• 제목/요약/키워드: Synoptic observation

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머신러닝기반의 사물인터넷 도시기상 관측자료 품질검사 알고리즘 개발에 관한 연구 (A study on the development of quality control algorithm for internet of things (IoT) urban weather observed data based on machine learning)

  • 이승운;정승권
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권spc1호
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    • pp.1071-1081
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    • 2021
  • 본 연구에서는 기상청에서 수행하는 기존의 기상 관측에 대한 품질관리 절차 이외에 향후 스마트시티 등에서 활용될 수 있는 머신러닝 기반의 Internet of Things (IoT) 도시기상 관측 자료에 대한 품질검사 기준을 제안한다. 현재 기상청에서 종관기상관측(Automated Synoptic Observing System, ASOS)과 방재기상관측(Automatic Weather System, AWS) 기반으로 설정한 기준이 도시기상에 적합한지 확인하기 위하여 서울시에 설치된 SKT AWS 자료를 기반으로 사용성을 검증하였고, IoT 자체의 데이터가 가지는 특성을 고려하여 최종적으로 머신러닝 기반의 품질검사 알고리즘을 제안하였다. 품질검사 방법으로는 IoT 기기 자체에 대한 결측값 검사, 값 패턴 검사, 충분 데이터 검사, 통계적 범위 이상 검사, 시간값 이상 검사, 공간값 이상 검사를 먼저 수행하고, 기상청에서 제시하고 있는 기상 관측에 대한 품질검사인 물리한계검사, 단계검사, 지속성 검사, 기후범위 검사, 내적 일치성 검사를 5가지 기상요소에 대하여 각각 수행하였다. 제안한 알고리즘의 검증을 위하여 인천광역시 송도에 위치한 관측소에 실제 IoT 도시기상관측 데이터에 이를 적용하였다. 이를 통해 기존의 기상청 QC로는 확인할 수 없었던 IoT 기기가 가질 수 있는 결함을 확인할 수 있고, 알고리즘에 대한 검증을 진행하여 향후 스마트시티에 설치될 IoT 기상관측기기에 대한 품질검사 방법을 제안한다.

2013년 여름철 집중관측동안 통합모델 관측시스템실험을 이용한 이동형 레윈존데 관측의 자료동화 효과 (Data Assimilation Effect of Mobile Rawinsonde Observation using Unified Model Observing System Experiment during the Summer Intensive Observation Period in 2013)

  • 임윤규;송상근;한상옥
    • 한국지구과학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.215-224
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    • 2014
  • 2013년 여름철 집중관측기간(장마기간: 2013년 6월 20일-7월 7일, 집중호우기간: 2013년 7월 8일-30일) 동안 이동식 기상관측시스템의 레윈존데 관측 자료를 전 지구 통합예측시스템 3차원 자료동화에 이용하여 그 효과를 살펴보았다. 효과 분석을 위한 2가지 모의실험 중 규준실험은 기존 기상청 관측 자료만 사용한 것이고 관측시스템실험은 기상청 관측 자료에 이동식 기상관측시스템의 레윈존데 자료를 추가한 것이다. 장마기간 동안 두 실험의 500 hPa 지위고도, 850 hPa 기온, 300 hPa 풍속의 관측 및 분석검증 비교 결과 큰 차이를 보이지 않았는데, 이는 고정관측소의 레윈존데 자료(0000 UTC 및 1200 UTC)만을 기준으로 검증이 이루어졌기 때문이다. 하지만, 종관기상관측시스템의 시간별 누적 강수량 자료를 이용한 강수검증에 있어서 관측시스템실험의 평균 공정임계지수가 규준실험에 비해 2% 수준으로 개선된 결과를 보였다. 특히 강수검증에서 긍정적인 효과가 나타난 사례만 비교한 경우, 관측시스템실험의 평균 공정임계지수가 규준실험에 비해 41%까지 개선된 결과를 보여 이동식 기상관측시스템 레윈존데 관측 자료가 수치모델의 예측정확도 향상에 유용함을 알 수 있었다.

ICE-POP 2018 기간 드롭존데 자료를 활용한 강설 구름의 열역학적 특성 (Thermodynamic Characteristics of Snowfall Clouds using Dropsonde Data During ICE-POP 2018)

  • 정승필;이철규;김지형;양효진;윤종환;고희종;홍성은;김승범
    • 대기
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    • 제30권1호
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    • pp.31-46
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    • 2020
  • The aircraft observation campaign was performed to investigate thermodynamic conditions of snowfall cloud over the East Sea of Korean peninsula from 2 February to 16 March 2018. During this period, four snowfall events occurred in the Yeongdong region and three cases were analyzed using dropsonde data. Snowfall cases were associated with the passage of southern low-pressure (maritime warm air mass) and expansion of northern high-pressure (continental polar air mass). Case 1 and Case 2a were related to low-pressure systems, and Case 2b and Case 3 were connected with high-pressure systems, respectively. And their thermodynamic properties and horizontal distribution of snowfall cloud were differed according to the influence of the synoptic condition. In Case 1 and Case 2a, atmospheric layers between sea surface and 350 hPa contained moisture more than 15 mm of TPW with multiple inversion layers detected by dropsonde data, while the vertical atmosphere of Case 2b and Case 3 were dry as TPW 5 mm or less with a single inversion inversion layer around 750~850 hPa. However, the vertical distributions of equivalent potential temperature (θe) were similar as moist-adiabatically neutral condition regardless of the case. But, their values below 900 hPa were about 10 K higher in Case 1 and Case 2a (285~290 K) than in Case 2b and Case 3 (275~280 K). The difference in these values is related to the characteristics of the incoming air mass and the location of the snowfall cloud.

Detection of Hotspots on Multivariate Spatial Data

  • Moon, Sung-Ho
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제17권4호
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    • pp.1181-1190
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    • 2006
  • Statistical analyses for spatial data are important features for various types of fields. Spatial data are taken at specific locations or within specific regions and their relative positions are recorded. Lattice data are synoptic observation covering an entire spatial region, like cancer rates corresponding to each county in a state. Until now, the echelon analysis has been applied only to univariate spatial data. As a result, it is impossible to detect the hotspots on the multivariate spatial data In this paper, we expand the spatial data to time series structure. And then we analyze them on the time space and detect the hotspots. Echelon dendrogram has been made by piling up each multivariate spatial data to bring time spatial data. We perform the structural analysis of temporal spatial data.

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2005년 12월에 발생한 호남대설의 발달 환경에 관한 연구 (Development Mechanism of Heavy Snowfall over the Korea Peninsula on 21 December 2005)

  • 류찬수;이순환;박철홍
    • 한국환경과학회지
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    • 제16권12호
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    • pp.1439-1449
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    • 2007
  • Heavy snowfall was occurred over the south-western part of the Korean Peninsula called as Honam Districts, on two days from 21 December 2005. The development mechanism of snowfall and its characteristics were analysed using observation and numerical data provided by Korea Meteorological Administration. In comparison with other years Arctic air mass developed and maintained during all December 2005 due to active planetary waves with three branches. And jet streams at lower and higher levels make easy development of snow convection cells. Especially thermal low induced by mesoscale heat and dynamic sources, also help the developments of convection cells in strong ascension. The understanding the relation between synoptic and mesoscale circumstance, therefore, is also important to predict the heavy snowfall and to prevent the disaster.

수침삼축압축하에서 관찰되는 화강암의 미세 파괴 (Micro-damage Process in Granite Under the State of Water-saturated Triaxial Compression)

  • Yong Seok Seo;Gyo Cheol Jeong
    • 지질공학
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    • 제9권3호
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    • pp.243-251
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    • 1999
  • 일반적으로 등방→균질 재료로 취급되고 있는 화강암 내에는 많은 미세 결함들이 존재한다. 암석에서 이들 미세 결함들이 단계적으로 발생, 진전하여 취성파괴가 일어나는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 새롭게 개발된 시험기를 이용하여 수침삼축압축시험중에 일어나는 미수크랙의 발생, 진전 및 상호작용을 연속적으로 관찰하고, 그 형태를 분류하였다.

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Detection of Hotspots for Geospatial Lattice Data

  • Moon, Sung-Ho;Kim, Jong-Duk
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제17권1호
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    • pp.131-139
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    • 2006
  • Statistical analyses for spatial data are important features for various types of fields. Spatial data are taken at specific locations or within specific regions and their relative positions are recorded. Lattice data are synoptic observation covering an entire spatial region, like cancer rates corresponding to each county in a state. The main purpose of this paper is to detect hotspots for the region with significantly high or low rates. Kulldorff(1997) detected hotspots based on circular spatial scan statistics. We propose a new method to find any shapes of hotspots by use of echelon analysis with spatial scan statistics.

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최정산 위성추적소의 천체관측 환경에 관한 조사 연구: II. 천문 관측환경에 대한 기상학적 연구 (A STUDY ON THE ASTRONOMICAL OBSERVATIONAL ENVIRONMENTS AT THE CHOEJUNG-SAN GEODSS SITE: II. METEOROLOGICAL STUDY)

  • 윤일희;안병호;강용희;윤태석
    • 천문학논총
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    • 제11권1호
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    • pp.197-220
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    • 1996
  • The climatological characteristics at the Choejung-san site were statistically analyzed using monthly normals for the various meteorological elements at Taegu meteorological station for 30 years from January 1960 to December 1990. Various synoptic weather conditions were classified by the estimated geostrophic wind speeds and direction determined using the 850 hPa geopotential height field for 10 years from December 1980 to November 1989. Also the analysis of number of clear days were monthly and seasonally performed using the satellite infrared image data which were obtained from GMS 5 for 5 years from December 1990 to November 1995. The results reveal that the meteorological environments of astronomical observation at Choejung-san site were very good conditions during three hours after midnight except for summer season.

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고해상도 ASOS 자료를 이용한 강우의 프랙털 특성 분석 (Analyzing fractal features in rainfall using high-resolution ASOS data)

  • 강형석;백경록
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.171-171
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    • 2017
  • 강우의 시간분포는 다양한 시간규모에 걸쳐 프랙털 또는 멀티프랙털 특성을 가지고 있음이 알려졌다. 기존의 연구는 주로 시간단위 이상의 프랙털 특성에 관한 것이었다. 실제로 극한 홍수를 가져오는 집중호우는 짧은 시간 규모에서 발생함에도, 이것에 대해서는 관측 자료가 제한되어 극소수의 실험적 연구만 가능했다. 본 연구에서는 기상청에서 제공한 고해상도(1분 단위) ASOS(Automated Synoptic Observation System) 자료를 이용하여, 강우 사상 안에서의 프랙털 특성을 분석해보았다. 대부분의 사상에서 단일 멱함수보다는 2개의 멱함수로 나누어지는 것이 밝혀졌으며, 나뉘는 시간 규모(T*)는 $3{\times}10$ 분으로 파악되었다. 이 시간 규모는 한 단위의 집중호우를 가져올 수 있는 구름크기의 물리적 상한과 관련이 있는 것으로 보인다. T*보다 작은 시간 규모에서의 멱함수 지수는 그 이후의 값보다 대체로 작은 것으로 나타났다. 이는 호우가 집중되는 기간의 변동성이, 강수가 물리적 한계에 도달한 이후보다 훨씬 작기 때문으로 보인다. 구체적인 멱함수의 지수는 강수의 발생과정과도 관련이 있을 것으로 추정된다.

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집중관측을 통한 서해연안의 대기 수직구조 특성 (On the Characteristics of Vertical Atmospheric Structure in the Western Coastal Region through the Intensive Observation Period)

  • 문승의;노재식
    • 한국환경과학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.335-348
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    • 1998
  • The intensive meteorological observations including pibal balloon at Ungcheon, airsonde and 10m meteorological tower observations at Gulup-Do, where are located In the western coastal region, are taken to Investigate the characteristics of the upper and lower atmospheric structure and the local circulation pattern during the period of 17 to 22 September 1996. The diurnal variations of weather elements(i.e. air temperature, humidity, pressure, and Und speeds at Gulup-Do are analyzed and discussed with those at four inland meteorological stations. The vertical profiles of wind vector, ortho- gonality(Ω), and shear obtained from the pibal obsenrations are also presented to examine the change of wand structure according to the synoptic-scale pressure system's movement. The diurnal temperature changes at Gulup-Do are more sensitive than that of Inland meteorological stations In case of the mow of southwesterlies but are not dominant due to the ocean effect under the Influence of relatively cold northerlies. A well defined mixed layer Is developed from the 500m to the maximum 1700m with a significant capping Inversion layer on the top of it. It can be found from the vertical profiles of wind vector that the wind become generally strong at the interface heights between cloud lay- ers and non-cloud layers. The maximum Und shear Is appeared at the bel각t where the varlauon of wand direction Induced by the passage of synoptic-scale pressure system Is accompanied with the In- crease of Und speed. Based on the wind orthogonality, the change of wind direction with height is more complicated In cloudy day than In clear day. In case of a fair weather, the change of wand direction is showed to be at around 2km.

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