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분광특성을 이용한 담수역 클로로필-a 원격 추정 모형의 적용과 평가
Remote Estimation Models for Deriving Chlorophyll-a Concentration using Optical Properties in Turbid Inland Waters : Application and Valuation 원문보기

한국물환경학회지 = Journal of Korean Society on Water Environment, v.31 no.3, 2015년, pp.272 - 285  

이혁 (국립환경과학원 물환경평가연구과) ,  강태구 (국립환경과학원 물환경평가연구과) ,  남기범 (국립환경과학원 물환경평가연구과) ,  하림 (국립환경과학원 물환경평가연구과) ,  조경화 (울산과학기술대학교 도시환경공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Accurate assessment of chlorophyll-a (Chl-a) concentrations in inland waters using remote sensing is challenging due to the optical complexity of case 2 waters. and the inherent optical properties (IOPs) of natural waters are the most significant factors affecting light propagation within water colu...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서, 본 연구에서는 북한강수계 의암호를 대상으로 담수역 Chl-a 농도 추정을 위해 개발된 Red-NIR 3-band 모형과 IOPs를 이용한 Chl-a 모형 등을 이용해 Chl-a 농도를 추정하고 실측자료와 비교함으로써 조류 원격 모니터링을 위한 모형의 적용 가능성을 검토하고자 하였다.
  • 본 연구는 초분광센서를 이용해 넓은 수체에서 동시다발적으로 발생되는 녹조현상을 원격으로 모니터링 하기 위한 방법론을 정립하기 위해 진행되었다. 이를 위해 최근에Chl-a 추정을 위해 개발된 Red-NIR 3-band 모형들을 이용해 의암호 Chl-a 농도를 추정하고 현장 실측자료와 비교함으로써 적용성을 검토하였다.

가설 설정

  • 일반적으로 Chl-a 추정을 위한 3-band 모형은 적색 및 근적외 파장대의 좁은 파장대 정보를 이용하기 때문에 파장이동에 따른 f와 Q의 영향을 무시하는 경우가 많다. 또한 총 흡수계수는 조류와 순수한 물, CDOM, NAP에 의한 흡수의 합이라고 가정하였다. 아래 식에서 achla는 조류에 의한 흡수, aCDOM은 유색용존물질에 의한 흡수, aNAP는 조류 이외의 입자성물질에 의한 흡수, aw는 순수한 물에 의한 흡수를 의미한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
원격탐사 기법은 어떤 요소에 기초를 두고 있는가? 수체를 구성하는 물질의 농도를 원격탐사 기법을 이용해 추정하기 위한 많은 방법들은 기본적으로 원격반사도(Rrs(λ))와 흡수(a(λ)), 산란(bb(λ))과 같은 고유광특성 (Inherent Optical Properties, IOPs - 편의를 위해 본 논문에서 사용된 기호 및 약어표를 부록에 제시하였다)의 상호관계에 기초를 두고 있다(Gordon et al., 1988).
분광복사계는 어떤 역할을 하는가? 한편, 현장에서 사용되는 분광복사계는 수체의 광학적 특성들을 바탕으로 반사율 함수를 이용하여 광자들의 감쇠량을 측정한다. 복사량과 반사율과 같은 이러한 측정값들을 외재적 광특성(Apparent Optical Properties, AOPs)이라고하며, 빛의 흡수와 산란과 같은 IOPs의 함수로 표현된다.
왜 내해에서 조류에 의한 흡수계수인 achla를 추정하기 어려운가? 물과 조류에 의한 흡수가 지배적인 외해에서는 전통적으로 Chl-a 농도 추정을 위해 청색과 녹색파장을 이용해왔다(Gordon and Morel, 1983; Morel and Prieur, 1997). 하지만 각종 부유물질로 인해 탁도가 상대적으로 높은 내륙 수체에서는 용존유기물(Colored Dissolved Organic Matter, CDOM)과 조류 이외의 입자성물질(Non-Algal Particles, NAP)에 의한 흡수영향과 Chl-a 농도와 스펙트럼 간의 비선형성 및 중첩성으로 인해 청색 및 녹색 파장을 이용해 Chl-a 농도를 추정하기 어려운 상황이다(Dall’Olmo et al., 2003; Gitelson, 1992; Gitelson et al.
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