한국수자원학회논문집 (Journal of Korea Water Resources Association)

  • 제42권8호
  • /
  • Pages.659-671
  • /
  • 2009
  • /
  • 2799-8746(pISSN)
  • /
  • 2799-8754(eISSN)
한국수자원학회 (Korea Water Resources Association)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

레이더 자료의 군집화를 통한 Mean Field Rainfall Bias의 보정

Adjustment of the Mean Field Rainfall Bias by Clustering Technique

  • 김영일 (연세대학교 사회환경시스템공학부) ;
  • 김태순 (연세대학교 사회환경시스템공학부) ;
  • 허준행 (연세대학교 사회환경시스템공학부)
  • Kim, Young-Il (School of Civil and Environmental Engineering, Yonsei Univ.) ;
  • Kim, Tae-Soon (School of Civil and Environmental Engineering, Yonsei Univ.) ;
  • Heo, Jun-Haeng (School of Civil and Environmental Engineering, Yonsei Univ.)
  • 발행 : 2009.08.31
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

본 연구에서는 레이더 강우량 자료의 편차보정에 사용되는 G/R비의 정확도를 향상시키기 위하여 fuzzy c-means 방법을 사용한 자료의 군집화를 적용하였다. 대상 레이더자료는 광덕산 레이더기지의 자료로서 유효범위 100km이내의 자료를 대상으로 지상관측망인 기상청의 AWS(Automatic Weather System) 지점에서 관측한 자료와의 비교를 통하여 G/R비를 구하였다. G/R비를 구하는데 있어서 전체 유효범위를 대상으로 동일한 방법을 사용한 경우와 레이더 자료의 군집화를 통해서 지형적인 효과를 고려한 경우를 비교하였으며, AWS 실측강우량과 G/R비를 통한 레이더 강우량 자료의 비교를 위하여 절대상대오차와 평균제곱근오차 등을 비교분석하였다. 그 결과 전체유효범위를 대상으로 동일하게 G/R비를 적용하여 구한 레이더 강우량에 비하여 군집분석을 이용하여 지형효과를 고려한 G/R비를 적용한 레이더 강우량의 오차가 더 적게 나타났다.

Fuzzy c-means clustering technique is applied to improve the accuracy of G/R ratio used for rainfall estimation by radar reflectivity. G/R ratio is computed by the ground rainfall records at AWS(Automatic Weather System) sites to the radar estimated rainfall from the reflectivity of Kwangduck Mt. radar station with 100km effective range. G/R ratio is calculated by two methods: the first one uses a single G/R ratio for the entire effective range and the other two different G/R ratio for two regions that is formed by clustering analysis, and absolute relative error and root mean squared error are employed for evaluating the accuracy of radar rainfall estimation from two G/R ratios. As a result, the radar rainfall estimated by two different G/R ratio from clustering analysis is more accurate than that by a single G/R ratio for the entire range.

키워드

참고문헌

  1. 권혁조, 류재영 (2007). '한반도 영향 태풍에 대한 새로운 정의.' 한국기상학회 가을학술대회논문집, 한국기상학회, pp. 272-273
  2. 김진극, 안상진 (2006). '기상레이더 강우량 산정법을 이용한 유출해석.' 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제26권, 제1B호, pp. 7-14
  3. 김형섭, 김충수 (2008). 수문자료 품질관리 가이드라인. 수자원의 지속적 확보기술개발 사업단
  4. 김효경, 이동인, 유철환, 권원태 (2002). 'WPMM 방법을 이용한 레이더 강수량 추정: 1. 1998년 여름철 관악산 DWSR-88C를 위한 Ze-R 관계식 산출.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제35권, 제1호,pp. 25-36 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2002.35.1.025
  5. 남우성, 허준행 (2005). '지역빈도해석을 위한 수문학적유사성 척도의 성능 평가.' 대한토목학회 정기학술대회, 대한토목학회, pp. 1433-1436
  6. 배덕효, 김진훈, 윤성심 (2005). '레이더 추정강우의 수문학적 활용 (I) : 최적 레이더 강우 추정.' 한국수자원학회논문집, 제38권, 제12호, pp. 1039-1049 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2005.38.12.1039
  7. 서동준 (1992). '레이다 강우 자료와 강우계 자료를 이용한 강우 추정 indicator co-kriging에 기초한 우량자료의 합성을 중심으로.' 제34회 수공학 연구발표회 논문집, 한국수문학회, pp. 256-263
  8. 엄원근, 오미림, 정재성 (1996). '레이더를 이용한 유역강우량 산정.' 한국수자원학회 학술발표회 논문집,한국수자원학회, pp. 1545-1548
  9. 윤성심, 배덕효 (2006). '레이더 추정강수의 정확도 개선을 위한 연구.' 대한토목학회 정기학술대회 논문집, 대한토목학회, pp. 1545-1548
  10. 임승택 (2008). 한강 유역에서의 강우 지역빈도해석 방법의 비교 연구. 석사학위논문, 연세대학교
  11. Ahnert, P.R., Hudlow, M.D., Johnson, E.R., and Green, D.R. (1983). 'On-site precipitation processing system for NEXRAD.' 21st Conference on Radar Meteorology, AMS, Edmonton, Canada
  12. Anagonostou, E.N., Krajewski, W.F., Seo, D.-J., and Johnson, E.R. (1998). 'Mean field rainfall bias studies for WSR-88D.' Journal of Hydrologic Engineering, Vol. 3, No. 3, pp. 149-159 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0699(1998)3:3(149)
  13. Chiang, Y.M., Chang, F.J., Jou, B.J.D., and Lin, P.F. (2007). 'Dynamic ANN for precipitation estimation and forecasting from radar observations.' Journal of Hydrology, Vol. 334, pp. 250-261 https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2006.10.021
  14. Hudlow, M.D., Smith, J.A., Walton, M.L., and Shedd, R.C. (1991). 'NEXRAD: New era in hydrometeorology in the USA.' International Symposium on Hydrological Applications of Weather Radar, Hannover, pp. 602-613
  15. Kitchen, M., and Blackkall, R.M. (1992). 'Orographic rainfall over low hills and associated corrections to radar measurements.' Journal of Hydrology, Vol. 139, pp. 115-134 https://doi.org/10.1016/0022-1694(92)90198-5
  16. Kotarou , T., Takumi, N., and Takaaki, Y. (1995). 'Operational calibration of raingauge radar by 10-minute telemeter rainfall.' 3rd International Symposium on Weather Radars, Sao Paulo, Brazil, pp. 75-81
  17. Krajewski, W.F., and Smith, J.A. (2002). 'Radar hydrology: Rainfall estimation.' Advances in Water Resources, Vol. 25, pp. 1387-1394 https://doi.org/10.1016/S0309-1708(02)00062-3
  18. Marshall, J.S., and Palmer, W.M. (1948). 'The distribution of raindrops with size.' Journal of the Atmospheric Sciences, Vol. 5, No. 4, pp. 165-166 https://doi.org/10.1175/1520-0469(1948)005<0165:TDORWS>2.0.CO;2
  19. Meischner, P. (2003). Weather Radar, Springer
  20. Raghavan, S. (2003). Radar meteorology, Kluwer Academic Publishers

피인용 문헌

  1. Estimation of optimal grid size for radar reflectivity using a SWAT model vol.8, pp.1, 2014, https://doi.org/10.1016/j.jher.2013.05.005
  2. Application of Radar Rainfall Estimates Using the Local Gauge Correction Method to Hydrologic Model vol.14, pp.4, 2014, https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2014.14.4.67
  3. Comparison of Quantitative Precipitation Estimation Algorithms using Dual Polarization Radar Measurements in Korea vol.14, pp.6, 2014, https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2014.14.6.105