표제지
제출문
연구수행자
목차
제1장 서론 23
제1장 목차 25
제1장 서론 27
제2장 소형강우레이더의 운영 및 자료 활용 31
제2장 목차 33
제2장 소형 강우레이더의 운영 및 자료 활용 35
2.1. 소형 강우레이더의 운영 및 기기 보정 35
2.1.1. 소형 강우레이더의 정기적인 점검 50
2.1.2. 소형 강우레이더 관측 자료 관리 51
2.1.3. 소형 강우레이더의 기기보정 60
2.2. 소형 강우레이더와 임진강 강우레이더 관측 자료의 비교 분석 67
2.2.1. 소형 강우레이더와 임진강 강우레이더의 포맷 표준화 작업 67
2.2.2. 소형 강우레이더와 임진강 강우레이더의 반사도 자료 비교 74
2.2.3. TM, 소형 강우레이더, 임진강 강우레이더의 강우강도 비교 84
2.3. 소형 강우레이더 관측 자료의 품질관리 및 적용성 분석 96
2.3.1. 지형에코 제거 96
2.3.2. 소형 강우레이더 관측 자료의 적용성 분석 102
제3장 MRR을 활용한 임진강 강우레이더 최적화 개선 103
제3장 목차 105
제3장 MRR을 활용한 임진강 강우레이더 최적화 개선 107
3.1. Micro Rain Radar(MRR)의 관측원리 및 자료처리 특성 107
3.1.1. MRR의 관측원리 및 특성 107
3.1.2. 입자크기분포 계산 114
3.1.3. 적분 강우 파라메타의 계산 117
3.1.4. 오차의 고려 120
3.2. MRR의 관측자료 수집 및 강우특성 분석 124
3.2.1. 관측소 위치 124
3.2.2. 관측자료 수집 및 분석대상 강우사례의 특성 124
3.3. DSD(Drop Size Distribution)를 이용한 반사도와 강우강도 127
3.3.1. 강우사례별 MRR 레이더 반사도(Z)의 연직 변화 127
3.3.2. 강우사례별 Z-R 관계식 분석 128
3.4. MRR로 산출한 Z-R 관계식의 임진강 강우레이더 적용 132
3.4.1. MRR 관측 자료와 임진강 강우레이더 관측 자료의 비교 132
3.4.2. MRR 자료를 이용한 임진강 강우레이더 Z-R 관계식 추정 134
3.4.3. 임진강 강우레이더 Z-R 관계식의 적정성 검토 136
제4장 임진강 강우레이더 품질관리 기법 개선 139
제4장 목차 141
제4장 임진강 강우레이더 품질관리 기법 개선 143
4.1. 지형에코 제거 알고리즘 개발 143
4.1.1. 지형에코 지도 작성 (RVP6) 151
4.1.2. 지형에코 제거 알고리즘 개발 (RVP6) 157
4.1.3. 소실된 반사도 복원 알고리즘 개발 (RVP6) 172
4.1.4. 지형에코 지도 작성 (RVP8) 180
4.1.5. 지형에코 제거 알고리즘 개발 (RVP8) 184
4.1.6. 소실된 반사도 복원 알고리즘 개발 (RVP8) 199
4.2. 차폐조사 및 차폐지역 보정 알고리즘 개발 206
4.2.1. 관측 자료를 이용한 관측 차폐율 분석 (RVP6) 208
4.2.2. 차폐 지역의 강우 자료 보정 알고리즘 개발 (RVP6) 209
4.2.3. 관측 자료를 이용한 관측 차폐율 분석 (RVP8) 224
4.2.4. 차폐 지역의 강우 자료 보정 알고리즘 개발 (RVP8) 225
4.3. 강우레이더 품질관리 알고리즘 개발 234
4.3.1. 지형에코 제거 및 복원 시스템 개발 234
4.3.2. 차폐 보정 시스템 개발 237
4.3.3. 레이더 반사도 누적 파일 표출 프로그램 238
4.3.4. 지형차폐 보정 지도 표출 프로그램 243
4.3.5. 레이더 반사도 누적 파일의 구조 244
4.3.6. 반사도 복원된 레이더 자료의 저장 245
제5장 임진강 강우레이더 강우산정시스템 개발 247
제5장 목차 249
제5장 임진강 강우레이더 강우산정시스템 개발 251
5.1. 품질관리 알고리즘 연계 251
5.1.1. 지형에코 제거 알고리즘 및 복원 알고리즘 적용 251
5.1.2. 차폐 보정 알고리즘 적용 254
5.2. 정량적인 강우 산정 프로그램 시험운영 255
5.2.1. 실시간 보정 방법을 이용한 레이더 강우량 개선 255
5.2.2. TM과 실시간 보정 방법의 결과 비교 261
5.2.3. 실시간 보정 방법을 이용한 강우산정 프로그램 시험 운영 294
5.3. 면적 강우량 산정 알고리즘 개발 307
5.3.1. 실시간 보정 방법 결과를 이용한 면적 강우량 산정 307
5.3.2. 기존의 Z-R 관계식을 이용한 면적 강우량 산정 317
5.3.3. 기존 Z-R 및 실시간 보정 방법을 이용한 면적 강우량 비교 318
5.4. 강우산정 시스템 개발 326
5.4.1. 최적 강우산정 시스템 개발 326
5.4.2. 강우산정 시스템 시험 운영 332
제6장 레이더를 이용한 강수예측시스템 개발 기본계획 수립 349
제6장 목차 351
제6장 레이더를 이용한 강수예측시스템 개발 기본계획 수립 353
6.1. 국내외 단시간 강우 예측 기술 현황 조사 353
6.1.1. 홍콩 사례 - SWRILS 355
6.1.2. 미국 - Auto-Nowcaster 362
6.1.3. 캐나다 - MAPLE 382
6.1.4. 그 외 단시간 강우 예측 기술 392
6.2. 단시간 강우 예측시스템 개발을 위한 기본계획 수립 395
6.2.1. 국내외 단시간 강우 예측기술 비교 395
6.2.2. 단시간 강우예측 기술 개발을 위한 기본계획 수립 397
제7장 결론 403
제7장 목차 405
제7장 결론 407
7.1. 결론 407
7.1.1. 소형 강우레이더의 운영 및 자료 활용 408
7.1.2. MRR을 활용한 임진강 강우레이더 최적화 개선 409
7.1.3. 임진강 강우레이더 품질관리 기법 개선 411
7.1.4. 임진강 강우레이더 강우산정시스템 개발 414
7.1.5. 레이더를 이용한 강수예측시스템 개발 기본계획 수립 415
참고문헌 417
서지자료 428
표 2.1.1. MiniMax-250C 안테나 제원 37
표 2.1.2. MiniMax-250C 송신기 제원 37
표 2.1.3. MiniMax-250C 수신기 제원 38
표 2.1.4. RADSYS 3000 제원 39
표 2.1.5. 반경 30km 관측 전략 40
표 2.1.6. 반경 60km 관측 전략 41
표 2.1.7. 관측 전략 수립을 결정하는 요소와 관련 요소들 42
표 2.1.8. 소형 강우레이더의 펄스 길이와 거리 분해능 43
표 2.1.9. 소형 강우레이더의 펄스 길이 및 반경 대비와 거리 분해능 44
표 2.1.10. 펄스 길이에 따른 평균송신전략 및 관측 반경 46
표 2.1.11. PRF에 따른 스캔 성능 49
표 2.1.12. 월간 점검 일지 특이사항 50
표 2.1.13. 2006년 일별 원시 볼륨 자료 개수 51
표 2.1.14. 2006년 9월~12월 기간의 일별 원시 볼륨자료 생성 효율 52
표 2.1.15. 원시 산출물 파일명 56
표 2.1.16. 원시 산출물의 구조 56
표 2.1.17. raw prod bhdr의 구조 57
표 2.1.18. 소형 강우레이더 생성 산출물 57
표 2.1.19. 소형 강우레이더 캘리브레이션 및 기기 보정 내용 60
표 2.2.1. UF의 구조 68
표 2.2.2. MANDANTORY HEADER의 구조 69
표 2.2.3. OPTIONAL HEADER의 구조 71
표 2.2.4. DATA HEADER의 구조 71
표 2.2.5. FIELD HEADER의 구조 72
표 2.2.6. RSL에서 지원하는 레이더 자료 및 지원 루틴 73
표 2.2.7. RSL의 SIGMET 지원 루틴 73
표 2.2.8. 임진강 및 소형 강우레이더와 소형 강우레이더 반경 60km내 TM 정보 75
표 2.2.9. 2006년 5월 5일 사례의 법원 TM 강우량과 두 강우레이더 강우량 사이의 비교 결과 89
표 2.2.10. 2006년 5월 5일 사례의 신산 TM 강우량과 두 강우레이더 강우량 사이의 비교 결과 89
표 2.2.11. 2006년 5월 5일 사례의 용연 TM 강우량과 두 강우레이더 강우량 사이의 비교 결과 89
표 2.2.12. 2006년 7월 16일 사례의 법원 TM 강우량과 두 강우레이더 강우량 사이의 비교 결과 94
표 2.2.13. 2006년 7월 16일 사례의 신산 TM 강우량과 두 강우레이더 강우량 사이의 비교 결과 94
표 2.2.14. 2006년 7월 16일 사례의 용연 TM 강우량과 두 강우레이더 강우량 사이의 비교 결과 94
표 3.2.1. 분석대상 강우사례 및 총강우량 125
표 3.2.2. 각 사례일별 ZR 관계식 계수(고도 30 m) 129
표 3.2.3. 고도별 Z-R 계수의 변화 131
표 3.4.1. TM 및 레이더 누적 강우량 비교 136
표 4.1.1. RVP6 시스템의 관측 스케줄 152
표 4.1.2. RVP6 자료의 고도각별 최고 누적 반사도에 대한 각 누적 반사도의 백분율과 빈도 분포 158
표 4.1.3. RVP8 시스템의 관측 스케줄 180
표 4.1.4. RVP8 자료의 고도각별 최고 누적 반사도에 대한 각 누적 반사도의 백분율과 빈도 분포 185
표 4.3.1. 레이더 반사도 누적 파일 표출 프로그램 기능 240
표 4.3.2. 레이더 반사도 누적 파일 설명 244
표 4.3.3. RAW 파일과 지형에코 영역의 반사도 복원 후 UF 파일의 용량 비교 245
표 5.2.1. Z-R 관계식의 변수 a, b의 변화 255
표 5.2.2. 임진강 유역내 TM 지점의 위치 정보 270
표 5.2.3. 봉암지점 TM 강우량과 차폐 및 보정 전ㆍ후 레이더 강우량의 비교 291
표 5.2.4. 법원지점 TM 강우량과 차폐 및 보정 전ㆍ후 레이더 강우량의 비교 291
표 5.2.5. 노곡지점 TM 강우량과 차폐 및 보정 전ㆍ후 레이더 강우량의 비교 291
표 5.2.6. 신산지점 TM 강우량과 차폐 및 보정 전ㆍ후 레이더 강우량의 비교 293
표 5.2.7. 용연지점 TM 강우량과 차폐 및 보정 전ㆍ후 레이더 강우량의 비교 293
표 5.2.8. 시험 운영 사례 294
표 5.3.1. 면적 강우량 산정 자료 구분 기호 308
표 5.4.1. 강우산정시스템의 테이블 구성 329
표 5.4.2. tm 테이블 구성 329
표 5.4.3. tm_rain 테이블 구성 329
표 5.4.4. tm_rain 테이블 구성 329
표 5.4.5. imj_rain 테이블 구성 330
표 5.4.6. basin_rain 테이블 구성 330
표 5.4.7. 한강홍수통제소 DB 접속 프로그램 331
표 5.4.8. get_tmid.php 기능 331
표 5.4.9. get_tmrain.php 기능 332
표 5.4.10. get_cmrain.php 기능 332
표 5.4.11. 강우산정 시스템 시험 운영 사례 332
표 6.1.1. 단기 강우 예측 모형의 종류 354
표 6.1.2. SWIRLS의 예보항목별 예보 시간 357
표 6.1.3. Auto-Nowcaster의 소프트웨어 처리와 예보장(예보인자 목록은 표 6.1.4를 참조)을 포함한 시스템 처리(알고리즘 분석) 목록. VAD는 Velocity Azimuth Display이며, RUC는 Rapid Update Cycle. 367
표 6.1.4. Auto-Nowcaster의 예보인자 목록. 각 항목의 설명과 함께 퍼지로직을 이용하여 상대적인 가중치 368
표 6.1.5. Wilson and Schreiber(1986)의 결론을 뇌우 실황 예보에 적용한 결과 결과에 대한 요약. 교차각 30° 미만의 경계는 충돌로 정의함. 381
표 6.1.6. 단시간 강우예측기술 현황 392
표 6.2.1. 단시간 강우 모형의 분류 396
표 6.2.2. 단시간 강우모형의 한반도 적용 가능성 평가 397
표 6.2.3. 해외 모형 도입안과 자체 모형 개발안의 비교 400
표 7.1.1. 소형 강우레이더 캘리브레이션 및 기기 보정 내용 408
그림 2.1.1. 소형 강우레이더 외관 36
그림 2.1.2. RADSYS-3000TM의 주표출 화면 39
그림 2.1.3. 2006년 9월~12월 기간의 월별 원시 볼륨 자료 생성 효율 그래프 53
그림 2.1.4. 소형레이더 자료 백업 시스템 54
그림 2.1.5. 백업 프로그램에서 DRIVE 지정 화면 55
그림 2.1.6. 백업 프로그램에서 운영화면 55
그림 2.1.7. 소형 강우레이더 산출물 영상:(a) BASE, (b) CAPPI, (c) Col Max, (d) Echo Tops, (e) PPI, (f) VIL, (g) PCP. 58
그림 2.1.8. (a) 안테나 회전 방향 변경 전 반사도 영상(2006년 10월 17일 1040 KST), (b) 안테나 회전 방향 변경 후 반사도 영상(2006년 10월 17일 1053 KST) 62
그림 2.1.9. 소형 강우레이더의 전경 (a) 제습장치 설치 이전, (b) 제습장치 설치 이후 63
그림 2.1.10. 소형 강우레이더 제습 장치 확대 모습 63
그림 2.1.11. 소형 강우레이더 제습 설비 (a) 환풍구 설치 모습 (b) 도파관 부분의 방수처리 모습 64
그림 2.1.12. 소형 강우레이더 분해 및 청소 이전 상태 (a) 방위각 기어 (b) 페데스틀 내부 65
그림 2.1.13. 소형 강우레이더 분해 및 청소 이후 상태 (a) 방위각 기어 (b) 페데스틀 내부 66
그림 2.2.1. (a) 임진강 강우레이더 관측 반경 170km 내 소형 강우레이더 및 TM 분포, (b) 소형 강우레이더 관측 반경 30 km 내 임진강 강우레이더 및 TM분포 75
그림 2.2.2. 레이더 반사도 인자의 이중 선형 내삽법(Mohr and Vaughan, 1979) (a) 임의의 고도각 내에서 R, θ의 직교좌표계의 투영 지점의 이중 선형 내삽을 위한 추출 격자, (b) 서로 다른 고도각에서 이중 선형 내삽을 통해 얻은 반사도를 R, θ, φ 직교좌표계의 투영 지점의 이중 선형 내삽을 위한 추출 격자 77
그림 2.2.3. 2006년 5월 5일 임진강 강우레이더 1.5km CAPPI 1시간 평균 반사도(왼편)영상과 소형 강우레이더 1.5km CAPPI 1시간 평균 반사도(오른편)영상 78
그림 2.2.4. 2006년 5월 5일 (a) 법원, (b) 신산, (c) 용연 지점의 임진강 및 소형 강우레이더의 1.5km CAPPI 1시간 누적 반사도 히스토그램 80
그림 2.2.5. 2006년 7월 16일 임진강 강우레이더 1.5km CAPPI 1시간 평균 반사도(왼편)영상과 소형 강우레이더 1.5km CAPPI 1시간 평균 반사도(오른편)영상 81
그림 2.2.6. 2006년 7월 16일 (a) 법원, (b) 신산, (c) 용연 지점의 임진강 및 소형 강우레이더의 1.5km CAPPI 1시간 누적 반사도 히스토그램 83
그림 2.2.7. 지상 우량계 연직 상공에서 레이더 1.5km CAPPI로부터 강우강도를 추출하는 모식도 84
그림 2.2.8. 2006년 5월 5일 임진강 강우레이더 1.5km CAPPI 1시간 누가 강우강도(왼편)영상과 소형 강우레이더 1.5km CAPPI 1시간 누가 강우강도(오른편)영상 86
그림 2.2.9. 2006년 5월 5일 (a) 법원, (b) 신산, (c) 용연 지점의 임진강 및 소형 강우레이더의 1.5km CAPPI 1시간 누가 강우강도와 TM 1시간 누가 강우강도 시계열 그래프 88
그림 2.2.10. 2006년 5월 5일의 TM 지상강우량에 따른 소형레이더 강우량의 오차 변화율:(a) 법원, (b) 신산, (c) 용연 90
그림 2.2.11. 2006년 7월 16일 임진강 강우레이더 1.5km CAPPI 1시간 누가 강우강도(왼편)영상과 소형 강우레이더 1.5km CAPPI 1시간 누가 강우강도(오른편)영상 91
그림 2.2.12. 2006년 7월 16일 (a) 법원, (b) 신산, (c) 용연 지점의 임진강 및 소형 강우레이더의 1.5km CAPPI 1시간 누가 강우강도와 TM 1시간 누가 강우강도 시계열 그래프 93
그림 2.2.13. 2006년 5월 5일의 TM 지상강우량에 따른 소형레이더 강우량의 오차 변화율:(a) 법원, (b) 신산, (c) 용연 95
그림 2.3.1. 소형 강우레이더의 누적 반사도 자료 97
그림 2.3.2. 누적된 반사도 지도에서 최대 반사도에 대한 누적 빈도 그래프 98
그림 2.3.3. 누적된 반사도 자료를 이용한 지형에코 제거 전, 후 자료(2006년 10월 18일 0400 KST) 99
그림 2.3.4. IIR 필터로 제거한 반사도 영상(2006년 9월 5일 0030KST) 101
그림 3.1.1. MRR 블록 다이어그램. ① Gunn-Diode-Oscillator with mixing diode ② Low noise IF amplifier with equalizer function ③ Clock and modulation generator with variable modulation amplitude ④ Anti aliasing filter ⑤ Digital signal Processor(23 FFT/s) 108
그림 3.1.2. 정지 점 목표물로 부터의 송수신 신호. 위(a):송신신호 및 반사 에코의 주파수 변화, 아래(b):믹서출력 109
그림 3.1.3. 정지 점 목표물의 스펙트럼. 위 그림:믹서 출력, 아래 그림:믹서 출력의 스펙트럼 110
그림 3.1.4. 움직이는 목표물. 위 그림:믹서 신호, 아래 그림:에코 스펙트럼. 스펙트럼 선(굵은 실선)들과 그 옆에 있는 고조파(harmonics)(점선) 선들의 간격은 도플러 변위(Doppler shift)와 같다. 113
그림 3.1.5. 강우입자의 낙하속도 그래프(상승기류가 없다고 가정) 115
그림 3.1.6. 강우강도별 강우입자 크기와 differential rain rate와의 비교 117
그림 3.2.1. 강우 관측소 위치(MRR, 임진강 레이더, 연구용 레이더) 124
그림 3.2.2. TM 및 MRR의 시간별 누가 강우량 변화도 126
그림 3.3.1. MRR로 관측한 DSD로부터 구한 Z-R 산포도 및 Z-R 계수(실선:고도 30 m, 점선 고도 300 m) 127
그림 3.3.2. MRR로 관측한 DSD로부터 구한 Z-R 산포도 및 Z-R 계수 128
그림 3.3.3. 각 사례별 고도별 Z-R 계수의 변화 다이어그램 130
그림 3.4.1. 각 사례별 MRR의 Z 및 강화레이더 Z 비교(실선:MRR-Z, '+':IIR 필터 적용한 강화 Z, 'ㅁ':부분차폐 보정 알고리즘으로 보정한 강화 Z) 133
그림 3.4.2. TM 강우량 및 레이더 강우량의 비교(실선:TM, 점선:MRR Z-R 적용, 파선:강화 Z-R관계식, 점파선:부분차폐보정 반사도에 MRR Z-R 적용) 134
그림 4.1.1. IIR 필터 (1~7번 필터) 145
그림 4.1.2. 임진강 강우레이더로 IIR 필터 3번을 적용하여 관측한 2004년 2월 21일 2000 KST의 고도각 0.41˚, 반경 60 km PPI반사도 영상:(a) IIR 필터 보정 전(ZT), (b) IIR 필터 보정 후(DZ) 146
그림 4.1.3. 임진강 강우레이더로 IIR 필터 3번을 적용하여 관측한 2004년 2월 21일 2000 KST의 고도각 0.41˚, 반경 170 km Azimuth-Bin display 영상:(a) IIR 필터 보정 전(ZT), (b) IIR 필터 보정 후(DZ), (c) ZT-DZ 반사도 차이 영상, (d) IIR 필터에서 stop band width 영역 148
그림 4.1.4. 임진강 강우레이더로 IIR 필터 3번을 적용하여 관측한 2004년 2월 21일 2000 KST의 고도각 2.20˚, 반경 170 km Azimuth-Bin display 영상:(a) IIR 필터 보정 전(ZT), (b) IIR 필터 보정 후(DZ), (c) ZT-DZ 반사도 차이 영상, (d) IIR 필터에서 stop band width 영역 149
그림 4.1.5. 임진강 강우레이더로 IIR 필터 3번을 적용하여 관측한 2004년 2월 21일 2000 KST의 고도각 2.20˚, 반경 170 km Azimuth-Bin display 영상:(a) ZT-DZ 반사도 차이 영상, (d) 시선속도 영상 150
그림 4.1.6. RVP6의 ZT 누적지도(2004년 1월 1일 0000KST~10월 17일 0806 KST) 155
그림 4.1.7. RVP6 자료의 반사도 빈도 분포 162
그림 4.1.8. RVP6의 ZT를 이용한 지형에코지도 163
그림 4.1.9. 임진강 강우레이더의 관측 고도각 0.41˚에 대한 (a) 2004년 1월 1일 0025 KST의 ZT 자료와 (b) 지형에코 지도 165
그림 4.1.10. 2004년 7월 4일 1148 KST의 (a) ZT 영상, (b) IIR 필터를 이용한 지형에코 제거 영상, (c) 지형에코 지도를 이용한 지형에코 제거 영상 166
그림 4.1.11. 레이더 반사도 인자의 이중 선형 내삽법(Mohr and Vaughan, 1979) (a) 임의의 고도각 내에서 R, θ의 직교좌표계의 투영 지점의 이중 선형 내삽을 위한 추출 격자, (b) 서로 다른 고도각에서 이중 선형 내삽을 통해 얻은 반사도를 R, θ, φ 직교좌표계의 투영 지점의 이중 선형 내삽을 위한 추출 격자 173
그림 4.1.12. 2004년 7월 4일 1148 KST (a) 지형에코 제거 영상, (b) 지형에코 복원 영상 174
그림 4.1.13. 소실된 지형에코 영역 반사도 복원도 180
그림 4.1.14. RVP8의 ZT 누적지도(2005년 7월 1일 0000KST~2006년 6월 30일 2354KST) 182
그림 4.1.15. RVP8 자료의 반사도 빈도 분포 184
그림 4.1.16. RVP6 자료와 RVP8 자료의 지형에코 지도 189
그림 4.1.17. RVP8의 DZ를 이용한 지형에코 지도 190
그림 4.1.18. 임진강 강우레이더의 관측 고도각 0.41˚에 대한 (a) 2006년 1월 4일 2000 KST DZ 자료와 (b) 지형에코 지도 192
그림 4.1.19. 2006년 5월 6일 0200 KST (a) DZ 영상, (b) 지형에코 지도를 이용한 지형에코 제거 영상 193
그림 4.1.21. 2006년 5월 6일 0200 KST (a) 지형에코 제거 영상, (b) 지형에코 복원 영상 200
그림 4.2.1. 장기 누적 모형도 및 사례 (a) 장기 누적을 통한 균일한 강수 분포의 모형도, (b) 기상 연구소 무안 레이더의 고도각 5.0˚에 대한 강우 누적 자료 207
그림 4.2.2. 보정 개념도 (a) 레이더 자료의 장기 누적, (b) 부분차폐 영역 보정 207
그림 4.2.3. RVP6 자료의 반사도 빈도 분포 208
그림 4.2.4. 반경 90km 지점의 차폐율 209
그림 4.2.5. 고도각별 차폐 보정 지도 212
그림 4.2.6. 관측 방향에 따른 완전-부분차폐 변화 214
그림 4.2.7. 2004년 7월 4일 1148 KST의 관측 고도각 1.00˚에 대한 (a)차폐 보정 전 영상과 (b)차폐 보정 후 영상 214
그림 4.2.8. 2004년 7월 4일 1148 KST의 층운형 강우 사례에 대한 (a) 차폐 보정 전 영상, (b) 차폐 보정 후 영상 215
그림 4.2.9. (a)차폐 보정한 IMJ 영상, (b)GDK CZ 영상 222
그림 4.2.10. RVP8 자료의 반사도 빈도 분포 224
그림 4.2.11. 반경 90km 지점의 차폐율 225
그림 4.2.12. 고도각별 차폐 보정 지도 226
그림 4.2.13. 2006년 5월 6일 0200 KST의 강우 사례에 대한 (a) 차폐 보정 전 영상, (b) 차폐 보정 후 영상 228
그림 4.3.1. 레이더 자료 누적 프로그램 236
그림 4.3.2. 지형에코 지도 작성 237
그림 4.3.3. 차폐 보정 지도 작성 238
그림 4.3.4. 레이더 반사도 누적 파일 표출 프로그램 239
그림 4.3.5. 레이더 반사도 누적 RayGate 표출 영상 241
그림 4.3.6. 레이더 반사도 누적 PPI 표출 영상 242
그림 4.3.7. 지형차폐 보정 지도 표출 프로그램 243
그림 4.3.8. 레이더 반사도 누적 파일 구조도 245
그림 4.3.9. UF 저장 도형도 246
그림 5.1.1. 지형에코 제거 및 복원 알고리즘 적용 방법 253
그림 5.1.2. 차폐 보정 알고리즘 적용 방법 254
그림 5.2.1. 실시간 보정의 자료흐름도(10분 간격의 레이더 자료 산출 가정) 260
그림 5.2.2. TM강우량과 레이더 강우량의 시간오차 다이어그램 261
그림 5.2.3. 30분 강우량 산정 절차 261
그림 5.2.4. 실시간 보정을 적용한 지상강우량 추정 절차 263
그림 5.2.5. 2006년 7월 16일 0100 KST의 차폐 및 실시간 보정 전, 후 임진강 강우레이더 1.5 km CAPPI 30분 강우강도 영상:(a) 차폐 및 실시간 보정 전, (b) 차폐 보정 후 실시간 보정 전, (c) 차폐 보정 전 실시간 보정 후, (d) 차폐 및 실시간 보정 후 266
그림 5.2.6. 2006년 7월 16일 0500KST의 차폐 및 실시간 보정 전, 후 임진강 강우레이더 1.5 km CAPPI 30분 강우강도 자료:(a) 차폐 및 실시간 보정 전, (b) 차폐 보정 후 실시간 보정 전, (c) 차폐 보정 전 실시간 보정 후, (d) 차폐 및 실시간 보정 후 267
그림 5.2.7. 2006년 7월 16일 0900KST의 차폐 및 실시간 보정 전, 후 임진강 강우레이더 1.5 km CAPPI 30분 강우강도 자료:(a) 차폐 및 실시간 보정 전, (b) 차폐 보정 후 실시간 보정 전, (c) 차폐 보정 전 실시간 보정 후, (d) 차폐 및 실시간 보정 후 268
그림 5.2.8. 2006년 7월 16일 1300KST의 차폐 및 실시간 보정 전, 후 임진강 강우레이더 1.5 km CAPPI 반사도 자료:(a) 차폐 및 실시간 보정 전, (b) 차폐 보정 후 실시간 보정 전, (c) 차폐 보정 전 실시간 보정 후, (d) 차폐 및 실시간 보정 후 269
그림 5.2.9. 2006년 7월 16일 0000 KST~1454 KST 기간 봉암지역의 차폐 및 실시간 보정에 따른 강우강도 시계열 변화 그래프 (a) 30분 강우강도, (b) 누적강우량, (c) 누적강우량의 절대오차, (d) 누적강우량의 상대오차, (e) TM 강우량과 레이더 강우량 사이의 산포도, (f) TM 강우강도에 따른 절대오차 272
그림 5.2.10. 2006년 7월 16일 0000 KST~1454 KST 기간 법원지역의 차폐 및 실시간 보정에 따른 강우강도 시계열 변화 그래프:(a) 30분 강우강도, (b) 누적강우량, (c) 누적강우량의 절대오차 (d) 누적강우량의 상대오차, (e) TM 강우량과 레이더 강우량 사이의 산포도, (f) TM 강우강도에 따른 절대오차 276
그림 5.2.11. 2006년 7월 16일 0000 KST~1454 KST 기간 노곡지역의 차폐 및 실시간 보정에 따른 강우강도 시계열 변화 그래프:(a) 30분 강우강도, (b) 누적강우량, (c) 누적강우량의 절대오차 (d) 누적강우량의 상대오차, (e) TM 강우량과 레이더 강우량 사이의 산포도, (f) TM 강우강도에 따른 절대오차 280
그림 5.2.12. 2006년 7월 16일 0000 KST~1454 KST 기간 신산지역의 차폐 및 실시간 보정에 따른 강우강도 시계열 변화 그래프:(a) 30분 강우강도, (b) 누적강우량, (c) 누적강우량의 절대오차, (d) 누적강우량의 상대오차, (e) TM강우량과 레이더 강우량 사이의 산포도, (f) TM 강우강도에 따른 절대오차 283
그림 5.2.13. 2006년 7월 16일 0000 KST~1454 KST 기간 용연지역의 차폐 및 실시간 보정에 따른 강우강도 시계열 변화 그래프:(a) 30분 강우강도, (b) 누적강우량, (c) 누적강우량의 절대오차, (d) 누적강우량의 상대오차, (e) TM 강우랑과 레이더 강우량 사이의 산포도, (f) TM 강우강도에 따른 절대오차 286
그림 5.2.14. 시험운영사례(2004년 07월 04일 0030 KST~2004년 07월 04일 1600 KST) 295
그림 5.2.15. 2006년 7월 4일 0030 KST~1600 KST 기간 송우지역의 차폐 및 실시간 보정에 따른 강우강도 시계열 변화 그래프:(a) 누적강우량, (b) 누적강우량의 상대오차. 296
그림 5.2.16. 2006년 7월 4일 0030 KST~1600 KST 기간 봉암지역의 차폐 및 실시간 보정에 따른 강우강도 시계열 변화 그래프:(a) 누적강우량, (b) 누적강우량의 상대오차. 297
그림 5.2.17. 2006년 7월 4일 0030 KST~1600 KST 기간 화현지역의 차폐 및 실시간 보정에 따른 강우강도 시계열 변화 그래프:(a) 누적강우량, (b) 누적강우량의 상대오차. 298
그림 5.2.18. 시험운영사례(2006년 07월 12일 0600 KST~2006년 07월 12일 1600 KST) 299
그림 5.2.19. 2006년 7월 12일 0600 KST~1600 KST 기간 고문지역의 차폐 및 실시간 보정에 따른 강우강도 시계열 변화 그래프:(a) 누적강우량, (b) 누적강우량의 상대오차. 300
그림 5.2.20. 2006년 7월 12일 0600 KST~1600 KST 기간 봉암지역의 차폐 및 실시간 보정에 따른 강우장도 시계열 변화 그래프:(a) 누적강우량, (b) 누적강우량의 상대오차. 301
그림 5.2.21. 2006년 7월 12일 0600 KST~1600 KST 기간 상리지역의 차폐 및 실시간 보정에 따른 강우강도 시계열 변화 그래프:(a) 누적강우량, (b) 누적강우량의 상대오차. 302
그림 5.2.22. 시험운영사례(2006년 09월 09일 0000 KST~2006년 09월 09일 1200 KST) 303
그림 5.2.23. 2006년 9월 9일 0030 KST~1200 KST 기간 청양지역의 차폐 및 실시간 보정에 따른 강우강도 시계열 변화 그래프:(a) 누적강우량, (b) 누적강우량의 상대오차. 304
그림 5.2.24. 2006년 9월 9일 0030 KST~1200 KST 기간 노곡지역의 차폐 및 실시간 보정에 따른 강우강도 시계열 변화 그래프:(a) 누적강우량, (b) 누적강우량의 상대오차. 305
그림 5.2.25. 2006년 9월 9일 0030 KST~1200 KST 기간 송우지역의 차폐 및 실시간 보정에 따른 강우강도 시계열 변화 그래프:(a) 누적강우량, (b) 누적강우량의 상대오차. 306
그림 5.3.1. 소유역 영역 307
그림 5.3.2. 2006년 7월 16일 0700 KST 면적 강우량 비교 309
그림 5.3.3. 2006년 7월 16일 0000KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 10번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 310
그림 5.3.4. 2006년 7월 16일 0000KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 11번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 311
그림 5.3.5. 2006년 7월 16일 0000KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 12번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 312
그림 5.3.6. 2006년 7월 16일 0000KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 13번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 313
그림 5.3.7. 2006년 7월 16일 0000KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 14번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 314
그림 5.3.8. 2006년 7월 16일 0000KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 15번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 315
그림 5.3.9. 2006년 7월 16일 0000KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 16번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 316
그림 5.3.10. 2006년 9월 9일 0730 KST 면적 강우량 비교 317
그림 5.3.11. 2006년 7월 27일 0600 KST 면적 강우량 비교 318
그림 5.3.12. 2006년 7월 27일 0500KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 10번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 319
그림 5.3.13. 2006년 7월 27일 0500KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 11번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 320
그림 5.3.14. 2006년 7월 27일 0500KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 12번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 321
그림 5.3.15. 2006년 7월 27일 0500KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 13번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 322
그림 5.3.16. 2006년 7월 27일 0500KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 14번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 323
그림 5.3.17. 2006년 7월 27일 0500KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 15번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 324
그림 5.3.18. 2006년 7월 27일 0500KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 16번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 325
그림 5.4.1. 시스템 구성도 327
그림 5.4.2. 전체 자료 흐름도 328
그림 5.4.3. 시험운영 사례(2006년 07월 12일 0500 KST~2006년 07월 12일 1600 KST) 333
그림 5.4.4. 2006년 07월 12일 0000KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 10번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 334
그림 5.4.5. 2006년 07월 12일 0000KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 11번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 335
그림 5.4.6. 2006년 07월 12일 0000KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 12번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 336
그림 5.4.7. 2006년 07월 12일 0000KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 13번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 337
그림 5.4.8. 2006년 07월 12일 0000KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 14번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 338
그림 5.4.9. 2006년 07월 12일 0000KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 15번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 339
그림 5.4.10. 2006년 07월 12일 0000KST에서 2330KST기간에 동안의 임진강 수계 내 16번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 340
그림 5.4.11. 시험운영 사례(2006년 09월 09일 0000KST~2006년 09월 09일 1200KST) 341
그림 5.4.12. 2006년 9월 9일 0030KST에서 1200KST기간에 동안의 임진강 수계 내 10번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 342
그림 5.4.13. 2006년 9월 9일 0030KST에서 1200KST기간에 동안의 임진강 수계 내 11번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 343
그림 5.4.14. 2006년 9월 9일 0030KST에서 1200KST기간에 동안의 임진강 수계 내 12번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 344
그림 5.4.15. 2006년 9월 9일 0030KST에서 1200KST기간에 동안의 임진강 수계 내 13번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 345
그림 5.4.16. 2006년 9월 9일 0030KST에서 1200KST기간에 동안의 임진강 수계 내 14번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 346
그림 5.4.17. 2006년 9월 9일 0030KST에서 1200KST기간에 동안의 임진강 수계 내 15번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프그림 347
그림 5.4.18. 2006년 9월 9일 0030KST에서 1200KST기간에 동안의 임진강 수계 내 16번 소유역의 (a) 면적 누적강우량 및 (b) 상대오차 시계열 그래프 348
그림 6.1.1. RAPIDS의 기본 구성요소 체계도 356
그림 6.1.2. 6시간 시간 윈도우내에서 혼합을 위한 NHM QPF의 가중치 359
그림 6.1.3. 웹기반 표출 RAPIDS 산출물. 왼쪽에서 오른쪽으로 가면서 SWIRLS QPF, NHM DMO, 재위치 된 NHM(projective transformation), 재위치 된 NHM(rigid transformation), RAPID QPF(projective transformation), RAPID QPF(rigid transformation)와 검증된 레이더 영상 360
그림 6.1.4. 2005년 6월 21일 12HKT의 RAPIDS 강우 예보 검증:(a) SWIRLS로부터의 3시간 예보, (b) 06HKT에 초기화된 6시간 NHM 예보, (c) 재위치 된 NHM 예보, (d) (a)와 (c)의 혼합에 의해 결합된 RAPIDS 강우 예보 361
그림 6.1.5. (a) 2005년 6월 21일 3km CAPPI 레이더 반사도, (b) 2005년 6월 21일 12HKT에 홍콩에서의 시간당 강우량(레이더와 우량계로부터 결합된 분석) 361
그림 6.1.6. Auto-Nowcaster의 모식도. 사각상자는 알고리즘 단계(소프트웨어 처리와 사용자 입력), 음영처리 된 부분은 자료와 예보변수 그리고 실황 예보장. 363
그림 6.1.7. 2000년 6월 2일 21시 30분(UTC) (a) western Pennsylvania, northern west Virginia, Maryland의 GOES 위성 가시 영상. (b) 고도각 0.5˚의 레이더 반사도, VDRAS 저층(180m AGL) 바람장 및 유입로(굵은실선) 365
그림 6.1.8. 저층(1.5km MSL) 레이더 반사도; 등치선은 Auto-Nowcaster의 30분 실황 예보를 나타냄. (a) 2000년 6월 2일 22시 18분(UTC) Auto-Nowcaster 30분 예보, (b) 30분 실황 예보 결과를 22시 48분 레이더 반사도 영상위에 겹친 영상 366
그림 6.1.9. Auto-Nowcaster 30분 예보자료와 레이더 에코의 실황 외삽자료(회색영역)의 비교. 그림 6.1.8(b) 참조. 371
그림 6.1.10. (a) VDRAS 수평 바람 벡터(180 m AGL)와 940 m AGL의 연직 바람장(회색영역) (b) 회색영역의 최대 연직 바람 예보장(실선:실제 자료의 경계, 점선:30분 외삽 자료의 경계) 373
그림 6.1.11. 레이더 Cu 예보장과 Auto-Nowcaster 30분 예보장(실선) 373
그림 6.1.12. (a)~(j) Auto-Nowcaster에서 사용하는 membership functions 375
그림 6.1.13. (a) 단순한 실황 예보와의 합성장 (b) 최종 실황 예보를 생산하기위해 걸러진 합성장(흰색실선) 376
그림 6.1.14. 실황예보 단계별 그림과 방법. (a) 셀 외삽, (b) 경계에 의한 뇌우의 초기화 (c) 셀 강화, (d) 결합된 뇌우의 초기화 및 외삽 378
그림 6.1.15. Eulerian 영속성(점선), Lagrangian 영속성(실선), 64km의 절단파장과 관련된 low-pass 필터된 영상의 Lagrangian 영속성(파선)을 위한 예보와 관측 사이의 식(2)에서 정의된 상관성. 386
그림 6.1.16. 세 레이더 합성영상과 VET에 의해 얻어진 에코 이동벡터장. 2001년 5월 25일 0700UTC부터 30분 시간간격의 영상 388
그림 6.1.17. 2001년 5월 25일 0800UTC의 합성영상과 이동벡터장 388
그림 6.1.18. 확률예보 관점에서의 정의, 예보시간에서의 사례, 관측된 율은 0.35mm/h 예보 PDF는 실선으로 주어진다. 빗금 칠한 지역은 확률 실황예보의 품질지수이다. 390
그림 6.1.19. 예보가 만들어지는 시간에서 결정된 pdf에서의 40km2에서부터 320km2의 몇몇 지역에서의 조건부 계급 확률 스코어(작을수록 좋다) 두꺼운 곡선은 선행시간의 함수로써 최적 영역을 나타낸다. 391