천리안 해양관측위성 2호기(Geostationary Ocean Color Imager-II, GOCI-II)는 한반도 주변을 포함한 동북아 해역과 전구 영역을 관측하는 해색 위성으로 지난 10년간 운용된 GOCI의 임무를 이어받아 2020년부터 현재까지 운용되고 있다. 본 연구에서는 해색 데이터 산출에 있어 필수 과정인 대기보정 알고리즘을 개선하기 위해 GOCI 영상을 이용한 GOCI-II 근적외 파장(near-infrared, NIR) 밴드의 대리교정을 수행하였다. 이를 위해 NIR 밴드의 대기상층(top-of-atmosphere, TOA) radiance에 대한 교차보정 연구를 수행하였으며, 그 결과로 대리교정 상수를 도출하였다. 본 연구에서 도출된 대리교정 상수를 이용하여 보정한 결과 두 센서의 offset이 감소하였으며, ratio는 745 nm, 865 nm에 대해 각 1.02, 1.04에서 1.0, 0.99로 개선되었다. 이는 두 센서의 일관성이 높아진 것으로 판단된다. 또한, 대기 분자 산란 보정 반사도(Rayleigh-corrected reflectance, ρrc)는 각각 5.62, 9.52% 증가하였다. 이로 인해 745 nm와 865 nm ρrc의 비율의 차이가 발생했으며, 이는 대기보정 알고리즘 내 에어로졸 광 산란 보정 과정을 통해 모든 밴드의 대기보정 결과에 영향을 줄 수 있다. GOCI, GOCI-II 두 위성의 중복되는 운용 기간이 짧아 2021년 3월의 자료만을 사용하였으나, 향후 타위성과의 지속적인 교차보정 연구를 통해 개선이 가능할 것으로 사료된다. 또한 본 연구에서 도출된 NIR 밴드의 대리교정 상수를 적용하여 가시 채널의 대리교정을 수행하고, 해색 산출물의 정확도에 미치는 영향을 분석할 필요가 있다.
The Geostationary Ocean Color Imager-II (GOCI-II) is a satellite designed for ocean color observation, covering the Northeast Asian region and the entire disk of the Earth. It commenced operations in 2020, succeeding its predecessor, GOCI, which had been active for the previous decade. In this study, we aimed to enhance the atmospheric correction algorithm, a critical step in producing satellite-based ocean color data, by performing cross-calibration on the GOCI-II near-infrared (NIR) band using the GOCI NIR band. To achieve this, we conducted a cross-calibration study on the top-ofatmosphere (TOA) radiance of the NIR band and derived a vicarious calibration gain for two NIR bands (745 and 865 nm). As a result of applying this gain, the offset of two sensors decreased and the ratio approached 1. It shows that consistency of two sensors was improved. Also, the Rayleigh-corrected reflectance at 745 nm and 865 nm increased by 5.62% and 9.52%, respectively. This alteration had implications for the ratio of Rayleigh-corrected reflectance at these wavelengths, potentially impacting the atmospheric correction results across all spectral bands, particularly during the aerosol reflectance correction process within the atmospheric correction algorithm. Due to the limited overlapping operational period of GOCI and GOCI-II satellites, we only used data from March 2021. Nevertheless, we anticipate further enhancements through ongoing cross-calibration research with other satellites in the future. Additionally, it is essential to apply the vicarious calibration gain derived for the NIR band in this study to perform vicarious calibration for the visible channels and assess its impact on the accuracy of the ocean color products.
