Modeling Large Scale of Urban Nonpoint Source Pollution using a Geographic Information System

지리정보체계를 이용한 도시 비점원오염의 대축척 모형화

Concern about nonpoint source pollution associated with urban storm water has led to the development of new tools for better water quality planning. This paper presents an application of a geographic information system (GIS) for urban water quality study. The GIS was used to manage land use data for nonpoint source pollution modeling and to aggregate pollutant loadings within various types of geographic units. An empirical water quality model was used to estimate pollutant loadings based primarily on land use. A land use coverage was created by updating an old coverage through interpretation of recent photography. This land use coverage was also used to record all pollutant loadings for each land use polygon. Storm sewer maps were digitized and interpreted to create a coverage of storm sewer basins and sub-basins. By overlaying pollutant loadings with the sewer sub-basin layer, aggregated pollutant loadings for major sewer outfalls were calculated. Based on the loading information, critical areas of excessive pollutant loadings were located and the effectiveness of Best Management Practices (BMPs) to control pollutant loadings were evaluated.

도시하수와 관련된 비점원 오염에 대한 관심은 더 나은 수질계획을 위한 새로운 도구의 발전을 이끌어 왔다. 이 논문은 도시의 수질연구를 위해 지리정보체계가 어떻게 응용되는지를 보여준다. 지리정보체계는 비점원 오염 모형화를 위한 토지이용자료를 관리하기 위해 이용되고, 또한 여러 가지 형태의 지리적 집합체내에서 오염물질을 평가하는데 이용된다. 경험적인 수질모형은 토지이용에 근본을 둔 오염물질 축적을 평가하기 위해 이용된다. 토지이용범위는 최근 사진의 판독을 통해서 구범위를 갱신함으로써 결정된다. 이러한 토지이용범위는 각각의 토지이용 다각형에 대한 오염물질 축적을 기록하는데 이용된다. 도시하수 유역과 소하수 유역의 범위를 결정하기 위해 하수지도를 수치화 시키고 해석한다. 하수구 소유역층에서 오염물질 축적을 중첩시킴으로써 주요하수의 출구에 대한 오염 축적물이 계산된다. 축적 정보를 기본으로 과다 오염 축적물의 임계지역이 어디에 위치하고 있으며, 오염 축적물을 통제하기 위한 최선의 관리기법의 효율성이 평가된다.