The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences (한국전자통신학회논문지)

Korea Institute of Electronic Communication Science (한국전자통신학회)
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Acquisition Rate and Accuracy According to Wind Vector Calculation Method of Remote Sensing

원격탐사의 바람벡터 산출 방법에 따른 자료 수집률과 정확도

  • 김유진 (부경대학교 환경대기과학전공) ;
  • 권병혁 (부경대학교 환경대기과학전공)
  • Received : 2023.08.02
  • Accepted : 2023.10.17
  • Published : 2023.10.31
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Abstract

Wind profiler and wind lidar produce a vertical profile of winds in high spatiotemporal resolution in the atmospheric boundary layer. The wind lidar makes the wind vector using DBS (Doppler Beam Swinging) and VAD (Velocity Azimuth Display) methods. The DBS method has the advantage of obtaining a wind profile with a fast scan time. On the other hand, there is a restriction that requires at least two beams including vertical beam, which causes a decrease in the data acquisition rate. The VAD method was improved to produce more wind vector of the wind profiler as well as the wind lidar, which generally uses 5 beams. Fourier series was estimated with the radial velocity by the DBS method and wind vector was determined by setting the azimuth interval and applying the radial velocity by the Fourier series to the VAD method. The wind vectors were retrieved at the altitude where the wind was not calculated by the DBS method, and the results of the two methods were consistent.

윈드프로파일러와 윈드라이다는 대기경계층에서 시공간 고해상도 바람의 연직분포를 산출한다. 윈드라이다는 DBS(Doppler Beam Swinging)와 VAD(Velocity Azimuth Display) 방법으로 바람 벡터를 산출한다. DBS 방법은 빠른 스캔 시간으로 바람 프로파일을 획득할 수 있다는 장점이 있다. 반면에 연직 빔을 포함한 최소한 두 빔이 필요한 제약이 있어서 자료 수집률 저하의 원인이 된다. 일반적으로 다섯 빔을 사용하는 윈드프로파일러의 자료 수집률을 향상하기 위해 VAD 방식을 개선하였다. 먼저 DBS 방식의 시선속도 자료로 Fourier series를 산출하였다. 방위각 간격을 결정하여 Fourier series로 계산한 시선속도를 VAD 방식에 적용하여 고도별 바람을 산출하였다. DBS 방식으로 바람을 산출하지 못한 고도에서도 바람 벡터를 산출하였고, 두 방식의 결과가 일치하였다.

Keywords

Acknowledgement

이 논문은 부경대학교 자율창의학술연구비(2023년)에 의하여 연구되었습니다. 라이다 자료는 국립기상과학원 기상응용연구부에서 제공하였습니다.

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