MODIS를 이용한 춘·하계 동해 서남부 해역의 해수 중 입자성 유기탄소 함량 추정 알고리즘 개선

Abstract

Several MODIS AQUA products have been compared with shipboard data to assess the possibility of using remote sensing to estimate particulate organic carbon (POC) concentration in the surface waters of the East Sea. A total of 30 POC profiles obtained in spring and summer seasons of the years of 2006~2010 were compared with remote sensing reflectance at various wavelengths and diffuse attenuation coefficient at 490 nm observed by MODIS AQUA. The algorithm thus established was POC=266.85∗[Rrs(488)/Rrs(555)]−1.447 ( R2=0.924 ) with root mean square error of 20.9 mg m−3 . Remotely sensed POC contents derived using our algorithm appeared also not to be affected by the presence of non-POC component in suspended particulate matter. Therefore this algorithm could be applied to obtain POC concentration over the East Sea using MODIS Aqua observation.

동해에서 입자성 유기탄소(Particulate Organic Carbon, POC) 함량을 위성 관측으로 추정하기 위해 MODIS AQUA 위성 자료와 2006~2010 년 춘계와 하계에, 동해 서남부 해역의 30 개 정점에서 화학 분석을 통하여 측정한 POC 함량 자료를 원격 반사도, 확산광소산계수 등 MODIS Aqua 해색 위성 관측 자료와 비교하여 현장 값에 가장 근접하고 통계적으로 유의한 해수 중 POC 함량을 추정하는 알고리즘을 개발하였다. 위성 자료가 현장 값에 가장 근접하는 경우는 Rrs (488)와 Rrs (555) 비율을 이용하는 경우로서 거듭 제곱형태로 POC=266.85∗[Rrs(488)/Rrs(555)]−1.447 ( R2=0.924 )이고, 평균 제곱근 오차는 20.9 mg m−3 로 양호하였다. 부유 입자 중 POC 이외 물질의 함량은 상기 알고리즘에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그러므로 동해 서남부 해역의 춘계와 하계에 대해서는 이 해역의 광학특성을 반영한 알고리즘을 사용하여 MODIS Aqua 해색 위성 관측 자료로부터 표층 해수의 POC 함량을 추정할 수 있을 것으로 사료된다.