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기상레이더 네트워크를 이용한 다운버스트 탐지 방법

  • 기술번호 : KST2015194033
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 도플러 기상레이더 네트워크의 시선속도 자료를 이용해 다운버스트(downburst)의 시선속도 발산 패턴을 정의한 시어 세그먼트(shear segment)를 탐지함으로써 다운버스트를 탐지할 수 있는 기상레이더 네트워크를 이용한 다운버스트 탐지 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
Int. CL G01W 1/10 (2006.01.01) G01S 13/02 (2006.01.01) G01S 13/95 (2006.01.01) G06Q 50/30 (2012.01.01) G01S 13/53 (2006.01.01)
CPC G01W 1/10(2013.01) G01W 1/10(2013.01) G01W 1/10(2013.01) G01W 1/10(2013.01) G01W 1/10(2013.01)
출원번호/일자 1020130081643 (2013.07.11)
출원인 대한민국(기상청장), 부경대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1330846-0000 (2013.11.12)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20131118) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.07.11)
심사청구항수 17

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 대한민국(기상청장) 대한민국 서울특별시 동작구
2 부경대학교 산학협력단 대한민국 부산광역시 남구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 양진관 대한민국 서울시 동작구
2 박종서 대한민국 서울시 동작구
3 이동인 대한민국 부산 남구
4 정성아 대한민국 부산 남구
5 김수경 대한민국 부산 남구
6 유철환 대한민국 부산 남구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 한치원 대한민국 서울특별시 서초구 반포대로**길 **, *층 (서초동)(특허법인 아이피에스)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 대한민국(관리청:특허청장, 승계청:기상청장)
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.07.11 수리 (Accepted) 1-1-2013-0625090-77
2 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2013.07.17 수리 (Accepted) 1-1-2013-0644591-29
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2013.08.23 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2013.09.06 수리 (Accepted) 9-1-2013-0074190-18
5 등록결정서
Decision to grant		 2013.10.04 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0686828-75
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.07.04 수리 (Accepted) 4-1-2019-5132722-09
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.13 수리 (Accepted) 4-1-2019-5161225-98
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.12.31 수리 (Accepted) 4-1-2019-5277245-32
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.07.31 수리 (Accepted) 4-1-2020-5172403-90
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
도플러 기상레이더 관측 자료를 수집하는 자료수집부-상기 관측 자료는 레이더 PPI(Plan-Position Indicator) 시선속도 자료 및 레이더 PPI 반사도 자료를 포함함-; 및수집된 레이더 PPI 시선속도 자료를 이용해 음의 시선속도에서 양의 시선속도로 변화하는 시선속도의 발산 패턴을 찾아 시어 세그먼트로 탐지하고, 탐지된 시어 세그먼트들을 미리 설정된 임계값에 기초하여 유효 시어 세그먼트로 분류하고, 분류된 유효 시어 세그먼트를 그룹핑한 후 다운버스트로 분류하는 다운버스트 탐지부;를 포함하는 다운버스트 탐지 시스템
2 2
제1항에 있어서,상기 다운버스트 탐지부는, 수집된 레이더 PPI 시선속도 자료를 이용해 음의 시선속도에서 양의 시선속도로 변화하는 시선속도의 발산 패턴의 시작지점 및 종료지점을 찾고, 찾은 시작지점 및 종료지점으로 이루어진 영역을 시어 세그먼트로 탐지하는 시어 세그먼트 탐지부;탐지된 시어 세그먼트들의 길이, 시어, 고도 및 반사도 각각을 미리 설정된 임계값과 비교하고, 비교 결과에 기초하여 유효 시어 세그먼트들로 분류하고, 분류된 유효 시어 세그먼트들 중 미리 설정된 방위각 집합 윈도우에 대한 분포 밀도 임계값을 만족하는 유효 시어 세그먼트들을 묶어 클러스터를 구성하는 클러스터링부; 및구성된 클러스터들을 미리 설정된 면적 임계값과 비교하고, 비교 결과에 기초하여 다운버스트로 분류하는 다운버스트 분류부;를 포함하는 다운버스트 탐지 시스템
3 3
제2항에 있어서,상기 시어 세그먼트 탐지부는, 하나의 방위각에 대한 이웃하는 두 시선속도를 비교하고, 비교 결과로부터 시선속도가 증가하는 지점을 찾아 시어 세그먼트의 시작지점으로 지정하고, 상기 비교 결과로부터 시선속도가 감소하는 지점을 찾되, 시선속도의 감소 정도를 나타내는 변수(SDi)가 미리 설정된 임계값보다 큰 지점을 종료지점으로 지정하는 것을 특징으로 하는 다운버스트 탐지 시스템
4 4
제3항에 있어서,상기 시어 세그먼트 탐지부는, 지정된 시작시점에서 상기 변수(SDi)를 0으로 초기화하고, 시선속도의 감소가 시작되는 지점의 시선속도를 최대시선속도로 설정하고, 지정된 시작시점으로부터 시선속도의 감소가 탐지되면 이웃한 두 시선속도의 차를 변수(SDi)에 합산하고, 합산한 값이 미리 설정된 임계값 이상이면 해당 지점을 종료지점으로 지정하는 것을 특징으로 하는 다운버스트 탐지 시스템
5 5
제2항에 있어서,상기 클러스터링부는, 탐지된 시어 세그먼트들에 대해 길이가 2 km이상인지 여부, 시선속도의 최대값 및 최소값의 차를 나타내는 시어가 10 ms-1이상인지 여부, 고도가 2 km이하인지 여부, 및 반사도가 35 dBZ이상인 영역의 비율이 50 %이상인지 여부를 확인하여 만족하는 시어 세그먼트들을 유효 시어 세그먼트로 분류하는 것을 특징으로 하는 다운버스트 탐지 시스템
6 6
제5항에 있어서,상기 클러스터링부는, 분류된 유효 시어 세그먼트들 중 방위각 집합 윈도우 내 하나의 방위각에서 서로 이웃하고 있는 두 유효 시어 세그먼트들의 분포 밀도가 50 %이상이면, 상기 두 유효 시어 세그먼트들을 하나의 그룹으로 묶어 클러스터를 구성하는 것을 특징으로 하는 다운버스트 탐지 시스템
7 7
제6항에 있어서,상기 클러스터링부는, 방위각 집합 윈도우에 포함되는 윈도우를 레이더 사이트에서는 11개로 설정하고, 상기 레이더 사이트로부터 반경 10 km이상인 지점에서는 3개로 설정하는 것을 특징으로 하는 다운버스트 탐지 시스템
8 8
제7항에 있어서,상기 다운버스트 분류부는, 구성된 클러스터의 면적이 미리 설정된 면적 임계값보다 크면 해당 클러스터를 다운버스트로 분류하되,상기 미리 설정된 면적 임계값은 하기 수학식에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 다운버스트 탐지 시스템
9 9
레이더 PPI 시선속도 자료 및 레이더 PPI 반사도 자료를 수집하는 자료 수집 단계;수집된 레이더 PPI 시선속도 자료를 이용해 음의 시선속도에서 양의 시선속도로 변화하는 시선속도의 발산 패턴의 시작지점 및 종료지점을 찾고, 찾은 시작지점 및 종료지점으로 이루어진 영역을 시어 세그먼트로 탐지하는 시어 세그먼트 탐지 단계;탐지된 시어 세그먼트들로부터 미리 설정된 임계값에 기초하여 유효 시어 세그먼트들을 분류하는 유효 시어 세그먼트 분류 단계;분류된 유효 시어 세그먼트들을 미리 설정된 분포 밀도의 임계값에 기초하여 클러스터를 구성하는 클러스터 구성 단계; 및구성된 클러스터를 미리 설정된 면적 임계값에 기초하여 다운버스트로 분류하는 다운버스트 분류 단계;를 포함하는 다운버스트 탐지 방법
10 10
제9항에 있어서,상기 자료 수집 단계는, 11개 현업레이더로부터 최하층 PPI의 시선속도 자료 및 반사도 자료를 수집하는 단계인 것을 특징으로 하는 다운버스트 탐지 방법
11 11
제9항에 있어서,상기 시어 세그먼트 탐지 단계는, 수집된 레이더 PPI 시선속도 자료를 이용해 하나의 방위각에 대한 이웃하는 두 시선속도를 비교하는 단계;비교 결과 시선속도의 증가로 판단되면 시선속도가 증가하는 지점을 시어 세그먼트의 시작 지점으로 지정하는 단계;상기 비교 결과 시선속도의 감소로 판단되면 시선속도의 감소 정도를 나타내는 변수(SDi)에 두 시선속도의 차를 더한 값을 미리 설정된 임계값과 비교하고, 상기 변수(SDi)에 두 시선속도의 차를 더한 값이 상기 미리 설정된 임계값 이상이면 해당 지점을 시어 세그먼트의 종료 지점으로 지정하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다운버스트 탐지 방법
12 12
제11항에 있어서,상기 시어 세그먼트의 종료 지점으로 지정하는 단계는, 상기 변수(SDi)에 두 시선속도의 차를 더한 값이 상기 미리 설정된 임계값 이하이면, 시선속도가 감소에서 다시 증가하는 것으로 판단하고, 증가된 시선속도의 값(Vi+1)과 최대시선속도(VM)를 비교하는 단계;상기 증가한 시선속도의 값(Vi+1)이 최대시선속도(VM)보다 작을 경우, 두 시선속도의 차를 상기 변수(SDi)에 더하고, 상기 변수(SDi)에 두 시선속도의 차를 더한 값을 미리 설정된 임계값과 비교를 수행하여 시어 세그먼트의 종료지점을 계속 탐색하는 단계;상기 증가한 시선속도의 값(Vi+1)이 최대시선속도(VM)보다 클 경우, 상기 변수(SDi)를 1 ms-1만큼 감소시킨 후, 미리 설정된 임계값과 비교를 수행하는 단계; 및비교 결과 1 ms-1만큼 감소시킨 변수(SDi)가 미리 설정된 임계값 이상이면 해당 지점을 시어 세그먼트의 종료지점으로 지정하고, 이하이면 1 ms-1만큼 감소시킨 변수(SDi)를 다시 1 ms-1만큼 감소하고, 1 ms-1만큼 감소시킨 변수(SDi)가 음수가 되면 상기 변수(SDi)를 0으로 초기화하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다운버스트 탐지 방법
13 13
제9항에 있어서,상기 유효 시어 세그먼트 분류 단계는, 탐지된 시어 세그먼트들에 대해 길이가 2 km이상인지 여부, 발생 고도가 2 km이하인지 여부, 시선속도의 최대값과 최소값의 차인 시어가 10 ms-1이상인지 여부, 반사도가 35 dBZ이상인 비율이 50 %이상인지 여부를 확인하는 단계; 및확인 결과 길이가 2 km이상이며, 발생 고도가 2 km이하이며, 시어가 10 ms-1이상이며, 반사도가 35 dBZ이상인 비율이 50 %이상인 시어 세그먼트를 유효 시어 세그먼트로 분류하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다운버스트 탐지 방법
14 14
제13항에 있어서,상기 클러스터 구성 단계는, 분류된 유효 시어 세그먼트들 중 레이더 사이트 지점에서 미리 설정된 방위각 집합 윈도우 안에 포함된 이웃한 두 유효 시어 세그먼트들의 분포 밀도와 미리 설정된 분포 밀도의 임계값을 비교하는 단계;비교 결과, 이웃한 두 유효 시어 세그먼트들의 분포 밀도가 미리 설정된 분포 밀도의 임계값보다 클 경우 상기 이웃한 두 유효 시어 세그먼트들을 하나의 그룹으로 묶어 클러스터를 구성하는 단계; 및상기 비교 결과, 이웃한 두 유효 시어 세그먼트들의 분포 밀도가 미리 설정된 분포 밀도의 임계값보다 작을 경우 클러스터 구성을 종료하는 단계;를 포함하되,상기 클러스터 구성 단계는, 이웃한 두 유효 시어 세그먼트들의 분포 밀도가 미리 설정된 분포 밀도의 임계값보다 작아질 때까지 레이더 사이트로부터 거리를 증가시킨 지점에서 미리 설정된 방위각 집합 윈도우 안에 포함된 이웃한 두 유효 시어 세그먼트들의 분포 밀도와 미리 설정된 분포 밀도의 임계값을 비교하는 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 다운버스트 탐지 방법
15 15
제9항에 있어서,상기 다운버스트 분류 단계는, 구성된 클러스터의 면적과 미리 설정된 면적 임계값을 비교하는 단계; 및비교 결과, 구성된 클러스터의 면적이 미리 설정된 면적 임계값보다 클 경우, 해당 클러스터를 다운버스트로 분류하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다운버스트 탐지 방법
16 16
제15항에 있어서,상기 미리 설정된 면적 임계값은 하기 수학식에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 다운버스트 탐지 방법
17 17
제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위해 디지털 신호 처리 장치에 의해 판독되고 실행될 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 기상청 부경대학교 레이더자료 공동활용 기술개발 및 시스템구축 레이더기반 지상풍 산출 및 다운버스트 산출 알고리즘 개발 강수량 예측시스템 개선 용역