KR101668073B1 - Method and system for analyzing wave data in coastal areas - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 연안국지 파랑 정보 분석 시스템은, 외해의 풍속, 풍향 및 파고를 포함하는 기상 데이터를 수집하는 데이터 수집 모듈; 상기 기상 데이터를 입력값으로 하여 외해의 파고, 파 주기 및 파향 값을 분석하는 외해 분석 모듈; 상기 외해 분석 모듈에서 분석된 값을 입력값으로 하여 천해의 파고, 파 주기 및 파향의 극치값을 분석하는 천해 분석 모듈; 및 분석 대상 항만을 복수의 격자로 구분하고, 상기 천해 분석 모듈에서 분석된 극치값을 입력값으로 하여 상기 각 격자 별로 파고의 극치값을 분석하는 항내 분석 모듈을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a system for analyzing coastal zone wave information, comprising: a data collection module for collecting weather data including wind velocity, wind direction and wave height of an offshore wind; An external analysis module for analyzing the wave height, the wave period and the wave direction of the external sea using the gas phase data as an input value; A heuristic analysis module for analyzing extreme values of wave height, wave period, and wave direction using the values analyzed in the external analysis module as input values; And a port analysis module that divides the ports to be analyzed into a plurality of grids and analyzes the extreme values of the peaks for each grid using the extreme value analyzed by the depth analysis module as an input value.

Description

연안국지 파랑 정보 분석 방법 및 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR ANALYZING WAVE DATA IN COASTAL AREAS}METHOD AND SYSTEM FOR ANALYZING WAVE DATA IN COASTAL AREAS BACKGROUND OF THE INVENTION [0001]

본 발명은 연안국지 파랑 정보 분석 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기상 데이터가 축적되어 있지 않은 항만을 대상으로 축적된 심해의 기상 데이터를 토대로 항만 내의 각 영역에 대한 소정 재현주기 별 파고의 극치값을 계산하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a method and system for analyzing coastal waters information, and more particularly, to a method and system for analyzing coastal waters information of coastal waters. More particularly, To a method and system for calculating extreme values.

연안구조물 손괴, 연안침수, 유류오염사고 등과 같이 연안에서 발생하는 재해는 해상상태와 해수의 흐름과 깊은 관련이 있다. 그러므로 연안해역에서의 정확한 해상상태와 유속의 예측은 해양산업뿐만 아니라 해안지역의 방호 및 해난사고 시 수색구조, 유류확산 추정에서 매우 중요하다. 해수의 유동은 천체의 운동에 의한 주기적인 천문조, 폭풍해일, 지진해일, 저기압, 파랑 등 여러 요인의 복합적인 작용의 결과로 나타나기 때문에 정확한 예측에 한계가 있다. 또한, 모든 해역에서의 파고, 파주기, 폭풍해일, 조석, 조류 등 해상상태를 장기간 측정하여 구축하는 것 역시 쉽지 않다.Coastal disasters, such as coastal structures, coastal flooding, oil pollution accidents, etc., are deeply related to sea conditions and seawater flow. Therefore, accurate prediction of sea level and velocity in the coastal waters is very important in the search structure and estimation of oil spill in coastal protection and marine accidents as well as in the marine industry. The flow of seawater is a result of complex action of various factors such as periodic astronomy, storm surge, tsunami, low pressure, It is also not easy to construct long-term measurements of sea conditions such as crusting, wave crushing, storm surges, tides, and tidal currents in all waters.

한편, 선박의 건조 시 외형의 절단, 조립 및 의장 작업을 완료한 후에는 항만 내에 선박을 진수(進水)하여 계류한 상태에서 상부구조물 공사 등의 작업을 수행할 수 있다. 이 경우, 예상치 못한 높이의 파고(波高)가 발생하는 경우, 선박이 전복되거나 손상이 발생하는 경우가 발생할 수 있다. On the other hand, after the cutting, assembling and design work of the outer shape of the ship is completed, the ship can be launched in the port and the work such as construction of the upper structure can be carried out while moored. In this case, when a wave height of unexpected height occurs, the ship may be rolled over or damaged.

이와 같은 문제를 방지하기 위해서는 과거의 기상 데이터를 토대로 예상되는 최대 파고를 산출한 후, 최대 높이의 파도가 선박에 영향을 미치더라도 선박이 파손되지 않도록 하는 구조물이 요구될 것이다. 하지만, 선박을 계류한 항만에서의 기 구축된 기상 분석 데이터가 존재하지 않는 경우, 현재로써는 향후 발생 가능한 기상 환경에 대한 예측이 거의 불가능하다.In order to prevent such a problem, it is necessary to calculate a maximum expected wave height based on past weather data, and then to prevent damage to the ship even if the wave of the maximum height affects the ship. However, if there is no preliminary weather data available at the port where the ship is moored, it is almost impossible to predict the future weather environment at present.

이에, 본 발명에서는 수치모형기술과 양질의 기상정보 및 파랑관측자료를 활용하여 특정 항내에서 재현주기 별로 발생할 수 있는 기상해양환경 자료를 분석할 수 있는 방안을 제안하고자 한다.Accordingly, the present invention proposes a method for analyzing the weather environment data that can be generated by the reproduction cycle in a specific port by using the numerical model technique, high quality weather information and blue observation data.

한편, 상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
It is to be understood that the description described as the background of the above-mentioned invention is merely for enhancing the understanding of the background of the present invention, and it is accepted that it corresponds to the prior art already known to those having ordinary skill in the art It should not be accepted.

본 발명의 목적은 연안국지의 파랑 정보를 분석하는 방법과 그에 사용되는 시스템 및 생성된 분석 데이터를 저장할 수 있는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체를 제공하는 데 있다. 보다 구체적으로, 외해의 기상 데이터를 수집한 후 수치 모형을 통해 특정 항내의 파고의 극치값을 분석하여 관련 기상 자료를 출력 할 수 있는 기술을 제공함에 그 목적이 있다.
It is an object of the present invention to provide a method for analyzing wave information of coastal regions, a system used therein, and a computer-readable recording medium capable of storing the generated analysis data. More specifically, it is an object of the present invention to provide a technique for collecting meteorological data of an offshore area and then analyzing extreme value of a wave in a specific port through a numerical model to output related meteorological data.

상기 목적은 본 발명에 따라, 연안국지 파랑 정보 분석 시스템에 있어서, 외해의 풍속, 풍향 및 파고를 포함하는 기상 데이터를 수집하는 데이터 수집 모듈; 상기 기상 데이터를 입력값으로 하여 외해의 파고, 파 주기 및 파향 값을 분석하는 외해 분석 모듈; 상기 외해 분석 모듈에서 분석된 값을 입력값으로 하여 천해의 파고, 파 주기 및 파향의 극치값을 분석하는 천해 분석 모듈; 및 분석 대상 항만을 복수의 격자로 구분하고, 상기 천해 분석 모듈에서 분석된 극치값을 입력값으로 하여 상기 각 격자 별로 파고의 극치값을 분석하는 항내 분석 모듈을 포함하는 시스템에 의해 달성될 수 있다.According to the present invention, the above object is achieved by a coastal state geographic information analysis system, comprising: a data collection module for collecting weather data including wind velocity, wind direction and wave height of an offshore; An external analysis module for analyzing the wave height, the wave period and the wave direction of the external sea using the gas phase data as an input value; A heuristic analysis module for analyzing extreme values of wave height, wave period, and wave direction using the values analyzed in the external analysis module as input values; And an intra-harvest analysis module that analyzes the extreme value of the digging for each of the lattices by dividing the port to be analyzed into a plurality of grids and using the extreme value analyzed by the depth analysis module as an input value .

여기서, 상기 데이터 수집 모듈은 태풍 시 및 비 태풍 시의 기상 데이터를 수집하며, 상기 외해 분석 모듈, 천해 분석 모듈 및 항내 분석 모듈은 태풍 시 및 비 태풍 시를 구분하여 파고의 극치값을 분석할 수 있다.Here, the data collection module collects meteorological data during typhoon and non-typhoon, and the extrapolation analysis module, the depth analysis module and the intra-port analysis module can analyze extreme values of typhoons and typhoons have.

여기서, 상기 데이터 수집 모듈은 복수의 주기 단위로 기상 데이터를 수집 하며, 상기 외해 분석 모듈, 천해 분석 모듈 및 항내 분석 모듈은 상기 각 주기 단위로 파고의 극치값을 분석할 수 있다.Here, the data collection module collects meteorological data in a plurality of periods, and the depth analysis module, the depth analysis module and the intra-port analysis module can analyze the extreme value of the digging in each cycle.

여기서, 상기 외해 분석 모듈은 WAM 모델(Wave Model)을 사용하고, 상기 천해 분석 모듈은 SWAN(Simulated Waves Nearshore) 모델을 사용하며, 상기 항내 분석 모듈은 Boussinesq-2D 모델을 사용하여 각각의 분석값을 출력할 수 있다.Here, the external analysis module uses a WAM model, the inferior analysis module uses a SWAN (Simulated Waves Nearshore) model, and the intra-port analysis module uses the Boussinesq-2D model to analyze each analysis value Can be output.

또한, 상기 목적은 본 발명에 따라, 연안국지 파랑 정보 분석 방법에 있어서, 외해의 풍속, 풍향 및 파고를 포함하는 기상 데이터를 수집하는 데이터 수집 단계; 상기 기상 데이터를 입력값으로 하여 외해의 파고, 파 주기 및 파향의 극치 값을 분석하는 외해 분석 단계; 상기 외해 분석 단계에서 분석된 극치값을 입력값으로 하여 천해의 파고, 파 주기 및 파향의 극치값을 분석하는 천해 분석 단계; 및 분석 대상 항만을 복수의 격자로 구분하고, 상기 천해 분석 단계에서 분석된 극치값을 입력값으로 하여 상기 각 격자 별로 파고의 극치값을 분석하는 항내 분석 단계를 포함하는 방법에 의해 달성될 수도 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for analyzing coastal area information, comprising: a data collection step of collecting weather data including wind velocity, wind direction and wave height of an offshore sea; Analyzing an extreme value of an extreme wave, a wave period, and an extreme wave with the gas phase data as an input value; An inferiority analysis step of analyzing extreme values of wave height, wave period, and wave direction of the deep sea using the extreme value analyzed in the above-mentioned external analysis step as an input value; And analyzing the extreme values of the peaks for each grid by dividing the port to be analyzed into a plurality of grids and using the extreme value analyzed in the depth analysis step as an input value .

여기서, 상기 데이터 수집 단계는 태풍 시 및 비 태풍 시의 기상 데이터를 수집하며, 상기 외해 분석 단계, 천해 분석 단계 및 항내 분석 단계는 태풍 시 및 비 태풍 시를 구분하여 파고의 극치값을 분석할 수 있다.Here, the data collection step collects meteorological data at the time of typhoon and non-typhoon, and the extreme values of the digging can be analyzed by classifying the time of the typhoon and the typhoon, have.

여기서, 상기 데이터 수집 단계는 복수의 주기 단위로 기상 데이터를 수집 하며, 상기 외해 분석 단계, 천해 분석 단계 및 항내 분석 단계는 상기 각 주기 단위로 파고의 극치값을 분석할 수 있다.Here, the data collection step collects meteorological data in a plurality of period units, and the extraneous water analysis step, the depth analysis step and the intra-port analysis step can analyze the extreme value of the wave height in each cycle unit.

여기서, 상기 외해 분석 단계는 WAM 모델(Wave Model)을 사용하고, 상기 천해 분석 단계는 SWAN(Simulated Waves Nearshore) 모델을 사용하며, 상기 항내 분석 단계는 Boussinesq-2D 모델을 사용하여 각각의 분석값을 출력할 수 있다.
In this case, the WAM model (wave model) is used for the external analysis step, the SWAN (Simulated Waves Nearshore) model is used for the depth analysis step, and the analytical value of each port is analyzed using the Boussinesq- Can be output.

상술한 본 발명에 따르면, 연안국지의 파랑 정보를 분석하는 방법과 그에 사용되는 시스템 및 생성된 분석 데이터를 저장할 수 있는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체를 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 외해의 기상 데이터를 수집한 후 수치 모형을 통해 특정 항내의 파고의 극치값을 분석하여 관련 기상 자료를 출력 할 수 있는 기술을 제공할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to provide a method of analyzing wave information of coastal regions, a system used therein, and a computer-readable recording medium capable of storing the generated analysis data. More specifically, it is possible to provide a technique of outputting relevant weather data by analyzing the extreme value of the wave height of a specific port through a numerical model after collecting weather data of the offshore.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연안국지 파랑 정보 분석 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연안국지 파랑 정보 분석 시스템을 사용하여 외해의 기상 데이터로부터 항내의 기상 데이터를 추출하는 과정을 간략히 도시한 것이다.
도 3은 천해 분석 모듈(SWAN)을 사용하여 옥포항에서의 분석 결과를 예시한 것이다.
도 4는 항내 분석 모듈(BOUSS-2D)을 사용하여 옥포항의 항 내에서의 분석 결과를 예시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연안국지 파랑 정보 분석 방법의 흐름도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a coastal geographic information analysis system according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a schematic view illustrating a process of extracting meteorological data of a port from meteorological data of an offshore area by using a coastal waters information analysis system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates an analysis result in the Jaffa port using a heuristic analysis module (SWAN).
Fig. 4 illustrates the results of the analysis in the term of the Octopus using the port analysis module (BOUSS-2D).
FIG. 5 is a flowchart of a method for analyzing coastal geographical information according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It is noted that the technical terms used herein are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. It is also to be understood that the technical terms used herein are to be interpreted in a sense generally understood by a person skilled in the art to which the present invention belongs, Should not be construed to mean, or be interpreted in an excessively reduced sense. Further, when a technical term used herein is an erroneous technical term that does not accurately express the spirit of the present invention, it should be understood that technical terms that can be understood by a person skilled in the art are replaced. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted according to a predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면 외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or similar elements throughout the several views, and redundant description thereof will be omitted. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. It is to be noted that the accompanying drawings are only for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the scope of the present invention with reference to the accompanying drawings. The spirit of the present invention should be construed as extending to all modifications, equivalents, and alternatives in addition to the appended drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연안국지 파랑 정보 분석 시스템(100)의 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram of a coastal geographic information analysis system 100 according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 연안국지 파랑 정보 분석 시스템(100)은 데이터 수집 모듈(110), 외해 분석 모듈(120), 천해 분석 모듈(130) 및 항내 분석 모듈(140)을 포함할 수 있으며, 도시된 구성 중 일부가 생략 또는 치환되더라도 본 발명의 사상을 구현함에는 아무런 지장이 없을 것이다.As shown, the coastal state geographic information analysis system 100 may include a data acquisition module 110, an external ocean analysis module 120, a heuristic analysis module 130 and a port analysis module 140, Even if some of the configurations are omitted or replaced, there is no problem in implementing the idea of the present invention.

연안국지 파랑 정보 분석 시스템(100)은 연안과 항만에 적용할 수 있는 수치해석 모델로, 기본적으로 파랑의 굴절, 천수, 쇄파 등의 물리적 작용을 계산할 수 있다. 연안국지 파랑 정보 분석 시스템(100)은 외해 분석 모듈에서는 파랑의 발달 및 전파, 천해 분석 모듈에서는 굴절, 천수 및 쇄파, 항내 분석 모듈에서는 회절 및 반사 등을 계산할 수 있으며, 동적 결합(nesting) 기법을 적용하여 보다 정밀하게 관심지역의 해황을 재현할 수 있다.The coastal waters wave information analysis system (100) is a numerical analysis model applicable to the coastal and harbor bases, and basically can calculate physical effects such as wave refraction, shore water, and breaking waves. The coastal state geological information analysis system 100 can calculate the wave development and propagation in the external analysis module, the refraction in the depth analysis module, the diffraction and reflection in the port analysis module, and the dynamic nesting It is possible to reproduce the oceanography of the area of interest more precisely.

한편, 연안국지 파랑 정보 분석 시스템(100)은 외해에서 획득한 기상자료를 바탕으로 특정 항만 내의 분석 데이터, 예컨대 바람(Wind), 파랑(Wave) 등의 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 소정의 재현주기(예컨대, 1년, 10년, 20년, 50년, 100년 등) 별로 외해의 기상자료를 제공 받은 후, 각 재현주기 마다 항만 내의 각 격자에서의 파고의 극치값을 추출할 수 있으며, 태풍이 발생한 시기와 발생하지 않은 시기를 구분하여 극치값을 추출할 수 있다.
On the other hand, the coastal waters information analysis system 100 can acquire analysis data in a specific port, such as wind and wave, based on the weather data acquired in the offshore region. In addition, after receiving meteorological data of the outer sea for each predetermined reproduction cycle (for example, one year, 10 years, 20 years, 50 years, 100 years, etc.), the extreme value of the wave height in each lattice in the harbor Extreme values can be extracted by distinguishing between when the typhoon occurred and when it did not.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 연안국지 파랑 정보 분석 시스템(100)의 각 구성에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, each configuration of the coastal navigation information analysis system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail.

데이터 수집 모듈(110)은 외해의 기상 데이터를 수집한다. 이 때, 최소한 외해의 특정 영역에서의 풍속, 풍향 및 파고에 관한 정보를 수집할 수 있다.The data collection module 110 collects weather data of the offshore area. At this time, it is possible to collect information about the wind speed, the wind direction, and the wave height at a specific area of at least the outer sea.

본 명세서 상에서 외해는 분석 대상 연안으로부터 소정 거리 이상(예컨대, 수십 내지 수백 km) 벗어난 곳으로써 풍속, 풍향 및 파고 등의 기상 데이터가 장시간(예컨대, 50년 이상) 동안 축적된 곳을 의미할 수 있다. 예를 들어, 본 시스템(100)을 통해 경남 거제시에 위치한 옥포항 내의 데이터를 추출하고자 하는 경우, 데이터 수집 모듈(110)은 옥포항에서 수십 내지 수백 km 떨어진 동해, 남해 또는 대한해협에서 측정된 기상 데이터를 수집할 수 있다.In the present specification, the external sea can mean a place where the weather data such as the wind speed, the wind direction, and the wave height are accumulated for a long time (for example, 50 years or more) by a predetermined distance or more . For example, if the system 100 is to extract data in Jaffa Port located in Geoje City, Gyeongnam, the data collection module 110 may use the weather data measured in the East Sea, Namhae, or Korea Strait several tens to several hundred km away from Jaffa Port Data can be collected.

데이터 수집 모듈(110)은 기상 데이터를 비태풍 시와 태풍 시로 구분하여 제공할 수 있는데, 비태풍시는 중규모 유럽 기상 예보 센터(ECMWF)의 바람자료를 검토하여 한반도 해역에 적합한 바람자료를 선정할 수 있으며, 태풍 시에는 해면기압과 바람의 분포가 태풍의 중심 부근에서 급격하게 변화하므로 가용한 자료(ECMWF와 JMA의 기후모델 자료, 한/중/일의 지상 관측 자료, 인공위성 탐사자료, 항공기에 의한 관측자료 등)를 최대한 수집할 수 있다.The data collection module 110 can provide the weather data classified into the non-typhoon mode and the typhoon mode. In the non-typhoon mode, the wind data of the ECMWF is reviewed to select wind data suitable for the Korean peninsula. (ECMWF and JMA climate model data, Korea / China / Japan ground observation data, satellite exploration data, aircraft data, etc.), and the distribution of sea surface pressure and wind rapidly changes in the vicinity of the center of the typhoon. And so on).

최근 50년간 특정 항만(예컨대, 옥포항)에 영향을 미친 태풍의 개수가 100개라고 가정하면, 데이터 수집 모듈(110)은 각 태풍에 대해 100시간동안의 풍속, 풍향, 파고 값을 수집하여, 총 10000시간의 데이터를 수집할 수 있다. 또한, 비태풍시의 경우에는 ECMWF의 35년간 6시간 간격자료를 수집할 수 있다.Assuming that the number of typhoons that have influenced a specific port (for example, Okpo Port) in the last 50 years is 100, the data collection module 110 collects the wind speed, the wind direction and the peak value for 100 hours for each typhoon, A total of 10,000 hours of data can be collected. In the case of non-typhoon, ECMWF can collect data for 6-hour intervals over 35 years.

본 발명에 따른 연안국지 파랑 정보 분석 시스템(100)은 특정한 항내에 미리 구축된 기상 데이터가 존재하지 않는 경우에, 외해에서 축적된 기상 데이터가 존재하는 경우, 수치모델을 통해 외해의 기상 데이터를 토대로 항내의 기상 데이터를 생성할 수 있다.The coastal country ground wave information analysis system 100 according to the present invention is a system for analyzing coastal area information of a coastal country based on meteorological data of an outer sea using a numerical model when meteorological data accumulated in an outer sea exist, It is possible to generate weather data of the harbor.

도 2를 참고하여 설명하면, 특정 항만 내(예컨대, 경남 거제 옥포항)에서 최근 50년동안 구축된 기상 데이터가 존재하지 않는 경우, 옥포항에서 수십 km 벗어난 외해(예컨대, 남해의 일 영역)에서 수집된 기상 데이터를 바탕으로 외해 분석 모듈(120)(예컨대, WAM)을 사용하여 파랑값을 계산하고, 계산된 파랑값을 토대로 천해 분석 모듈(130)(예컨대, SWAN)을 사용하여 항만과의 경계인 천해 지역에서의 극치값을 계산하고, 천해의 극치값을 토대로 항 내 분석 모듈(예컨대, Bouss-2D)을 사용하여 항내에서의 파고를 비롯한 기상 데이터의 극치값을 계산할 수 있다.2, when there is no weather data constructed in the last 50 years in a specific port (for example, Geoje-ok Pohang, Gyeongsangnam-do), there is no weather data outside a certain sea (for example, one area of the South Sea) Based on the collected weather data, a wave value is calculated using the external analysis module 120 (e.g., WAM), and the wave analysis module 130 (e.g., SWAN) The extreme value of the meteorological data including the wave height in the harbor can be calculated using the in-house analysis module (for example, Bouss-2D) based on the extreme value of the sea level.

이하에서는, 데이터 수집 모듈(110)에서 수집된 데이터를 토대로 외해 분석 모듈(120), 천해 분석 모듈(130) 및 항내 분석 모듈(140)을 사용하여 항내에서의 파고의 극치값을 산출하기 위한 과정에 대해 보다 상세히 설명하기로 하되, 이미 공지된 수치모델을 사용하는 실시예에 대해서는 그 설명을 간략히 하기로 한다.Hereinafter, a process for calculating the extreme value of the wave height in the harbor using the analysis module 120, the analysis module 130 and the analysis module 140 based on the data collected by the data collection module 110 The description will be made in more detail with respect to an embodiment using a known numerical model.

외해 분석 모듈(120)은 데이터 수집 모듈(110)에서 수집된 기상 데이터를 수신한 후, 이를 입력값으로 하여 외해의 파고, 파 주기 및 파향의 값을 분석한다. 본 발명에 따른 연안국지 파랑 정보 분석 시스템(100)은 태풍 시와 비 태풍 시를 구분하여 각각의 재현주기 별(1년, 2년, 10년, 50년, 100년 등) 극치값을 계산할 수 있으며, 태풍 시의 경우 외해 분석 모듈(120)은 앞서 수집된 10000시간의 데이터(100개 태풍에 대해 100시간씩 수집된 데이터)를 기반으로 파고의 극치값 5개, 파 주기의 극치값 5개, 파향의 극치값 5개를 출력할 수 있다. The external analysis module 120 receives the weather data collected by the data collection module 110, and analyzes the values of the external sea wave, the wave period, and the wave direction using the received weather data. The coastal state geological information analysis system 100 according to the present invention can distinguish the typhoon time and the non-typhoon time and calculate the extreme value by each reproduction cycle (1 year, 2 years, 10 years, 50 years, 100 years, etc.) In the case of a typhoon, the offshore analysis module 120 calculates the extreme value 5 of the wave height and the extreme value 5 of the wave period based on the data of 10000 hours collected (data collected for 100 hours for 100 storms) , And five extreme values of the wave direction can be output.

외해 분석 모듈(120)은 심해역 파랑 모델인 WAM을 사용할 수 있다. WAM은 Hasselman et al.(1988)에 의해 개발된 최초의 3세대 파랑 모형으로써, 원천항(source term)을 통해 바람 에너지의 입력, 백파 감쇠, 사파 상호작용(quadruplet wave interaction)을 모의하여 전파 식을 통해 파랑 스펙트럼의 전달, 굴절 및 흐름 효과를 고려할 수 있어 파랑 기상의 예보 및 후측 모형으로 널리 사용되고 있다.The offshore analysis module 120 can use the deep sea wave model WAM. WAM is the first three-generation wave model developed by Hasselman et al. (1988). It simulates the input of wind energy, the attenuation of the ground wave, and the quadruplet wave interaction through the source term, And the wave propagation, refraction, and flow effects of the wave spectrum can be taken into account.

WAM의 지배방정식은 파랑 작용 보존식으로 다음과 같이 쓸 수 있다. The governing equation of WAM can be written as:

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112014122529662-pat00001
Figure 112014122529662-pat00001

여기서, F(λ, φ, wr, θ)는 파랑 에너지 스펙트럼을 의미한다. (λ는 경도, φ는 위도, wr는 상대주파수, θ는 스펙트럼의 방향)Where F (λ, φ, wr, θ) is the wave energy spectrum. (λ is the longitude, φ is the latitude, w r is the relative frequency, θ is the direction of the spectrum)

또한, cλ, cφ, cθ는 다음과 같이 계산될 수 있다.Also, c λ , c φ , c θ can be calculated as follows.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112014122529662-pat00002
Figure 112014122529662-pat00002

(R은 지구의 반경, cg는 군속도)(Where R is the radius of the earth and c g is the velocity of the earth)

또한, S는 원천함수로써 다음의 값들의 합으로 정의될 수 있다.In addition, S can be defined as the sum of the following values as a source function.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112014122529662-pat00003
Figure 112014122529662-pat00003

(Sin은 바람에 의한 에너지 입력, Sds는 백파에 의한 에너지 감쇠, Snl4는 사파 비선형 상호작용, Snl3는 삼파 비선형 상호작용, Sbf는 바닥 마찰에 의한 파랑 에너지 감쇠, Sbr는 쇄파에 의한 파랑 에너지 감쇠) (S in the energy input by the wind, S ds energy attenuation by whitecap, S nl4 is SAFA nonlinear interaction, S nl3 is sampa nonlinear interaction, S bf is wave energy attenuation caused by the ground friction, S br is the Surf Wave energy attenuation)

외해 분석 모듈(120)은 1/12도 및 1/60도 격자에서 전 모의기간에 대해 극치값을 계산할 수 있다.The off-axis analysis module 120 can calculate the extreme value for the entire simulation period in the 1/12-degree and 1/60-degree grids.

외해 분석 모듈(120)은 수집된 기상 데이터에 상기와 같은 지배 방정식과 지형 정보 등 추가 정보들을 이용하여 외해에서의 파고, 파 주기, 파향을 출력할 수 있으며, 이는 후술할 천해 분석 모듈(130)의 입력값이 될 수 있다. The depth analysis module 120 may output the peaking, wave period, and direction in the outer sea using the above-described governing equations and topographic information to the collected weather data, Lt; / RTI >

한편, 상술한 외해 분석 모듈(120)의 지배 방정식 및 극치값을 출력하는 과정은 WAM 모델 등 외해의 파랑 데이터를 분석하는 기술에 의해 자명하게 구현될 수 있을 것이다.Meanwhile, the process of outputting the governing equations and extreme values of the above-described external analysis module 120 may be implemented by a technique of analyzing the blue data of the ocean such as the WAM model.

천해 분석 모듈(130)은 외해 분석 모듈(120)에서 분석된 극치값을 입력값으로 하여 분석 대상 항만과의 경계에 해당하는 천해의 파고, 파 주기 및 파향의 극치값을 분석한다. 여기서, 천해는 분석 대상 항만과 바다의 경계로부터 소정 거리 이상(예컨대, 수 내지 수십 km) 벗어난 곳으로써, 해당 항만과 앞서 설명한 외해의 중간 지점 중 하나에 해당한다. The light intensity analysis module 130 analyzes extreme values of wave height, wave period, and wave direction corresponding to the boundary with the port to be analyzed, using the extreme values analyzed in the depth analysis module 120 as input values. Herein, the offshore area is located at a predetermined distance or more (for example, several to several tens of kilometers) from the boundary between the port to be analyzed and the sea, and corresponds to one of the middle points between the port and the above-

천해 분석 모듈(130)은 천해역 파랑 모듈인 SWAN(Simulating Wave Nearshore)를 사용할 수 있다. SWAN은 스펙트럼 action balance 방정식을 활용한 파랑변형 수치모형으로써, 주어진 입사 경계에서의 파 스펙트럼, 바람과 해저면 및 해류 조건으로부터 연안역, 호수 및 하구의 파랑을 계산하는 데 빈번하게 활용되고 있다.The light intensity analysis module 130 can use SWAN (Simulating Wave Nearshore), which is a coastal wave module. SWAN is a wave deformation numerical model that utilizes the spectrum action balance equation and is frequently used to calculate the wave of the coastal zone, lake, and estuaries from the wave spectrum at a given incident boundary, wind and sea floor conditions, and ocean current conditions.

SWAN에서는 파랑의 전파과정에 공간상의 이동, 수심과 흐름에 의한 굴절 및 천수 효과, 구조물, 섬 등 제약요인에 의한 전달 및 차단ㆍ반사, 회절 현상 등을 반영하고 있다. 또한 바람에 의한 파랑에너지 생성, 백파에 의한 파랑에너지 소산, 수심 감소에 따른 쇄파에 의한 파랑에너지 소산, 저면 마찰에 의한 파랑에너지 소산, 파랑 비선형 상호작용을 고려하고 있어서 현장여건을 잘 재현하여 천해설계파랑의 변형과정을 나타내는 곳에도 적용하고 있다.SWAN reflects the movement of the wave in the wave propagation process, the refraction and the water effect by the depth and the flow, the transmission by the constraint factors such as the island and the island, the blocking, the reflection, and the diffraction phenomenon. In addition, consideration is given to the generation of wave energy by wind, wave energy dissipation by back wave, wave energy dissipation by breaking wave due to water depth reduction, wave energy dissipation due to bottom friction, and wave nonlinear interaction. It also applies to places where the process of deformation of the waves is indicated.

파랑 스펙트럼의 발달은 다음의 파작용 평형방정식에 의해 계산될 수 있다.The development of the wave spectrum can be calculated by the following wave equilibrium equations.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112014122529662-pat00004
Figure 112014122529662-pat00004

여기서, 좌변의 1항은 파작용 스펙트럼의 시간 변화량, 2항과 3항은 지리적 공간에서의 파동의 전파, 4항은 수심과 흐름의 변화에 의한 상대주파수의 천이, 그리고 5항은 수심과 흐름에 의한 굴절을 나타낸다. Here, the first term of the left side shows the time variation of the wave action spectrum, the second and third waves propagate the wave in the geographic space, the fourth wave shows the transition of the relative frequency due to the change of the water depth and the flow, Lt; / RTI >

선형파 이론에 의한 파랑의 전파속도는 아래와 같다The wave propagation speed by the linear wave theory is as follows

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure 112014122529662-pat00005
Figure 112014122529662-pat00005

여기서, s와 m은 각각 파향선(wave ray)과 파향선에 직각인 좌표를 의미한다. 평형방정식의 우변은 원천항(source anddissipation)을 나타내며, 이는 파랑의 생성, 소산 및 비선형 상호작용에 의한 에너지 전달을 포함할 수 있다.Here, s and m are coordinates which are perpendicular to the wave line and wave line, respectively. The right-hand side of the equilibrium equation represents the source and dissipation, which may include the generation, dissipation of energy, and energy transfer by nonlinear interaction.

수학식 4에서 S는 다음의 공식과 같이 표현될 수 있다.In Equation (4), S can be expressed by the following formula.

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure 112014122529662-pat00006
Figure 112014122529662-pat00006

여기서, Sin은 바람에 의한 에너지 유입, Sds는 파랑에너지의 소산, Snl은 비선형 파랑 상호작용을 나타낸다.Where S in is the energy input by the wind, S ds is the dissipation of the wave energy, and S nl is the nonlinear wave interaction.

도 3은 천해 분석 모듈(130)(SWAN)을 사용하여 옥포항에서의 분석 결과를 예시한 것이다.FIG. 3 illustrates an analysis result in Jaffa using the heuristic analysis module 130 (SWAN).

천해 분석 모듈(130)은 외해 분석 모듈(120)에서 출력한 값에 상기와 같은 파작용 평형방정식과 지형 정보 등 추가 정보들을 이용하여 각각의 재현주기 별(1년, 2년, 10년, 50년, 100년)로 천해에서의 파고의 극치값 5개, 파 주기의 극치값 5개, 파향의 극치값 5개를 출력할 수 있으며, 이는 후술할 항내 분석 모듈(140)의 입력값이 될 수 있다. The heaviness analysis module 130 uses the additional information such as the wave equilibrium equilibrium equation and the geographical information as described above to the value output from the depth analysis module 120, Year, 100 years), it is possible to output the peak value of 5 waves in the shallow sea, the extreme value of the wave period, and the extreme value of the wave direction, which will be input values of the port analysis module 140 .

한편, 상술한 천해 분석 모듈(130)의 지배 방정식 및 극치값을 출력하는 과정은 SWAN 모델 등 천해의 파랑 데이터를 분석하는 기술에 의해 자명하게 구현될 수 있을 것이다.Meanwhile, the process of outputting the governing equation and extreme value of the above-described light intensity analysis module 130 may be implemented by a technique of analyzing the wave data of the deep sea such as the SWAN model.

항내 분석 모듈(140)은 천해 분석 모듈(130)에서 분석된 극치값을 입력값으로 하여 항내에서의 파고의 극치값을 분석하여, 연안국지 파랑 정보 분석 시스템(100)의 최종 결과 데이터를 출력하는 기능을 수행한다.The port analysis module 140 analyzes the extreme value of the wave height in the port by using the extreme value analyzed in the depth analysis module 130 as an input value and outputs the final result data of the coastal state ground wave information analysis system 100 Function.

먼저, 항내 분석 모듈(140)은 먼저 분석 대상 해역을 복수의 격자로 구분한다. 격자로 구분 시, 각 격자를 일정한 크기(약 50m) 정사각형으로 구분하여 바둑판 형태의 정규 격자를 생성할 수 있다. First, the port analysis module 140 divides the analysis target area into a plurality of grids. When dividing into lattices, each lattice can be divided into a regular size (about 50 m) square, and a checkerboard regular lattice can be generated.

항내 분석 모듈(140)은 구분된 각각의 격자에 대해서 파고의 극치값을 포함하는 기상 데이터를 생성할 수 있다.The port analysis module 140 can generate weather data including extreme value of wave height for each grid that is separated.

항내 분석 모듈(140)은 Boussinesq 방정식의 시간영역 해석에 근거한 근해지역과 항만에서 파형의 전달과 변형을 모의하기 위한 포괄적인 수치 모델인 BOUSS-2D 모델을 사용할 수 있다.The harbor analysis module 140 can use the BOUSS-2D model, a comprehensive numerical model for simulating the transmission and deformation of waveforms in offshore areas and harbors based on the time domain analysis of the Boussinesq equation.

BOUSS-2D 모델은 항만 내에서 적용하는 파랑 모델로써, Boussinesq 방정식에 기초하는데, 이 방정식은 천해와 중간수심에서 비선형 파랑전파에 의한 질량보존식과 운동량 보존식을 수심적분한 방정식이다. BOUSS-2D 모델은 쇄파대에서 파랑의 흐름에 대한 쇄파의 영향을 모의 하며, 저면에서의 난류 경계층에 의한 에너지 감쇄를 고려하여 운동방정식을 구성할 수 있다.The BOUSS-2D model is based on the Boussinesq equation as a wave model applied in the harbor. It is an equation that integrates the mass conservation equation and the momentum conservation equation by the nonlinear wave propagation at the shallow sea and the middle water depth. The BOUSS-2D model simulates the effect of breaking waves on the wave flow in the waveband and can construct the equations of motion by considering the energy attenuation by the turbulent boundary layer at the bottom.

BOUSS-2D 모델에서 진폭이 α1, α2이고, 주파수가 ω2, ω2, 파수가 k1, k2인 두 파가 θ1, θ2의 방향으로 진행할 때, 해수면 고도는 다음과 같이 표현될 수 있다.In BOUSS-2D model, when two waves whose amplitudes are α1 and α2 and whose frequency is ω2, ω2, and wave number is k1, k2 proceed in the direction of θ1, θ2, the sea surface elevation can be expressed as follows.

[수학식 7]&Quot; (7) "

Figure 112014122529662-pat00007
Figure 112014122529662-pat00007

상술한 수학식 7 이외에, BOUSS-2D 모델에 사용되는 각각의 운동방정식 등은 기 공지된 내용과 같을 수 있다.
In addition to Equation (7), the respective equations of motion and the like used in the BOUSS-2D model may be the same as those already known.

도 4는 항내 분석 모듈(140)(BOUSS-2D)을 사용하여 옥포항의 항 내에서의 분석 결과를 예시한 것이다.FIG. 4 illustrates the results of the analysis in the term of the Octopus using the port analysis module 140 (BOUSS-2D).

이와 같이, 항내 분석 모듈(140)에 의한 분석 결과 연안국지 파랑 정보 분석 시스템(100)은 태풍 시 및 비 태풍 시에 있어 분석 대상 해역의 각 격자에 해당하는 위치에서의 재현주기 별(1년, 2년, 10년, 50년, 100년) 파고의 극치값을 추출할 수 있다.In this way, the coastal waters analysis information analysis system 100 analyzes the coastal waters information analysis system 100 according to the reproduction cycle (1 year, 1 year, and 1 year) at the positions corresponding to the respective lattices of the analysis target sea area during the typhoon and non- 2 years, 10 years, 50 years, 100 years).

즉, 미리 분석 대상 해역에서의 기상 데이터가 수집되지 않았더라도, 외해에서의 기상 데이터를 수치모델을 통해 내포화(nesting)하여 기상 데이터가 존재하지 않는 분석 대상 해역에서의 파고의 극치값을 확인할 수 있게 된다.That is, even if the weather data in the analysis target area is not collected in advance, the weather data in the external sea is nested by the numerical model to confirm the extreme value of the wave height in the analysis target area where the weather data does not exist .

상기와 같은 연안국지 파랑 정보 분석 시스템(100)의 분석 결과, 태풍 시의 경우 8방위(N, NE, E, SE, S, SW, W, NW)별 극치값으로써, 파고 외에 바람(Wind) 의 극치값을 재현주기 별로 확인할 수 있다. 또한, 비태풍 시의 경우, 각 재현 주기별로 월별 전 방위 극치값을 확인할 수 있다.As a result of the analysis of the coastal waters wave information analysis system 100 as described above, extreme values of eight directions (N, NE, E, SE, S, SW, W, and NW) Can be confirmed by the reproduction cycle. Also, in the case of non-typhoon, it is possible to confirm the value of monthly total azimuth by each reproduction cycle.

한편, 본 발명에 따른 연안국지 파랑 정보 분석 시스템(100)은 Gumbel 모형, Weibull 모형, GEV(일반화극치) 모형의 극치통계 모형에 최소자승법, 통상모멘트법, 확률가중적률법의 모수추정법을 적용해서 극치 값을 구하며, 확률치법, χ2 검정법 및 Kolmogorov-Smirnov 검정법 등을 통하여 극치분석 값의 신뢰도를 확보할 수 있다.
Meanwhile, the coastal state geographic information analysis system 100 according to the present invention applies the least squares method, the normal moment method, and the parameter estimation method of the probability weighted method to the extreme statistical models of the Gumbel model, the Weibull model, and the GEV The extreme value can be obtained, and reliability of the extreme value can be secured through the probability method, the χ2 test, and the Kolmogorov-Smirnov test.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연안국지 파랑 정보 분석 방법의 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart of a method for analyzing coastal geographical information according to an embodiment of the present invention.

도시된 방법은 기 설명한 연안국지 파랑 정보 분석 시스템에 의해 수행될 수 있으며, 이하에서는 앞서 설명한 바 있는 기술적 특징에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.The illustrated method can be performed by the coastal waters information analysis system described above, and the description of the technical features described above will be omitted.

먼저, 연안국지 파랑 정보 분석 시스템은 외해의 풍속, 풍향 및 파고를 포함하는 기상 데이터를 수집한다(S11). 이 때, 기상 데이터를 비태풍 시와 태풍 시로 구분하여 제공할 수 있는데, 최근 50년간 특정 항만(예컨대, 옥포항)에 영향을 미친 태풍의 개수가 100개라고 가정하면, 각 태풍에 대해 100시간동안의 풍속, 풍향, 파고 값을 수집하여, 총 10000시간의 데이터를 수집할 수 있다. 또한, 비태풍시의 경우에는 ECMWF의 35년간 6시간 간격자료를 수집할 수 있다.First, the coastal waters wave information analysis system collects weather data including the wind velocity, wind direction and wave height of the offshore sea (S11). At this time, weather data can be provided separately in non-typhoon mode and typhoon mode. Assuming that the number of typhoons that have influenced a specific port (for example, Okpo Port) in the last 50 years is 100, Wind speed, wind direction and peak value during the period can be collected and a total of 10000 hours of data can be collected. In the case of non-typhoon, ECMWF can collect data for 6-hour intervals over 35 years.

다음으로, 연안국지 파랑 정보 분석 시스템은 수집된 기상 데이터를 입력값으로 하여 외해의 파고, 파 주기 및 파향의 극치 값을 분석한다(S12). Next, the coastal waters wave information analysis system analyzes the extreme value of the digging, wave period, and wave direction of the offshore by using the collected weather data as an input value (S12).

여기서, 태풍 시와 비 태풍 시를 구분하여 각각의 재현주기 별(1년, 2년, 10년, 50년, 100년 등) 극치값을 계산할 수 있으며, 태풍 시의 경우 앞서 수집된 10000시간의 데이터(100개 태풍에 대해 100시간씩 수집된 데이터)를 기반으로 파고의 극치값 5개, 파 주기의 극치값 5개, 파향의 극치값 5개를 출력할 수 있다. The extreme value can be calculated for each repetition cycle (1 year, 2 years, 10 years, 50 years, 100 years, etc.) by dividing the typhoon and non-typhoon times. In case of typhoon, Based on the data (data collected for 100 hours for 100 typhoons), it is possible to output 5 extreme values of wave height, 5 extreme values of wave period, and 5 extreme values of wave direction.

본 단계에서는 심해역 파랑 모델인 WAM을 사용할 수 있으며, 이에 대해서는 앞서 설명한 바와 같다.In this step, the deep sea wave model WAM can be used, as described above.

다음으로, 연안국지 파랑 정보 분석 시스템은 외해 분석 단계에서 분석된 극치값을 입력값으로 하여 천해의 파고, 파 주기 및 파향의 극치값을 분석한다(S13). 이 때, 각각의 재현주기 별(1년, 2년, 10년, 50년, 100년)로 천해에서의 파고의 극치값 5개, 파 주기의 극치값 5개, 파향의 극치값 5개를 출력할 수 있다.Next, the coastal waters wave information analysis system analyzes extreme value of wave height, wave period, and wave direction using the extreme value analyzed in the external analysis stage as an input value (S13). At this time, five extreme values of wave height in the shallow sea, five extreme values of the wave period, and five extreme values of the wave in each recurrence cycle (1 year, 2 years, 10 years, 50 years, 100 years) Can be output.

본 단계에서는 천해역 파랑 모듈인 SWAN(Simulating Wave Nearshore)를 사용할 수 있으며, 이에 대해서는 앞서 설명한 바와 같다.In this step, SWAN (Simulating Wave Nearshore), a coastal wave module, can be used, as described above.

다음으로, 연안국지 파랑 정보 분석 시스템은 분석 대상 항만을 복수의 격자로 구분하고, 천해 분석 단계에서 분석된 극치값을 입력값으로 하여 각 격자 별로 파고의 극치값을 분석한다(S14). Next, the coastal waters wave information analysis system divides the port to be analyzed into a plurality of grids, and analyzes the extreme value of the wave height for each grid using the extreme values analyzed in the depth analysis step (S14).

본 단계에서 분석 대상 해역을 각 격자로 구분 시, 각 격자를 일정한 크기(약 50m) 정사각형으로 구분하여 바둑판 형태의 정규 격자를 생성할 수 있다. In this step, when the analysis target sea area is divided into each grid, it is possible to generate a checkerboard regular grid by dividing each grid into a predetermined size (about 50 m) square.

본 단계에서는 Boussinesq 방정식의 시간영역 해석에 근거한 근해지역과 항만에서 파형의 전달과 변형을 모의하기 위한 포괄적인 수치 모델인 BOUSS-2D 모델을 사용할 수 있으며, 이에 대해서는 앞서 설명한 바와 같다.In this step, we can use the BOUSS-2D model, a comprehensive numerical model for simulating the transmission and deformation of waveforms in offshore areas and harbors based on the time domain analysis of the Boussinesq equation, as described above.

본 발명에 따른 연안국지 파랑 정보 분석 방법의 수행 결과, 태풍 시의 경우 8방위(N, NE, E, SE, S, SW, W, NW)별 극치값으로써, 파고 외에 바람(Wind의 극치값을 재현주기 별로 확인할 수 있다. 또한, 비태풍 시의 경우, 각 재현 주기별로 월별 전 방위 극치값을 확인할 수 있다.
As a result of performing the method of analyzing the information of the coastal terrain wave information according to the present invention, the extreme values of the eight directions (N, NE, E, SE, S, SW, W, and NW) Can be confirmed by the repetition cycle. In the case of non-typhoon, it is also possible to confirm the value of the monthly total azimuth by each reproduction cycle.

한편, 본 발명의 사상은 상술한 연안국지 파랑 정보 분석 방법에 의해 생성된 데이터를 저장하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체로 구현될 수 있다. 또한, 상술한 각 단계를 수행하는 명령어들을 포함하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장 장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조성물 혹은 이들 중 하나 이상의 조합일 수 있다.Meanwhile, the concept of the present invention can be embodied as a computer-readable recording medium for storing data generated by the above-described coastal state geographic information analysis method. It may also be embodied as a computer-readable recording medium including instructions for performing the steps described above. Here, the computer-readable medium can be a machine-readable storage device, a machine-readable storage substrate, a memory device, a composition of matter that affects the machine readable propagation type signal, or a combination of one or more of the foregoing.

본 명세서에서 설명하는 기능적인 동작과 주제의 구현물들은 디지털 전자 회로로 구현되거나, 본 명세서에서 개시하는 구조 및 그 구조적인 등가물들을 포함하는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 혹은 하드웨어로 구현되거나, 이들 중 하나 이상의 결합으로 구현 가능하다. 본 명세서에서 설명하는 주제의 구현물들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 처리 시스템의 동작을 제어하기 위하여 혹은 이것에 의한 실행을 위하여 유형의 프로그램 저장매체 상에 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상의 모듈로서 구현될 수 있다.Implementations of the functional operations and the subject matter described herein may be implemented in digital electronic circuitry, or may be implemented in computer software, firmware, or hardware, including the structures disclosed herein, and structural equivalents thereof, It can be implemented. Implementations of the subject matter described herein may be implemented as one or more computer program products, i. E. One or more modules relating to computer program instructions encoded on a type of program storage medium for execution by, or control of, the operation of the processing system Can be implemented.

컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선험적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상의 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상의 스크립트) 내에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.A computer program (also known as a program, software, software application, script or code) may be written in any form of programming language, including compiled or interpreted language, a priori or procedural language, Components, subroutines, or other units suitable for use in a computer environment. A computer program does not necessarily correspond to a file in the file system. The program may be stored in a single file provided to the requested program, or in multiple interactive files (e.g., a file storing one or more modules, subprograms, or portions of code) (E.g., one or more scripts stored in a markup language document). A computer program may be deployed to run on multiple computers or on one computer, located on a single site or distributed across multiple sites and interconnected by a communications network.

한편, 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체는, 예컨대 EPROM, EEPROM 및 플래시메모리 장치와 같은 반도체 메모리 장치, 예컨대 내부 하드디스크나 외장형 디스크와 같은 자기 디스크, 자기광학 디스크 및 CD-ROM과 DVD-ROM 디스크를 포함하여 모든 형태의 비휘발성 메모리, 매체 및 메모리 장치를 포함할 수 있다. 프로세서와 메모리는 특수 목적의 논리 회로에 의해 보충되거나, 그것에 통합될 수 있다.
On the other hand, computer readable media suitable for storing computer program instructions and data include semiconductor memory devices such as, for example, EPROM, EEPROM and flash memory devices, such as magnetic disks such as internal hard disks or external disks, Non-volatile memory, media and memory devices, including ROM and DVD-ROM disks. The processor and memory may be supplemented by, or incorporated in, special purpose logic circuits.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, 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.

100: 연안국지 파랑 정보 분석 시스템
110: 데이터 수집 모듈
120: 외해 분석 모듈
130: 천해 분석 모듈
140: 항내 분석 모듈
100: Coastal Information System
110: Data acquisition module
120: external analysis module
130: Weather analysis module
140: Port Analysis Module

Claims (10)

연안국지 파랑 정보 분석 시스템에 있어서,
분석 대상 항만과 관련하여 풍속, 풍향 및 파고를 포함하는 기상 데이터가 존재하지 않는 경우, 외해의 기상 데이터를 수집하는 데이터 수집 모듈;
상기 외해의 기상 데이터를 입력값으로 한 WAM 모델(Wave Model)을 기초로 상기 외해에서의 파고, 파 주기 및 파향의 극치값을 분석하는 외해 분석 모듈;
상기 외해에서의 파고, 파 주기 및 파향의 극치값을 입력값으로 한 SWAN(Simulated Waves Nearshore) 모델을 기초로 천해에서의 파고, 파 주기 및 파향의 극치값을 분석하는 천해 분석 모듈; 및
상기 천해에서의 파고, 파 주기 및 파향의 극치값을 입력값으로 한 Boussinesq-2D 모델을 기초로 상기 분석 대상 항만을 구분하는 복수의 격자 각각에 대한 파고의 극치값을 분석하는 항내 분석 모듈을 포함하는 시스템.
In coastal geographic information analysis systems,
A data collection module for collecting meteorological data of the offshore in the case where meteorological data including the wind speed, the direction and the wave height are not present in relation to the port to be analyzed;
An external analysis module for analyzing extreme values of wave height, wave period, and wave direction in the external sea on the basis of a WAM model (Wave Model) using the above-mentioned weather data as input values;
A heuristic analysis module for analyzing an extreme value of wave height, wave period, and wave direction in a shallow sea based on a SWAN (Simulated Waves Nearshore) model in which extreme values of wave height, wave period, And
An analysis module for analyzing extreme value of wave height for each of a plurality of grids for classifying the port to be analyzed on the basis of a Boussinesq-2D model in which the extreme values of wave height, wave period, System.
제 1항에 있어서,
상기 데이터 수집 모듈은 태풍 시 및 비 태풍 시의 기상 데이터를 수집하며,
상기 외해 분석 모듈, 천해 분석 모듈 및 항내 분석 모듈은 태풍 시 및 비 태풍 시를 구분하여 파고의 극치값을 분석하는 것을 특징으로 하는 시스템.
The method according to claim 1,
The data collection module collects weather data at the time of typhoons and non-typhoons,
Wherein the depth analysis module, the depth analysis module, and the intra-port analysis module analyze the extreme value of the digging by classifying the typhoon time and the typhoon time.
제 2항에 있어서,
상기 데이터 수집 모듈은 복수의 주기 단위로 기상 데이터를 수집 하며,
상기 외해 분석 모듈, 천해 분석 모듈 및 항내 분석 모듈은 상기 복수의 주기 단위로 파고의 극치값을 분석하는 것을 특징으로 하는 시스템.
3. The method of claim 2,
The data collection module collects meteorological data in a plurality of periods,
Wherein the depth analysis module, the depth analysis module, and the intra-flight analysis module analyze the extreme value of the wave height in the plurality of periods.
삭제delete 연안국지 파랑 정보 분석 방법에 있어서,
분석 대상 항만과 관련하여 풍속, 풍향 및 파고를 포함하는 기상 데이터가 존재하지 않는 경우, 외해의 기상 데이터를 수집하는 데이터 수집 단계;
상기 외해의 기상 데이터를 입력값으로 한 WAM 모델(Wave Model)을 기초로 상기 외해에서의 파고, 파 주기 및 파향의 극치값을 분석하는 외해 분석 단계;
상기 외해에서의 파고, 파 주기 및 파향의 극치값을 입력값으로 한 SWAN(Simulated Waves Nearshore) 모델을 기초로 천해에서의 파고, 파 주기 및 파향의 극치값을 분석하는 천해 분석 단계; 및
상기 천해에서의 파고, 파 주기 및 파향의 극치값을 입력값으로 한 Boussinesq-2D 모델을 기초로 상기 분석 대상 항만을 구분하는 복수의 격자 각각에 대한 파고의 극치값을 분석하는 항내 분석 단계를 포함하는 방법.
In coastal geographic information analysis methods,
A data collecting step of collecting meteorological data of an offshore area when no meteorological data including a wind speed, a direction and a crest are present in relation to a port to be analyzed;
An external analysis step of analyzing extreme values of wave height, wave period, and wave direction in the external sea on the basis of a WAM model (Wave Model) having the input of the sea level data of the external sea;
An inferiority analysis step of analyzing extreme value of wave, wave period and wave in the sea based on a SWAN (Simulated Waves Nearshore) model in which extreme values of wave height, wave period, and wave direction in the outer sea are used as input values; And
And analyzing an extreme value of a wave height for each of a plurality of grids that divides the port under analysis based on a Boussinesq-2D model in which the extreme values of the wave height, wave period, How to.
제 5항에 있어서,
상기 데이터 수집 단계는 태풍 시 및 비 태풍 시의 기상 데이터를 수집하며,
상기 외해 분석 단계, 천해 분석 단계 및 항내 분석 단계는 태풍 시 및 비 태풍 시를 구분하여 파고의 극치값을 분석하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. The method of claim 5,
The data collecting step collects meteorological data during typhoon and non-typhoon,
Wherein the extraneous water analysis step, the deep sea analysis step, and the intra-harbor analysis step are divided into typhoon time and non-typhoon time to analyze the extreme value of the wave height.
제 6항에 있어서,
상기 데이터 수집 단계는 복수의 주기 단위로 기상 데이터를 수집 하며,
상기 천해 분석 단계 및 항내 분석 단계는 상기 복수의 주기 단위로 파고의 극치값을 분석하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to claim 6,
The data collection step collects weather data in a plurality of period units,
Wherein the depth analysis step and the intra-portal analysis step analyze the extreme value of the wave height in the plurality of period units.
삭제delete 제 5항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 방법의 각 단계를 수행하기 위한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
A computer-readable medium having instructions for performing the steps of the method according to any one of claims 5 to 7.
삭제delete
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