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한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences v.13 no.3, 2018년, pp.669 - 676   KCI
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가시 밴드와 근적외 밴드를 이용한 해무 탐지 알고리즘
Sea Fog Detection Algorithm Using Visible and Near Infrared Bands

이경훈   (경대학교 지구환경시스템과학부  ); 권병혁   (부경대학교 환경대기과학과  ); 윤홍주   (부경대학교 공간정보시스템공학과  );
  • 초록

    GOCI(: Geostationary Ocean Color Imager)는 8개 밴드의 레일리 보정 반사도를 이용하여 수평 $500m{\times}500m$ 의 높은 공간 해상도로 해무를 탐지한다. 가시광선과 근적외선은 지표면의 특성을 강하게 반영하여 구름과 안개 판별에 오차를 유발한다. Band7 반사도의 임계값을 설정하여 육지로 유입되는 해무를 탐지할 수 있었다. Band4 반사도가 Band8보다 크게 나타나는 영역이 구름으로 판별되는 경우는 주변 영역과 평균 반사도의 비교를 통해 해무로 탐지되는 오류를 보정하였다. 개선된 알고리즘은 천리안위성(COMS: Communication, Ocean, Meteorological Satellite)의 안개 영상 및 기상청 시정계 자료와 비교하여 검증되었다.


    The Geostationary Ocean Color Imager(: GOCI) detects the sea fog at a high horizontal resolution of $500m{\times}500m$ using the Rayleigh corrected reflectance of 8 bands. The visible and the near infrared waves strongly reflect the characteristics of the earth surface, causing errors in cloud and fog detection. A threshold of the Band7 reflectance was set to detect the sea fog entering the land. When the region on which Band4 reflectance is larger than Band8 is determinated as cloud, the error over-estimated as sea fog is corrected by comparing the average reflectance with the surrounding region. The improved algorithm has been verified by comparing the fog images of the Cheollian satellite (COMS: Communication, Ocean, and Meteorological Satellite) as well as the visibility data from the Korea Meteorological Administration.


  • 주제어

    통신 해양 기상 위성 .   정지 궤도 해색 위성 .   레일리 보정 반사도 .   해무.  

  • 참고문헌 (14)

    1. M. Kim, "Characteristics of sea fog distribution around the Korean Peninsula," (Master's Thesis), Department of Oceanography, Chonnam National University Graduate School, 1998. 
    2. H. Byun, D. Lee, and H. Lee, "Analysis on the Characteristics and Predictablility of the Marine Fog over and near the East Sea," Korean Meteorological Society, vol. 33, no. 1, 1997, pp. 41-62. 
    3. B. Kim, I. Jang, and G. Lee, "Real-time Road-Visibility Measurement Using CCTV Camera," J. of Korean Society of Transportation, vol. 29, no. 4, 2011, pp. 125-138. 
    4. K. Heo, S. Min, K. Ha, and J. Kim, "Discrimination between Sea Fog and Low Stratus Using Texture Structure of MODIS Satellite Images," Korean J. of Remote Sensing, vol. 24, no. 6, 2008, pp. 571-581. 
    5. Y. Son, Y. Kang, and J. Ryu, "Monitoring red tide in South Sea of Korea (SSK) using the geostationary ocean color imager (GOCI)," Korean J. of Remote Sensing, vol. 28, no. 5, 2012, pp. 531-548. 
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    8. H. Kim, J. Park and H. Yoon, "Analysis of Distributions of Macrobenthic in the Intertidal Zone of Suncheon Bay by using Satellite Image and In-situ Data," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 11, no. 3, 2016, pp. 339-344. 
    9. J. Eyre, J. Brownscombe, and R. Allam, " Detection of fog at night using Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) imagery," Meteorological Mag., vol. 113, no. 1346, 1984, pp. 266-271. 
    10. G. Ellrod, "Advances in the detection and analysis of fog at night using GOES multispectral infrared imagery," Weather and Forecasting, vol. 10, no. 3, 1995, pp. 606-619. 
    11. J. Jeon, "Preliminary Study on Spring Season Daytime Sea Fog Detection Method Using MODIS in the Yellow Sea," (Master's Thesis), Department of Convergence Study on the Ocean Science and Technology, School of Ocean Science and Technology, Korea Maritime and Ocean University, 2016. 
    12. Y. Yuan, Z. Qiu, D. Sun, S. Wang, and X. Yue, "Daytime sea fog retrieval based on GOCI data: a case study over the Yellow Sea," Optics Express, vol. 24, no. 2, 2016, pp. 787-801. 
    13. Z. Li, "Studies of fog in China over the past 40 years," Acta Meteorologica Sinica, vol. 59, (no. 5), 2001, pp. 616-624. 
    14. P. Sheng, J. Mao, J. Li, J. Sang, and N. Pan, "Atmospheric Physics," Peking University Press, pp. 522. (북경대학 출판물) 

 저자의 다른 논문

  • 권병혁 (50)

    1. 2001 "경북지역에서 관측된 야간 대기경계층의 특성" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences 10 (5): 329~336    
    2. 2001 "지표 조건에 따른 열대 대기경계층 변화의 사례 연구" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences 10 (5): 337~342    
    3. 2003 "Estimation of the Z-R Relation through the Disdrometer for the Coastal Region in the Northeast of Brazil" 한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society 24 (1): 30~35    
    4. 2003 "GMS-5 가시영역 자료를 이용한 해면 일사량 추정" 한국지리정보학회지 = Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 6 (2): 1~9    
    5. 2004 "구름 유무에 따른 대기표층 난류속의 변화" 한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society 25 (2): 87~93    
    6. 2004 "울릉도에서 구름 유입시 관측한 해양대기경계층의 열수지에 관한 사례연구" 한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society 25 (7): 629~636    
    7. 2005 "위성자료를 이용한 한반도 주변 해상 대기표층의 열속" 水産海洋敎育硏究 = Journal of fisheries and marine sciences education 17 (2): 209~217    
    8. 2005 "해안 대기 표층의 난류와 해안 대기 경계층의 구조" 水産海洋敎育硏究 = Journal of fisheries and marine sciences education 17 (3): 404~412    
    9. 2007 "대구 앞산 달비골의 국지풍 특성에 관한 관측적 연구" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences 16 (1): 73~79    
    10. 2007 "김해 딴섬의 고투수성 충적층에서 수렴흐름 추적자시험에 의한 규모종속 수리분산 연구" 지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment 12 (6): 17~25    
  • 윤홍주 (76)

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