데이터베이스 및 연산기능을 가진 제어서버에 의해 수행되는 클로로필 농도 예측시스템으로서, 월 평균 클로로필 농도를 계산하는 클로로필 농도 계산부; 격자화된 관측자료 또는 모델자료를 이용하여, 인공위성 클로로필 농도 자료와 동일 기간의 모드수 부피를 계산하는 부피 계산부; 상기 모드수 부피와 표층 클로로필 농도 간의 월별 상관관계를 분석하는 제1 상관관계 분석부; 상기 모드수 부피와 클로로필 농도 간의 시간지연 상관관계를 분석하는 제2 상관관계 분석부; 및 제2 상관관계 분석부에서 분석된 시간지연 상관관계 계수의 공간패턴을 분석하는 공간패턴 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 클로로필 농도 예측시스템.

청구항 1에 있어서, 상기 클로로필 농도 계산부에서, 월 평균 클로로필 농도는 자료의 평활화를 위해 관측 기간 동안 각 월의 전후로 한 달을 포함하여 평균하여 자료를 재구성하여 다음 수학식 1로 산출되는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 클로로필 농도 예측시스템.[수학식 1] (여기서, rChlam-1 는 (m-1)월의 월평균 클로로필 농도를 의미한다. rChlam 는 m월의 월평균 클로로필 농도를 의미한다. rChlam+1 는 (m+1)월의 월평균 클로로필 농도를 의미한다. m 는 클로로필 농도의 월을 의미한다. Chlam 는 평활화된 월평균 클로로필 농도를 의미한다. )

청구항 1에 있어서, 상기 부피 계산부는, 각 년도별로 모드수가 가장 많이 존재하는 월의 부피를 계산하고, 다음 수학식 2 내지 수학식 4에 따라 시계열 자료를 구성하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 클로로필 농도 예측시스템.[수학식 2] [수학식 3] [수학식 4] (여기서, A와 B는 모드수(mode water)의 필요 조건을 의미한다. Temp는 모드수(mode water)의 형성 지역의 격자화된 자료들의 각 격자별 수온을 의미한다. z는 수심을 의미한다. Volmode 는 모드수(mode water)의 형성 지역 내 A, B의 두 조건을 만족하는 격자의 부피를 나타낸다.)

청구항 3에 있어서, 상기 모드수가 가장 많이 존재하는 월은해양이 북태평양인 때에는 1~3월인 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 클로로필 농도 예측시스템.

청구항 3에 있어서, 격자화된 모드수 형성지역의 각 격자의 부피(Volmode)는 모드수 조건을 만족하는 격자의 수평 및 수직 격자의 길이를 곱하여 다음 수학식 5으로 계산되며, 모드수 부피(Voltot)는 다음 수학식 7로 계산되는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 클로로필 농도 예측시스템.[수학식 5] [수학식 6] (여기서, dx 는 격자의 경도방향 길이를 나타낸다. dy는 격자의 위도방향 길이를 나타낸다. dz는 격자의 수직 길이를 나타낸다. k 는 모드수(mode water)의 형성 지역 내 모드수(mode water) 조건을 만족하는 격자의 총 개수를 의미한다. n은 모드수 형성 지역 내 모드수 조건을 만족하는 격자의 숫자를 나타낸다. Volmode 는 격자화된 모드수 형성지역에서 모드수 조건을 만족하는 격자의 격자 부피를 나타낸다. Voltot 는 모드수(mode water)의 형성 지역 내 모드수(mode water)의 총 부피를 의미한다.)

청구항 1에 있어서, 상기 제1 상관관계 분석부는, 다음 수학식 7 및 수학식 8을 이용하여, 모드수 부피와 클로로필 농도 간의 월별 상관관계()를 분석하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 클로로필 농도 예측시스템.[수학식 7] [수학식 8] (여기서, X는 모드수(mode water)의 형성 지역의 월평균 표층 클로로필 농도의 연 변동 값을 나타낸다. Y는 모드수(mode water) 형성 지역의 월 모드수(mode water) 부피의 연 변동 값을 나타낸다. rX,Y는 월별 클로로필 농도와 모드수(mode water) 부피의 상관계수를 나타낸다. μX, μY 는 월별 클로로필 농도와 모드수(mode water) 부피의 평균을 나타낸다. σX와 σY는 월별 클로로필 농도와 모드수(mode water) 부피의 표준편차를 나타낸다. i는 분석을 실시한 샘플의 숫자를 나타낸다. m은 상관관계 분석을 실시한 샘플의 개수를 나타낸다.)

청구항 6에 있어서, 다음 수학식 9에 따라, 상기 상관계수의 유의미성을 판별하는 95% 신뢰구간을 산정하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 클로로필 농도 예측시스템.[수학식 9] (여기서, t는 t-검정에서 검정 통계량을 나타낸다. m은 상관관계 분석 개월 수를 나타낸다. r은 95% 신뢰 구간에 해당하는 기준 상관계수 값을 의미하며 이것 보다 높은 상관계수를 보일 때 유의미하다고 정의한다. 95% 신뢰구간에 해당하는 t 는 ±2.201 이다.)

청구항 1에 있어서, 상기 제2 상관관계 분석부에서, 다음 수학식 10 및 수학식 10에 따라 시간지연 상관관계()를 분석하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 클로로필 농도 예측시스템.[수학식 10] [수학식 11] (여기서, Xt는 모드수(mode water)의 형성 지역에서 2월부터 t개월 후의 월 클로로필 농도의 연 변동 값을 의미한다. Y2는 모드수(mode water) 형성지역의 13월 모드수(mode water) 부피의 연 변동 값을 나타낸다. rtX,Y는 시간지연(time-lag)을 t개월 만큼 적용하였을때 클로로필 농도와 모드수(mode water) 부피의 상관계수를 나타낸다. μXt, μY2 는 2월부터 t개월 후의 월 클로로필 농도와 13월 모드수(mode water) 부피의 평균을 나타낸다. σXt와 σY2는 2월부터 t개월 후의 월 클로로필 농도와 1~3월 모드수(mode water) 부피의 표준편차를 나타낸다. i는 분석을 실시한 샘플의 숫자를 나타낸다. mt은 시간지연 상관관계 분석을 실시한 샘플의 개수를 나타낸다.)

청구항 8에 있어서, 모드수 형성지역의 원격지역에서 클로로필 농도는 다음 수학식 12 및 수학식 13에 따라 시간지연 상관관계()를 분석하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 클로로필 농도 예측시스템.[수학식 12] [수학식 13] (여기서, Xrt 는 원격 지역에서의 2월부터 t개월 후의 월 클로로필 농도의 연 변동 값을 의미한다. Y2는 모드수(mode water) 형성지역의 13월 모드수(mode water) 부피의 연 변동 값을 나타낸다. rtX,Y는 시간지연(time-lag)을 t개월 만큼 적용하였을때, 원격 지역에서의 클로로필 농도와 모드수(mode water) 부피의 상관계수를 나타낸다. μXt, μY3 는 3월부터 t개월 후의 원격 지역에서의 월 클로로필 농도와 13월 모드수(mode water) 부피의 평균을 나타낸다. σXt와 σY2는 2월부터 t개월 후의 원격 지역에서의 월 클로로필 농도와 13월 모드수(mode water) 부피의 표준편차를 나타낸다. i는 분석을 실시한 샘플의 숫자를 나타낸다. mt은 시간지연 상관관계 분석을 실시한 샘플의 개수를 나타낸다. 는 원격 지역에서 표층 수온 자료의 각 격자별 i년도 2월부터 t개월 후의 월 클로로필 농도 값을 의미한다. 는 모드수(mode water) 형성지역의 i년도 13월 모드수(mode water) 부피 값을 나타낸다.)

데이터베이스 및 연산기능을 가진 제어서버에 의해 수행되는 클로로필 농도 예측방법으로서, 상기 제어서버는 클로로필 농도 계산부가 기 설정된 관측 기간 동안의 월 평균 클로로필 농도를 계산하는 S100 단계; 모드수 부피 계산부가 격자화된 관측자료 또는 모델자료를 이용하여, 인공위성 클로로필 농도 자료와 동일 기간의 모드수 부피를 계산하는 S200 단계; 제1 상관관계 분석부가 상기 모드수 부피와 클로로필 농도 간의 월별 상관관계를 분석하는 S300 단계; 제2 상관관계 분석부가 상기 모드수 부피와 클로로필 농도 간의 시간지연 상관관계를 분석하는 S400 단계 ; 및 공간패턴 분석부가 제2 상관관계 분석부에서 분석된 시간지연 상관관계 계수의 공간패턴을 분석하는 S500 단계를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 클로로필 농도 예측방법.

하드웨어와 결합되어, 청구항 10 에 따른 모드수를 이용한 클로로필 농도 예측방법을 컴퓨터에 의해 실행시키기 위하여 컴퓨터가 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.