이산형 웨이블릿 변환을 통한 조위 자료 내 파고 성분 분리
Decomposition of Wave Components in Sea Level Data using Discrete Wavelet Transform
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초록
본 연구에서는 울산광역시 태화강 유역의 연안 지역을 대상으로 이산형 웨이블릿 변환을 이용하여 연안 지역의 파고의 영향성을 검토하였다. 이를 위해 Daubechies 7의 기저함수 및 Curve Fitting 함수를 이용하여 조위 자료를 분리한 결과 세분화 성분내 반일주조성분(), 일주조성분( )의 단주기 성분 및 최종 분해된 근사 성분()에서는 1년 주기의 장주기 성분을 확인하였다. 6단계로 분해된 조위 자료는 자기상관분석 및 푸리에 변환을 통해 주기성을 가지는 조석 성분과 비주기성을 가지는 파고성분으로 구분하였다. 최종적으로 조위 자료 내 조석 성분은 66% 및 파고 성분은 34%로 구성되어 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과를 활용한다면, 파고의 영향을 고려한 연안 지역 홍수 관리의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
Abstract
In this study, we investigated the effect of wave height in coastal areas using discrete wavelet transform in Taehwa river basin in Ulsan. Through the decomposition result of tide data using daubechies level 7 wavelet and Curve Fitting Function, we confirmed that detail components of and were semidiurnal and diurnal components and approximation component() was the long period of lunar fortnight constituent. The decomposed tide data in six level was divided into tide component with periodicity and wave component with non-periodicity using autocorrelation function and fourier transform. Finally, we confirmed that the tide component is consisted 66% and wave component is consisted 34%. So, we quantitatively assessed the effect of wave on coastal areas. The result could be used for coastal flood risk management considering the effect of wave.
참고문헌 (25)
- Peyman Abbaszadeh, "Improving Hydrological Process Modeling Using Optimized Threshold-Based Wavelet De-Noising Technique", Water Resources Management, 30(5), pp.1701~1721 (2016), Springer Science and Business Media LLC[DOI]
- 안새결, "관측자료에 기반한 미래 해수위 예측 및 연안지역 침수위험면적 분석 - 부산시 해운대구 일대를 대상으로 -", 환경영향평가, 26(6), pp.445~456 (2017), 한국환경영향평가학회[DOI]
- Baron Fourier, J. B. J., "Théorie analytique de la chaleur" (1822), F. Didot
- Wei-Bo Chen, "Modeling Flood Inundation Induced by River Flow and Storm Surges over a River Basin", Water, 6(10), pp.3182~3199 (2014), MDPI AG[DOI]
- Euler, L., "Introductio in analysin infinitorum (Vol. 2)", MM Bousquet
- Alfred Haar, "Zur Theorie der orthogonalen Funktionensysteme", Mathematische Annalen, 69(3), pp.331~371 (1910), Springer Science and Business Media LLC[DOI]
- Han, HC, "Inundation Analysis of Coastal Urban Area Considering Sea Level Rise and Overflow of Drainage System Under Climate Change", Master, pp.2015
- 강주환, "국내 연안의 해일강도 특성", 한국해안·해양공학회논문집, 23(6), pp.458~465 (2011), 한국해안,해양공학회
- 강주환, "웨이블릿방법을 이용한 조위편차 성분 분리 및 단주기 특성 분석", 한국해안·해양공학회논문집, 25(3), pp.165~171 (2013), 한국해안,해양공학회[DOI]
- 김호균, "한국연안 일평균 조위편차의 시공간적 변동 특성", 해양환경안전학회지, 19(6), pp.561~569 (2013), 해양환경안전학회[DOI]
- 권현한, "Wavelet Transform을 이용한 수문시계열 분석", 한국수자원학회 논문집, 38(6), pp.439~448 (2005), 한국수자원학회
- Myungjin Lee, "Decomposition of Water Level Time Series of a Tidal River into Tide, Wave and Rainfall-Runoff Components", Water, 10(11), pp.1568~ (2018), MDPI AG[DOI]
- Lee, SY, "Numerical Analysis of the likelihood of secondary flooding characteristics of coastal areas by the storm via a drainage system", Master, pp.2016
- 이성대, "연안 습지식생에 의한 파랑감쇠 특성", 한국습지학회지, 18(1), pp.84~93 (2016), 한국습지학회
- Jijian Lian, "Optimal management of the flooding risk caused by the joint occurrence of extreme rainfall and high tide level in a coastal city", Natural Hazards, 89(1), pp.183~200 (2017), Springer Science and Business Media LLC[DOI]
- R. Maheswaran, "Comparative study of different wavelets for hydrologic forecasting", Computers & Geosciences, 46, pp.284~295 (2012), Elsevier BV[DOI]
- J. Morlet, "Wave propagation and sampling theory—Part II: Sampling theory and complex waves", GEOPHYSICS, 47(2), pp.222~236 (1982), Society of Exploration Geophysicists[DOI]
- G. Muraleedharan, "Modelling significant wave height distributions with quantile functions for estimation of extreme wave heights", Ocean Engineering, 54, pp.119~131 (2012), Elsevier BV[DOI]
- C. E. Shannon, "A Mathematical Theory of Communication", Bell System Technical Journal, 27(3), pp.379~423 (1948), Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)[DOI]
- Climate change 2013: the physical science basis. Intergovernmental panel on climate change, "Stocker, T. F.", Intergovernmental panel on climate change, working group I contribution to the IPCC fifth assessment report (AR5), ~ (2013)
- Wamsley, T. V., "The potential of wetlands in reducing storm surge", Ocean Engineering, 37(1), pp.59~68 (2010)
- Wang, W., "Wavelet network model and its application to the prediction of hydrology", Nature and Science, 1(1), pp.67~71 (2003)
- Kui Xu, "Joint Probability Analysis of Extreme Precipitation and Storm Tide in a Coastal City under Changing Environment", PLoS ONE, 9(10), pp.e109341~ (2014), Public Library of Science (PLoS)[DOI]
- 윤성범, "폭풍해일과 강우에 의한 해안 도시 범람 수치모의를 위한 우수관망 수치모형의 개발", 한국해안·해양공학회논문집, 26(5), pp.292~299 (2014), 한국해안,해양공학회[DOI]
- Feifei Zheng, "Modeling dependence between extreme rainfall and storm surge to estimate coastal flooding risk", Water Resources Research, 50(3), pp.2050~2071 (2014), American Geophysical Union (AGU)[DOI]