1. Title & Journal
- Hyperspectral remote sensing of cyanobacteria in turbid productive water using optically active pigment, chlorophyll a and phycocyanin
Journal of Remote Sensing of Environment 112 (2008) 4009-4019page.
2. Author's Background
- Kaylan Randolpha,d* Jeff Wilsona, Lenore Tedescob,d, Lin Lib, D.Lani Pascuald, ,
Emmanuel Soyeuxc
a Department of Geography, Indiana University-Purdue University, Indianapolis, United States
b Department of Earth Sciences, Indiana University-Purdue University, Indianapolis, United States
c Veolia Environment, France
d Center for Earth and Environmental Science, Indiana University-Purdue University, Indianapolis, United States
3. Summary
- 이 논문의 연구목적은 반경험적으로 사용되고 있는 원격탐사 방법에 대한 검정과 통해서 이를 확장하고 발전시키기 위함이다. 또한 이 연구를 통해서 내륙의 저수지들에서 활용될 수 있는 시아노박테리아(남조류)의 농도와 이를 토대로 한 맵핑의 상관관계를 연구하기 위한 목적이다.
미국 인디애나폴리스는 반경험인 알고리즘 모델을 사용하며 동시에ASD fieldspec 이라는 방식의 분광복사기를 이용해서 조류를 예보하고 있다. 이 논문은 궁극적으로 이 모델링이 연구지역의 탁도가 높은 지역의 남조류의 증식을 예측하는데 적당한지를 알아보는 연구논문이다. 이를 위해서 미국 인디애나폴리스의 탁도가 심한 저수지들을 대상으로 54개 지점의 샘플링 지점을 선정하고 9월 6일과 7일 이틀간, 현장의 반사도(reflectance spectra)를 측정하였다. 샘플링 지점의 표층의 물은 실험실에서 피코시아닌의 농도와 물의 질적인 지표를 나타내줄 수 있는 기타 물리화학적 특성을 측정하였다.
이 논문에서 말하는 알고리즘은 2005년에 Simis et al에 의해 알려진 모델이다. 미국에서는 탁도가 심한 저수지의 이 모델링을 적용하여 피코시아닌을 측정함으로서 시아노박테리아의 생물량을 예측하였다.
4. Conclusion
클로로필과 피코시아닌은 665nm와 620nm에서 각각 측정하였고
620nm에서 흡수계수 0.0070m2mgPC-1 , r2value 0.85 (n=48, p<0.0001), RMSE 19.54ppb
결론은 이 알고리즘은 결론적으로 피코시아닌의 농도를 추정하기에 적당한 모델임을 입증하고 있다. 피코시아닌의 농도가 물에서 측정되었을 때의 에러가 가장 크더라도 10pp를 넘지 않는 것으로 조사되었으며 피코시아닌이 높게 나타나는 것이 클로로필 a와는 낮은 상관관계에 있다고 밝혀냈다. 피코시아닌과 시아노박테리아의 생물학적 부피(biovolume)는 높은 상관관계(r=0.89)가 나타남으로서 입증되었고 클로로필a 농도와 시아노박테리아의 생물학적 부피(biovolume)는 낮은 상관관계(r=0.66)가 나타남으로 상관관계가 높지 않음을 나타내었다.
5. Originality and Creativity
여기서 밝힌 결과들이 시아노박테리아와 피코시아닌의 기본적인 관계 안에서 biovolume과의 상관관계가 뚜렷하다는 연구 결과를 내놓았지만, 단지 연구 배경이 여름날의 이틀에 불과하다는 사실이 한계점으로 작용하므로 계절적으로 보정할 수 있는 연구가 더 진행되면 신빙성있는 연구결과를 얻을 수 있을 것으로 추정하였다.
Reviewer : 박지환 (jhjeeh@gist.ac.kr)
Author's E-mail : kaylan.randolph@uconn.edu(K.Randolph).