한국수자원학회논문집 (Journal of Korea Water Resources Association)

  • 제54권12호
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  • Pages.1329-1338
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  • 2021
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  • 2799-8746(pISSN)
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  • 2799-8754(eISSN)
한국수자원학회 (Korea Water Resources Association)
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실시간 레이더 편파변수 오차 보정 프로그램 개발

Development of real-time program correcting error in radar polarimetric variables

  • 윤정수 (한국건설기술연구원 수자원하천연구본부) ;
  • 황석환 (한국건설기술연구원 수자원하천연구본부) ;
  • 강나래 (한국건설기술연구원 수자원하천연구본부) ;
  • 이동률 (한국건설기술연구원 국토보전연구본부) ;
  • 이건행 (한강홍수통제소 수자원정보센터)
  • Yoon, Jungsoo (Flash Flood Research Center, Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology) ;
  • Hwang, Seok-Hwan (Flash Flood Research Center, Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology) ;
  • Kang, Narae (Flash Flood Research Center, Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology) ;
  • Lee, Dong-Ryul (Department of Land, Water and Environment Research, Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology) ;
  • Lee, Keon-Haeng (Water Resources Information Center, Han River Flood Control Office)
  • 투고 : 2021.09.30
  • 심사 : 2021.10.20
  • 발행 : 2021.12.31
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초록

강우레이더는 시공간적으로 높은 해상도의 레이더 강우를 제공하고 있으며, 이러한 레이더 강우는 초단기 예측 강우 모형의 입력자료로 활용 될 수 있다. 한국건설기술연구원은 레이더 강우로부터 추정된 초단기 예측 강우 자료를 활용하여 돌발홍수 예측 정보를 실시간으로 제공할 수 있는 돌발홍수 예측시스템을 개발하였다. 그러나 레이더 편파변수에 오차가 존재하는 경우 레이더 강우의 정확도는 낮게 나타날 수밖에 없으며, 이에 따라 초단기 예측 강우 자료의 정확도 역시도 낮게 나타날 수밖에 없다. 이에 본 연구에서는 레이더 강우의 정확도를 실시간으로 향상시키기 위해 레이더 편파변수 오차를 실시간으로 보정하는 프로그램을 개발하였다. 이를 위해 먼저 비슬산 레이더의 과거 363개의 강우사례에 편파변수 편의 보정에 따른 효과를 비실시간으로 검증하였다. 그 결과 편파변수의 오차 보정 시 레이더 강우의 정확도(1-NE) 수준은 약 70% 내외의 수준으로 나타났으며 상관계수는 0.8 이상으로 나타났다. 또한 실시간 편파변수 오차 보정 프로그램을 수행한 결과에서도 레이더 강우의 정확도(1-NE)를 약 70% 내외의 수준까지 향상시킬 수 있었다.

Rain radar provides high spatio-temporal radar rainfall that can be used as input data to short-term precipitation forecasting models. Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology (KICT) has developed a flash flood forecasting system that is providing flash flood forecasting based on short-term rainfall forecasts estimated by the radar rainfall. Accuracy of the radar rainfall as well as the short-term rainfall forecasts, however, can deteriorate when radar polarimetric variables have error. In this study, we develope real-time program that can correct the error inherent in the radar polarimetric variables. First, effect according to the correction of the error was verified using 363 rainfall events on non real-time. The accuracy (1-NE) of the radar rainfall was approximately 70% and correlation coefficient was higher than 0.8 after correcting the error on non real-time. The accuracy (1-NE) using the real-time program was also approximately 70% after correcting the error.

키워드

과제정보

본 연구는 환경부 한강홍수통제소 '강우레이더 수문학적 활용성 평가 및 활용체계 구축' 사업의 연구비지원에 의해 수행되었습니다.

참고문헌

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  3. Kim, K., Choi, J., and Yoo, C. (2008). "Synthesis of Radar measurements and ground measurements using the Successive Correction Method (SCM)." Journal of Korea Water Resources Association, Vol. 41, No. 7, pp. 681-692. https://doi.org/10.3741/JKWRA.2008.41.7.681
  4. Yoo, C., Park, C., Yoon, J., and Kim, K. (2013). "Interpretation of mean-field bias correction of radar rain rate using the concept of linear regression." Hydrological Processes, Vol. 28, pp. 5081-5092. https://doi.org/10.1002/hyp.9972
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  7. Yoon, J., Suk, M-K., Nam, K-Y., and Park, J-S. (2016b). "Application of an empirical method to improve radar rainfall estimation using cross governmental dual-pol. radars." Journal of Korea Water Resources Association, Vol. 49, No. 7, pp. 625-634. https://doi.org/10.3741/JKWRA.2016.49.7.625