초록 ▼

1. 공간정보 생성 기술 개발
- NGIS 공간정보의 수자원 공간정보로의 고도화 및 표준화 실시
- 항공사진 DB 구축 및 토양도의 수문학적 이용에 대한 표준화 실시실시
- 7개 시범유역(경안천, 설마천, 위천, 보청천, 평창강, 용담댐유역, 이동유역)에 대한 수자원 공간정보 구축
2. 수자원 공간정보 데이터웨어하우스 구축(http://dataware.kict.re.kr)
3. 수문모형에서의 NGIS활용기술개발- NGIS자료의 활용기술 개발
- 수문모형의 적용 및 GIS 활용 프로그램 개발
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1. 공간정보 생성 기술 개발
- NGIS 공간정보의 수자원 공간정보로의 고도화 및 표준화 실시
- 항공사진 DB 구축 및 토양도의 수문학적 이용에 대한 표준화 실시실시
- 7개 시범유역(경안천, 설마천, 위천, 보청천, 평창강, 용담댐유역, 이동유역)에 대한 수자원 공간정보 구축
2. 수자원 공간정보 데이터웨어하우스 구축(http://dataware.kict.re.kr)
3. 수문모형에서의 NGIS활용기술개발- NGIS자료의 활용기술 개발
- 수문모형의 적용 및 GIS 활용 프로그램 개발
- 2차원 분포형모형에서의 GIS 활용기술개발 및 GIS 활용 프로그램 개발
4. 수리모형에서의 NGIS 활용기술개발
5. 수질모델링에서의 GIS/RS 활용기술 개발
- GIS를 이용한 하천 및 저수지 수질모의 모듈 개발
- 저수지 수체단면 자동추출 컴포넌트 개발- GIS를 이용한 비점오염원 해석에 필요한 유달계수 산정 기법 개발
6. 시공간자표의 통계적 검ㆍ보정기술 및 프로그램 개발
7. PKNU2호를 이용한 공간정보 생성 기술 개발
- 항공기에 탑재된 다중분광카메라를 이용한 수변 토지이용도 제작 및 지형분석 기법 개발
8. 수자원지리정보 데이터 모델의 구현
9. 국내 컴포넌트 기술을 활용한 HyGIS(Hydrological Geographic Information System)의 개발
- 수자원 지리정보데이터모델을 토대로 하여 Network Component를 기반으로 수자원 공간자료 생성 및 수자원 시스템 개발 모듈인 HyGIS를 개발
- HyGIS에서 최신알고리즘을 이용한 수문학적 DEM 분실모듈의 개발
- HyGIS에서의 수문모형 및 수문DB 연계 기술 개발

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...23
• 제 1 절 연구개발의 목적 및 필요성...23
• 1. 수자원 공간정보 생성기술의 표준화...23
• 2. 수자원 공간자료 데이터웨어하우스의 구축...23
• 3. 수문학적 DEM 활용기술의 개발...24
• 4. 수자원모형에서의 NGIS 활용기술의 개발...25
• 5. 유역 수질관리를 위한 GIS/RS자료의 활용기술 개발...25
• 6. 시간자료의 검ㆍ보정 기술 개발...26
• 7. 다중분광카메라를 이용한 공간정보 생성 기술 개발...27
• 8. 수자원 지리 정보 데이터 모델의 개발...27
• 9. 수자원통합시스템 기반 연구...29
• 제 2 절 연구개발의 내용 및 범위...30
• 1. 연구개발의 내용...30
• 2. 연구개발의 범위...33
• 제 2 장 국내ㆍ외 기술개발 현황...41
• 제 1 절 수자원분야의 공간 정보...41
• 1. 수자원분야 공간정보 구축 실적...41
• 1.1 국외 수자원 공간정보 데이터셋...41
• 1.2 국내 수자원 공간정보 구축 실적...44
• 제 2 절 수문학적 DEM 활용기술...44
• 1. Sink 처리 알고리즘...44
• 2. Flat area 제거 알고리즘...46
• 3. 하천망 추출 및 활용 알고리즘...46
• 4. 유역분할 및 지형인자 추출 알고리즘...47
• 제 3 절 수자원분야에서 GIS/RS 활용기술...47
• 1. 수자원모형 수행에 필요한 GIS 활용기술...47
• 2. 수질모형 수행에 필요한 GIS/RS 활용기술...49
• 제 4 절 시간자료의 검ㆍ보정 기술...51
• 제 5 절 수자원 데이터모델에 대한 연구 사례...52
• 1. 국외 수자원관련 Data Model...52
• 2. 국내 수자원 데이터모델 구축과 관련된 연구사례...53
• 2.1 하천 정보 표준화...54
• 2.2 수자원 기본지리정보 데이터모델의 표준화...55
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과...59
• 제 1 절 수자원 공간정보의 구축...59
• 1. 기존 공간자료 특성 및 변환...60
• 1.1 수치고도정보(DEM)...60
• 1.2 토양도...61
• 1.3 토지이용현황도...61
• 1.4 토지피복도...62
• 1.5 수자원 단위지도...62
• 1.6 배수구역도...62
• 1.7 임상도...63
• 1.8 녹지자연도...63
• 1.9 현존식생도...64
• 1.10 생태자연도...64
• 1.11 자연환경현황도...65
• 1.12 수치지질도...65
• 2. 항공사진 DB의 구축...65
• 2.1 항공사진 자료의 수집...65
• 2.2 항공사진의 처리과정...67
• 2.3 토지이용변화 분석...76
• 3. 토양도의 수문학적 이용에 대한 표준화...87
• 3.1 토양도의 제작과정의 차이...88
• 3.2 토양속성의 수문학적 토양군으로의 분류에서의 차이...90
• 3.3 개략토양도와 정밀토양도의 이용에 따른 유효우량 산정 결과의 차이...94
• 3.4 정밀토양도의 분류기준에 따른 평가...95
• 4. 결론...100
• 제 2 절 수문모형에서의 GIS 활용기술의 개발...101
• 1. NGIS자료의 활용기술 개발...101
• 1.1. DEM 자료의 추출...101
• 1.2 하도망 추출...103
• 1.3 침투량 산정...104
• 1.4 Green-Ampt 침투방정식...106
• 1.5 조도계수 산정...107
• 1.6 지체시간 산정...108
• 1.7 도달시간의 산정...110
• 1.8 강우측정망의 분포...112
• 2. WMS 모형의 적용...113
• 3. GIUH 모형의 적용...115
• 4. TOPMODEL의 적용...121
• 5. TOPMODEL의 적정해상도 결정...127
• 5.1 기본이론...127
• 5.2 적용 및 비교검토...131
• 6. ArcView를 이용한 GIUH 및 TOPMODEL Extension 개발...136
• 7. 연구결과...140
• 제 3 절 2차원 분포형 모형에서의 GIS 활용기술 개발...143
• 1. 모형의 이론...144
• 1.1 강우 및 침투해석...144
• 1.2 지표면 및 지표하 유출해석...146
• 2. 불확실도 해석...153
• 3. 분포형 모형의 검증...157
• 3.1 가상 유역에 대한 유출해석...157
• 3.2 Monte Carlo 모의 수행...160
• 4. 실제 유역에 대한 적용...162
• 4.1 대상유역의 선정...162
• 4.2 모형의 적용...162
• 5. 분포형 모형에 대한 GUI 개발...170
• 6. 연구결과...173
• 제 4 절 수리모델링에서의 GIS 활용기법 개발...176
• 1. 기본개념...176
• 2. 수리모델링을 위한 자료 구축...176
• 2.1 등고선 자료의 추출...176
• 2.2 수치 지도에 HEC-2 자료 삽입...177
• 3. 수리 모형의 적용...180
• 4. 연구결과...183
• 제 5 절 수질 모델링에 대한 GIS 활용기법 개발...184
• 1. ArcView를 이용한 하천 및 저수지 수질모의 모듈 개발...184
• 1.1 수질모형과 GIS 활용...184
• 1.2 하천 수질 모형의 적용...185
• 1.3 저수지 수질모형의 적용...200
• 1.4. 적용모형에 대한 ArcView GUI 개발...204
• 1.5 연구결과...213
• 2. 저수지 수체단면 자동추출 컴포넌트 개발...214
• 2.1 CE-QUAL-W2 모형...214
• 2.2 단면정보 자동 생성 인터페이스 개발...222
• 2.3 모형의 운영 및 오염주제도 작성...236
• 3. 하천오염부하의 유출경로 해석을 위한 Hydroinformatics 기술 개발...244
• 3.1 HEC-RAS를 이용한 하천 등류구간의 구분 및 유량계수의 산정...245
• 3.2 원격탐사정보(RS)와 GIS를 이용한 유역 배출부하량의 산출...253
• 3.3 QUAL2E를 이용한 하천수질 모의...264
• 4. 하천 및 저수지 오염부하 배출경로해석 표준주제도 작성...267
• 4.1 표준 주제도 작성 알고리즘 개발...267
• 4.2 하천 및 저수지 수질모의 모형의 표준주제도 작성...277
• 4.3 주제도 및 모형 parameter viewer 프로그램 개발...279
• 제 6 절 시공간자료의 통계적 검ㆍ보정기술개발...287
• 1. 개요...287
• 2. 시공간 자료 검ㆍ보정 기법 검토...288
• 2.1 시계열 변동 검정 기법...288
• 2.2 시계열 추세 검정 기법...290
• 2.3 시계열 자료 결측 보완 기법...291
• 2.4 공간 자료 결측 보완 기법...293
• 2.5 이상치 자료 검ㆍ보정 기법...295
• 3. 기존 적용사례 검토...299
• 3.1 Florida Aquifer 수문 시스템 및 결측 보완 모형화...299
• 3.2 소양강댐 연최대홍수량 결측보완 모형 및 추세 분석...303
• 4. 실제 적용예...304
• 4.1 크리깅 기법...304
• 4.2 대상유역선정 및 자료수집...308
• 4.3 시공간 자료 검ㆍ보정 모형 설계 및 개발...316
• 4.4 시공간 자료 검ㆍ보정 프로그램 구현...332
• 5. 연구결과...347
• 제 7 절 다중분광카메라를 이용한 공간정보 생성 기술 개발...348
• 1. 개요...348
• 1.1 PKNU 2호 개발 목적...348
• 1.2 PKNU 2호 항공촬영시스템...348
• 1.3 실험 비행 및 촬영...351
• 2. PKNU 2호 영상의 비교ㆍ분석...354
• 2.1 낙동강지역의 위성영상과 PKNU 2호 영상의 비교...354
• 2.2 PKNU 2호 촬영 결과의 비교분석...356
• 2.3 PKNU 2호를 이용하여 제작된 토지이용현황도와 토지피복도 비교분석...360
• 3. PKNU 2호를 이용한 하천단면 측량...364
• 3.1 개요...364
• 3.2 GPS 측량...365
• 3.3 GPS 자료처리...371
• 4. PKNU 2호 다중분광영상을 이용한 정사항공사진 및 3차원 입체 분석...388
• 4.1 PKNU 2호 다중분광 항공사진을 이용한 정사항공사진 제작...388
• 4.2 PKNU 2호 영상처리를 통한 하천단면 획득...413
• 5. 연구결과...430
• 제 8 절 수자원 공간정보 데이터웨어하우스...431
• 1. 시스템 설계...431
• 2. 시스템 문명...431
• 3. 수자원 공간자료 데이터웨어하우스 구축...433
• 3.1 공간자료 구축을 위한 시험유역 선정...433
• 3.2 공간자료의 수집...433
• 3.3 수자원 공간자료의 구축...433
• 3.4 수자원 공간자료의 특성 및 변환과정의 표준화 정보의 제공...436
• 3.5 수자원 공간데이터 활용을 위한 메타데이터 편집기 개발 및 활용...436
• 제 9 절 수자원 지리정보 데이터모델의 구현...446
• 1. 지리 정보 데이터모델의 설계...446
• 1.1 일반적인 데이터 모델링 방법론...446
• 1.2 업무분석...447
• 1.3 데이터 항목의 정의...447
• 1.4 데이터 항목의 속성 정의...447
• 1.5 데이터 항목 사이의 연관관계...448
• 1.6 제약조건(constraints)의 설정...448
• 1.7 관계 차수(cardinality)의 설정...448
• 1.8 논리 및 물리 데이터 모델의 개발...448
• 2. 수자원 관련 지리정보 항목에 대한 검토...449
• 2.1 하천중심선...449
• 2.2 하천구역 (하천구역 경계)...450
• 2.3 하천경계...451
• 2.4 실폭하천...452
• 2.5 유수방향(하천흐름)...452
• 2.6 유역경계...453
• 2.7 호수/저수지...453
• 3. 수자원 지리 정보 데이터모델의 개발...453
• 3.1 핵심 데이터 항목의 정의 과정...454
• 3.2 핵심 데이터 그룹의 정의...455
• 4. 데이터 항목의 구축 방법...459
• 4.1 Framework data의 구축...460
• 4.2 일차원 하천망(hydro network) 구축방법의 표준화...460
• 4.3 배수구역 구축방법의 표준화...463
• 제 10 절 HyGIS의 개발...465
• 1. 지형분석 알고리즘...465
• 1.1 수문학용 DEM의 구축 및 문제점...465
• 1.2 DEM을 이용한 수문지형인자 추출절차에 대한 검토...469
• 1.3 Sink 검색 알고리즘...472
• 1.4 흐름방향 결정 알고리즘...472
• 1.5 Sink 제거 알고리즘 (Breaching 알고리즘)...474
• 1.6 Flat Area 제거 알고리즘...477
• 1.7 Flow accumulation 알고리즘...480
• 1.8 유역분할 알고리즘...481
• 2. HyGIS에서의 DEM 분석 모듈(HydroExtension 컴포넌트)...485
• 2.1 HydroExtension 컴포넌트 설계...485
• 2.2 HydroExtension 컴포넌트의 구현...487
• 3. HyGIS를 이용한 수자원지리정보 데이터 모델 구현...501
• 3.1 네트워크 그룹...501
• 3.2 Drainage 그룹...508
• 3.3 Channel 그룹...511
• 3.4 Hydrography 그룹...512
• 3.5 Time Series 그룹...513
• 4. HyGIS를 이용한 검색기능...515
• 4.1 시설물 검색...516
• 4.2 시설물의 흐름 경로 추적...518
• 5. HyGIS를 이용한 Framework 공간DB의 구축...518
• 5.1 기반 공간DB 구축의 표준화 및 자동화의 필요성...518
• 5.2 Framework 공간DB의 범위...520
• 5.3 Framework 공간DB 구축...521
• 6. HyGIS에서 유역의 지형특성인자 계산...524
• 7 HyGIS와 수문모형의 연계...527
• 7.1 HyGIS와 TDPMODEL의 연계...527
• 7.2 HyGIS_TOPMODEL 컴포넌트...528
• 7.3 TOPMODEL의 적용...531
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...535
• 제 1 절 연구개발목표의 달성도...535
• 제 2 절 관련분야의 기술 발전에 기여도...540
• 제 5 장 연구결과의 활용계획...541
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...547
• 제 7 장 참고문헌...549
• 특정연구개발사업 연구개발결과 활용계획서...561