KR102437344B1 - 해양 기상환경 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

해양 기상환경 모니터링 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

해양 기상환경 모니터링 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명은 해안가에 설치된 측정부로부터 제공되는 측정 정보를 이용하여 해무의 발생 예측값과 시정거리를 출력할 수 있다.

Description

해양 기상환경 모니터링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING MARINE METEEOLOGICAL ENVIRONMENT}
본 발명은 해양 기상환경 모니터링 장치 및 방법에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 해안가에 설치된 측정부로부터 제공되는 측정 정보를 이용하여 해무의 발생 예측값과 시정거리를 출력하는 해양 기상환경 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.
해무는 해상 안개로서 대기 중에 떠있는 작은 물방울에 의해 수평거리 시정이 1km 미만으로 나타나는 대기 현상을 의미한다.
일반적인 구름과 다르게 해무는 운저고도가 인간이 주로 활동하는 해상이나 지상에 접해 있어, 시정을 악화시키며 해양, 육상, 항공 교통에 심각한 피해를 줄 수 있다.
2015년 2월 인천 영종대교에서 짙은 해무로 인해 106중 차량추돌사고가 발생하였으며, 2015년 가거도 해상에 서해해양경비 소속 헬기가 추락하는 사고도 해무가 원인인 것으로 알려졌다.
해무는 바다 위에서 일어나는 현상이기 때문에, 공간적으로 연속적이고 지속적인 관측을 수행하기 어려운 점이 있다.
기상청은 시정계 자료를 이용하여 지상 안개 정보를 제공하고 있다. 그러나, 해무의 경우 섬 지역이나 해안에 가까운 관측소 등 특정 위치의 시정계 자료를 이용해야 하기 때문에 관측이 매우 제한적이다.
선박을 운항하는 지역에서 해무가 발생하면 선박 안전사고가 발생할 확률이 높으므로, 유해물질 등을 운반하는 선박이 많은 항만에서는 안전하고 효율적인 항해 정보 관리를 위해서 항만과 바다 쪽 넓은 영역의 공간 연속적인 해무 정보가 필수적이다.
도 1은 종래기술에 따른 안개 분석 시스템을 나타낸 블록도로서, 기상 정보 제공 시스템(10)과, 안개 분석 장치(20)와, 외부 전자기기(30)를 포함하여 구성된다.
그러나, 종래기술에 따른 안개 분석 시스템은 해수 표면에서 정규적인 시정계 관측을 수행하는 것은 거의 불가능한 문제점이 있다.
최근에는, 정지궤도 위성관측을 이용한 객관적 해무 탐지 기술이 제안되고 있다.
이러한 정지궤도 위성을 이용한 관측은 해상 관측이 없는 바다에서도 공간적으로 연속된 해무 정보를 정규적으로 제공할 수 있다는 장점이 있다.
그러나, 위성에 설치된 기상탑재체(Meteorological Imager; MI)는 적외 채널의 밝기 온도가 대기나 해상의 온도 등 다양한 요인에 의해서 변화하기 때문에, 고정적인 임계값으로 정확한 안개 탐지가 어려운 문제점이 있을 수 있다.
또한, 국내에서는 육상의 안개인 육무(Land fog) 탐지를 1차적 목적으로 하였는데, 천리안 기상위성 적외채널영상의 해상도가 4 km로서 최근 우리나라의 해상, 육상 교통에서 중요한 역할을 하는 해상의 대교 위의 세밀한 해무 변동성을 분해하지 못한다는 문제점이 있다.
문헌 1. 한국 등록특허공보 등록번호 제10-1986025호(발명의 명칭: 기계학습 기반 위성 해무 탐지장치 및 해무 탐지방법) 문헌 2. 한국 등록특허공보 등록번호 제10-2040562호(발명의 명칭: 영상 정보를 활용한 시정거리 추정방법)
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 해안가에 설치된 측정부로부터 제공되는 측정 정보를 이용하여 해무의 발생 예측값과 시정거리를 출력하는 해양 기상환경 모니터링 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 장치는 해양에 복수의 표지부가 일정 거리 이격되어 설치된 모니터링 대상 영역을 촬영하여 적외선 열화상 영상 정보와 가시광 영상 정보를 수집하는 측정부; 및 상기 측정부의 적외선 열화상 영상 정보로부터 해수면의 온도 정보를 추출하여 육지면과의 온도차에 기반한 해무의 발생 예측값을 산출하고, 상기 가시광 영상 정보에 대한 이미지 프로세싱으로 추출된 표지부에 기반하여 가시거리 값을 산출하며, 상기 산출된 해무의 발생 예측값과 가시거리 값을 출력하는 모니터링부를 포함한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 모니터링 대상 영역은 해수 영역 또는 해수 영역과 육지 영역 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 측정부는 모니터링 대상 영역을 촬영하여 적외선 열화상 이미지 정보로 출력하는 적외선 촬영부; 및 상기 모니터링 대상 영역을 촬영하여 가시광 이미지 정보로 출력하는 가시광 촬영부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 측정부는 육지의 온도, 습도, 풍향, 풍속 중 적어도 하나의 기상정보를 측정하는 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 모니터링부는 측정부의 적외선 열화상 영상 정보로부터 해수면의 온도 정보를 추출하고, 상기 적외선 열화상 영상 정보로부터 추출되는 육지면의 온도 정보 및 센서부로부터 측정되는 육지의 온도 중 어느 하나의 온도 정보를 상기 해수면의 온도 정보와 비교하여 온도차를 산출하며, 상기 산출된 온도차를 미리 저장된 해무 발생 결과값과 비교하여 해무의 발생 예측값을 산출하고, 상기 가시광 영상 정보에 대한 이미지 프로세싱으로 추출되는 표지부에 기반하여 가시거리 값을 산출하는 분석부; 상기 분석부에서 산출한 해무의 발생 예측값과 가시거리 값을 디스플레이하는 표시부; 및 과거의 월별, 온도차별 해무의 발생 결과값을 저장하고, 상기 분석부로 해무 발생 결과값을 출력하는 데이터베이스;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 방법은 a) 측정부가 해양에 복수의 표지부가 일정 거리 이격되어 설치된 모니터링 대상 영역을 촬영하여 적외선 열화상 영상 정보와 가시광 영상 정보를 수집하는 단계; b) 모니터링부가 수집된 적외선 열화상 영상 정보로부터 해수면의 온도 정보를 추출하여 육지면과의 온도차에 기반한 해무의 발생 예측값을 산출하는 단계; c) 상기 모니터링부가 수집된 가시광 영상 정보에 대한 이미지 프로세싱으로 표지부를 추출하고, 추출된 표지부에 기반하여 가시거리 값을 산출하는 단계; 및 d) 상기 모니터링부가 산출된 해무의 발생 예측값과, 가시거리 값을 출력하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 a) 단계는 측정부가 육지의 온도, 습도, 풍향, 풍속 중 적어도 하나의 기상정보를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 b) 단계는 모니터링부가 상기 적외선 열화상 영상 정보로부터 육지면의 온도 정보를 추출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 b) 단계의 해무 발생 예측값은 해수면의 온도 정보와 육지의 온도 정보를 비교하여 온도차를 계산하는 단계; 및 상기 산출된 온도차를 데이터베이스에 저장된 해무 발생 결과값과 비교하여 해무의 발생 예측값을 계산하는 단계를 통해 산출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 해안가에 설치된 측정부로부터 제공되는 측정 정보를 이용하여 해무의 발생 예측값을 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 과거 데이터를 이용한 예측을 통해 정확한 해무 발생 예측값을 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 해무로 인한 시정거리를 함께 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 안개 분석 시스템을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 장치를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 3은 도 2의 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 장치의 가시거리 측정과정을 나타낸 예시도.
도 4는 도 2의 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 장치의 측정부 구성을 나타낸 블록도.
도 5는 도 2의 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 장치의 모니터링부 구성을 나타낸 블록도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 방법의 과정을 나타낸 흐름도.
도 7은 도 6의 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 방법의 해무 발생 예측과정을 나타낸 흐름도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기에 앞서, 본 발명의 기술적 요지와 직접적 관련이 없는 구성에 대해서는 본 발명의 기술적 요지를 흩뜨리지 않는 범위 내에서 생략하였음에 유의하여야 할 것이다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 발명자가 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 적절한 용어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 표현은 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, "‥부", "‥기", "‥모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 그 둘의 결합으로 구분될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 라는 용어는 단수 및 복수를 포함하는 용어로 정의되고, 적어도 하나의 라는 용어가 존재하지 않더라도 각 구성요소가 단수 또는 복수로 존재할 수 있고, 단수 또는 복수를 의미할 수 있음은 자명하다 할 것이다.
또한, 각 구성요소가 단수 또는 복수로 구비되는 것은, 실시 예에 따라 변경가능하다 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 장치 및 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 2의 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 장치의 가시거리 측정과정을 나타낸 예시도이며, 도 4는 도 2의 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 장치의 측정부 구성을 나타낸 블록도이고, 도 5는 도 2의 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 장치의 모니터링부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 장치(100)는 측정부(110)와, 모니터링부(120)와, 복수의 표지부(130, 130a, 130b)를 포함하여 구성된다.
상기 측정부(110)는 적외선 열화상 영상 정보와 가시광 영상 정보를 수집하는 구성으로서, 해양에 복수의 표지부(130, 130a, 130b)가 일정 거리 이격되어 설치된 모니터링 대상 영역(200)을 촬영하여 적외선 열화상 영상 정보와 가시광 영상 정보를 출력하고, 적외선 촬영부(111)와, 가시광 촬영부(112)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 모니터링 대상 영역(200)은 해수 영역(M)이거나, 또는 해수 영역(M)과 육지 영역(G)을 모두 포함할 수 있다.
상기 적외선 촬영부(111)는 모니터링 대상 영역(200)을 촬영하여 적외선 열화상 이미지 정보로 출력하는 구성으로서, 바람직하게는 적외선 열화상 카메라로 구성될 수 있다.
상기 적외선 열화상 카메라는 물체에서 나온 복사와 주위 환경에 의해 물체에 반사된 복사의 합으로 획득한 영상을 제공한다.
상기 가시광 촬영부(112)는 모니터링 대상 영역(200)을 촬영하여 가시광 화상 이미지 정보로 출력하는 구성으로서, CCD 센서, CMOS 센서 등으로 구성된 공지의 카메라로 구성될 수 있다.
또한, 상기 측정부(110)는 모니터링 대상 영역(200)의 해수 영역(M)만 촬영할 수도 있고, 해수 영역(M)과 육지 영역(G)을 모두 촬영할 수 있으며, 바람직하게는 해수 영역(M)과 육지 영역(G)을 모두 촬영할 수 있는 위치에 설치된다.
또한, 상기 측정부(110)가 해수 영역(M)만 촬영하는 경우, 육지 영역(G)의 온도를 측정할 수 있도록 센서부(113)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 센서부(113)는 육지 또는 육지면의 온도를 측정하는 온도 센서로 구성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 해무의 발생 조건에 포함될 수 있는 습도, 풍향, 풍속 등을 포함한 기상정보를 측정할 수 있는 측정 센서들을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 모니터링부(120)는 적외선 열화상 영상 정보와, 가시광 영상 정보를 이용하여 해무의 발생 예측값과 가시거리 값을 산출하는 구성으로서, 분석부(121)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 분석부(121)는 측정부(110)에서 촬영된 적외선 열화상 영상 정보를 분석하여 해수면의 온도 정보를 추출하고, 상기 추출된 해수면의 온도 정보를 육지면의 온도 정보와 비교한다.
이때, 상기 분석부(121)는 육지면의 온도 정보를 적외선 열화상 영상 정보로부터 추출할 수 있다.
즉, 적외선 열화상 영상 정보가 해수 영역(M)과 육지 영역(G)을 모두 촬영한 영상 정보인 경우, 이미지 프로세싱을 통해 해수 영역(M)과 육지 영역(G)을 구분하여 해수면의 온도 정보와 육지면의 온도 정보를 추출할 수 있다.
또한, 상기 분석부(121)는 적외선 열화상 영상 정보가 해수 영역(M)만을 촬영한 영상 정보인 경우, 센서부(113)로부터 측정되는 온도 정보를 육지면의 온도 정보로 사용할 수도 있다.
또한, 상기 분석부(121)는 산출된 해수면과 육지면의 온도차를 미리 저장된 해무 발생 결과값과 비교하여 해무의 발생 예측값을 산출한다.
또한, 상기 분석부(121)는 해무의 발생 예측값을 산출하기 위해, 과거 일정 기간동안의 월별, 날짜별 해수면과 육지면의 온도 정보와, 그때의 온도차별로 해무가 발생되었는지 여부와, 해무의 농도 등을 저장한 해무의 발생 결과값과 비교하여 더욱 정확한 해무의 발생 예측값을 산출할 수 있다.
또한, 상기 분석부(121)는 측정부(110)에서 촬영된 가시광 영상 정보를 이미지 프로세싱을 이용하여 해수 영역(M)에 설치된 표지부(130), 표지부 1(130a), 표지부 2(130b)를 추출할 수 있다.
또한, 상기 분석부(121)는 추출된 표지부(130), 표지부 1(130a), 표지부 2(130b)에 기반하여 가시거리 값을 산출할 수 있다.
본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 3개의 표지부를 실시 예로 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니고, 다양하게 변경 실시 할 수 있음은 당업자에게 있어서 자명할 것이다.
또한, 상기 모니터링부(120)는 분석부(121)에서 산출된 해무의 발생 예측값과 가시거리 값을 디스플레이하기 위한 표시부(122)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 표시부(122)는 디스플레이수단일 수도 있고, 네트워크를 통해 연결된 원격지의 관리 단말 일 수 있다.
또한, 상기 모니터링부(120)는 과거 일정 기간동안의 월별, 날짜별 해수면과 육지면의 온도 정보와, 그때의 온도차별로 해무가 발생되었는지 여부와, 해무의 농도 등을 저장한 해무의 발생 결과값을 저장한 데이터베이스(123)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 데이터베이스(123)는 측정부(110)에서 수집된 정보들을 저장할 수 있다.
상기 표지부(130), 표지부 1(130a), 표지부 2(130b)는 모니터링 대상 영역(200)의 육지 영역(G)으로부터 일정거리 이격된 해수 영역(M)에 설치된다.
즉, 표지부(130)는 측정부(110)로부터 일정 거리(r1) 이격된 위치에 설치되고, 표지부 1(130a)은 표지부(130)로부터 'r2' 거리만큼 이격되어 설치되며, 표지부 2(130b)는 표지부 1(130a)로부터 'r3' 거리만큼 이격되어 설치됨으로써, 모니터링부(120)가 추출된 표지부(130), 표지부 1(130a), 표지부 2(130b)에 기반하여 가시거리 값을 산출할 수 있도록 한다.
또한, 상기 표지부(130), 표지부 1(130a), 표지부 2(130b)는 바람직하게는 해수 영역(M)에 미리 설정된 간격으로 설치되는 부표로 구성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 해수 영역(M)에 일정 간격으로 설치되어 거리 정보를 제공할 수 있는 구성이면 모두 포함될 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 방법을 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 방법의 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 7은 도 6의 실시 예에 따른 해양 기상환경 모니터링 방법의 해무 발생 예측과정을 나타낸 흐름도이다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 육지 영역(G)에 설치된 측정부(110)는 해양 영역(M)에 표지부(130, 130a, 130b)가 일정 거리 이격되어 설치된 모니터링 대상 영역(200)을 촬영하여 적외선 열화상 영상 정보와 가시광 영상 정보를 수집(S100)한다.
또한, 상기 S100 단계에서 측정부(110)는 센서부(113)를 통해 육지의 온도, 습도, 풍향, 풍속 중 적어도 하나의 기상정보를 추가 측정할 수도 있다.
상기 S100 단계를 수행한 다음 모니터링부(120)는 수집된 적외선 열화상 영상 정보로부터 해수면의 온도 정보를 추출하여 육지면과의 온도차에 기반한 해무의 발생 예측값을 산출(S200)한다.
상기 S200 단계에서, 모니터링부(120)는 해수면의 온도 정보와 육지의 온도 정보를 비교하여 온도차를 계산(S210)한다.
이때, 상기 모니터링부(120)는 적외선 열화상 영상 정보가 해수 영역(M)과 육지 영역(G)을 모두 촬영한 영상 정보인 경우, 이미지 프로세싱을 통해 해수 영역(M)과 육지 영역(G)을 구분하여 해수면의 온도 정보와 육지면의 온도 정보를 추출할 수 있다.
또한, 상기 모니터링부(120)는 적외선 열화상 영상 정보가 해수 영역(M)만을 촬영한 영상 정보인 경우, 센서부(113)로부터 측정되는 온도 정보를 육지면의 온도 정보로 사용할 수도 있다.
상기 S210 단계에서 산출된 온도차는 데이터베이스(123)에 저장된 해무 발생 결과값과 비교(S220)하고, 상기 비교 결과에 기반하여 해무의 발생 예측값을 산출(S230)한다.
상기 S200 단계를 수행한 다음, 모니터링부(120)는 측정부(110)에서 촬영된 가시광 영상 정보를 이미지 프로세싱을 이용하여 해수 영역(M)에 설치된 표지부(130), 표지부 1(130a), 표지부 2(130b)를 추출하고, 추출된 표지부(130), 표지부 1(130a), 표지부 2(130b)에 기반하여 가시거리 값을 산출(S300)한다.
상기 S200 단계 및 S300 단계를 수행한 다음 모니터링부(120)는 산출된 해무의 발생 예측값과, 가시거리 값을 관리자 등이 실시간으로 확인할 수 있도록 표시부(122) 또는 네트워크를 통해 연결된 관리 단말(미도시)로 출력(S400)한다.
따라서, 해안가에 설치된 측정부로부터 제공되는 측정 정보를 이용하여 해무의 발생 예측값을 제공할 수 있고, 해무로 인한 시정거리를 함께 제공할 수 있는 장점이 있다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 도면번호는 설명의 명료성과 편의를 위해 기재한 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다.
또한, 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.
100 : 모니터링 장치
110 : 측정부
111 : 적외선 촬영부
112 : 가시광 촬영부
113 : 온도 센서부
120 : 모니터링부
121 : 분석부
122 : 표시부
123 : 데이터베이스
130 : 표지부
130a : 표지부 1
130b : 표지부 2
200 : 모니터링 대상 영역

Claims (9)

  1. 육지 영역(G)으로부터 일정거리 이격된 해수 영역(M)에 거리 정보를 제공할 수 있도록 임의의 간격으로 이격되어 복수의 표지부(130, 130a, 130b)가 설치된 모니터링 대상 영역(200)을 촬영하여 적외선 열화상 영상 정보와 가시광 영상 정보와 육지면의 온도를 수집하는 측정부(110); 및
    상기 측정부(110)의 적외선 열화상 영상 정보로부터 해수면의 온도 정보를 추출하여 육지면과의 온도차에 기반한 해무의 발생 예측값을 산출하고, 상기 가시광 영상 정보에 대한 이미지 프로세싱으로 추출된 표지부(130, 130a, 130b)에 기반하여 가시거리 값을 산출하며, 상기 산출된 해무의 발생 예측값과 가시거리 값을 출력하는 모니터링부(120)를 포함하며,
    상기 모니터링부(120)는 측정부(110)의 적외선 열화상 영상 정보를 이미지 프로세싱을 이용하여 해수 영역(M)과 육지 영역(G)으로 구분하고, 구분된 해수 영역(M)과 육지 영역(G)을 기반으로 해수면의 온도 정보와 육지면의 온도 정보를 추출하되, 상기 해수 영역(M)의 해수면 온도 정보만 추출되면 측정부(110)에서 측정되는 육지면의 온도 정보를 사용하고, 상기 해수면의 온도 정보와 육지면의 온도 정보를 비교하여 산출되는 온도차를 미리 저장된 과거 일정 기간동안의 월별, 날짜별 해수면의 온도 정보 및 육지면의 온도 정보, 그때의 온도차별로 해무의 발생 여부, 해무의 농도에 기반한 해무의 발생 결과값과 비교하여 해무의 발생 예측값을 산출하며, 상기 측정부(110)에서 촬영된 가시광 영상 정보를 이미지 프로세싱을 이용하여 해수 영역(M)에 설치된 복수의 표지부(130, 130a, 130b)를 추출하고, 추출된 표지부(130, 130a, 130b)에 기반하여 가시거리 값을 산출하는 분석부(121);
    상기 분석부(121)에서 산출한 해무의 발생 예측값과 가시거리 값을 디스플레이하는 표시부(122); 및
    과거 일정 기간동안의 월별, 날짜별 해수면의 온도 정보 및 육지면의 온도 정보, 그때의 온도차별로 해무의 발생 여부, 해무의 농도에 기반한 해무의 발생 결과값을 저장하고, 상기 분석부(121)로 해무 발생 결과값을 출력하는 데이터베이스(123);를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 기상환경 모니터링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모니터링 대상 영역(200)은 해수 영역(M) 또는 해수 영역(M)과 육지 영역(G) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 기상환경 모니터링 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 측정부(110)는 모니터링 대상 영역(200)을 촬영하여 적외선 열화상 이미지 정보를 출력하는 적외선 촬영부(111); 및
    상기 모니터링 대상 영역(200)을 촬영하여 가시광 이미지 정보를 출력하는 가시광 촬영부(112);를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 기상환경 모니터링 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 측정부(110)는 육지의 온도, 습도, 풍향, 풍속 중 적어도 하나의 기상정보를 측정하는 센서부(113)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 기상환경 모니터링 장치.
  5. 삭제
  6. a) 측정부(110)가 육지 영역(G)으로부터 일정거리 이격된 해수 영역(M)에 거리 정보를 제공할 수 있도록 임의의 간격으로 이격되어 복수의 표지부(130, 130a, 130b)가 설치된 모니터링 대상 영역(200)을 촬영하여 적외선 열화상 영상 정보와 가시광 영상 정보를 수집하는 단계;
    b) 모니터링부(120)가 상기 측정부(110)의 적외선 열화상 영상 정보를 이미지 프로세싱을 이용하여 해수 영역(M)과 육지 영역(G)으로 구분하고, 구분된 해수 영역(M)과 육지 영역(G)을 기반으로 해수면의 온도 정보와 육지면의 온도 정보를 추출하되, 상기 해수 영역(M)의 해수면 온도 정보만 추출되면 상기 적외선 열화상 영상 정보로부터 육지면의 온도 정보를 추출하며, 상기 해수면의 온도 정보와 육지면의 온도 정보를 비교하여 산출되는 온도차를 미리 저장된 과거 일정 기간동안의 월별, 날짜별 해수면의 온도 정보 및 육지면의 온도 정보, 그때의 온도차별로 해무의 발생 여부, 해무의 농도에 기반한 해무의 발생 결과값과 비교하여 해무의 발생 예측값을 산출하는 단계;
    c) 상기 모니터링부(120)가 상기 측정부(110)에서 촬영된 가시광 영상 정보를 이미지 프로세싱을 이용하여 해수 영역(M)에 설치된 복수의 표지부(130, 130a, 130b)를 추출하고, 추출된 표지부(130, 130a, 130b)에 기반하여 가시거리 값을 산출하는 단계; 및
    d) 상기 모니터링부(120)가 산출된 해무의 발생 예측값과, 가시거리 값을 출력하는 단계를 포함하는 해양 기상환경 모니터링 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 a) 단계는 측정부(110)가 육지의 온도, 습도, 풍향, 풍속 중 적어도 하나의 기상정보를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 기상환경 모니터링 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102608357B1 (ko) * 2022-10-05 2023-12-01 울산과학기술원 위성 기반 해수면 염분 데이터와 해양 수치 모델 기반 해수면 염분 데이터를 머신러닝 모델에 적용하여 해수면 염분을 예측하기 위한 방법 및 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100934700B1 (ko) 2008-01-04 2009-12-31 부산대학교 산학협력단 밝기온도 표준편차 판정법에 의한 기상관측위성을 이용한안개 탐지시스템 및 그를 사용한 안개 탐지방법
KR101618228B1 (ko) * 2014-07-29 2016-05-04 대한민국 인공위성기반 안개탐지시스템 및 이를 이용하는 안개탐지방법
KR101742754B1 (ko) * 2016-05-04 2017-06-01 케이디지전자 주식회사 사물 인터넷과 연동되는 스마트 엘이디 가로등 시스템
KR101798396B1 (ko) * 2016-03-22 2017-11-16 (주)럭스콤 조수간만 차이를 반영한 해양 양식장 방범용 감시 시스템 및 제어 방법
KR101986025B1 (ko) 2017-11-15 2019-06-04 한국해양과학기술원 기계학습 기반 위성 해무 탐지 장치 및 해무 탐지 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102040562B1 (ko) 2019-09-16 2019-11-06 주식회사 아라종합기술 영상정보를 활용한 시정거리 추정 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100934700B1 (ko) 2008-01-04 2009-12-31 부산대학교 산학협력단 밝기온도 표준편차 판정법에 의한 기상관측위성을 이용한안개 탐지시스템 및 그를 사용한 안개 탐지방법
KR101618228B1 (ko) * 2014-07-29 2016-05-04 대한민국 인공위성기반 안개탐지시스템 및 이를 이용하는 안개탐지방법
KR101798396B1 (ko) * 2016-03-22 2017-11-16 (주)럭스콤 조수간만 차이를 반영한 해양 양식장 방범용 감시 시스템 및 제어 방법
KR101742754B1 (ko) * 2016-05-04 2017-06-01 케이디지전자 주식회사 사물 인터넷과 연동되는 스마트 엘이디 가로등 시스템
KR101986025B1 (ko) 2017-11-15 2019-06-04 한국해양과학기술원 기계학습 기반 위성 해무 탐지 장치 및 해무 탐지 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102608357B1 (ko) * 2022-10-05 2023-12-01 울산과학기술원 위성 기반 해수면 염분 데이터와 해양 수치 모델 기반 해수면 염분 데이터를 머신러닝 모델에 적용하여 해수면 염분을 예측하기 위한 방법 및 장치

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