미기상해석모듈의 객체기반-진단평가를 위한 객체식별알고리즘

An Object Identification Algorithm for Method of Object Based Diagnostic Checking and Evaluation of Micro Scale Weather Analysis Module: Application to Change Analysis of Precipitation in Northeastern Asia

미기상해석모듈(micro scale weather analysis module)이란 복사에너지, 열, 습도 등의 순환을 시-공간적으로 세밀하게 설명하고 모의실험 할 수 있도록 개발한 초고분해능(이내)의 기상모델이다. 본 논문은 현재 기상학 분야에서 널리 사용되고 있는 기상모델(이상의 해상도)의 진단 및 평가도구인 MODE(method for object based diagnostic and evaluation)에 사용된 객체식별알고리즘을 벤치마킹하여 미기상해석모듈의 정확성에 대한 진단·평가에 적절한 객체식별알고리즘을 개발하였다. 개발된 객체식별알고리즘은 미기상현상을 시-공간적인 특성에 맞게 재현하는 지를 검증하는데 시계열공간분석 검정법을 사용하여 MODE와의 차별성을 두었다. 또한 동북아의 한국, 중국, 일본, 몽골, 러시아 지역을 포함한 강수량시계열 자료에 미기상해석모듈 출력물의 정확성을 시-공간적 특성에 맞게 평가할 수 있는 평가통계 및 객체식별방법을 적용하였다. 사례연구를 통해 제안된 알고리즘이 미기상해석모듈의 진단 및 평가뿐 아니라 기상시계열의 시-공간적 변동추이 검증, 기상예측모델의 비교 등에도 적용될 수 있는 응용성과 유용성을 가진 비모수적 기법임을 보였다.

A microscale weather analysis module is a weather research and predicting model for simulating and explaining spatio-temporal short-lived atmospheric phenomena smaller than mesoscale (about 1 or less) such as radiant energy, thermal energy, humidity, and so on. This paper develops an object-identification algorithm useful for diagnosis and evaluation of the microscale weather analysis module. This is an extention of a algorithm used in MODE (method for object based diagnostic and evaluation) which is operating in advanced countries for the purpose of evaluation of the weather analysis modules. The suggested algorithm is different from the one in MODE in that the former uses spatio-temporal test and measure in order to verify the correctness of the module, while the latter does not use. A real data application of the algorithm demonstrates that its utility is flexible enough for applying to verifying spatio-temporal trend of change, comparing prediction models, and so on.