• 제목/요약/키워드: sky-radiometer

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AERONET 선포토미터 데이터를 이용한 에어로졸 조성 및 광흡수 특성 인자 도출 (Deduction of Aerosol Composition and Absorption factors using AERONET sun/sky radiometer)

  • 노영민;이철규;최성철
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.407-413
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    • 2013
  • 본 연구에서는 에어로졸의 종류에 따른 광흡수 특성을 표시할 수 있는 새로운 에어로졸 파라미터인 Modified Aerosol Factor(MAF)를 산출하였다. MAF는 AERONET의 선포토미터로부터 산출되는 4 파장(440, 675, 870 그리고 1020 nm)의 단산란알베도로부터 도출되었다. 에어로졸 종류에 단산란알베도 값이 파장 증가에 따라 다른 형태를 보이는 점으로부터 4파장의 단산란알베도를 이용하여 선형회귀분석을 수행하고 분석값의 기울기 값을 산출하였다. 먼지입자는 기울기 값이 양의 값을 보이고, 순수한 먼지입자 일수록 높은 값을 보였다. 다른 종류의 에어로졸이 혼합됨에 따라 기울기 값은 감소하였다. 먼지입자를 제외한 오염입자와 smoke 입자는 음의 값을 보였다. 광흡수 특성의 차이를 파악하기 위하여 1020 nm에서의 단산란알베도 값을 보정하였다. 보정된 단산란알베도와 기울기 값을 합하여 MAF를 도출하였다. MAF는 오염입자와 smoke 입자는 -1, 먼지입자는 1.5의 값을 보였으며, 서로 다른 에어로졸 종류별로 광흡수 특성이 높을수록 낮은 값의 분포를 보였다.

VIIRS와 MODIS 자료를 활용한 중분류 토지이용별 알베도 분석 (Analysis of Albedo by Level-2 Land Use Using VIIRS and MODIS Data)

  • 이용관;정지훈;장원진;김진욱;김성준
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1385-1394
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    • 2022
  • 본 연구에서는 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 자료를 활용하여 20년(2002-2021)의 중분류 토지피복별 알베도 변화를 분석하고, Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)의 10년(2012-2021) 자료를 활용해 MODIS 자료와의 차이를 분석하였다. MODIS와 VIIRS의 알베도 자료는 Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF) 모델을 활용해 생산된 Sinusoidal Tile Grid 기반 500 m 공간해상도의 일단위 알베도 자료 MCD43A3와 VNP43IA3를 우리나라 범위에 대하여 구축하였다. Python 3.9 기반으로 작성된 코드를 활용하여 Reprojection을 하였으며, Resampling method는 Nearest neighbor를 적용하였다. 알베도 분석에는 단파 영역(Shortwave)의 White sky albedo와 Black sky albedo를 활용하였다. MODIS 자료를 활용한 20년의 알베도 분석 결과, 모든 토지이용에서 알베도가 상승하는 경향이 나타났다. 2000년대(2002-2011)에 비해 2010년대(2012-2021)의 평균 알베도가 산림 지역에서 0.0027의 가장 큰 상승값을 보였고, 그 다음으로 초지가 0.0024의 상승값을 보였다. VIIRS와 MODIS의 알베도를 비교한 결과, VIIRS의 알베도가 0.001에서 0.1 만큼 더 큰 것으로 나타났으며, 이는 영상의 촬영시기에 따른 지표면 반사도와 센서의 특성 차이에 의한 것으로 판단된다.

Ka-Band의 집적화된 송수신 모듈 개발 (Integrated Transceiver Module development at Ka-Band)

  • 김완식;정연만;김계국
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.267-272
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    • 2006
  • 본 논문에서는 레이더에 사용할 수 있는 집적화, 소형화된 Ka-band용 송수신 모듈을 설계 및 제작하였다. 캐비티 형태의 공진기 및 MMIC의 VCO, 전력증폭기, 저잡음 증폭기, 주파수 혼합기와 직접 설계, 제작한 수동 소자들을 캐리어에 장착시키고, 이 캐리어들을 직접 송수신 모듈에 연결하여 결과적으로 출력 21dBm, 잡음지수 5dB까지의 성능을 보이면서 $50cm^*50cm^*20cm$의 소형화된 크기로 설계하였다. 개발된 FMCW 송수신 모듈을 이용하여 60m 이상 떨어져 있는 목표물을 탐지할 수 있는 비트 신호와 하늘 및 땅에 대한 특성을 분석할 수 있는 라디오미터 신호를 측정하였다. MMIC로 구성된 Ka-band의 송수신 모듈은 레이다와 라디오미터용으로 우수한 성능을 가짐을 확인할 수 있었다.

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전방산란스펙트로미터 (FSSP-100)와 마이크로 레디오메타를 이용한 2003년도 대관령 동계 안개 사례 분석 (Analysis of Fog using the FSSP-100 and Microwave Radiometer at Daegwallyoung in the 2003 winter case)

  • 차주완;장기호;정진임;박균명;양하영
    • 대기
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    • 제15권3호
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    • pp.167-178
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    • 2005
  • Using the FSSP-100(FSSP) and Microwave Radiometer (MWR), the fog and clear day characteristics (the size and number concentration of fog particles and the liquid water content) have been measured and analyzed at Daegwallyoung observation site ($37^{\circ}41^{\prime}N$, $128^{\circ}45^{\prime}E$) during 27 - 30 November 2003 (fog day) and 19 January 2004 (clear day). During the fog days, the measured fog-particle size by using FSSP is 0.8~8.4 ${\mu}m$, which is similar to the WMO typical value, the fog number concentration varies from 121 to 200 count ($No./cm^2$) and the fog liquid water content from $0.018g/m^3-0.1g/m^3$ in the site. The precipitable water vapor obtained by the MWR, showing the correlation coefficient $R^2$=0.83 between the total precipitable water vapor obtained from the radio sonde and MWR, shows the larger amount (0.75-8.3 cm) during the fog days than the clear-sky data (0.2 cm).

순복사계의 야외 상호 비교 및 보정 (Field Intercomparison and Calibration of Net Radiometers)

  • Byung-Kwan Moon;Sang-Boom Ryoo;Yong-Hoon Youn;Jonghwan Lim;Joon Kim
    • 한국농림기상학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.128-137
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    • 2003
  • 순복사는 지표 에너지 수지의 가장 근본적인 요소 중 하나이다. 순복사의 정확한 관측을 위해, 주기적이고 지속적인 순복사계 보정이 요구된다. 플럭스 관측에 널리 사용되는, 두 가지 타입의 대표적인 순복사계 (Q-7.1과 CNR1)의 상호 비교 및 보정 실험이 약 4개월 간격으로 두 차례 시행되었다. Q-7.1과 CNR1 간의 차이는 7.7% 이내였고, 표준 기기와의 보정 후 오차는 3.2%이내였다. 순복사계의 반응 차이와 보정 계수는 대기 상태, 특히 계절 변화에 따른 온도 차이에 따라 다르게 나타났다. 결론적으로, 주기적으로 보정된 Q-7.1은 CNR1을 대체하여 장기 관측에 사용될 수 있고, 보정 주기로는 4-6개월이 권장된다.

야간위성영상을이용한국립공원탐방성수기와비수기의빛공해특성분석 (Characterizing light pollution in national parks during peak and off-peak tourist seasons using nighttime satellite images)

  • 조우;성찬용;기경석
    • 한국환경생태학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.484-489
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    • 2014
  • 본 연구에서는 국립공원 탐방 성수기와 비수기에 따른 빛공해 특성 차이 분석을 목적으로 하였다. 우리나라 21개 국립공원 중 북한산과 무등산국립공원을 제외한 19개 국립공원의 빛공해는 2012년 10월(성수기)과 2013년 1월(비수기)에 촬영된 VIIRS(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) 센서의 DNB(Day and Night Band) 영상 중 구름과 달빛이 없는 시기에 촬영된 영상을 이용하여 추정하였고, bootstrapping 회귀 분석을 이용하여 각 시기별로 어떠한 사회경제적, 정책적 요인이 국립공원 빛공해 수준에 영향을 미치는지 분석하였다. 국립공원 빛공해 특성은 탐방 성수기와 비수기에 따라 다르게 나타났다. 탐방 성수기에는 국립공원 내부의 야간 조명보다 공원 인근 조명이 국립공원 내부의 빛공해 수준에 더 큰 영향을 주었고 비수기에는 공원 인근보다 공원 내부에 의한 영향이 더 큰 것으로 분석되었다. 탐방 성수기에 국립공원 인근 야간 조명 영향이 더 크게 나타난 원인은 공원 인근의 숙박 및 레크리에이션 시설의 야간 조명이 대기 중에서 산란되어 국립공원 내부로 침입하는 스카이글로우현상(sky glow effect)으로 판단된다. 이 결과는 국립공원 빛공해의 피해를 줄이기 위해서는 국립공원 내부 뿐 아니라 특별히 탐방 성수기 동안 인근 지역의 야간 조명을 규제하여야 한다는 것을 시사해준다.

구름에 의한 지표 일사량의 증가 (The effects of clouds on enhancing surface solar irradiance)

  • 정연진;조희구;김준;김영준;김윤미
    • 대기
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    • 제21권2호
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    • pp.131-142
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    • 2011
  • Spectral solar irradiances were observed using a visible and UV Multi-Filter Rotating Shadowband Radiometer on the rooftop of the Science Building at Yonsei University, Seoul ($37.57^{\circ}N$, $126.98^{\circ}E$, 86 m) during one year period in 2006. 1-min measurements of global(total) and diffuse solar irradiances over the solar zenith angle (SZA) ranges from $20^{\circ}$ to $70^{\circ}$ were used to examine the effects of clouds and total optical depth (TOD) on enhancing four solar irradiance components (broadband 395-955 nm, UV channel 304.5 nm, visible channel 495.2 nm, and infrared channel 869.2 nm) together with the sky camera images for the assessment of cloud conditions at the time of each measurement. The obtained clear-sky irradiance measurements were used for empirical model of clear-sky irradiance with the cosine of the solar zenith angle (SZA) as an independent variable. These developed models produce continuous estimates of global and diffuse solar irradiances for clear sky. Then, the clear-sky irradiances are used to estimate the effects of clouds and TOD on the enhancement of surface solar irradiance as a difference between the measured and the estimated clear-sky values. It was found that the enhancements occur at TODs less than 1.0 (i.e. transmissivity greater than 37%) when solar disk was not obscured or obscured by optically thin clouds. Although the TOD is less than 1.0, the probability of the occurrence for the enhancements shows 50~65% depending on four different solar radiation components with the low UV irradiance. The cumulus types such as stratoculmus and altoculumus were found to produce localized enhancement of broadband global solar irradiance of up to 36.0% at TOD of 0.43 under overcast skies (cloud cover 90%) when direct solar beam was unobstructed through the broken clouds. However, those same type clouds were found to attenuate up to 80% of the incoming global solar irradiance at TOD of about 7.0. The maximum global UV enhancement was only 3.8% which is much lower than those of other three solar components because of the light scattering efficiency of cloud drops. It was shown that the most of the enhancements occurred under cloud cover from 40 to 90%. The broadband global enhancement greater than 20% occurred for SZAs ranging from 28 to $62^{\circ}$. The broadband diffuse irradiance has been increased up to 467.8% (TOD 0.34) by clouds. In the case of channel 869.0 nm, the maximum diffuse enhancement was 609.5%. Thus, it is required to measure irradiance for various cloud conditions in order to obtain climatological values, to trace the differences among cloud types, and to eventually estimate the influence on solar irradiance by cloud characteristics.

OPTICAL PROPERTIES OF ASIAN DUST AEROSOL DERIVED FROM SEAWIFS AND LIDAR OBSERVATIONS: A CASE STUDY OF DUST OVER CLOUDS

  • Fukushima, H.;Kobayashi, H.;Murayama, T.;Ohta, S.;Uno, I.
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.367-372
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    • 2002
  • Asian dust aerosol layer of 4-6 km altitude accompanied by low clouds was observed by LIDAR and sky-radiometer in Tokyo urban area on April 10, 2001. To synthesize the top of atmosphere (TOA) reflectance, radiative transfer simulation conducted assuming aerosol/cloud vertical structure and aerosol size distribution that were modeled after the ground observations. The refractive index of Asian dust is derived from a laboratory measurement of sampled Chinese soil particles. The synthesized TOA reflectance is compared to the SeaWiFS-derived one sampled at the low cloud pixels whose airmass is the same as the one passed at the observation site. While the two TOA reflectances compare generally well with few percent difference in reflectance, possible sources of the discrepancy are discussed.

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PROBABILITY DISTRIBUTION OF SURFACE WAVE SLOPE DERIVED USING SUN GLITTER IMAGES FROM GEOSTATIONARY METEROLOGICAL SATELLITE AND SURFACE VECTOR WINDS FROM SCATTEROMETERS

  • Ebuchi, Naoto;Kizu, Shoichi
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.615-620
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    • 2002
  • Probability distribution of the sea surface slope is estimated using sun glitter images derived from visible radiometer on Geostationary Meteorological Satellite (GMS) and surface vector winds observed by spaceborne scatterometers. The brightness of the visible images is converted to the probability of wave surfaces which reflect the sunlight toward GMS in grids of 0.25 deg $\times$ 0.25 deg. Slope and azimuth angle required for the reflection of the sun's ray toward GMS are calculated for each grid from the geometry of GMS observation and location of the sun. The GMS images are then collocated with surface wind data observed by three scatterometers. Using the collocated data set of about 30 million points obtained in a period of 4 years from 1995 to 1999, probability distribution function of the surface slope is estimated as a function of wind speed and azimuth angle relative to the wind direction. Results are compared with those of Cox and Munk (1954a, b). Surface slope estimated by the present method shows narrower distribution and much less directivity relative to the wind direction than that reported by Cox and Munk. It is expected that their data were obtained under conditions of growing wind waves. In general, wind waves are not always developing, and slope distribution might differ from the results of Cox and Munk. Most of our data are obtained in the subtropical seas under clear-sky conditions. This difference of the conditions may be the reason for the difference of slope distribution.

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Examining a Vicarious Calibration Method for the TOA Radiance Initialization of KOMPSAT OSMI

  • Sohn, Byung-Ju;Yoo, Sin-Jae;Kim, Yong-Seung;Kim, Do-hyeong
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.305-313
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    • 2000
  • A vicarious calibration method was developed for the OSMI sensor calibration. Employing measured aerosol optical thickness by a sunphotometer and a sky radiometer and water leaving radiance by ship measurements as inputs, TOA (top of the atmosphere) radiance at each OSMI band was simulated in conjunction with a radiative transfer model (Rstar5b) by Nakajima and Tanaka (1988). As a case of examining the accuracy of this method, we simulated TOA radiance based on water leaving radiance measured at NASA/MOBY site and aerosol optical thickness estimated nearby at Lanai, and compared simulated results with SeaWiFS-estimated TOA radiances. The difference falls within about $\pm$5%, suggesting that OMSI sensor can be calibrated with the suggested accuracy. In order to apply this method for the OSMI sensor calibration, ground-based sun photometry and ship measurements were carried out off the east coast of Korean peninsula on May 31, 2000. Simulations of TOA radiance by using these measured data as input to the radiative transfer model show that there are substantial differences between simulated and OSMI-estimated radiances. Such a discrepancy appears to be mainly due to the cloud contamination because satellite image indicates optically thin clouds over the experimental area. Nevertheless results suggest that sensor calibration can be achieved within 5% uncertainty range if there are ground-based measurements of aerosol optical thickness, and water leaving radiances under clear-sky and optically thin atmospheric conditions.