1. Title & Journal

- Estimation of algal biological parameters using water quality modeling and SPOT satellite data / Ecological Modelling (2000) 125, 1-13

 

2. Author's Background

- M.D. Yang ^a,*, R.M. Sykes ^b, C.J. Merry ^b

a) Department of Construction Engineering, Chaoyang University of Technology, 168 Gifeng E. Road, Wufeng, Taichung Country, Taiwan, ROC

b) Department of Ci6il and En6ironmental Engineering and Geodetic Science, The Ohio State Uni6ersity, 470 Hitchcock Hall, 2070 Neil A6enue, Columbus, OH 43210, USA

 

3. Summary.

- 본 논문을 읽게 된 계기는 현재 연구 중인 내용과 유사하게, 수질 모델과 위성 이미지를 이용하여 연구를 진행한 공통점이 있어서 읽어보게 되었다. 본 논문에서는 타이완의 Te-Chi 호소의 조류의 성장률과 호흡을 추정하기 위해 1차원 모델인 QUAL2E 모델과 2차원적 공간이미지를 제공해주는 SPOT satellite 이미지를 이용하였다.

 

4. method

- 본 논문의 전체적인 연구 진행단계는 다음과 같다. (PDF 그림 참조)

SPOT satellite에서는 NIR(near infrared) band에서 이진법을 이용하여 필요한 픽셀만을 선별하여 데이터를 추출하였으며 SPOT satellite에 맞게 개발된 경험식을 토대로 하여 클로로필-a 를 계산하였다. 한편  QUAL2E 시뮬레이션에서는 수문학적 특성에 따라 22개로 Te-Chi 호를 구분하였으며 Major contributed flow인 Shoong-Mou creek을 모델에 고려하였고 나머지 7개의 잔 지류들은 무시하였다. 모델 요소로는 온도, 풍속, 풍향, 대기압, 강수 등을 고려하였으며 파라미터들에 대한 값들은 선행연구를 참고하여 설정하였다.

 

5. Result

 

변수들의 민감도 분석에서는 respiration rate 과 maximum growth rate이 조류의 성장에 가장 큰 영향을 미치는 매개변수인 것으로 나타났다.

[PDF 그림 참고] 본 결과 그래프는 1994년 9월 5일 Te-Chi 호의 클로로필a 농도에 관한 그래프로서 SPOT satellite 과 QUAL2E 의 시뮬레이션 결과를 비교한 그래프이다. 여기에서는 SPOT satellite로 추정한 결과가 살짝 높은 경향을 보여주고 있다. 또한 위 그래프의 x축의 변수로서 element의 변화에 따라 SPOT satellite date 역시 QUAL2E값과 유사함을 보이는데 본 논문에서는 water body를 최대 93개로 나누어 시뮬레이션을 했기 때문에 위와 같은 그래프를 얻을 수 있었다.

 

6. Creativity

- 현재 진행하고 있는 연구에서 응용한다면 적용이 가능할 수 있는 부분이 있어서 선택하게 된 논문이었는데 좋은 선행연구 예시를 얻을 수 있었다. CE-QUALW2를 더 열심히 배워서 satellite과 접목할 수 있도록 생각해 보아야겠다.

 

Reviewer : 박지환 (jhjeeh@gist.ac.kr)