• 제목/요약/키워드: hydrological application

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Takagi-Sugeno 추론기법과 신경망을 연계한 뉴로-퍼지 홍수예측 모형의 구축 및 적용 (I) : 최적 입력자료 조합의 선정 (Establishment and Application of Neuro-Fuzzy Real-Time Flood Forecasting Model by Linking Takagi-Sugeno Inference with Neural Network (I) : Selection of Optimal Input Data Combinations)

  • 최승용;김병현;한건연
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권7호
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    • pp.523-536
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 중소하천에서의 홍수예측을 위해 사용되는 기존의 수문학적 모형이 가지고 있는 문제점을 개선한 홍수예측 모형을 개발하는데 있다. 이를 위해 기존의 수문학적 강우-유출 모형에서 사용되는 많은 수문학적 자료 및 매개변수들의 사용 없이 오직 수위 및 강우측정 자료만을 이용하여 홍수를 예측할 수 있는 Takagi-Sugeno 퍼지 추론기법과 신경망을 연계한뉴로-퍼지홍수예측 모형을 구축하고자 하였다. 뉴로-퍼지 홍수예측 모형의 예측정확도는 입력자료로 사용되는 강우와 수위 자료의 시간적 분포 및 자료의 수에 의해 결정된다. 따라서 본 연구에서는 홍수예측 모형 구축을 위한 최적 입력 자료 조합 선정을 위해 다양한 강우와 수위의 입력자료 조합을 구성하여 적용하였고, 이를 통해 홍수 예측을 위한 뉴러-퍼지 홍수예측 모형의 최적 입력 자료 조합을 선정하였다.

전지구 격자형 CHIRPS 위성 강우자료의 한반도 적용성 분석 (Assessment and Validation of New Global Grid-based CHIRPS Satellite Rainfall Products Over Korea)

  • 전민기;남원호;문영식;김한중
    • 한국농공학회논문집
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    • 제62권2호
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    • pp.39-52
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    • 2020
  • A high quality, long-term, high-resolution precipitation dataset is an essential in climate analyses and global water cycles. Rainfall data from station observations are inadequate over many parts of the world, especially North Korea, due to non-existent observation networks, or limited reporting of gauge observations. As a result, satellite-based rainfall estimates have been used as an alternative as a supplement to station observations. The Climate Hazards Group Infrared Precipitation (CHIRP) and CHIRP combined with station observations (CHIRPS) are recently produced satellite-based rainfall products with relatively high spatial and temporal resolutions and global coverage. CHIRPS is a global precipitation product and is made available at daily to seasonal time scales with a spatial resolution of 0.05° and a 1981 to near real-time period of record. In this study, we analyze the applicability of CHIRPS data on the Korean Peninsula by supplementing the lack of precipitation data of North Korea. We compared the daily precipitation estimates from CHIRPS with 81 rain gauges across Korea using several statistical metrics in the long-term period of 1981-2017. To summarize the results, the CHIRPS product for the Korean Peninsula was shown an acceptable performance when it is used for hydrological applications based on monthly rainfall amounts. Overall, this study concludes that CHIRPS can be a valuable complement to gauge precipitation data for estimating precipitation and climate, hydrological application, for example, drought monitoring in this region.

한반도 지역에서의 수문인자산정을 위한 식생 정보 분석 및 활용 ; 천리안 위성을 이용하여 (Application of Normalized Vegetation Index for Estimating Hydrological Factors in the Korea Peninsula from COMS)

  • 박종민;백종진;김성준;최민하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권10호
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    • pp.935-943
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    • 2014
  • 정규식생지수 (Normalized Difference Vegetation Index)는 각종 수문모델, 지표-대기 모델에 입력 자료로 사용되는 인자로 대기와 지표 사이의 에너지 교환 및 수문기상학적인자의 변동성을 파악하는데 매우 중요하다. 이에따라, 식생고유의 분광반사 특성을 이용하여 인공위성으로 관측하는 NDVI 값의 정확한 모의를 위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 국내 최초의 정지궤도위성인 Communication, Ocean and Meteorological Satellite (COMS)에서 산출된 정규식생지수의 적용성을 판단하기 위해 Maximum Value Composite (MVC) 방법을 활용하여 산정한 16일 단위, 8일 단위의 정규식생지수와 MODerate-resolution Imaging Spectro-radiometer (MODIS) 센서에서 관측된 정규식생지수와 비교 검증을 실시하였다. 그 결과 16일 단위와 8일 단위 NDVI 모두 좋은 결과를 나타내었다. 이러한 결과를 토대로 COMS의 활용 가능성을 확인할 수 있었으며 추후 수문 생태학적 연구에 중요한 자료로 사용될 수 있을 것이다.

한반도·동아시아 지역의 실시간 가뭄 감시 및 전망 시스템 개발 (Development of Real-Time Drought Monitoring and Prediction System on Korea & East Asia Region)

  • 배덕효;손경환;안중배;홍자영;김광섭;정준석;정의석;김종군
    • 대기
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    • 제22권2호
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    • pp.267-277
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    • 2012
  • The objectives of this study are to develop a real-time drought monitoring and prediction system on the East Asia domain and to evaluate the performance of the system by using past historical drought records. The system is mainly composed of two parts: drought monitoring for providing current drought indices with meteorological and hydrological conditions; drought outlooks for suggesting future drought indices and future hydrometeorological conditions. Both parts represent the drought conditions on the East Asia domain (latitude $21.15{\sim}50.15^{\circ}$, longitude $104.40{\sim}149.65^{\circ}$), Korea domain (latitude $30.40{\sim}43.15^{\circ}$, longitude $118.65{\sim}135.65^{\circ}$) and South Korea domain (latitude $30.40{\sim}43.15^{\circ}$, longitude $118.65{\sim}135.65^{\circ}$), respectively. The observed meteorological data from ASOS (Automated Surface Observing System) and AWS (Automatic Weather System) of KMA (Korean Meteorological Administration) and model-driven hydrological data from LSM (Land Surface model) are used for the real-time drought monitoring, while the monthly and seasonal weather forecast information from UM (Unified Model) of KMA are utilized for drought outlooks. For the evaluation of the system, past historical drought records occurred in Korea are surveyed and are compared with the application results of the system. The results demonstrated that the selected drought indices such as KMA drought index, SPI (3), SPI (6), PDSI, SRI and SSI are reasonable, especially, the performance of SRI and SSI provides higher accuracy that the others.

Water Management Analysis Module 모형을 이용한 투수성포장시설의 설계 및 계획 매개변수 도출 (Derivation of design and planning parameters for permeable pavement using Water Management Analysis Module)

  • 송재열;정은성;송영훈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권6호
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    • pp.491-501
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    • 2018
  • 본 연구는 도시 유역의 물 순환을 개선시키기 위해 최근 활발하게 적용되고 있는 저영향개발(low impact development, LID) 시설의 설계 및 계획 매개변수를 선정하기 위한 방법을 제시하였다. 이때 Storm Water Management Model (SWMM) 모형의 LID 시설 모의 기능을 활용하여 다양한 매개변수에 대해 민감도 분석 및 다양한 시나리오를 자동으로 수행하여 비교할 수 있도록 개발된 Water Management Analysis Module (WMAM)을 이용하였다. 본 연구는 최근 도시화가 진행되고 있는 서울의 한 유역에 적용하였다. 적용 결과 LID 중 하나인 투수성포장 시설이 없는 경우와 임의로 결정된 설계 및 계획 시나리오 보다 본 방법을 통해 도출된 시나리오가 총유출량 및 첨두유량 감소와 침투량 증가에 더 좋은 효과를 보였다. 향후 경제성을 고려한 방법을 개발한다면 실무에서도 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

Application of the L-index to the Delineation of Market Areas of Retail Businesses

  • Lee, Sang-Kyeong;Lee, Byoungkil
    • 한국측량학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.245-251
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    • 2014
  • As delineating market areas of retail businesses has become an interesting topic in marketing field, Lee and Lee recently suggested a noteworthy method, which applied the hydrological analysis of geographical information system (GIS), based on Christaller's central place theory. They used a digital elevation model (DEM) which inverted the kernel density of retail businesses, which was measured by using bandwidths of pre-determined 500, 1000 and 5000 m, respectively. In fact, their method is not a fully data-based approach in that they used pre-determined kernel bandwidths, however, this paper has been planned to improve Lee and Lee's method by using a kind of data-based approach of the L-index that describes clustering level of point feature distribution. The case study is implemented to automobile-related retail businesses in Seoul, Korea with selected Kernel bandwidths, 1211.5, 2120.2 and 7067.2 m from L-index analysis. Subsequently, the kernel density is measured, the density DEM is created by inverting it, and boundaries of market areas are extracted. Following the study, analysis results are summarized as follows. Firstly, the L-index can be a useful tool to complement the Lee and Lee's market area analysis method. At next, the kernel bandwidths, pre-determined by Lee and Lee, cannot be uniformly applied to all kinds of retail businesses. Lastly, the L-index method can be useful for analyzing the space structure of market areas of retail businesses, based on Christaller's central place theory.

지역 물수지 평가를 위한 NGIS와 환경 관측 자료의 활용에 관한 연구 -구량천 유역을 사례로- (A Study on the Application of the National CIS and Environmental Observation Data for Assessment of Regional Water Balance: A Case of the Catchment of Guryang Stream)

  • 박종철
    • 대한지리학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.557-576
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    • 2009
  • 물리결정 물수지 모델은 개념적 모델보다 더 나은 모의 결과를 기대할 수 있지만, 입력 자료 작성이 쉽지 않다. 본 연구는 기상자료, 토양도, 토지이용도를 이용하여 BROOK90의 매개변수 값을 결정하는 방안을 제시했다. 본 연구에서 제시한 방안의 효용성 및 타당성은 모의 하천유출량과 실측 하천유출량의 비교를 통해서 증명했다. 검증 기간($2001{\sim}2003$) 동안의 두 값을 비교한 결과 일평균 모의오차, 모델 효율 계수, 결정계수가 각각 -0.517, 0.87 그리고 0.89로 나타났다. 이 연구는 슈퍼사이트 외의 여러 유역에서 물리결정 물수지 모델을 이용하여 정교한 수문학적 연구를 수행할 수 있는 방안을 제시했다는 점에서 의미가 있다.

GIS기반 지형수문유역모의 모형의 개발 및 적용 연구 (The Developmet and Application of GIS-Based Geomorpho-Hydrological Watershed Model (G2WMS))

  • 김홍태;신현석
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.123-133
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    • 2009
  • 본 연구는 비선형 단위도인 지형형태-기후학적 단위도(GCUH)와 하도추적을 포함한 GIS기반 지형수문유역모의 모형 ($G^{2}WMS$)을 개발하고 실강우사상과 계측 산악유역에 적용함으로써 미계측 산악유역의 적용가능성을 검토하는 것이다. 대상유역을 소유역은 설마천, 중유역은 안동댐 유역으로 선정하여 실측단위도 비교, 실측홍수사상 비교를 단일유역과 분할유역으로 구분하여 검정 및 분석에 이용하였다. 결과적으로, 중유역 안동댐은 비선형 GCUH기법과 하도추적이 적용된 분할유역이 선형 전통적기법만 적용된 단일유역보다 산악유역 강우-유출 특성을 잘 반영함을 확인하였다.

RCP 시나리오에 따른 지역의 기후변화가 저영향개발 기법 효과에 미치는 영향 (Effect of Regional Climate Change Projected by RCP Scenarios on the Efficiency of Low Impact Development Applications)

  • 전지홍;김태동;최동혁
    • 한국도시환경학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.409-417
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    • 2018
  • 본 연구는 저영향개발(Low Impact Development; LID) 기법을 적용할 때 지역의 기후변화가 LID 저감효과에 미치는 영향을 평가함으로써 지역의 특성과 기후변화를 고려한 LID 기법 적용의 필요성을 제시하였다. 강수량과 기준 증발산량이 증가하는 추세를 나타내는 기후변화 시나리오(Representative Concentration Pathway, RCP)를 토대로 기후변화 요소와 LID 효과의 관계를 분석하였다. 대상 지역의 특성을 고려한 단순히 잔디 표면을 낮추어(LID3) 침투와 저류 증대를 도모하는 실용적 기법으로도 식생체류지 설치(LID2)와 이에 옥상녹화를 추가 적용(LID1)하는 일반적인 LID 기법들과 마찬가지로 개발로 인한 수문변화를 개선할 수 있음을 밝혔다. 적용된 기법들은 온실가스 저감이 상당히 실현되는 경우(RCP 4.5) 유출 저감 효과가 높게 나타나 기후변화 대응 정책이 LID 효율에도 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 기후변화 요소 분석 결과 강수량 변화가 기준 증발산량 변화보다 수문 변화에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.

저영향개발 시설의 요소기술별 연계 효과 분석 (Analysis of the Linkage Effect by Component Technology in Low Impact Development Facilities)

  • 백종석;이상진;신현석;김재문;김형산
    • 한국물환경학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.35-42
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    • 2019
  • Urbanization has led to extreme changes in land use on urban watersheds. Most cities are becoming residential, commercial and industrial areas, making infiltration and storage of rainfall less favorable. The demand for LID (Low Impact Development) technology is increasing in order to mitigate this water cycle distortion and return to existing hydrological conditions. The LID technique is effective in reducing runoff by permeating the urban impervious area. However, considering the limit of the installation area and the financial requirement of the installation, there is not much research on the linkage of each LID component technology for optimum efficiency according to the appropriate scale. In this study, the effects of the LID facilities applied to the target site were simulated using the SWMM model, suggesting the optimal linkage method considering interconnectivity, and applying the effects as an existing installation of individual facilities. The water balance at the time of application of the LID technology, short-term and long-term rainfall event were compared. Also, the individual application and the linkage application were compared with each other. If each component technology has sufficient processing size, then linkage application is more effective than individual application.