• 한국농공학회논문집
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• 제59권3호
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• pp.83-96
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• 2017

This study presented a surface water quality modeling framework considering the spatial resolution of pollutant load estimation to better represent stream water quality characteristics in the Saemangeum watershed which has been focused on keeping its water resources sustainable after the Saemangeum embankment construction. The watershed delineated into 804 sub-watersheds in total based on the administrative districts, which were units for pollutant load estimation and counted as 739 in the watershed, Digital Elevation Model (DEM), and agricultural structures such as drainage canal. The established model consists of 7 Mangyung (MG) sub-models, 7 Dongjin (DJ) sub-models, and 3 Reclaimed sub-models, and the sub-models were simulated in a sequence of upstream to downstream based on its connectivity. The hydrologic calibration and validation of the model were conducted from 14 flow stations for the period of 2009 and 2013 using an automatic calibration scheme. The model performance to the hydrologic stations for calibration and validation showed that the Nash-Sutcliffe coefficient (NSE) ranged from 0.66 to 0.97, PBIAS were -31.0~16.5 %, and $R^2$ were from 0.75 to 0.98, respectively in a monthly time step and therefore, the model showed its hydrological applicability to the watershed. The water quality calibration and validation were conducted based on the 29 stations with the water quality constituents of DO, BOD, TN, and TP during the same period with the flow. The water quality model were manually calibrated, and generally showed an applicability by resulting reasonable variability and seasonality, although some exceptional simulation results were identified in some upstream stations under low-flow conditions. The spatial subdivision in the model framework were compared with previous studies to assess the consideration of administrative boundaries for watershed delineation, and this study outperformed in flow, but showed a similar level of model performance in water quality. The framework presented here can be applicable in a regional scale watershed as well as in a need of fine-resolution simulation.

• 한국지리정보학회지
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• 제4권3호
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• pp.21-30
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• 2001

유역 및 하천지형을 해석하기 위해 이전에는 지형도와 경험에 의존한 연구가 주로 이용되었으나 최근에는 파생되는 많은 자료를 효과적으로 분석하기 위해 GIS와 원격탐사 자료를 사용하는 컴퓨터 시스템이 도입되고 있다. 이 연구는 동강유역을 대상으로 GIS와 원격탐사 기법을 사용하여 유역과 하천지형을 분석하였으며, 또한 연륜 연대학적 방법으로 하상퇴적지의 생성연대를 추정하였다. 따라서 이 연구를 통하여 제작된 하상미지형도, 유역구분도, 하천차수도는 동강보존에 유효한 자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회지
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• 제22권4호
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• pp.415-424
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• 2013

In this paper, time series of soil moisture were measured for a steep forest hillslope to model and understand distinct hydrological behaviours along two different transects. The transfer function analysis was presented to characterize temporal response patterns of soil moisture for rainfall events. The rainfall is a main driver of soil moisture variation, and its stochastic characteristic was properly treated prior to the transfer function delineation between rainfall and soil moisture measurements. Using field measurements for two transects during the rainy season in 2007 obtained from the Bumrunsa hillslope located in the Sulmachun watershed, a systematic transfer functional modeling was performed to configure the relationships between rainfall and soil moisture responses. The analysis indicated the spatial variation pattern of hillslope hydrological processes, which can be explained by the relative contribution of vertical, lateral and return flows and the impact of transect topography.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.464-464
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• 2015

수문해석을 수행할 때 유역의 지형으로 부터의 얻어진 수문인자를 사용한다. 유역의 경사나 흐름방향과 같은 지형적인 수문인자는 DEM 자료를 이용하여 여러 수치계산과정을 통해 얻을 수 있다. 이는 특히 유역 수문해석에 있어 유역 특성치 및 수문 인자들의 공간적으로 분포시켜 접근하는 분포형 모형에서 지형적인 입력요소 로 중요하게 사용된다. 본 연구에서는 아래와 같은 지형 수문인자 추출 모듈을 개발하고 사용하고자 한다. * Pit Remove : DEM에서 갱격자 제거 * Flat Remove : DEM에서 평격자 제거 * Flow Direction : 흐름방향 결정 * Flow Accumulation : 흐름 누적계수 결정 * Stream Definition : 하천영역 결정 * Watershed Delineation : 유역 생성 위의 모듈은 Java 오픈소스 프로그램으로서 분포형 수문해석 모형의 한 부분으로서 사용 가능하며, GIS 프로그램에 의존하지 않고 사용할 수 있다. 이 모듈은 이후 분포형 수문해석 프로그램 개발에 사용할 계획이며 연구에 사용되는 컴퓨팅 도구와 환경에 독립적으로 사용이 가능하다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제30권2호
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• pp.233-242
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• 2014

Estimating above-ground biomass is important in establishing an applicable methodology of Measurement, Reporting and Verification (MRV) System for Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation-Plus (REDD+). We developed an estimation model of diameter at breast height (DBH) from IKONOS-2 image that led to above-ground biomass estimation (AGB). The IKONOS image was preprocessed with dark object subtraction and topographic effect correction prior to watershed segmentation for tree crown delineation. Compared to the field observation, the overall segmentation accuracy was 64%. Crown detection percent had a strong negative correlation to tree density. In addition, satellite-based crown area had the highest correlation with the field measured DBH. We then developed the DBH allometric model that explained 74% of the data variance. In average, the estimated DBH was very similar to the measured DBH as well as for AGB. Overall, this method can potentially be applied to estimate AGB over a relatively large and remote tropical forest in Northern Borneo.

• 한국지리정보학회지
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• 제9권4호
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• pp.34-44
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• 2006

환경모델링 기법은 비선형 오염유출현상을 구조화하여 배출특성 규명 및 정책대안의 영향예측 도구로서 활용도가 증가하고 있다. 반면 복잡한 입력 매개변수의 구성은 모형운영에 있어 비정량적 수치의 적용가능성을 내포하고 있다. 이러한 한계성을 극복하기 위해 최근 들어 GIS와 정보기술의 연계를 통한 자료관리 및 모형 매개변수 산출을 위한 연구들이 활발히 진행 중에 있다. 이에 본 연구의 목적은 NGIS사업을 통해 축척된 지형공간 자료와 GIS의 공간분석기능을 연계하여 유역 오염유출모형인 HSPF의 운영정보 생성을 지원하는 정보시스템을 개발하는데 있다. 주 연구내용은 시스템 분석 및 설계, 기초 데이터 수집과 DB 구축, 지형 매개변수 산정을 위한 GIS-HSPF의 통합 인터페이스 구축이다. 개발된 KBASIN-HSPF는 EPA에 의해 개발된 BASIN의 유역분할, 하천망생성, 지형특성계수 산정 기능과 함께 우리나라의 지형 오염원 기상정보의 저장구조를 고려한 데이터 모델링, Thiessen망에 준한 강우자료 보정 그리고 HSPF 모형운영정보 생성 및 전환기능을 포함하고 있다. KBASIN-HSPF는 기존의 오염유출모델링을 위해 자료준비부터 정보연계, 모형운영까지 분산된 환경에서 수행되었던 것을 통합환경하에서 진행함으로써 정보의 질적보장과 정보전환의 표준화방안을 제시하는 정보분석시스템이다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.436-440
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• 2006

Diffuse pollution has been considering as a major source of the quality deterioration of water resources. The establishment of riparian vegetation strips of buffers along those areas of water bodies is used to reduce the threat of diffuse pollution. Remote sensing offers a means by which critical areas could be identified, so that subsequent action toward the establishment of riparian zones can be taken. Even though the principal purpose of this research comes from the feasibility of the imagery of KOMPSAT-2 satellite, Landsat TM satellite data, which has 7 bands, are used to characterize the land cover for the study area on the behalf of KOMPSAT-2. This investigation focuses on the assessment of the existing riparian buffer zones for a portion of the upper Geum river watershed from the viewpoint of pollution mitigation by riparian vegetation strip establishment. Through comparing the delineation of riparian buffer zones developed with the existing zones established by the government, we can find the critical distortion points of the existing riparian buffer zone.

• 대한공간정보학회지
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• 제11권1호
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• pp.39-44
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• 2003

최근에, GIS는 수자원 분야에서 그 적용성이 증가 되고 있다. 수문모형에서 GIS 모델링은 일반적으로 하도망, 그리고 유역의 구분, 분기점의 추출을 위해서 사용된다. 추출된 하도망 위에 지형도와 토지이용도를 overlay 시킴으로써, 수문모형에 요구되는 입력파일을 만든다. 이는 GIS가 수문해석을 하는데 있어서 설계자의 주관적인 요소를 객관적으로 발전시킬 수 있는 방안이라 해석되기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 HEC-GEOHMS에서 추출된 수문지형인자와 기존의 방법을 비교하였다. 전반적으로 유사한 결과를 나타내었으나 평지지역에 대한 프로그램상의 오류가 나타났다. 향후 오류를 보완한다면 입력매개변수로서 중요 요소인 지형정보를 기존의 방법을 탈피하여 GIS기법을 이용하여 기존방법과 다른 신뢰성 있는 정보를 획득하여 실무에 적용에 있어 기본적인 자료로 활용할 수 있을것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권7호
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• pp.545-555
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• 2020

본 연구에서는 해외 수력댐 건설 프로젝트의 사전조사 기초자료 제공을 위하여 댐 위치 결정을 위한 사전적지분석 알고리즘을 개발하고, 위성영상 수치표고자료인 ASTER Global Digital Elevation Model (ASTGTM)과 토지피복자료인 Terra/Aqua combined Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) MCD12Q1를 사용하였다. 사전적지분석 알고리즘은 DEM의 전처리, 하천망생성, 유역분할과 지형정보를 고려한 적지분석과 댐 건설 시 수몰면적에 따른 보상면적 산정 알고리즘을 포함하고 있으며 Python기반의 오픈소스 GIS로 구현되었다. 적지분석은 사용자가 하천 위의 지점을 선택하면, DEM으로부터 낙차, 도달시간, 내용적곡선과 같은 지형정보와 토지피복자료를 통한 보상면적을 기반으로 지점의 적지여부를 평가한다. 분석알고리즘은 국내 부항, 보현산, 성덕, 영주댐을 대상으로 시범적용 됐으며 해당 지점의 가능 최대낙차는 각각 37, 67, 73, 42 m로 나타났으며 최대저수면적은 1.81, 2.4, 2.8, 8.8 ㎢ 최대저수량은 35.9, 68, 91.3, 168.3×10⁶ ㎥으로 나타났다. 보현산과 성주 댐에서는 타당성을 보였으나, 부항과 영주 댐의 경우 ASTGTM 에러로 인한 잘못된 하천망과 유역경계로 인해 낙차가 제한됨을 보였다, 본 연구의 결과는 향후 해외 수력댐 사업 진출시 사전분석에서 적지의 지형학적 평가에 도움이 될 것으로 기대된다.

• Spatial Information Research
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• 제18권4호
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• pp.13-22
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• 2010

수질오염의 효율적 관리를 위한 오염총량관리제(TMDL)의 적용에는 하천 수질모델링이 우선 되어야 하며, 이러한 모델링은 하천중심선의 추출이 필수이다. 반면, 현재는 수질모델링을 수행하는 기관들이 제각기 다른 기준으로 하천중심선을 제작하여 정확도가 높지 않으며, 이로 인하여 수질모델링의 수행기관에 따라 통일 유역임에도 수질모델링 결과가 달라지는 문제점이 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 정확한 하천중심선 추출방법의 개발을 주요 목표로 하였다. 이를 위하여 최대내접원을 활용한 중심선 추출방법을 GIS 기술과 결합하여 자동화 모듈을 개발하였다. 연구 결과 기존 방법의 하천중심선 추출보다 개발된 모듈을 이용한 하천중심선의 추출이 하천형상의 변화를 보다 세부적으로 표출하는 것이 가능하였으며, 정확도 역시 향상되었다. 또한, 기존 방법의 한계점이었던 섬을 포함한 하천의 중심선 추출도 가능하여 보다 정확한 수질모델링의 지원이 가능하였다.