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배수시간과 격자크기와 반동력학적 또는 동력학적 습윤지수에 대한 연구

The Analysis of Drainage Time and Resolution of the Quasi-dynamic and Dynamic Wetness Index

  • 김상현 (부산대학교 공과대학 환경공학과) ;
  • 한지영 (부산대학교 환경공학과) ;
  • 이가영 (부산대학교 환경공학과) ;
  • 김남원 (한국건설기술연구원)
  • 발행 : 2003.12.01

초록

정상상태 가정을 완화시킨 습윤지수의 해상도 문제가 수치지형모형에서 다루어졌다. 반 동역학적 습은지수와 동력학적 습윤지수의 변화성을 수치고도모형의 격자 크기와 배수시간을 변화시키면서, 공간적 통계적으로 고찰하였다. 변화하는 배수시간과 격자크기에 따라 습윤지수의 구조화 양상이 관찰 되었다. 설마천 유역의 적용결과 비교적 짧은 배수시간에서는 습윤도의 천이성이 관찰되었고, 10,000 시간 이상의 배수 시간에서는 통계적 분석 결과가 정상상태의 특성으로 수렴함을 보여주고 있다. 반 동역학적 및 동역학적 습윤지수의 확률밀도 함수들은 계산결과의 안정성과 일관성에 관련이 있는 경계 격자 크기가 존재함을 보여주고 있다.

The resolution issue of wetness index with relaxation of the steady state assumption is explored on the platform of Digital Elevation Model (DEM). The variabilities of the quasi-dynamic wetness index and the dynamic wetness index are discussed on the base of the spatial and statistical aspects depending upon resolutions of DEM and the drainage time. The organization patterns of the wetness index can be observed upon various drainage times and pixel size. The transient behaviour of wetness patterns of the Sulmachun watershed are shown in the relatively short drainage time. The statistical analysis of the quasi-dynamic and dynamic wetness analysis provide the convergence of analysis results to the steady state characteristics later than 10,000 hours drainage time. The probability density functions of the quasi-dynamic and the dynamic wetness index shows the existence of the threshold pixel size of DEM which provide stability and consistency in the computation result of these two wetness index.

키워드

참고문헌

  1. 김상현, 김경현(1999). '공간적 포화면적의 공간적 연결을 고려한 TOPMODEL의 개선과 적용' 한국수자원학회논문집, 32권, 5호, pp. 515-524
  2. 김상현, 이지영(1999). '개선된 지형지수 산정 알고리즘의 적용에 관한 연구' 한국수자원학회논문집, 32권 4호 pp. 489-499
  3. 이지영, 김상현(2000). '지형적 특성을 고려한 지형지수 산정 알고리즘에 관한 연구' 한국수자원학회논문집, 33권, 1호 pp. 279-288
  4. 한지영, 김상현(2003a). '토양수분 예측을 위한 수치지형 인자와 격자크기에 대한 연구' 한국수자원학회논문집 36권 2호 pp. 251-261
  5. 한지영, 김상현(2000b). ' 반동역학적 습윤지수와 동역학적 습윤지수의 개발과 적용' 한국수자원학회논문집 게제 확정
  6. Band, L. and Mackay(1998). 'Extraction and representation of nested catchment areas from digital elevation models in lake-dominated topography' Water Resources Research, Vol. 34, No. 4, pp. 897-901 https://doi.org/10.1029/98WR00094
  7. Barling, R. D., Moore, I. D., and Grayson, R. B.(1994). 'A quais-dynamic wetness index for characterizing the spatial distribution of zones of surface saturation and soil water content' Water Resources Research, Vol 30, No. 4, pp. 1029-1044 https://doi.org/10.1029/93WR03346
  8. Beven, K. J., and Freer, J.(2001). 'A dynamic TOPMODEL' Hydrological Processes, Vol. 15, pp. 1993-2011 https://doi.org/10.1002/hyp.252
  9. Beven, K. J., and Kirkby, M. J.(1979). 'A physically-based, variable contributing area model of basin hydrology' Hydrological Sciences Bulletin, Vol 24, pp. 43-69 https://doi.org/10.1080/02626667909491834
  10. Grayson, R. B., Moore, I.D., and McMahon, T. A.(1992). 'Physically based hydrologic modeling. 1. A terrain-based for investigative purposes.' Water Resour. Res, Vol. 10, pp.2639-2658 https://doi.org/10.1029/92WR01258
  11. O'Callaghan J. F., and Mark, D. M. (1984). 'The extraction of drainage networks from digital elevation data.' Comput. Vision Graphes Image Process., Vol. 28, pp. 323-344 https://doi.org/10.1016/S0734-189X(84)80011-0
  12. O'Loughlin, E. M.(1986). 'Prediction of surface saturation zones in natural catchments by topographic analysis' Water Resources Research, Vol 22, No. 5. pp. 794-804 https://doi.org/10.1029/WR022i005p00794
  13. Watson, F., Grayson R., Vertessy R. and McMahon T. A.(1998). 'Large-scale distribution modelling and the utility of detailed ground data.' Hydrol. Process., Vol. 12. pp. 873-888 https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1085(199805)12:6<873::AID-HYP660>3.0.CO;2-A
  14. Wigmosta, M. S., and Lettenmaier, D. R.(1999). 'A comparison of simplified methods for routing topographically driven subsurface flow' Water Resources Research, Vol 35, No. 1. pp. 255-264 https://doi.org/10.1029/1998WR900017
  15. Wolock H.and Price (1994). 'Effects of digital elevation model map scale and data resolution on a topography-based watershed model.' Water Resour. Res., Vol. 30, No. 77, pp. 3041-3052 https://doi.org/10.1029/94WR01971
  16. Zhang, W. and Berndtsson(1991). 'Analysis of soil water dynamics in time and space by use of pattern recognition' Water Resources Research, Vol 27, No. 7. pp. 1623-1636 https://doi.org/10.1029/91WR00436

피인용 문헌

  1. Spatio-temporal Regression Analysis between Soil Moisture Measurements and Terrain Attributes at Hillslope Scale vol.15, pp.3, 2013, https://doi.org/10.5532/KJAFM.2013.15.3.161