보고서 정보
주관연구기관 |
건국대학교 KonKuk University |
연구책임자 |
김성준
|
참여연구자 |
김선주
,
박근애
,
이미선
,
김상호
,
이용준
,
박종윤
,
하림
,
이주용
,
강승묵
,
박민지
,
신형진
,
강수만
,
조윤환
,
안소라
,
지용근
,
이상윤
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2007-05 |
과제시작연도 |
2006 |
주관부처 |
농림부 |
사업 관리 기관 |
농림기술관리센터 Agricultural Research & Development Promotion Center |
등록번호 |
TRKO201100002678 |
과제고유번호 |
1380002977 |
사업명 |
농림기술개발 |
DB 구축일자 |
2013-04-18
|
초록
▼
본 연구는 RS, GIS 기술을 이용하여 홍수재해 전후에 안성천 지역의 농촌수자원 평가 및 예측기법을 개발하고 하천 수질을 평가하였다. 나아가 홍수재해 평가 및 예측을 위한 사용자 편의시스템을 개발하여 홍수재해에 따른 피해를 최소화하는 것으로 연구의 세부내용은 다음과 같다.
1. RS, GIS를 이용한 안성천 지역의 홍수재해 전후 농촌수자원 평가 및 예측기법 개발
연구 대상지역에 대한 원격탐사자료(Landsat, RADARSAT, KOMPSAT 등)와 GIS 자료(DEM, 하천망, 토양도, 행정경계 등)를 획득하고 인공
본 연구는 RS, GIS 기술을 이용하여 홍수재해 전후에 안성천 지역의 농촌수자원 평가 및 예측기법을 개발하고 하천 수질을 평가하였다. 나아가 홍수재해 평가 및 예측을 위한 사용자 편의시스템을 개발하여 홍수재해에 따른 피해를 최소화하는 것으로 연구의 세부내용은 다음과 같다.
1. RS, GIS를 이용한 안성천 지역의 홍수재해 전후 농촌수자원 평가 및 예측기법 개발
연구 대상지역에 대한 원격탐사자료(Landsat, RADARSAT, KOMPSAT 등)와 GIS 자료(DEM, 하천망, 토양도, 행정경계 등)를 획득하고 인공위성영상과 GIS 기법을 이용하여 산사태 위험지도 작성 및 홍수범람 피해지역을 분석하였다. 또한 RS, GIS기반의 수문, 수리모형인 HEC-HMS 유역유출모형과 FLUMEN 홍수범람모형을 이용하여 홍수전후의 수문 변화를 분석하고 홍수피해를 최소화할 수 있는 방안을 연구하였다.
2. 홍수재해 전후의 하천 수질 평가기법 개발
경기도 안성시 고삼저수지 상류의 소유역을 대상으로 강우가 집중되는 3~5월, 7~9월에 홍수재해 전후의 유출량과 오염농도를 실측하여 분석하였으며, 강우 형태에 따른 오염물질의 배출특성을 알아보기 위해 유역관리모형인 ASINS/WinHSPF 모형을 적용하였다. 적용된 모형에 대상지구의 강우량, 강우강도, 강우지속시간 등의 확률강우를 산정하여 강우에 따른 홍수재해 전후의 오염물질 배출 특성을 파악하고 이에 따른 오염 물질 저감 방안에 대해 연구하였다.
3. 홍수재해 평가 및 예측을 위한 사용자 편의시스템 개발
GIS와 RS기반의 홍수피해 관련 해외 유사 시스템 구축사례를 분석하고, 시스템의 사용자 요구분석을 하였다. 요구사항 분석을 통하여 시스템 설계 및 데이터베이스를 설계하고 구축하였다. 또한, 홍수재해 평가를 위한 데이터베이스 검색과 사용자 편의를 위한 인터페이스를 구현하여 사용이 용이하도록 개발하였다. 이외에도 다양한 주제도 및 홍수 관련 정보를 검색할 수 있도록 하였으며, 모형과 연결을 통하여 수문변화 분석도 가능하도록 하였다.
Abstract
▼
1. Development of Assessing and Predicting Process Before and After Flood Disaster of Anseong-cheon using Geographic Information System and Remote Sensing Techniques RADARSAT image was adopted and suggested to trace the flood inundation area around rural small stream because it has the ability of ac
1. Development of Assessing and Predicting Process Before and After Flood Disaster of Anseong-cheon using Geographic Information System and Remote Sensing Techniques RADARSAT image was adopted and suggested to trace the flood inundation area around rural small stream because it has the ability of acquiring data during storm period irrespective of rain and cloud. For the storm August 9, 1998 in the
Anseong-cheon watershed, three RADARSAT images before, just after and after the storm were used. After ortho-rectification using 5 m DEM, two methods of RGB composition and ratio were tried and found the inundated area in the tributary stream, the Seonghwan-cheon and the Hakjeong-cheon. The inundated area had occurred at the joint area of two streams, thus the floodwater overflowed bounding discharge capacity of the stream. The progression of damage areas were stopped by the local road and farm road along the paddy. The result can be used to acquire the flood inundation data scattered as a small scale in rural area. This study suggested a combination method in mapping landslide hazard by giving equal weight for the result of LRA and AHP. The LRA (Logistic Regression Analysis) conducts a quantitative analysis by collecting a lot of samples and the AHP (Analytic Hierarchy Program) makes use of expert decision influenced by subjective judgment to a certain degree. Topographic factors (slope, aspect, elevation), soil drain, soil depth and land use were adopted to classify landslide hazard areas. The three methods (LRA, AHP, the combined approach) was applied to a 520 km2 region located in the middle of South Korea which have occurred 39 landslides during 1999 and 2003. The suggested method showed 58.9 % matching rate for the real landslide sites comparing with the classified areas of high- isk landslide while LRA and AHP showed 46.1 % and 48.7 % matching rates respectively. Further studies are recommended to find the optimal combining weight of LRA and AHP with more landslide data. For Jinwie watershed (737.7 $km^2$), HEC-HMS was calibrated using 6 storm events for preparing input data for FIA (Flood Inundation Analysis) and FDA (Flood Damage Assessment). Geospatial data processors, HEC-GeoHMS is used for HEC-HMS input data. The parameters of rainfall loss rate and unit hydrograph are optimized from the observed data. The results will be used for river routing and inundation propagation analysis for various flood scenarios. Non-structural counterplan using flood inundation simulation model such as FLUMEN can play a certain role for the mitigation of flood damage by suggesting some scenarios and actions for flood. This study tested the applicability of flood inundation simulation model, FLUMEN for flood mitigation. The model that solves the shallow-water equations with a finite volume method in case of flood propagation from stream to surface was constructed and applied to the part of Jinwicheon reach (4.9 km). The model was tested for the spatial record of past flood inundation occurred on 7 to 9 August of 1998. The computed inundation extend agreed well with the observed one. As a model application, two mitigation method of elevating levee of the stream reach and constructing riverside storage area in upstream area was tested and suggested by identifying the decrease of flood inundation extend for 200 years frequency rainfall. 2. Investigation of sediment/pollutant before and after floods and development of analysis method It is important to understand the characteristics of discharged pollutants affected by major factors, such as frequency, intensity, duration of rainfalls. Furthermore, to manage the water quality effectively in the drainage area, it is required to conduct a quantitative analysis of pollutant load and develop an effective technology and policy for reducing pollutant load. This study intended to analyze sediments and nutrients before and after flood. The upstream catchment of Gosam reservoir was surveyed and analyzed for the flow discharge and pollutant concentration. BASINS/WinHSPF model, a basin management model, was employed to understand the characteristics of pollutants according to rainfall frequencies. Probabilistic rainfall of precipitation, intensity, and duration for the study catchment was applied in order to understand the characteristics of discharged pollutants before and after flood and to find the solution for reducing the pollutant loads. The land use of subject area is composed of forest and upland crops. In case of upland area, high concentration of nutrient in the beginning of rainfall was caused by the influence of fertilization. Among the pollutants (TN, TP, TSS and BOD), BOD was the most sensitive in the discharged concentration during the initial period of rainfall. 3. Development of user interface system for flood disaster evaluation and prediction The user interface system for flood disaster evaluation has been developed. It was developed using VB.Net and ArcObject, with DB linked to Access DB. In the case of mdb file, it can be easily used to access by any system. The base display of the system is divided with three parts - menu and tool bar, layer screen, and map screen. It was simplified to easily manage the system especially for the beginners. In the case of tool bar, it has functions to handle the map easily. For example, functions includes pan, zoom-in, zoom-out, full-extent and so on. Databases comprise with graphic and attribute database. These are used to search information and maps. A menu composition is classified with base information, flood analysis and simulation information, landslide information, and flood evaluation information. A menu of base information is mainly inquired of thematic maps. A menu of flood results information has the function that can provide the amount of flood damage of Anseong-cheon and Jinwi-cheon. A menu of flood simulated information can be confirmed to flood information classified by frequent and simulated model through HEC application. Menus of landslide information can affiliate three techniques of landslide analysis. Finally, a menu of flood valuation information shows mitigation scenarios of flood damage.
목차 Contents
- 표지...1
- 제 출 문...2
- 요 약 문 ...3
- SUMMARY...8
- 목 차 ...14
- 제 1 장 서 론 ...16
- 제 1 절 연구 배경 ...17
- 제 2 절 연구개발 목표 및 내용 ...21
- 제 3 절 추진전략 체계 ...27
- 제 4 절 연구원 편성표 ...28
- 제 2 장 RS, GIS를 이용한 안성천 지역의 홍수재해 전후 농촌수자원 평가 및 예측기법 개발 ...29
- 제 1 절 연구 배경 및 목적 ...30
- 제 2 절 인공위성영상을 이용한 홍수 전/중/후의 토지이용변화에 대한 집중분석 ...32
- 제 3 절 GIS기법을 이용한 홍수재해지역 집중 분석 ...63
- 제 4 절 RS, GIS기반의 수문, 수리모형을 이용한 홍수전후의 수문변화 분석 및 피해 최소화 방안연구 ...86
- 제 5 절 요약 및 결론 ...122
- 제 3 장 홍수재해 전후의 토사/영양물질 조사 및 분석기법 개발 ...124
- 제 1 절 연구 배경 및 목적 ...125
- 제 2 절 홍수재해 전후의 오염물질 샘플링 및 분석 ...127
- 제 3 절 유역관리모형의 적용 ...134
- 제 4 절 오염물질 저감방안 ...147
- 제 5 절 요약 및 고찰 ...151
- 제 4 장 홍수재해 평가 및 예측을 위한 사용자 편의시스템 개발 ...153
- 제 1 절 연구 배경 및 목적 ...154
- 제 2 절 해외 GIS 시스템 구축사례 분석 ...156
- 제 3 절 시스템 및 DB 설계 ...160
- 제 4 절 시스템 및 DB 구축 ...171
- 제 5 절 사용자 인터페이스 및 기능 ...183
- 제 6 절 요약 및 결론 ...203
- 제 5 장 종합결론 ...205
- 제 1 절 RS, GIS를 이용한 안성천 지역의 홍수재해 전후 농촌수자원평가 및 예측기법 개발...206
- 제 2 절 홍수재해 전후의 토사/영양물질 조사 및 분석기법 개발...206
- 제 3 절 홍수재해 평가 및 예측을 위한 사용자 편의 시스템 개발...207
- 참 고 문 헌 ...208
- 부록 가. 시스템 메인 코드 ...215
- 부록 나. 홍수실적 정보 조회 코드 ...239
- 부록 다. 시수위, 시우량 조회 코드 ...242
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