글로리아

Mar 29, 2023

과학 데이터 10권, 기사 번호: 100(2023) 이 기사 인용

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이 기사에 대한 저자 수정 사항은 2023년 4월 6일에 게시되었습니다.

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RSWQ(원격 수질 감지) 알고리즘을 개발하려면 내륙 및 연안 해역의 생물-지리-광학적 다양성을 설명하기 위해 대량의 현장 데이터가 필요합니다. GLORIA(수생 환경의 이미징 및 광학 감지를 위한 GLObal 반사율 커뮤니티 데이터세트)에는 350~900nm 파장 범위 내에서 1nm 간격으로 선별된 7,572개의 초분광 원격 감지 반사율 측정이 포함되어 있습니다. 또한, 엽록소 a, 총 부유 고형물, 용해 물질에 의한 흡수 및 세키 깊이에 대한 최소 하나의 동일 위치 수질 측정이 제공됩니다. 이 데이터는 전 세계 59개 기관에 소속된 연구원들이 제공했으며 450개의 서로 다른 수역에서 수집되었습니다. 따라서 GLORIA는 현장 해안 및 내륙 수생 광학 다양성에 대한 사실상의 지식 상태가 되었습니다. 각 측정은 포괄적인 방법론적 세부정보와 함께 문서화되어 사용자가 목적 적합성을 평가할 수 있도록 하고 유사한 측정을 계획하는 실무자에게 참조 자료를 제공합니다. 우리는 운영 지역 및 글로벌 RSWQ 모니터링을 향한 과학 및 기술 발전을 가능하게 한다는 목표로 이 데이터 세트에 대한 공개적이고 무료 액세스를 제공합니다.

물과 공기의 경계면을 가로질러 반사된 태양광은 파장별 흡수 및 산란 특성으로 인해 여러 주요 수질 성분의 특징적인 스펙트럼 특성을 전달합니다1,2. 엽록소 a, 총 부유 고형물 및 유색 용해 유기물은 내륙 및 연안 해역에서 지배적인 광학 활성 성분이며3,4 생태계 및 공중 보건 관리에 사용되는 수질의 일반적인 측정 기준입니다5,6,7,8. 스펙트럼 반사율(즉, 하강하는 태양 복사량에 의해 표준화된 상승 복사량)의 정확한 측정은 위성 센서, 수면 근처에 설치된 자동 센서 및 수동 현장 조사를 위한 휴대용 장비를 사용하는 시놉틱 및 비용 효율적인 환경 모니터링 애플리케이션의 기초입니다9.

우주 기반 장비는 1990년대 후반부터 Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor(SeaWiFS)와 MEdium Resolution Imaging을 포함한 많은 다른 센서의 데이터를 사용하여 외양에서 엽록소 a 및 입자 후방 산란에 대한 정확한 추정치를 제공해 왔습니다. 2000년대에는 분광계(MERIS)와 중해상도 영상 분광복사계(MODIS), 그리고 지난 10년 동안에는 해양 및 육지 색 장비(OLCI)와 가시적외선 이미징 방사계 제품군(VIIRS)10,11,12,13,14,15, 16,17. 그러나 연안 및 내륙 수역에서는 다양한 대기 기여도, 인접한 육지 지역의 미광, 잠재적으로 상관되지 않은 광학 활성 성분의 변동성, 광학적으로 얕은 물에서의 바닥 반사 등의 요인으로 인해 이러한 추정치의 불확실성이 훨씬 더 높습니다. 18,19,20. 또한, 1km에 가까운 공칭 해상도를 갖는 거친 해상도 이미저는 Landsat-8 및 Sentinel-2와 같은 현대 고해상도 임무가 유효한 관측을 제공하는 연안 및 좁은 시스템으로 제한됩니다. 전반적으로 호수, 강, 하구, 석호 및 해안 연안 해역의 수질 검색은 위성 관측이 잠재력을 발휘하고 생태계 상태, 추세, 공중 보건 경보 시스템22,23,24,25,26.

위성 지구 관측 기술을 사용하여 대규모 모니터링을 지원하는 생체광학 알고리즘을 개발하고 검증하려면 대규모의 전 세계적으로 대표적인 현장 데이터세트가 필수적입니다. 방사성 측정은 대부분의 일상적인 샘플링 프로그램의 일부가 아니며 많은 호수가 멀리 떨어져 있고 접근하기 어렵기 때문에 이러한 데이터세트는 특히 부족하고 내륙 및 연안 해역에서 지리적으로 단편화되어 있습니다.