• 제목/요약/키워드: reflectance model

검색결과 331건 처리시간 0.024초

해수면에 의해 반사된 태양복사 성분의 특성: 남한의 제주도 사례 (Properties of Solar Radiation Components Reflected by the Sea Surface: - A Case of Jeju Island, South Korea -)

  • ;;황수진;김해동
    • 한국농림기상학회지
    • /
    • 제13권2호
    • /
    • pp.48-55
    • /
    • 2011
  • 해안지대의 에너지평형을 결정짓는 복사성분 가운데 주변 바다로부터 반사되는 양을 무시할 수 없지만 아직 해수면 반사성분을 추정할 수 있는 방법이 확립되지 못한 실정이다. 본 연구에서는 새로운 추정방법을 고안하여 해수면 반사성분의 지리적, 계절적 분포양상을 모의하였으며, 그 결과 영향권의 면적과 수광량 모두 동지 무렵에 가장 크고 하지 무렵에 가장 적다는 것을 밝혔다. 이 방법을 제주도 한라산 사면에 적용할 경우 동지 무렵의 해수면 반사영향권은 $182.3km^2$이고 하루 누적 수광량은 $0.41MJ\;m^{-2}$ 이었다. 순간값의 경우 일 중 시간에 따라 전체 일사수광량 가운데 해수면 반사성분이 최대 33%를 차지하였다. 이 모형에 의해 해수면 반사성분을 추정할 때 가장 큰 영향을 주는 기상요인은 풍속으로 나타났다. 따라서, 현실적인 산출을 위해서는 모형에서 풍속을 고려해 주어야만 한다.

정지궤도를 위한 해면방사휘도$(L_w)$의 양방향 계수 (bidirectional factor) 평가 연구 (Bidirectional Factor of Water Leaving Radiance for Geostationary Orbit)

  • 박진규;한희정;문정언;양찬수;안유환
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
    • /
    • 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
    • /
    • pp.181-186
    • /
    • 2006
  • 정지궤도위성은 태양 궤도위성과는 달리 넓은 지역의 매시간 측정이 가능하다. 정지 위성은 관측영역은 항상 고정되어 있으나 태양의 위치가 항상 변하므로 한 주어진 지점의 해수 신호의 크기는 기간에 따라 변하게 된다. 반면에 태양 궤도 위성은 하루 통일한 시간대에서 동일한 영역을 촬영하기 때문에 신호의 크기의 변화가 없다. 즉, 정지해양 위성에서 관측된 신호의 크기는 태양과 위성이 항상 수직 방향에 위치한다고 가정할 때 얻어지는 신호의 크기로 변경되어야한다. 이와 같은 신호의 보정은 지속적으로 변화하는 태양, 위성과 관측점의 기하학적인 위치변화에 따라 나타나게 되는데 이를 양방향 계수 (Bidirectional Factor) 라고 한다. 본 연구에서는 태양의 위치와 기하학적인 요인을 계산, 대기권 밖의 총 방사휘도와 반사율을 계산하였다. 그리고 양방향계수, 즉 관측점과 관측지점 사이의 규격화된 해면방사휘도$([L_W]_N)$의 비를 모의실험을 통해 확인하였다. 1년간의 값을 영상화 하였고 보다 정확한 양방향 계수 (Bidirectional Factor)를 얻기 위해 다양한 조건의 모의실험의 필요성을 제시하였다.

  • PDF

초분광 단파적외선 영상 기술을 이용한 고추의 수분스트레스 측정 기술 개발 (Development of Drought Stress Measurement Method for Red Pepper Leaves using Hyperspectral Short Wave Infrared Imaging Technique)

  • 박은수;조병관
    • 생물환경조절학회지
    • /
    • 제23권1호
    • /
    • pp.50-55
    • /
    • 2014
  • 본 연구에서는 고추의 수분스트레스 반응을 최적으로 계측할 수 있는 알고리즘을 개발하기 위해 초분광 단파 적외선 영상기술을 적용하였다. 수분스트레스에 노출된 고춧잎의 단파적외선 분광영상을 획득하고 ANOVA 분석을 이용하여 수분스트레스 반응을 가장 잘 반영하는 파장영역을 선정하였다. 고춧잎의 단파적외선 초분광 영상을 이용하여 ANOVA 분석을 수행한 결과 수분스트레스 판별을 위한 최적 파장은 1449nm으로 물분자의 광흡수 영역대와 거의 일치하였다. 최적 파장에서의 고춧잎 상대반사값을 가우시안 회귀분석을 통해 정상군과 토양흡착수압이 -20kPa과 -50kPa일 때의 스트레스군을 구분할 수 있는 임계값을 계산하고 이 값을 기준으로 단파적외선 영상을 이진화하여 수분스트레스 반응을 판단할 수 있는 최종영상을 구축하였다. 결과 영상에서 정상군과 스트레스군의 토양흡착수압이 -20kPa인 잎의 경우 스트레스 반응을 보인 픽셀이 72%이었고, -50kPa인 잎에서는 스트레스 반응을 보인 픽셀이 84%로 12%차이가 났다. 정상군과 스트레스 강도가 다른 시료의 경우 영상의 결과가 명확히 구분되는 것으로 나타나 단파적외선 영상기술이 고춧잎의 수분스트레스 상태를 정량적으로 나타낼 수 있는 기술임을 확인할 수 있었다.

Fast systemic evaluation of amylose and protein contents in collected rice landraces germplasm using near-infrared reflectance spectroscopy(NIRS)

  • Oh, Sejong;Lee, Myung Chul;Choi, Yu Mi;Lee, Sukyeung;Rauf, Muhammad;Chae, Byungsoo;Hyun, Do Yoon
    • 한국작물학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
    • /
    • pp.70-70
    • /
    • 2017
  • This study was conducted to characterize the amylose and protein contents of 4,948 rice landrace germplasm using the NIRS model developed in the previous study. The amylose contents estimated by NIRS in the standard rice were Sinseonchal (6.881%) 4.994%, Chucheong (19.731%) 18.633%, Goami (23.246%) 20.548%. Protein contents were Sinseonchal (6.890%) 6.824%, Chucheong (6.350%) 6.869%, Goami (6.777%) 7.839%. The NIRS analysis showed that 1.1-2.7%point lower in amylose and 0.4-0.6%point higher in protein than standard contents. The average amylose content of the germplasm was 20.39% with a range of 3.97-37.13%. The average protein content was 8.17% with a range of 5.20-17.45%. Amylose contents with a range of 20.06-27.02% represented 62.20% of the germplasm. Protein contents with a range of 6.78-9.75% represented 81.60% of the germplasm. Korean landrace comprised 24.9% among the 4,948 germplasm collected from 41 countries. A specific range of amylose contents showed in Korea 16.58-20.06%, in Japan 20.06-23.25%, in North Korea 23.25-27.02% and in China 27.02-37.13%. Protein contents exhibited 5.20-17.45% evenly in the whole landraces, whereas Chinese landrace particularly observed with 6.78-8.27% and 9.75-17.45%. Fifty resources were selected with low and high amylose ranging from 3.97-6.66% to 30.41-37.13% respectively. Similarly fifty resources were selected with low and high protein ranging from 5.20-6.09% to 13.21-17.45% respectively. Landraces with higher protein should be adapted to practical utilization of food sources.

  • PDF

개선된 광촉매 효과를 위한 수열법에 의한 삼원계 Bi2WO6-GO-TiO2 나노복합체의 쉬운 합성 방법 (New Synthesis of the Ternary Type Bi2WO6-GO-TiO2 Nanocomposites by the Hydrothermal Method for the Improvement of the Photo-catalytic Effect)

  • 응웬 딩 궁 디엔;조광연;오원춘
    • 공업화학
    • /
    • 제28권6호
    • /
    • pp.705-713
    • /
    • 2017
  • 독창적 물질인 $Bi_2WO_6-GO-TiO_2$ 나노복합체를 쉬운 수열법에 의해 성공적으로 합성하였다. 수열반응을 하는 동안, 그래핀 시트 위에 $Bi_2WO_6$$TiO_2$를 도포하였다. 합성한 $Bi_2WO_6-GO-TiO_2$ 복합체형 광촉매는 X-선 회절법(XRD), 주사전자현미경(SEM), 에너지 분산 X-선(EDX) 분석, 투과전자현미경(TEM), 라만분광법, UV-Vis 확산반사 분광법(UV-vis-DRS), 및 X-선 광전자분광기(XPS)에 의하여 특성화하였다. $Bi_2WO_6$ 나노입자는 불규칙한 dark-square block 나노 플페이트 형상을 보였으며, 이산화티탄 나노입자는 퀜텀 도트 사이즈로 그래핀 시트 위 표면을 덮고 있었다. 로다민 비의 분해는 농도감소의 측정과 함께 UV 분광법에 의하여 관찰하였다. 합성된 물질의 광촉매 반응은 Langmuir-Hinshelwood 모델과 띠 이론으로 설명하였다.

해색원격탐사 활용을 위한 적조생물종 고유 광특성 연구 (Inherent Optical Properties of Red Tide Algal for Ocean Color Remote Sensing Application)

  • 안유환;문정언;서원찬;윤홍주
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
    • /
    • 제12권1호
    • /
    • pp.47-54
    • /
    • 2009
  • 적조 종에 따라 해색이 다르다는 점에 착안해 해색 모델로부터 적조 종을 역 추정하는 기술을 개발하는데 있어 기본 입력 변수가 되는 적조 생물에 관한 고유의 광특성(흡광, 역산란 특성)을 연구하였다. 실험실 수준에서의 적조 생물의 광특성을 조사하기 위해 남해에서 채취 된 21종의 적조 생물을 배양하고 spectrophotometer를 이용해 광합성 색소에 의한 흡광계수(absorption coefficient, a)와 역산란계수(backscattering coefficient, $b_b$)를 측정하였다. 또한 spectrophotometer를 이용해 측정 된 흡광 및 역산란 계수와 클로로필 농도를 이용하여 비 흡광계수($a^*$)와 비 역산란계수(${b_b}^*$)를 계산하였으며 이들 스펙트럼의 모양과 값을 비교하였다. 적조 생물 종에 따른 $a^*$은 파장대 440nm에서 $0.005{\sim}0.06\;m^2{\cdot}mg^{-1}$의 값을 가지며, ${b_b}^*$의 범위는 $10^{-2}{\sim}10^{-4}\;m^2{\cdot}mg^{-1}$로 종 간 약 100배의 차이가 있었다. 이와 같이 적조생물 종에 따라 스펙트럼의 모양과 값에서 차이를 나타냈으며 21종의 적조 생물 중에서 해색 스펙트럼으로 종간 구분이 가능한 종은 7-8종이었다. 이 결과는 해색모델 개발의 입력변수로 활용될 수 있을 것이다.

  • PDF

SPATIAL YIELD VARIABILITY AND SITE-SPECIFIC NITROGEN PRESCRIPTION FOR THE IMPROVED YIELD AND GRAIN QUALITY OF RICE

  • Lee Byun-Woo;Nguyen Tuan Ahn
    • 한국작물학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국작물학회 2005년도 국제학술회의
    • /
    • pp.57-74
    • /
    • 2005
  • Rice yield and protein content have been shown to be highly variable across paddy fields. In order to characterize this spatial variability of rice within a field, the two-year experiments were conducted in 2002 and 2003 in a large-scale rice field of $6,600m^2$ In year 2004, an experiment was conducted to know if prescribed N for site-specific fertilizer management at panicle initiation stage (VRT) could reduce spatial variation in yield and protein content of rice while increasing yield compared to conventional uniform N topdressing (UN, ,33 kg N/ha at PIS) method. The trial field was subdivided into two parts and each part was subjected to UN and VRT treatment. Each part was schematically divided in $10\times10m$ grids for growth and yield measurement or VRT treatment. VRT nitrogen prescription for each grid was calculated based on the nitrogen (N) uptake (from panicle initiation to harvest) required for target rice protein content of $6.8\%$, natural soil N supply, and recovery of top-dressed N fertilizer. The required N uptake for target rice protein content was calculated from the equations to predict rice yield and protein content from plant growth parameters at panicle initiation stage (PIS) and N uptake from PIS to harvest. This model equations were developed from the data obtained from the previous two-year experiments. The plant growth parameters for this calculation were predicted non-destructively by canopy reflectance measurement. Soil N supply for each grid was obtained from the experiment of year 2003, and N recovery was assumed to be $60\%$ according to the previous reports. The prescribed VRT N ranged from 0 to 110kg N/ha with average of 57kg/ha that was higher than 33kg/ha of UN. The results showed that VRT application successfully worked not only to reduce spatial variability of rice yield and protein content but also to increase rough rice yield by 960kg/ha. The coefficient of variation (CV) for rice yield and protein content was reduced significantly to $8.1\%\;and\;7.1\%$ in VRT from $14.6\%\;and\;13.0\%$ in UN, respectively. And also the average protein content of milled rice in VRT showed very similar value of target protein content of $6.8\%$. Although N use efficiency of VRT compared to UN was not quantified due to lack of no N control treatment, the procedure used in this paper for VRT estimation was believed to be reliable and promising method for managing within-field spatial variability of yield and protein content. The method should be received further study before it could be practically used for site-specific crop management in large-scale rice field.

  • PDF

Prediction of the Chemical Composition and Fermentation Parameters of Fresh Coarse Italian Ryegrass Haylage using Near Infrared Spectroscopy

  • Kim, Ji Hye;Park, Hyung Soo;Choi, Ki Choon;Lee, Sang Hoon;Lee, Ki-Won
    • 한국초지조사료학회지
    • /
    • 제37권4호
    • /
    • pp.350-357
    • /
    • 2017
  • Near infrared spectroscopy (NIRS) is a rapid and accurate method for analyzing the quality of cereals, and dried animal forage. However, one limitation of this method is its inability to measure fermentation parameters in dried and ground samples because they are volatile, and therefore, respectively lost during the drying process. In order to overcome this limitation, in this study, fresh coarse haylage was used to test the potential of NIRS to accurately determine chemical composition and fermentation parameters. Fresh coarse Italian ryegrass haylage samples were scanned at 1 nm intervals over a wavelength range of 680 to 2500 nm, and optical data were recorded as log 1/reflectance. Spectral data, together with first- and second-order derivatives, were analyzed using partial least squares (PLS) multivariate regressions; scatter correction procedures (standard normal variate and detrend) were used in order to reduce the effect of extraneous noise. Optimum calibrations were selected based on their low standard error of cross validation (SECV) values. Further, ratio of performance deviation, obtained by dividing the standard deviation of reference values by SECV values, was used to evaluate the reliability of predictive models. Our results showed that the NIRS method can predict chemical constituents accurately (correlation coefficient of cross validation, $R_{cv}^2$, ranged from 0.76 to 0.97); the exception to this result was crude ash ($R_{cv}^2=0.49$ and RPD = 2.09). Comparison of mathematical treatments for raw spectra showed that second-order derivatives yielded better predictions than first-order derivatives. The best mathematical treatment for DM, ADF, and NDF, respectively was 2, 16, 16, whereas the best mathematical treatment for CP and crude ash, respectively was 2, 8, 8. The calibration models for fermentation parameters had low predictive accuracy for acetic, propionic, and butyric acids (RPD < 2.5). However, pH, and lactic and total acids were predicted with considerable accuracy ($R_{cv}^2$ 0.73 to 0.78; RPD values exceeded 2.5), and the best mathematical treatment for them was 1, 8, 8. Our findings show that, when fresh haylage is used, NIRS-based calibrations are reliable for the prediction of haylage characteristics, and therefore useful for the assessment of the forage quality.

근적외선분광분석기를 이용한 황금(Scutellaria baicalensis)의 baicalin 및 baicalein 함량 분석 (Determination of Baicalin and Baicalein Contents in Scutellaria baicalensis by NIRS)

  • 김효재;김세영;이영상;김용호
    • 한국자원식물학회지
    • /
    • 제27권4호
    • /
    • pp.286-292
    • /
    • 2014
  • 황금에 함유된 baicalin, baicalein 및 wogonin 함량을 근적외선분광분석기(NIRS)로 비파괴적으로 신속하게 할 수 있는 방법을 개발하였다. 황금 유전자원 63종을 대상으로 NIRS로 400~2,500 ㎚ 파장범위를 scan한 후 물리적 영향에 의한 바탕선 변화 등의 오차를 줄이고 겹쳐있는 파장을 분리하기 위하여 미분법 등을 이용한 수처리를 하였다. 수처리 후 몇 가지 회귀분석법을 이용하여 검량식을 작성한 결과 MPLS 회귀법이 황금의 유용성분을 분석하기에 적당하였으며, MPLS 회귀분석법에 의한 검량식의 baicalin, baicalein, wogonin 함량은 HPLC로 분석된 황금의 성분함량과의 상관값에서 각각 0.958, 0.944, 0.709로 나타났다. 이렇게 작성된 검량식을 이용하여 validation set에서 상관관계를 분석한 바 baicalin 함량은 0.853, baicalein은 0.895의 상관치를 보여 황금의 baicalin 및 baicalein 함량은 NIRS로 분석이 가능한 것으로 판단되었다. 한편, wogonin 함량에 대한 validation set의 결과는 0.489로 나타나 NIRS 검량식을 wogonin의 정량분석에 바로 이용하기에는 부적당하였다.

$TiO_2$-Encapsulated EFAL-Removed Zeolite Y as a New Photocatalyst for Photodegradation of Azo Dyes in Aqueous Solution

  • 조원재;윤숙자;윤민중
    • Journal of Photoscience
    • /
    • 제12권1호
    • /
    • pp.17-23
    • /
    • 2005
  • Application of a new photocatalyst has been attempted to improve the efficiency and rates of photocatalytic degradation of azo dyes by using a model dye such as Methyl Orange. As a new photocatalyst, $TiO_2$ encapsulated EFAL-removed zeolite Y ($TiO_2$ /EFAL-removed zeolite Y) has been synthesized by ion-exchange in the mixture of EFAL-removed zeolite Y with 0.05 M aqueous [$(NH_4)_2 TiO(C_2O_4)_2.H_2O$] [$TiO(C_2O_4)_2.H_2O$]. This new photocatalyst has been characterized by measuring XRD, IR and reflectance absorption spectra as well as ICP analysis, and it was found that the framework structure of $TiO_2$ /EFAL-removed zeolite Y is not changed by removing the extra-framework aluminum (EFAL) from the normal zeolite Y and the $TiO_2$ inside the photocatalyst exists in the form of $(TiO^{2+})_n$ nanoclusters. Based on the ICP analysis, the Si/Al ratio of the $TiO_2$ /EFAL-removed zeolite Y and the weight of $TiO_2$ were determined to be 23 and 0.061g in 1.0g photocatalyst, respectively. It was also found that adsorption of the azo dye in the $TiO_2$ /EFAL-removed zeolite is very effective (about 80 % of the substrate used). This efficient adsorption contributes to the synergistic photocatalytic activities of the $TiO_2$ /EFAL-removed zeolite by minimizing the required flux diffusion of the substrate. Thus, the photocatalytic reduction of methyl orange (MO) was found to be 8 times more effective in the presence of $TiO_2$ /EFAL-removed zeolite Y than in the presence of $TiO_2$ /normal zeolite Y. Furthermore, the photocatalytic reduction of MO by using 1.0 g of the $TiO_2$ /EFAL-removed zeolite Y containing 0.061g of $TiO_2$ is much faster than that carried out by using 1.0 g of Degussa P-25.

  • PDF