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관측치를 이용한 적응적 조위 예측 방법
Adaptive Sea Level Prediction Method Using Measured Data 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.12 no.5, 2017년, pp.891 - 898  

박상현 (순천대학교 멀티미디어공학과)

초록
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기후변화 등으로 해안 침수 등의 피해가 증가하고 있으며, 이러한 피해를 줄이기 위해 해양을 지속적으로 모니터링하기 위한 연구들이 진행되고 있다. 본 논문에서는 해수면의 변화를 모니터링하기 위한 조위 센서에 적용할 수 있는 조위 예측 모델을 제안한다. 기존의 조위 예측 모델은 장기적인 예보를 위한 것으로 많은 데이터와 복잡한 알고리즘이 필요하다. 반면, 제안하는 알고리즘은 조위 센서에 탑재되어 동작할 수 있는 간단하지만 정확한 알고리즘으로, 센서에 의해 측정된 데이터를 기반으로 한 시간 또는 두 시간의 비교적 짧은 시간 후의 조위를 예측한다. 실험 결과는 제안하는 알고리즘이 간단하지만 정확하게 조위를 예측하는 것을 보여준다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Climate changes consistently cause coastal accidents such as coastal flooding, so the studies on monitoring the marine environments are progressing to prevent and reduce the damage from coastal accidents. In this paper, we propose a new method to estimate the sea level which can be applied to the ti...

주제어

#조위 예측   #해양 환경 감시   #해양 센서   #실시간 예측  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 하지만 식 (1)을 적용하기 위해서는 많은 데이터를 축적하여야 하고 조화상수를 계산하기 위해서는 많은 계산이 이루어져야 하기 때문에 추가 비용이 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 이동단말과 같은 간단한 장비에도 적용 가능한 관측 데이터를 이용한 조위 예측 알고리즘을 제안한다.
  • 또한, 현재 연구되고 있는 조위 예측 알고리즘은 매우 복잡하고 많은 데이터를 필요로 하기 때문에 실시간으로 조위를 예측하여 위험을 알려주는 센서 네트워크 응용에는 적절하지 않다. 본 논문에서는 해안 지역에 설치된 조위 측정 센서들에 적용 가능한 간단한 형태의 조위 예측 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 많은 데이터와 복잡한 알고리즘을 적용하지 않았지만 해안 침식 등의 재해를 예보하기에는 충분한 정확도를 보여준다.
  • 본 논문에서는 해안지역에 설치하여 침수피해 등을 미리 알려주는 조위 센서에 적용 가능한 조위 예측알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 제안된 방법은파형의 주기함수 성분을 분석하여 장기적인 조위의 예측을 수행하는 것이 아니라 실제 측정된 값을 이용하여 비교적 짧은 기간에 대해서 조위를 예측하는 알고리즘이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
우리나라의 46개 조위관측소에서 측정하는 조위 예측 정보는 어떤 시간 단위로 생성됩니까? 우리나라는 현재 46개의 조위관측소에서 조위를 측정하여 정보를 제공하고 있다. 조위 예측 정보의 경우 조위관측소에서 관측된 정보를 1시간 단위로 보정한 365일 분의 데이터를 바탕으로 조화분석을 통하여 예보조위를 생성한다. 조화분석은 주기 함수의 합의 형태로 조위를 표현하는 것으로 실측 데이터를 이용하여 조화상수를 구하고 이를 이용하여 예측함수를 결정하는 방법이다.
우리나라가 해양 정보를 수집하고 있는 예시로는 무엇이 있습니까? 기후변화로 인한 해수면 상승 등으로 전 세계적으로 태풍, 해일 등의 풍수해 피해가 발생하지만 정확한 예측이 이루어지지 않아 피해를 미리 예방하지 못하고 있는 실정이다. 우리나라의 경우도 해수면의 높이를 의미하는 조위를 측정하기 위해서 전국 해안지역에 46개의 조위관측소만 설치하고 있는 실정이다. 이들 관측소에서 수집된 정보는 무선 인터넷망을 이용하여 실시간으로 제공하고 있지만 조위는 해당지역의 지형과 해류의 영향을 받기 때문에 지역마다 편차가 있어 각 지역에 맞는 정확한 정보를 제공하는 데는 한계가 있다[5].
전국 해안지역 관측소에서 수집된 정보의 정확성에 한계가 있는 이유는? 우리나라의 경우도 해수면의 높이를 의미하는 조위를 측정하기 위해서 전국 해안지역에 46개의 조위관측소만 설치하고 있는 실정이다. 이들 관측소에서 수집된 정보는 무선 인터넷망을 이용하여 실시간으로 제공하고 있지만 조위는 해당지역의 지형과 해류의 영향을 받기 때문에 지역마다 편차가 있어 각 지역에 맞는 정확한 정보를 제공하는 데는 한계가 있다[5].
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참고문헌 (11)

  1. S. Park, S. Park, S. Kim, and C. Kim, "Technologies on Underwater Communications and Ocean Oriented WSN," J. of Korea Information Science Society, vol. 28, Jul. 2010, pp. 79-88. 

  2. G. Xu, S. Weiming, and W. Xianbin, "Applications of Wireless Sensor Networks in Marine Environment Monitoring: A survey." Sensors, Sep. 2014, pp. 16932-16954. 

  3. J. Jo, "Drone Based Sensor Network Scenario for the Efficient Pedestrian's EEG Signal Transmission," J. of the Korea Institute of Electronic Communications Sciences, vol. 11, Sep. 2016, pp. 923-928. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. Y.-H. Tscha, "Generation of Dumy Message Depending Upon the Location Privacy Level in Sensor Networks," J. of the Korea Institute of Electronic Communications Sciences, vol. 11, Sep. 2016, pp. 861-867. 

    원문보기 상세보기 crossref

  5. S. Park, "A Study on Strategy for Building of USN for Coutermeasure of Changing Climate," In Proc. Symp. of the Korean Institute of communications and information Sciences, Jun. 2009, pp. 895-897. 

  6. S. Kim, "Laser Measuring Device for Tide Level and Laser Measuring Method for Tide Level," Korea Patent 1014385770000, Sep. 2014. 

  7. S. Erol, "Time-Frequency Analyses of Tide-Gauge Sensor Data." Sensors, Apr. 2011, pp. 3939-3961. 

  8. B. Lee and J. Ko, "Appratus and Method for Measuring the Height of a Wave by Using a Mobile Phone," Korea Patent 1014426760000, Sep. 2014. 

  9. I. Moon, I. Oh, and Y. Youn, "A Numerical Study on the Real-time Sea Level Prediction along the Western Coast of Korea," Asia-Pacific J. of Atmospheric Sciences, Apr. 2000, pp. 203-218. 

  10. Y. Lee, "A Study on the Tidal Harmonic Analysis and Long-term Sea Level Ocillations at Incheon Bay," J. of Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Oct. 2010, pp. 505-513. 

  11. S. Lee, H. Kwak, J. Kim, E. Lee, J. kim, and K. Jeon, "The Study on Estimate of Tidal Power Using Matlab T-tide Based on Tide Prediction," In Proc. Korean Institute of Electrical Engineering Summer Conference, Jun. 2015, pp. 1408-1049. 

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