GOCI를 활용한 Daily PAR 산정과 현장관측 자료 비교 연구

Abstract

일별 광합성 유효광량 (Photosynthesis available radiation, PAR) 는 해양에서 일차생산량을 결정하는 중요한 요소이다. 이 연구에서는 정지궤도 해색위성인 GOCI-1 영상을 Plane-parallel theory 기반의 PAR 모델에 적용하여 한반도 주변 해역에서의 daily PAR를 계산하고 현장관측 자료와 비교하였다. GOCI daily PAR의 계산은 GOCI-1 영상의 각 날짜의 시간 별 radiance와 위성/태양 geometry 자료를 입력자료로 활용하고, 구름, 에어로졸 등의 요소에 의한 대기효과를 계산하여, 최종적으로 daily PAR로 산정하였다. 현장관측 자료는 탁한 해역 근처에 위치한 소청초 종합해양과학기지와 맑은 해역 근처에 위치한 이어도 종합해양과학기지에서 설치된 PAR 센서로부터 획득한 iPAR 자료를 일별 자료로 적분하여 획득하였다. 계산된 한반도 주변의 GOCI daily PAR 값은 일반적으로 0~60 Ein/m2/day의 값 분포를 보였고, 계절에 따른 광량의 변화를 잘 나타내었다. GOCI daily PAR와 현장관측 daily PAR의 비교는 구름이 없고 시계가 맑은 clear sky condition에서 우선적으로 비교하였고 둘 사이의 R2 값은 약 0.99로 높은 정확도와 긴밀한 상관관계를 보였다. 또한 맑지 않은 날에도 R2는 약 0.96으로 높은 정확도를 보였다. 다만 현장관측 자료가 가지는 기계적 오차나 기상이 좋지 않은 날의 오차가 10 % 이상 나는 경우가 발생하였다. 이러한 부분에 대한 현장관측 자료의 오차 검교정 및 clear sky correction 등의 보정이 필요하다. 위와 같은 오차가 제거된 높은 정확도의 GOCI daily PAR 자료는 한반도 주변 해역의 정확한 일차생산량의 산정에 기여할 것으로 기대된다.