국가기상위성센터

GK2A 가시/근적외채널 상호검정

GK2A의 기상영상기인 AMI(Advanced Meteorological Imager)는 네 개의 가시채널과 두 개의 근적외채널을 포함한 여섯 개의 채널을 가지고 있다(표 1).

표 1. GK2A AMI 가시/근적외채널

Band	Channels	중심 파장 [㎛]	공간 해상도 [km]
1	가시	0.47	1
2		0.51	1
3		0.64	0.5
4		0.86	1
5	근적외	1.37	1
6	근적외	1.61	1

On Board 보정기

AMI에는 태양 보정 타겟(SCT, Solar Calibration Target)으로서 태양 산광기(Solar Diffuser)가 있다. SCT는 우주 관측을 기준으로 삼아 VIS(가시) 및 NIR(근적외) 채널의 태양광의 복사휘도가 복사 표준으로 사용된다. 이러한 보정 타겟을 사용하여 원시 검출기 샘플 데이터의 값을 복사휘도로 변환하기 위한 선형 및 바이어스 보정계수가 도출된다. 그러나 절대 보정 타겟에 문제가 발생할 경우, 상호검정 방법을 함께 사용해야 하며 안정적인 품질 모니터링을 수행해야 한다.

알고리즘

Ray-matching, 그리고 GSICS DCC 방법을 수행한다. Ray-Matching과 GSICS DCC 알고리즘은 GSICS 커뮤니티에서 개발된 것이다.

GSICS DCC

GSICS DCC 방법은 GEO와 LEO가 각각 DCC(심층대류운)를 관측하는 방법이다. 이 방법을 통해 GEO와 LEO 각각에서 매월 DCC 픽셀이 선택되고, 선택된 픽셀은 월별 통계를 이용하여 비교괸다(이 방법은 두 위성이 동일한 DCC 표적을 관측했다고 가정한다). 평균, 중앙값, 최빈값 등의 통계를 활용하여 복사휘도 값의 분포 또는 VIS/NIR 채널의 시간에 따른 열화율을 모니터링할 수 있다.

Ray-Matching

Ray-Matching 방법은 정지궤도 위성(GEO)과 잘 보정된 저궤도 위성(LEO) 간의 상호비교 방법이다. GEO와 LEO의 각 격자(픽셀)는 위성과 태양 각도, 공간 및 시간 조건이 표 3의 임계값을 만족하도록 매칭된다. 이 방법은 특정 표적을 선택하지 않아도 항상 결과를 얻을 수 있다는 장점이 있으며, 넓고 다양한 반사율 범위를 모니터링할 수 있다(DCC 방법은 높은 반사율만 모니터링 가능).

표 2. GSICS DCC 및 Ray-Matching 방법의 채널 매칭

Band #	중심 파장 [㎛]
Band #	GK2A AMI	Terra MODIS	S-NPP VIIRS
1	0.47	B3 (0.459~0.479)	M3 (0.49)
2	0.51	B4 (0.545~0.565)	M3 (0.49)
3	0.64	B1 (0.620~0.670)	I1 (0.64)
4	0.86	B2 (0.841~0.876)	M7 (0.865)
5	1.37	B26 (1.360~1.390)	M9 (1.378)
6	1.61	B6 (1.628~1.652)	M10 (1.61)

표 3. Ray-matching 방법 임계값

	임계값
격자 해상도	위도/경도 0.1° × 0.1°
위도	30°N ~ 30°S
경도	98.2°E ~ 158.2°E (GEO 위성 위치 ±30°)
시간 차이	± 5분
격자 공간 균일성	> 80 %
Sun glint 확률	< 15 %
태양 천정각	< 40°
관측 천정각	< 40°
태양 천정각 차이	≤ 5°
관측 천정각 차이	≤ 5°

검정 방법

NMSC는 본 웹페이지에서 네 가지 산출물을 제공한다. 각 방법에 대해 회귀계수와 반사율 비율의 시계열 두 가지, 그리고 산점도 하나이다.

관측 반사율과 기준 반사율 간 회귀 계수

관측 반사율과 기준 반사율 간 회귀 기울기(C1)와 절편(C0)의 시계열은 ±14일, 총 29일 이동평균 값으로 계산된다.

반사율(관측) = C1 × 반사율(기준) + C0

관측 반사율과 기준 반사율의 비율

관측 반사율과 기준 반사율의 비율 시계열은 30일 이동평균 값으로 표현된다.

비율 = 반사율(관측) / 반사율(기준)

관측 반사율과 기준 반사율 간 산점도

산점도에는 관측과 모의 반사율 비교가 회귀선과 함께 제공된다.

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