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목차
요약문 13
I. 서론 15
II. 레이더 강설강도 추정 기술 개발 및 현업적용 연구 17
1. 한반도 레이더 강설강도 산출시스템 현업 적용 시험기술 개발 17
가. 레이더 강설강도 합성 알고리즘 최적화 17
나. 무게식 강수계를 이용한 레이더 강설강도 합성장 보정기법 최적화 30
다. 한반도 레이더 강설강도 산출시스템 현업 적용 테스트 42
2. 강설지상관측 자료를 이용한 레이더 강설강도 산출시스템 검증 44
가. 교차검증기법을 이용한 레이더 강설강도 산출시스템 검증 44
나. 검증결과 분석을 통한 향후 개선방안제시 47
III. Solid-state 소형레이더 자료 분석·활용기술 기획연구 58
I. Solid-state 소형레이더 품질관리 기술 58
가. 이중편파변수, 시선속도 품질관리 기술 필요개발현황 분석 58
나. 가용 Solid-state 소형레이더 자료 품질 특성 기초분석 81
다. 조사된 품질관리 기술의 장·단점 분석을 통한 Solid-state 소형레이더의 한국형 품질관리 로드맵 제시 100
2. Solid-state 소형레이더 강수량, 바람장 산출 기술 105
가. 강수량/바람장 산출기술 개발현황 분석 105
나. 조사된 레이더 활용기술의 장·단점 분석을 통한 Solid-state 소형레이더의 한국형 강수량/바람장 산출 로드맵 제시 116
IV. 요약 및 결론 120
V. 참고문헌 122
표 2.1.1. 하이브리드 반사도 지도 생성을 위한 사용변수 및 임계 값 18
표 2.1.2. HSR 합성장 설정 내용 28
표 2.1.3. 레이더 강설강도 산출시스템 알고리즘 수행시간 42
표 2.2.1. 레이더별 추정강설 보정전·후 Bias, RMSE, Correlation coefficient 45
표 2.2.2. 강설유형별 강설강도 추정 관계식 52
표 3.1.1. 각 기법별 클러터 크기에 따른 오차 66
표 3.1.2. PX-1000 레이더의 제원 90
표 3.1.3. 이중편파변수 품질관리 알고리즘별 장·단점 101
표 3.1.4. 시선속도 접힘 풀기 알고리즘 별 장·단점 103
표 3.1.5. 연차별 한국형 품질관리 기술 개발 진행 예 104
표 3.2.1. 강수량 추정 알고리즘별 장·단점 117
표 3.2.2. 바람장 산출 알고리즘별 장·단점 118
표 3.2.3. 연차별 한국형 강수량·바람장 산출 기술 개발 진행 예 119
그림 2.1.1. 레이더 강설강도 산출시스템 알고리즘 흐름도 17
그림 2.1.2. 하이브리드 반사도 지도 작성 개념도 20
그림 2.1.3. HSR 지도 작성 흐름도 20
그림 2.1.4. 백령도레이더 하이브리드 고도각지도 21
그림 2.1.5. 용인테스트베드레이더 하이브리드 고도각지도 21
그림 2.1.6. 진도레이더 하이브리드 고도각지도 22
그림 2.1.7. 면봉산레이더 하이브리드 고도각지도 22
그림 2.1.8. 용인테스트베드레이더 2016년 1월 24일 0300KST 관측, 하이브리드... 24
그림 2.1.9. 백령도레이더 2016년 1월 24일 0300KST 관측, 하이브리드 반사도, 하... 25
그림 2.1.10. 진도레이더 2016년 1월 23일 2200KST 관측, 하이브리드 반사도, 하... 26
그림 2.1.11. 면봉산레이더 2016년 2월 24일 0700KST 관측, 하이브리드 반사도,... 27
그림 2.1.12. 2016년 1월 24일 0300KST 레이더 강설강도 합성 영상 29
그림 2.1.13. 3사례의 레이더에서 관측된 반사도와 강설강도 보정인자 시계열 33
그림 2.1.14. 무게식 강우량계를 이용하여 산출한 보정인자와 전도식 강우량계를... 34
그림 2.1.15. 백령도레이더 관측범위내 강우량계 정보 36
그림 2.1.16. 2016년 1월 13일 서울, 경기도지역 신적설량과 백령도에서 산출된 레... 37
그림 2.1.17. 용인테스트베드 레이더 관측범위내 강우량계 정보 38
그림 2.1.18. 2016년 1월 13일 05:00KST 용인테스트베드 레이더에서 산출된 강... 39
그림 2.1.19. 용인테스트베드 레이더 강설강도 보정인자 시계열 39
그림 2.1.20. 백령도레이더 관측범위내 강우량계 정보 40
그림 2.1.21. 2016년 1월 19일 04:00KST 진도레이더에서 산출된 강설강도 및 하... 41
그림 2.1.22. 진도레이더 강설강도 보정인자 시계열 41
그림 2.1.23. 오성산레이더 강설강도 보정인자 시계열 및 레이더 관측영상 43
그림 2.2.1. 진도, 용인, 오성산레이더의 보정전·후 강설강도 산포도 45
그림 2.2.2. 2016년 1월 24일 03:00... 46
그림 2.2.3. 한반도레이더 합성 보정... 46
그림 2.2.4. 레이더에서 산출된 강설강도와 지상강우계에서 관측된... 48
그림 2.2.5. 레이더에서 관측된 영역과 실재 지상관측과의... 48
그림 2.2.6. 실시간으로 산출한 강설강도 관계식의 계수 값 49
그림 2.2.7. 반사도-강설강도 산포도 52
그림 2.2.8. Rapid Update Cylcle(RUC;Benjamin) 모델에서 산출된 시... 53
그림 2.2.9. 지상에서 관측된 시간대별 강수유형 정보 53
그림 2.2.10. 습구온도 연직구조의 4가지 유형 55
그림 2.2.11. 습구온도 연직구조를 사용한 강수유형 분류 흐름도 55
그림 2.2.12. 모델에서 산출된 시간별 습구온도 연직구조(a), (c), (e), 강수유형 알... 56
그림 2.2.13. 레이더에서의 강수유형 분류 결과 57
그림 3.1.1. 일본 MLIT X-band MP radar Network의 위치 및 관측범위(80... 59
그림 3.1.2. 지형 클러터의 장기간 평균 반사도 관측 결과 62
그림 3.1.3. 우량계를 통해 검증한 지형 클러터의 장기간 관측으로 계산한 시스템... 63
그림 3.1.4. 지형 클러터 맵 예시; a. 5분 누적, b. 4일 누적 66
그림 3.1.5. 각 기법에 대한 클러터 사이즈별 보간 결과; True Reflectivity : 클... 67
그림 3.1.6. WiBEX 레이더의 전체 펄스길이(61㎲)내에 송신하... 69
그림 3.1.7. WiBEX 레이더의 펄스별 관측 영역 및 반사도 관측 민감도 70
그림 3.1.8. WiBEX 레이더의 3:2 PRF 적용 예시 70
그림 3.1.9. 실시간 Two-dimensional dealiasing 적용을 위한 흐름... 73
그림 3.1.10. Two-dimensional dealiasing 적용에 따른 접힘... 74
그림 3.1.11. 그림 3.1.10의 주요영역의 확대도; A.좌 : 접힘 풀기 전, A.우 : 접... 74
그림 3.1.12. Four-dimensional dealiasing 적용 결과 다중 접힘 현상이 해결되며... 77
그림 3.1.13. 최대 시선속도가 11.5㎳-1인 경우의 이상적인 시선속도의 방위각별...(이미지참조) 78
그림 3.1.14. 2002년 12월 2일 미국 KDTX WSR-88D 레이더로 관측한 겨울철... 80
그림 3.1.15. EWR 레이더 PPI 1° 고도각, 2016년 7월 6일 16:18 UTC 83
그림 3.1.16. EWR 레이더 25km 범위 PPl 1° 고도각, 2016년 7월 6일 16:18 UTC 84
그림 3.1.17. EWR 레이더 10km 범위 PPl 1° 고도각, 2016년 7월 6일 16:18 UTC 85
그림 3.1.18. EWR 레이더 310° 방위각의 A-scope 1° 고도각, 2016년 7월 6일... 86
그림 3.1.19. EWR 레이더 310° 방위각의 A-scope 1° 고도각, 2016년 7월 6일... 86
그림 3.1.20. EWR 레이더 방위각 평균의 A-scope 1° 고도각, 2016년 7월 6일... 87
그림 3.1.21. EWR 레이더 QVP 영상 7° 고도각 사용, 2016년 7월 6일 89
그림 3.1.22. PX-1000 레이더 PPI 3.2° 고도각, 2014년 3월 12일 09:11 UTC 92
그림 3.1.23. PX-1000 레이더 PPI 2.4° 고도각, 2016년 9월 10일 09:00 UTC 93
그림 3.1.24. PX-1000 레이더 270° 방위각의 A-scope 3.2° 고도각, 2014년 3월... 94
그림 3.1.25. PX-1000 레이더 245° 방위각의 A-scope 3.2° 고도각, 2014년 3월... 95
그림 3.1.26. PX-1000 레이더 44° 방위각의 A-scope 2.4° 고도각, 2016년 9월... 95
그림 3.1.27. PX-1000 레이더 방위각 평균의 A-scope 3.2° 고도각, 2014년 3월... 96
그림 3.1.28. PX-1000 레이더 방위각 평균의 A-scope 2.4° 고도각, 2016년 9월... 96
그림 3.1.29. PX-1000 레이더 QVP 영상 3.2° 고도각 사용, 2014년 3월 12일 98
그림 3.1.30. PX-1000 레이더 QVP 영상 2.4° 고도각 사용, 2016년 9월 10일 99
그림 3.2.1. 강수 유형별 반사도에 따른 강수강도 산출 결과; A. 전체 사례, B. 대... 106
그림 3.2.2. R-Z강수 추정결과 107
그림 3.2.3. 우적계 및 강수 추정 기법별 강수량 산출 결과 107
그림 3.2.4. 강수 추정 기법 및 사례별 우적계와 비교 결과 108
그림 3.2.5. Z-KDP방식으로 산출한 KDP(푸른선)와 기존 관측 KDP로부터 노이즈...(이미지참조) 109
그림 3.2.6. 3대의 비균질 파장 레이더에 대한 R-ZH a.와 R-AH방식 b.의 합성...(이미지참조) 109
그림 3.2.7. Monostatic 레이더의 송신기 위치에 따른 연직, 수평 바람의 표준편... 111
그림 3.2.8. 바람장 산출 결과(화살표)와 그 표준편차(실선); a. Bistatic, b.... 112
그림 3.2.9. 검증을 위한 WRF 모델의 u, v, w 자료 115
그림 3.2.10. WRF 모델의 u, v, w로부터 산출한 시선속도를 이용하여 변분법을... 115
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