KR100492143B1 - 기상위성데이터를이용한전자해도상에태풍예상진로경보방법 - Google Patents
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Abstract
기상위성데이터를 이용한 전자해도상에 태풍예상진로경보방법은 기상위성으로부터 수신한 기상사진에서 선박의 항로상에 존재하는 태풍을 자동감지하여 전자해도상에 항로의 태풍위험성을 확률로 경보해주기 위한 것이다. 본 발명은 기상위성으로부터 기상사진을 자동수신받아 좌표를 계산하여 전자해도상에 표시하는 단계; 기상위성으로부터 수신된 이미지데이터를 자동화상패턴인식과정을 거친 다음, 패턴인식의 결과데이터를 갖고 태풍의 존재여부와 위치를 계산하는 단계; 상기 계산결과를 토대로 전자해도상에 태풍위험지역을 지정하는 단계; 일정시간이내에 같은 태풍이 또다시 감지되면 그 두점의 데이터를 이용하여 각 태풍진로점의 예상위치와 예정속도, 예정도착시간을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 태풍예상위치와 거리에 따라 각 태풍진로점에 배가 도달하였을 때 태풍과의 조우확률을 계산하여 별도의 원도우를 통해 사용자에게 보여주는 단계로 구현된다. 따라서, 본 발명은 태풍조우확률을 계산하여 전자해도상에 이를 표시하고 경보함으로써 선박운항자가 태풍의 위험으로부터 회피하여 안전운항을 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 지속적이고 자동으로 수행되므로 운항자가 태풍의 진로를 계산하고 관찰하는 등의 번거로움을 해소할 수 있다
Description
본 발명은 선박의 항로상에 존재하는 태풍의 위험을 경보해 주기 위한 방법에 관한 것으로서, 특히 기상위성으로부터 수신한 기상사진에서 태풍을 인식하여 전자해도상에 선박 항로의 태풍위험성을 확률로 경보해줄 수 있도록 한 기상위성데이터를 이용한 전자해도상에 태풍예상진로경보방법에 관한 것이다.
일반적으로, 태풍은 선박의 안전운항을 위협하는 큰 요소로 작용한다. 따라서, 기존에는 선원이 계속하여 선박용 기상팩스기기나 무선교신을 통해 태풍의 존재유무와 진로를 24시간 점검하여 선박의 항로를 조정함으로써 태풍과 조우하지 않토록 회피하였다. 하지만, 이와 같은 방법은 선원이 일일이 통신기기를 사용하며 확인해야 하는 불편함과 정확한 태풍의 진로를 연속적으로 확인할 수 없는 폐단이 있어 확실한 안전대책을 수립하기에 미흡한 단점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 종래의 결점을 해소하기 위해서 안출한 것으로서, 기상위성으로부터 자동수신한 기상사진을 분석하여 태풍의 존재유무 및 항로상에서의 태풍조우확률을 계산하여 전자해도상에 이를 표시함으로써 선박운항자에게 태풍의 위험으로부터 회피하고 안전운항을 기할 수 있도록 경보해주는 기상위성데이터를 이용한 전자해도상에 태풍예상진로경보방법을 제공함에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기상위성데이터를 이용한 전자해도상에 태풍예상진로경보방법은, 선박의 안전운항을 위한 태풍경보방법에 있어서, 기상위성으로부터 기상사진을 자동수신받아 좌표를 계산하여 전자해도상에 표시하는 단계와, 기상위성으로부터 수신된 이미지데이터를 자동화상패턴인식과정을 거친 다음, 패턴인식의 결과데이터를 갖고 태풍의 존재여부와 위치를 계산하는 단계와, 상기 계산결과를 토대로 전자해도상에 태풍위험지역을 지정하는 단계와, 일정시간 이내에 같은 태풍이 또다시 감지되면 그 두점의 데이터를 이용하여 각 태풍진로점의 예상위치와 예정속도, 예정도착시간을 계산하는 단계, 및 상기 계산된 태풍예상위치와 거리에 따라 각 태풍진로점에 배가 도달하였을 때 태풍과의 조우확률을 계산하여 별도의 원도우를 통해 사용자에게 보여주는 단계를 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의해 구현된 태풍예상진로가 나타난 전자해도의 일례를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 의해 출력되는 태풍조우 예보보고서를 나타낸 도면이다.
기상위성(GMS)에서 관측되어 전송되는 기상사진(10)을 기상위성수신기를 통해 자동 수신받아 좌표를 계산하여 도 1에 보여진 바와 같이 전자해도(20)상에 표시한다. 즉, 소정시간단위로 위성의 현재위치를 계산하여 위성으로부터 전송되는 기상사진의 각 라인 중앙의 화소에 대응하는 지구상의 위치를 얻어내고, 얻어낸 중앙화소위치로부터의 중심각도를 위성의 고도 및 스캐닝각도로부터 산출하여 얻어낸 후 그 중심각도와 중앙화소의 위치를 이용하여 그 라인의 각 화소위치를 얻어내어 기상위성이 전송하는 기상사진의 각 화소의 정확한 지구상의 좌표를 산출한다. 이러한 기술은 이미 동일출원인에 의해 1997년 8월 18일자로 선출원되어 특허받은 특허등록번호 제 240940호의 "기상위성사진 좌표계산방법"에 기재되어 있으므로, 보다 구체적인 설명은 생략한다. 이와 아울러, 기상사진(10)을 패턴인식기술을 통해태풍 관련 패턴을 분석하여 태풍(30)의 존재 및 위치, 위험영역을 자동계산하여 전자해도(20)상에 그 내용을 표시하고 도 2와 같은 별도의 메세지원도우를 통해 각 항로의 태풍조우확률도 표시한다. 이에 대해 보다 상세히 부연설명하면, 기상위성으로부터 수신된 기상사진(10), 즉 이미지데이터를 자동화상패턴인식과정을 거친 다음, 패턴인식의 결과데이터를 갖고 태풍(30)의 존재여부와 위치를 계산한다. 화상 패턴인식기법을 이용한 태풍인식기술은 동일출원인에 의해 동일자로 출원된 특허출원번호 제 1763호의 "기상사진의 태풍인식방법 및 장치"에 기재되어 있으므로, 여기서는 간략하게 설명한다. 일반 비구름과 태풍으로 인해 형성된 구름은 밀도에서 차이가 발생하고, 구름의 밀도는 기상사진으로부터 화소의 수치에 대응하므로, 화소의 수치를 구해 태풍을 인식한다. 기상위성에서 적외선센서로 촬영된 적외선 이미지의 기상사진데이타를 수신하여 이진이미지로 변환한 후 이를 단순하고 매끄러운 형태로 변환하고 필터링하여 외곽선만을 추출한다 그런 다음, 추출된 외곽선을 형성하는 폐곡선상의 모든 화소(Pixel)들을 배열순서대로 메모리내의 어레이에 (x,y)좌표형태로 저장하고, 저장된 어레이길이, x축 길이, y축 길이, 그리고 x와 y축의 길이 비율에 따라 태풍후보를 결정한다. 저장된 어레이길이는 화소의 수에 해당하므로, 결정된 태풍후보중 어레이길이가 가장 큰 것을 태풍으로 하여 그 어레이의 최대/최소 x좌표값과 y좌표값을 산출해 태풍영역을 구하며, 구한 태풍 및 그 영역을 전자해도상에 중첩 표시하는 기상사진위에 함께 표시하여 태풍의 존재및 위치를 알아낸다. 이를 토대로 전자해도(20)상에 태풍위험지역(B)을 지정한다.
이때, 선박(40)의 항로가 태풍위험지역(B)으로 향하거나 이미 진입했을 경우에는 전자해도(20)는 경보를 발생하게 된다.
그리고, 일정시간(예를 들면, 36시간)이내에 같은 태풍(30)이 또다시 감지되면 그 태풍의 속도와 방향을 그로부터 산출하게 된다. 즉, 태풍의 이전위치와 현재위치를 알면 태풍의 이동거리와 진행방향을 알 수 있고, 따라서 단위시간당 이동거리로 태풍의 속도를 산출할 수 있다. 이에 따라서, 선박(40)의 현재위치와 속도를 근거로 하여 각 태풍진로점(Pl,P2,P3)의 위치와 예정속도, 예정도착시간을 계산하고, 그 시간에서의 태풍(30)의 예상위치를 위의 산출결과데이터들을 이용하여 계산한다. 본 실시예에서 위치, 속도 및 도착시간의 계산은 연산량을 고려하여 일반적으로 알려진 등가속 직선운동모델에 기초한다. 이때, 계산된 태풍예상위치와 거리에 따라 각 태풍진로점(Pl,P2,P3)에 배가 도달하였을 때 태풍과의 조우확률을 계산하여 도 2와 같이 별도의 원도우를 통해 사용자에게 보여준다. 도 2를 보면, 윈도우상단에 시간(Time), 위치(Position), 속도(Velocity), 방향(Heading) 등으로 태풍정보를 나타내고, 그 아래에 태풍과의 조우확률을 나타내어 예보한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기상위성데이터를 이용한 전자해도상에 태풍예상진로경보방법은, 기상위성으로부터 자동수신한 기상사진을 분석하여 태풍의 존재유무 및 항로상에서의 태풍조우확률을 계산하여 전자해도상에 이를 표시하고 경보함으로써 선박운항자가 태풍의 위험으로부터 회피하여 안전운항을 도모할 수 있는 잇점을 갖는다. 특히, 본 발명은 지속적이고 자동으로 수행되므로 항시 운항자가태풍의 진로를 계산하고 관찰하는 등의 번거로움을 해소할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 의해 구현된 태풍예상진로가 나타난 전자해도의 일례를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 의해 출력되는 태풍조우 예보보고서를 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
10 : 기상사진 20 : 전자해도
30 :태풍 40 :선박
B : 태풍위험지역 Pl,P2,P3 : 태풍진로점
Claims (3)
- 선박의 안전운항을 위한 태풍경보방법에 있어서,기상위성으로부터 기상사진을 자동수신받아 좌표를 계산하여 전자해도상에 표시하는 단계 ;기상위성으로부터 수신된 이미지데이터를 자동화상패턴인식과정을 거친 다음, 패턴인식의 결과데이터를 갖고 태풍의 존재여부와 위치를 계산하는 단계;상기 계산결과를 토대로 전자해도상에 태풍위험지역을 지정하는 단계;일정시간이내에 같은 태풍이 또다시 감지되면 그 두점의 데이터를 이용하여 각 태풍진로점의 예상위치와 예정속도, 예정도착시간을 계산하는 단계; 및상기 계산된 태풍예상위치와 거리에 따라 각 태풍진로점에 배가 도달하였을때 태풍과의 조우확률을 계산하여 별도의 원도우를 통해 사용자에게 보여주는 단계를 포함하는 기상위성데이터를 이용한 전자해도상에 태풍예상진로경보방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 태풍위험지역을 지정하는 단계는 선박의 항로가 지정된 태풍위험지역으로 향하거나 이미 진입했을 경우에 전자해도상에 경보를 발생함을 특징으로 하는 기상위성데이터를 이용한 전자해도상에 태풍예상진로경보방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 태풍의 예상위치와 예정도착시간은 수신된 두 태풍점으로부터 그 태풍의 속도와 방향을 계산하고 선박의 현재위치와 속도를 근거로 하여 산출되는 것을 특징으로 하는 기상위성데이터를 이용한 전자해도상에 태풍예상진로경보방법
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