시정계 자료 특성을 고려한 시정계 자료 품질검사 기법 개발 (Development of Quality Control Method for Visibility Data Based on the Characteristics of Visibility Data)

서지정보

· 발행기관 : 대한원격탐사학회
· 수록지 정보 : 대한원격탐사학회지 / 36권 / 5호 / 707 ~ 723페이지
· 저자명 : 오유주, 서명석

초록

본 연구에서는 현재 기상청에서 운용중인 시정계 자료의 시공간대표성 및 정확도를 개선하기 위해, 다단계 결정나무 품질검사(decision tree QC) 방법을 개발하고 3년간(2016.03-2019.02) 시정계 자료에 적용하였다. 개발된 QC 방법의 정성적 및 정량적 검증을 위해 기상청에서 제공하는 시정계 자료 및 목측 자료 그리고 노르웨이 기상청의 QC 방법을 사용하였다. 1단계에서는 물리적 범위 초과 및 결측 검사를 수행하여 결측 및 비정상 자료의 합이 총 자료의 10%를 초과하면 해당 지점은 다음 QC에서 제거하였다. 2단계에서는 시정이 시간적으로 연속성 있게 변한다는 가정하에 시간적 연속성 검사를 수행하였고, 임계값을 동적으로 설정하였다. 3단계에서는 시정이 공간적으로 연속성 있게 변한다는 가정하에 공간적 연속성 검사를 수행하였다. 4단계에서는시정계의 정확도가 시정에 반비례한 점을 고려한 가중평균법으로 10분 주기 시정자료를 산출하였다. 시정계가 처음으로 도입 운용되는 점으로 인해 전체 시정계 자료 중 약 10% 정도가 1단계에서 제거되었다. 또한 안개발생 주변 지역에서는 시정의 공간적 변동성이 연속성 검사를 수행할 수 없을 정도로 매우 크기 때문에 3단계는 적용하지 않았다. 본 연구에서 개발한 QC 방법을 정성적, 정량적 검증한 결과, 초기 자료에 포함된 이상치들이 상당부분 제거되고 시정의 순간적 변동성이 완화됨을 보였다. 또한 목측자료 및 노르웨이 기상청 QC 방법을 이용한 간접적 검증 결과 본 연구에서 개발한 QC 방법이 시정계 자료 품질검사기법으로 사용이 가능함을 제시하였다.

영어초록

In this study, a decision tree type of quality control (QC) method was developed to improve the temporal-spatial representation and accuracy of the visibility data being operated by the Korea Meteorological Administration (KMA). The quality of the developed QC method was evaluated through the application to the 3 years (2016.03-2019.02) of 290 stations visibility data. For qualitative and quantitative verification of the developed QC method, visibility and naked-eye data provided by the KMA and QC method of the Norwegian Meteorological Institute (NMI) were used. Firstly, if the sum of missing and abnormal data exceeds 10% of the total data, the corresponding point was removed. In the 2nd step, a temporal continuity test was performed under the assumption that the visibility changes continuously in time. In this process, the threshold was dynamically set considering the different temporal variability depending on the visibility. In the 3rd step, the spatial continuity test was performed under the assumption of spatial continuity for visibility. Finally, the 10-minute visibility data was calculated using weighted average method, considering that the accuracy of the visibility meter was inversely proportional to the visibility. As results, about 10% of the data were removed in the first step due to the large temporal-spatial variability of visibility. In addition, because the spatial variability was significant, especially around the fog area, the 3rd step was not applied. Through the quantitative verification results, it suggested that the QC method developed in this study can be used as a QC tool for visibility data.

참고자료

· 없음