• Title/Summary/Keyword: 공간시간 모형

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A Numerical Study on Flood Inundation of Urban Areas Using 2D Finite Volume Model: Application to Tous dam failure, Spain (이차원 유한체적모형을 이용한 도시지역 홍수범람에 관한 수치적 연구 : 스페인 Tous 댐 붕괴 사례 적용)

  • Kim, Kyung-Hwan;Jeong, Woo-Chang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1-5
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    • 2010
  • 1982년 10월 21일 스페인에서 발생한 Tous 댐 붕괴 시 발생한 유출로 인하여 댐에서 5km 하류에 위치한 도시지역을 홍수파가 관통하면서 시간에 따라 변화되는 홍수파의 특성을 수치모형을 이용하여 분석하였다. 분석에 적용된 수치모형은 비구조적 2차원 유한체적법과 불연속 흐름을 모의하기 위해 시간과 공간상으로 1차 정확도를 가진 HLLC 기법을 적용한 모형이다. 본 연구에서는 도시지역의 침수현상을 두 가지 Case에 대해 구성하였으며, 모의결과를 침수흔적 자료 및 기존의 수치모의 결과와 비교하였다. 첫 번째 Case는 Mulet and Alcrudo(2004)에 의한 수치모의결과와의 비교를 통해 모형의 적용성 검증을 하였으며, 두 번째 Case는 도시 지역에서의 건물 투수여부에 따라 변화되는 홍수파의 흐름특성 및 지점별 최대 침수심을 모의하였을 경우이다. Case 1에서 모형의 검증결과 수치모형을 통해 계산된 지점별 수심변화는 비교적 잘 일치하는 결과를 얻었으며, Case 2의 경우 지점별 수심은 Case 1에 비해 다소 과소산정 되는 경향을 나타내었다.

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Applicability of Missing Rainfall Data Estimation using Artificial Neural Networks (신경망 모형을 이용한 결측 강우 자료 추정방법의 적용성 연구)

  • Cho, Herin;Park, Hee-Seong;Kim, Hyoungseop
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.512-512
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    • 2015
  • 시 공간적 관측에서 다양한 원인에 의해 강우 자료에 결측이나 오측이 발생할 수 있다. 강우를 측정하고 자료를 수집 관리하는 측면에서 결측 되거나 오측된 자료를 추정 보완할 필요가 있다. 현재까지 결측 강우 자료를 추정하기 위한 방법으로 결측 지점 인근의 관측소를 이용한 단순 가중 평균치 방법에서부터 복잡한 통계적 기반의 보간 방법에 이르기까지 많은 연구들이 진행되고있다. 본 연구에서는 결측 된 강우 자료를 추정하기 위해 인공 신경망을 이용하여 모형을 구축하고 주변 관측소의 강우자료를 이용해 신경망 학습을 실시하여 적용해 보았으며, 최근 관측의 단위가 짧아지고 있는 점을 고려하여 10분, 30분, 1시간 등 다양한 시간간격의 강우자료를 구축하고 선형회귀모형과 RDS 방법, 신경망 모형을 이용한 방법 등을 적용한 결과를 비교하여 신경망 모형의 적용성을 살펴보았다. 단순한 구조면에서는 기존의 RDS 방법에 대한 적용성이 높은 것으로 판단되었으나, 성능의 개선을 위한 별다른 방법이 없는 반면 신경망 모형은 입력 자료를 다양하게 변환하여 구성하는 경우 성능을 개선하여 적용성이 더 높아 질 수 있는 것으로 판단되었다. 향후 신경망 모형을 이용해 잘못 측정된 강우를 적절히 선별하고 결측된 보완함으로써 관측된 강우 자료의 활용성을 높일 수 있을 것이다.

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3D Spatial Data Model Design and Application (3차원 공간 모형 데이터의 구축과 활용)

  • Lee Jun Seok
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.23 no.2
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    • pp.109-116
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    • 2005
  • 3D Spatial Data, namely 3D Urban CG model express the building, road, river in virtual world and accumulate, manage the data in the GIS system. It is important infrastructure which expected in many usages. Recently 3D CG urban model needs much manual effort, time and costs to build them. In this paper, we introduce the integration of GIS, CG and automatic production of the $\lceil$3D Spatial Data Infrastructure$\rfloor$. This system make filtering, divide the polygon, generate the outlines of the GIS building map, design the graphic and property information and finally make automatic 3D CG models.

Development of Distributed Rainfall-Runoff Model Using Multi-Directional Flow Allocation and Real-Time Updating Algorithm (I) - Theory - (다방향 흐름 분배와 실시간 보정 알고리듬을 이용한 분포형 강우-유출 모형 개발(I) - 이론 -)

  • Kim, Keuk-Soo;Han, Kun-Yeun;Kim, Gwang-Seob
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.42 no.3
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    • pp.247-257
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    • 2009
  • In this study, a distributed rainfall-runoff model is developed using a multi-directional flow allocation algorithm and the real-time runoff updating algorithm. The developed model consists of relatively simple governing equations of hydrologic processes in order to apply developed algorithms and to enhance the efficiency of computational time which is drawback of distributed model application. The variability of topographic characteristics and flow direction according to various spatial resolution were analyzed using DEM(Digital Elevation Model) data. As a preliminary process using fine resolution DEM data, a multi-directional flow allocation algorithm was developed to maintain detail flow information in distributed rainfall-runoff simulation which has strong advantage in computation efficiency and accuracy. Also, a real-time updating algorithm was developed to update current watershed condition. The developed model is able to hold the information of actual behavior of runoff process in low resolution simulation. Therefore it is expected the improvement of forecasting accuracy and computational efficiency.

A Study on Improvement of Gravity model Decay Function of Transporting Demand Forecasting Considering Space Syntax (Space Syntax를 이용한 교통수요예측의 중력모형 저항함수의 개선방안)

  • Jang, Jin-Young
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.3
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    • pp.617-631
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    • 2019
  • In the four-step demand model, a gravity mode is used most commonly at the trip distribution stage. The purpose of this study was to develop a new friction factor that can express the accessibility property as a single friction factor to compensate for the variable limits of the gravity model parameters (travel time, travel cost). To derive a new friction factor, a new friction factor was derived using the space syntax that can quantify the characteristics of the urban space structure, deriving the link-unit integration degree and then using the travel time and travel distance relationship. Calibration of the derived friction factor resulted in a similar level to that of the existing friction factor. As a result of verifying the various indicators, the explanatory power was found to be excellent in the short - and long - distance range. Therefore, it is possible to derive and apply the new friction factor using the integration index, which can complement the accessibility beyond the limit of the existing shortest distance, and it is believed to be more advantageous in future utilization.

Analysis of Spatial Characteristics Affecting the Use of Public Bicycles: Case of 'Tashu' in Daejeon (공공자전거 이용에 영향을 미치는 공간 특성 분석 - 대전광역시 '타슈'를 대상으로 -)

  • Ahn, Minsu;Yi, Changhyo
    • Journal of the Korean Regional Science Association
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    • v.38 no.4
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    • pp.75-91
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    • 2022
  • With the recent increase in interest in climate change issues, the use of bicycles is complementing public transportation and attracting attention as one of the eco-friendly means of transportation. Daejeon Metropolitan City has been operating Tashu, a public bicycle, since 2008. This study empirically analyzed the spatial characteristics that affect the use of public bicycles by grasping the current status and characteristics of public bicycles and applying spatial econometrics analysis, an analysis model that considers the spatial dependence of spatial data. In addition, a comparative analysis was performed by deriving the results of analyzing six models in terms of rental, return, peak time, non-peak time, weekday, and weekend based on the spatial error model identified as the optimal spatial econometrics model. The analysis model results showed that significant spatial characteristics differed according to the type of public bicycle use. In general, the use of public bicycles was high in areas with a high proportion of young people, a high number of public transportation users, good access to universities and rivers, and relatively low land use mix, and high proportion of apartments. These results indicated that public bicycles are used for commuting purposes on weekdays and leisure purposes on weekends, and if the convenience of using bicycles is improved, the use of public bicycles can be further increased.

A Study on Estimation of Soil Moisture Multiple Linear Regression Model Using Conditional Merging and MODIS Land Surface Temperature Data (조건부 합성기법과 MODIS LST를 활용한 토양수분 다중선형 회귀모형 산정 연구)

  • Jung, Chung Gil;Lee, Ji Wan;Kim, Da Rae;Kim, Se Hun;Kim, Seong Joon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.103-104
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    • 2017
  • 본 연구에서는 다중회귀분석모형(MLRM)과 MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) LST (Land Surface Temperature) 자료를 이용하여 전국 공간토양수분을 산정하였다. 공간토양수분을 산정하기 위한 과정은 크게 두가지로 구분된다. 첫 번째로 기존의 MODIS LST 자료를 조건부 합성 보정기법을 적용하여 실측 LST 자료와 비교하여 위성 LST 자료가 갖고 있는 오차를 보정하였다. 그 결과, 조건부 합성 보정기법을 적용하기전 전국 71개 지상 관측지점에서 관측한 실측 LST와 MODIS LST의 R2는 전체 평균 0.70으로 어는정도 유의성 있는 상관관계를 나타냈으나 조건부 합성 보정기법을 적용한 후 실측 LST와 MODIS LST의 R2는 전체 평균 0.92로 상당히 크게 향상됨을 알 수 있었다. 두 번째로 보정된 MODIS LST를 이용하여 다중회귀분석 모형을 개발하고 토양수분을 예측하는 단계로 입력자료로 위성영상 자료와 관측자료를 융합하여 사용하였다. 위성영상 자료로는 보정된 MODIS LST와 MODIS NDV를 구축하였고 일단위 강수량 및 일조시간의 기상자료는 기상청으로부터 전국 68개 지점에 대해 구축하여 IDW 공간보간기법을 이용한 공간자료로 구축하였다. 토양수분 결과를 비교하기 위한 관측 토양수분은 자동농업기상관측(Automated Agriculture Observing System, AAOS)지점에서 2013년 1월부터 2015년 12월까지의 실측 일단위 토양수분 자료를 구축하여 사용하였다. 다중회귀분석 모형은 각각의 입력자료를 독립인자로서 조합하여 12개의 시나리오를 만들었다. 시공간적 경향을 고려하기 위하여 계절별, 토양 토성(soil texture)를 구분하여 회귀분석을 실시하였다. 관측 토양수분과 모의 토양수분을 비교한 결과 $R^2$가 0.80 (철원), 0.90 (춘천), 0.80 (수원), 0.63 (서산), 0.77 (청주), 0.82 (전주), 0.52 (순천), 0.63 (진주), 0.99 (보성)로 높은 상관성을 보였다. 본 연구에서는 토양수분을 예측하기 위한 인자 중 가장 민간함 LST를 보정하지 않는 토양수분 예측 방법은 상당한 오차를 포함하게 되어 실측 토양수분 결과와 크게 차이가 나타남을 보여주었다.

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Soil Moisture Measurement System in the Mountainous Hillslope located at Chunmichun Watershed (청미천 산지사면에서의 토양 수분 측정 시스템구축 연구)

  • Sun, Han-Na;Joo, Seung-Hyo;Kim, Sang-Hyun;Kwon, Kyu-Sang;Lee, Yeon-Kil;Lee, Jin-Won;Jung, Sung-won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.1787-1791
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    • 2009
  • 지표수의 유출과정을 설명하는 과정에서 중요인자이며, 생태수문학의 핵심변수이자 기상모형의 중요한 입력변수인 토양수분의 공간적 시간적 특징들은 강우 및 지하수와 토양수분간의 순환 구조를 규명하는데 매우 중요하다. 가장 널리 쓰이는 토양 수분 측정 장비인 TDR 장비 매설에 앞서 대상유역 선정에 대한 여러 가지 고려사항을 검토하고 수치지형 분석 등을 통한 사전분석을 실시하였다. 대상유역을 선정하기 위해서는 대상유역의 자료획득의 용이함, 지정학적, 시스템 운영적 측면에서의 가용성, 그리고 정밀측량 및 부수적요인 등 여러 요소의 고려가 요구된다. 청미천 유역을 대상으로 약 21 개의 대상후보사면을 정밀조사 하였으며, 충청북도 음성군 수레의산 청소련 수련원내의 산지 사면을 측정대상 사면으로, 지정학적 위치, 식생분포, 지질구조 및 심도 등의 토양특성의 고려를 통해서 선정하였다. 또한 대상 사면에 흐름 발생 및 분포를 계산하기 위해서 대상사면의 지표 및 기반암 표고를 정밀 측량하였으며, 기반암 또는 풍화대까지의 깊이를 실측하여 지표면 및 지하면의 수치지형 모형을 구축하였다. 대상사면 및 지하면에 대하여 표고수치지형모형(Digital Elevation Model:DEM)으로 도식한 후 흐름 발생 공간 분포를 계산하였다. 다양한 흐름 발생 알고리즘으로 기여사면적과 지형습윤지수를 계산하였다. 분배알고리즘의 의해 도출된 지형인자들로 인한 흐름발생 공간적 분포특성을 비교하여 센서의 매설 위치를 결정하였다. 센서 매설 위치에 대한 토양시료를 채취하여 토성을 분석한 결과는 미국 농무성 기준에 의한 분류로는 사양토로, 국제토양학회의 분류기준에 따르면 양토로 분류되었다. 대상사면의 유효입력강우를 확보하기위해서 개방공간인 수레의산 청소년수련원과 대상산림의 Canopy하부에 각각 강수측정 시스템을 설치하였고 약 6개월간 성공적으로 자료를 획득하였다.

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Preliminary Study for Soil Moisture Measurement System in the Mountainous Hillslope (산림 사면에서의 토양 수분 측정 시스템구축을 위한 사전연구)

  • Jin, Sung-Won;Kim, Sang-Hyun;Kwon, Kyu-Sang;Lee, Yeon-Kil;Jung, Sung-Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1142-1146
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    • 2008
  • 토양수분은 지표수의 유출과정을 설명하는 과정에서 중요인자이며, 생태수문학의 핵심변수이자 기상모형의 결정적인 입력변수이다. 또한 토양수분의 공간적 시간적 특징들은 강우 및 지하수와 토양수분간의 순환 구조를 규명하는데 매우 중요하다. 본 연구에서는 산지사면의 토양수분을 체계적으로 측정하는데 필요한 시스템의 구축을 위한 기초조사 및 사전분석에 대한 연구를 수행하였다. 우수한 토양 수분 측정 장비인 TDR 장비 매설에 앞서 대상유역 선정에 대한 여러 가지 고려사항을 검토하고 수치지형 분석 등을 통한 사전분석을 실시하였다. 대상유역을 선정하기 위해서는 대상유역의 자료획득의 용이함, 지정학적, 시스템 운영적 측면에서의 가용성, 그리고 정밀측량 및 부수적요인 등 여러 요소의 고려가 요구된다. 본 연구에서는 경기도 파주시 적성면 설마리의 설마천 유역내 감악산 범륜사 우측 산지 사면을 측정대상 사면으로, 지정학적 위치, 식생분포, 지질구조 및 심도 등의 토양특성의 고려를 통해서 선정하였다. 또한 대상 사면에 흐름 발생 및 분포를 계산하기 위해서 대상사면의 지표 및 기반암 표고를 정밀 측량하였으며, 기반암 또는 풍화대까지의 깊이를 실측하여 지표면 및 지하면의 수치지형 모형을 구축하였다. 이를 대상사면 및 지하면에 대하여 표고수치지형모형(Digital Elevation Model:DEM)으로 도식한 후 흐름 발생 공간 분포를 계산하였다. 흐름발생공간분포예측은 단방향 알고리즘, 다방향 알고리즘, 흐름 분배 알고리즘 그리고 다중무한방향 알고리즘을 사용하여 지형인자인 기여사면적과 지형습윤지수를 계산하였다. 각 분배알고리즘의 의해 도출된 지형인자들로 인한 흐름발생 공간적 분포특성을 비교하였다. 이는 합리적인 토양수분 측정시스템을 구축하는데 중요한 의사결정 수단으로 판단된다.

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Evaluation for Constructing Isochrones using a GIS (GIS를 이용한 등시간도 작성의 평가)

  • Cho, Hyo-Seob;Kim, Ke-Ho;Jung, Kwan-Sue;Kim, Jae-Han
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.36 no.6
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    • pp.925-936
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    • 2003
  • The objective of this study is to suggest new drawing methods of isochrones using GIS. For this purpose the Unit Hydrograph (UH) of studied watershed for instantaneous rainfall suggested by Clark have been determined by routing the time-area curve through a single linear reservoir. To evaluate constructing methods of isochrones three methods has been examined; Channel Profile and Clark-kict method; Laurenson method; Average velocity method of S.C.S. Also, these methods have been recomposed by GIS in this study. To apply first method, spatial modeling, the vector based on the stream network and Route_System measuring a distance between points has been used. A raster based on the flow direction grid from burn DEM and the slope grid from original DEM has been applied for the second method. The third method has been applied by a raster based on the landuse grid and a velocity function expressed by slope. Results by these three methods have been evaluated with observed hydrograph, and the method using average velocity method of S.C.S shows more reasonable results comparatively.