Download - Terra MODIS 를 이용한 Landsat 해수면 온도 보정
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Terra MODISTerra MODIS 를 이용한 를 이용한 Landsat Landsat 해수면 온도 보정해수면 온도 보정
김준수김준수지도교수 이훈열지도교수 이훈열
강원대학교 지구물리학과강원대학교 지구물리학과
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목 차목 차1. 1. 서론서론
2. 2. 연구목적연구목적
3. 3. 기초이론기초이론
4. 4. 연구지역연구지역
5. 5. 자료처리자료처리
6. 6. 결론결론
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1. 1. 서 론서 론
대 기
지구복사에너지
태양복사에너지
에너지원
지 표 면물
대기에 의한 전달
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2. 2. 연구목적연구목적 고 해상도의 인공위성중 하나인 고 해상도의 인공위성중 하나인 Landsat-7 ETM+Landsat-7 ETM+ 은 한 은 한
개의 열적외선영역 밴드로개의 열적외선영역 밴드로 , , 해수면온도 측정시 해수면온도 측정시 대기효과에 의한 온도보정을 할 수 없다대기효과에 의한 온도보정을 할 수 없다 ..
TerraTerra 위성의 위성의 MODIS MODIS 센서는 두 개의 열적외선 밴드로 센서는 두 개의 열적외선 밴드로 온도측정시 대기효과에 대한 자체 대기보정을 할 수 있다온도측정시 대기효과에 대한 자체 대기보정을 할 수 있다 ..
대기보정이 가능한 대기보정이 가능한 Terra MODISTerra MODIS 에서 대기보정값을 에서 대기보정값을 LaLandsat-7 ETM+ndsat-7 ETM+ 에 적용시켜 해수면온도보정을 시도해 에 적용시켜 해수면온도보정을 시도해 보았다보았다 . .
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-- 안정된 지구관측자료수집안정된 지구관측자료수집 19721972 년 년 Landsat-1Landsat-1 호가 처음 발사되어 현재 호가 처음 발사되어 현재
Landsat-5Landsat-5 호와 호와 77 호가 운용호가 운용
Landsat-7 ETM+Landsat-7 ETM+
- 705km - 705km 고도에서 고도에서 98.998.9 분을 주기로 지구를 관측분을 주기로 지구를 관측
- - 적도 통과시각이 지방시로 적도 통과시각이 지방시로 10~1010~10 시 시 3030 분에 촬영분에 촬영
3. 3. 기초이론 기초이론 - - LandsatLandsat
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The wavelength and spatial resolution of The wavelength and spatial resolution of
Landsat-7 ETM+Landsat-7 ETM+
Landsat-7 ETM+Landsat-7 ETM+
Band Band NumberNumber
Wavelength(Wavelength(μμmm)) Resolution(m)Resolution(m)
1 1 0.45-0.52 0.45-0.52 30 30
2 2 0.53-0.61 0.53-0.61 30 30
3 3 0.63-0.69 0.63-0.69 30 30
4 4 0.78-0.90 0.78-0.90 30 30
5 5 1.55-1.75 1.55-1.75 30 30
6 6 10.40-12.50 10.40-12.50 60 60
7 7 2.09-2.35 2.09-2.35 30 30
8 8 0.52-0.90 0.52-0.90 15 15
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Terra MODISTerra MODIS
- - 장기간 지속적으로 지구의 환경을 관측하기 위한 장기간 지속적으로 지구의 환경을 관측하기 위한 NASANASA의 의 EOSEOS 시리즈중 첫번째 위성시리즈중 첫번째 위성 ..
- Landsat-7- Landsat-7 과 동일한 고도와 주기과 동일한 고도와 주기 , , 촬영시각 오전 촬영시각 오전 1111 시시
MODISMODIS (MODerate Resolution Imaging Spectroradiometer)(MODerate Resolution Imaging Spectroradiometer)
- 36- 36 개의 개의 spectral bandsspectral bands
BandBand Bandwidth (Bandwidth (μμm)m) Resolution(m)Resolution(m)
3131 10.780 - 11.28010.780 - 11.280 10001000
3232 11.770 - 12.27011.770 - 12.270 10001000
The wavelength and spatial resolution of Terra MODISThe wavelength and spatial resolution of Terra MODIS
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연구에 사용된 연구에 사용된 Landsat-7Landsat-7 ETM+ ETM+ 과 과 Terra MODISTerra MODIS 의 영상의 영상
Acquisition Acquisition Date Date
Landsat 7 ETM+Landsat 7 ETM+PATH-ROW PATH-ROW Terra MODIS Terra MODIS
2000.04.06 2000.04.06 115-034 115-034
◯ ◯
2000.05.08 2000.05.08 ◯ ◯
2000.09.29 2000.09.29 ◯ ◯
2000.09.04 2000.09.04 116-034 116-034
◯ ◯
2001.09.23 2001.09.23 ◯ ◯
2004.03.23 2004.03.23
116-034,116-035 116-034,116-035
◯ ◯
2004.04.24 2004.04.24 ◯ ◯
2004.06.11 2004.06.11 ◯ ◯
2004.07.29 2004.07.29 ◯ ◯
2004.08.30 2004.08.30 ◯ ◯
2000.11.23 2000.11.23 116-035 116-035 ◯ ◯
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4. 4. 연구지역연구지역
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5. 5. 자료처리자료처리
Landsat-7 ETM+Landsat-7 ETM+ 열적외선 밴드의 파장영역 열적외선 밴드의 파장영역 10.40~12.10.40~12.50 50 μμmm
MODIS Band 31 10.780~11.280 MODIS Band 31 10.780~11.280 μμmm
MODIS Band 32 11.770~12.270 MODIS Band 32 11.770~12.270 μμmm
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위성수온의 산출위성수온의 산출 : NASA : NASA 경험식경험식
– DN to RadianceDN to Radiance:: = Gain * DN + Offset= Gain * DN + Offset
– Radiance to TemperatureRadiance to Temperature::
GainGain OffsetOffset
Landsat-Landsat-77
0.0660.06688
--
constantconstant K1K1 K2K2
Landsat-7Landsat-7 666.0666.099
1282.71282.711
Landsat 7 ETM+
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Landsat -7 ETM+ Image
2000.09.29
(PATH-ROW 115-034)
2001.09.23
(PATH-ROW 116-034)
2004.04.24
(PATH-ROW 116-035)
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Relationship between Landsat SST and in-situ temperature before the atmospheric correction
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Terra MODISTerra MODIS
aa11 aa22 aa33 aa44 TT3131-T-T3232
1.05201.0520 0.9840.984 0.1300.130 1.8601.860 =<0.7=<0.7
1.88601.8860 0.9380.938 0.1280.128 1.0941.094 >0.7>0.7
• (T31-T32) = avg(T31) – avg(T32) for a 3*3 pixel box. Only “cloud” free pixels with in the box are considered in the average.
• Is the satellite zenith angle.
• BSST is baseline SST, which is either SST4 or Reference SST, where SSTref is operationally derived from the Reynolds SST value.
-Terra MODIS SST 산출식(Brown and Minnett, 1999)
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Terra MODIS BT31Terra MODIS BT31 산출식 산출식 (Planck function)(Planck function)
BT=c1/[wavelength*ln(c1/wavelength5*radiance)+1)]
c1 = 1.1911*108WM-2sr-1(μm-1)-4
c2 = 10439*104Kμ m
Radiance = radiance_scale*(SI-radiance_offset)
With radiance_scale, radiance_offset, and SI(Signed Integer=DN) parameters of Level 1B product.
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Relationship between Landsat and MODIS SST before the atmospheric correction
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Relationship between Landsat and MODIS BT31 before the atmospheric correction
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해수면온도 보정해수면온도 보정
해수면온도 보정후 Landsat-7 SST
해수면온도 보정
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Relationship between Landsat SST and in-situ temperature after the atmospheric correction
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RR22 =0.6229 =0.6229
Landsat SST VS 실측수온 대기보정 후 Landsat SST VS 실측수온
RR22 = 0.7779 = 0.7779
해수면온도 보정 전 , 후 상관도 비교
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-- 대기효과에 의해 낮게 나타는 대기효과에 의해 낮게 나타는 LandsatLandsat 의 의 SSTSST 의 의 한계를 한계를 Terra MODISTerra MODIS 를 이용하여 극복시킬 수 를 이용하여 극복시킬 수 있다는 것을 보여준다있다는 것을 보여준다 ..
-- 실측수온 측정위치와 위성 영상위치오차실측수온 측정위치와 위성 영상위치오차 ..-Landsat-7 -Landsat-7 과 과 Terra Terra 위성의 촬영시간 위성의 촬영시간
사이에서의 대기변화사이에서의 대기변화 (30(30 분분 ))-- 자체 대기보정이 가능한 자체 대기보정이 가능한 Terra MODISTerra MODIS 를 이용하여 를 이용하여 LL
andsatandsat 과 같은 고해상도 위성에서의 대기보정을 과 같은 고해상도 위성에서의 대기보정을 보안해 준다면 인공위성을 이용한 원격탐사의 보안해 준다면 인공위성을 이용한 원격탐사의 활용가치를 더 높일 수 있을 것 이라고 기대한다활용가치를 더 높일 수 있을 것 이라고 기대한다 ..
6. 6. 결론결론
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감사합니다감사합니다