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적어도 하나 이상의 기상레이더 및 저궤도위성과 정지궤도 위성으로부터의 강수자료를 합성하는 다중위성 강수자료 합성 장치로서,상기 기상레이더, 저궤도위성 및 정지궤도위성으로부터 강수자료를 수집하는 강수자료 수집부;상기 기상레이더 강수자료를 이용하여 상기 정지궤도위성 강수자료를 보정하는 정지궤도위성 강수자료 보정부;적어도 하나 이상의 저궤도위성 강수자료와 상기 기상레이더 강수자료를 상기 강수자료 수집부로부터 추출하고, 상기 기상레이더 강수자료를 이용하여 상기 적어도 하나 이상의 저궤도위성 강수자료를 보정하고, 상기 보정된 적어도 하나 이상의 저궤도위성 강수자료를 합성하는 저궤도위성 강수자료 합성부; 및상기 보정된 정지궤도위성 강수자료와 상기 합성된 저궤도위성 강수자료를 결합하여 강수 합성장을 생성하는 강수자료 결합부를 포함하는 다중위성 강수자료 합성 장치
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제 1 항에 있어서,상기 정지궤도위성 강수자료 보정부는,상기 기상레이더 강수자료와 상기 정지궤도위성 강수자료의 시공간과 해상도를 상호 일치시키는 전처리 과정을 수행하는 전처리부; 및 상기 전처리된 기상레이더 강수자료와 정지궤도위성 강수자료를 기초로 분위 정규화 기법(quantile normalization) 을 이용하여 상기 정지궤도위성 강수자료를 보정하는 보정부를 포함하는 다중위성 강수자료 합성 장치
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제 2 항에 있어서,상기 기상 레이더 강수자료는 AWS(Automatic weather station) 로 보정된 지상 레이더 강수자료로서 RAR(Radar-AWS Raiinrate) 강수자료인 다중위성 강수자료 합성 장치
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제 3 항에 있어서,상기 전처리부는상기 RAR 강수자료의 레이더 에코영역과 매칭되는 상기 정지궤도위성 강수자료 내의 픽셀을 추출하고, 상기 RAR 강수자료를 상기 추출된 정지궤도 위성 강수자료 내의 픽셀과 동일하게 공간을 일치시키는 다중위성 강수자료 합성장치
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제 4 항에 있어서,상기 RAR 강수자료를 상기 추출된 정지궤도 위성 강수자료 내의 픽셀과 동일하게 공간을 일치시키는 것은, 아래 수학식에 따라 상기 정지궤도 위성 강수자료의 픽셀을 중심으로 ±0
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제 3 항에 있어서,상기 보정부는동시간대의 RAR 강수자료와 정지궤도 위성 강수자료의 확률밀도함수(probability density function;PDF) 를 각각 산출하고,상기 확률밀도함수를 적분하여 상기 RAR 강수자료와 정지궤도위성 강수자료의 누적 밀도 함수(cumulative density function;CDF)를 각각 산출하고,상기 산출된 누적 밀도 함수를 이용하여 상기 정지궤도위성 강수자료의 확률 분포를 상기 RAR 강수자료의 확률분포에 사상시키는 다중위성 강수자료 합성 장치
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제 6 항에 있어서,상기 정지궤도위성 강수자료의 확률 분포를 상기 RAR 강수자료의 확률분포에 사상시키는 것은, 아래 수학식에 따라 상기 RAR 강수자료의 누적 밀도 함수에 역함수를 취하여 상기 정지궤도위성 강수자료의 강수값을 보정하는 것인 다중위성 강수자료 합성 장치
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제 3 항에 있어서,상기 저궤도위성 강수자료 합성부는,상기 저궤도위성 강수자료를 합성하기 위한 합성 영역과 시간을 선택하고 상기 선택된 합성 영역과 시간을 포함하는 상기 적어도 하나 이상의 저궤도위성 강수자료를 상기 강수자료 수집부로부터 추출하는 저궤도위성 강수자료 추출부;상기 추출된 적어도 하나 이상의 저궤도위성 강수자료를, 상기 정지궤도위성 강수자료 및 RAR 강수자료와 시공간을 상호 일치시키는 전처리를 수행하는 저궤도위성 강수자료 전처리부; 및상기 전처리된 적어도 하나 이상의 저궤도위성 강수자료와 RAR 강수자료를 기초로 분위 정규화 기법(quantile normalization) 을 이용하여 상기 저궤도위성 강수자료를 보정하는 저궤도위성 강수자료 보정부를 포함하는 다중위성 강수자료 합성 장치
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제 8 항에 있어서,상기 저궤도위성 강수자료 전처리부는상기 추출된 적어도 하나 이상의 저궤도위성 강수자료에서 상기 정지궤도위성 강수자료와 가장 가까운 시간대의 저궤도위성 강수자료를 추출하고,상기 정지궤도위성 강수자료의 위/경도에 가장 가까운 저궤도위성 강수자료의 강수값으로 상기 정지궤도위성 강수자료의 픽셀값을 저장하는 다중위성 강수자료 합성장치
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제 9 항에 있어서,상기 저궤도위성 강수자료 전처리부는상기 정지궤도위성 강수자료의 위/경도와 상기 저궤도위성 강수자료의 위/경도의 차이값의 합이 미리 설정된 문턱값보다 작도록 상기 저궤도위성 강수자료의 강수값을 추출하고 이를 상기 정지궤도위성 강수자료의 픽셀값으로 저장하는 다중위성 강수자료 합성장치
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제 8 항에 있어서,상기 저궤도위성 강수자료 보정부는상기 RAR 강수자료와 상기 저궤도위성 강수자료의 확률밀도함수(probability density function;PDF) 를 각각 산출하고,상기 확률밀도함수를 적분하여 상기 RAR 강수자료와 저궤도위성 강수자료의 누적 밀도 함수(cumulative density function;CDF)를 각각 산출하고,상기 산출된 누적 밀도 함수를 이용하여 상기 저궤도위성 강수자료의 확률 분포를 상기 RAR 강수자료의 확률분포에 사상시키는 다중위성 강수자료 합성 장치
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제 8 항에 있어서,상기 저궤도위성 강수자료 합성부는상기 보정된 적어도 하나 이상의 저궤도위성 강수자료에 소정의 가중치를 적용후 합성하여 제 1 합성장을 생성하는 가중치 합성부; 상기 제 1 합성장의 기준시간으로부터 소정시간 앞/뒤의 저궤도위성 강수자료를 추출하고 상기 추출된 저궤도위성 강수자료를 기초로 상기 기준시간의 예측장을 생성하는 모핑 및 내삽부; 및상기 제 1 합성장과 상기 예측장을 결합하여 제 2 합성장을 생성하는 합성장 생성부를 더 포함하는 다중위성 강수자료 합성장치
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제 12 항에 있어서,상기 가중치 합성부는,상기 보정된 저궤도위성 강수자료의 강수값을 기초로 정확도를 산출하고, 상기 산출된 정확도를 기초로 아래 수학식에 따라 i 번째 저궤도위성의 가중치인 ui=vi/W 를 산출하는 다중위성 강수자료 합성장치
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14
제 13 항에 있어서,상기 가중치 합성부는,상기 산출된 가중치를 아래 수학식에 따라 상기 적어도 하나 이상의 저궤도위성 강수자료에 적용하여 상기 제 1 합성장을 생성하는 다중위성 강수자료 합성장치
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15
제 12 항에 있어서,상기 모핑 및 내삽부는,상기 정지궤도위성 강수자료로부터 IR 이동벡터를 산출하고,상기 추출된 저궤도위성 강수자료를 상기 IR 이동벡터를 이용하여 전방/후방으로 이동시킨 예측장을 생성하고,상기 생성된 예측장 각각에 소정의 가중치를 적용후 결합하여 모핑된 예측장을 생성하는 다중위성 강수자료 합성장치
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16
제 15 항에 있어서,상기 모핑 및 내삽부는,복수개의 다른 시간대의 정지궤도위성 강수자료를 추출 및 정규화하고, 미리 저장된 단일 상수벡터 또는 이동벡터를 초기 IR 이동벡터로 설정하고, 상기 초기 IR 이동벡터를 기초로 상기 정규화된 복수개의 다른 시간대의 정지궤도위성 강수자료 사이의 차이와 상기 IR 이동벡터의 평활값으로 비용함수를 산출하고,상기 비용함수를 최소화하여 IR 이동벡터를 산출하는 것인 다중위성 강수자료 합성장치
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적어도 하나 이상의 기상 레이더 및 저궤도위성과 정지궤도 위성으로부터의 강수자료를 합성하는 다중위성 강수자료 합성방법으로서,상기 강수자료를 합성하기 위한 합성영역과 시간을 선택하고 상기 선택된 합성영역과 시간을 포함하는 적어도 하나 이상의 저궤도위성 강수자료, 기상레이더 강수자료 및 정지궤도위성 강수자료를 추출하고,상기 추출된 저궤도위성 강수자료, 상기 정지궤도위성 강수자료 및 기상레이더 강수자료의 시공간 및 해상도를 상호 일치시키는 전처리를 수행하고,상기 전처리된 기상레이더 강수자료를 이용하여 상기 전처리된 저궤도위성 강수자료 및 정지궤도위성 강수자료를 보정하고,상기 보정된 적어도 하나 이상의 저궤도위성 강수자료를 상호 합성하여 저궤도위성 합성장을 생성하고,상기 보정된 정지궤도위성 강수자료와 상기 저궤도위성 합성장과 결합하는 다중위성 강수자료 합성 방법
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제 17 항에 있어서,상기 기상레이더 강수자료는 AWS(Automatic weather station) 로 보정된 지상 레이더 강수자료로서 RAR(Radar-AWS Raiinrate) 강수자료인 다중위성 강수자료 합성 방법
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제 18 항에 있어서,상기 전처리를 수행하는 것은,상기 RAR 강수자료의 레이더 에코영역과 매칭되는 상기 정지궤도 위성 강수자료 내의 픽셀을 추출하고, 상기 RAR 강수자료를 상기 추출된 정지궤도위성 강수자료 내의 픽셀과 동일하게 공간을 일치시킴으로써 상기 RAR 강수자료와 상기 정지궤도위성 강수자료의 시공간 및 해상도를 일치시키고,상기 저궤도위성 강수자료에서 상기 정지궤도위성 강수자료와 가장 가까운 시간대의 저궤도위성 강수자료를 추출하고, 상기 정지궤도위성 강수자료의 위/경도에 가장 가까운 저궤도위성 강수자료의 강수값을 상기 정지궤도위성 강수자료 내의 픽셀값으로 저장하여 상기 저궤도위성 강수자료와 정지궤도위성 강수자료의 시공간 및 해상도를 일치시키는 것인 다중위성 강수자료 합성방법
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제 19 항에 있어서,상기 RAR 강수자료를 상기 추출된 정지궤도위성 강수자료 내의 픽셀과 동일하게 공간을 일치시키는 것은, 아래 수학식에 따라 상기 정지궤도 위성 강수자료의 픽셀을 중심으로 ±0
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제 19 항에 있어서,상기 저궤도위성 강수자료와 정지궤도위성 강수자료의 시공간 및 해상도를 일치시키는 것은,상기 정지궤도위성 강수자료의 위/경도와 상기 저궤도위성 강수자료의 위/경도의 차이값의 합이 미리 설정된 문턱값보다 작도록 상기 저궤도위성 강수자료의 강수값을 추출하고 이를 상기 정지궤도위성 강수자료의 픽셀값으로 저장하는 다중위성 강수자료 합성방법
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제 18 항에 있어서,상기 전처리된 저궤도위성 강수자료 및 정지궤도위성 강수자료를 보정하는 것은,상기 RAR 강수자료, 정지궤도위성 강수자료 및 저궤도위성 강수자료의 확률밀도함수(probability density function;PDF) 를 각각 산출하고,상기 확률밀도함수를 적분하여 상기 RAR 강수자료, 정지궤도위성 강수자료 및 저궤도위성 강수자료의 누적 밀도 함수(cumulative density function;CDF)를 각각 산출하고,상기 산출된 누적 밀도 함수를 이용하여 상기 정지궤도위성 강수자료 및 저궤도위성 강수자료의 확률 분포를 상기 RAR 강수자료의 확률분포에 사상시키는 다중위성 강수자료 합성 방법
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23
제 22 항에 있어서,상기 정지궤도위성 강수자료 및 저궤도위성 강수자료의 확률 분포를 상기 RAR 강수자료의 확률분포에 사상시키는 것은,아래 수학식에 따라 상기 RAR 강수자료의 누적 밀도 함수에 역함수를 취하여 상기 정지궤도위성 강수자료 및 저궤도위성 강수자료의 강수값을 보정하는 것인 다중위성 강수자료 합성 방법
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제 17 항에 있어서,상기 저궤도위성 합성장을 생성하는 것은,상기 보정된 적어도 하나 이상의 저궤도위성 강수자료에 소정의 가중치를 적용후 합성하여 제 1 합성장을 생성하고, 상기 제 1 합성장의 기준시간으로부터 소정시간 앞/뒤의 저궤도위성 강수자료를 추출하고 상기 추출된 저궤도위성 강수자료를 기초로 상기 기준시간의 예측장을 생성하고,상기 제 1 합성장과 상기 예측장을 결합하여 제 2 합성장을 생성하고 상기 제 2 합성장을 상기 저궤도위성 합성장으로 저장하는 것인 다중위성 강수자료 합성방법
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제 24 항에 있어서,상기 보정된 저궤도위성 강수자료의 강수값을 기초로 정확도를 산출하고, 상기 산출된 정확도를 기초로 아래 수학식에 따라 상기 소정의 가중치로서, i 번째 저궤도위성의 가중치인 ui=vi/W를 산출하는 것을 더 포함하는 다중위성 강수자료 합성방법
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제 25 항에 있어서,상기 제 1 합성장을 생성하는 것은,상기 산출된 가중치를 아래 수학식에 따라 상기 적어도 하나 이상의 저궤도위성 강수자료에 적용하여 생성하는 것인 다중위성 강수자료 합성방법
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제 24 항에 있어서,상기 예측장을 생성하는 것은,상기 정지궤도위성 강수자료로부터 IR 이동벡터를 산출하고,상기 추출된 저궤도위성 강수자료를 상기 IR 이동벡터를 이용하여 전방/후방으로 이동한 예측장을 생성하고,상기 생성된 예측장 각각에 소정의 가중치를 적용후 결합하여 모핑된 예측장을 생성하는 것인 다중위성 강수자료 합성방법
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제 27 항에 있어서,상기 IR 이동벡터를 산출하는 것은,복수개의 다른 시간대의 정지궤도위성 강수자료를 추출 및 정규화하고, 미리 저장된 단일 상수벡터 또는 이동벡터를 초기 IR 이동벡터로 설정하고, 상기 초기 IR 이동벡터를 기초로 상기 정규화된 복수개의 다른 시간대의 정지궤도위성 강수자료 사이의 차이와 상기 IR 이동벡터의 평활값으로 비용함수를 산출하고,상기 비용함수를 최소화하여 상기 IR 이동벡터를 산출하는 것인 다중위성 강수자료 합성방법
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