해수유동모델 검증을 위한 오차평가방법 비교 연구 (Skill Assessments for Evaluating the Performance of the Hydrodynamic Model)

서지정보

· 발행기관 : 한국해양환경·에너지학회
· 수록지 정보 : 한국해양환경•에너지학회지 / 14권 / 2호 / 107 ~ 113페이지
· 저자명 : 김태윤, 윤한삼

초록

해수유동모델의 검증 및 평가를 위해 적용되는 또는 적용가능한 10종류의 모델 오차평가방법 - 네가지의 정량적 평가방법(절대평균오차, 평균제곱근 오차, 상대적 절대평균오차, 백분율모델오차)과 여섯가지의 정성적 평가방법(상관계수, 신뢰지수, 일치지수, 모델효율성, 비용함수, 잔여량계수) -을 소개하고, 실제 조위, 유속, 염분관측치와 3차원 곡선형 모델(CH3D)에서 구해진 플로리다 하구에서의 수치해에 이들 모델 오차평가방법들을 적용하였다. 조위 및 유속평가시 절대평균오차, 평균제곱근 오차, 상대적 절대평균오차, 상관계수, 일치지수, 모델효율성, 비용함수, 잔여량계수 등이 적합하였다. 그리고 염분평가시 절대평균오차, 평균제곱근 오차, 상대적 절대평균오차, 백분율모델오차, 상관계수, 신뢰지수, 비용함수, 잔여량계수 등의 사용이 타당하였다. 정량/정성적 평가방법들이 서로 유사한 평가경향을 보여 줌으로써, 상호간의 신뢰성도 보여 주었다. 다양한 모델 오차평가방법을 통하여 계산된 평가값을 토대로, 본 연구에서는 조위, 유속, 염분이 잘 재현된 해수유동모델의 평가범위를 제시하였다. 조위의 경우 상대적 절대평균 오차는 10%이내, 상관계수는 0.95이상, 일치지수는 0.98이상, 모델효율성은 0.93이상, 비용함수는 0.21이내이며, 유속의 경우 상대적 절대평균오차는 20%이내, 상관계수는 0.7이상, 일치지수는 0.8이상, 모델효율성은 0.5이상, 비용함수는 0.5이내이며, 염분의 경우 상대적 절대평균오차와 백분율모델오차는 10%이내, 상관계수는 0.9이상, 신뢰지수는 1.15이내, 비용함수는 0.1이내 이다.

영어초록

To evaluate the performance of the hydrodynamic model, we introduced 10 skill assessments that are assorted by two groups: quantitative skill assessments (Absolute Average Error or AAE, Root Mean Squared Error or RMSE, Relative Absolute Average Error or RAAE, Percentage Model Error or PME) and qualitative skill assessments (Correlation Coefficient or CC, Reliability Index or RI, Index of Agreement or IA, Modeling Efficiency or MEF, Cost Function or CF, Coefficient of Residual Mass or CRM). These skill assessments were applied and calculated to evaluate the hydrodynamic modeling at one of Florida estuaries for water level, current, and salinity as comparing measured and simulated values. We found that AAE, RMSE, RAAE, CC, IA, MEF, CF, and CRM are suitable for the error assessment of water level and current, and AAE, RMSE, RAAE, PME, CC, RI, IA, CF, and CRM are good at the salinity error assessment. Quantitative and qualitative skill assessments showed the similar trend in terms of the classification for good and bad performance of model. Furthermore, this paper suggested the criteria of the “good” model performance for water level, current, and salinity. The criteria are RAAE < 10%, CC > 0.95, IA > 0.98, MEF > 0.93, CF < 0.21 for water level, RAAE < 20%, CC > 0.7, IA >0.8, MEF > 0.5, CF < 0.5 for current, and RAAE < 10%, PME < 10%, CC > 0.9, RI < 1.15, CF < 0.1 for salinity.

참고자료

· 없음