칼만 필터를 이용한 실시간 조위 예측

the On-Line Prediction of Water Levels using Kalman Filters

본 논문은 차분형 천수방정식을 확장 칼만 필터로 변환하여 조석 예측을 시도하였다. 필터는 바닥마찰과 바람응력, 매개변수를 무작위 변수로 하는 추계학적 모형으로 구성되었으며 조위 및 유속과 함께 추정되도록 하였다. 물리적인 상황의 변화에 적응하도록 각 추정치들은 전파되고, 갱신된다. 본 모형에 서해안의 실측자료를 적용하여 조위의 예측을 실시한 결과, 이상 고조 기간동안에도 만족한 성과를 거두었다.

In this paper a discrete extended Kalman filter for the tidal prediction has been developed. The filter is based on a set of difference equations derived from the one dimensional shallow water equations using the finite difference scheme proposed by Lax-Wendroff. The filter gives estimates of the water level and water velocity, together with the parameters in the model which essentially have a random character, e.g. bottom friction and wind stress. The estimates are propagated and updated by the filter when the physical circumstances change. The Kalman-filter is applied to field data gathered in the coastal area alon the West Sea and it is shown that the filter gives satisfactory results in forecasting the waterlevels during storm surge periods.