KR101451548B1 - Apparatus and method for determination of the optimum multiple elevation angles - Google Patents

Apparatus and method for determination of the optimum multiple elevation angles Download PDF

Info

Publication number
KR101451548B1
KR101451548B1 KR1020140006793A KR20140006793A KR101451548B1 KR 101451548 B1 KR101451548 B1 KR 101451548B1 KR 1020140006793 A KR1020140006793 A KR 1020140006793A KR 20140006793 A KR20140006793 A KR 20140006793A KR 101451548 B1 KR101451548 B1 KR 101451548B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radar
altitude
rainfall
mask
altitude angle
Prior art date
Application number
KR1020140006793A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이규원
권수현
정성화
김진국
박종서
김지현
Original Assignee
경북대학교 산학협력단
대한민국(기상청장)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경북대학교 산학협력단, 대한민국(기상청장) filed Critical 경북대학교 산학협력단
Priority to KR1020140006793A priority Critical patent/KR101451548B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101451548B1 publication Critical patent/KR101451548B1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for determining optimum multiple elevation angles. The apparatus for determining optimum multiple elevation angles according to one embodiment of the present invention includes a weather radar data collection part which collects weather radar observational data; an optimum elevation angle mask generation part which generates ab optimum elevation angle mask; and an optimum multiple elevation angle mask generation part which generates an optimum multiple elevation angle mask. More particularly, in an aspect of the present invention, the apparatus for determining optimum multiple elevation angles which has weather radar observational data can include other embodiments.

Description

최적 다중 고도각 결정 장치 및 방법{Apparatus and method for determination of the optimum multiple elevation angles}[0001] The present invention relates to an apparatus and a method for determining an optimal multiple elevation angle,

본 발명은 강우 추정 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 정확한 강우량 추정을 할 수 있도록, 기상레이더를 이용한 강우량 추정시 발생하는 오차요인을 최소화하면서 지상과 가장 가까운 최저 고도각을 제공할 수 있는 최적 다중 고도각 결정 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a rainfall estimation technique, and more particularly, to a rainfall estimation technique for estimating an accurate rainfall amount by minimizing an error factor in estimating a rainfall amount using a weather radar, And more particularly, to a multi-height angle determination apparatus and method.

일반적으로 레이더 빔은 공중에 떠 있는 강수입자들을 관측하므로 실제 지상에 내리는 강수와는 차이가 생긴다. 따라서 기상레이더로 강우량을 추정할 시 최대한 지상과 가까운 레이더 관측 자료를 사용하여야 한다. 그러나 기상레이더는 빔이 지상과 가까울수록 지형에 의한 차폐 및 지형에코에 의해 기상레이더 자료가 오염된다. 또한 곤충이나 조류 및 밝은 띠에 의한 비강우에코로부터 오염될 수 있다. In general, radar beams observe importers floating in the air, so it is different from the actual precipitation on the ground. Therefore, when estimating rainfall with a weather radar, radar observations should be used as close to the ground as possible. However, as the weather radar is closer to the ground the beam is contaminated by terrain shielding and terrain echo. It can also be contaminated from non-rainfall echoes by insects or birds and bright bands.

따라서 산악지형이 많은 우리나라에서는 대부분의 기상레이더를 산꼭대기에 설치한다. 그러나 관측된 기상레이더 관측 자료의 높이와 지표와의 차이 때문에 기상레이더를 이용한 강우량 추정시 오차가 발생할 수 있다. Therefore, in Korea, where there are many mountainous terrain, most of the weather radar is installed at the mountain top. However, due to the difference between the height and the land surface of the observed weather radar data, errors may occur when estimating the rainfall using the weather radar.

그러므로 기상레이더를 이용한 정확한 지상 강우량 추정을 위해서는, 빔 차폐, 지형에코 및 비강우에코에 의해 오염되지 않으면서 지상에 가장 가까운 고도각을 사용하는 것이 중요하다.Therefore, for accurate ground-based rainfall estimation using weather radar, it is important to use the nearest elevation angle to the ground without being contaminated by beam shielding, topography echoes and non-rainfall echoes.

상술한 종래의 문제점을 개선하기 위해서 본 발명은, 이중편파레이더를 이용하여 지형에 의한 빔 차폐를 피하고, 지형에코 및 비강우에코의 영향을 받지 않으면서 지상과 가장 가까운 최저 고도각의 레이더 게이트(radar gate)로 구성된 최적 다중 고도각 마스크를 생성할 수 있는 최적 다중 고도각 결정 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention has been made to solve the above-described problems by using a dual polarized radar to avoid beam shielding by the terrain and to avoid radar gates of the lowest altitude angle closest to the ground without being influenced by the terrain echo and non- and a radar gate for generating an optimal multi-angle altitude mask.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 형태는, 기상레이더 관측 자료를 수집하는 단계; 수치고도모형자료를 이용하여 빔 차폐가 존재하지 않는 최저 고도각의 레이더 게이트들로 구성된 빔차폐 최적 고도각 마스크를 생성하는 단계; 수집된 기상레이저 관측 자료를 이용하여 지형에코가 존재하지 않는 최저 고도각의 레이더 게이트들로 구성된 지형에코 최적 고도각 마스크를 생성하는 단계; 수집된 기상레이더 관측 자료를 이용하여 비강우영역이 존재하지 않는 최저 고도각의 레이더 게이트들로 구성된 강우에코영역 최적 고도각 마스크를 생성하는 단계; 생성된 빔차폐 최적 고도각 마스크, 지형에코 최적 고도각 마스크 및 강우에코영역 최적 고도각 마스크 중 선택된 레이더 게이트에서 최고 고도각을 최적 다중 고도각으로 결정하는 단계; 및 결정된 최적 다중 고도각을 갖는 레이더 게이트로 구성된 최적 다중 고도각 마스크를 생성하는 단계;를 포함하는 최적 다중 고도각 결정 방법을 포함할 수 있다.
한편, 상기 빔차폐 최적 고도각 마스크를 생성하는 단계는, 수치고도모형자료를 이용하여 지형에 의한 레이더 빔의 차폐를 수치모의한 결과로부터 각 고도각별로 빔 차폐품질지수를 산출하는 1-1단계; 산출된 각 고도각별 빔 차폐품질지수를 설정된 문턱값과 비교하는 1-2단계; 비교 결과, 선택된 가장 낮은 고도각의 레이더 게이트에서 빔 차폐품질지수가 설정된 문턱값을 초과하면 상기 가장 낮은 고도각의 레이더 게이트를 선택하고, 설정된 문턱값 이하이면 고도각을 증가시켜 해당 레이더 게이트에서 빔 차폐품질지수와 설정된 문턱값을 비교하는 1-3단계; 및 비교 결과, 설정된 문턱값 이상의 빔 차폐품질지수를 가지면서 가장 지상에 가까운 고도각의 레이더 게이트로 구성된 빔차폐 최적 고도각 마스크를 생성하는 1-4단계;를 포함할 수 있다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for monitoring weather radar, comprising: collecting weather radar observation data; Generating a beam shield optimal altitude angle mask consisting of radar gates of the lowest altitude angle without beam shielding using the digital altitude model data; Generating a terrain echo optimal altitude angle mask consisting of radar gates of the lowest altitude angle without the terrain echo using the collected vapor laser observation data; Generating a rainfall echo area optimum altitude angle mask consisting of radar gates of the lowest altitude angle in which there is no non-rainfall area using the collected weather radar observation data; The generated beam shielding optimum altitude angle mask, the topography echo optimum altitude angle mask, and the rainfall echo area optimal altitude determining a maximum altitude angle at a selected radar gate of each mask at an optimal multiple altitude angle; And generating an optimal multiple altitude angle mask consisting of a radar gate having a determined optimal multiple altitude angle.
The step of generating the beam shielding optimum altitude angle mask may include a step 1-1 of calculating a beam shielding quality index for each altitude from a numerical simulation of the shielding of the radar beam by the terrain using the digital elevation model data, ; Comparing the computed beam shielding quality indices for each of the high altitudes with a set threshold value; As a result of comparison, if the beam shielding quality index at the selected lowest altitude angle exceeds the set threshold value, the radar gate of the lowest altitude angle is selected and if the set value is below the set threshold value, Comparing the shielding quality index with a preset threshold value; And generating a beam shielding optimal altitude angle mask having a beam shielding quality index that is equal to or greater than a set threshold value and having a radar gate at an altitude close to the ground level as a result of the comparison.

한편, 상기 지형에코 최적 고도각 마스크를 생성하는 단계는, 수집된 기상레이더 관측자료 중 맑은 날 사례에 대한 반사도 자료를 일정기간 동안 누적 후평균하여 각 고도각별 지형에코지도를 생성하는 2-1단계; 생성된 각 고도각별 지형에코지도 중 선택된 레이더 게이트에서 반사도와 설정된 반사도 문턱값을 비교하는 2-2단계; 및 비교 결과, 설정된 반사도 문턱값 미만의 반사도를 가지면서 가장 지면에 가장 가까운 최저 고도각의 레이더 게이트로 구성된 지형에코 최적 고도각 마스크를 생성하는 2-3단계;를 포함할 수 있다.The step of generating the terrain echo optimum altitude angle mask may include a step 2-1 of generating a terrain echo map for each altitude by averaging cumulative reflectance data of the collected weather radar observations for a clear day, ; 2-2 step of comparing the reflectivity and the set reflectivity threshold value at the selected radar gate among the generated altitude-specific geographical echo maps; And generating a terrain echo optimal altitude angle mask consisting of a radar gate of the lowest altitude angle closest to the ground with a reflectivity less than the set reflectivity threshold as a result of the comparison.

한편, 상기 강우에코영역 최적 고도각 마스크를 생성하는 단계는, 실시간 수집된 기상레이더 관측자료로부터 반사도, 차등반사도, 차등위상차 및 교차상관계수를 포함하는 관측변수를 구하는 3-1단계; 선택된 레이더 게이트에 대한 관측변수 존재 유무를 판단하는 3-2단계; 판단 결과, 상기 선택된 레이더 게이트에서 상기 관측변수가 존재하지 않으면, 상기 선택된 레이더 게이트를 관측변수 없음으로 분류하고, 상기 선택된 레이더 게이트에서 관측변수가 존재하면, 상기 관측변수와 설정된 문턱값 비교를 통해 강우영역 또는 비강우영역을 분류하는 3-3단계; 분류된 강우영역, 비강우영역 및 관측변수 없음 영역에 따른 고도각별 강우에코영역 마스크를 생성하는 3-4단계; 및 생성된 고도각별 강우에코영역 마스크를 이용하여 강우영역이거나 관측변수가 없는 최저 고도각의 레이더 게이트로 구성된 강우에코영역 최적 고도각 마스크를 생성하는 3-5단계;를 포함할 수 있다.Meanwhile, the step of generating the rainfall echo area optimum altitude angle mask may include a step 3-1 of obtaining observation variables including reflectance, differential reflectance, differential phase difference, and cross correlation coefficient from the real-time collected weather radar observation data; A step 3-2 of determining whether or not an observation parameter exists for the selected radar gate; If there is no observation variable in the selected radar gate, classifies the selected radar gate as no observation variable, and if there is an observation variable in the selected radar gate, 3-3 to classify regions or non-rain areas; 3-4 step of generating a rainfall echo area mask for each elevation according to the classified rainfall area, non-rainfall area and no observation parameter area; And a step 3-5 of generating a rainfall echo area optimum altitude angle mask consisting of a rainfall area or a radar gate having a lowest altitude angle with no observation variable using the generated altitude angle rainfall echo area mask.

삭제delete

본 발명에 따르면, 기상레이더를 이용한 강우량 추정시 발생하는 오차요인을 최소화하면서 지상과 가장 가까운 최저 고도각 자료를 도출할 수 있다.According to the present invention, it is possible to derive the lowest altitude data closest to the ground while minimizing the error factor occurring in estimating the rainfall amount using the weather radar.

또한, 본 발명에 따르면, 지형정보와, 이중편파레이더의 고도각 정보 및 관측변수를 이용하여 지형에 의한 빔 차폐, 지형에코 및 비강우에코의 영향을 받지 않는 양질의 최저 고도각을 제공할 수 있어, 지표면 근처의 강우량 추정의 정확도를 향상시킬 수 있다.Further, according to the present invention, by using the terrain information, altitude angle information and observation parameters of the dual polarized radar, it is possible to provide a high-quality minimum altitude angle that is not affected by terrain type beam shielding, terrain echo and non- rainfall echo And the accuracy of the estimation of the amount of rainfall near the surface of the earth can be improved.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 최적 다중 고도각 결정 장치의 전체 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 최적 다중 고도각 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 도 2에 도시된 빔차폐 최적 고도각 마스크 생성 과정을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 빔차폐 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 도 3에 도시된 빔 차폐품질지수 산출 과정을 실제 사례에 적용하여 구한 빔 차폐품질지수를 나타낸 예시도이다.
도 6은, 도 3에 도시된 빔 차폐품질지수 산출 과정에서 구한 빔 차폐품질지수를 이용하여 생성한 빔차폐 최적 고도각 마스크를 나타낸 예시도이다.
도 7은, 도 2에 도시된 지형에코 최적 고도각 마스크 생성 과정을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 도 7에 도시된 본 발명에 따른 지형에코 최적 고도각 마스크 생성 과정을 실제 사례에 적용하여 구한 각 고도각별 지형에코지도를 나타낸 예시도이다.
도 9는, 도 7에 도시된 본 발명에 따른 지형에코 최적 고도각 마스크 생성 과정을 통해 구한 지형에코 최적 고도각 마스크를 나타낸 예시도이다.
도 10은, 도 2에 도시된 강우에코영역의 최적 고도각 마스크 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은, 도 10의 강우에코영역의 최적 고도각 마스크 생성 과정에 따라 생성된 각 고도각별 강우에코영역 마스크를 나타낸 예시도이다.
도 12는, 도 10에 도시된 강우에코영역의 최적 고도각 마스크 생성 과정을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 13은, 도 12의 강우에코영역의 최적 고도각 마스크 생성 과정에 따라 생성된 강우에코영역의 최적 고도각 마스크를 나타낸 예시도이다.
도 14는, 도 2에 도시된 최적 다중 고도각 마스크 생성 과정에 따라 생성된 최적 다중 고도각 마스크를 나타낸 예시도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing an overall system of an optimum multi-elevation angle determining apparatus according to an embodiment of the present invention; Fig.
2 is a diagram for explaining a method for determining an optimum multiple altitude angle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining in detail the beam masking optimum altitude angle mask generation process shown in FIG.
4 is a diagram for explaining the concept of beam shielding.
FIG. 5 is a view illustrating an example of a beam shielding quality index obtained by applying the beam shielding quality index calculating process shown in FIG. 3 to an actual case.
FIG. 6 is an exemplary view illustrating a beam-shielding optimum altitude angle mask generated using the beam shielding quality index obtained in the process of calculating the beam shielding quality index shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram for explaining in detail the process of generating the terrain echo optimum altitude angle mask shown in FIG.
FIG. 8 is an exemplary view showing a topographical echo map for each altitude obtained by applying the terrain echo optimum altitude angle mask generation process according to the present invention shown in FIG. 7 to actual cases.
FIG. 9 is an exemplary view showing the topographical echo optimum altitude angle mask obtained through the process of generating the terrain echo optimum altitude angle mask according to the present invention shown in FIG. 7; FIG.
FIG. 10 is a view for explaining a process of generating an optimum altitude angle mask of the rainfall echo area shown in FIG. 2. FIG.
11 is an exemplary view illustrating a rainfall echo area mask for each altitude generated according to an optimal altitude angle mask generation process of the rainfall echo area of FIG.
FIG. 12 is a detailed view illustrating an optimum altitude angle mask generation process of the rainfall echo area shown in FIG.
13 is an exemplary view showing an optimum altitude angle mask of the rainfall echo area generated according to the process of generating an optimal altitude angle mask of the rainfall echo area of Fig.
FIG. 14 is an exemplary view showing an optimum multiple altitude angle mask generated according to the optimum multiple altitude angle mask generation process shown in FIG. 2. FIG.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 최적 다중 고도각 결정 장치의 전체 시스템을 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing an overall system of an optimum multi-elevation angle determining apparatus according to an embodiment of the present invention; Fig.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 최적 다중 고도각 결정 장치(1)는, 기상레이더 시스템(2)으로부터 기상레이더 관측자료를 수집하고, 수집한 기상레이더 관측자료를 이용해 레이더 게이트별로 빔 차폐, 지형에코 및 비강우에코가 존재하지 않는 지상에서 가장 가까운 최저 고도각들로 구성된 최적 다중 고도각 마스크를 생성할 수 있다. Referring to FIG. 1, the optimum multi-altitude angle determining apparatus 1 according to the present invention collects weather radar observation data from a weather radar system 2, and uses the collected weather radar observation data to perform beam shielding, You can create an optimal multi-elevation angle mask consisting of the lowest altitude angles nearest to the terrain echo and non-rainfall echo-free terrain.

이러한 최적 다중 고도각 결정 장치(1)는, 기상레이더 자료 수집부(11), 빔차폐 최적 고도각 마스크 생성부(12), 지형에코 최적 고도각 마스크 생성부(13), 강우에코영역 최적 고도각 마스크 생성부(14) 및 최적 다중 고도각 마스크 생성부(15)를 포함하여 구성될 수 있다.The optimum multi-angle altimeter determining apparatus 1 includes a weather radar data collecting unit 11, a beam-shielding optimum altitude angle mask generating unit 12, a terrain echo optimum altitude angle mask generating unit 13, Each mask generation unit 14 and an optimum multiple altitude angle mask generation unit 15.

먼저, 기상레이더 자료 수집부(11)는, 기상레이더 시스템(2)에서 관측된 기상레이더 관측 자료를 수집하고, 이에 대한 품질관리를 수행할 수 있다. 여기서, 기상레이더는 이중편파 레이더이며, 관측자료는 이중편파 관측자료 및 레이더의 관측 고도각 정보이다.First, the weather radar data collection unit 11 can collect observation data of the weather radar observed in the weather radar system 2 and perform quality control on the data. Here, the weather radar is a dual polarized radar, and the observation data is the dual polarization observation data and the radar altitude angle information.

그리고, 빔차폐 최적 고도각 마스크 생성부(12)는, 지형정보를 제공하는 수치고도모형(Digital Elevation Model: DEM) 자료를 이용하여 지형에 의한 레이더 빔의 차폐에 대한 수치모의(simulation) 결과를 이용하여 빔 차폐품질지수(Beam Blockage index, QBK)를 산출한다. 즉, 빔차폐 최적 고도각 마스크 생성부(12)는, 가상의 레이더 빔이 특정 고도각으로 방사되었을 때 레이더 빔의 차폐 정도(Fshield)를 계산하고, 계산된 빔의 차폐 정도 이용해 빔 차폐품질지수(QBK)를 산출할 수 있다.Then, the beam-shielding optimum altitude angle mask generating unit 12 generates a numerical simulation result on the shielding of the radar beam by the terrain using the digital elevation model (DEM) data providing the terrain information To calculate a beam blocking index (Q BK ). That is, the beam-shielding optimum altitude angle mask generating section 12 calculates the shielding degree (F shield ) of the radar beam when the imaginary radar beam is emitted at a specific altitude angle, and calculates the beam shielding quality The index (Q BK ) can be calculated.

이러한 빔차폐 최적 고도각 마스크 생성부(12)는, 산출된 빔 차폐품질지수(QBK)가 설정된 문턱값 이상이며 가장 지상에 가까운 최저 고도각, 즉, 빔 차폐의 영향이 없는 최저 고도각들을 레이더 게이트별로 선택하여 빔차폐 최적 고도각 마스크를 생성할 수 있다.The beam-shielding optimum altitude angle mask generating section 12 calculates the minimum altitude angles at which the calculated beam shield quality index Q BK is equal to or higher than the set threshold and is nearest to the ground, that is, It is possible to generate a beam-shielded optimum altitude angle mask by selecting each radar gate.

그리고, 지형에코 최적 고도각 마스크 생성부(13)는, 기상레이더 관측자료들 중 맑은 날 사례의 반사도 자료를 장기간 누적한 후 평균하여 각 고도각별로 지형에코지도를 생성하고, 생성된 지형에코지도를 이용해 각 고도각에서 지형에코가 존재하지 않으면서 지상에 가장 가까운 최저 고도각들을 레이더 게이트별로 선택하여 지형에코 최적 고도각 마스크를 생성할 수 있다.The terrain echo optimum altitude angle mask generation unit 13 generates a terrain echo map for each altitude by averaging the reflectance data of a clear day example among the weather radar observation data for a long period of time, Can be used to generate a terrain echo-optimal altitude angle mask by selecting the lowest altitude angles nearest to the ground without radar echoes at each altitude angle for each radar gate.

그리고, 강우에코영역 최적 고도각 마스크 생성부(14)는, 실시간 관측되는 이중편파 레이더의 관측자료로부터 이중편파 관측변수(반사도, 차등반사도, 차등위상차 및 교차상관계수)를 산출하고, 산출된 이중편파 관측변수의 특성을 이용하여 비강우에코 및 밝은띠의 영향을 최소로 하면서 지상에 가장 가까운 최저 고도각들을 레이더 게이트별로 선택하여 강우에코영역 최적 고도각 마스크를 생성할 수 있다.The rainfall echo area optimum altitude angle mask generation unit 14 calculates the double polarization observation variables (reflectivity, differential reflectance, differential phase difference and cross correlation coefficient) from observation data of the double polarized radar observed in real time, Using the characteristics of the polarization observation parameters, it is possible to generate a rainfall echo area optimum altitude angle mask by selecting the lowest altitude angles nearest to the ground by radar gates while minimizing the influence of non rainfall echoes and bright bands.

그리고, 최적 다중 고도각 마스크 생성부(15)는, 각 최적 고도각 마스크 생성부(12, 13, 14)에서 생성된 최적 고도각 마스크를 이용하여 각 레이더 게이트에서 빔 차폐 및 지형의 영향이 없으며 비강우에코의 영향을 받지 않는 지상에 가장 가까운 최저 고도각들을 결정하여 최적 다중 고도각 마스크를 생성할 수 있다.The optimum multi-altitude angle mask generation unit 15 uses the optimum altitude angle masks generated by the optimum altitude angle mask generation units 12, 13 and 14 so that there is no influence of beam shielding and topography in each radar gate The optimal altitude angle mask can be generated by determining the lowest altitude angles nearest to the ground that are not affected by rainfall echoes.

이와 같이 본 발명에 따른 최적 다중 고도각 결정 장치(1)는, 빔 차폐의 영향이 없는 빔차폐 최적 고도각 마스크, 지형의 영향이 없는 지형에코 최적 고도각 마스크 및 강우영역 최적 고도각 마스크를 이용하여 각 레이더 게이트별로 빔 차폐, 지형 및 비강우영역의 영향 없이 지상에 가장 가까운 최저 고도각을 최적 다중 고도각으로 결정하고, 이에 따른 최적 다중 고도각 마스크를 생성할 수 있다.As described above, the optimum multi-altitude angle determination apparatus 1 according to the present invention can use the beam-shielded optimum altitude angle mask without influence of beam shielding, the terrain echo optimum altitude angle mask without influence of the terrain, and the rainfall- The optimal altitude angle of the lowest altitude nearest to the ground can be determined as the optimum altitude angle without influence of the beam shielding, the topography, and the non-rainfall region for each radar gate.

따라서, 본 발명은, 빔 차폐 및 지형의 영향이 없으며 비강우 에코의 영향을 받지 않는 양질의 최저 고도각에서의 반사도 및 차등반사도를 이용하여 정확한 강우량을 추정하는 데 도움을 줄 수 있다.
Thus, the present invention can help to estimate accurate rainfall using the reflectivity and differential reflectivity at a good minimum altitude angle that is free of beam shielding and terrain and is unaffected by non-rainfall echoes.

도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 최적 다중 고도각 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 본 발명에 따른 최적 다중 고도각 결정 방법은 도 1에 도시된 최적 다중 고도각 결정 장치에 의해 구현될 수 있다.2 is a diagram for explaining a method for determining an optimum multiple altitude angle according to an embodiment of the present invention. Here, the method for determining the optimum multiple altitude angle according to the present invention can be implemented by the apparatus for determining the optimum multiple altitude angle shown in FIG.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 최적 다중 고도각 결정 방법은, 크게 기상레이더 관측자료 수집 과정과(S100), 수집된 기상레이더 관측자료 및 지형정보를 이용해 빔차폐, 지형 및 강우에코영역 각각의 최적 고도각 마스크를 생성하는 과정과(S200, S300, S400), 각 최적 고도각 마스크로부터 빔 차폐, 지형 및 비강우에코의 영향이 모두 없는 최적 다중 고도각을 결정하여 최적 다중 고도각 마스크를 생성하는 과정(S500, S600)으로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 2, the method for determining the optimal multi-angle altitude according to the present invention comprises the steps of (a) collecting a weather radar observation data, (S100) collecting the weather radar observation data and the terrain information, (S200, S300, S400), and determines the optimum multi-elevation angle without any influence of the beam shielding, the topography, and the non-rainfall echo from each optimum altitude angle mask, (S500 and S600).

구체적으로, 본 발명에 따른 최적 다중 고도각 결정 방법은, 우선 기상레이더 시스템으로부터 관측된 기상레이더 관측자료를 수집한다(S100). 여기서, 기상레이더 시스템은 이중편파 기상레이더 시스템이며, 기상레이더 관측자료는 이중편파 관측자료로, 과거에 관측된 자료이거나 실시간으로 관측된 자료일 수 있다. Specifically, in the method of determining the optimal multiple altitude angle according to the present invention, the observed weather radar observation data is first collected from the weather radar system (S100). Here, the weather radar system is a dual polarized weather radar system, and the weather radar observation data is a double polarized observation data, which may be data observed in the past or data observed in real time.

그런 다음, 기상레이더 관측자료의 각 고도각 정보와 수치고도모형(DEM) 자료를 이용하여 지형에 의한 레이더 빔의 차폐를 수치모의(simulation)한 결과를 산출하고, 이를 통해 빔차폐 최적 고도각 마스크를 생성한다(S200).Then, a numerical simulation of the shielding of the radar beam by the terrain is performed by using the altitude information and the digital elevation model (DEM) data of the weather radar observation data, and the beam shielding optimum altitude angle mask (S200).

또한, 기상레이더 관측자료를 고도각별로 일정기간 누적한 후 누적 반사도를 평균하여 각 고도각별 지형에코지도를 생성하고, 생성된 각 고도각별 지형에코지도를 이용하여 지형에코를 제거한 지형에코 최적 고도각 마스크를 생성한다(S300).In addition, the weather radar observations are accumulated for a certain period for each altitude, and then the cumulative reflectance is averaged to generate a terrain echo map for each altitude, and the terrain echo optimum altitude angle obtained by removing the terrain echo using each altitude terrain echo map A mask is generated (S300).

또한, 기상레이더 관측자료로부터 반사도, 차등반사도, 차등위상차 및 교차상관계수를 포함하는 관측변수를 산출하고, 산출된 관측변수를 이용하여 비강우영역을 제거한 강우에코영역의 최적 고도각 마스크를 생성한다(S400).Also, an observation parameter including the reflectance, differential reflectance, differential phase difference, and cross correlation coefficient is calculated from the weather radar observation data, and the optimal altitude angle mask of the rainfall echo area is obtained by removing the non-rainfall area using the calculated observation variables (S400).

그런 다음, 각 최적 고도각 마스크에서 레이더 게이트별로 빔 차폐, 지형 및 비강우에코에 의한 영향이 모두 없는 최적 고도각을 결정하여(S500) 최적 다중 고도각 마스크를 생성한다(S600). Then, an optimum altitude angle that does not affect all of the beam shielding, the topography, and the non-rainfall echo is determined for each radar gate in each optimal altitude angle mask (S500), and an optimum multiple altitude angle mask is generated (S600).

이와 같이 본 발명에 따른 최적 다중 고도각 결정 방법은, 빔 차폐 수치모의 자료를 이용하여 빔 차폐가 존재하지 않는 최저 고도각들로 구성된 최적 고도각 마스크를 생성하고, 또한, 장기간 누적 및 평균하여 생성한 지형에코지도를 사용하여 지형에 의한 영향이 없는 최저 고도각들로 구성된 최적 고도각 마스크를 생성하고, 또한, 이중편파 관측자료로부터 산출된 이중편파 관측변수의 특성을 이용하여 비강우에코가 존재하지 않는 최저 고도각들로 구성된 최적 고도각 마스크를 생성함으로써, 생성된 각각의 최적 고도각 마스크를 이용하여 각 레이더 게이트별로 빔 차폐, 지형 및 비강우에코의 영향을 모두 받지 않는 최저 고도각을 결정하여 최적 다중 고도각 마스크를 생성할 수 있다.
As described above, according to the present invention, an optimum altitude angle determination mask composed of the lowest altitude angles in which beam shielding does not exist is generated using the beam shielding numerical simulation data, We use a terrain echo map to generate an optimal altitude angle mask consisting of the lowest elevation angles without any influence by the terrain, and also the presence of rainfall echoes using the characteristics of the dual polarization observations, The minimum altitude angles are determined for each radar gate that are not affected by beam shielding, topography, and non-rainfall echoes using each of the generated altitude angles masks by creating an optimal altitude angle mask consisting of the lowest altitude angles Thereby generating the optimum multiple altitude angle mask.

먼저, 도 3 내지 도 6을 참조하여 도 2에 도시된 빔차폐 최적 고도각 마스크 생성 과정을 설명하도록 한다.First, the beam-generating optimal altitude angle mask generating process shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 3 to 6. FIG.

도 3은, 도 2에 도시된 빔차폐 최적 고도각 마스크 생성 과정을 상세하게 설명하기 위한 도면이며, 도 4는, 빔 차폐 개념을 설명하기 위한 도면으로, (a)는 가우시안 형태의 안테나 빔 패턴을, (b)는 빔 차폐 모의 결과의 연직 단면을, (c)는 빔 차폐 모의의 개념도를 각각 나타낸다. FIG. 3 is a view for explaining the beam-generating optimal altitude angle mask generation process shown in FIG. 2 in detail; FIG. 4 is a view for explaining the concept of beam shielding, in which (a) (B) is a vertical section of the result of the beam shielding simulation, and (c) is a conceptual diagram of the beam shielding simulation.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 빔차폐 최적 고도각 마스크 생성 과정(S200)은, 우선 기상레이더 관측 고도각을 입력받는다(S201). Referring to FIG. 3, a beam shielding optimal altitude angle mask generation process (S200) according to the present invention first receives an observed altitude angle of a weather radar (S201).

그런 다음, 고도각별로 빔 차폐품질지수를 생성한다(S202). 여기서, 빔 차폐품질지수(Beam Blockage index, QBK)는 지형에 의한 레이더 빔의 차폐를 수치 모의(simulation)한 결과(도 4의 (c) 참조)를 이용하여 산출할 수 있다. Then, a beam shield quality index is generated for each altitude (S202). Here, the beam blockage index (Q BK ) can be calculated using a result of numerical simulation (see FIG. 4 (c)) of the shielding of the radar beam by the terrain.

이를 위해, 본 실시 예에서는, 차폐 모의를 위해 "Consultative Group on INternational Agricultural Research-Consortium for Spatial Information(CGIAR-CSI)의 수평분해능 3"(~ 90 m) 및 고도오차 16 m 이내의 수치고도모형(digital elevation model, DEM) 자료를 사용하였으며, 실제에 가까운 레이더 빔의 진행을 모의하기 위해 기상레이더의 실제 빔 패턴(beam pattern)과 가장 가까운 가우시안 형태(gaussian shape)로 에너지를 집중시켜 레이더파를 송수신하는 빔 패턴(e.g. Bellon and Zawadzki., 2006)을 가정하였으며, 가우시안 빔 패턴은 아래 수학식 1을 이용하여 계산할 수 있다.For this purpose, a horizontal resolution of 3 "(~ 90 m) and a height elevation error of 16 m or less (CGIAR-CSI) of" Consultative Group on International Agricultural Research-Consortium for Spatial Information digital elevation model (DEM) data was used. In order to simulate the progress of the radar beam close to the real world, energy was concentrated to the nearest Gaussian shape to the actual beam pattern of the weather radar, (Eg, Bellon and Zawadzki, 2006), and the Gaussian beam pattern can be calculated using Equation 1 below.

Figure 112014005739272-pat00001
Figure 112014005739272-pat00001

여기서, g(θ)는 빔 중심으로부터의 각거리(θ)에 따른 레이더 송수신 신호의 강도, g0는 빔 중심에서의 레이더 신호의 강도, θ는 레이더 빔 폭(°), σ는 가우시안 분포의 표준편차로 θ/2.354이다.Here, g (θ) is the intensity of the radar signal at the radar transmitting and receiving strength, g 0 of the signal beam center according to the angular distance (θ) from the beam center, θ is the radar beam width (°), σ is a standard Gaussian distribution The deviation is θ / 2.354.

수학식 1에 따르면, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 가우시안 빔 패턴은, 빔의 중심에 레이더파의 에너지가 집중되고 빔 중심으로부터 멀어질수록 가우시안 형태로 급격하게 에너지가 줄어드는 형태를 띤다. According to Equation 1, as shown in FIG. 4A, a Gaussian beam pattern is a pattern in which energy of a radar wave is concentrated at the center of a beam, and energy is sharply reduced in a Gaussian form .

또한, 본 실시 예에서는, 대기 중 빔의 진행(propagation)은 표준대기(Standard Atmosphere)에서의 레이더 빔 진행(Doviak and Zrinc, 1993, Kucera et al., 2004; Jung et al., 2007)을 가정하였으며 레이더로부터 거리에 따른 빔의 고도(h)는 아래 수학식 2에 따라 계산된다.Further, in this embodiment, the propagation of the atmospheric beam is assumed to be based on the assumption that radar beam propagation in a standard atmosphere (Doviak and Zrinc, 1993, Kucera et al., 2004; Jung et al., 2007) And the height h of the beam along the distance from the radar is calculated according to Equation 2 below.

Figure 112014005739272-pat00002
Figure 112014005739272-pat00002

여기서, kea는 표준대기에서의 전자기파의 굴절률을 고려한 지구유효반경(km)으로 8494.678km를 사용하였으며, r은 레이더 빔의 시선 방향에 따른 거리(km), θe는 레이더의 관측고도각(°), hradar는 레이더 안테나의 고도(km)를 각각 나타낸다. Where k e is the Earth's effective radius (km) considering the refractive index of the electromagnetic wave in the standard atmosphere, r is the distance (km) along the direction of sight of the radar beam, and θ e is the radar altitude (°), and h radar represents the altitude (km) of the radar antenna.

수학식 2에 의해 구해진 레이더 빔의 고도를 이용해 표준대기의 굴절률에 따른 레이더 빔의 진행과 빔 차폐를 도 4의 (b)와 같이 구할 수 있으며, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 검은색 영역은 수치고도모형(DEM)의 지형자료이며 회색영역은 빔폭을 고려한 레이더 빔의 진행을 나타낸 것으로, X로 표시된 부분은 지형에 의한 차폐가 발생하지 않으나, Y로 표시된 부분은 지형에 의해 일부 빔 차폐가 발생하고 있음을 알 수 있다. The progress of the radar beam according to the refractive index of the standard atmosphere and the beam shielding can be obtained as shown in FIG. 4 (b) using the altitude of the radar beam obtained by the equation (2). As shown in FIG. 4 (b) The black area is the topographic data of the DEM, and the gray area shows the progress of the radar beam considering the beam width. The area marked with X is not shielded by the topography, It can be seen that some beam shielding occurs.

이에, 도 4의 (c)의 개략적인 빔 차폐 개념도를 참고하면, 모의된 빔 차폐 정도(Fshield)는 지형에 의해 차폐되는 정도에 따라 A, B, C와 같이 산출되며, A는 빔 차폐가 발생 되지 않은 영역을, B는 일부 빔 차폐가 발생한 영역을, C는 완전하게 빔 차폐가 발생한 영역을 나타낸다. 즉, 레이더 빔 폭에 대한 차폐된 영역의 백분율 값은 0.0 내지 1.0 범위를 가진다. 4C, the simulated beam shielding degree (F shield ) is calculated as A, B, and C according to the degree of shielding by the terrain, and A is the beam shielding degree B is a region where some beam shielding has occurred, and C is a region where beam shielding has completely occurred. That is, the percentage value of the shielded area with respect to the radar beam width has a range of 0.0 to 1.0.

이러한 빔 차폐 정도(Fshield)가 0.0의 값이면 0 % 차폐이며, 1.0의 값이면 100 % 완전 차폐를 의미한다. 따라서, 빔 차폐품질지수(QBK)는 도 4의 (c)와 같이 차폐모의결과를 통해 산출된 빔 차폐 정도(Fshield)에 의해 결정되며, 아래 수학식 3를 통해 산출된다.If this beam shielding degree (F shield ) is 0.0, it is 0% shielding. If it is 1.0, it means 100% complete shielding. Therefore, the beam shield quality index Q BK is determined by the beam shielding degree (F shield ) calculated through the shielding simulation result as shown in FIG. 4 (c), and is calculated by the following equation (3).

Figure 112014005739272-pat00003
Figure 112014005739272-pat00003

즉, 빔 차폐품질지수(QBK)가 0.0이면 100 % 완전차폐를, 1.0이면 0 % 차폐를 의미한다. 빔 차폐율은 레이더로부터 멀어지면서 차폐 지점(지형)을 지나며 시선방향으로 누적되며 따라서 레이더로부터 거리가 가까운 지점은 높은 빔 차폐품질지수를, 멀어질수록 낮은 빔 차폐품질지수를 가질 수 있다.That is, if the beam shielding quality index (Q BK ) is 0.0, it means 100% complete shielding, and if 1.0 it means 0% shielding. The beam shielding rate moves away from the radar and passes through the shielding point (topography) and accumulates in the direction of the eye. Therefore, a point near the distance from the radar can have a high beam shielding quality index, and a farther away beam shielding quality index.

이어서, 가장 낮은 고도각의 임의의 레이더 게이트에서 산출된 빔 차폐품질지수(QBK)와 설정된 문턱값을 비교하고(S204), 비교 결과, 빔 차폐품질지수(QBK)설정된 문턱값을 초과하면( S205 , Y) 해당 레이더 게이트의 고도각을 선택한다( S207 ). Then, the comparison and (S204), the comparison result, the beam shielding Quality Index (Q BK) is greater than a predetermined threshold value, the beam shielding Quality Index (Q BK) and the predetermined threshold value calculated in any of the radar gate of the lowest elevation angle ( S205 , Y), the elevation angle of the corresponding radar gate is selected ( S207 ).

반대로 비교 결과, 빔 차폐품질지수(QBK)가 설정된 문턱값 이하이면( S205 , N) 고도각을 하나 증가시켜 다시 빔 차폐품질지수(QBK)와 설정된 문턱값의 비교를 수행한다. 이러한 과정을 문턱값을 초과하는 빔 차폐품질지수를 갖는 고도각이 출될 때까지 반복한다. On the contrary, if the beam shield quality index Q BK is less than the set threshold value ( S205 , N), the altitude angle is increased by one and the beam shield quality index Q BK is compared with the set threshold value. This process is repeated until an altitude angle with a beam shield quality index that exceeds the threshold is detected .

그러므로, 선택된 고도각들을 이용해 빔차폐 최적 고도각 마스크를 생성한다(S208). 즉, 설정된 문턱값을 초과하는 빔 차폐품질지수를 갖는 가장 낮은 최저 고도각의 레이더 게이트들로 구성된 빔차폐 최적 고도각 마스크를 생성할 수 있다. 여기서, 빔 차폐의 영향이 없으면서 지상에 가장 가까운 최저 고도각들로 구성된 최저 고도각 자료를 빔차폐 최적 고도각 마스크라고 정의한다. Therefore, a beam shield optimal altitude angle mask is generated using the selected altitude angles (S208). That is, the lowest lowest value with the beam shield quality index exceeding the set threshold It is possible to create a beam-shielded optimal altitude angle mask composed of elevation angle radar gates. Here, the minimum altitude angle data composed of the minimum altitude angles closest to the ground without the influence of beam shielding is defined as a beam-shielded optimal altitude angle mask.

다시 말해, 본 발명에 따른 빔차폐 최적 고도각 마스크 생성 과정에 의하면, 빔 차폐품질지수를 이용해 빔 차폐의 영향이 없으면서 지상에 가장 가까운 최저 고도각들을 찾고, 찾은 최저 고도각들의 레이더 게이트로 구성된 빔차폐 최적 고도각 마스크를 생성할 수 있다.
In other words, according to the beam-generating optimal altitude angle mask generation process according to the present invention, a beam-shield quality index is used to find the lowest altitude angles nearest to the ground without the influence of beam shielding, It is possible to create a masking optimal altitude angle mask.

도 5는, 도 3에 도시된 빔 차폐품질지수 산출 과정을 실제 사례에 적용하여 구한 빔 차폐품질지수를 나타낸 예시도이며, (a) 내지 (f)는 각각 비슬산 이중편파레이더의 고도각들(-0.5°, 0.0°, 0.5°, 0.8°, 1.2°, 1.6°)에 대한 빔 차폐품질지수(QBK)의 분포도를 나타낸다. 5 is a view illustrating an example of a beam shielding quality index obtained by applying the beam shielding quality index calculation process shown in FIG. 3 to an actual case, wherein (a) to (f) are elevation angles -0.5 DEG, 0.0 DEG, 0.5 DEG, 0.8 DEG, 1.2 DEG, 1.6 DEG) of the beam shielding quality index (Q BK ).

도 5의 (a) 내지 (f)를 참조하면, 비슬산 레이더의 위치 정보와 관측 고도각으로 모의한 차폐 결과로부터 유도된 빔 차폐품질지수의 분포가 고도각이 높아질수록 지형에 의한S 차폐효과가 줄어들므로 빔 차폐품질지수가 1.0에 가까워진다. 0.8° 이상의 고도각에서는 빔 차폐에 의한 효과가 나타나지 않아 모든 영역에서 빔 차폐품질지수 값이 1.0을 가진다.5 (a) to 5 (f), as the distribution of the beam shield quality index derived from the shielding result simulated by the position information of the Bismuth radar and the observation altitude angle increases, the S shielding effect by the terrain is increased The beam shielding quality index approaches 1.0. The beam shielding quality index value is 1.0 in all regions because the beam shielding effect is not exhibited at an elevation angle of 0.8 DEG or more.

따라서 각 고도각별로 산출된 빔 차폐품질지수를 통합하여 문턱값 이상의 빔 차폐품질지수를 가지며 가장 지상에 가까운 고도각(최저 고도각)들의 레이더 게이트로 구성된 빔차폐 최적 고도각 마스크를 도 6과 같이 생성할 수 있다.
Therefore, the beam-shielding optimum altitude mask composed of the radar gates of the altitude angles (the lowest altitude angles) nearest to the ground with the beam shielding quality index equal to or higher than the threshold value by integrating the beam shielding quality index calculated for each altitude, Can be generated.

도 6은, 도 3에 도시된 빔 차폐품질지수 산출 과정에서 구한 빔 차폐품질지수를 이용하여 생성한 빔차폐 최적 고도각 마스크를 나타낸 예시도이다. 여기서, 빔 차폐품질지수의 문턱값은 0.9를 적용하였고, 빔 차폐품질지수 문턱값은 사용자의 필요에 따라 달리할 수 있으며, 빔 차폐품질지수의 문턱값을 낮출수록 차폐의 영향이 상대적으로 더 많은 고도각의 레이더 게이트들이 선택된다. 각 색상은 고도각을 나타낸다.FIG. 6 is an exemplary view illustrating a beam-shielding optimum altitude angle mask generated using the beam shielding quality index obtained in the process of calculating the beam shielding quality index shown in FIG. Here, the threshold value of the beam shielding quality index is 0.9, the threshold value of the beam shielding quality index can be changed according to the needs of the user, and the lower the threshold value of the beam shielding quality index is, the more influence The elevation angle radar gates are selected. Each color represents an elevation angle.

도 6에 도시된 빔차폐 최적 고도각 마스크는, 빔 차폐품질지수의 문턱값을 0.9를 적용하였기 때문에, 빔 차폐가 10 % 미만이면서 지상에 가장 가까운 레이더 게이트를 나타낸다. The beam-shielded optimum altitude angle mask shown in Fig. 6 shows a radar gate closest to the ground with a beam shielding of less than 10% because the threshold of the beam shielding quality index is 0.9.

그리고, 레이더에서 가까운 지역은 차폐의 영향이 적어 낮은 고도각이 선택되었고, 레이더로부터 약 50 km 인 지점에서는 차폐의 영향으로 상층 고도각의 레이더 게이트들이 선택되었음을 알 수 있다.
Also, the area close to the radar is selected to have a low altitude angle due to the low shielding effect, and at the point about 50 km from the radar, the shielding effect indicates that the upper altitude angle radar gates have been selected.

다음으로, 도 7 내지 도 9를 참조하여 도 2에 도시된 지형에코 최적 고도각 마스크 생성 과정을 설명하도록 한다.Next, the process of generating the terrain echo optimum altitude angle mask shown in Fig. 2 will be described with reference to Figs. 7 to 9.

도 7은, 도 2에 도시된 지형에코 최적 고도각 마스크 생성 과정을 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 지형에코는 레이더 빔이 지형에 부딪혀 나타나며 강한 반사도를 가지므로 강우 추정시 오차로 작용한다. 이러한 지형에코는 거의 고정된 위치에서 항상 나타나는 특성이 있다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 지형에코의 특성을 이용하여 지형에코 최적 고도각 마스크를 생성하고자 한다.FIG. 7 is a diagram for explaining in detail the process of generating the terrain echo optimum altitude angle mask shown in FIG. Here, the terrain echo appears as the radar beam hits the terrain and has a strong reflectivity, which acts as an error in estimating the rainfall. These topographic echoes have characteristics that appear almost always at fixed locations. Therefore, in the present invention, it is desired to generate a terrain echo optimum altitude angle mask using the characteristics of the terrain echo.

도 7을 참조하면, 수집된 기상레이더 관측자료(반사도 자료) 중 맑은 날 사례를 입력하여(S301) 맑은 날의 반사도 자료를 일정 기간 동안 누적하고 누적된 일정기간 동안의 반사도를 평균함으로써(S302) 각 고도각별 지형에코지도를 생성한다(S303).Referring to FIG. 7, a clear day example of the collected weather radar observation data (reflectivity data) is inputted (S301), the reflectance data of the clear day is accumulated for a predetermined period and the reflectivity is accumulated for a predetermined period (S302) And generates a terrain echo map for each altitude (S303).

그런 다음, 생성된 각 고도각별 지형에코지도 중에서 가장 낮은 고도각의 지형에코지도에서 선택된 임의의 레이더 게이트의 지형에코 반사도와 설정된 문턱값의 비교를 수행한다(S304).Then, the terrain echo reflectance of an arbitrary radar gate selected in the terrain echo map of the lowest elevation angle among the generated altitude terrain echo maps is compared with the set threshold value (S304).

비교 결과, 선택된 레이더 게이트의 지형에코 반사도가 설정된 문턱값 미만이면 해당 고도각을 선택하고(S307), 설정된 문턱값 이상이면 고도각을 한 단계 증가시킨 지형에코지도에서 해당 레이더 게이트의 지형에코 반사도와 설정된 문턱값을 비교하는 과정을 수행하도록 단계 S304로의 복귀를 수행한다(S306).If it is determined that the terrain echo reflectivity of the selected radar gate is less than the predetermined threshold value, the corresponding altitude angle is selected (S307). If the selected altitude angle is greater than the threshold value, the terrain echo map The process returns to step S304 to perform the process of comparing the set threshold values (S306).

이러한 과정(S304, S305, S306)을 각 레이더 게이트별로 지형에코 반사도가 설정된 문턱값 미만이 되는 고도각이 검출될 때까지 반복한다.These processes (S304, S305, and S306) are repeated for each radar gate until altitude angles at which the terrain echo reflectivity is less than a threshold value are detected.

최종적으로, 선택된 고도각들을 이용해 빔차폐 최적 고도각 마스크의 생성을 수행한다(S308). 여기서, 선택된 고도각들은 지형에코 반사도가 설정된 문턱값보다 작으면서 지면에 가장 가까운 고도각들이며, 이러한 선택된 고도각들의 해당 레이더 게이트들로 구성된 지형에코 최적 고도각 마스크를 생성할 수 있다.
Finally, the generation of the beam-shielded optimal altitude angle mask is performed using the selected altitude angles (S308). Here, the selected altitude angles are altitude angles that are less than the threshold value for which the terrestrial echo reflectance is set and are closest to the ground, and can generate a terrain echo optimal altitude angle mask consisting of corresponding radar gates of these selected altitude angles.

도 8은, 도 7에 도시된 본 발명에 따른 지형에코 최적 고도각 마스크 생성 과정을 실제 사례에 적용하여 구한 각 고도각별 지형에코지도를 나타낸 예시도로, (a) 내지 (f)는 2012년 6월 6일 0947 KST ~ 1247 KST의 20개의 비슬산 이중편파레이더 자료를 이용하여 생성한 고도각들(-0.5°, 0.0°, 0.5°, 0.8°, 1.2°, 1.6°)에 대한 지형에코지도를 각각 나타낸다. FIG. 8 is a diagram showing an example of a topographic echo map obtained by applying the process of generating the terrain echo optimum altitude angle mask according to the present invention shown in FIG. 7 to an actual case, A geomorphic echo map for elevation angles (-0.5 °, 0.0 °, 0.5 °, 0.8 °, 1.2 °, 1.6 °) generated using 20 Bissulian double polar radar data of 0947 KST ~ 1247 KST Respectively.

도 8의 (a)를 참조하면, 고도각 -0.5°에서 지형에코로 인하여 레이더로부터 50 km 근처 지점 및 시도 경계에서 지형으로 인해 반사도가 높게 나타났다. Referring to FIG. 8 (a), the terrain at the altitude angle of -0.5 ° caused the terrain to have a high reflectivity due to the terrain echo at a point near 50 km from the radar and at the trial boundary.

또한, 도 8의 (a) 내지 (f)를 참조하면, 고도각이 높아질수록 지형에코는 사라지는 것을 알 수 있다.
8 (a) to 8 (f), it can be seen that as the elevation angle increases, the terrain echo disappears.

도 9는, 도 7에 도시된 본 발명에 따른 지형에코 최적 고도각 마스크 생성 과정을 통해 구한 지형에코 최적 고도각 마스크를 나타낸 예시도이다. 본 발명에서는, 비슬산 이중편파레이더의 반사도 자료를 이용하여 도 8과 같이 각 고도각별 지형에코지도를 생성하였으며, 지형에코의 반사도 문턱값은 20 dBZ를 적용하였으나, 이로 한정되는 것은 아니며 지형에코의 반사도 문턱값은 원하는 지형에코지도의 질에 따라 다르게 적용될 수 있다. 그리고, 색상은 고도각을 나타낸다. FIG. 9 is an exemplary view showing the topographical echo optimum altitude angle mask obtained through the process of generating the terrain echo optimum altitude angle mask according to the present invention shown in FIG. 7; FIG. In the present invention, a terrain echo map is generated for each altitude as shown in FIG. 8 using the reflectance data of the Baysulin dual polarized radar, and the reflectivity threshold value of the terrestrial echo is 20 dBZ. However, the present invention is not limited thereto. The threshold value can be applied differently depending on the quality of the desired terrain echo map. And, the color represents the elevation angle.

도 9를 참조하면, 지형에코 최적 고도각 마스크는, 도 8에 도시된 각 고도각별 지형에코지도를 이용하여 선택된 지형에코의 반사도가 20 dBZ 미만이면서 지면으로부터 가장 가까운 고도각들의 레이더 게이트로 구성된다. Referring to Fig. 9, the terrain echo optimum altitude angle mask is composed of radar gates of altitude angles whose reflectivity of the selected terrain echo is less than 20 dBZ and closest to the ground, using each altitude-specific topographic echo map shown in Fig. 8 .

이러한 지형에코 최적 고도각 마스크는, 빔차폐 최적 고도각 마스크와는 달리 거리가 멀어지더라도 고도각이 증가하지 않으며, 지형에 영향을 받은 레이더 게이트에서만 고도각이 증가하는 것을 알 수 있다.
This geo-echo-optimized altitude angle mask does not increase the altitude angle even if the distance is different from the beam-mask optimal altitude angle mask, and the elevation angle increases only at the radar gate affected by the terrain.

다음으로, 도 10 내지 도 13을 참조하여 도 2에 도시된 강우에코영역의 최적 고도각 마스크 생성 과정을 설명하도록 한다.Next, the process of generating an optimum altitude angle mask of the rainfall echo area shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 10 to 13. FIG.

도 10은, 도 2에 도시된 강우에코영역의 최적 고도각 마스크 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 10 is a view for explaining a process of generating an optimum altitude angle mask of the rainfall echo area shown in FIG. 2. FIG.

도 10을 참조하면, 실시간 수집된 기상레이더 관측자료로부터 관측변수를 산출한다(S401). 여기서, 기상레이더 관측자료는 이중편파 레이더의 관측자료이다.Referring to FIG. 10, an observation variable is calculated from real-time collected weather radar observation data (S401). Here, the weather radar observation data is the observation data of the double polarized radar.

즉, 이중편파 관측자료로부터 강우에코와 비강우에코를 분류하기 위하여, 반사도(reflectivity, ZH), 차등반사도(differential reflectivity, ZDR), 차등위상차(differential phase shift, ΦDP), 교차상관계수(cross-polar correlation coefficient,

Figure 112014005739272-pat00004
)를 포함하는 관측변수를 산출한다. In order to classify rainfall echo and rainfall echoes from double polarized observations, the reflectivity (Z H ), the differential reflectivity (Z DR ), the differential phase shift (Φ DP ) (cross-polar correlation coefficient,
Figure 112014005739272-pat00004
). ≪ / RTI >

이어서, 관측변수의 산출이 완료되면, 선택된 임의의 레이더 게이트에서 강우에코영역 판단에 필요한 관측변수가 존재하는지를 판단한다(S402).Then, when the calculation of the observation parameters is completed, it is determined whether there is an observation variable necessary for the determination of the rainfall echo area in the selected arbitrary radar gate (S402).

판단 결과, 선택된 레이더 게이트에서 관측변수가 존재하면(S402, Y), 강우에코영역의 판단 과정이 수행되고, 관측변수가 존재하지 않는 경우 관측변수 없음으로 분류된다(S409). 즉, 관측변수가 존재하지 않으면 강우에코영역 마스크에서 관측변수가 존재하지 않는 것으로 표시된다. As a result of the determination, if there is an observation variable in the selected radar gate (S402, Y), the determination process of the rainfall echo area is performed, and if the observation variable does not exist, it is classified as no observation variable (S409). That is, if there is no observation variable, the observation variable is not present in the rainfall echo area mask.

그런 다음, 관측변수가 존재하는 경우 강우에코영역을 판단하기 위해, 관측변수가 존재하는 영역에 대하여 해당 레이더 게이트의 교차상관계수 값과 설정된 교차상관계수 문턱값을 비교하여 강우영역 및 비강우영역 분류 과정을 수행한다(S403).Then, in order to determine the rainfall echo area in the presence of the observation variable, the cross correlation coefficient value of the corresponding radar gate is compared with the set cross-correlation coefficient threshold value for the region where the observation variable exists, (S403).

비교결과, 해당 레이더 게이트의 교차상관계수 값이 설정된 문턱값 이하이면(S403, N) 비강우에코영역으로 분류하고, 설정된 문턱값을 초과하면(S403, Y) 해당 레이더 게이트의 관측변수 수를 조회한다(S404).As a result of the comparison, if the cross correlation coefficient value of the corresponding radar gate is less than the set threshold value (S403, N), it is classified as a non-rainfall echo area. If the threshold value is exceeded (S403, Y) (S404).

즉, 해당 레이더 게이트를 기준으로 시선방향 전, 후로 각각 n/2(n은 자연수)개의 레이더 게이트를 합하여 총 (n+1개) 레이더 게이트에서의 관측변수 수가 n/2개 이하일 경우(S404, N), 그 지점의 표준편차는 계산하지 않으며 관측변수 없음으로 분류한다(S409). That is, when the number of observation variables in the total (n + 1) radar gates is equal to or smaller than n / 2 (n / 2) (n is a natural number) radar gates before and after the gaze direction on the basis of the radar gate, N), the standard deviation of the point is not calculated and classified as no observation variable (S409).

한편, 해당 레이더 게이트의 교차상관계수 값이 설정된 문턱값을 초과하면서(S403, Y), 총 (n+1개) 레이더 게이트에서의 관측변수 수가 n/2개를 초과할 경우(S404, Y), 관측변수의 표준편차, 즉, 반사도, 차등반사도, 차등위상차 및 교차상관계수 각각의 시선방향에 대한 표준편차를 계산한다(S405). 즉, 4가지 관측변수(ZH, ZDR, ΦDP,

Figure 112014005739272-pat00005
)의 시선방향에 대한 표준편차를 각각 계산한다.If the cross correlation coefficient value of the radar gate exceeds the set threshold value (S403, Y) and the number of observation variables in the total (n + 1) radar gates exceeds n / 2 (S404, Y) The standard deviation of the observed variables, that is, the standard deviation of the reflectance, the differential reflectance, the differential phase difference, and the cross correlation coefficient, is calculated (S405). That is, the four observation parameters (Z H, Z DR, DP Φ,
Figure 112014005739272-pat00005
) Are calculated, respectively.

예를 들어, 각 레이더 게이트(x)에서 표준편차 SD(x)는 시선방향을 따라 자신을 포함하여 총 (n+1)개의 자료를 이용하여 아래 수학식 4에 따라 표준편차를 계산하며, 본 발명에서는 n은 10을 적용하여 총 11개의 자료를 이용하여 표준편차를 계산하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 n은 사용자에 의해 다른 값을 사용할 수 있다.For example, the standard deviation SD (x) at each radar gate (x) calculates a standard deviation according to the following Equation (4) using a total of (n + 1) In the invention, the standard deviation is calculated using 11 data by applying n = 10, but the present invention is not limited thereto, and n may be different from user to user.

Figure 112014005739272-pat00006
Figure 112014005739272-pat00006

그런 다음, 계산된 4가지 관측변수의 표준편차와 설정된 문턱값의 비교를 수행하고(S406), 4가지 관측변수의 표준편차가 모두 설정된 문턱값을 미만이면(S406, Y) 강우에코영역으로 분류를 수행하고(S408), 4가지 관측변수의 표준편차 중 하나라도 설정된 문턱값 이상이면(S406, N) 비강우에코영역으로 분류를 수행한다(S407).Then, the standard deviation of the four calculated observation variables is compared with the set threshold value (S406). If all the standard deviations of the four observation parameters are less than the set threshold value (S406, Y), the rainfall echo area is classified (S408). If at least one of the standard deviations of the four observation variables is equal to or greater than the set threshold value (S406, N), classification is performed into the non-rainfall echo area (S407).

여기서, 각 표준편차의 문턱값은 지형에코에 대한 퍼지소속함수(Membership Function)를 이용하여 선택하였으며 본 발명에서 적용한 문턱값은 아래 표 1과 같으며 사용자에 의해 바꿀 수 있다.Here, the threshold value of each standard deviation is selected by using a fuzzy membership function for the terrain echo. The threshold value applied in the present invention is shown in Table 1 below and can be changed by the user.

SD(Z) [dB]SD (Z) [dB] SD(ZDR) [dB]SD (Z DR ) [dB] SD(

Figure 112014005739272-pat00007
)SD (
Figure 112014005739272-pat00007
) SD(ΦDP) [deg]SD (陸DP ) [deg]
Figure 112014005739272-pat00008
Figure 112014005739272-pat00008
30 dBZ < Z30 dBZ <Z 3.53.5 1.01.0 0.060.06 8.58.5 0.920.92 20 dBZ ≤ Z ≤30 dBZ20 dBZ? Z? 30 dBZ 4.04.0 1.51.5 0.060.06 8.58.5 0.900.90 10 dBZ ≤ Z ≤20 dBZ10 dBZ? Z? 20 dBZ 3.03.0 1.01.0 0.070.07 9.09.0 0.900.90 0 dBZ ≤ Z ≤10 dBZ0 dBZ? Z? 10 dBZ 2.52.5 1.01.0 0.070.07 10.510.5 0.860.86 Z < 0 dBZZ < 0 dBZ 2.52.5 2.32.3 0.130.13 7.07.0 0.860.86

표 1의 문턱값은 퍼지소속함수에서 0.8의 소속값을 가질 때 각 반사도 계급에서의 각 관측변수의 표준편차값이다. 문턱값은 레이더에 따라 사용자가 임의로 정의할 수 있다. The threshold of Table 1 is the standard deviation of each observation variable at each reflectivity rank when the fuzzy membership function has a membership value of 0.8. The threshold value can be arbitrarily defined by the user depending on the radar.

이어서, 분류된 강우에코영역, 비강우에코영역 및 관측변수가 존재하지 않는 영역을 이용해 강우에코영역 마스크의 생성을 수행한다(S410). 이러한 강우에코영역 마스크의 생성을 각 고도각별로 수행한다. Next, the rainfall echo area mask is generated using the classified rainfall echo area, the non-rainfall echo area, and the area where the observation parameter does not exist (S410). This rainfall echo area mask is generated at each altitude.

그런 다음, 생성된 각 고도각별 강우에코영역 마스크를 이용해 강우에코영역 최적 고도각 마스크의 생성을 수행한다(S411).
Then, the rainfall echo area optimum altitude angle mask is generated using the generated rainfall echo area mask for each altitude (S411).

도 11은, 도 10의 강우에코영역의 최적 고도각 마스크 생성 과정에 따라 생성된 각 고도각별 강우에코영역 마스크를 나타낸 도면으로, (a) 내지 (f)는 각 고도각(-0.5°, 0.0°, 0.5°, 0.8°, 1.2°, 1.6°)에 대한 강우에코영역 마스크를 각각 나타낸다. 여기서, 관측자료는 2012년 8월 23일 1212 KST이며, 교차상관계수의 문턱값으로 0.95를 적용하였다. 그리고, 노란색은 비강우영역을 나타내며 초록색은 강우영역을 나타내며, 회색은 관측변수가 없는 영역을 나타낸다. FIG. 11 is a diagram illustrating a rainfall echo area mask for each altitude generated according to the process of generating an optimal altitude angle mask in the rainfall echo area of FIG. 10, wherein (a) - (f) 0, 0.5, 0.8, 1.2, 1.6), respectively. Here, the observed data is 1212 KST on August 23, 2012, and the threshold value of cross correlation coefficient is 0.95. In addition, yellow indicates rainfall area, green indicates rainfall area, and gray indicates area without observation variables.

도 11의 (a) 내지 (f)를 참조하면, 강우에코영역 마스크에서 낮은 고도각에서는 지형에 의해 비강우에코영역으로 판별된 지역이 많이 나타나며, 0.8° 이상의 고도각((d), (e), (f))에서는 밝은 띠에 의해 비강우에코영역이 존재하는 것을 알 수 있다.
11 (a) to (f), in the rainfall echo area mask, there are many regions identified as non-rainfall echo regions by the topography at low elevation angles, and elevation angles (d ), (f)), it can be seen that there is a rainfall echo area due to the bright band.

도 12는, 도 10에 도시된 강우에코영역의 최적 고도각 마스크 생성 과정을 상세하게 나타낸 도면이다.FIG. 12 is a detailed view illustrating an optimum altitude angle mask generation process of the rainfall echo area shown in FIG.

도 12를 참조하면, 각 고도각에서의 강우에코영역 마스크(S4111) 중 최적 고도각의 강우에코영역 마스크에서 임의로 선택된 레이더 게이트에 대한 강우에코영역 판단을 수행한다(S4112). 즉, 선택된 레이더 게이트가 강우에코영역인지, 비강우에코영역인지 또는 관측변수가 존재하지 않는 영역인지를 판단을 수행한다. Referring to FIG. 12, a rainfall echo area determination is performed for a radar gate arbitrarily selected in the rainfall echo area mask of the optimum altitude angle among the rainfall echo area mask S4111 at each altitude angle (S4112). That is, it is determined whether the selected radar gate is a rainfall echo area, a non-rainfall echo area, or a region where an observation variable does not exist.

판단 결과, 선택된 레이더 게이트가 강우에코영역(S4116) 또는 관측변수가 존재하지 않는 영역(S4117)으로 판단되면, 해당 고도각을 선택한다(S4118).As a result of the determination, if the selected radar gate is determined to be the rainfall echo area S4116 or the area S4117 in which no observation variable exists, the altitude angle is selected (S4118).

판단 결과, 선택된 레이더 게이트가 비강우에코영역으로 판단되면(S4114) 고도각을 한 단계 증가시켜 해당 레이더 게이트의 강우에코영역을 판단하는 과정을 수행하도록 S4112 단계로의 복귀를 수행한다(S4115). 본 과정은, 비강우에코영역에 대해 강우에코영역 또는 관측변수가 없는 영역의 레이더 게이트가 검출될 때까지 반복된다. If it is determined that the selected radar gate is a non-rainfall echo area (S4114), the process returns to step S4112 to perform the process of determining the rainfall echo area of the corresponding radar gate by increasing the altitude angle by one step (S4115). This process is repeated until a radar gate of the rainfall echo area or the area without the observation variable is detected for the non-rainfall echo area.

이러한 과정에 따라 최종적으로, 선택된 고도각들의 레이더 게이트로 구성되는 강우에코영역 최적 고도각 마스크의 생성을 수행한다(S4119). 이로써, 강우에코 및 비강우에코 정보를 포함하는 강우에코영역 최적 고도각 마스크를 생성할 수 있다.Finally, a rainfall echo area optimum altitude angle mask composed of selected radar gates at the selected altitude angles is generated (S4119). Thereby, a rainfall echo area optimal altitude angle mask including rainfall echo and non rainfall echo information can be generated.

본 발명에 따른 강우에코영역 최적 고도각 마스크는, 빔 차폐품질지수 및 지형에코지도를 이용한 최적 고도각 마스크와는 달리 실시간으로 매 볼륨관측마다 생성한다.
The rainfall echo area optimum altitude angle mask according to the present invention is generated in real time every volume observation unlike the optimum altitude angle mask using the beam shielding quality index and the terrain echo map.

도 13은, 도 12의 강우에코영역의 최적 고도각 마스크 생성 과정에 따라 생성된 강우에코영역의 최적 고도각 마스크를 나타낸 도면이다. 본 발명에서 사용된 관측자료는 비슬산 이중편파레이더의 관측자료이며, 2012년 8월 23일 1212 KST 사례를 사용하였다.
FIG. 13 is a view showing an optimum altitude angle mask of a rainfall echo area generated according to the process of generating an optimal altitude angle mask of the rainfall echo area of FIG. 12; FIG. The observational data used in the present invention are the observations of the Bismuth dual polarized radar and the 1212 KST case of August 23, 2012 was used.

다음으로, 도 14는, 도 2에 도시된 최적 다중 고도각 마스크 생성 과정에 따라 생성된 최적 다중 고도각 마스크를 나타낸 도면이다. 본 발명에서는 비슬산 이중편파레이더의 관측 자료(2012년 8월 23일 1212 KST)를 사용하였다.Next, FIG. 14 is a diagram showing the optimum multiple altitude angle mask generated according to the optimum multiple altitude angle mask generation process shown in FIG. In the present invention, observational data of a bessulin double polarized radar (August 12, 2012, 1212 KST) was used.

도 14를 참조하면, 차폐가 존재하는 지역은 빔 차폐품질지수 최적 고도각 마스크와 같이 시선 방향으로 고도각이 증가하는 모습을 보이며, 지형에코 최적 고도각 마스크가 적용된 지역은 대구 주위의 산맥 및 도경계 부근에서 고도각이 급격히 증가하는 모습을 볼 수 있다. 그 외에 일부 영역에서 부분적으로 강우에코영역 최적 고도각 마스크에 의해 고도각이 증가한 모습을 볼 수 있다.
Referring to FIG. 14, the area where the shielding is present shows a state in which the elevation angle increases in the direction of the eye, such as the beam shielding quality index optimum angle mask, and the area to which the terrain echo optimum altitude mask is applied, The elevation angle increases sharply in the vicinity of the system. In addition, in some areas, the altitude angle is partially increased by the rainfall echo area optimum altitude mask.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들을 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

또한, 본 발명에 따른 장치 및 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Further, the apparatus and method according to the present invention can be embodied as computer readable codes on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like, and a carrier wave (for example, transmission via the Internet). The computer-readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner.

1. 최적 다중 고도각 결정 장치 2. 기상레이더 시스템1. Optimal multi-altitude angle determination device 2. Weather radar system

Claims (20)

기상레이더 관측 자료를 수집하는 기상레이더 자료 수집부;
수집된 기상레이더 관측 자료를 이용하여 레이더 게이트별로 빔 차폐, 지형에코 및 비강우영역 각각이 존재하지 않는 최저 고도각을 선택하고, 선택된 최저 고도각의 레이더 게이트들로 구성된 빔차폐 최적 고도각 마스크, 지형에코 최적 고도각 마스크 및 강우에코영역 최적 고도각 마스크를 각각 생성하는 최적 고도각 마스크 생성부; 및
생성된 빔차폐 최적 고도각 마스크, 지형에코 최적 고도각 마스크 및 강우에코영역 최적 고도각 마스크 중 각 레이더 게이트에서 가장 높은 고도각을 빔 차폐, 지형에코 및 비강우영역 모두 존재하지 않는 최저 고도각으로 결정하고, 결정된 최저 고도각의 레이더 게이트들로 구성된 최적 다중 고도각 마스크를 생성하는 최적 다중 고도각 마스크 생성부;를 포함하는 최적 다중 고도각 결정 장치.
A weather radar data collection unit for collecting weather radar observation data;
Using the collected weather radar observation data, we select the lowest altitude angle that does not have beam shielding, terrain echo, and non - rainfall area for each radar gate, and select the beam - shielding optimal altitude angle mask composed of the radar gates of the selected altitude angles, An optimum elevation angle mask generating unit for generating a terrain echo optimum altitude angle mask and a rainfall echo area optimum altitude angle mask, respectively; And
Generated Beam Shielding Optimal Elevation Angle Mask, Terrain Echo Optimal Elevation Angle Mask and Rainfall Echo Zone Optimal Elevation The highest elevation angle at each radar gate in each mask is set to the lowest elevation angle that does not exist in both beam shielding, terrain echo and non-rainfall areas And an optimal multiple altitude angle mask generation unit for generating an optimal multiple altitude angle mask composed of the determined lowest altitude angle radar gates.
청구항 1에 있어서,
상기 최적 고도각 마스크 생성부는, 각 고도각별로 빔 차폐품질지수를 산출하고, 산출된 각 고도각별 빔 차폐품질지수를 통합하여 문턱값 이상의 빔 차폐품질지수를 가지면서 가장 지상에 가까운 최저 고도각의 레이더 게이트로 구성된 최적 고도각 마스크를 생성하는 빔차폐 최적 고도각 마스크 생성부;
맑은 날의 반사도 자료를 일정기간 이상 누적하여 각 고도각의 지형에코지도를 생성하고, 생성된 각 고도각별 지형에코지도에서 반사도가 문턱값 이하이면서 지면에 가장 가까운 고도각의 레이더 게이트로 구성된 최적 고도각 마스크를 생성하는 지형에코 최적 고도각 마스크 생성부; 및
수집된 기상레이더 관측 자료로부터 관측변수의 표준편차를 산출하고, 산출한 관측변수의 표준편차를 이용하여 각 고도각의 강우에코영역 마스크를 생성하고, 생성된 고도각별 강우에코영역 마스크를 이용하여 강우영역 또는 관측변수가 없는 최저 고도각의 레이더 게이트로 구성된 강우에코영역 최적 고도각 마스크를 생성하는 강우에코영역 최적 고도각 마스크 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 장치.
The method according to claim 1,
The optimum altitude angle mask generation unit calculates a beam shielding quality index for each altitude and integrates the calculated beam shielding quality indexes for each altitude to calculate a beam shielding quality index that is equal to or higher than a threshold value, A beam shielding optimum altitude angle mask generating unit for generating an optimum altitude angle mask composed of a radar gate;
The optimal altitude of the generated altitude angular echo map is composed of the radar gates of the elevation angle which is less than the threshold value and the reflectance is below the threshold value at the generated altitude angles. A terrain echo optimum altitude angle mask generating unit for generating each mask; And
The rainfall echo area mask of each elevation angle is generated by using the standard deviation of the calculated observation variables from the collected weather radar observation data, And a rainfall echo area optimal intensity angle mask generating unit for generating a rainfall echo area optimum depth altitude angle mask composed of radar gates of the lowest altitude angles having no regions or observation variables.
청구항 2에 있어서,
상기 빔차폐 최적 고도각 마스크 생성부는, 지형에 의한 레이더 빔의 차폐 모의 결과인 수치고도모형자료를 이용하여 빔 차폐 정도를 구하고, 구한 빔 차폐 정도를 통해 각 고도각별로 빔 차폐품질지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 장치.
The method of claim 2,
The beam-shielding optimum altitude angle mask generating unit obtains the degree of beam shielding using the numerical altitude model data, which is a result of shielding simulation of the radar beam by the terrain, and calculates the beam shielding quality index for each altitude through the obtained beam shielding degree Wherein the optimal altitude angle determining device is configured to determine the optimal altitude angle.
청구항 3에 있어서,
상기 빔차폐 최적 고도각 마스크 생성부는, 고도각이 가장 낮은 제1 고도각의 레이더 게이트에서 빔 차폐품질지수가 문턱값을 초과하면 상기 제1 고도각의 레이더 게이트를 선택하고, 반대로 문턱값 이하이면 상기 제1 고도각에서 고도각을 하나 증가시킨 제2 고도각의 레이더 게이트에서 빔 차폐품질지수와 문턱값을 비교하는 과정을 상기 문턱값 이상의 빔 차폐품질지수가 나올때까지 반복하는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 장치.
The method of claim 3,
Wherein the beam shielding optimum altitude angle mask generating unit selects the radar gate of the first elevation angle when the beam shielding quality index exceeds a threshold value at a first elevation angle of the lowest altitude angle, Wherein the step of comparing the beam shield quality index and the threshold value in the radar gate at the second elevation angle at which the elevation angle is increased by one at the first elevation angle is repeated until the beam shielding quality index is more than the threshold value Multiple altitude angular determination device.
청구항 2에 있어서,
상기 지형에코 최적 고도각 마스크 생성부는, 고도각이 가장 낮은 제1 고도각의 지형에코지도에서 제1 레이더 게이트의 반사도가 문턱값 미만이면 상기 제1 고도각의 제1 레이더 게이트를 선택하고, 반대로 문턱값 이상이면 상기 제1 고도각에서 고도각을 하나 증가시킨 제2 고도각의 지형에코지도에서의 레이더 게이트의 반사도와 문턱값을 비교하는 과정을 상기 문턱값 미만의 반사도가 나올때까지 반복하는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 장치.
The method of claim 2,
Wherein the terrain echo optimum altitude angle mask generation unit selects the first radar gate at the first altitude angle when the reflectivity of the first radar gate is lower than the threshold value in the terrain echo map at the first altitude angle with the lowest altitude angle, The process of comparing the reflectivity of the radar gate and the threshold value at the second elevation angle echo map in which the altitude angle is increased by one at the first altitude angle is repeated until the reflectance lower than the threshold value is reached Characterized in that it comprises:
청구항 2에 있어서,
상기 강우에코영역 최적 고도각 마스크 생성부는, 실시간으로 수집된 기상레이더 관측 자료를 이용해 실시간으로 강우에코영역 최적 고도각 마스크를 생성하는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 장치.
The method of claim 2,
Wherein the rainfall echo area optimum altitude angle generator generates the rainfall echo area optimal altitude angle mask in real time using the weather radar observation data collected in real time.
청구항 6에 있어서,
상기 강우에코영역 최적 고도각 마스크 생성부는, 실시간 수집된 기상레이더 관측자료로부터 반사도, 차등반사도, 차등위상차 및 교차상관계수를 포함하는 관측변수를 산출하되, 레이더 게이트별로 상기 관측변수가 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 관측변수가 존재하지 않는 경우에는 관측변수 없음으로 분류하고, 상기 관측변수가 존재하는 경우에는 상기 관측변수 각각에 대한 문턱값 비교를 수행하여 강우 또는 비강우영역으로 분류하고, 분류된 강우, 비강우 및 관측변수 없음 영역에 따른 고도각별 강우에코영역 마스크를 생성하는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 장치.
The method of claim 6,
The rainfall echo area optimum altitude angle generator generates an observation variable including reflectance, differential reflectance, differential phase difference, and cross correlation coefficient from the real-time collected weather radar observation data, and determines whether or not the observed variable exists for each radar gate And if there is no observation variable, classifies it as no observation variable. If the observation variable exists, it performs a threshold value comparison for each of the observation variable to classify it as a rainfall or non-rainfall area, Rainfall, non-rainfall, and altitude-specific rainfall echo area mask according to the no-observation area.
청구항 7에 있어서,
상기 강우에코영역 최적 고도각 마스크 생성부는, 선택된 레이더 게이트에서 관측변수가 존재하는 경우, 교차상관계수의 문턱값 비교를 먼저 수행하고, 상기 선택된 레이더 게이트의 시선방향 전, 후로 총 (n+1)(n은 자연수)개의 레이더 게이트에서 관측변수의 개수를 확인하고, 총 (n+1)(n은 자연수)개의 레이더 게이트에서의 관측변수가 n/2개 이하이면 비강우영역으로 분류하고, n/2개 이상이면 관측변수의 표준편차를 구하여 상기 표준편차가 설정된 문턱값 미만이면 강우영역으로 분류하고, 설정된 문턱값 이상이면 비강우영역으로 분류하는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 장치.
The method of claim 7,
The rainfall echo area optimum altitude angle mask generation unit first compares the threshold value of the cross correlation coefficient when the observation variable exists in the selected radar gate and calculates a total sum (n + 1) before and after the selected line direction of the radar gate, (n is a natural number) radar gates. If the number of observation variables is n / 2 or less in total (n + 1) (n is a natural number) radar gates, / 2 or more, and if the standard deviation is less than the set threshold value, it is classified as a rainfall area, and if the standard deviation is not less than a threshold value, the standard deviation is classified as a non-rainfall area.
청구항 8에 있어서,
상기 강우에코영역 최적 고도각 마스크 생성부는, 생성된 고도각별 강우에코영역 마스크에서 가장 낮은 고도각의 제1 레이더 게이트가 강우영역 또는 관측변수가 없는 레이더 게이트이면 상기 제1 레이더 게이트를 최저 고도각으로 선택하고, 상기 제1 레이더 게이트가 비강우영역이 존재하는 레이더 게이트이면 고도각을 증가시켜 강우영역 또는 관측변수의 존재 여부를 확인하는 과정을 강우영역 또는 관측변수가 없는 레이더 게이트가 검출될 때까지 반복하는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 장치.
The method of claim 8,
Wherein the rainfall echo area optimum altitude angle mask generation unit generates the rainfall echo area optimal altitude angle mask by setting the first radar gate at the minimum altitude angle if the first radar gate of the lowest altitude angle in the generated altitude- And if the first radar gate is a radar gate having a non-rain area, checking whether a rain area or an observation variable is present by increasing an altitude angle is performed until a radar gate without a rain area or an observation variable is detected Wherein the first and second altitude angles are repeated.
기상레이더 관측 자료를 수집하는 단계;
수치고도모형자료를 이용하여 빔 차폐가 존재하지 않는 최저 고도각의 레이더 게이트들로 구성된 빔차폐 최적 고도각 마스크를 생성하는 단계;
수집된 기상레이저 관측 자료를 이용하여 지형에코가 존재하지 않는 최저 고도각의 레이더 게이트들로 구성된 지형에코 최적 고도각 마스크를 생성하는 단계;
수집된 기상레이더 관측 자료를 이용하여 비강우영역이 존재하지 않는 최저 고도각의 레이더 게이트들로 구성된 강우에코영역 최적 고도각 마스크를 생성하는 단계;
생성된 빔차폐 최적 고도각 마스크, 지형에코 최적 고도각 마스크 및 강우에코영역 최적 고도각 마스크 중 선택된 레이더 게이트에서 최고 고도각을 최적 다중 고도각으로 결정하는 단계; 및
결정된 최적 다중 고도각을 갖는 레이더 게이트로 구성된 최적 다중 고도각 마스크를 생성하는 단계;를 포함하는 최적 다중 고도각 결정 방법.
Collecting weather radar observation data;
Generating a beam shield optimal altitude angle mask consisting of radar gates of the lowest altitude angle without beam shielding using the digital altitude model data;
Generating a terrain echo optimal altitude angle mask consisting of radar gates of the lowest altitude angle without the terrain echo using the collected vapor laser observation data;
Generating a rainfall echo area optimum altitude angle mask consisting of radar gates of the lowest altitude angle in which there is no non-rainfall area using the collected weather radar observation data;
The generated beam shielding optimum altitude angle mask, the topography echo optimum altitude angle mask, and the rainfall echo area optimal altitude determining a maximum altitude angle at a selected radar gate of each mask at an optimal multiple altitude angle; And
And generating an optimal multi-elevation angle mask consisting of a radar gate having a determined optimal multi-elevation angle.
청구항 10에 있어서,
상기 최적 다중 고도각은, 각 레이더 게이트에서 빔 차폐, 지형에코 및 비강우영역이 모두 존재하지 않는 최저 고도각인 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 방법.
The method of claim 10,
Wherein the optimal multiple altitude angle is a minimum altitude angle at which no beam shielding, topographic echo, and non-rainfall regions are present in each radar gate.
청구항 10에 있어서,
상기 빔차폐 최적 고도각 마스크를 생성하는 단계는,
수치고도모형자료를 이용하여 지형에 의한 레이더 빔의 차폐를 수치모의한 결과로부터 각 고도각별로 빔 차폐품질지수를 산출하는 1-1단계;
산출된 각 고도각별 빔 차폐품질지수를 설정된 문턱값과 비교하는 1-2단계;
비교 결과, 선택된 가장 낮은 고도각의 레이더 게이트에서 빔 차폐품질지수가 설정된 문턱값을 초과하면 상기 가장 낮은 고도각의 레이더 게이트를 선택하고, 설정된 문턱값 이하이면 고도각을 증가시켜 해당 레이더 게이트에서 빔 차폐품질지수와 설정된 문턱값을 비교하는 1-3단계; 및
비교 결과, 설정된 문턱값 이상의 빔 차폐품질지수를 가지면서 가장 지상에 가까운 고도각의 레이더 게이트로 구성된 빔차폐 최적 고도각 마스크를 생성하는 1-4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 방법.
The method of claim 10,
Wherein the step of generating the beam-
Step 1-1 to calculate the beam shield quality index for each altitude from the result of numerical simulations of radar beam shielding by terrain using digital elevation model data;
Comparing the computed beam shielding quality indices for each of the high altitudes with a set threshold value;
As a result of comparison, if the beam shielding quality index at the selected lowest altitude angle exceeds the set threshold value, the radar gate of the lowest altitude angle is selected and if the set value is below the set threshold value, Comparing the shielding quality index with a preset threshold value; And
Generating a beam shielding optimal altitude angle mask having a beam shielding quality index that is equal to or greater than a set threshold value and having a radar gate at an altitude close to the ground level, Determination method.
청구항 12에 있어서,
상기 1-3단계는, 고도각을 증가시킨 해당 레이더 게이트의 빔 차폐품질지수가 설정된 문턱값을 초과할 때까지 반복하는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 방법.
The method of claim 12,
Wherein the steps 1-3 are repeated until the beam shielding quality index of the corresponding radar gate whose elevation angle is increased exceeds a preset threshold value.
청구항 10에 있어서,
상기 지형에코 최적 고도각 마스크를 생성하는 단계는,
수집된 기상레이더 관측자료 중 맑은 날 사례에 대한 반사도 자료를 일정기간 동안 누적 후 평균하여 각 고도각별 지형에코지도를 생성하는 2-1단계;
생성된 각 고도각별 지형에코지도 중 선택된 레이더 게이트에서 반사도와 설정된 반사도 문턱값을 비교하는 2-2단계; 및
비교 결과, 설정된 반사도 문턱값 미만의 반사도를 가지면서 가장 지면에 가장 가까운 최저 고도각의 레이더 게이트로 구성된 지형에코 최적 고도각 마스크를 생성하는 2-3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 방법.
The method of claim 10,
Wherein the generating the terrain echo optimal elevation angle mask comprises:
2-1 step of collecting the reflectance data for the clear day case of the collected weather radar data by averaging the accumulated reflectance data for a certain period of time and generating a geographical echo map for each altitude;
2-2 step of comparing the reflectivity and the set reflectivity threshold value at the selected radar gate among the generated altitude-specific geographical echo maps; And
And generating a terrain echo optimum altitude angle mask consisting of radar gates of the lowest altitude angle closest to the ground with a reflectivity lower than a predetermined reflectivity threshold as a result of the comparison, Each determination method.
청구항 14에 있어서,
상기 2-3단계는, 비교 결과, 선택된 레이더 게이트에서 반사도가 설정된 반사도 문턱값 미만이면 상기 선택된 레이더 게이트의 고도각을 최저 고도각으로 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 방법.
15. The method of claim 14,
If it is determined that the reflectivity of the selected radar gate is lower than the set reflectivity threshold, determining the elevation angle of the selected radar gate as the lowest elevation angle, Determination method.
청구항 15에 있어서,
비교 결과, 선택된 레이더 게이트에서 반사도가 설정된 문턱값 이상이면, 고도각을 증가시켜 해당 레이더 게이트에서의 반사도와 설정된 문턱값을 비교하도록 상기 2-2단계로 복귀하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 방법.
16. The method of claim 15,
And returning to step 2-2 to increase the altitude and compare the reflectivity of the selected radar gate with the set threshold if the reflectivity of the selected radar gate is greater than or equal to a preset threshold value A method for determining an optimal multiple altitude angle.
청구항 10에 있어서,
상기 강우에코영역 최적 고도각 마스크를 생성하는 단계는,
실시간 수집된 기상레이더 관측자료로부터 반사도, 차등반사도, 차등위상차 및 교차상관계수를 포함하는 관측변수를 구하는 3-1단계;
선택된 레이더 게이트에 대한 관측변수 존재 유무를 판단하는 3-2단계;
판단 결과, 상기 선택된 레이더 게이트에서 상기 관측변수가 존재하지 않으면, 상기 선택된 레이더 게이트를 관측변수 없음으로 분류하고, 상기 선택된 레이더 게이트에서 관측변수가 존재하면, 상기 관측변수와 설정된 문턱값 비교를 통해 강우영역 또는 비강우영역을 분류하는 3-3단계;
분류된 강우영역, 비강우영역 및 관측변수 없음 영역에 따른 고도각별 강우에코영역 마스크를 생성하는 3-4단계; 및
생성된 고도각별 강우에코영역 마스크를 이용하여 강우영역이거나 관측변수가 없는 최저 고도각의 레이더 게이트로 구성된 강우에코영역 최적 고도각 마스크를 생성하는 3-5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 방법.
The method of claim 10,
Wherein the step of generating the rainfall echo area optimal elevation angle mask comprises:
Step 3-1 to obtain observation variables including reflectance, differential reflectance, differential phase difference, and cross correlation coefficient from the real-time collected weather radar observation data;
A step 3-2 of determining whether or not an observation parameter exists for the selected radar gate;
If there is no observation variable in the selected radar gate, classifies the selected radar gate as no observation variable, and if there is an observation variable in the selected radar gate, 3-3 to classify regions or non-rain areas;
3-4 step of generating a rainfall echo area mask for each elevation according to the classified rainfall area, non-rainfall area and no observation parameter area; And
And generating the rainfall echo area optimum altitude angle mask consisting of the radar gates of the lowest altitude angles that are either the rainfall area or the observation variables using the generated altitude-specific rainfall echo area mask. Altitude angle determination method.
청구항 17에 있어서,
상기 3-3단계는, 판단 결과, 상기 선택된 레이더 게이트에서 관측변수가 존재하면, 상기 선택된 게이트에서의 교차상관계수와 설정된 교차상관계수 문턱값을 비교하는 단계;
비교 결과, 상기 선택된 게이트에서의 교차상관계수가 설정된 교차상관계수 문턱값 이하이면 비강우영역으로 분류하고, 설정된 교차상관계수 문턱값을 초과하면 상기 선택된 레이더 게이트의 시선방향 전, 후 총 (n+1)(n은 자연수)개의 레이더 게이트에 대한 관측변수의 개수를 확인하는 단계; 및
확인 결과, 상기 총 (n+1)(n은 자연수)개의 레이더 게이트에서의 관측변수가 n/2개 이하이면 관측변수 없음으로 분류하고, n/2개를 초과하면 관측변수의 시선방향 표준편차를 구하고, 구한 관측변수의 시선방향 표준편차가 설정된 문턱값 미만이면 강우영역으로 분류하고, 설정된 문턱값 이상이면 비강우영역으로 분류하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 방법.
18. The method of claim 17,
Comparing the cross correlation coefficient at the selected gate with a set cross correlation coefficient threshold value if the observation variable exists in the selected radar gate as a result of the determination;
If the cross correlation coefficient at the selected gate is equal to or less than the set cross-correlation coefficient threshold value, it is classified into the non-rain area. If the cross-correlation coefficient at the selected gate is greater than the cross- 1) (n is a natural number) radar gates; And
As a result of checking, if the number of observations is less than n / 2 (n is a natural number) radar gates, n / 2, And if the gaze direction standard deviation of the obtained observation variables is less than the set threshold value, classifying it as a rainfall area, and if the standard deviation is less than the set threshold value, classifying it as a non-rainfall area.
청구항 18에 있어서,
상기 관측변수의 시선방향 표준편차는, 반사도, 차등반사도, 차등위상차 및 교차상관계수 각각의 표준편차이며, 상기 반사도, 차등반사도, 차등위상차 및 교차상관계수 각각의 표준편차가 모두 각 관측변수별로 설정된 문턱값 미만인 경우에만 강우영역으로 분류하는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 방법.
19. The method of claim 18,
The standard deviation of the gaze direction of the observation variables is a standard deviation of the reflectivity, the differential reflectance, the differential phase difference, and the cross correlation coefficient, and the standard deviation of each of the reflectivity, differential reflectivity, differential phase difference and cross correlation coefficient is set for each observation variable And classifying it into a rainfall area only when the rainfall is less than a threshold value.
청구항 17항에 있어서,
상기 3-5단계는, 생성된 고도각별 강우에코영역 마스크 중 가장 낮은 고도각의 강우에코영역 마스크에서 선택된 레이더 게이트의 강우에코영역을 판단하는 단계; 및
판단 결과, 상기 선택된 레이더 게이트에서 강우영역이거나 관측변수가 없으면 상기 선택된 레이더 게이트의 고도각을 선택하고, 상기 선택된 레이더 게이트에서 비강우영역이 있으면 고도각을 증가시켜 해당 레이더 게이트의 강우에코영역을 판단하는 단계로 복귀하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 최적 다중 고도각 결정 방법.
The method of claim 17,
Determining a rainfall echo area of a radar gate selected in the rainfall echo area mask of the lowest altitude angle among the generated high altitude rainfall echo area masks; And
As a result of the determination, if the selected radar gate has a rainfall area or there is no observation variable, the altitude angle of the selected radar gate is selected. If there is a non-rain area in the selected radar gate, the altitude angle is increased to judge a rainfall echo area of the corresponding radar gate And returning to the step of determining the optimum multi-angle altitude.
KR1020140006793A 2014-01-20 2014-01-20 Apparatus and method for determination of the optimum multiple elevation angles KR101451548B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140006793A KR101451548B1 (en) 2014-01-20 2014-01-20 Apparatus and method for determination of the optimum multiple elevation angles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140006793A KR101451548B1 (en) 2014-01-20 2014-01-20 Apparatus and method for determination of the optimum multiple elevation angles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101451548B1 true KR101451548B1 (en) 2014-10-16

Family

ID=51997893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140006793A KR101451548B1 (en) 2014-01-20 2014-01-20 Apparatus and method for determination of the optimum multiple elevation angles

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101451548B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101616481B1 (en) * 2014-10-21 2016-04-28 부경대학교 산학협력단 Method of mitigation in second-trip echo for exact rainfall estimation
KR101636651B1 (en) 2015-05-07 2016-07-07 경북대학교 산학협력단 Apparatus and method for estimation of hybrid surface rainfall based on radar
KR101742504B1 (en) 2016-12-07 2017-06-01 대한민국 Partial beam shielding correction system and partial beam shielding correction method using the same
KR101924792B1 (en) 2018-04-24 2018-12-04 대한민국 Radar site positioning apparatus for optimal weather radar network and method thereof
WO2022265200A1 (en) * 2021-06-15 2022-12-22 대한민국(기상청장) Method for correcting reflectivity using dual polarization variable-based bright band detection result, and recording medium and device for performing same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100922130B1 (en) 2008-11-13 2009-10-16 부경대학교 산학협력단 Removal method of second trip echo from doppler weather radar
KR101255736B1 (en) 2012-09-21 2013-04-26 대한민국 Method for classifying meteorological/non-meteorological echoes using single polarization radars
KR101258668B1 (en) 2012-10-16 2013-05-13 대한민국 Korea local radar processing system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100922130B1 (en) 2008-11-13 2009-10-16 부경대학교 산학협력단 Removal method of second trip echo from doppler weather radar
KR101255736B1 (en) 2012-09-21 2013-04-26 대한민국 Method for classifying meteorological/non-meteorological echoes using single polarization radars
KR101258668B1 (en) 2012-10-16 2013-05-13 대한민국 Korea local radar processing system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101616481B1 (en) * 2014-10-21 2016-04-28 부경대학교 산학협력단 Method of mitigation in second-trip echo for exact rainfall estimation
KR101636651B1 (en) 2015-05-07 2016-07-07 경북대학교 산학협력단 Apparatus and method for estimation of hybrid surface rainfall based on radar
KR101742504B1 (en) 2016-12-07 2017-06-01 대한민국 Partial beam shielding correction system and partial beam shielding correction method using the same
KR101924792B1 (en) 2018-04-24 2018-12-04 대한민국 Radar site positioning apparatus for optimal weather radar network and method thereof
WO2022265200A1 (en) * 2021-06-15 2022-12-22 대한민국(기상청장) Method for correcting reflectivity using dual polarization variable-based bright band detection result, and recording medium and device for performing same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101451548B1 (en) Apparatus and method for determination of the optimum multiple elevation angles
Brivio et al. Integration of remote sensing data and GIS for accurate mapping of flooded areas
Pulvirenti et al. Discrimination of water surfaces, heavy rainfall, and wet snow using COSMO-SkyMed observations of severe weather events
Soja et al. Regression-based retrieval of boreal forest biomass in sloping terrain using P-band SAR backscatter intensity data
KR101483617B1 (en) Quantitative precipitation estimation system and method thereof
Mason et al. Data utilization in flood inundation modelling
CN112084712A (en) Flood submerging range dynamic simulation method fusing active and passive microwave remote sensing information
JP4369816B2 (en) National Synthetic Radar Rainfall Information Provision System
De Winter et al. Impact of asymmetric uncertainties in ice sheet dynamics on regional sea level projections
Malinowski et al. Local-scale flood mapping on vegetated floodplains from radiometrically calibrated airborne LiDAR data
KR101291980B1 (en) Method for making total quality index for radar reflectivity measurement
Sadek et al. Low-cost solutions for assessment of flash flood impacts using Sentinel-1/2 data fusion and hydrologic/hydraulic modeling: Wadi El-Natrun Region, Egypt
Lee et al. Application of u-net convolutional neural network to bushfire monitoring in Australia with sentinel-1/-2 data
Kulawardhana et al. Airborne lidar remote sensing applications in non-forested short stature environments: a review
Porcú et al. Rainfall estimation by combining radar and infrared satellite data for nowcasting purposes
Cho et al. Radar polygon method: an areal rainfall estimation based on radar rainfall imageries
CN108416508B (en) Method and system for extracting ecological influence boundary of surface
Schumann et al. Evaluating uncertain flood inundation predictions with uncertain remotely sensed water stages
Fornasiero et al. Enhanced radar precipitation estimates using a combined clutter and beam blockage correction technique
TWI474029B (en) Technology for applications of microwave radar to shoreline and topographic survey in an intertidal zone
Liu et al. Prediction of L-band signal attenuation in forests using 3D vegetation structure from airborne LiDAR
Van Wesemael Assessing the value of remote sensing and in situ data for flood inundation forecasts
Cremonini et al. Airborne laser scan data: a valuable tool with which to infer weather radar partial beam blockage in urban environments
Saleh et al. Canopy Cover Estimation in Lowland Forest in South Sumatera, Using LiDAR and Landsat 8 OLI imagery
CN103163521B (en) InSAR homonymy point automatic optical selection method based on multi-source information correlation

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170922

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180920

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190917

Year of fee payment: 6