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목차
제1장 해양예보지수검증 및 해양예측시스템 운영 이력 관리 11
1.1. 개요 11
1.2. 해양예보지수검증 업무 해양예측자료 검증평가 시스템 반영 12
1.2.1. 해양예보지수검증 업무분석 12
1.2.2. 해양예보지수 검증을 위한 관측예측 자료 수집 14
1.2.3. 해양예보지수 검증을 위한 관측예측 누락 자료 추가 15
1.2.4. 해양예보지수 검증을 위한 관측·예측 자료 비교 검증 16
1.3. 해양예보지수검증 결과 분석 19
1.3.1. 특이사항(기상특보, 이상수온 저기압) 발생에 따른 생활해양예보지수 산출결과 비교 19
1.3.2. 해양예보지수 통계 작성 20
1.3.3. 생활예보지수 및 선박운항지수의 산출 결과를 위한 그래프 제공 22
1.4. 해양예측시스템 운영 정보 이력 관리 23
1.4.1. 해양예측시스템 운영 업무 및 보고서 분석 23
1.4.2. 해양예측시스템 운영 업무 이력 정보 설계 24
1.4.3. 해양예측시스템 운영 업무 입력 기능 개발 25
1.4.4. 해양예측시스템 운영 이력 정보 검색 기능 26
1.4.5. 해양예측시스템 운영 이력 정보 관리(수정, 삭제) 기능 개발 26
1.4.6. 해양예측시스템 운영 이력 정보 인쇄 기능 개발 27
제2장 고품질 해양수치모델 가시화 플랫폼 구축 28
2.1. 해양수치모델 기반 실시간 고품질 가시화 모듈 개발 28
2.1.1. 해양예보상황실 활용 해양수치모델 가시화 기본 DB 구축 28
2.1.2. 해양수치모델 전체해역/동해/서해/남해 등 4개 해역 베이스 맵 구축 29
2.1.3. 해양수치모델 4개 요소(해류, 해수면, 수온, 염분) 표층 자료 가시화 32
2.1.4. 해양수치모델 스칼라 자료(해수면, 수온, 염분)에 대한 색상 표현 및 color map 구현 35
2.2. 고화질 그래픽 처리 및 동적 가시화 기법 구현 36
2.2.1. 해양예보상황실 해상도에 최적화된 고화질 그래픽 처리 및 동적 가시화 기법 구현 36
2.2.2. 72시간 표층 예측자료(해류, 해수면, 수온, 염분)에 대한 가시화 화면 생성 및 자동 업데이트 38
2.2.3. 매시간대별 표층 예측자료(해류, 해수면, 수온, 염분) 가시화 및 시간 간격 설정 39
2.2.4. 주요 인자(해류, 수온 등)에 대한 표출 순서 및 시간 설정 40
제3장 해양예측자료 가시화 확대 구축 41
3.1. 파랑, 기상 예측자료 수집 41
3.1.1. 파랑(유의파고, 파향, 유의파주기 등) 및 기상(풍속, 풍향, 기온 등) 예측자료를 분석하고, 가시화 대상 변수 선정 41
3.1.2. 파랑 및 기상 예측자료 가시화 대상 자료 호출 42
3.1.3. 파랑 및 기상 예측자료 가시화를 위한 변환 43
3.2. 파랑, 기상 예측자료 가시화 44
3.2.1. 파랑(유의파고, 파향, 유의파주기 등) 및 기상(풍속, 풍향, 기온 등) 예측자료 가시화 기능 44
3.2.2. 파랑 및 기상 예측자료 가시화 옵션 기능 47
3.2.3. 파랑 및 기상 예측자료 범례 및 색상 옵션 기능 47
3.2.4. 파랑 및 기상 시계열 분석 기능 48
3.3. 해양예측자료 분석 기능 49
3.3.1. 시계열 연속 이미지 저장 기능 개발 49
3.3.2. 자료 중첩 동일 지점 시계열 그래프 비교 기능 50
3.3.3. 인쇄기능 사용자 설명(TXT) 적용 51
3.3.4. 예측기간 사용자 지정 자료(R1, R2, R3) 기준 시계열 그래프 작성 52
제4장 해수유동 표류추적 관련 알고리즘 개선 53
4.1. 해수유동예측 추적 실험 비교 분석 53
4.1.1. 정기적인 관측실험 결과를 활용한 비교 분석 53
4.1.2. 다양한 사고 정보를 입력한 모의실험 및 비교 분석 56
4.1.3. 입력(변수 및 계수) 조건에 따른 추적 결과 비교 분석 60
4.2. 해수유동예측 추적 알고리즘 분석 63
4.2.1. 추적 실험 알고리즘 설정(계수 설정)에 따른 결과 비교 분석 63
4.2.2. 유류유출 실험 알고리즘 설정(계수 설정)에 따른 결과 비교 분석 66
4.2.3. 역추적 실험 알고리즘 설정(계수 설정)에 따른 결과 비교 분석 67
4.2.4. 다양한 조건의 실험 및 결과 분석을 통한 시스템 개선 방안 도출 68
4.2.5. 관측자료를 추가해서 추적 및 역추적을 할 수 있는 방법 검토 70
별첨자료 #1. 해양예측시스템 검증 평가 및 인프라 개선 예측자료 전처리 매뉴얼 77
1. 개요 81
1.1. 배경 및 목적 81
2. 기본 규약 설명 82
2.1. Coordinate Variables 82
2.2. Coordinate Variables: Latitude & Longitude 83
2.2.1. Latitude 83
2.2.2. Longitude 84
2.3. Coordinate Variables: Time 84
2.4. Coordinate Variables: Depth 86
2.5. 요약 87
3. 모델 별 규약 88
3.1. ROMS 모델 88
3.2. MOHID 모델 88
3.2.1. MOHID 300m 89
3.2.2. MOHID2k & MOHID9k 93
3.2.3. MOHID 모델 파일 및 폴더 명 94
부록1-MOHID 속성 변경 파이썬 코드 97
별첨자료 #2. 해양예측시스템 검증 평가 및 인프라 개선 개발산출물 100
판권기 317
〈표 1.2-1〉 해양예측자료 검증평가시스템과 해양예보지수검증 업무 비교 분석 12
〈표 1.2-2〉 해양예보지수검증 기능 요구분석 결과 13
〈표 4.1-1〉 해상사고 수색구조 사례 분석 결과 요약 57
〈표 4.1-2〉 투하반경별 추적실험 결과 비교 61
〈표 4.1-3〉 입자개수별 추적실험 결과 비교 62
〈표 4.2-1〉 바람세기에 따른 Leeway 효과 비교 결과 64
〈표 4.2-2〉 표류체 옵션 선택에 따른 Leeway 효과 비교 65
〈표 4.2-3〉 확산개수에 따른 추적실험 결과 66
〈표 4.2-4〉 전문가 자문의 및 개선 방안 69
〈표 4.2-5〉 HF Radar 관측 자료를 활용한 예측 유동 생성 프로세스별 실행 주기 71
〈표 4.2-6〉 전문가 자문의견 요약 71
〈그림 1.1-1〉 목표 시스템 구성 11
〈그림 1.2-1〉 해양예보지수 검증을 위한 자료 수집 14
〈그림 1.2-2〉 해양예보지수 검증시스템 구성 15
〈그림 1.2-3〉 데이터베이스 설계 및 모듈 연계 동작 15
〈그림 1.2-4〉 해양예보지수 관측·예측자료 비교검증 16
〈그림 1.2-5〉 해양예보지수검증 예측·관측자료 비교 검증 스킬량 17
〈그림 1.2-6〉 생활해양예보지수 수온 관측·예측자료 비교검증 시계열 그래프 17
〈그림 1.2-7〉 생활해양예보지수 파고 관측·예측자료 구간별 비교검증 18
〈그림 1.2-8〉 선박운항지수 항로 파고 관측·예측자료 구간별 비교검증 18
〈그림 1.3-1〉 해양예보지수검증 결과 분석 19
〈그림 1.3-2〉 해양예보지수검증 월간 통계 작성 20
〈그림 1.3-3〉 해양예보지수검증 주간 통계 작성 20
〈그림 1.3-4〉 생활해양예보지수의 스킨 스쿠버 월간 일치율 통계 21
〈그림 1.3-5〉 선박운항지수의 항만 월간 일치율 통계 21
〈그림 1.3-6〉 생활해양예보 지수 시계열 차트 22
〈그림 1.3-7〉 관측정점 관측-예측 시계열 차트 22
〈그림 1.4-1〉 현행 보고서 분석과정 23
〈그림 1.4-2〉 현행 보고서 분석 및 설계과정 24
〈그림 1.4-3〉 해양예측시스템 운영업무 입력 기능 25
〈그림 1.4-4〉 해양예측시스템 운영업무 이력정보 및 검색 UI 26
〈그림 1.4-5〉 보고서 수정 및 삭제 UI 26
〈그림 1.4-6〉 보고서 인쇄 UI 27
〈그림 2.1-1〉 베이스 맵 형식 28
〈그림 2.1-2〉 북서태평양 베이스 맵 29
〈그림 2.1-3〉 황·동중국해 해역의 베이스 맵 30
〈그림 2.1-4〉 해역별 베이스 맵(수심 및 해안선) 31
〈그림 2.1-5〉 YES3K 전체 해역 및 해역별 동영상 생성파일 목록 32
〈그림 2.1-6〉 YES3K 전체 해역에 대한 자료 가시화 33
〈그림 2.1-7〉 동/서/남해 해역에 대한 자료 가시화 33
〈그림 2.1-8〉 북서태평양 동영상 생성 파일 목록 34
〈그림 2.1-9〉 북서태평양 해역에 대한 자료 가시화 34
〈그림 2.1-10〉 스칼라 자료에 대한 색상 표현 및 color map 구현 35
〈그림 2.2-1〉 스트림라인(streamline)방식 의 해수유동 표현 36
〈그림 2.2-2〉 벡터 방식 의 해수 유동 표현 36
〈그림 2.2-3〉 동영상 해상도 및 품질 테스트 37
〈그림 2.2-4〉 예측자료 선택 인터페이스 관리 기능 38
〈그림 2.2-5〉 사용자 입력 파라미터 파일을 통한 시간대별 표층 예측자료 가시화 및 시간 간격 설정 39
〈그림 2.2-6〉 사용자 입력 파라미터 파일을 이용한 표출 순서 및 시간 설정 40
〈그림 3.1-1〉 파랑, 기상 예측자료 수집 및 가시화 대상 변수선정 41
〈그림 3.1-2〉 파랑, 기상 예측자료 호출 42
〈그림 3.1-3〉 파랑, 기상 예측자료 변환 43
〈그림 3.2-1〉 기상자료 WRF 기압 가시화 화면 44
〈그림 3.2-2〉 기상자료 WRF 바람 가시화 화면 45
〈그림 3.2-3〉 기상자료 WRF 기온 가시화 화면 45
〈그림 3.2-4〉 유의 파고 및 파향 가시화 화면 46
〈그림 3.2-5〉 유의파주기 가시화 화면 46
〈그림 3.2-6〉 파랑 및 기상 가시화 옵션기능 47
〈그림 3.2-7〉 파랑 및 기상 예측자료 범례 및 색상 옵션 기능 47
〈그림 3.2-8〉 파랑 및 기상 시계열 분석 48
〈그림 3.3-1〉 시계열 연속 이미지 저장 49
〈그림 3.3-2〉 자료 중첩 동일 지점 시계열 그래프 비교 50
〈그림 3.3-3〉 인쇄기능 사용자 설명 적용 51
〈그림 3.3-4〉 사용자 지정자료(R1,R2,R3) 추출 방안 52
〈그림 3.3-5〉 사용자 지정자료(R1,R2,R3) 선택 UI 예시 52
〈그림 4.1-1〉 정기관측실험 결과를 활용한 분석 53
〈그림 4.1-2〉 표류체 관측 실험 결과와 예측결과 비교(T1 지점) 54
〈그림 4.1-3〉 표류체 관측 실험 결과와 예측결과 비교(T2 지점) 55
〈그림 4.1-4〉 표류체 관측 실험 결과와 예측결과 비교(T5 지점) 55
〈그림 4.1-5〉 해상표류 수색 구조 사례 분석 결과 예시 56
〈그림 4.1-6〉 해상사고 수색구조 불일치 사례 모의실험(1) 58
〈그림 4.1-7〉 해상사고 수색구조 불일치 사례 모의실험(2) 59
〈그림 4.1-8〉 해상사고 수색구조 불일치 사례 모의실험(3) 59
〈그림 4.1-9〉 입력 조건에 따른 추적 결과 비교를 위한 실험 설계 60
〈그림 4.1-10〉 투하반경별 추적실험 결과 비교 61
〈그림 4.1-11〉 입자개수별 추적실험 결과 비교 62
〈그림 4.2-1〉 추적 알고리즘 설정에 따른 추적 결과 비교를 위한 실험 설계 63
〈그림 4.2-2〉 바람세기에 따른 Leeway 효과 비교 결과 64
〈그림 4.2-3〉 표류체 옵션 선택에 따른 Leeway 효과 비교 65
〈그림 4.2-4〉 확산개수에 따른 추적실험 결과 66
〈그림 4.2-5〉 Leeway 효과가 반영된 입자 투하기반 역추적 알고리즘 67
〈그림 4.2-6〉 표류 부이 실험 예측 관측 이동 궤적 비교와 상관도를 활용한 보정 68
〈그림 4.2-7〉 HF Radar 관측 자료를 활용한 예측 유동 생성 프로세스 70
〈그림 4.2-8〉 HF Radar 관측 자료를 활용한 표류추적 해외 사례 72
〈그림 4.2-9〉 HF Radar 관측 자료를 활용 예측 유동 생성 방안 72
〈그림 4.2-10〉 해상수색구조 교본상의 전통적 방식 검토 방안- 73
〈그림 4.2-11〉 해상수색구조 교본상의 전통적 표류영역 추정 방식 비교 74
〈그림 4.2-12〉 전통적인 해수유동자료 수집 방식 75
〈그림 4.2-13〉 현장 바람자료 수집 및 활용 76