ODV를 이용한 자료 활용 가이드
· ODV 소개 TOP
Ocean Data View(ODV)는 alfred-Wegner Institute에서 개발한 해양자료를 분석하고 시각화 할 수 있는 소프트웨어 패키지이다. ODV를 사용하면 해양자료를 손쉽게 해양 프로파일, 산포도, 수직단면도, 수평분포도 등 다양한 그래프로 표출할 수 있으며, Windows, Mac OS, Linux, UNIX 시스템 등 다양한 운영체제에서 이용 가능하다.
ODV를 연구 및 교육 목적으로 사용할 경우에는 출처(‘Schlitzer, R., Ocean Data View, http://odv.awi.de, 2015.’)를 남기면 무료로 사용할 수 있지만, 상업적 또는 군사적 목적의 사용은 라이센스가 필요하다.
· ODV 설치 TOP
ODV 소프트웨어는 http://odv.awi.de에서 회원가입 후 다운로드 할 수 있다. 로그인 후 Software메뉴의 Download를 클릭하면 ODV Application에 접속 할 수 있는데, 이 곳에서 ODV 소프트웨어 설치파일 외에도 API, 기타 패키지와 샘플 자료를 다운로드 할 수 있다. 최신 설치 파일은 1_ODV_Application 폴더의 Latest_Version 폴더에서 운영체제 별로 제공된다.
사용하고 있는 운영체제에 맞춰 다운로드하면 되는데, 이번 튜토리얼에서는 Window기준으로 진행한다.
Windows폴더에서 64_bit 폴더에 들어가면 아래와 같은 화면이 나오는데, 그 중 odv_5.4.0_w64.exe 실행파일을 클릭하여 다운로드할 수 있다.
· ODV 자료형식 TOP
ODV에서 사용가능한 자료 파일의 형식은 *.txt, *.csv, *o4x, *.nc 등이 있으며, 하나의 입력 파일은 메타변수와 데이터변수로 구성되어 있다. 메타변수는 선박 및 정점 정보(이름, 위/경도, 타입), 관측 시간 정보가 필수 항목으로 정해져 있고, 사용자가 그 외 항목을 추가 할 수 있다. 데이터변수는 압력, 수온, 염분 등의 관측 값으로 그 중 하나를 중요변수로 정할 수 있다.
| 메타변수 | 추천 변수명 |
|---|---|
| 필수항목 | |
| 선박명(문자) | Cruise |
| 정점명(문자) | Station |
| 정점타입(문자) | Type |
| 관측시간 | yyyy-mm-ddThh:mm:ss |
| 위도(숫자) | Longitude[degrees_east] |
| 경도(숫자) | Latitude[degrees_north] |
| 선택항목 | |
| SeaDataNet 정점 ID(문자) | LOCAL_CDI_ID |
| SeaDataNet 기관 ID(숫자) | EDMO_code |
| 관측지점 수심(숫자) | Bot. Depth[m] |
| ... | |
| 추가적인 사용자 정의 메타변수 | |
JOISS는 ODV에서 사용할 수 있는 형식으로 자료 다운로드를 지원한다. JOISS 포탈의 관측자료 검색에서 자료를 조회하여 장바구니에 추가하면 csv형식의 데이터셋을 다운로드할 수 있다.
이번 튜토리얼에서는 2015년도 정선해양관측자료를 사용하였다.
검색어 입력 : 정선해양관측_2015
검색 결과 중 ‘정선해양관측_2015_profile_chemical_unknown’ 데이터셋의 체크박스를 클릭 후 ‘ADD TO BASKET’ 버튼을 클릭하면 장바구니 리스트에 추가된다. 추가된 데이터는 장바구니 페이지에서 다운로드할 수 있다.
· 해양자료 처리 TOP
(1) 해양자료 불러오기
ODV에서 해양자료를 불러오기 위해서 메뉴의 File→Open을 선택한 후, 파일 타입을 Data Files(*.txt *.csv *.o4x)로 설정한 후 불러올 자료를 선택하거나, 자료파일을 직접 ODV 프로그램 화면으로 드래그앤드롭하여 불러온다. 불러온 파일은 Spreadsheet File Properties에서 구분기호에 따라 컬럼이 나눠지며, 데이터 헤더를 제외한 데이터의 위치를 선택하여 데이터를 읽어온다. 그 후, Metadata and Data Variables에서 불러온 자료컬럼과 비교하여 메타변수와 데이터변수를 추가 및 편집하고 각 변수를 클릭하면 연결된 자료항목을 확인할 수 있다.
이와 같은 방법으로 하면 데이터 컬렉션은 해양자료를 해양자료가 위치한 경로에 생성이 되며 파일 자료와 동일한 이름을 갖게 된다. 만일, 데이터 컬렉션의 저장 위치와 파일명을 사용자가 지정하려 한다면, File→New 메뉴를 통해 컬렉션을 생성한 후 해양자료 파일을 불러온다.
자료를 불러온 후 아래 그림과 같이 ①구분자를 자료 형식에 맞게 지정하고 데이터 부분만 사용하기 위해 ②데이터가 시작하는 라인을 클릭한다. OK버튼을 누르고 나면 데이터 항목을 설정할 수 있는데, ③project_name부분은 항목이 아니기 때문에 ④Data Variables에서 빼준다.
자료를 처음 불러오면 전세계 범위로 표출이 된다. 정점이 있는 지역을 확대하기 위해서는 ctrl키를 누른 상태에서 범위를 드래그하여 설정하거나, 오른쪽 마우스를 클릭 후 ‘Full Domain’을 선택하면 된다.
(2) 베이스맵 변경하기
지도에서 마우스 우클릭→Properties...→Layers 탭으로 이동하여 Automatic selection의 체크를 해제한 후, Series에서 베이스 맵을변경할 수 있다.
(3) 품질관리
ODV 상단의 Tools 메뉴에서 Find Outliers에 들어가면 Range Check와 Spike Check 중 선택하여 자료를 확인할 수 있다. 항목과 range를 설정 후 리스트를 저장할 위치를 지정하고 나면 Identifying Outliers 창이 뜨는데, 여기서 View outlier list를 체크 시 추출된 이상 값 리스트를 텍스트 창으로 바로 확인할 수 있고 Inspect and edit outliers를 체크 시 이상 값들의 QC flag를 어떻게 표시할지 지정할 수 있다.
QC flag 지정 시 ODV 우측의 sample 창에서 QC flag가 바뀐 것을 확인할 수 있다.
(기능 설명을 위해 범위를 임의의 값인 0~20으로 지정하였다.)
ODV scatter plot에서는 Sample Selection Criteria를 이용하면 선택한 플래그만을 지도상에 표출할 수 있다. Isosurface Data Windows나 Data Windows에서 마우스 우클릭→Sample Filter→Customize Settings메뉴의 Quality 탭에서 자료 항목을 선택하고 표출할 플래그를 선택한 후 적용한다.
(4) 표출 자료 선택
만일 불러온 모든 정점 자료를 사용하는 것이 아니라 필요한 정점만 골라서 사용하고 싶다면, 지도에서 마우스 우클릭→Station Filter에서 정점을 필터링 할 수 있다. 주로 사용가능한 것으로 Crusie Label, 시간, 도메인, 메타자료가 있다.
Name / Range 탭에서 Cruise Label을 이용한 필터링을 사용할 수 있는데, 이는 파일을 불러올 때 메타변수 Cruise와 연결된 자료항목으로 설정하는 것이다. 여러 개의 Cruise Label을 선택할 수 있는데, 이 때 각 라벨명은 || 로 연결되어야 한다. Date / Time 탭에서 시간을 설정하여 자료를 표출할 수 있는데, 날짜, 계절, 시간으로 구성되어 있다. Domain 탭에서는 사용자가 설정한 구역에 위치한 자료만 표출할 수 있다. Zoom을 선택하면 지도 영역을 조정할 수 있고, Define Polygon으로 직접 폴리곤을 만들어 폴리곤 내 자료만 표출할 수 있다. Load Polygon은 이미 생성된 gob 파일을 불러와 사용하는 것이고, Map Domain은 현재 지도 내 위치한 자료를 모두 표출하는 것이다. Meta Data 탭에서는 숫자 또는 문자로 된 메타변수의 값을 지정하여 필터링 한다.
각 조건이 적용되면 해당 탭에 *로 표시가 되며, 필터링을 해제하려면 Relax Criteria 버튼을 클릭하면 맨 처음 상태로 돌아간다.
Sample Selection Criteria에서는 각 자료 값의 범위를 지정하여 포함되는 자료만 표출 하게 한다. Isosurface Data Windows나 Data Windows에서 마우스 우클릭→Sample Selection Criteria→Range 탭에서 자료 항목을 선택하고 범위를 지정하여 적용한다.
(5) 수직 프로파일 도시
View→Layout Templates→Station Window 또는 마우스 우클릭→Layout Templates→Station Window를 선택한다. 그래프의 X축과 Y축의 변수는 Station Window 마우스 우클릭→X-Variable/Y-Variable에서 선택할 수 있으며, Station Window 마우스 우클릭→Full Range로 자동으로 X축, Y축 범위를 설정할 수 있고, Station Window 마우스 우클릭→Set Range에서 직접 최소/최대값을 입력하여 범위를 지정할 수 있다.
(6) 산포도 도시
View→Layout Templates→Scatter Window 또는 마우스 우클릭→Layout Templates→Scatter Window를 선택한다. 그래프의 X축과 Y축의 변수는 Station Window 마우스 우클릭→X-Variable/Y-Variable에서 선택할 수 있으며, Z 변수도 설정할 수 있다. Station Window 마우스 우클릭→Full Range로 자동으로 X축, Y축, Z축 범위를 설정할 수 있고, Station Window 마우스 우클릭→Set Range에서 직접 최소/최대값을 입력하여 범위를 지정할 수 있다.
(7) 수직단면도 도시
수직단면도를 표출하기 전에, 도시하고자 하는 구역을 정의한다. 마우스 우클릭→Manage Section→Define Section으로 수직단면도를 그릴 부분을 설정한다. 그 후, View→Layout Templates→Section Window 또는 마우스 우클릭→Layout Templates→Section Window을 선택하면, 설정한 구역에 대한 수직단면도가 표출된다. 마우스 우클릭→Properties→Display Style→Gridded field를 선택하면 내삽된 수직단면도를 생성할 수 있다. 내삽방법으로는 Quick gridding, Weighted-average gridding, Diva gridding 이 세가지 방법이 있다. 마우스 우클릭→Properties→Contours에서 수직단면도에 contour를 추가 할 수 있다.
(8) 수평분포도 도시
해양자료의 수평분포도 도시는 View→Layout Templates→Surface Window 또는 마우스 우클릭→Layout Templates→Surface Window를 선택하면 된다. 만일 수심별 측정자료가 있다면 수심을 지정해서 수평분포도를 표출할 수 있다. View→Isosurface Variables 또는 Isosurface Values Window 마우스 우클릭→Isosurface Variables에서 수심별 측정자료를 설정할 수 있다. ‘자료항목 @ 수심항목 = 수심값’으로 표현할 수 있는데 실제 수심이 숫자로 들어갈 수도 있고, first, last, minimum, maximum 중 선택할 수 있다. first는 첫 번째 수심, last는 마지막 수심, minimum은 최소수심, maximum은 최대수심이다. Add 버튼으로 해당 수심의 수온을 변수로 지정해 주고 마우스 우클릭→Z-Variable에서 선택하면, 보고자하는 수심의 수평분포도를 도시할 수 있다. 수직단면도와 마찬가지로 마우스 우클릭→Properties→Display Style→Gridded field를 선택하면 내삽된 수평분포도를 생성할 수 있다. 내삽방법으로는 Quick gridding, Weighted-average gridding, Diva gridding 이 세가지 방법이 있다. 마우스 우클릭→Properties→Contours에서 수평분포도에 contour를 추가 할 수 있다.
(9) Window Layout 설정
Window Layout에서는 도시한 그래프의 크기와 위치를 조정할 수 있다. View→Window Layout 또는 마우스 우클릭→Window Layout을 선택하면 된다. 레이아웃 변경 창에서 변경하고자 하는 윈도우에서 마우스 우클릭→Move/Resize를 선택하면 활성화가 되는데 이 때 위치 및 크기를 변경 후 더블클릭하여 반영한다. 최종적으로 캔버스 마우스 우클릭→Accept 또는 Cancel로 변경내용을 적용하거나 취소한다.
