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관측 빈도에 따른 COMS 기반의 일 평균 일사량 산출의 민감도 분석
김홍희 ( Honghee Kim ),이경상 ( Kyeong-sang Lee ),서민지 ( Minji Seo ),최성원 ( Sungwon Choi ),성노훈 ( Noh-hun Sung ),이다래 ( Darae Lee ),진동현 ( Donghyun Jin ),권채영 ( Chaeyoung Kwon ),허모랑 ( Morang Huh ),한경수 ( Kyung-soo 대한원격탐사학회 2016 大韓遠隔探査學會誌 Vol.32 No.6
일사량은 지구 내 시스템의 에너지원으로 작용하는 중요한 지표변수로써, 원격탐사를 통해 모니터링 하는 것은 태양 에너지의 잠재량을 평가할 수 있어 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 한반도에서 관측 빈도에 따른 일 평균 일사량 산출의 민감도를 분석하고자 한다. COMS의 채널 자료 및 구름탐지 분석자료, 구름에 의한 일사량의 감쇠 정도를 이용하여 시간 해상도가 1시간과 3시간 간격의 자료를 이용하여 일사량을 산출하였다. 전천을 의미하는 공간적 범위만큼 Hemispherical Integration를 실시하였고, 각 일사량을 일 평균하여 지상 37곳의 일사계 자료와 검증을 실시하였다. 그 결과, 1시간 간격의 자료를 이용하여 일 평균한 일사량은 28.6401 W/㎡의 정확도를, 3시간 간격의 자료를 이용하여 일 평균한 일사량은 30.4960 W/㎡의 정확도를 보여, 일 평균 일사량은 위성의 관측 빈도에 큰 민감도를 보이지 않았다. 하지만 시간해상도가 다른 두 일사량은 공간적 분포에서 구름의 관측 빈도에 따라 큰 차이를 보였고, 구름의 관측 빈도와 두 일사량의 차이 간 민감도 분석을 실시한 결과 최대 19.4392 W/㎡의 민감도를 보였다. Insolation is an major indicator variable that can serve as an energy source in earth system. It is important to monitor insolation content using remote sensing to evaluate the potential of solar energy. In this study, we performed sensitivity analysis of observed frequency on daily composite insolation over the Korean peninsula. We estimated INS through the channel data of Communication, Ocean and Meteorological Satellite (COMS) and Cloud Mask which have temporal resolution of 1 and 3 hours. We performed Hemispherical Integration by spatial resolution for meaning whole sky. And we performed daily composite insolation. And then we compared the accuracy of estimated COMS insolation data with pyranometer data from 37 points. As a result, there was no great sensitivity in the daily composite INS by observed frequency of satellite that accuracy of the calculated insolation at 1 hour interval was 28.6401 W/㎡ and 3 hours interval was 30.4960 W/㎡. However, there was a great difference in the space distribution of two other INS data by observed frequency of clouds. So, we performed sensitivity analysis with observed frequency of clouds and distinction between the two other INS data. Consequently, there was showed sensitivity up to 19.4392 W/㎡.
위성 구름정보와 대기투과도 모델을 활용한 고해상도 일사량 산출
김홍희(Honghee Kim),한경수(Kyung-soo Han),허모랑(Morang Her) 대한공간정보학회 2017 한국지형공간정보학회 학술대회 Vol.2017 No.5
일사량은 생명 및 환경 등에 영향을 미치는 중요한 지표변수로써, 원격탐사를 이용한 일사량 모니터링과정은 태양 에너지의 잠재량을 평가할 수 있으므로 중요하다. 천리안 위성은 극궤도 위성에 비해 높은 시간해상도를 가져 기후 변화와 관련된 연구나 지표 증·발산추정 등에 널리 이용되고 있다. 또한 지역적인 일사량의 변화 및 관측을 위해 높은 시·공간해상도의 필요성이 강조되고 있고, 그에 따른 일사량 산출 및 모니터링이 활발히 진행되고 있다. 하지만 현재 제공되고 있는 천리안위성의 채널 자료 및 일사량 자료는 4km의 낮은 공간해상도를 가지기 때문에 이보다 높은 공간해상도의 일사량 산출에 어려움이 있고, 지상 관측 지점 자료와의 정확하고 원활한 비교를 위해서 공간적 상세화가 필요하다고 판단되었다. 따라서 본 연구에서는 지상 관측 지점 자료가 해당 지역을 대표할 수 있도록 최근접법을 이용한 공간적 상세화를 실시하였고, 지상 관측 지점 3곳(서울(108), 인천(112), 수원(119))에서의 관측된 일사량 값과 COMS 위성영상을 통해 모의된 일사량 값을 각각 일합성하여 상세화 전·후에 대한 정확도를 비교하였다. 그 결과 공간적 상세화를 실시한 후 정확도가 향상되었으며, 오차를 보정한 결과 RMSE 29.9408Wm-2, bias –1.13982e-4Wm-2로 더 높은 정확도를 보였다.