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제안 방법
- 2단계에서 작성된 유사강우 발생분포도를 중첩하여 더한 후 이를 중첩한 발생분포도의 전체 개수로 나누어 유사강우 발생 확률분포 지도를 구한다.
- 각 관측소의 지배범위는 관측소 지점과 유사한 강우가 발생하는 확률이 높은 지역이라는 가정 하에 레이더로 관측된 동시간 강우강도의 공간분포 자료를 이용하여 지점관측소가 위치한 곳에서의 강우강도와 주변지역의 강우강도를 검토, 지점관측소 위치에서 계측된 강우강도와 일정한 차이 범위 안에 있는 유사한 강우강도가 발생했던 빈도를 기준으로 관측소의 지배범위를 결정하는 방법인 ‘레이더 폴리곤 기법(Radar polygon Method)’을 제시하고자 한다.
- 검토대상지역의 지형적 특징 및 관측소 현황을 고려하여 자료 수집계획 수립 후 검토대상 관측소 과거 강우자료 및 레이더 강우강도 관측 자료를 수집 후 분석목적(장기·단기 분석 등)에 따라 레이더 입력 자료를 구축한다.
- 6과 같다. 관측소별 가중치는 관측소 지배범위에 포함된 격자 개수를 대상유역에 포함된 격자 개수로 나누어 산정하였으며, 관측소별 가중치를 다 더하여 1인 아닌 경우 관측소의 지배범위가 대상유역을 모두 포함하고 있지 않는 것이므로 유사관측치 판단범위를 조정하여 다시 수행하도록 알고리즘을 구성하였다.
- 그러므로 검토대상 지점관측소의 2008～2012년 6월에서 9월까지의 고정시간 일강우량 자료를 검토하여 매년 일강우량 크기, 1～10순위의 일강우량이 발생한 날짜를 조사하여 매년 강한 강우가 발생한 10일, 총 50일, 7,200개(10 event × 6 imageries per hour × 24 hours × 5 years)의 레이더 강우강도 관측 자료를 금회 제시한 공간분포 기법에 적용하여 관측소의 지배범위 및 대상유역에 대한 가중치를 산정하였다.
- 실무에서 많이 사용되고 있는 면적강우량 산정방법은 관측소간 위치관계를 이용한 기법으로 본 논문에서는 레이더 강우관측 자료를 이용한 실측기반의 면적강우량 산정방법인 Radar Polygon Method (RPM)를 제시하였다. 또한 이를 안성천 유역에 적용하여 기존의 방법인 Thieseen polygon 기법과 결과를 비교하였다. 안성천 유역의 경우 RPM과 Thiessen 방법에 근거한 다각형의 공간적 형태는 차이를 보였으나 관측소별 가중치의 값의 차이는 크지 않았다.
- 본 연구에서 제시하는 기법은 레이더 강우장 내에 다수의 지점 관측소가 존재하는 경우, 레이더 강우자료를 활용하여 각 지점 관측소의 지배범위를 산정하는 방법으로, 레이더 강우장내의 주어진 특정 격자를 다수의 지점 관측소가 자신의 지배범위에 넣기 위하여 경쟁하는 알고리즘이다. 경쟁의 기준은 특정 격자의 레이더 강우량과 지점 관측소 위치에서의 레이더강우량과 유사성이다.
- 안성천 유역에 RPM을 적용하여 관측소별 지배범위 및 가중치를 산정하였다. 그 결과를 Thiessen's weighting method을 이용하여 산정한 관측소별 가중치와 비교검토하였으며, 검토한 결과는 Fig.
대상 데이터
- 금회 제시한 RPM의 적용검토 대상유역인 안성천 유역은 유역면적 1,654.61 km2, 유로연장 71.05 km로써 독립적인 수계를 이루고 있으며, 유역내 지형의 구성이 산지 및 평야지대를 모두 포함하고 바다를 인접하고 있어 지형에 따른 다양한 강우공간분포 유형이 발생될 것으로 예상되어 검토 대상유역으로 선정하였다.
- 따라서, 본 연구에서는 면적평균 강우량의 산정을 위하여 강우의 원격탐사 방법인 기상레이더 관측 자료를 이용하였다. 각 관측소의 지배범위는 관측소 지점과 유사한 강우가 발생하는 확률이 높은 지역이라는 가정 하에 레이더로 관측된 동시간 강우강도의 공간분포 자료를 이용하여 지점관측소가 위치한 곳에서의 강우강도와 주변지역의 강우강도를 검토, 지점관측소 위치에서 계측된 강우강도와 일정한 차이 범위 안에 있는 유사한 강우강도가 발생했던 빈도를 기준으로 관측소의 지배범위를 결정하는 방법인 ‘레이더 폴리곤 기법(Radar polygon Method)’을 제시하고자 한다.
- 본 연구에서는 기상청에서 제공받은 2008～2012년 3월에서 9월까지의 5개년, 10분 단위, 1 × 1 km 격자 형태의 강우강도 관측 자료를 이용하여 연구를 수행하였다.
- 적용 강우관측소는 안성천 유역 영향을 미치는 관측소 중 관측소의 위치 및 관측기간을 고려하여 선정된 7개 관측소(수원, 용인, 원삼, 진위, 양감, 안성, 성환)를 대상으로 검토하였으며, Table 1에 본 연구에서 분석에 활용한 강우관측소의 정보를 수록하였다.
데이터처리
- 그 결과를 Thiessen's weighting method을 이용하여 산정한 관측소별 가중치와 비교검토하였으며, 검토한 결과는 Fig. 8, Table 2와 같다.
이론/모형
- 5와 같은 알고리즘을 따라 수행하였다. RPM을 이용하여 지배범위 결정 후 연관성이 없는 지역에 나타나는 지배범위의 오차 조정을 위하여 Median Filter (Lim, 1990)를 이용하여 보정작업을 수행하였다. Median Filter는 인접영역의 픽셀을 픽셀 값에 따라 정렬하여 그 중앙값을 대표 값으로 정하는 필터로 필터적용 전·후는 Fig.
- 실무에서 많이 사용되고 있는 면적강우량 산정방법은 관측소간 위치관계를 이용한 기법으로 본 논문에서는 레이더 강우관측 자료를 이용한 실측기반의 면적강우량 산정방법인 Radar Polygon Method (RPM)를 제시하였다. 또한 이를 안성천 유역에 적용하여 기존의 방법인 Thieseen polygon 기법과 결과를 비교하였다.
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