• 제목/요약/키워드: Continuous data assimilation

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CONTINUOUS DATA ASSIMILATION FOR THE THREE-DIMENSIONAL SIMPLIFIED BARDINA MODEL UTILIZING MEASUREMENTS OF ONLY TWO COMPONENTS OF THE VELOCITY FIELD

  • Anh, Cung The;Bach, Bui Huy
    • 대한수학회지
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    • 제58권1호
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    • pp.1-28
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    • 2021
  • We study a continuous data assimilation algorithm for the three-dimensional simplified Bardina model utilizing measurements of only two components of the velocity field. Under suitable conditions on the relaxation (nudging) parameter and the spatial mesh resolution, we obtain an asymptotic in time estimate of the difference between the approximating solution and the unknown reference solution corresponding to the measurements, in an appropriate norm, which shows exponential convergence up to zero.

CONTINUOUS DATA ASSIMILATION FOR THE THREE-DIMENSIONAL LERAY-α MODEL WITH STOCHASTICALLY NOISY DATA

  • Bui Kim, My;Tran Quoc, Tuan
    • 대한수학회보
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    • 제60권1호
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    • pp.93-111
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    • 2023
  • In this paper we study a nudging continuous data assimilation algorithm for the three-dimensional Leray-α model, where measurement errors are represented by stochastic noise. First, we show that the stochastic data assimilation equations are well-posed. Then we provide explicit conditions on the observation density (resolution) and the relaxation (nudging) parameter which guarantee explicit asymptotic bounds, as the time tends to infinity, on the error between the approximate solution and the actual solution which is corresponding to these measurements, in terms of the variance of the noise in the measurements.

낙동강유역 하천유량 예측모형 구축 (Streamflow Forecast Model on Nakdong River Basin)

  • 이병주;배덕효
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권11호
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    • pp.853-861
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    • 2011
  • 본 연구는 연속형 강우-유출모형과 관측유량 자료동화기법으로 앙상블 칼만필터 기법을 연계한 SURF 모형을 낙동강유역에 적용하여 하천유량예측의 적용성을 평가하고자 하는데 그 목적이 있다. 낙동강유역을 43개 소유역으로 구분하고 2006년과 2007년의 홍수기간 동안 12개 평가지점에 대해 유출모의를 수행하였다. 관측유량 자료동화 효과로 인해 예측유량의 정확도가 향상되며 1~5시간의 예측선행시간별 유효성지수를 분석한 결과 자료동화로 인해 46.2~30.1%의 모의유량의 정확도가 개선되는 것으로 나타났다. 또한 관측강우의 50%를 적용하여 자료동화 전 후의 모의 첨두유량에 대한 평균정상절대오차를 비교하였으며 자료동화로 인해 40% 이상의 정확도가 향상됨을 확인하였다. 이상의 결과로부터 SURF 모형은 낙동강유역의 실시간 하천유량예측에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

자료동화 기법을 연계한 실시간 하천유량 예측모형 개발 (Development of Real-Time River Flow Forecasting Model with Data Assimilation Technique)

  • 이병주;배덕효
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권3호
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    • pp.199-208
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    • 2011
  • 본 연구에서는 연속형 강우-유출모형과 앙상블 칼만 필터 기법을 연계하여 실시간 하천유량 예측모형을 개발하고 자료동화로 인한 정확도 개선 정도를 평가하고자 한다. 대상유역은 안동댐 상류유역을 선정하고 2006.7.1~8.18과 2007.8.1~9.30의 홍수기간에 대해 평가를 수행하였다. 자료동화를 위한 모형 상태변수는 유역의 토양수분과 저류량 및 하도 저류량을 선정하였으며 하류 댐 지점의 관측유량을 이용하여 상태변수를 갱신하도록 모형을 설계하였다. 상태변수의 칼만게인 거동을 분석한 결과 모의유량은 관측유량으로 74% 이동한 것으로 나타났다. 예측강우를 관측강우와 동일하다고 가정하고 예측선행시간 1시간에 대해 자료동화 전 후의 모의유량을 분석한 결과 2006년과 2007년에 각각 49.6%와 33.1%의 정확도가 향상됨을 확인하였다. 이상의 결과로부터 실시간 하천유량 예측시스템에 자료동화기법을 연계할 경우 강우-유출모형만을 이용한 결과보다 정확한 홍수량 예측이 가능할 것으로 판단된다.

수치모델에서 레이더 자료동화가 강수 예측에 미치는 영향 (The Effect of Radar Data Assimilation in Numerical Models on Precipitation Forecasting)

  • 이지원;민기홍
    • 대기
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    • 제33권5호
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    • pp.457-475
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    • 2023
  • Accurately predicting localized heavy rainfall is challenging without high-resolution mesoscale cloud information in the numerical model's initial field, as precipitation intensity and amount vary significantly across regions. In the Korean Peninsula, the radar observation network covers the entire country, providing high-resolution data on hydrometeors which is suitable for data assimilation (DA). During the pre-processing stage, radar reflectivity is classified into hydrometeors (e.g., rain, snow, graupel) using the background temperature field. The mixing ratio of each hydrometeor is converted and inputted into a numerical model. Moreover, assimilating saturated water vapor mixing ratio and decomposing radar radial velocity into a three-dimensional wind vector improves the atmospheric dynamic field. This study presents radar DA experiments using a numerical prediction model to enhance the wind, water vapor, and hydrometeor mixing ratio information. The impact of radar DA on precipitation prediction is analyzed separately for each radar component. Assimilating radial velocity improves the dynamic field, while assimilating hydrometeor mixing ratio reduces the spin-up period in cloud microphysical processes, simulating initial precipitation growth. Assimilating water vapor mixing ratio further captures a moist atmospheric environment, maintaining continuous growth of hydrometeors, resulting in concentrated heavy rainfall. Overall, the radar DA experiment showed a 32.78% improvement in precipitation forecast accuracy compared to experiments without DA across four cases. Further research in related fields is necessary to improve predictions of mesoscale heavy rainfall in South Korea, mitigating its impact on human life and property.

컨버전스 서비스의 MDS 동화정도가 서비스 선호와 지속적 사용에 미치는 영향에 관한 연구: 모바일 서비스의 제도화 관점에서

  • 이상훈;정유정;이호근;박현지
    • 한국경영정보학회:학술대회논문집
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    • 한국경영정보학회 2008년도 춘계학술대회
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    • pp.35-51
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    • 2008
  • This study is to investigate factors that affect preference to CMDS(convergence mobile data service) on institutionalization of MDS. A research model was proposed and subsequent hypotheses were empirically tested with partial least square (PLS) based on 400 responses from the users of CMDS(DMB: 200 / m-Banking: 200). It was learned that institutionalization of technology related building MDS was positively associated with assimilation of MDS(represent a institutionalization of MDS) rather than service quality and use gratification. It means that users decided use of MDS refereed from its level of assimilation to MDS channel. Also, attractiveness of alternatives to CMDS is negatively associated with continuous use of CMDS and preference to CMDS. Lastly, their association strength was partially moderated by the type of motivation for using CMDS.

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관측자료 동화기법과 댐운영을 고려한 실시간 댐 수문량 예측모형 개발 (Development of Realtime Dam's Hydrologic Variables Prediction Model using Observed Data Assimilation and Reservoir Operation Techniques)

  • 이병주;정일원;정현숙;배덕효
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권7호
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    • pp.755-765
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 앙상블 칼만필터링 기법과 연속형 강우-유출모형을 연계한 SURF 모형과Auto ROM을 결합한 실시간 댐 수문량 예측모형(DHVPM)을 개발하고 그 적용성을 평가하는데 있다. 대상유역은 충주댐 상류유역을 선정하였으며 2006~2009년 동안 연최대 유입량이 발생한 4개 사례를 선정하였다. 관측유량 자료동화 적용에 따른 선행시간 1시간 유입량에 대한 첨두유량 상대오차, 평균제곱근오차, 모형효율성계수를 산정한 결과, 2007년 첨두유량 상대오차 결과를 제외한 모든 사례에서 자료동화기법을 적용한 결과가 우수한 것으로 나타났다. 현시점으로 가정한 가상시점에서 예측 선행시간 10시간에 대해 유입량을 예측한 결과에서, 유역평균 강우량의 오차가 큰 경우에 대해 자료동화기법을 적용함으로써 예측 유입량의 오차가 줄어드는 것을 확인하였다. 이상의 결과로부터 실시간 예측유입량의 정확도를 향상시키기 위해서는 관측유입량의 실시간 활용이 가능한 환경에서 자료동화기법을 연계한 유입량 예측모형을 이용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

Molybdate Alters Sulfate Assimilation and Induces Oxidative Stress in White Clover (Trifolium repens L.)

  • Zhang, Qian;Lee, Bok-Rye;Park, Sang-Hyun;Jeong, Gi-Ok;Kim, Tae-Hwan
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.153-158
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    • 2013
  • Molybdenum (Mo) in rhizosphere influences sulfate assimilation as well as a number of other physiological aspects. In this study, the activity of key enzymes in sulfate assimilatory pathways, such as ATP sulfurylase (ATPs), adenosine 5'-phosphosulphate reductase (APR), as well as the responses of reactive oxygen species (ROS), were analyzed to elucidate the metabolic and physiological effects of external Mo supply to detached leaves of Trifolium repens L. Mo supply with a range from 1 mM to 40 mM depressed the activity of ATPs throughout the entire time course. In the leaves exposed to 1 mM Mo, a continuous decrease in the activity of ATPs was confirmed by Native-PAGE. The APR activity was also declined by Mo treatment. The accumulation of $H_2O_2$ and ${O_2}^{{\cdot}-}$ were not significant up to 10 mM Mo, whereas a remarked accumulation was detected under 40 mM Mo supply. The data suggest that an external supply of Mo has an inhibitory effect on sulfate assimilation, and induces oxidative stress only at an extremely high concentration.

앙상블 칼만필터를 연계한 추계학적 연속형 저류함수모형 (I) : - 모형 개발 - (Stochastic Continuous Storage Function Model with Ensemble Kalman Filtering (I) : Model Development)

  • 배덕효;이병주
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권11호
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    • pp.953-961
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 현재 국내 홍수예경보 시스템의 유출해석모형으로 이용되고 있으며 단일 호우사상에 대해 적용이 가능한 유역 및 하도 저류함수모형을 추계학적 연속형 저류함수모형으로 개발하고자 하는데 있다. 이를 위해 기존 저류함수모형에 토양수분 산정 컴포넌트를 추가하고 지표면유출, 중간유출, 지하수유출 및 실제증발산량을 토양수분의 함수로 나타내어 각 수문성분에 대한 연속적인 모의가 가능하도록 하였다. 또한 실시간 관측유량자료 동화를 위해 앙상블 칼만 필터 기법을 도입하여 확정론적 모형을 추계학적 모형으로 개선하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 추계학적 연속형 저류함수모형은 장기간의 연속적인 유출해석이 가능할 뿐만 아니라 관측자료 동화를 통해 기존 저류함수 모형보다 신뢰성 있는 결과를 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

QAR 데이터 분석을 통한 항공난류 조기 인지 가능성 연구 (A Study on the Precursors of Aviation Turbulence via QAR Data Analysis)

  • 김인규;장조원
    • 한국항공운항학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.36-42
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    • 2018
  • Although continuous passenger injuries and physical damages are repeated due to the unexpected aviation turbulence encountered during operations, there is still exist the limitation for preventing recurrence of similar events because the lack of real-time information and delay in technological developments regarding various operating conditions and variable weather phenomena. The purpose of this study is to compare and analyze the meteorological data of the aviation turbulence occurred and actual flight data extracted from the Quick Access Recorder(QAR) to provide some precursors that the pilot can identify aviation turbulence early by referring thru the flight instrumentation indications. The case applied for this study was recent event, a scheduled flight from Incheon Airport, Korea to Narita Airport, Japan that suddenly encountered turbulence at an altitude of approximately 14,000 feet during approach. According to the Korea Meteorological Administration(KMA)'s Regional Data Assessment and Prediction System(RDAPS) data, it was observed that the strong amount of vorticity in the rear area of jet stream, which existed near Mount Fuji at that time. The QAR data analysis shows significant changes in the aircraft's parameters such as Pitch and Roll angle, Static Air Temperature(SAT), and wind speed and direction in tens of seconds to minutes before encounter the turbulence. If the accumulate reliability of the data in addition and verification of various parameters with continuous analysis of additional cases, it can be the precursors for the pilot's effective and pre-emptive action and conservative prevention measures against aviation turbulence to reduce subsequent passenger injuries in the aviation operations.