• Title/Summary/Keyword: 선행예측

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Development of Flash Flood Forecasting system Based on Rainfall Radar (강우레이더 기반 전국 도시·산지·소하천 돌발홍수예측 시스템 개발)

  • Hwang, Seok Hwan;Yoon, Jung Soo;Kang, Na Rae;Noh, Hui Seong;Lee, Keon Haeng;Won, Yoo Seung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.371-371
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    • 2020
  • 도시 및 소규모 산지 유역에서와 같이 지체시간이 짧은 유역에서 발생하는 돌발홍수는 더 이상 우량계만으로 예보가 불가능하다. 그리고 지역에 따라 침수시간이나 침수심이 달라지기 때문에 지역에 따른 침수특성과 유속특성의 관계식을 산정하여 홍수예보 기준을 설정하였다. 더불어 도달시간이 짧은 도시 및 산지에서는 지체시간 외에 강수 예측을 통한 홍수예보 선행시간을 확보하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 한강홍수통제소의 강우레이더 기반 초단기 외삽 예측을 입력자료로 활용하여 돌발홍수 예측 시스템을 구축하였다. 강우레이더 기반 초단기 외삽 예측은 강우강도를 입력으로 사용하기 때문에 예측에 별도의 정량 보정이 필요하지 않다는 장점이 있다. 2019년도에 발생한 다양한 홍수 사고 사례를 분석하여 본 시스템에 대한 정확도를 평가하였다. 본 시스템은 동(읍/면) 단위로 1시간 선행 예보를 3단계 위험 정보(주의/경계/심각)로 제공할 수 있다.

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Water level prediction in Taehwa River basin using deep learning model based on DNN and LSTM (DNN 및 LSTM 기반 딥러닝 모형을 활용한 태화강 유역의 수위 예측)

  • Lee, Myungjin;Kim, Jongsung;Yoo, Younghoon;Kim, Hung Soo;Kim, Sam Eun;Kim, Soojun
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.54 no.spc1
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    • pp.1061-1069
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    • 2021
  • Recently, the magnitude and frequency of extreme heavy rains and localized heavy rains have increased due to abnormal climate, which caused increased flood damage in river basin. As a result, the nonlinearity of the hydrological system of rivers or basins is increasing, and there is a limitation in that the lead time is insufficient to predict the water level using the existing physical-based hydrological model. This study predicted the water level at Ulsan (Taehwagyo) with a lead time of 0, 1, 2, 3, 6, 12 hours by applying deep learning techniques based on Deep Neural Network (DNN) and Long Short-Term Memory (LSTM) and evaluated the prediction accuracy. As a result, DNN model using the sliding window concept showed the highest accuracy with a correlation coefficient of 0.97 and RMSE of 0.82 m. If deep learning-based water level prediction using a DNN model is performed in the future, high prediction accuracy and sufficient lead time can be secured than water level prediction using existing physical-based hydrological models.

Prediction of Preceding Displacement of a Soil-Tunnel by Displacement Monitoring using Horizontal Inclinometer (수평경사계를 이용한 토사터널의 선행변위 예측)

  • Kim, Chu-Hwa;Chae, Young-Su;Park, Yeon-Jun
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.18 no.5
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    • pp.355-365
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    • 2008
  • Displacement caused by tunneling is difficult to predict since it is affected by many factors such as ground condition, excavation method and supplementary method of reinforcement. In this study, horizontal inclinometer was employed to monitor ground settlements above a tunnel face before and after the excavation. Monitoring results were analyzed to predict the preceding displacement and settlement of the surface structures. The result of the analysis can be used to establish a proper counter measure which keeps the serviceability of the surface structures. Based on the analysis of the monitoring result, ground properties of the site were deduced and the influence of the tunnel excavation on the settlement of the foundation above the tunnel is analyzed.

Drought Forecasting Using the Multi Layer Perceptron (MLP) Artificial Neural Network Model (다층 퍼셉트론 인공신경망 모형을 이용한 가뭄예측)

  • Lee, Joo-Heon;Kim, Jong-Suk;Jang, Ho-Won;Lee, Jang-Choon
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.46 no.12
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    • pp.1249-1263
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    • 2013
  • In order to minimize the damages caused by long-term drought, appropriate drought management plans of the basin should be established with the drought forecasting technology. Further, in order to build reasonable adaptive measurement for future drought, the duration and severity of drought must be predicted quantitatively in advance. Thus, this study, attempts to forecast drought in Korea by using an Artificial Neural Network Model, and drought index, which are the representative statistical approach most frequently used for hydrological time series forecasting. SPI (Standardized Precipitation Index) for major weather stations in Korea, estimated using observed historical precipitation, was used as input variables to the MLP (Multi Layer Perceptron) Neural Network model. Data set from 1976 to 2000 was selected as the training period for the parameter calibration and data from 2001 to 2010 was set as the validation period for the drought forecast. The optimal model for drought forecast determined by training process was applied to drought forecast using SPI (3), SPI (6) and SPI (12) over different forecasting lead time (1 to 6 months). Drought forecast with SPI (3) shows good result only in case of 1 month forecast lead time, SPI (6) shows good accordance with observed data for 1-3 months forecast lead time and SPI (12) shows relatively good results in case of up to 1~5 months forecast lead time. The analysis of this study shows that SPI (3) can be used for only 1-month short-term drought forecast. SPI (6) and SPI (12) have advantage over long-term drought forecast for 3~5 months lead time.

The Regional-Scale Weather Model Applications for Hydrological Prediction (수문학적 예측을 위한 지역규모 기상모델의 활용)

  • Jung, Yong;Baek, Jong-Jin;Choi, Min-Ha
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.936-940
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    • 2012
  • 충분한 선행시간을 확보한 강우의 정확한 예측은 홍수피해를 저감하기 위한 필요한 조건이다. 이를 위해 지역규모의 기상모델인 Advanced Research WRF (ARW)를 적용하여 지역에 맞는 강우 예측에 가장 밀접한 관계를 갖는 물리학적 요소들의 최적화된 조건을 찾아보려 한다. 이를 위해 2006년의 7월의 강우에 대한 분석을 실시하고 생극과 분천의 강우 관측치 와의 비교를 통해 (Root Mean Square Error와 Index of Agreement 활용), ARW의 수문학적 예측을 위한 적용 가능성을 보려 한다.

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One-month lead dam inflow forecast using climate indices based on tele-connection (원격상관 기후지수를 활용한 1개월 선행 댐유입량 예측)

  • Cho, Jaepil;Jung, Il Won;Kim, Chul Gyium;Kim, Tae Guk
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.49 no.5
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    • pp.361-372
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    • 2016
  • Reliable long-term dam inflow prediction is necessary for efficient multi-purpose dam operation in changing climate. Since 2000s the teleconnection between global climate indices (e.g., ENSO) and local hydroclimate regimes have been widely recognized throughout the world. To date many hydrologists focus on predicting future hydrologic conditions using lag teleconnection between streamflow and climate indices. This study investigated the utility of teleconneciton for predicting dam inflow with 1-month lead time at Andong dam basin. To this end 40 global climate indices from NOAA were employed to identify potential predictors of dam inflow, areal averaged precipitation, temperature of Andong dam basin. This study compared three different approaches; 1) dam inflow prediction using SWAT model based on teleconneciton-based precipitation and temperature forecast (SWAT-Forecasted), 2) dam inflow prediction using teleconneciton between dam inflow and climate indices (CIR-Forecasted), and 3) dam inflow prediction based on the rank of current observation in the historical dam inflow (Rank-Observed). Our results demonstrated that CIR-Forecasted showed better predictability than the other approaches, except in December. This is because uncertainties attributed to temporal downscaling from monthly to daily for precipitation and temperature forecasts and hydrologic modeling using SWAT can be ignored from dam inflow forecast through CIR-Forecasted approach. This study indicates that 1-month lead dam inflow forecast based on teleconneciton could provide useful information on Andong dam operation.

Mutually Exclusive Resource Access in Pre-Scheduling (선행스케줄링에서 배타적 자원접근)

  • Piao, Xuefeng;Han, Shang-Chul;Kim, Hee-Heon;Park, Min-Kyu;Cho, Seong-Je;Cho, Yoo-Kun
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2006.10a
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    • pp.162-166
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    • 2006
  • 선행스케줄링(pre-scheduling)은 정적인 작업(periodic job)과 동적인 작업(sporadic job)을 유연하게 처리하기 위해 제안된 스케줄링 방식이다. 이 방식은 오프라인 컴포넌트와 온라인 컴포넌트로 구성되며 오프라인 컴포넌트에서는 비주기적으로 도착하는 동적인 작업들을 고려하여 정적인 작업들을 여러 부분작업으로 분할하고, 그리고 각 부분작업들의 실행시간, 준비시간, 마감시간을 부여하고 실행순서를 결정한다. 온라인 컴포넌트에서는 이 정보들을 이용하여 정적인 작업들을 정해진 실행순서에 따라 스케줄하고, 동적인 작업이 도착하면 EDF(Earliest Deadline First) 스케줄링 방식으로 처리한다. 그러나 선행스케줄링에서는 자원공유문제를 고려하지 않고 실행시간을 부여하였으므로 여러 정적인 작업들이 하나의 자원을 공유할 경우에 배타적인 자원접근을 보장하지 못한다. 본 논문에서는 단일처리기 환경에서 여러 정적인 작업들의 자원공유를 고려하여 자원의 배타적 사용을 보장하는 선행스케줄 생성기법을 제시한다. 이 기법은 각 작업의 자원 방출시간을 예측하고 예측시간에 근거하여 각 작업의 자원사용구간이 중복되지 않도록 실행시간을 결정한다.

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The Time Series Properties and Predictive Ability Results of Annual Earnings (순이익의 기대모형 : 랜덤워크 모형의 타당성 재검증)

  • Bae, Gil-Soo;Joo, Sang-Yong
    • The Korean Journal of Financial Management
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    • v.16 no.2
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    • pp.243-261
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    • 1999
  • 본 논문은 순이익의 시계열 속성을 조사하고, 순이익의 시계열이 랜덤워크 모형과 일치하는지를 단위근 검증방식을 사용하여 조사하며, 시계열 속성에 근거하여 도출된 예측모형과 흔히 사용되어 온 랜덤워크 모형의 예측능력을 비교하여 선행연구에서 사용되고 있는 랜덤워크 모형에 실증적 타당성을 제시하는 것을 주목적으로 하고 있다. 본 연구는 한국신용평가주식회사의 데이터 베이스에 1980년부터 1996년까지 17년간 자료가 연속적으로 포함되어 있는 금융기업을 제외한 모든 기업(272개)을 표본으로 사용하고 있다. 표본기업의 순이익 시계열에 가장 적합한 과정은 랜덤워크나 AR(1) 또는 AR(2) 모형이다. 또한 본 논문은 대부분의 기업에 때해 순이익이 랜덤워크 과정을 따른다는 가설을 기각할 수 없음을 보였다. 이들 상이한 모형의 표본외 예측력(out-of-sample predictive ability)을 비교한 결과 상수항을 포함한 랜덤워크 모형이 가장 작은 평균 절대 예측오차(mean absolute forecast error)를 갖는 것으로 나타나고 있다. 본 연구는 기존의 연구가 순이익 시계열의 불안정성(nonstationarity) 문제를 무시하거나 명시적으로 다루고 있지 않은 것과는 달리 단위근 검증(unit root test)을 통해 연간 순이익이 대체로 불안정하다는 것을 보였으며, 또한 상이한 모형의 표본외 예측능력을 비교한 결과 선행연구에서 사용하여 온 랜덤워크 모형의 우월성에 대한 실증적 증거를 제공하였다는 데 의의가 있다.

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Improvement in probabilistic drought prediction method using Bayes' theorem (베이즈이론을 이용한 가뭄 확률 전망 기법 고도화)

  • Kim, Daeho;Kim, Young-Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.153-153
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    • 2020
  • 우리나라에선 크고 작은 가뭄 피해가 자주 일어나고 있으며 최근엔 유래 없는 다년가뭄이 발생하면서 가뭄에 대한 경각심이 커지고 있다. 가뭄에 적절하게 대응하여 피해를 경감시키기 위해서는 신뢰도 높은 가뭄 예측이 선행되어야 한다. 이에 본 연구는 앙상블 예측과 베이즈이론(Bayes' theorem)을 수문학적 가뭄지수 중 하나인 SRI(Standardized Runoff Index)에 적용해 가뭄 확률 전망을 실시했으며 이를 EDP(Ensemble Drought Prediction)라고 칭하였다. 국내 8개 댐유역에서 EDP를 생성하고 개선하는 과정은 다음과 같이 진행된다. 우선 TANK모형을 활용한 1개월 선행 유량 예측(Ensemble Streamflow Prediction, ESP)의 결과를 SRI로 변환하여 EDP 확률분포를 생성한다. 그런 다음, EDP를 개선하기 위해 그 기초인 ESP에서 미흡한 토양수분 초기조건을 보완하고자 베이즈이론을 활용했다. APCC(APEC Climate Center)의 위성 관측 SMI(Soil Moisture Index) 자료로 SRI와의 회귀식을 구축, 이를 우도함수로 정의해 사전 EDP 분포를 업데이트한 EDP+ 확률분포를 생성했다. 그 결과, EDP와 EDP+ 모두 심도가 깊은 가뭄을 전망할수록 예측력이 기후학적 예측보다 좋지 않았다. 그럼에도 우도함수로 사용한 회귀식의 정확도가 높을수록 EDP+의 정확도도 향상되는 경향이 나타났으며, 이는 베이즈이론을 사용한다면 가뭄 확률 전망을 개선할 수 있다는 것을 의미하고 있다. 하지만, 확정 전망 정확도는 확률 전망 정확도와는 관계가 없었는데 이는 확정 전망과 확률 전망이 본질적으로 다르기 때문인 것으로 사료된다.

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Estimation of Quantitative Daily Precipitation Forecasting for Integrated Real-time Basin Water Management System (실시간 물관리를 위한 정량적 강수예측기법에 관한 연구)

  • Oh, Jai-Ho;Kim, Jin-Young;Kang, Bu-Sick;Jeong, Chang-Sam;Ko, Ick-Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1488-1491
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    • 2006
  • 본 연구에서는 실시간 통합 물관리 시스템의 일환으로 월별 일강수량 예측 시스템에 관한 연구를 실시하였다. 선행시간 2일 예측에 대해서는 기상청 생성 수치모의 RDAPS (Regional Data Assimilation and Prediction System)를 기반으로 강수진단모형인 QPM (Quantitative Precipitatiom Model)을 이용하여 지형효과를 보정하였으며, 선행시간 2일에서 8일까지의 예측에 대해서는 GDAPS (Global Data Assimilation and Prediction System) 모의결과를 QPM을 이용하여 보정하였고, 선행시간 10일 이후의 예측값은 통계적 기법을 이용한 자료를 활용하였다. 통계적 기법으로는 과거 20년간의 관측된 강수경향을 이용하여 시스템을 구축하였다. 강수진단모형 (QPM)은 Misumi et al. (2001), Bell (1978), Collier (1975)등이 제안한 바 있는 Collier-type의 모형으로서 이들 모형은 소규모 지형 효과를 고려한 강수량을 산출하는 진단 모형이다. QPM은 중규모 예측 모형으로부터 계산된 수평 바람, 고도, 기온, 강우 강도, 그리고 상대습도 등의 예측 자료를 이용하고, 중규모 예측 모형에서는 잘 표현되지 않는 소규모 지형 효과를 고려함으로써 중규모 예측 모형에서 생산된 상대적으로 성긴 격자의 강수량 예측 값을 상세 지역의 지형을 고려한 강수량 예측 값으로 재구성하게 된다. QPM은 중규모 모형으로부터 나온 자료를 초기 자료로 이용하고 3 km 간격의 상세 지형을 반영하는 모형으로 소규모 지형 효과를 표현함으로써 상세 지역에서의 강수량 산출과 지형에 따른 강수량의 분포 파악이 용이할 뿐 아니라, 계산 효율성을 개선시킬 수 있다.착능이 높은 것으로 사료되었다.X>${\mu}_{max,A}$는 최대암모니아 섭취률을 이용하여 구한 결과 $0.65d^{-1}$로 나타났다.EX>$60%{\sim}87%$가 수심 10m 이내에 분포하였고, 녹조강과 남조강이 우점하는 하절기에는 5m 이내에 주로 분포하였다. 취수탑 지점의 수심이 연중 $25{\sim}35m$를 유지하는 H호의 경우 간헐식 폭기장치를 가동하는 기간은 물론 그 외 기간에도 취수구의 심도를 표층 10m 이하로 유지 할 경우 전체 조류 유입량을 60% 이상 저감할 수 있을 것으로 조사되었다.심볼 및 색채 디자인 등의 작업이 수반되어야 하며, 이들을 고려한 인터넷용 GIS기본도를 신규 제작한다. 상습침수지구와 관련된 각종 GIS데이타와 각 기관이 보유하고 있는 공공정보 가운데 공간정보와 연계되어야 하는 자료를 인터넷 GIS를 이용하여 효율적으로 관리하기 위해서는 단계별 구축전략이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 인터넷 GIS를 이용하여 상습침수구역관련 정보를 검색, 처리 및 분석할 수 있는 상습침수 구역 종합정보화 시스템을 구축토록 하였다.N, 항목에서 보 상류가 높게 나타났으나, 철거되지 않은 검전보나 안양대교보에 비해 그 차이가 크지 않은 것으로 나타났다.의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을 발견하였다. 이상의 행태적 측면과 투자성과측면의 실증결과를 통하여 한국주

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