• 제목/요약/키워드: topographical effect model

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GIS를 활용한 홍수유역의 유출량 산정 (Calculation of Runoff in Flood Basin Using GIS)

  • 이형석;김인호
    • Spatial Information Research
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    • 제11권2호
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    • pp.143-153
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    • 2003
  • 태풍에 따른 폭우의 영향을 검토하기 위하여 강우 유출의 실측 자료로 홍수 유역내의 유출 변화에 따른 영향 분석이 필요하다. 또한 강우 유출 해석시 유역 전체에 동일한 강우가 발생하는 것으로 해석하는 경우가 있지만, 실제 유역에서의 강우량 분포는 매우 불규칙한 경우가 있어서 이를 반영한 해석이 이루어져야 한다. 지리정보시스템(GIS)을 이용하여 지형, 토지이용, 토양 등의 공간정보를 생성하였으며, WMS와 연계하여 대상 유역의 지형학적 특성인자를 도출하고 유역의 유출곡선지수(CN)를 계산하였다. 또한 WMS상에 연결되어 있는 HEC-1 모형과 합리식을 이용하여 홍수량을 산정하였다. GIS와 WMS를 연계 활용하므로써 건설공사지역에서 폭우에 따른 유역의 영향과 강우에 의한 유출량을 산정하고 유출을 모의, 분석할 수 있었으며, 보다 효율적인 홍수량의 해석에 기초자료로 활용할 수 있었다.

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자연공원의 자원과 이용 만족도간의 관계에 관한 인과모형 -국립공원과 도립공원을 중심으로- (A Causal Model on the Relationship between Resources of Natural Parks and User's Satisfaction)

  • 장병문;배민기
    • 한국조경학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.12-24
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    • 2002
  • The purpose of this paper is to decompose the effect of resources of natural parks(NP) on user's satisfaction to answer the research question: What are the causal effects of resources of natural parks on user\ulcorner After reviewing the literature, classification of resources of NP, various approaches and analysis methods employed, we constructed the conceptual framework and have formulated the hypothesis of this research. We had obtained data through a questionnaire, which surveyed 414 visitors at 6 of the 73 NP in Korea in 2001, based on a stratified sampling method. We have analyzed the data using descriptive statistical methods, Pearson's correlation analysis, and a path analysis method. We found that 1) While the indirect effect of topographical feature and valley(TFV), socio-cultural resources(SCR), and climate, sound, and scent(CSS) turned out to be 2.75, 1.20, and 2.00 times higher than that of wild animal and plant(WAP), the direct effect of TFV, SCR, and landscape turned out to be 2.95, 2.88, and 2.64 times higher than that of CSS, 2) The magnitude of causal effects of the three exogeneous variables of TFV, WAP, and SCR and two intervening variables of CSS and landscape on User's satisfaction turned out to be 0.403, 0.048, 0.323, 0.188, and 0.243, respectively, 3) Total direct effect of the exogeneous and intervening variables on user's satisfaction is 0.871, while that of indirect effect is 0.334, and 4) Causal effect of tangible resources is 1.80 times higher than that of intangible while total effect of tangible resources are 1.36 times higher than that of intangible. The research results suggest that 1) Criteria for designation and maintenances of NP and results of previous studies on resources turned out to be unreliable and distorted, 2) In the criteria of planning and maintenance of NP, intangible resources must be included, 3) Remedial directions to increase user's satisfaction should be focused on maintenance of TFV and landscape in NP, and 4) The approach and path analysis adopted by this research is valid and highly useful for other resource based recreation area. It is recommended that more empirical study on seasonal variation of resources in NP based user's preference be performed in the future.

수도권 지역에서의 고해상도 지형과 지면피복자료에 따른 수치모의 민감도 실험 (Sensitivity Test of the Numerical Simulation with High Resolution Topography and Landuse over Seoul Metropolitan and Surrounding Areas)

  • 박성화;지준범;이채연
    • 대기
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    • 제25권2호
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    • pp.309-322
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    • 2015
  • The objective of this study is to evaluate the impact of the high resolution topographies and landuses data on simulated meteorological variables (wind speed at 10 m, temperature at 2 m and relative humidity at 2 m) in WRF. We compare the results with WRF simulation using each resolution of the topographies and landuses, and with 37 AWS observation data on the Seoul metropolitan regions. According to results of using high-resolution topography, WRF model gives better topographical expression over domain. And we can separate more detail (Low intensity residential, high intensity residential, industrial or commercial) using high resolution landuses data. The result shows that simulated temperature and wind speed are generally higher than AWS observation data. However, simulation trend with temperature, wind speed, and relative humidity are similar to observation data. The reason for that is that the high precipitation event occurred in CASE 1 and 2. Temperature have correlation of 0.43~0.47 and standard deviation of $2.12{\sim}2.28^{\circ}C$ in CASE 1, while correlation of more than 0.8 and standard deviation of $3.05{\sim}3.18m\;s^{-1}$ in CASE 2. In case of wind speed, correlation have lower than 0.5 and Standard Deviation of $1.88{\sim}2.34m\;s^{-1}$ in CASE 1 and 2. In statistical analysis shows that using highest resolution (U01) results are more close to the AWS observation data. It can be concluded that the topographies and landuses are important factor that affect model simulation. However, the tendency to always use high resolution topographies and landuses data appears to be unjustified, and optimal solution depends on the combination of scale effect and mechanisms of dynamic models.

중규모 기상모형에서 지표면 경사를 고려한 직달 복사량의 효과 (Effect of Direct Solar Radiation with Sloped Topography in a Mesoscale Meteorological Model)

  • 신선희;이영선;하경자
    • 한국지리정보학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.45-59
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    • 2006
  • 중규모 기상모형을 이용하여 기상장에서의 지형적 특성의 효과가 연구되었다. 본 연구에서는 지형의 경사를 고려한 조도각을 이용하여 지표면의 지형 특성이 직달 복사량에 미치는 효과를 계산하고, 이것이 중규모 기상장에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보았다. 기상 조건에 따른 직달 복사량의 변화를 고려하기 위해, 고기압의 영향을 받은 날과 저기압의 영향을 받은 흐린 날을 선택하여 두 사례에 대한 실험 결과를 나타내었다. 직달 복사량의 보정에 대한 두 사례의 실험 결과, 지형 경사가 급한 태백산맥과 소백산맥에서 직달 복사량의 뚜렷한 차이가 나타났다. 또한 이러한 결과의 시계열 분석을 살펴보면, 산맥의 동쪽 사면에서의 직달 복사량이 오후보다 오전에 약 $10-60W/m^2$ 더 크게 나타나는 반면, 서쪽 사면에서는 그 반대 경향이 나타났다. 이러한 결과는 맑은 날의 경우 더욱 뚜렷하게 나타났다. 같은 방법으로 지표면 온도의 변화를 살펴본 결과, 맑은 날의 경우 지표면 온도는 전 시간에 걸쳐 양 사면에서 더 높게 나와 관측 값에 더욱 근접한 값을 보였다. 흐리고 비가 왔던 날의 경우, 지표면 온도는 오전에는 동쪽 사면에서 더 높은 값을 보였고 오후에는 더 낮은 온도를 보였다. 반면, 서쪽 사면에서의 지표면 온도는 전 시간에 걸쳐 높은 값을 나타냈다. 이 두 사례의 경우, 지표면의 경사를 고려한 경우의 지표면 온도가 수평 지표면을 고려했을 때보다 대개 높게 나타남을 볼 수 있다. 바람장을 살펴보면, 태백산맥과 소백산맥 주위에서 강한 바람이 모사되는데, 이러한 결과는 지형의 기울기를 고려해 줌으로써 수평면을 고려했을 때 보다 온도 경도가 증가되고, 이에 따라 기압 경도력이 강화되기 때문이다.

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기상청 동네예보의 영농활용도 증진을 위한 방안: III. 사면 일 최고기온 결정에 미치는 이류효과 보정 (Improving usage of the Korea Meteorological Administration's Digital Forecasts in Agriculture: III. Correction for Advection Effect on Determination of Daily Maximum Temperature Over Sloped Surfaces)

  • 김수옥;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.297-303
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    • 2014
  • 기온감률에 의한 고도보정만으로 표현되지 않는 산악지대의 한낮 기온 분포를 추정하기 위해 사면 일사효과모형이 사용되어왔으나 많은 경우 과다추정 경향이 나타났다. 그 원인을 찾고 기존 방법을 개선하기 위한 방안을 모색하기 위해 야외실험을 수행하였다. 경남 하동군 악양집수역의 고밀도 관측망으로부터 2012~2013년의 맑은 날 1500 기온, 1100-1500 적산일사량, 그리고 평균풍속자료를 수집하여 분석한 결과 고도보정 기온추정오차는 풍속과 높은 상관이 확인되었다. 이 결과를 토대로 일사효과모형을 풍속가중치에 의해 보정하는 간단한 방법을 도출하였다. 이 새로운 방법에 의해 2012-2013 기간 중 맑은 날에 대하여 악양집수역 내 10개 검증관측지점의 1500 기온을 추정하여 실측치와 비교하였다. 또한 기존 고도보정 추정치 및 일사효과모형 추정치와도 비교하였다. 그 결과 고도보정에 의한 추정치의 오차특성인 편기성과, 일사효과모형의 과다추정 경향이 새로운 방법에 의해 크게 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

GRID/GIS 및 RS 자료를 이용한 에너지 평형 모형으로부터의 국지적 지표 온도 산출 (Estimation of Local Surface Temperature from EBM with the Use of GRID/GIS and Remote Sensed data)

  • 신선희;하경자;김재환;오현미;조명희
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.103-116
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    • 2004
  • 지표 온도를 산출하는 중규모 대기 모형은 일반적으로 태양 복사의 직달 일사량에 대하여 경사진 지형의 효과를 고려하지 않는다. 이는 실제 태양 복사량의 국지적 차이를 나타내지 못하며, 그 결과 국지적인 지표 온도에서의 큰 오차를 가져온다. 따라서 지형의 기하학적 특성뿐만 아니라 지표의 식생 특성을 고려함으로써, 정확한 국지적 지표 온도를 나타내고자 하였다. 본 연구의 목적은 GIS의 그리드 모형을 적용한 에너지 균형 모형(EBM)을 사용하여 진단적으로 지역적 지표 온도를 산출하는 것이다. 본 연구에서, 한반도 남부 지역의 지형적 비균질성은 그리드 내의 지형 방위각과 경사각의 함수인 조도각의 항으로써 흡수된 지표 일사량 계산에 고려되었다. 또한 지표 온도 변화에 주요한 변수가 되는 지표의 식생 특성이 NDVI의 항으로 사용하였다. 지표의 경사진 지형의 효과와 식생 특성이 고려된 지표 온도의 상세한 지역적 분포가 연구 결과로써 제시되었다. 이러한 지역적 지표 온도 분포는 저층 대기에서 지형에 의한 지역 순환을 형성할 수 있으며, 실제 자연에서의 지역 순환을 더욱 잘 설명할 수 있을 것이다.

서울과 여수지역에 HadCM3를 적용한 냉」난방도일의 변화량 분석 (Analysis of the cooling and heating degree days in the Seoul and Yeosu, where HadCM3 is applied)

  • 유호천;노경환
    • KIEAE Journal
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    • 제9권4호
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    • pp.11-16
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    • 2009
  • To act and respond to the climate changes and to bring about power-saving in buildings, the changes in the atmospheric data in Korea are recorded and assessed. For the two regions representative of Korea, the data obtained from HadCM3 and actual data are compared and analyzed so as to concretely evaluate and confirm the changes taking place in the cooling and heating degree days in Korea. For the past 40 years, from 1996 to 2005, the number of heating degree days was on the decline and in the two representative regions, between 1980's and 1990's, the number of decrease in the heating degree days had been quite large. The number of cooling degree days showed a trend of increase since the 1970's and just as in the case of heating degree days, the extent of increase was quite large between the 1980's and the 1990's. The results of comparison of the number of heating and cooling degree days, one obtained from the "Korea Meteorological Administration" and another from the HadCM3 data (E127.5,N37.5,E127.5,N35), which is one of the ways of predicting the climate, showed similar trends in the number of heating degree days in the Yeosu area. However, in the case of the number of heating degree days in Seoul and the number of cooling degree days both in Seoul and Yeosu, the differences in the number ranged from a minimum of 300 days to a maximum of 1500 days. This could be attributed to the grid points used in the HadCM3, the differences in the values of latitudes and longitudes of these two locations considered in this study, topographical differences, heat island effect caused by population density etc. and while using the HadCM3, these variables factors must be taken into consideration.

지하수위 변화에 따른 지진 유발 산사태의 취약섬 분석 (Assessment of Earthquake Induced Landslide Susceptibility with Variation of Groundwater Level)

  • 김지석;박혁진;이정현
    • 자원환경지질
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    • 제44권4호
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    • pp.289-302
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    • 2011
  • 최근 들어 우리나라에서도 지진의 발생빈도가 증가함에 따라 지진관련 재해에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 지진의 발생빈도가 증가함에 따라 지진에 의해 유발되는 산사태의 발생 가능성에 대한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 최근 필리핀 레이테섬 산사태의 경우처럼 집중강우에 의해 포화된 사변에서는 소규모의 지진에 의해서도 대규모의 산사태가 유발될 수 있다는 사실이 밝혀짐에 따라 소규모 지진의 발생빈도가 증가하고 있는 우리나라에서도 지진에 의한 산사태의 발생 가능성이 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 강우에 의해 지하수위가 상승하여 포화된 지반 조건에서 소규모 지진에 의해 유발될 수 있는 산사태의 가능성에 대한 분석을 수행하고자 하였다. 이를 위하여 국내의 지질 및 지형특성을 고려할 수 있는 Newmark displacement model을 해석모델로 선정하고 GIS 분석기법을 활용하여 연구대상지역에 대한 산사태 취약성 분석을 실시하였다. 연구 수행을 위하여 수치지형도와 지질도 등을 이용, 사변의 기하학적 특성과 지질공학적 특성에 대해 커버리지 형태인 10 m ${\times}$ 10 m 크기 격자(grid) 형태의 주제도를 작성하였으며 이를 지진특성에 의해 결정되는 Arias intensity와 임계가속도와 결합하여 Newmark 변위를 계산하였다. 본 연구에서는 특히 2007년 l윌 연구지역 주변에서 발생한 규모 4.8의 지진에 대하여 지진에 의해 유발되는 산사태의 취약성을 분석하였으며 지반의 포화정도가 취약성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 지하수위를 변동시켜가며 분석을 수행하였다. 또한 지진의 규모와 진앙까지의 거리가 산사태의 취약성 해석결과에 미치는 영향을 파악하기 위하여 3.0 - 4.0 규모의 지진이 연구지역 내의 다양한 위치에서 발생하는 것을 가정하였으며 집중강우에 의해 지반에 포화된 상황을 고려하기 위해 지하수위를 변동시켜가며 산사태의 취약성을 분석하였다.

지하 터널 건설을 위한 굴착 시 지하수 유동 분석 (Groundwater Flow Analysis During Excavation for Underground Tunnel Construction)

  • 이성열;백원진;김진영;정창성;강재모
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.19-24
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    • 2024
  • 도심지의 인구 밀집화로 인해 인구의 분산 및 이동을 위해 지하철도 및 지하 터널의 개발과 같은 지하공간에 대한 개발이 이루어지고 있다. 지하공간을 개발하기 위해서는 지반 상부로부터 굴착이 진행되어야 하며, 굴착 시 주변 지하수 유동이 발생할 수 있다. 지하수의 유동은 지반의 침하 및 함몰을 야기하여 구조물의 손상을 발생시킬 수 있다. 따라서 시공 전 지하수 유동을 모델링하여 지하수 유동 특성을 분석하고 굴착 시 발생하는 지하수 유출을 예측하여 대비해야 한다. 본 연구에서는 지하터널 건설을 위한 굴착공사가 이루어지는 ○○시를 대상으로 기상 및 지형, 지반 조건 등을 수집하여 Visual MODFLOW 프로그램을 통해 지하수 유동을 모델링하였다. 또한, 모델을 통해 굴착구간을 배수 지점으로 설정하여 굴착 공정에 따른 지하수 유출을 확인하였으며, 차수 조건에 따른 지하수 유출 감소 효과를 확인하였다. 실측 지하수위와 모델의 지하수위를 비교하여 모델을 검증한 결과, 0.87의 결정계수가 도출되었으며, 해당 모델을 통해 대상지역 굴착 공정에 따른 지하수 유동을 비교하였다. 그 결과, 굴착 초기에 지하수 유출이 가장 많이 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 차수 유무에 따른 지하수 유출 저감 효과를 확인한 결과, 차수 구조물 설치 시 약 59%의 지하수 유출 저감 효과를 보이는 것으로 나타났다.

폐쇄집수역의 냉기호 모의를 통한 일 최저기온 분포 추정 (A Quantification Method for the Cold Pool Effect on Nocturnal Temperature in a Closed Catchment)

  • 김수옥;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.176-184
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    • 2011
  • 본 연구에서는 폐쇄집수역의 냉기호 현상을 기존의 냉기집적효과와 연계하여 일 최저기온 분포를 모의할 수 있는 방법을 제시하였다. 집수역 내 찬 공기가 담길 '그릇'의 용적을 계산하고 '그릇'안에 집적되는 냉기량을 고도에 따라 표현하였다. 기존의 계곡지형 냉기류에 냉기호를 합산하여 냉기집적으로 인한 기온하강분을 계산하였다. 이때 냉기호의 '수면'은 일교차 조건에 따라 변화시켰다. 이 방법을 검증하기 위해 경남 하동군 악양계곡의 200m 이하 냉기호 형성지역에 기상관측기 10대에서 1분 단위로 기온을 측정하였다. 5월 17일 새벽에는 형제봉 정상에서 적외선 영상 복사계로 지면온도분포를 획득하였다. 개선된 소기후 모형을 적용하여 0530 LST의 기온 분포를 30m 해상도로 추정한 결과 그 양상이 적외선 열영상 분포와 유사하였다. 10개 기상관측지점에 해당하는 격자의 기온추정값을 추출하여 실측값과 비교한 결과, MAE는 1.01에서 0.60으로, RMSE 1.30에서 0.71으로 감소하여 집수역 출구에 가까운 저지대 평야부분에서 발생하는 기존 방법에 의한 오차가 개선되었다.