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수증기 연직 분포에 의한 GOCI-II 해색 산출물 오차 분석 = Analysis of Uncertainty in Ocean Color Products by Water Vapor Vertical Profile
In ocean color remote sensing, atmospheric correction is a vital process for ensuring theaccuracy and reliability of ocean color products. Furthermore, in recent years, the remote sensingcommunity has intensified its requirements for understanding errors in satellite data. Accordingly,research is currently addressing errors in remote sensing reflectance (Rrs) resulting from inaccuracies inmeteorological variables (total ozone, pressure, wind field, and total precipitable water) used as auxiliarydata for atmospheric correction. However, there has been no investigation into the error in Rrs caused bythe variability of the water vapor profile, despite it being a recognized error source. In this study, we usedthe Second Simulation of a Satellite Signal Vector version 2.1 simulation to compute errors in water vaportransmittance arising from variations in the water vapor profile within the GOCI-II observation area.
Subsequently, we conducted an analysis of the associated errors in ocean color products. The observedwater vapor profile not only exhibited a complex shape but also showed significant variations near thesurface, leading to differences of up to 0.007 compared to the US standard 62 water vapor profile used inthe GOCI-II atmospheric correction. The resulting variation in water vapor transmittance led to a differencein aerosol reflectance estimation, consequently introducing errors in Rrs across all GOCI-II bands. However,the error of Rrs in the 412–555 nm due to the difference in the water vapor profile band was found to bebelow 2%, which is lower than the required accuracy. Also, similar errors were shown in other oceancolor products such as chlorophyll-a concentration, colored dissolved organic matter, and total suspendedmatter concentration. The results of this study indicate that the variability in water vapor profiles hasminimal impact on the accuracy of atmospheric correction and ocean color products. Therefore, improvingthe accuracy of the input data related to the water vapor column concentration is even more critical forenhancing the accuracy of ocean color products in terms of water vapor absorption correction.
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