KR101568819B1 - Coastal erosion automatic forecasting method using active data collection type script and numerical model - Google Patents

Coastal erosion automatic forecasting method using active data collection type script and numerical model Download PDF

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KR101568819B1
KR101568819B1 KR1020140142943A KR20140142943A KR101568819B1 KR 101568819 B1 KR101568819 B1 KR 101568819B1 KR 1020140142943 A KR1020140142943 A KR 1020140142943A KR 20140142943 A KR20140142943 A KR 20140142943A KR 101568819 B1 KR101568819 B1 KR 101568819B1
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서승원
이화영
김현정
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군산대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a method for automatically predicting short-term coastal erosion by typhoon by using a seawater flow model such as an advanced circulation model, which simulates tides, typhoon, and tsunami, a sedimentation model such as an Xbeach model, which simulates costal erosion, and an active process program constructed with Perl or Phython. According to the present invention, tides are simulated in real time by continuously and repeatedly running the seawater flow model; the active process program accesses a typhoon predicting and warning institution such as a joint typhoon warning center (JTWC) in the U.S. and actively reads typhoon information; the active process program determines need of prediction of an impact of typhoon based on the read typhoon information and adds the read typhoon information to input information of the seawater flow model; and flow of seawater and coastal erosion and sedimentation thereof are automatically simulated. According to the present invention, impacts of tides and typhoon can be complexly applied to a numerical simulation of coastal erosion by typhoon. Therefore, coastal erosion can be precisely and rapidly predicted, and a coastal erosion forecasting and warning effect can be increased.

Description

능동형 정보수집 스크립트 및 수치모형을 이용한 연안침식 자동 예측 방법{COASTAL EROSION AUTOMATIC FORECASTING METHOD USING ACTIVE DATA COLLECTION TYPE SCRIPT AND NUMERICAL MODEL}Technical Field [0001] The present invention relates to a coastal erosion automatic prediction method using an active information collection script and a numerical model,

본 발명은 조석 및 폭풍해일을 모의하는 ADCIRC(ADvanced CIRCulation)모형 등의 해수유동모형과, 연안 침퇴적을 모의하는 Xbeach모형 등의 침퇴적모형과, 펄(Perl) 또는 파이썬(Python) 등의 스크립트로 구축된 능동처리 프로그램을 이용하여, 태풍으로 인한 단기적 연안침식을 자동으로 예측하는 것으로, 해수유동모형을 상시 반복 가동하여 조석(潮汐)을 실시간 모의함과 동시에, 능동처리 프로그램이 미국 합동태풍경보센터(JTWC, Joint Typhoon Warning Center) 등의 태풍 예경보 기관에 접속하여 태풍정보를 능동적으로 독취하고, 독취된 태풍정보를 기반으로 태풍영향의 예측 필요성을 능동처리 프로그램이 판단하여 해수유동모형의 입력정보에 태풍정보를 추가한 후, 해수유동 및 그에 따른 연안 침퇴적을 자동 모의할 수 있도록 한 것이다.
The present invention relates to a seawater flow model such as an ADCIRC (Advanced CIRCulation) model simulating a tidal and storm surge, a sedimentation model such as an Xbeach model simulating a coast sediment sediment, a script such as Perl or Python, , The system automatically predicts the short-term coastal erosion caused by typhoons, and simulates the tide in real time by repeatedly operating the seawater flow model, The Joint Typhoon Warning Center (JTWC) and other typhoon warning agencies actively read the typhoon information, and based on the read typhoon information, the active processing program determines the need for prediction of the typhoon impact, After adding typhoon information to the information, it is possible to automatically simulate sea water flow and subsequent coast sediment accumulation.

태평양 서북부에서 발생되는 열대성 저기압인 태풍은 연간 30개 내외가 발생되어 이중 10%내외가 한반도에 직접적인 영향을 미친다.Typhoons, which are tropical low-pressure typhoons in the western part of the Pacific Ocean, account for about 30% of the typhoons per year, of which about 10% have a direct impact on the Korean peninsula.

태풍은 광범위한 지역에 걸친 강력한 호우 및 기압변화와 함께 17m/s 이상의 강풍을 일으키며, 그에 따라 태풍의 영향권내 해수면에도 심대한 유동이 발생되는데, 특히 태풍에 의하여 유발되는 단기적인 연안침식은 해안지역에 심각한 피해를 야기한다.Typhoons cause strong winds over 17m / s with strong storm surges and pressure changes over a wide area, resulting in massive flows in the sea surface of the typhoon. Especially short-term coastal erosion caused by typhoons causes severe damage .

태풍으로 인한 해안 지역 단기 침식 현상을 사전 예측함에 있어서, 규모, 위치 및 범위 등의 연안침식 특성은 태풍에 의하여 유발되는 태풍해일(颱風海溢) 등의 해수유동 현상에 의하여 결정되며, 이러한 해수유동 현상을 지배하는 주요 인자로는 규모, 강도 및 경로 등 태풍의 기상학적 속성과, 태풍 통과 지역의 해저지형 및 해안지형과, 해당 해역의 조석을 들 수 있다.In predicting short-term erosion due to typhoons, coastal erosion characteristics such as size, location, and range are determined by the seawater flow phenomenon such as typhoon seawall caused by typhoon, The main factors that dominate the phenomenon are the meteorological characteristics of typhoons such as scale, intensity and route, the seabed topography and coastal topography of typhoon passing area, and the tide of the sea area.

따라서, 태풍으로 인한 단기적 연안침식의 실질적인 예측을 위해서는 이들 주요 인자에 관한 정보를 신속하고 체계적으로 수집하고, 수집된 정보를 정확하게 분석할 필요가 있는데, 여타의 기상현상과 같이 태풍 또한 그 예측에 있어서 방대한 정보의 수집 및 처리가 요구될 뿐 아니라 처리과정상 다양한 불확실성이 상존하는 바, 정확성과 신속성을 겸비한 예측 결과의 도출이 지난하였다.Therefore, for realistic prediction of short-term coastal erosion due to typhoons, it is necessary to collect information on these key factors quickly and systematically and accurately analyze the collected information. Like other meteorological phenomena, Not only is the collection and processing of vast amounts of information required, but there is also a variety of uncertainties in processing and normalization, resulting in the derivation of predictions that combine accuracy and speed.

이에 전산처리를 기반으로 태풍해일 등을 예측하고자 하는 시도가 이루어지고 있으며, 관련 종래기술로는 특허 제756265호를 들 수 있다.
An attempt has been made to predict Typhoon Tsunil and the like on the basis of computerized processing, and related art is Patent No. 756265.

특허 제756265호를 비롯한 종래의 전산처리 기반 태풍피해 예측방법은 물리현상에 대한 수치 모의 결과에 따라 태풍해일의 특성을 예측하는 것이 아니라, 장기간 축적된 관측결과 등을 토대로 가용한 시나리오를 도출하는 추계학적(推計學的) 기법에 주안점이 두어진 것으로, 태풍해일의 특성을 결정하는 다양한 인자를 체계적으로 반영하여 실제 물리현상을 수학적으로 모의한 것이라 할 수 없으며, 단지 수집한 관측정보를 토대로 해당 태풍을 유형별로 분류하고, 이를 기 수립된 태풍 유형별 태풍피해 사례에 대입하여 피해 규모를 예측하는 것이다.The conventional computation-based typhoon damage prediction method including patent No. 756265 does not predict the characteristics of typhoon tsunamis according to the results of numerical simulations of physical phenomena, but rather estimates the available scenarios based on long- It is not a mathematical simulation of actual physical phenomena by systematically reflecting various factors that determine the characteristics of typhoon tsunami. It is based on the collected observation information, And classified them into types, and assigns them to typhoon damage cases by type of typhoon.

따라서 실제 태풍피해 발생 지점 및 시점을 예측하고 그에 따라 해당 지역의 피해 경감을 위한 대피 등의 조치를 취할 수 있을 정도의 정확성은 거의 기대할 수 없을 뿐 아니라, 특히 특허 제756265호를 비롯한 종래의 전산처리 기반 태풍피해 예측방법은 해일고 예측에 주안점을 둔 것으로 해수유동에 의한 침퇴적 현상에 대한 고려는 전무한 문제점이 있었다.Therefore, it is hardly expected to be accurate enough to predict the point and point of occurrence of actual typhoon damage, and to take measures such as evacuation for the purpose of mitigating the damage in the area, and in particular, the conventional computation processing including patent No. 756265 Based hurricane damage prediction method has focused on the tsunami and prediction, and there is no consideration of the sedimentation phenomenon caused by the seawater flow.

이에, 태풍영향을 비롯한 해수유동은 물론 연안지반 입자 침퇴적 작용의 물리 현상을 수학식으로 표현한 지배방정식을 이산화(離散化)하고 이를 컴퓨터 프로그램으로 계산하여 모의하는 수치모형을 활용하는 방안을 고려할 수 있으나, 수치모형을 통한 태풍영향의 실시간 모의 내지 예측에는 수치모형의 가동에 필요한 방대한 입력정보의 구축, 유의한 결과를 도출하기 위한 충분한 모의 기간의 적용 및 시시각각 변화하는 기상현상의 즉각적 반영이 필요하므로, 수치모형 운용에 수반되는 수많은 애로점은 차치하더라도 태풍영향의 실질적 예측을 위한 수치모형의 가동 자체에도 장시간이 소요되는 바, 예측의 실효성을 부여하는 신속성 확보가 난망한 문제점이 있었다.In this paper, we can consider a numerical model that simulates the physical phenomena of coastal sediment sedimentation as well as the typhoon effect, as well as the discretization of the governing equations, However, real-time simulation or prediction of the typhoon effect through numerical model requires the construction of massive input information necessary for the operation of the numerical model, application of sufficient simulation period to derive meaningful results, and immediate reflection of the changing weather phenomenon , It takes a long time to operate the numerical model for actual prediction of the typhoon effect even when the numerical model operation is accompanied by many troubles.

또한, 전술한 바와 같이, 태풍으로 인한 단기 연안침식의 특성은 규모, 강도 및 경로 등 태풍 자체의 기상학적 속성외에도, 태풍 통과 지역의 해저지형 및 해안지형과, 해당 해역의 조석 등 해수유동 상태에 의하여 결정되는데, 수치모형의 단순 가동으로는 이러한 다양한 특성 인자를 충분히 반영할 수 없으며, 따라서 실제 현상에 근접한 연안침식 예측이 근본적으로 불가능한 문제점이 있었다.
In addition, as described above, the characteristics of short-term coast erosion due to typhoons are not limited to the meteorological characteristics of the typhoon itself such as scale, strength, and path, and the seabed topography and coastal topography of the typhoon passing area, The simple operation of the numerical model can not sufficiently reflect these various characteristics, and therefore, it is basically impossible to predict the coast erosion close to the actual phenomenon.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 수치모형을 이용한 연안침식 예측 방법에 있어서, 인터넷에 연결된 컴퓨터에 능동처리 프로그램, 해수유동모형 및 침퇴적모형이 탑재되고, 능동처리 프로그램이 실행되며 능동처리 프로그램이 태풍 예경보 기관 웹페이지에 접속하고 태풍정보를 독취하여 기억장치에 저장하는 초도접속단계(S11)와, 해수유동모형의 입력정보로서 모의 대상 영역의 격자정보 및 지형정보로 구성된 기하정보가 입력되고 초기조건으로서 모의 대상 영역의 초기유동정보가 입력되며, 침퇴적모형의 입력정보로서 모의 대상 영역의 격자정보 및 지형정보로 구성되는 기하정보와 토질정보가 입력되는 초도입력단계(S12)와, 해수유동모형이 모의 대상 영역의 해수유동을 모의하여 현시점부터 기 설정 장래시각에 이르는 단위시간 간격의 시각별 계산유동정보를 산출하고 컴퓨터의 기억장치에 저장하되, 실제 시간이 경과됨에 따라 주기적으로 장래시각을 변경하여 시각별 계산유동정보 산출 및 기억장치 저장을 반복하는 기저모의단계(S20)와, 능동처리 프로그램이 태풍 예경보 기관 웹페이지에 접속하여 태풍정보를 독취하고 기억장치에 저장된 태풍정보와 비교하며, 이러한 태풍정보 독취 및 비교를 주기적으로 반복하는 반복접속단계(S31)와, 태풍정보가 변경된 경우 능동처리 프로그램이 변경된 태풍정보를 컴퓨터의 기억장치에 저장하고 독취된 태풍정보 중 경로정보를 추출하여 해당 태풍 경로의 개시영역 중첩 여부를 판단하는 중첩판단단계(S32)와, 태풍 경로가 개시영역과 중첩되는 경우 능동처리 프로그램이 해당 태풍정보를 해수유동모형의 입력정보에 추가하고, 해수유동모형의 초기유동정보로서 기저모의단계(S20)에서 산출된 시각별 계산유동정보 중 해당 시점의 계산유동정보를 적용하는 예측개시단계(S41)와, 예측개시단계(S41)에서 추가된 입력정보 및 초기유동정보를 기초로 해수유동모형이 모의 대상 영역의 해수유동을 모의하여 현시점부터 기 설정 장래시각에 이르는 단위시간 간격의 시각별 예측유동정보를 산출하고 컴퓨터의 기억장치에 저장하는 수역모의단계(S50)와, 능동처리 프로그램이 수역모의단계(S50)에서 산출된 예측유동정보를 침퇴적모형의 입력정보에 추가하는 유동입력단계(S61)와, 침퇴적모형이 모의 대상 영역의 침퇴적 현상을 모의하여 모의 대상 영역의 지점별 침적고가 포함되는 침퇴적정보를 출력하는 침적모의단계(S62)로 이루어짐을 특징으로 하는 능동형 정보수집 스크립트 및 수치모형을 이용한 연안침식 자동 예측 방법이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a coastal erosion prediction method using a numerical model, in which an active processing program, a seawater flow model and a sedimentation model are mounted on an Internet- (S11) in which an active processing program accesses a typhoon warning agency web page, reads typhoon information and stores the read information in a storage device, and a geometry The initial flow information of the simulated object area is input as the initial condition, and the input information of the sedimentation model is input to the initial input step S12 (step S12) in which the geometric information composed of the lattice information and the terrain information of the simulated object area and the soil information are input ), And the seawater flow model simulates the seawater flow in the simulated area, Calculating the flow information by time of the time interval and storing the flow information in the memory device of the computer and periodically changing the future time as the actual time elapses, An iterative connection step S31 of reading the typhoon information by connecting the active processing program to the typhoon warning organ web page, comparing the information with the typhoon information stored in the storage device, periodically repeating reading and comparing the typhoon information, An overlap determination step (S32) of storing the changed typhoon information in the storage device of the computer when the typhoon information is changed and extracting the path information among the read typhoon information to determine whether the start area of the corresponding typhoon route is overlapped, When the path overlaps with the start area, the active processing program adds the corresponding typhoon information to the input information of the seawater flow model, A prediction start step S41 for applying calculation flow information at a corresponding point in time calculated flow information calculated at the base simulation step S20 as initial flow information of the flow guide flow model, Based on the initial flow information, the seawater flow model simulates the seawater flow in the simulated object area and calculates the predicted flow information by unit time interval from the present time to the preset future time and stores it in the computer storage device. A flow input step (S61) in which the active processing program adds the predicted flow information calculated in the water simulation step (S50) to the input information of the sedimentation model, and the sedimentation model (S61) And an immersion simulation step (S62) for outputting sedimentation information including a sedimentation height for each point of the simulation target area by simulating the active information acquisition script and the numerical model Is an automatic prediction method of coastal erosion.

또한, 인터넷에 연결된 컴퓨터에는 능동처리 프로그램, 해수유동모형, 침퇴적모형 및 파랑모형이 동반 탑재되고, 상기 초도입력단계(S12)에서는 해수유동모형의 입력정보로서 모의 대상 영역의 격자정보 및 지형정보로 구성된 기하정보가 입력되고 초기조건으로서 모의 대상 영역의 초기유동정보가 입력되며, 침퇴적모형의 입력정보로서 모의 대상 영역의 격자정보 및 지형정보로 구성되는 기하정보와 토질정보가 입력되고, 파랑모형의 입력정보로서 모의 대상 영역의 격자정보 및 지형정보로 구성된 기하정보가 입력되며, 수역모의단계(S50)에는 예측개시단계(S41)에서 태풍정보가 추가된 입력정보를 기초로 해수유동모형이 모의 대상 영역의 해수유동을 모의하여 현시점에서 단위시간 간격 이후 시각의 예측유동정보를 산출하는 유동모의단계(S51)와, 유동모의단계(S51)에서 산출된 예측유동정보가 초기상태정보로 파랑모형에 입력되고 파랑모형이 모의 대상 영역의 파랑발생을 모의하여 예측파랑정보를 산출하는 파랑모의단계(S52)가 포함되고, 상기 유동모의단계(S51) 및 파랑모의단계(S52)를 기 설정 장래시각에 이르는 단위시간 간격의 시각별로 반복하되, 파랑모의단계(S52)에서 산출된 예측파랑정보로 유동모의단계(S51)의 입력정보가 반복 갱신됨을 특징으로 하는 능동형 정보수집 스크립트 및 수치모형을 이용한 연안침식 자동 예측 방법이다.
In addition, the computer connected to the Internet is loaded with an active processing program, a seawater flow model, a sedimentation model, and a wave model. In the initial input step (S12), as input information of the seawater flow model, The initial flow information of the simulated object area is input as the initial condition, and the geometry information and the soil information composed of the lattice information and the terrain information of the simulated object area are inputted as the input information of the sedimentation model, The geomorphological information composed of the lattice information and the terrain information of the simulated object area is input as the input information of the model, and in the water simulation step (S50), based on the input information in which the typhoon information is added in the prediction start step (S41) A flow simulating step (S51) of calculating predicted flow information at a time point after a unit time interval at a present time by simulating the sea water flow in the simulation target area, (S52) in which predictive flow information calculated in the simulation step (S51) is input to the wave model as initial state information, and the wave model simulates wave generation of the simulated object region to calculate predictive wave information, The flow simulating step S51 and the blue simulating step S52 are repeated for each time unit time interval reaching the preset future time and the flow simulation step S51 is performed for the predictive wave information calculated in the simulation step S52. And the input information is repeatedly updated. The present invention is a coast erosion automatic prediction method using an active information collection script and a numerical model.

본 발명을 통하여, 태풍으로 인한 연안침식 현상의 수치 모의에 있어서 조석 및 태풍영향을 복합적으로 적용할 수 있으며, 이로써 연안침식의 정밀하고 신속한 예측이 가능하여, 연안침식 예경보 효과를 제고할 수 있다.Through the present invention, it is possible to apply a combination of tidal and typhoon influences in the numerical simulation of the coastal erosion phenomenon caused by a typhoon, thereby making it possible to precisely and quickly predict coastal erosion, thereby enhancing the effect of coastal erosion warning .

특히, 입력정보 수집, 입력정보의 갱신, 가동조건 변경 등 수치모형의 운용 전반을 스크립트 기반 능동처리 프로그램을 통하여 수행함으로써, 연안침식 예경보의 자동화를 달성할 수 있을 뿐 아니라, 예경보의 신속성 및 정확성 또한 향상시킬 수 있어, 연안침식 예경보의 실효성을 제고하고, 연안침식에 의한 피해를 경감하는 효과를 얻을 수 있다.Especially, it can accomplish automation of coastal erosion warning by performing overall operation of numerical model such as input information collection, input information update, operation condition change through script based active processing program, It is possible to improve the accuracy, thereby improving the effectiveness of coastal erosion warning and reducing the damage caused by coastal erosion.

또한, 해수유동 수치모형의 가동에 있어서, 태풍정보의 반영 여부와 관계없이 조석에 의한 실시간 해수유동 모의를 상시 수행하여, 조석현상이 정밀하게 반영된 해수유동 상태를 예측하고 이를 태풍정보가 반영되는 모의의 개시시 초기조건으로 활용함으로써, 해수유동 모의의 정도(精度)를 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 이로써 연안침식 예측의 정확성 또한 향상시킬 수 있다.
In addition, in the operation of the numerical model of seawater flow, real time seawater flow simulations by tide are carried out at all times regardless of whether the typhoon information is reflected or not, so that the seawater flow state accurately reflecting the tide phenomenon is predicted, It is possible to dramatically improve the accuracy of seawater flow simulations and thereby improve the accuracy of coastal erosion prediction.

도 1은 본 발명의 흐름도
도 2는 태풍 예경보 기관 웹페이지 예시도
도 3은 본 발명의 해수유동 모의 유한요소 격자망 예시도
도 4는 본 발명의 해수유동 모의 수역 지형정보 예시도
도 5는 본 발명의 개시영역 설명도
도 6은 본 발명의 침퇴적 모의 수역 및 유한차분 격자망 예시도
도 7은 본 발명의 침퇴적 모의 수역 유한요소 격자망 및 지형정보 예시도
도 8은 본 발명의 출력정보 예시도
도 9는 본 발명의 파랑모형 복합형 실시예 흐름도
도 10은 본 발명의 파랑모형 복합형 실시예에 따른 모의결과 설명도
1 is a flow chart
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a web page of a typhoon warning agency
3 is a graphical illustration of a seawater flow simulation finite element mesh of the present invention
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the geographical information
FIG. 5 is a block diagram of the disclosure of the present invention
6 is an illustration of an acute sediment simulated water area and a finite difference lattice network of the present invention
FIG. 7 is a schematic view of the finite element mesh network and topographic information of the present invention.
8 is a diagram illustrating an example of output information of the present invention
FIG. 9 is a flowchart of the blue model hybrid embodiment of the present invention
FIG. 10 is a diagram illustrating a simulation result according to the blue model composite embodiment of the present invention

본 발명의 상세한 구성 및 수행과정을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 인터넷과 연결된 컴퓨터에 탑재된 능동처리 프로그램, 해수유동모형 및 침퇴적모형에 의하여 수행되는 것으로, 본 발명의 수행과정 전반을 도시한 흐름도인 도 1에 도시된 바와 같이, 능동처리 프로그램이 실행되고 능동처리 프로그램이 태풍 예경보 기관 웹페이지에 접속하며, 태풍정보를 독취하여 기억장치에 저장하는 초도접속단계(S11)로 개시된다.As shown in FIG. 1, which is a flow chart showing the overall process of the present invention, an active processing program is a program for executing an active processing program, And starts an initial connection step (S11) in which an active processing program is accessed to the typhoon warning organ web page and the typhoon information is read and stored in the storage device.

펄(Perl) 또는 파이썬(Python) 등의 스크립트로 구축되는 능동처리 프로그램은 태풍 예경보 기관에서 태풍정보의 공개를 목적으로 운용되는 웹페이지에 접속하여 태풍정보를 수집하고, 수집된 태풍정보를 컴퓨터의 기억장치에 저장하며, 저장된 태풍정보를 기초로 후술할 해수유동모형의 입력자료를 수립하고, 해수유동모형의 출력자료를 기초로 후술할 침퇴적모형의 입력자료를 수립하는 기능을 수행한다.An active processing program constructed with scripts such as Perl or Python collects typhoon information by accessing a web page operated by a typhoon warning agency for the purpose of disclosing typhoon information, And the input data of the seawater flow model to be described later is established based on the stored typhoon information and the input data of the sedimentation model to be described later is set based on the output data of the seawater flow model.

또한, 능동처리 프로그램은 해당 컴퓨터의 운영체계하에서 작동되는 일종의 응용프로그램으로서, 해당 운영체계 또는 컴퓨터의 리얼타임클럭(real time clock)으로부터 실제 시각을 독취하거나, 전술한 바와 같이 본 발명은 인터넷과 연결된 컴퓨터에 의하여 수행되므로 다양한 실시간 제공 서버에 접속하여 실제 시각을 획득할 수 있으며, 이렇듯 능동처리 프로그램을 상시 실시간 기반으로 가동함으로써, 태풍영향을 예측하기 위한 수치모의의 수행 자체는 물론 산출되는 출력정보를 실시간 기반으로 처리할 수 있다.In addition, the active processing program is an application program operating under the operating system of the computer, and reads the actual time from the real time clock of the operating system or the computer, or, as described above, Since it is performed by computer, real time can be obtained by connecting to various real-time servers. By operating the active processing program on a real time basis, it is possible to perform numerical simulation for predicting a typhoon effect, It can be processed on a real time basis.

특히, 이러한 실시간 기반 능동처리 프로그램을 통하여, 태풍 예경보 기관 웹페이지로부터 태풍정보를 수집하고 컴퓨터의 기억장치에 저장하는 일련의 과정을 수행함에 있어서, 태풍 예경보 기관 웹페이지에 주기적으로 접속하여 태풍정보를 수집하고 수집된 태풍정보에 경시성(經時性)을 부여하여, 컴퓨터의 기억장치에 태풍정보를 시계열정보로서 체계적으로 수록할 수 있다.Particularly, in performing a series of processes of collecting typhoon information from a typhoon warning organ web page through a real-time based active processing program and storing the information in a storage device of a computer, it is possible to periodically access a typhoon warning agency web page, Information can be collected and the collected typhoon information can be given time-wise information, so that typhoon information can be systematically recorded in the computer's memory device as time series information.

웹페이지를 통하여 태풍정보를 제공하는 태풍 예경보 기관으로는 대한민국 기상청과 미국 합동태풍경보센터(JTWC, Joint Typhoon Warning Center) 등을 들 수 있으며, 이들 태풍 예경보 기관은 기상위성, 기상 레이터 및 지상 관측시설 등으로부터 수집된 기상정보를 바탕으로 당 시점의 태풍정보 및 이후 시점의 태풍정보를 예측하여 웹페이지에 게재한다.Typhoon warning systems that provide typhoon information through web pages include the Korea Meteorological Administration and the Joint Typhoon Warning Center (JTWC). These typhoon warning agencies are weather satellite, weather transmitter and ground Based on the weather information collected from observation facilities, the typhoon information at that time and the typhoon information at the future time will be predicted and posted on the web page.

대한민국 기상청 또는 미국 합동태풍경보센터 등의 태풍 예경보 기관이 관측 태풍정보 및 예측 태풍정보를 게재하는 웹페이지는 그 URL(uniform resource locator)은 물론, 웹페이지에 수록되는 태풍정보의 형식 역시 일정하게 유지되며, 따라서, 능동처리 프로그램의 구축시 접속 대상 웹페이지 및 수집 대상 정보 형식을 설정하면, 별도의 사용자 조작 없이도 능동처리 프로그램이 해당 웹페이지에 자동으로 접속할 수 있으며, 소요 정보 역시 자동으로 독취할 수 있다.The webpage on which the typhoon information and predicted typhoon information of the typhoon warning agency such as the Korea Meteorological Administration or the Joint Typhoon Alarm Center of the United States is published is not limited to the uniform resource locator (URL) and the format of the typhoon information Therefore, when the connection target web page and the collection target information format are set in the construction of the active processing program, the active processing program can automatically access the corresponding web page without any user operation, and the required information can be automatically read .

도 2는 이러한 태풍정보 게재 웹페이지로서, 미국 합동태풍경보센터의 웹페이지를 일부 발췌하여 예시한 것으로, 동 도면에서와 같이, 제1행에는 해당 예보의 게재 일시가 기재되어 있고, 제5행에는 태풍의 명칭 및 해당 예보의 순번이 기재되어 있으며, 제11행에는 당 시점에서의 태풍 위치가 기재되어 있고, 제16행 내지 제29행에는 당 시점에서의 최대풍속 및 4분원 반경이 기재되어 있고, 제33행 이후에는 향후 예측되는 태풍 위치, 최대풍속 및 4분원 반경이 기재되어 있다.FIG. 2 is an example of a web page of the US Joint Typhoon Alert Center as an example of this typhoon information placement web page. As shown in the figure, the first row shows the date and time of the forecast, The name of the typhoon and the order of the prediction are described. In the eleventh row, the typhoon location at that time is described. In the 16th to 29th rows, the maximum wind speed and the quadrant radius are described After the 33rd line, the predicted typhoon location, maximum wind speed, and radius of quadrant are described.

도 2에 예시된 바와 같은 미국 합동태풍경보센터의 웹페이지에 있어서, 태풍의 중심위치는 동 도면의 제11행에 표시된 바와 같이, 동경132.2도, 북위17.9도임을 확인할 수 있으며, 당 시점에서의 4분원 반경은 각각 풍속 64노트(kt), 50노트 및 34노트 지점의 북동측, 남동측, 남서측 및 북서측 반경을 해리(nm) 단위로 제공하고 있음을 확인할 수 있다.In the web page of the US Joint Typhoon Alert Center as illustrated in FIG. 2, it can be seen that the center position of the typhoon is 132.2 degrees east longitude and 17.9 degrees north latitude, as shown in the eleventh row in the figure. It can be seen that the quadrant radius provides the north-east, south-east, south-west, and north-west radii of the wind speed of 64 knots (kt), 50 knots and 34 knots, respectively, in terms of dissociation (nm).

이렇듯 본 발명의 능동처리 프로그램이 태풍 예경보 기관의 웹페이지에 주기적으로 접속하여 태풍정보를 수집하는 초도접속단계(S11)가 수행되는 한편, 도 1에서와 같이, 해수유동모형의 입력정보로서 모의 대상 영역의 격자정보 및 지형정보로 구성된 기하정보가 입력되고 초기조건으로서 모의 대상 영역의 초기유동정보가 입력되며, 침퇴적모형의 입력정보로서 모의 대상 영역의 격자정보 및 지형정보로 구성된 기하정보와 해안 및 해저 지반의 토립자(土粒子) 입경분포(粒徑分布) 등의 토질정보가 입력되는 초도입력단계(S12)가 수행된다.As shown in FIG. 1, the active processing program of the present invention is periodically connected to the web page of the typhoon warning agency to collect typhoon information. In addition, as shown in FIG. 1, Geometric information composed of lattice information and topographic information of the target area is input, initial flow information of the simulated object area is input as an initial condition, geometric information composed of lattice information and terrain information of the simulated object area as input information of the sedimentation model, The inputting step S12 is performed in which the soil information such as the particle size distribution of the soil particles of the coast and the seabed ground is inputted.

여기서, 해수유동모형의 모의 대상 영역과 침퇴적모형의 모의 대상 영역이 일치할 필요는 없는데, 해수유동의 모의는 조석 및 태풍영향이 충분히 고려되고 실제 현상에 부합되는 결과를 도출하기 위하여 비교적 광범위한 수역에 대하여 실시할 필요가 있는 반면, 침퇴적 현상의 모의는 해안 지역에 집중되어 실시되는 것이 전산자원의 효율적 활용 및 모의 정밀도 확보에 유리하므로 상대적으로 국지적인 모의 대상 영역 설정이 가능하다.Here, it is not necessary that the simulation area of the seawater flow model coincides with the simulated area of the sedimentation model. Simulation of the seawater flow is performed in a relatively wide area It is necessary to carry out simulations of the sedimentation phenomenon concentrated on the coastal area, which is advantageous for the efficient utilization of the computational resources and securing the simulation precision, so that it is possible to set a relatively local simulated target area.

해수유동모형은 조석(潮汐) 및 태풍 등 해상 기상현상에 따른 해수유동을 모의하는 수치모형으로서, ADCIRC모형(ADvanced CIRCulation model for oceanic, coastal and estuarine water) 및 FVCOM모형(Finite-Volume Coastal Ocean Model) 등을 들 수 있다.The sea water flow model is a numerical model simulating sea water flow due to oceanic weather phenomena such as tides and typhoons. The ADCIRC model (Finite-Volume Coastal Ocean Model) and the FVCOM model (oceanic coastal and estuarine water) And the like.

각각 유한요소모형 및 유한체적모형인 ADCIRC모형 및 FVCOM모형은 천수방정식(shallow water equations)을 이산화하여 구축된 수치모형으로서 입출력 자료의 형식상 미차가 있으나, 공간 이산화된 절점별 수심 및 해저면 마찰계수, 개방경계의 조석조화상수와 태풍정보 등의 기상정보 즉, 태풍의 중심위치, 최대풍속, 풍속 단계에 따른 4분원 반경 및 기압이 입력되어 조석 및 해상 기상현상에 따른 해수유동을 모의하게 되며, 상기 절점별 조위 및 유속 등을 산출하게 된다.The ADCIRC model and the FVCOM model, which are finite and finite volume models, are numerical models constructed by discretizing the shallow water equations. The input and output data have different formats, but the depth and depth coefficients , The tidal harmonic constant of the open boundary and the typhoon information, ie, the typhoon's center position, the maximum wind speed, the quadrant radius and the atmospheric pressure according to the wind speed step are input, and the seawater flow according to the tide and sea weather phenomenon is simulated, And calculates the tide and flow velocity of each of the nodal points.

도 3은 해수유동모형으로 ADCIRC모형이 적용된 경우 입력되는 유한요소 격자망을 예시한 것이며, 도 4는 동 실시예에서 입력되는 해저 지형을 등심선(等深線) 형태로 도시한 것이다.FIG. 3 illustrates an input finite element mesh network when an ADCIRC model is applied to a sea water flow model, and FIG. 4 illustrates an undersea topography input in the same embodiment in the form of an equi-depth line.

ADCIRC모형 등 해수유동모형의 가동에 있어서, 물리적 거동에 영향을 미치는 해안선 및 해저지형 등의 모의 대상 영역 기하정보는 격자망의 구조 및 형태가 포함되는 격자정보와 상기 격자망의 절점별 수심을 포함하는 지형정보로 구성된다.In the operation of the seawater flow model such as the ADCIRC model, simulated target area geometry information such as shoreline and seabed topography that affect physical behavior includes lattice information including structure and form of lattice network and depth of water of nodes of lattice network As shown in FIG.

초도입력단계(S12)에서는 상기 기하정보와 함께 모의 대상 영역의 초기유동정보가 입력되는데, 여기서 초기유동정보란 모의를 개시하는 시점의 모의 대상 수역 유동상태를 의미하는 것으로, 격자망 절점별 수위 및 유속이 설정될 수 있다.In the initial input step S12, the initial flow information of the simulation object area is input together with the geometry information. Here, the initial flow information means a simulated object water flow state at the start of the simulation, The flow rate can be set.

또한, 초기유동정보에는 상기 수위 및 유속외에도 파랑 등에 의하여 작용하는 응력이 포함될 수 있으며, 이로써 해수유동모형의 초기유동정보로서 파랑에 의하여 형성되는 잉여응력(radiation stress) 등이 격자망의 각 절점별로 입력될 수 있는데, 이러한 잉여응력의 입력은 후술할 파랑모형 복합형 실시예에서 해수유동모형 및 파랑모형간 정보 교환 및 양 모형의 복합 운용을 매개하는 역할을 수행한다.In addition, the initial flow information may include stress acting by the wave or the like in addition to the water level and the flow velocity, and thus, the radiation stress formed by the wave as the initial flow information of the seawater flow model, The input of the surplus stress serves as a mediator between the exchange of information between the sea water flow model and the wave model, and the combined operation of both models in the wave model complex embodiment described later.

한편, 초도입력단계(S12)에서는 도 3에서 점선으로 도시된 바와 같은 대양측(大洋側) 개방부의 개방경계조건도 입력되는데, 이러한 개방경계조건으로는 전지구(全地球) 조석모형인 MAREE OCEANIQUE FES2004로부터 추출한 주요 8분조의 진폭과 위상각이 입력될 수 있다.In the initial input step S12, the open boundary conditions of the openings on the ocean side as shown by dotted lines in FIG. 3 are also input. The open boundary conditions include the global earth tide model MAREE OCEANIQUE FES 2004 The amplitude and the phase angle of the main eight-tones extracted from the main eight-

초도입력단계(S12)가 완료되면, 도 1에서와 같이, 해수유동모형이 모의 대상 영역의 해수유동을 모의하여 현시점부터 기 설정 장래시각(tn)에 이르는 단위시간(δt) 간격의 시각(t)별 계산유동정보를 산출하고 컴퓨터의 기억장치에 저장하되, 실제 시간(tr)이 경과됨에 따라 주기적으로 장래시각을 변경하여 시각별 계산유동정보 산출 및 기억장치 저장을 반복하는 기저모의단계(S20)가 수행된다.When the initial input step (S12) is completed, the road, sea water flow model simulating the region of the time of the unit time (δt) intervals up to a preset future time (t n) to simulate the water flow from the present time as in the first ( t) calculating base flow information and storing it in a storage device of a computer, and periodically calculating future flow information by periodically changing the future time as the actual time (t r ) elapses, (S20) is performed.

기저(基底)모의단계(S20)는 그 사전적 의미에서와 같이, 특정한 사상(事象)에 대응되는 모의가 아니라, 평상시의 해수유동 상태를 지속적으로 모의하는 것으로서, 태풍의 내습이 예상되어 해당 태풍정보를 기반으로 그 영향을 모의하는 것이 아니라, 태풍 등 기상현상은 배제된 상태에서 조석에 의한 해수유동을 지속적으로 모의하는 것을 의미한다.As in the dictionary meaning, the baseline simulation step S20 is not a simulation corresponding to a specific event, but continuously simulation of a normal sea water flow state. It is expected that an invasion of a typhoon is expected, It does not simulate the effect based on the information, but it means that the meteorological phenomenon such as typhoon is excluded and the sea water flow by tide is continuously simulated.

즉, 기저모의단계(S20)에서 해수유동모형은 전술한 초도입력단계(S12)에서 수립된 기하정보 및 초기유동정보를 활용하여 조석을 모의하되, 일단 태풍정보는 배제된 상태에서 조석에 의한 해수유동만을 지속적으로 모의하고, 그 결과를 주기적으로 컴퓨터의 기억장치에 저장하는 것이다.That is, in the baseline simulation step S20, the seawater flow model simulates the tide using the geometry information and the initial flow information established in the initial input step S12 described above. However, once the typhoon information is excluded, It is only constantly simulating the flow and storing the results periodically in the computer's memory.

이러한 기저모의단계(S20)의 해수유동 모의 즉, 조석모의는 도 1에서와 같이, 현시점부터 기 설정된 장래시각(tn)에 이르는 단위시간(δt) 간격의 시각(t)별 해수유동 상태 즉, 조위 및 유속을 산출하는 것으로, 산출된 해수유동 상태는 계산유동정보로서 컴퓨터의 기억장치에 저장된다.Circulation simulation of such a base simulation step (S20) That is, the tidal simulations that is, the predetermined future time (t n) per unit time (δt) interval of time (t) by water flow leading to the state from the present time as shown in Figure 1 , Tide and flow rate, and the calculated sea water flow state is stored in the computer's storage device as calculated flow information.

초도입력단계(S12)를 비롯하여 해수유동모형을 실제 구동하는 기저모의단계(S20) 등 본 발명을 구성하는 일련의 전산처리는 능동처리 프로그램에 의하여 제어되며, 전술한 바와 같이, 능동처리프로그램은 운영체게, 컴퓨터의 리얼타임클럭 또는 인터넷으로 연결된 실시간 제공 서버로부터 실제 시각을 획득할 수 있으므로, 능동처리프로그램은 실제 시간(tr)의 경과에 따라 기저모의단계(S20)에서의 조석모의 계획 종료시점인 장래시각(tn)을 능동적으로 변경하면서, 일정한 기간의 장래 조석 현상을 모의한 계산유동정보를 지속적으로 수립하여 저장하게 된다.The series of computation processes constituting the present invention, such as the initial input step S12 and the base simulation step S20 actually driving the seawater flow model, are controlled by the active processing program. As described above, the active processing program is operated chege, it is possible to obtain a real time from the real-time service server in conjunction with a real-time clock or an Internet computer, the active processing program end tidal simulation program in real time (t r) a base simulation step (S20) with the passage of time (T n ) of the future tide phenomenon during the predetermined period of time is continuously established and stored.

예를 들어, 기저모의단계(S20)에서의 장래시각(tn)이 7일 후로 설정되고, 단위시간(δt)이 1시간으로 설정되며, 해당 모의를 개시하는 시각(ti)이 매일 정오로 설정된 경우를 상정하면, 도 1에서와 같이, 매일 정오가 도래하면 능동처리프로그램의 제어에 따라 해수유동모형이 당일로부터 7일 후 시점까지의 조석을 모의하여 절점별 조위 및 유속 등을 산출하고 1시간 간격의 조위 및 유속 7일치를 컴퓨터의 기억장치에 저장하게 되며, 익일 정오가 도래하면 상기와 동일한 방식으로 7일간의 조석 모의를 반복하게 되는 바, 향후 7일간의 조석 모의에 따른 절점별 조위 및 유속 등 계산유동정보가 상시 구비된다.For example, if the future time t n in the baseline simulation step S20 is set to 7 days later, the unit time? T is set to 1 hour, and the time t i at which the simulation is started is set at noon 1, if the noon arrives every day, the seawater flow model simulates the tide from the day to the time point after 7 days according to the control of the active processing program, and calculates the tide and flow rate by the nodal point The tide and flow rate of 1 hour intervals are stored in the memory of the computer. When the next noon arrives, the tide simulation is repeated for 7 days in the same manner as described above. Calculated flow information such as tide and flow rate is always provided.

이와 같이, 향후 7일간의 조석 모의가 매일 반복됨에 따라, 당일로부터 7일간의 계산유동정보는 장래시각(tn)이 완성되는 7일 단위로 갱신되는 것이 아니라, 매일 갱신되는 바, 일층 정밀한 계산유동정보의 산출이 가능하다.Thus, as the tide simulation for the next 7 days is repeated every day, the calculated flow information for seven days from the day is updated every day instead of seven days in which the future time t n is completed, It is possible to calculate flow information.

기저모의단계(S20)에서 상시 구비되는 현시점에서 기 설정 장래시각(tn)에 이르는 단위시간별 계산유동정보는 후술할 예측개시단계(S41)에서 실제 태풍정보가 추가된 모의에 초기유동정보로써 활용되며, 전술한 바와 같이, 향후 임의 시각에서의 계산유동정보를 사전에 산출하고, 이를 실제 태풍이 고려된 모의의 수행에 즉각 적용함으로써, 일층 기민하고 정확한 모의가 가능하다.At the present time is always provided in the basal simulation step (S20) setting per unit time calculated flow information up to the future time (t n) is utilized as the initial flow information to the actual typhoon information added in the prediction starting step (S41) to be described later simulated And as described above, it is possible to generate a more precise and precise simulation by previously calculating the calculated flow information at an arbitrary time in the future, and immediately applying the calculated flow information to the execution of simulation in consideration of actual typhoon.

이렇듯, 기저모의단계(S20)가 지속적으로 실행되는 한편, 능동처리프로그램에 의한 태풍정보의 수집 및 분석 역시 지속적으로 수행되며, 도 1에서와 같이, 태풍정보의 수집, 분석 및 태풍정보의 해수유동모형 적용 여부를 판단하는 능동처리프로그램의 일련의 수행과정은 초도접속단계(S11) 이후 반복 수행되는 반복접속단계(S31)와 중첩판단단계(S32)로 구성된다.As described above, while the base simulation step S20 is continuously executed, the acquisition and analysis of the typhoon information by the active processing program is also continuously performed. As shown in FIG. 1, the collection and analysis of typhoon information, The series of operations of the active processing program for determining whether or not the model is applied is composed of an iterative connection step S31 and an overlap determination step S32, which are repeated after the initial connection step S11.

우선, 능동처리 프로그램이 태풍 예경보 기관 웹페이지에 접속하여 태풍정보를 독취하고 기억장치에 저장된 태풍정보와 비교하며, 이러한 태풍정보 독취 및 비교를 주기적으로 반복하는 반복접속단계(S31)가 수행된다.First, the active processing program accesses the web page of the typhoon warning agency, reads the typhoon information, compares the information with the typhoon information stored in the storage device, and repeats the step S31 of periodically repeating the reading and comparison of the typhoon information .

반복접속단계(S31)의 수행에 있어서 능동처리 프로그램은 실제 시각을 기반으로 도 2에서와 같은 태풍 예경보 기관 웹페이지에 주기적으로 접속하여 게재된 태풍정보를 독취하는데, 동 도면에 도시된 바와 같이, 태풍 예경보 기관의 웹페이지에는 게재 시각 또는 일련번호 등 해당 태풍정보를 식별할 수 있는 정보가 포함되어 있으므로, 이를 활용하여 태풍정보의 갱신 여부를 확인할 수 있다.In the execution of the repeated access step S31, the active processing program periodically accesses the web page of the typhoon warning agency as shown in Fig. 2 based on the actual time, and reads the typhoon information. , The webpage of the typhoon warning organization includes information for identifying the typhoon information such as the time of day or the serial number, so that it can be confirmed whether the typhoon information is updated or not.

즉, 태풍 예경보 기관의 웹페이지를 통하여 제공되는 태풍정보는 태풍 발생 후 지속되는 관측자료 및 분석자료의 누적에 따라 지속적으로 갱신되는 바, 태풍 예경보 기관이 갱신된 태풍정보를 웹페이지에 게재함에 있어서, 게재 시각을 명기하고 및 일련번호를 부여함으로써, 해당 태풍정보와 이전에 이미 게재된 태풍정보를 구별할 수 있도록 하는 것이다.In other words, the typhoon information provided through the web page of the typhoon warning organization is continuously updated according to the accumulation of the observation data and the analysis data continuing after the typhoon occurrence, and the typhoon information agency updated the typhoon information on the web page , It is possible to distinguish between the typhoon information and the typhoon information that has already been posted by specifying the time of publication and giving the serial number.

도 2에 예시된 태풍정보 게재 웹페이지는 제1행에 해당 태풍정보의 게재 시각을 표시하고 있고, 제5행의 말미에 해당 태풍정보 게재물의 일련번호를 표시하고 있으며, 따라서 본 발명의 능동처리 프로그램은 이러한 게재 시각 및 일련번호를 독취하여 이전 접속시 기 독취되어 컴퓨터의 기억장치에 수록된 시각 및 일련번호와 대비함으로써, 해당 태풍정보가 갱신된 정보인지 여부를 확인할 수 있다.The typhoon information providing web page illustrated in Fig. 2 displays the corresponding time of the typhoon information in the first row and the serial number of the typhoon information article in the end of the fifth row, The program reads this time and serial number to check whether the typhoon information is updated or not by comparing it with the time and serial number recorded in the computer's storage device.

이렇듯, 능동처리 프로그램이 태풍정보 독취 및 비교를 주기적으로 반복하는 반복접속단계(S31)를 통하여, 간헐적으로 단발 게재되는 태풍정보에 경시성(經時性)을 부여하여, 시계열정보로서 체계적으로 구축할 수 있다.Thus, through the iterative connection step (S31) in which the active processing program periodically repeats reading and comparing the typhoon information, the typhoon information which is intermittently given once is given time-wise information and is systematically constructed can do.

이러한 반복접속단계(S31)의 수행과 함께, 태풍정보가 변경된 경우 능동처리 프로그램이 변경된 태풍정보를 컴퓨터의 기억장치에 저장하고 독취된 태풍정보 중 경로정보를 추출하여 해당 태풍 경로의 개시영역 중첩 여부를 판단하는 중첩판단단계(S32)가 수행된다.When the typhoon information is changed with the execution of the iterative connection step S31, the active processing program stores the changed typhoon information in the storage device of the computer, extracts the path information among the read typhoon information, The overlap determining step S32 is performed.

즉, 반복접속단계(S31)에서 수집된 태풍정보가 이전 접속시 수집된 태풍정보와 상이(相異)할 경우, 능동처리 프로그램이 태풍정보 중 향후 예측되는 태풍의 중심위치인 경로정보를 추출하고, 이를 기 설정된 개시영역과 비교하여 중첩 여부를 판단하는 것이다.That is, when the typhoon information collected in the repeated connection step S31 is different from the typhoon information collected at the previous connection, the active processing program extracts the path information, which is the center position of the typhoon, , And compares this with a predetermined start area to determine whether or not to overlap.

전술한 바와 같이, 태풍 예경보 기관의 웹페이지에 게재되는 태풍정보에는 당 시점에서의 태풍 위치 뿐 아니라, 이후 태풍의 이동에 따른 위치 변화를 예측하여 제공하고 있는데, 도 2에 도시된 태풍 예경보 기관 웹페이지에서는 제33행의 12시간 후 예측 태풍정보를 필두로, 24시간, 36시간, 48시간, 72시간 및 96시간 후의 태풍정보 예측치를 게재하고 있으며, 이러한 태풍정보 예측치 중 중심위치를 추출하면 태풍의 예측 진행 경로를 파악할 수 있는데, 도 5에서와 같이, 태풍의 예측 진행 경로가 도면상 점선으로 도시된 개시영역과 일부라도 중첩되면, 태풍의 영향에 의한 해수 유동상태의 유의한 변화가 예측되는 것으로 간주되어, 후술할 예측개시단계(S41) 내지 경보출력단계(S55)가 개시된다.As described above, the typhoon information displayed on the web page of the typhoon warning agency is predicted and provided not only for the typhoon location at that time, but also for the change of the position in accordance with the movement of the typhoon. On the agency webpage, predicted typhoon information of 24 hours, 36 hours, 48 hours, 72 hours, and 96 hours are displayed on the 33rd line, with predicted typhoon information after 12 hours. As shown in FIG. 5, when the predicted traveling path of the typhoon overlaps with the starting region indicated by the dotted line in the drawing, a significant change in the sea water flow state due to the influence of the typhoon occurs It is regarded as being predicted, and the predictive starting steps S41 to S55, which will be described later, are started.

개시영역은 도 5에서 점선으로 표시된 바와 같이, 모의 대상 해역에 설정되는 가상의 영역으로서, 동 도면에 예시된 실시예에서는 도면상 수평선과 경사선이 조합된 경계선 형태로 설정되며, 이러한 개시영역의 설정은 과거 해당 해역을 통과한 태풍의 지점별 태풍영향 유발 빈도 등을 고려하여 설정될 수 있다.The start area is a virtual area set in the simulation target sea area as indicated by a dotted line in Fig. 5, and in the embodiment illustrated in the figure, the horizontal line and the slanting line are combined to form a border line. The setting can be set in consideration of the frequency of typhoon influences by the location of the typhoon that has passed the area in the past.

이러한 중첩판단단계(S32)의 수행에 있어서, 태풍 경로와 개시영역의 중첩이란 단순히 예측 태풍정보상 태풍 위치가 개시영역내 존재하는 것을 의미하는 것이 아니라, 도 5에서와 같이, 예측 태풍정보를 구성하는 예측 시각별 태풍 중심위치를 연결하여 예측 태풍 경로를 수립하고, 이 경로 중 일부라도 개시영역내 위치하는 경우 이를 태풍 경로와 개시 영역의 중첩으로 판단하는 것이다.In the execution of the superposition determination step S32, overlapping of the typhoon route and the start area does not simply mean that the typhoon location is present in the start area on the predicted typhoon information, The predicted typhoon route is established by connecting the central position of the typhoon by the predicted time, and when a part of the route is located within the start area, it is determined that the typhoon route and the start area are overlapped.

즉, 도 5의 좌측 도면에서와 같이, 예측 태풍정보 중 태풍의 중심위치가 도면상 점선으로 표시된 개시영역에 직접 진입하는 경우는 물론, 도 5의 우측 도면에서와 같이, 비록 예측 태풍정보 중 태풍의 중심위치는 개시영역과 중첩되지 않더라도 태풍의 중심위치를 연결한 경로가 개시영역과 일부라도 중첩되는 경우, 중첩으로 판단하는 것이다.5, the center position of the typhoon in the predicted typhoon information directly enters into the start area indicated by the dotted line in the figure, as shown in the right diagram of FIG. 5, In the case where the path connecting the center position of the typhoon is overlapped with a part of the start area even though the start area does not overlap with the start area.

중첩판단단계(S32)에 있어서 활용되는 태풍정보는 전술한 바와 같이 태풍 예경보 기관으로부터 제공된 예측치이며, 특히 중첩판단단계(S32)는 후술할 태풍 효과가 고려된 실제 모의를 착수하는 과정의 일환이므로, 실측 태풍정보가 아닌 예측 태풍정보가 활용될 뿐 아니라, 예측 태풍정보 중에서도 비교적 장시간 이후 시점의 예측치가 활용될 수 밖에 없으므로, 단순히 태풍의 예측 위치와 개시영역을 비교하는 것이 아니라 예측 태풍 경로를 수립하고, 이를 개시영역과 비교함으로써, 태풍 이동 경로의 불확실성에 대비하고 예측오차로 인한 모의 착수 시점의 실기를 방지할 수 있다.The typhoon information used in the overlap determination step S32 is the predicted value provided from the typhoon warning agency as described above. Particularly, the overlap determination step S32 is a part of the process of embarking on the actual simulation considering the typhoon effect to be described later , Predicted typhoon information is used instead of actual typhoon information, and predicted typhoon information is used only for a relatively long time in the predicted typhoon information. Therefore, rather than merely comparing the predicted position of the typhoon and the start region, By comparing this with the start area, it is possible to prepare against the uncertainty of the hurricane movement path and to prevent the actual start of the simulation start due to the prediction error.

이렇듯, 중첩판단단계(S32)에서 태풍 경로가 개시영역과 중첩되는 경우, 능동처리 프로그램이 해당 태풍정보를 해수유동모형의 입력정보에 추가하고, 해수유동모형의 초기유동정보로서 기저모의단계(S20)에서 산출된 시각별 계산유동정보 중 해당 시점의 계산유동정보를 적용하는 예측개시단계(S41)가 수행된다.When the typhoon route overlaps with the start area in the overlap determination step S32, the active processing program adds the corresponding typhoon information to the input information of the seawater flow model, and performs the base simulation step S20 (Step S41) is performed in which the calculated flow information at the corresponding point in time is calculated.

즉, 도 1에서와 같이, 능동처리 프로그램이 해수유동모형의 입력정보에 태풍의 중심위치, 최대풍속, 각각 풍속 64노트, 50노트 및 34노트 지점의 북동측, 남동측, 남서측 및 북서측 반경, 주변 기압 및 중심 기압이 포함된 태풍정보를 추가하고, 전술한 기저모의단계(S20)에서 산출된 시각별 계산유동정보 중 예측개시단계(S41)의 개시 시점에 해당되는 시각의 계산유동정보를 발췌하여 이후 진행될 해수 유동모의에 있어서의 초기유동정보로 입력하는 것이다.That is, as shown in FIG. 1, the active processing program calculates the input information of the seawater flow model based on the center position of the typhoon, the maximum wind speed, the wind velocity of 64 knots, 50 knots and 34 knots, The radar, the peripheral air pressure, and the central air pressure, and adds the calculated flow information at the time corresponding to the start time of the prediction start step (S41) among the calculated flow information at the time calculated in the base simulation step (S20) And inputs it as the initial flow information in the sea water flow simulations to be performed later.

이렇듯 실제 태풍의 영향이 고려된 해수 유동모의를 수행하기 위한 해수유동모형의 입력자료를 수립하는 예측개시단계(S41)가 완수되면, 추가된 입력정보 및 초기유동정보를 기초로 해수유동모형이 모의 대상 영역의 해수유동을 모의하여 현시점부터 기 설정 장래시각(tn)에 이르는 단위시간(δt) 간격의 시각(t)별 예측유동정보를 산출하고 컴퓨터의 기억장치에 저장하는 수역모의단계(S50)가 수행된다.When the prediction start step (S41) for establishing the input data of the sea water flow model for performing the sea water flow simulation considering the influence of the actual typhoon is completed, the sea water flow model is simulated based on the added input information and the initial flow information simulate the water flow of the region to calculate a preset future time (t n) per unit time (δt) interval of time (t) by predicting the flow information ranging from the present time and water simulation and storing in the storage device of the computer (S50 ) Is performed.

ADCIRC모형 등 해양유동모형에서 출력되는 정보는 절점별 조위, 유속, 기압 및 풍속이며, 도 1에서와 같이, 수역모의단계(S50) 중 해양유동모형의 실행에 있어서 단위시간(δt) 간격의 시각(t)별로 산출된 상기 조위 내지 풍속 등의 결과치는 태풍정보와 함께 이후 계산 시각(t+δt)에 대한 입력치로 활용된다.The information output from the oceanic flow model, such as the ADCIRC model, is tidal, velocity, air pressure, and wind velocity at the nodes, and is the time of the unit time (δt) interval in the execution of the ocean flow model during the water simulation step (S50) the resultant value of the tide or the wind speed calculated for each t (t) is used as an input value for the later calculation time (t + δt) along with the typhoon information.

수역모의단계(S50)가 완료되면 능동처리 프로그램이 수역모의단계(S50)에서 산출된 예측유동정보를 침퇴적모형의 입력정보에 추가하는 유동입력단계(S61)가 수행된다.When the water simulation step S50 is completed, a flow input step S61 is performed in which the active processing program adds the predicted flow information calculated in the water simulation step S50 to the input information of the sedimentation model.

전술한 바와 같이, 해수유동모형의 모의 대상 영역에 비하여 침퇴적모형의 모의 대상 영역은 침퇴적 현상에 대한 예측이 필요한 특정 지점에 대하여 국부적으로 설정될 수 있는 바, 도 6에서와 같이 해수유동 모의 영역에 비하여 지극히 한정적인 지역에 대하여 설정될 수 있다.As described above, the simulation area of the sedimentation model can be locally set to a specific point requiring prediction of the sedimentation phenomenon, as compared with the simulated area of the seawater flow model. As shown in FIG. 6, Area can be set for a very limited area.

도 6은 Xbeach모형이 적용된 경우를 상정한 침퇴적 모의 영역 격자망을 도시하고 있으며, 이러한 침퇴적모형으로는 Xbeach모형 외에도 ECOMsed모형 등을 들 수 있는데, 동 도면을 통하여 확인할 수 있는 바와 같이, Xbeach모형은 유한차분 모형으로서, 전술한 도 3의 실시예에서와 같이 해수유동모형으로서 유한요소 모형인 ADCIRC모형이 적용되는 경우 격자망을 공유할 수 없다.FIG. 6 shows an acute sedimentation area lattice network assuming the case where the Xbeach model is applied. In addition to the Xbeach model, the ECOMsed model can be used as the sedimentation model. As can be seen from the figure, The model is a finite difference model and can not share a mesh network when the ADCIRC model, a finite element model, is applied as the seawater flow model as in the embodiment of FIG.

또한, 해수유동모형의 유한요소 격자망 중 침퇴적 모의 영역을 발췌한 도 7의 상부 도면에서와 같이, 해수유동모형의 격자망과 침퇴적모형의 격자망이 상호 일치하지 않으므로 절점별 정보의 일대일 단순 대입은 불가능하며, 따라서 해수유동모형을 통하여 산출된 절점별 예측유동정보 즉, 유속 및 수위 정보는 해수유동모형 격자망 절점과 침퇴적모형 격자망 절점의 공간상 위치를 고려하여 보간하는 등의 방식으로 가공되어 침퇴적모형 격자망의 절점별로 입력된다.Also, as shown in the upper drawing of FIG. 7, which extracts the sedimentation simulation region in the finite element mesh of the seawater flow model, since the mesh networks of the seawater flow model and the sedimentation model do not coincide with each other, Therefore, it is not possible to perform simple substitution. Therefore, the predicted flow information of the nodes calculated by the seawater flow model, that is, the flow velocity and the water level information, is interpolated considering the spatial position of the seawater flow model grid node and the sedimentation model grid network node And is input at each nodal point of the sedimentation model grid network.

한편, 전술한 초도입력단계(S12)에 있어서 침퇴적모형의 기하정보 중 지형정보를 입력함에 있어서도 도 7의 하부 도면에서와 같이 해수유동모형에 입력되는 지형정보를 발췌하여 보간한 후 침퇴적모형의 격자망 절점별로 입력할 수 있다.Meanwhile, in inputting the topographic information among the geometry information of the sedimentation model in the initial input step S12 described above, the terrain information input to the seawater flow model is extracted and interpolated as shown in the lower drawing of FIG. 7, Can be input for each lattice network node.

유동입력단계(S61)가 완료되면, 침퇴적모형이 모의 대상 영역의 침퇴적 현상을 모의하여 모의 대상 영역의 지점별 침적고가 포함되는 침퇴적정보를 출력하는 침적모의단계(S62)가 수행되며, 이러한 침퇴적정보는 침적고를 그래프 또는 등고선 등으로 변환하는 후처리(postprocessing) 과정을 거쳐 도 8에서와 같이 출력될 수 있다.When the flow input step (S61) is completed, a sedimentation simulation step (S62) is performed in which the sedimentation model simulates the sedimentation phenomenon of the simulated object area and outputs the sedimentation information including the sedimentation height at each point of the simulated object area, Such sediment information can be output as shown in FIG. 8 through a postprocessing process of converting the submergence into a graph or a contour line.

도 8에 예시된 침퇴적정보을 통하여 침퇴적 모의 대상 영역 중 2개 지점에 1m이상의 급격한 침식이 발생됨을 확인할 수 있으며, 이로써 단기적 연안침식에 따른 위험지역을 신속하게 파악할 수 있다.Through the sedimentation information illustrated in FIG. 8, it can be seen that abrupt erosion of at least 1 m occurs at two points in the sedimentation simulated area, so that the dangerous area due to short-term coast erosion can be detected quickly.

이렇듯, 침적모의단계(S62)를 통하여 태풍영향이 고려된 연안침식 모의가 완료되면, 능동처리 프로그램이 산출된 침퇴적정보를 분석하여 기준치를 초과하는 침식의 발생 여부를 사전에 파악하여 경보할 수 있는데, 이러한 경보는 능동처리 프로그램이 실행되는 컴퓨터의 출력장치를 통하여 수행될 수 있음은 물론, 전술한 바와 같이, 본 발명은 인터넷에 연결된 컴퓨터를 통하여 수행되는 바, 인터넷상에 구축된 웹페이지를 통하여 출력하여 불특정 다수의 사용자가 해당 경보 정보를 열람하도록 할 수도 있다.Thus, when the coast erosion simulation considering the typhoon effect is completed through the immersion simulating step (S62), the active processing program analyzes the calculated sediment information to determine whether or not erosion exceeding the reference value has occurred, As described above, the present invention can be implemented through a computer connected to the Internet, so that a web page constructed on the Internet can be displayed on the Internet. So that an unspecified number of users can view the alarm information.

한편, 도 9는 전술한 바와 같은 ADCIRC모형 등의 해양유동모형과 함께 파랑모형을 복합하여 태풍영향 모의에 적용함으로써, 일층 정밀한 모의가 가능하도록 한 파랑모형 복합형 실시예의 흐름도로서, 태풍에 의한 해수유동 모의에 있어서, 비교적 장주기파 형태로 모의되는 해양유동모형과 상대적으로 단주기파의 모의가 가능한 unSWAN(unstructured Simulation WAves Near shore)모형 등의 파랑모형이 입력정보와 출력정보를 상호 교환하는 방식으로 복합 가동된다.Meanwhile, FIG. 9 is a flow chart of a combined wave model in which a wave model is combined with an ocean flow model such as the ADCIRC model as described above to apply a simulation to a typhoon effect simulation, In the flow simulation, a wave model such as an unstructured Simulation Waver Near Shore (unSWAN) model, which can simulate a relatively short-period wave model and an ocean flow model simulating a relatively short period wave, .

즉, 도 10에서와 같이, 도면상 일점쇄선으로 표시된 해수면의 장주기 승강으로 표현될 수 있는 해양유동모형의 모의와 도면상 가상선 및 실선으로 표시된 단주기 파랑으로 표현될 수 있는 파랑모형의 모의를 복합 수행함으로써, 일층 정밀하고 실제 현상에 부합되는 결과를 도출할 수 있도록 한 것이다.That is, as shown in FIG. 10, simulation of the ocean flow model, which can be represented by long-term elevation of the sea level indicated by the one-dot chain line in the drawing, and simulations of the wave model that can be expressed by the virtual line and solid line, By performing the combined operation, it is possible to obtain a result that is more accurate and conforms to the actual phenomenon.

특히, 파랑모형은 해양유동모형으로는 모의가 불가능한 월파(越波) 등의 파랑 거동을 모의할 수 있으며, 이러한 월파 등의 현상은 단기적 연안침식 예측에 있어서 중요한 영향을 미칠 수 있으므로, 파랑모형의 복합 적용을 통하여 본 발명의 연안침식 예측 실효성을 제고할 수 있다.In particular, the wave model can simulate the wave behavior such as the wave which can not be simulated by the ocean flow model, and the phenomenon such as the wave can have an important influence on the prediction of the short term coast erosion, It is possible to enhance the predictive efficiency of coastal erosion prediction according to the present invention.

본 발명의 파랑모형 복합형 실시예에 적용되는 파랑모형으로는 unSWAN 또는 STWAVE(STeady State spectral WAVE) 등을 들 수 있는데, 이들 파랑모형은 입출력 자료 형식상 미차가 있으나 파랑작용 평형방정식(wave action balance equation)에 기초한 수치모형으로서 유속 등 해양 유동정보가 입력되어 해당 해역의 파랑 현상을 모의함으로써, 지점별 파고 및 파랑에 의하여 형성되는 잉여응력(radiation stress) 등이 산출되는 공통점을 가진다.Wave models applied to the wave model composite embodiment of the present invention include unSWAN or STWAVE (STeady State Spectral Wave). These wave models are different in terms of the input / output data format, but wave action balance Equation (2) is a numerical model based on the ocean flow information such as flow velocity, and simulates the wave phenomenon in the sea area, so that the wave stress and the radiation stress formed by waves are calculated.

다만, unSWAN모형은 공간상 비구조 격자망의 구축이 용이한 유한요소모형인 반면, STWAVE는 유한차분모형으로서 전술한 바와 같이 본 발명에 적용되는 해양유동모형이 ADCIRC모형 등의 비구조 격자망 모형인 점을 감안할 때, 공간 격자망을 공유할 수 있는 unSWAN모형을 적용하는 것이 유리하다.However, the unSWAN model is a finite element model which is easy to construct a spatial non-structural lattice network, while STWAVE is a finite difference model. As described above, the ocean flow model applied to the present invention is a non-structural lattice network model such as ADCIRC model , It is advantageous to apply the unSWAN model, which can share the spatial grid network.

이러한 본 발명의 파랑모형 복합형 실시예는 전술한 바와 같이 인터넷에 연결되고 능동처리 프로그램, 해수유동모형 및 침퇴적모형이 탑재된 컴퓨터에 파랑모형이 동반 탑재되어 수행되며, 도 7에서와 같이, 초도입력단계(S12)에서는 해수유동모형의 입력정보로서 모의 대상 영역의 격자정보 및 지형정보로 구성된 기하정보가 입력되고 초기조건으로서 모의 대상 영역의 초기유동정보가 입력되며, 침퇴적모형의 입력정보로 기하정보 및 토질정보가 입력되는 한편, 역시 초도입력단계(S12)에서 파랑모형의 입력정보로서 모의 대상 영역의 격자정보 및 지형정보로 구성된 기하정보가 입력된다.As shown in FIG. 7, the hybrid model of the present invention is a web model connected to the Internet and equipped with an active processing program, a seawater flow model, and a sedimentation model, In the initial input step (S12), geometry information composed of lattice information and topographic information of the simulated object area is input as input information of the seawater flow model, initial flow information of the simulated object area is input as an initial condition, And the geometry information composed of the lattice information and the terrain information of the simulated object area is inputted as the input information of the wave model in the initial input step S12.

전술한 바와 같이, 파랑모형으로서 유한요소모형인 unSWAN모형을 적용할 경우, 각각 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 격자정보 및 지형정보를 해수유동모형인 ADCIRC모형과 공유할 수 있으므로, 공간상 절점별 정보 전달을 신속하고 정확하게 수행할 수 있으며, 효율적인 전산자원 사용이 가능하다.As described above, when the unSWAN model, which is a finite element model, is applied as the wave model, the grid information and the topographic information as shown in FIGS. 3 and 4 can be shared with the ADCIRC model, which is a seawater flow model, It is possible to perform information transmission by nodes quickly and accurately, and it is possible to use computer resources efficiently.

본 발명의 파랑모형 복합형 실시예에 있어서, 파랑모형은 태풍의 영향이 고려된 해수 유동모의가 개시됨을 전제로 해수유동모형과 동반 가동되는 것인 바, 본 발명의 전체 수행과정 중 수역모의단계(S50)가 수행되는 과정에서 해수유동모형으로부터 산출된 절점별 유속 등의 예측유동정보가 파랑모형으로 입력되어 파랑모형이 가동된다.In the wave model combined embodiment of the present invention, the wave model is operated in conjunction with the seawater flow model on the assumption that the simulation of the seawater flow considering the influence of the typhoon is started. As a result, (S50), the predicted flow information such as the flow rate of the nodal points calculated from the seawater flow model is inputted into the wave model, and the wave model is operated.

즉, 도 1 및 도 9에서와 같이, 수역모의단계(S50)에, 예측개시단계(S41)에서 태풍정보가 추가된 입력정보를 기초로 해수유동모형이 모의 대상 영역의 해수유동을 모의하여 현시점에서 단위시간 간격 이후 시각의 예측유동정보를 산출하는 유동모의단계(S51)와, 유동모의단계(S51)에서 산출된 예측유동정보가 초기상태정보로 파랑모형에 입력되고 파랑모형이 모의 대상 영역의 파랑발생을 모의하여 예측파랑정보를 산출하는 파랑모의단계(S52)가 포함되는 것으로, 이들 유동모의단계(S51)와 파랑모의단계(S52)를 기 설정 장래시각(tn)에 이르는 단위시간(δt) 간격의 시각(t)별로 반복하되, 파랑모의단계(S52)에서 산출된 예측파랑정보로 유동모의단계(S51)의 입력정보가 반복 갱신되는 것이다.That is, as shown in FIGS. 1 and 9, in the water simulation step S50, based on the input information to which the typhoon information is added in the prediction start step S41, the sea water flow model simulates the sea water flow of the simulation subject area, A flow simulation step S51 for calculating predicted flow information at a time after a unit time interval in the flow simulation step S51; to be included the blue simulation step (S52) for the simulation of blue occur yield prediction blue information, unit time up to these flow simulation step (S51) and a prospective assignor the blue simulation step (S52) the time (t n) ( the input information of the flow simulating step S51 is repeatedly updated with the predictive wave information calculated in the simulation step S52.

이러한 파랑모형 복합형 실시예의 유동모의단계(S51) 및 파랑모의단계(S52)의 수행에 있어서 적용되는 단위시간(δt)은 전술한 도 1 실시예의 수역모의단계(S50)에서 적용된 단위시간(δt)과 동일하게 설정될 필요는 없으며, 해수유동모형과 파랑모형간 기민한 정보전달 및 모의 정도(精度)의 확보를 위하여 단위시간이 축소 적용될 수도 있다.The unit time? T applied in the execution of the flow simulating step S51 and the blue simulating step S52 of the wave complex combined embodiment is the unit time? T applied in the water simulation step S50 of the embodiment of FIG. ), And the unit time may be reduced in order to ensure intelligent information transmission and mock accuracy between the sea water flow model and the wave model.

해수유동모형과 파랑모형간 입출력 정보 교환은 유동모의단계(S51)에서 해수유동모형에 의하여 산출된 절점별 유속 및 조위가 파랑모의단계(S52)에서 파랑모형에 입력되고, 파랑모의단계(S52)에서 파랑모형에 의하여 산출된 절점별 유속, 잉여응력 및 파고가 이후 계산단계에서의 유동모의단계(S51)에 있어서 해수유동모형에 입력되는 방식으로 이루어지며, 이로써 도 10에 도시된 바와 같이 실제 현상에 부합되는 정밀한 예측이 가능하게 된다.
The input / output information exchange between the sea water flow model and the wave model is input to the wave model in the wave simulation step (S52) and the wave simulation step (S52) by the sea water flow model calculated in the flow simulation step (S51) The surplus stress, and the wave height of the nodal points calculated by the wave model are input to the seawater flow model in the flow simulating step (S51) in the subsequent calculation step. As a result, as shown in FIG. 10, So that accurate prediction can be performed.

S11 : 초도접속단계
S12 : 초도입력단계
S20 : 기저모의단계
S31 : 반복접속단계
S32 : 중첩판단단계
S41 : 예측개시단계
S50 : 수역모의단계
S51 : 유동모의단계
S52 : 파랑모의단계
S55 : 경보출력단계
S11: Initial connection step
S12: Initial input step
S20: Baseline phase
S31: Repeat connection step
S32: Overlap determination step
S41: prediction start step
S50: Water simulation stage
S51: Flow simulation step
S52: blue mock step
S55: Alarm output step

Claims (2)

수치모형을 이용한 연안침식 예측 방법에 있어서,
인터넷에 연결된 컴퓨터에 능동처리 프로그램, 해수유동모형 및 침퇴적모형이 탑재되고,
능동처리 프로그램이 실행되며 능동처리 프로그램이 태풍 예경보 기관 웹페이지에 접속하고 태풍정보를 독취하여 기억장치에 저장하는 초도접속단계(S11)와;
해수유동모형의 입력정보로서 모의 대상 영역의 격자정보 및 지형정보로 구성된 기하정보가 입력되고 초기조건으로서 모의 대상 영역의 초기유동정보가 입력되며, 침퇴적모형의 입력정보로서 모의 대상 영역의 격자정보 및 지형정보로 구성되는 기하정보와 토질정보가 입력되는 초도입력단계(S12)와;
해수유동모형이 모의 대상 영역의 해수유동을 모의하여 현시점부터 기 설정 장래시각에 이르는 단위시간 간격의 시각별 계산유동정보를 산출하고 컴퓨터의 기억장치에 저장하되, 실제 시간이 경과됨에 따라 주기적으로 장래시각을 변경하여 시각별 계산유동정보 산출 및 기억장치 저장을 반복하는 기저모의단계(S20)와;
능동처리 프로그램이 태풍 예경보 기관 웹페이지에 접속하여 태풍정보를 독취하고 기억장치에 저장된 태풍정보와 비교하며, 이러한 태풍정보 독취 및 비교를 주기적으로 반복하는 반복접속단계(S31)와;
태풍정보가 변경된 경우 능동처리 프로그램이 변경된 태풍정보를 컴퓨터의 기억장치에 저장하고 독취된 태풍정보 중 경로정보를 추출하여 해당 태풍 경로의 개시영역 중첩 여부를 판단하는 중첩판단단계(S32)와;
태풍 경로가 개시영역과 중첩되는 경우 능동처리 프로그램이 해당 태풍정보를 해수유동모형의 입력정보에 추가하고, 해수유동모형의 초기유동정보로서 기저모의단계(S20)에서 산출된 시각별 계산유동정보 중 해당 시점의 계산유동정보를 적용하는 예측개시단계(S41)와;
예측개시단계(S41)에서 추가된 입력정보 및 초기유동정보를 기초로 해수유동모형이 모의 대상 영역의 해수유동을 모의하여 현시점부터 기 설정 장래시각에 이르는 단위시간 간격의 시각별 예측유동정보를 산출하고 컴퓨터의 기억장치에 저장하는 수역모의단계(S50)와;
능동처리 프로그램이 수역모의단계(S50)에서 산출된 예측유동정보를 침퇴적모형의 입력정보에 추가하는 유동입력단계(S61)와;
침퇴적모형이 모의 대상 영역의 침퇴적 현상을 모의하여 모의 대상 영역의 지점별 침적고가 포함되는 침퇴적정보를 출력하는 침적모의단계(S62)로 이루어짐을 특징으로 하는 능동형 정보수집 스크립트 및 수치모형을 이용한 연안침식 자동 예측 방법.
In coastal erosion prediction method using numerical model,
An active processing program, a seawater flow model, and a sedimentation model are installed in a computer connected to the Internet,
An initial connection step (S11) in which an active processing program is executed, an active processing program is connected to a typhoon warning organ web page, and the typhoon information is read and stored in a storage device;
As the input information of the seawater flow model, the geometry information composed of the lattice information and the terrain information of the simulated object area is input, and the initial flow information of the simulated object area is input as the initial condition. As input information of the simulated object model, And inputting the geometry information and the soil information constituted by the terrain information (S12);
The sea water flow model simulates the sea water flow in the simulated object area and calculates the computed flow information of the unit time interval from the present time to the preset future time and stores it in the memory of the computer. As the actual time elapses, A base simulation step (S20) of repeating time calculation flow information calculation and storage device storage by changing the time;
An iterative connection step (S31) in which the active processing program accesses the typhoon warning organ web page, reads the typhoon information, compares the information with the typhoon information stored in the storage device, and repeatedly reads and compares the typhoon information;
An overlap determination step (S32) of storing the changed typhoon information in the storage device of the computer when the typhoon information is changed and extracting the route information among the read typhoon information to determine whether the start area of the corresponding typhoon route is overlapped;
When the hurricane path overlaps with the start area, the active processing program adds the corresponding typhoon information to the input information of the seawater flow model, and as the initial flow information of the seawater flow model, among the computed flow information calculated by the time base simulation step (S20) A prediction starting step (S41) of applying the calculated flow information at the time point;
Based on the input information and the initial flow information added in the prediction starting step S41, the sea water flow model simulates the sea water flow in the simulated object area and calculates the predicted flow information by time at the unit time interval from the present time to the preset future time And storing it in a storage device of a computer (S50);
A flow input step (S61) in which the active processing program adds the predicted flow information calculated in the water simulation step (S50) to the input information of the sedimentation model;
(S62), in which the sedimentation model simulates the sedimentation phenomenon of the simulated subject area and outputs the sedimentation information including the sedimentation height at each point of the simulated subject area (S62). The active information collection script and the numerical model A Method for Automatic Prediction of Coastal Erosion Using.
청구항 1에 있어서,
인터넷에 연결된 컴퓨터에는 능동처리 프로그램, 해수유동모형, 침퇴적모형 및 파랑모형이 동반 탑재되고,
초도입력단계(S12)에서는 해수유동모형의 입력정보로서 모의 대상 영역의 격자정보 및 지형정보로 구성된 기하정보가 입력되고 초기조건으로서 모의 대상 영역의 초기유동정보가 입력되며, 침퇴적모형의 입력정보로서 모의 대상 영역의 격자정보 및 지형정보로 구성되는 기하정보와 토질정보가 입력되고, 파랑모형의 입력정보로서 모의 대상 영역의 격자정보 및 지형정보로 구성된 기하정보가 입력되며;
수역모의단계(S50)에는 예측개시단계(S41)에서 태풍정보가 추가된 입력정보를 기초로 해수유동모형이 모의 대상 영역의 해수유동을 모의하여 현시점에서 단위시간 간격 이후 시각의 예측유동정보를 산출하는 유동모의단계(S51)와;
유동모의단계(S51)에서 산출된 예측유동정보가 초기상태정보로 파랑모형에 입력되고 파랑모형이 모의 대상 영역의 파랑발생을 모의하여 예측파랑정보를 산출하는 파랑모의단계(S52)가 포함되고;
상기 유동모의단계(S51) 및 파랑모의단계(S52)를 기 설정 장래시각에 이르는 단위시간 간격의 시각별로 반복하되, 파랑모의단계(S52)에서 산출된 예측파랑정보로 유동모의단계(S51)의 입력정보가 반복 갱신됨을 특징으로 하는 능동형 정보수집 스크립트 및 수치모형을 이용한 연안침식 자동 예측 방법.
The method according to claim 1,
Computers connected to the Internet are equipped with an active processing program, seawater flow model, sedimentation model and wave model,
In the initial input step (S12), geometry information composed of lattice information and topographic information of the simulated object area is input as input information of the seawater flow model, initial flow information of the simulated object area is input as an initial condition, The geometry information and the soil information constituted by the lattice information and the terrain information of the simulated object area are inputted and the geometry information composed of the lattice information and the terrain information of the simulated object area are inputted as the input information of the wave model;
In the water simulation step S50, the seawater flow model simulates the seawater flow of the simulation target area based on the input information to which the typhoon information is added in the prediction start step S41, and calculates the predicted flow information at the time after the unit time interval at the present time (S51);
(S52) for calculating the predictive wave information by inputting the predicted flow information calculated in the flow simulation step (S51) into the wave model as initial state information and the wave model simulating wave generation of the simulated object region;
The flow simulating step S51 and the blue simulating step S52 are repeated for each time unit time interval reaching the preset future time and the flow simulation step S51 is performed for the predictive wave information calculated in the simulation step S52. Wherein the input information is repeatedly updated. 2. The method of claim 1, wherein the input information is repeatedly updated.
KR1020140142943A 2014-10-21 2014-10-21 Coastal erosion automatic forecasting method using active data collection type script and numerical model KR101568819B1 (en)

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Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
강태순 외 3인, '해일/범람에 따른 해안 매립지의 취약성', 한국해양공학회지 제24권 제1호, 2010년2월, pp.68-75
김경남 외 1인, '해안침식 피해 방지를 위한 지구단위계획 제도 활용 방안', 강원논총, 2010.06.28, pp.50-68
서승원 외 3인, '태풍 예경보에 근거한 폭풍해일 준 실시간 즉각 예보', 한국해안·해양공학회논문지, 제24권 제5호, 2012년10월, pp.352~365
이동영, '연안 해일재해 예측 시스템 구축 및 연안 재해 방지', 한국해안해양공학회, 한반도 해역의 고파, 폭풍해일 특별 Workshop, pp.63-66

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101760878B1 (en) * 2016-01-11 2017-07-24 국민대학교산학협력단 System and Method for Modeling Shoreline Movement for Wave Period Average Numerical Modeling

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