KMA 기상부이 자료를 이용한 파형경사 분포함수 추정
Density Estimation of the Wave Steepness Using the KMA Buoy Data
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초록
KMA 해상부이 자료를 이용하여 우리나라 연안의 파형경사 분포함수를 추정하고 분석하였다. 분포 추정은다수의 첨두와 변곡 형태를 반영할 수 있는 Gauss 혼합 분포 함수를 이용하였으며, 매개변수 추정은 최우도법 기반EM 알고리즘을 이용하였다. 최종 추정된 분포는 왜도계수를 기준으로 판단하는 경우, 서귀포(St.14) 지점을 제외하고 모두 오른쪽으로 치우친 분포형태를 보였으며, 전반적으로 2~3개의 조합으로 이루어지는 혼합 분포가 적합한 것으로 파악되었다. 또한 분포 형태는 관측 해역에 따라 차이를 보이고 있으나, 관측 지점과 수심의 영향과는 무관한것으로 파악되었다. 또한 파고-주기의 조합으로 파생된 파형경사 변수는 선형상관계수, 순위상관계수 보다는 비선형상관을 판단하는 최대정보계수 수치가 매우 높은 상관을 보이는 것으로 파악되었다.
Abstract
The Korean coast’s wave steepness (or slope) distribution function was estimated and analyzed using KMA ocean buoy data. The distribution was estimated using the Gaussian mixture distribution function that can reflect multiple peaks and inflection patterns, and the parameter estimation was performed using the maximum likelihood-based EM algorithm. The final estimated distribution shape, when judged based on the skewness coefficient, showed a distribution form skewed to the right in all cases except for the Seogwipo (St. 14) station, and it was determined that a distribution consisting of 2~3 mixtures was appropriate overall. In addition, the distribution form showed differences depending on the monitoring stations, but it was determined that it was unrelated to the effects of the observation point and water depth. In addition, the wave steepness variables derived from the wave height and period combination showed a very high correlation in the maximum information coefficient value that judges nonlinear correlation rather than the linear correlation coefficient and rank correlation coefficients between wave height and period data.