해양환경

위성소개

천리안 위성

천리안 위성(COMS) 소개
통신해양기상위성(通信海洋氣象衛星, Communication, Ocean and Meteorological Satellite: COMS) 또는 천리안은 대한민국 최초의 해양 관측, 기상 관측, 통신 서비스 임무를 수행하는 정지궤도 복합위성이다.
GOCI Sensor(Geostationary Ocean Color Imager)
주요 임무
  • 한반도 주변 해양생태계 준실시간 모니터링
  • 장 · 단기 해양환경 및 기후변화 모니터링
  • 연안 · 해양 환경 감시
  • 해양/수산정보의 생산
GOCI Sensor 이미지 및 모니터링 대상 범위(한반도 주변 해양생태계) 이미지
임무 정보
관리 기관 KARI, KIOST, KMA, ETRI
계약 기관 EADS 아스트리움, ITT 코퍼레이션
임무 유형 해양위성, 기상위성, 통신위성
발사일 2010년 6월 26일 (현지 시각)
발사체 아리안 5호
발사 장소 기아나 우주 센터
임무 기간 7년
우주선 정보
중량 2.5톤 전폭 2.2m
전장 2.4m 전고 2.6m
궤도 정보
궤도고도 정지 궤도 35,857km
경도 동경 128.2도
주기 24시간
탑재체
해상도 해양탑재체 - 500m
기상탑재체 - 가시광선 1km, 적외선 4km
Instrument Spec.
  • Swath : 2500km × 2500km
  • Center coordinate : Longitude : 130.0, Latitude : 36N
  • Altitude : 35,786km
  • Band
채널 파장 대역폭 정보
채널 중심파장 파장대역폭 해상도 관측
B1 412nm 20nm 500m 황색물질과 탁도
B2 443nm 20nm 500m 클로로필 흡광 최대치
B3 490nm 20nm 500m 탁도, 부유물질
B4 555nm 20nm 500m 형광신호, 클로로필, 부유물질
B5 660nm 20nm 500m 대기보정
B6 680nm 10nm 500m 형광신호
B7 745nm 20nm 500m 대기보정과 형광신호 산출에 사용
B8 865nm 40nm 500m 에어로졸의 광학적 두께, 식생지수, 해상의 수증기량 계산에 활용
출처
http://kosc.kiost.ac / https://blog.kari.re.kr/?p=3661

NOAA

NOAA 위성 시리즈
NOAA 위성은 미국 해양대기청(NOAA, the National Oceanic and Atmospheric Administration)에서 수행되는 POES(the Polar Operational Environmental Satellite) 프로젝트 이다 POES 는 NOAA-19를 마지막으로 종료되며 JPSS 로 계속 이행된다.
NOAA Satellite History
NOAA Satellite History 이미지 : TIROS-N(NASA) 10/13/78 : Expected 2 Year Operational Life - 1981 / Expected Operational Life(Beyond 2 years) - 1982, NOAA-6(A) 6/27/79 : Expected 2 Year Operational Life - 1982 / Expected Operational Life(Beyond 2 years) - 1987, NOAA-6(B) 5/29/80 : Expected 2 Year Operational Life - 1980(Launch Failure), NOAA-7(C) 6/23/81 : Expected 2 Year Operational Life - 1984 / Expected Operational Life(Beyond 2 years) - 1986, NOAA-8(E) 3/28/83 : Expected 2 Year Operational Life - 1985, NOAA-9(F) 12/12/84 : Expected 2 Year Operational Life - 1987 / Expected Operational Life(Beyond 2 years) - 1989 / Expected Backup Operational Life - 1998 (Deactivated 2/13/98), NOAA-10(G) 9/17/86 : Expected 2 Year Operational Life - 1989 / Expected Operational Life(Beyond 2 years) - 1990 / Expected Backup Operational Life - 2001 (Deactivated 8/30/01), NOAA-11(H) 9/24/88 : Expected 2 Year Operational Life - 1991 / Expected Operational Life(Beyond 2 years) - 1996 / Expected Backup Operational Life - 2004 (Deactivated 6/16/04), NOAA-12(D) 5/14/91 : Expected 2 Year Operational Life - 1994 / Expected Operational Life(Beyond 2 years) - 2000 / Expected Backup Operational Life - 2007 (Deactivated 8/10/07), NOAA-13(I) 8/9/93 : Expected 2 Year Operational Life - 1993 (Power System Failure), NOAA-14(J) 12/30/94 : Expected 2 Year Operational Life - 1997 / Expected Operational Life(Beyond 2 years) - 2001 / Expected Backup Operational Life - 2007 (Deactivated 5/23/07), NOAA-15(K) 5/13/98 : Expected 2 Year Operational Life - 2000 / Expected Operational Life(Beyond 2 years) - 2002 / Expected Backup Operational Life - presents, NOAA-16(L) 9/21/00 : Expected 2 Year Operational Life - 2002 / Expected Operational Life(Beyond 2 years) - 2005 / Expected Backup Operational Life - presents, NOAA-17(M) 6/24/02 : Expected 2 Year Operational Life - 2004 / Expected Operational Life(Beyond 2 years) - presents, NOAA-18(N) 5/20/05 : Expected 2 Year Operational Life - 2008 / Expected Operational Life(Beyond 2 years) - presents. This figure summarizes the operational and extended lifetimes of the TIROS satellites.현재까지 위성 자체는 운용되더라도 센서 오류로 작동되지 않는 위성들이 있음
NOAA-6(NOAA-A) 1979.06.27 – 1987.03.31
NOAA-B 1980.05.29 (Failed)
NOAA-7(NOAA-C) 1981.086.23 – 1986.06
NOAA-8(NOAA-E) 1983.03.28-1985.12.29
NOAA-9(NOAA-F) 1984.12.12 – 1998.02.13
NOAA-10(NOAA-G) 1986.09.17– 2001.08.30
NOAA-11(NOAA-H) 1988.09.24 – 2004.07.16
NOAA-12(NOAA-D) 1991.05.14 – 2007.08.10
NOAA-13(NOAA-I) 1993.08.09 – 1993.08.21
NOAA-14(NOAA-J) 1994.12.30 – 2007.05.23
NOAA-15(NOAA-K) 1998.05.13 - presents
NOAA-16(NOAA-L) 2000.09.21 - presents
NOAA-17(NOAA-M) 2002.06.24 – presents
NOAA-18(NOAA-N) 2005.05.20 - presents
NOAA-19(NOAA-N Prime) 2009.02.06 - presents
POES Instruments
  • Advanced Microwave Sounding Unit(AMSU)
  • Advanced Very High Resolution Radiometer(AVHRR/3)
  • Space Environment Monitor-2(SEM-2)
  • High Resolution Infrared Radiation Sounder(HIRS/4)
Heritage Mission Instruments
  • Search and Rescue Repeater and Processor(SARR and SARP)
  • Solar Backscatter Ultraviolet Radiometer(SBUV/2)
  • Solid State Recorder and Digital Tape Recorder(SSR and DTR)
POES Instruments
NOAA 위성은 미국 해양대기청(NOAA, the National Oceanic and Atmospheric Administration)에서 수행되는 POES(the Polar Operational Environmental Satellite) 프로젝트 이다 POES 는 NOAA-19를 마지막으로 종료되며 JPSS 로 계속 이행된다.
장착 센서
  • Advanced Microwave Sounding Unit (AMSU-A and MHS)
  • Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR/3)
  • High Resolution Infrared Radiation Sounder (HIRS/4)
  • Solar Backscatter Ultraviolet Spectral Radiometer (SBUV/2)
  • Space Environment Monitor (SEM)
  • Advanced Data Collection System (A-DCS)
NOAA-M 이미지 NOAA-M (출처 : www.nasa.gov)
The Delta II rocket carrying the NOAA-N Prime spacecraft thunders into the pre-dawn sky Image above: The Delta II rocket carrying the NOAA-N Prime spacecraft thunders into the pre-dawn sky. Image credit: Carleton Bailie/United Launch Alliance
Sensor: AVHRR/3 Channel Characteristics
Channel Max Spectral Band micrometers SNR Resolution(km) AlbedoRange(%) Counts Range
1 0.58-0.68 9:1 @ 0.5% Albedo 1.09 0-25 0-500
26-100 501-1000
2 0.725-1.00 9:1 @ 0.5% Albedo 1.09 0-25 0-500
26-100 501-1000
3A 1.58-1.64 20:1 @ 0.5% Albedo 1.09 0-25 0-500
26-100 501-1000
NE△T Max Scene Temp K
3B 3.55-3.93 0.12 @ 300K Scene 1.09 335
4 10.30-11.30 0.12 @ 300K Scene 1.09 335
5 11.50-12.50 0.12 @ 300K Scene 1.09 335
출처
https://poes.gsfc.nasa.gov/about.jsp
https://www.nasa.gov/mission_pages/NOAA-N-Prime/launch/index.jsp
https://poes.gsfc.nasa.gov/images/298662main_NOAA-N%20Prime%20Booklet%2012-16-08.pdf

SUOMI NPP

SUOMI NPP 위성
NPP, NPOESS Preparatory Project 위성은 미항공우주국(NASA)와 미해양대기국(NOAA)에 의해서 개발된 위성으로, 5개의 센서(VIIRS, CrIS, ATMS, OMPS, CERES)를 탑재하고 있습니다. 이중 저희 해양위성센터에서 주로 관심을 가지고 있는 센서는 바로 VIIRS센서입니다. VIIRS센서는 22개의 밴드를 포함고 있으며, 파장은 0.5um-11.8um 대역을 관측합니다. 야간의 불빛관측은 VIIRS센서의 DNB(Day Night Band, 0.5um-0.9um) 밴드로 이루어집니다.
(NPOESS, National Polar-orbiting Operational Environmental Satellite System)
주요 임무
  • Climate change
  • Natural disasters
  • Vegetation
  • Air pollution
  • Earth's energy budget
  • Health of the ozone layer
  • Weather predictions
  • Global ice cover
  • Temperature
SUOMI NPP 이미지출처 : www.nasa.gov
SUOMI NPP 탑재체
주요 임무
  • 한반도 주변 해양생태계 준실시간 모니터링
  • 장 · 단기 해양환경 및 기후변화 모니터링
  • 연안 · 해양 환경 감시
  • 해양/수산정보의 생산
Instrument Spec
  • Advanced Technology Microwave Sounder(ATMS)
  • Clouds and the Earth's Radiant Energy System(CERES)
  • The Radiation Budget Instrument
  • Cross-track Infrared Sounder (CrIS)
  • Ozone Mapping and Profiler Suite(OMPS)
  • Visible Infrared Image Radiometer Suite(VIIRS)
Primary EDR Band Center(microns) Width(FWHM)
Ocean Color Aerosol M1 0.415 0.02
M2 0.445 0.02
M3 0.49 0.02
M4 0.555 0.02
Imagery band I1 0.64 0.075
Ocean Color Aerosol M5 0.673 0.021
Day/Night Band DNB 0.7 0.4
Atmospheric Correction M6 0.746 0.021
NDVI I2 0.865 0.039
Ocean Color Aerosol M7 0.865 0.039
Cloud Particle Size M8 1.24 0.02
Cirrus Cloud Cover M9 1.378 0.02
Binary Snow Map I3 1.61 0.06
Snow Fraction M10 1.61 0.06
Clouds M11 2.25 0.05
Imagery band Clouds I4 3.74 0.38
SST M12 3.7 0.18
SST/Fires M13 4.05 0.155
Cloud Top Properties M14 8.55 0.3
SST M15 10.763 1
Imagery band Clouds I5 11.45 1.9
SST M16 12.013 0.95
VIIRS 센서
  • 밴드(채널)수 : 22 (412nm – 12um)
  • 공간해상도 : 400m
  • 관측폭 : 3000 km(max)
국립수산과학원 VIIRS 주요 산출물
True Color Image(RGB) 이미지
True Color Image(RGB)
SST / SST 4 이미지
SST / SST 4
Chlorophyll-a 이미지
Chlorophyll-a
Remote Sensing Reflect(443, 486, 551, 671nm) 이미지
Remote Sensing Reflect(443, 486, 551, 671nm)
NDVI 이미지
NDVI
출처
https://www.nasa.gov/mission_pages/NPP/mission_overview/index.jsp
https://jointmission.gsfc.nasa.gov/spacecraft.jsp
http://www.jpss.noaa.gov/mission_and_instruments.jsp
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/img_press_140106_suomi-npp.jpg
https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/missions-and-measurements/viirs/

TERRA/AQUA MODIS

Terra/Aqua MODIS
  • 미국 NASA에서 추진하는 위성을 이용한 지구 전역의 장기관측 계획 EOS (Earth Observing System)에 의해 발사된 지구 관측 위성
  • 10:30 a.m. descending node (Terra) or 1:30 p.m. ascending node (Aqua)
  • Terra launch : December 18, 1999 Aqua launch : May 4, 2002.
  • 탑재센서
    • MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)
    • 센서의 특징 : 총 36개의 밴드 250m(밴드1~2), 500m(밴드3~7), 1km(밴드9~36)
    • 특징 : 705km의 고도에서 태양동기궤도로 지구전표면을 관측. 하루에 한번 또는 두 번 같은 지점을 지나며, 시야각 ±55。, 관측폭은 2,330km
    • 목적 : Terra - 육상관측 / Aqua - 해양관측 전 지구에 대한 육지와 해양의 표면온도, 일차생산량, 토지피복, 구름, 에어로졸, 수증기, 기온분포 및 산불 등을 관측함.
MODIS/Aqua 이미지MODIS/Aqua / 출처 : https://pace.oceansciences.org
Channels
Primary Use Band Bandwidth Spectral Radiance Required SNR
Land/Cloud/Aerosols Boundaries 1 620 - 670 21.8 128
2 841 - 876 24.7 201
Land/Cloud/Aerosols Properties 3 459 - 479 35.3 243
4 545 - 565 29 228
5 1230 - 1250 5.4 74
6 1628 - 1652 7.3 274
7 2105 - 2155 1 110
Ocean Color/Phytoplankton/
Biogeochemistry
8 405 - 420 44.9 880
9 438 - 448 41.9 838
10 438 - 493 32.1 802
11 526 - 536 27.9 754
12 546 - 556 21 750
13 662 - 672 9.5 910
14 673 - 683 8.7 1087
15 743 - 753 10.2 586
16 862 - 877 6.2 516
Atmospheric Water Vapor 17 890 - 920 10 167
18 931 - 941 3.6 57
19 915 - 965 15 250
Primary Use Band Bandwidth Spectral Radiance Required NE[delta]T(K)
Surface/Cloud Temperature 20 3.660 - 3.840 0.45 (300K) 0.05
21 3.929 - 3.989 2.38 (335K) 2
22 3.929 - 3.989 0.67 (300K) 0.07
23 4.020 - 4.080 0.79 (300K) 0.07
Atmospheric Temperature 24 4.433 - 4.498 0.17 (250K) 0.25
25 4.482 - 4.549 0.59 (275K) 0.25
Cirrus Clouds Water Vapor 26 1.360 - 1.390 6 150(SNR)
27 6.535 - 6.895 1.16 (240K) 0.25
28 7.175 - 7.475 2.18 (250K) 0.25
Cloud Properties 29 8.400 - 8.700 9.58 (300K) 0.05
Ozone 30 9.580 - 9.880 3.69 (250K) 0.25
Surface/Cloud Temperature 31 10.780 - 11.280 9.55 (300K) 0.05
32 11.770 - 12.270 8.94 (300K) 0.05
Cloud Top Altitude 33 13.185 - 13.485 4.52 (260K) 0.25
34 13.485 - 13.785 3.76 (250K) 0.25
35 13.785 - 14.085 3.11 (240K) 0.25
36 14.085 - 14.385 2.08 (220K) 0.35
1. Bands 1 to 19 are in nm; Bands 20 to 36 are in um
2. Spectral Radiance values are (W/m2 -um-sr)
3. SNR = Signal-to-noise ratio
4. NE(Δ)T = Noise-equivalent temperature difference
활용분야
MODIS 위성을 이용한 실시간 해양환경 모니터링으로 해양 기초생신력측정, 해표면수온측정, 한국근해 해수색 탐사를 구현할 수 있음
출처
https://modis.gsfc.nasa.gov/about/specifications.php
https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/missions-and-measurements/modis/