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X-밴드 이중편파 레이더 변수를 이용한 과대굴절에코 제거 KCI 등재

Removal of Super-Refraction Echoes using X-band Dual-Polarization Radar Parameters

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/366990
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한국지구과학회지 (The Journal of The Korean Earth Science Society)
한국지구과학회 (The Korean Earth Science Society)
초록

레이더 빔의 과대굴절현상은 수증기압과 기온의 특정한 연직적 대기 조건 하에 주로 발생한다. 과대굴절에 의해 발생하는 이상전파에코는 레이더 영상에서 강수에코로 자주 오인되기 때문에 자료품질 과정에서 미리 제거될 필요가 있다. 이를 위하여 X밴드 이중편파레이더 관측에서 비기상에코(과대굴절에코와 청천대기에코)와 기상에코의 영역에 있는 이중편파변수(차등반사도, 교차상관계수, 차등위상차) 자료들만을 수집하여, 반사도와 이중편파변수들과의 관계성 및 그룹함수에 대해서 두 에코 유형을 비교하였다. 이들 이중편파변수에 텍스쳐 기법을 적용함으로써 비기상에코를 최대한 제거하는 X-밴드 이중편파레이더용 알고리즘을 개발하였다. 전반적으로 이 알고리즘은 이상전파에코를 비교적 잘 탐지하여 제거하였으며, 또한 전라남도 진도에 위치한 S밴드 단일편파레이더 영상 자료와 비교하여 정성적으로 평가되었다.

Super-refraction of radar beams tends to occur primarily under a particular vertical structure of temperature and water vapor pressure profiles. A quality control process for the removal of anomalous propagation (AP) ehcoes are required because APs are easily misidentified as precipitation echoes. For this purpose, we collected X-band polarimetric radar parameters (differential reflectivity, cross-correlation coefficient, and differential phase) only including nonprecipitation echoes (super-refraction and clear-sky ground echoes) and precipitation echoes, and compared the echo types regarding the relationships among radar reflectivities, polarimetric parameters, and the membership functions. We developed a removal algorithm for the non-precipitation echoes using the texture approach for the polarimetric parameters. The presented algorithm is qualitatively validated using the S-band Jindo radar in Jeollanam-do. Our algorithm shows the successful identification and removal of AP echoes.

목차
Abstract
 요 약
 서 론
 연구 자료
  X밴드 이중편파레이더의 특성
  연구 사례와 자료 추출
  이상전파에코와 강수에코 영상 비교
  반사도
  차등반사도
  교차상관계수
  차등위상차
  이중편파변수 빈도 분포
  차등반사도와 반사도의 빈도분포
  교차상관계수와 반사도의 빈도 분포
  반사도와 차등위상차의 빈도분포
 밀도함수 분석
  이상전파에코 제거 알고리즘
  이상전파에코 제거 알고리즘 개발
  이상전파에코 제거 알고리즘 적용
  진도 S밴드 단일편파레이더와의 검증
 요약 및 결론
 References
저자
  • 서은경(공주대학교 지구과학교육과) | Eun-Kyoung Seo (Department of Earth Science Education, Kongju National University) Corresponding author
  • 김동영(한국교육과정평가원 대학수학능력시험본부) | Dong Young Kim (Divison of College Scholastic Ability Test, Korea Institute for Curriculum and Evaluation)