds, a Score-Based Composite (SBC) algorithm was proposed, which is a method of selecting the most suitable pixels by defining various environmental factors and assigning scores to them when compositing. In this study, the Sentinel-2A/B Level 2A reflectance image and cloud, shadow, Aerosol Optical Thickness(AOT), obtainging date, sensor zenith angle provided as additional information were used for the SBC algorithm. As a result of applying the SBC algorithm with a 15-day and a monthly period for Dangjin rice fields and Taebaek highland cabbage fields in 2021, the 15-day period composited data showed faster detailed changes in NDVI than the monthly composited results, except for the rainy season affected by clouds. In certain images, a spatially heterogeneous part is seen due to partial date-by-date differences in the composited NDVI image, which is considered to be due to the inaccuracy of the cloud and shadow information used. In the future, we plan to improve the accuracy of input information and perform quantitative comparison with MNC-based composite algorithm.
Intercomparison among the three radiative transfer models (RTMs) which have been used in the studies for COMS, was carried out on the condition of aerosol-laden atmospheres. Also the role of aerosols in the atmospheric radiation budget was analyzed. The results (hereafter referred to as H15) from Halthore et al.'s study (2005) were used as a benchmark to examine the models. Aerosol Radiative Forcing (ARF) values from the three RTMs, calculated under two conditions of Aerosol Optical Thickness (AOT=0.08, 0.24), were systematically underestimated in comparison to H15 in the following shortwave components; 1) direct and diffuse irradiance at the surface, 2) diffuse upward fluxes at the surface and the top of the atmosphere, and 3) atmospheric absorbance. The ARF values for the direct and diffuse fluxes at the surface was $-10{\sim}-40Wm^{-2}$. The diffuse upward values became larger with increasing both AOT and Solar Zenith Angle (SZA). Diffuse upward/downward fluxes at the surface were more sensitive to the SZA than to the atmospheric type. The diffuse downward values increased with increasing AOT and decreasing SZA. The larger AOT led to surface cooling by exceeding the reduction of direct irradiance over the enhancement of diffuse one at the surface. The extinction of direct solar irradiance was due mainly to water vapor in tropical atmospheres, and to both ozone and water vapor in subarctic atmospheres. The effect of water vapor in the tropics was $3{\sim}4$ times larger than that of the ozone. The absorbance values from the three RTMs agree with those from H15 within ${\pm}10%$.
Satellite-derived ocean color products are required to effectively monitor clear open ocean and coastal water regions for various research fields. For this purpose, accurate correction of atmospheric effect is essential. Currently, the Geostationary Ocean Color Imager (GOCI)-II ground segment uses the reanalysis of meteorological fields such as European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) or National Centers for Environmental Prediction (NCEP) to correct gas absorption by water vapor and ozone. In this process, uncertainties may occur due to the low spatiotemporal resolution of the meteorological data. In this study, we develop water vapor absorption correction model for the GK-2 combined GOCI-II atmospheric correction using Advanced Meteorological Imager (AMI) total precipitable water (TPW) information through radiative transfer model simulations. Also, we investigate the impact of the developed model on GOCI products. Overall, the errors with and without water vapor absorption correction in the top-of-atmosphere (TOA) reflectance at 620 nm and 680 nm are only 1.3% and 0.27%, indicating that there is no significant effect by the water vapor absorption model. However, the GK-2A combined water vapor absorption model has the large impacts at the 709 nm channel, as revealing error of 6 to 15% depending on the solar zenith angle and the TPW. We also found more significant impacts of the GK-2 combined water vapor absorption model on Rayleigh-corrected reflectance at all GOCI-II spectral bands. The errors generated from the TOA reflectance is greatly amplified, showing a large error of 1.46~4.98, 7.53~19.53, 0.25~0.64, 14.74~40.5, 8.2~18.56, 5.7~11.9% for from 620 nm to 865 nm, repectively, depending on the SZA. This study emphasizes the water vapor correction model can affect the accuracy and stability of ocean color products, and implies that the accuracy of GOCI-II ocean color products can be improved through fusion with GK-2A/AMI.
In this study, the sensitivity of the mid-infrared radiance to atmospheric and surface factors was analyzed using the radiative transfer model, MODerate resolution atmospheric TRANsmission (MODTRAN6)'s simulation data. The possibility of retrieving the land surface temperature (LST) using only the mid-infrared bands at night was evaluated. Based on the sensitivity results, the LST retrieval algorithm that reflects various factors for night was developed, and the level of the LST retrieval algorithm was evaluated using reference LST and observed LST. Sensitivity experiments were conducted on the atmospheric profiles, carbon dioxide, ozone, diurnal variation of LST, land surface emissivity (LSE), and satellite viewing zenith angle (VZA), which mainly affect satellite remote sensing. To evaluate the possibility of using split-window method, the mid-infrared wavelength was divided into two bands based on the transmissivity. Regardless of the band, the top of atmosphere (TOA) temperature is most affected by atmospheric profile, and is affected in order of LSE, diurnal variation of LST, and satellite VZA. In all experiments, band 1, which corresponds to the atmospheric window, has lower sensitivity, whereas band 2, which includes ozone and water vapor absorption, has higher sensitivity. The evaluation results for the LST retrieval algorithm using prescribed LST showed that the correlation coefficient (CC), the bias and the root mean squared error (RMSE) is 0.999, 0.023K and 0.437K, respectively. Also, the validation with 26 in-situ observation data in 2021 showed that the CC, bias and RMSE is 0.993, 1.875K and 2.079K, respectively. The results of this study suggest that the LST can be retrieved using different characteristics of the two bands of mid-infrared to the atmospheric and surface conditions at night. Therefore, it is necessary to retrieve the LST using satellite data equipped with sensors in the mid-infrared bands.
Satellite-based fog detection algorithms are being developed to detect fog in real-time over a wide area, with a focus on the Korean Peninsula (KorPen). The GEO-KOMPSAT-2A/Advanced Meteorological Imager (GK2A/AMI, GK2A) satellite offers an excellent temporal resolution (10 min) and a spatial resolution (500 m), while GEO-KOMPSAT-2B/Geostationary Ocean Color Imager-II (GK2B/GOCI-II, GK2B) provides an excellent spatial resolution (250 m) but poor temporal resolution (1 h) with only visible channels. To enhance the fog detection level (10 min, 250 m), we developed a fused GK2AB fog detection algorithm (FDA) of GK2A and GK2B. The GK2AB FDA comprises three main steps. First, the Korea Meteorological Satellite Center's GK2A daytime fog detection algorithm is utilized to detect fog, considering various optical and physical characteristics. In the second step, GK2B data is extrapolated to 10-min intervals by matching GK2A pixels based on the closest time and location when GK2B observes the KorPen. For reflectance, GK2B normalized visible (NVIS) is corrected using GK2A NVIS of the same time, considering the difference in wavelength range and observation geometry. GK2B NVIS is extrapolated at 10-min intervals using the 10-min changes in GK2A NVIS. In the final step, the extrapolated GK2B NVIS, solar zenith angle, and outputs of GK2A FDA are utilized as input data for machine learning (decision tree) to develop the GK2AB FDA, which detects fog at a resolution of 250 m and a 10-min interval based on geographical locations. Six and four cases were used for the training and validation of GK2AB FDA, respectively. Quantitative verification of GK2AB FDA utilized ground observation data on visibility, wind speed, and relative humidity. Compared to GK2A FDA, GK2AB FDA exhibited a fourfold increase in spatial resolution, resulting in more detailed discrimination between fog and non-fog pixels. In general, irrespective of the validation method, the probability of detection (POD) and the Hanssen-Kuiper Skill score (KSS) are high or similar, indicating that it better detects previously undetected fog pixels. However, GK2AB FDA, compared to GK2A FDA, tends to over-detect fog with a higher false alarm ratio and bias.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.