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위성원격탐사를 활용한 해양표면 바람장 자료 분석
Analyses on the sea surface wind field data by satellite remote sensing

윤홍주   (부경대학교 환경해양시스템공학부 위성정보과학과UU0000598  );
  • 초록

    SAR의 마이크로파를 이용하면 악기상환경 및 주야간에도 해양의 관측이 가능하다. SAR의 해양표면에 대한 영상은 표면바람장과 관련된 대기 현상에 관한 많은 정보를 가지고 있다. SAR로부터 추출되는 풍속의 정보는 다양하게 이용된다. SAR 영상으로부터 해상풍을 산출하기 위해서는 바람산출모델에 SAR 영상으로부터 추출한 풍향 자료와 후방산란계수 값을 입력하여 풍속을 산출한다. 이 때 풍속은 CMOD5 모델에 풍향의 값을 적용하여 추할 수 있다. CMOD5 모델에 사용할 Azimuth angle 값은 SAR 자료로부터 구해지는 Look angle 값에 $90^{\circ}$ 를 더 함으로써 구해진다. SAR 영상으로부터 구한 파향 스펙트럼 은 항상 파향에 있어서 $180^{\circ}$ 의 상반된 두 정점을 보여주는데 이는 영상에 적용한 2차원 FPT의 결과이다. 파향에 있어서의 이러한 모호성은 육지의 위치라든지, 바람의 방향 혹은 수치모델 결과 등을 이용하여 결정하여야 한다. 이러한 2D-FFT를 통해 구해진 풍향은 실측자료와 $3^{\circ}{\sim}7^{\circ}$ 정도의 차이를 나타내고 있다. CMOD5 모델을 통해 얻어진 풍속의 값은 각각 실측자료와 2m/s 이하의 유사한 값들을 나타냈다.


    If we use the microwave of SAR, we can observe ocean in spite of severe weather or night time. The sea surface image of SAR has numerous information about atmospheric phenomena related to surface wind field. The extracted wind information from SAR can be used diversely. In order to extract sea wind speed from SAR image, a generated wind direction from SAR and sigma nought should be input into wind model. Therefore, wind speed can be obtained by input wind direction into CMOD5 Model. Azimuth angle using CMOD5 Model is generated by added $90^{\circ}$ to Look angle which is extracted from SAR data file. A gained wind direction spectrum from SAR image has $180^{\circ}$ ambiguity because of 2D-FFT. This ambiguity should decide to use the location of land, wind direction in field or the result of numerical model. Consequently, wind direction using 2D-FFT is $3^{\circ}{\sim}7^{\circ}$ differences with actual surveying data. Wind speed by CMOD5 model is similar to actual surveying data as below 2m/s.


  • 주제어

    SAR .   Ocean Wind .   CMOD5 .   2D-FFT.  

  • 참고문헌 (12)

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    2. Vachon, P. W., & Dobson, F. W. (1996). Validation of wind vector retrieval from ERS-1 SAR images over the ocean. Global Atmosphere and Ocean System, 5, 177-187 
    3. Korsbakken, E., J.A. Johannessen and O.M. Johannessen, 1998. Coastal wind field retrievals from ERS synthetic aperture radar images, J. Geophys. Res., 103: 7857-7874 
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    8. Wismann, V. (1992). A C-band wind scatterometer model derived from the data obtained during the ERS-1 calibration/ validation campaign. Proc. First ERS-1 Symp 
    9. 윤홍주, 박광순, 김상익, 2006. SAR 자료를 이용한 해상풍 산출 및 현장 자료간의 비교검정, 한국해양정보통신학회, 10(4), 708-711     
    10. Wackerman, C. C., Rufenach, C. L., Shuchman, R. A., Johannessen, J. A.,& Davidson, K. L. (1996). Wind vector retrieval using ERS-1 synthetic aperture radar imagery. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 34 (6), 1343-1352 
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    12. Korsbakken, E., Johannessen, J. A., & Johannessen, O. M. (1998). Coastal wind field retrievals from ERS synthetic aperture radar images. Journal of Geophysical Research, 103 (C4), 7857-7874 

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  • 윤홍주 (53)

    1. 2003 "Satellite Monitoring and Prediction for the Occurrence of the Red Tide in the Middle Coastal Area in the South Sea of Korea" 대한원격탐사학회지 = Korean journal of remote sensing 19 (1): 21~30    
    2. 2003 "한국 남해중부해역의 적조발생에 관한 기상 및 해양환경 특성" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 7 (4): 845~852    
    3. 2003 "수산.해양 정보화를 위한 RS 및 GIS 기술의 활용" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 7 (5): 1068~1075    
    4. 2003 "SL/SST variations and their Correlations in the North East Asian Seas by Remote Sensing" International journal of maritime information and communication sciences 1 (1): 58~60    
    5. 2003 "복합위성자료(Topex/Poseidon, ERS1)를 이용한 남인도양의 해수면 변화와 와동류 연구" 대한원격탐사학회지 = Korean journal of remote sensing 19 (4): 271~276    
    6. 2004 "Sea level observations in the Korean seas by remote sensing" International journal of maritime information and communication sciences 2 (1): 58~60    
    7. 2004 "한국 연안의 적조형성과 기상인자간의 관계에 대한 통계적 해석" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 8 (4): 926~932    
    8. 2004 "원격탐사를 이용한 한국 남해 중부해역에서의 적조 예찰 연구 II. 적조발생과 해양인자간의 상관성 연구" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 8 (4): 938~945    
    9. 2004 "원격탐사에 의한 동중국해 중규모 와동류의 시공간적 변동 연구" 대한원격탐사학회지 = Korean journal of remote sensing 20 (4): 245~252    
    10. 2005 "적조기상정보 : 기상인자를 활용한 연안 적조예측기술 개발" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 9 (4): 844~853    

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