초록 ▼

본 연구는 정확도 높은 유출량의 예측을 위한 지역특성을 반영한 운영 목적의 상세(5km 이하) 격자강우량 생산기술을 개발하기 위한 과제이다. 본 연구는 1차년도 연구 수행 결과는 기반기술인 지형-공간 격자변환 기술, 핵심기술인 지역적 강수지표 추출 기술 그리고 적용(응용) 기술인 강수의 지역화 기술이다. 지형-공간 격자 변환 기술 개발의 내용은 기존 격자강우량 생산기법에 대한 조사와 평가, 연구 목표인 격자 강우량 정확도 향상을 위한 우리나라 강수의 공간적 취약성 평가 그리고 이를 토대로 최적의 지형-공간 격자 변환 기술의 개발로

본 연구는 정확도 높은 유출량의 예측을 위한 지역특성을 반영한 운영 목적의 상세(5km 이하) 격자강우량 생산기술을 개발하기 위한 과제이다. 본 연구는 1차년도 연구 수행 결과는 기반기술인 지형-공간 격자변환 기술, 핵심기술인 지역적 강수지표 추출 기술 그리고 적용(응용) 기술인 강수의 지역화 기술이다. 지형-공간 격자 변환 기술 개발의 내용은 기존 격자강우량 생산기법에 대한 조사와 평가, 연구 목표인 격자 강우량 정확도 향상을 위한 우리나라 강수의 공간적 취약성 평가 그리고 이를 토대로 최적의 지형-공간 격자 변환 기술의 개발로 구성되는데, 1차년도에 수행 완료한 성과는 다음과 같다.
공간 상세화 기법의 특성 평가를 수행하여, 향후 방법 상 논란의 여지를 없애고 결과에 대한 불확실성의 가늠이 가능해졌다. 안전하고 경제적인 강수 관측망 운용과 공간 강수 자료의 효과적인 활용을 위해서, 현재 기상청 관측소 밀도의 적정성 검토와 적정 격자크기에 대한 검증하였다. 공간적 변화특성이 큰 강수량의 정확한 재분석이나 예측자료 생성을 위해서, 기상청 관측망 기준취약지역에 대한 분석을 수행하였다. 기상청 기후변화 시나리오 상세화 등에 적용하고 있는 PRISM 방법의 상세화 정확도에 대한 객관적인 효과와 적용의 한계를 명확히 평가하여 제시하였다. 지상관측 자료는 공간에 대해서는 지형 및 기상학적 조건을 고려하지 못해 대표성이 떨어질 수 있으므로, 인공위성 자료를 활용한 연구를 수행하였다. 특정영역에서 자료가 드문 경우 최근접점접근법(nearest neighbors approach)와 부분가중회귀곡선(locally weighted regression line)결합하여 자료의 불확실도로 인한 추정의 오차 증가 효과가 감소함을 확인하였다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 3
• 목차 ... 13
• 표목차 ... 17
• 그림목차 ... 19
• 제 1 장 서론 ... 23
• 1. 연구의 배경 및 목적 ... 23
• 제 2 장 해외 현황 ... 25
• 1. 미국 ... 25
• 1.1 지상 관측소 네트워크 ... 28
• 1.2 지상 데이터(Ground-Based Rader) 네트워크 ... 30
• 제3장 격자화 방법 ... 37
• 1. 지상학적 특성과 대기 조건을 고려하지 않는 방법 ... 38
• 1.1 크리깅(Krifing) ... 39
• 2. 지상학적 특성을 고려하여 합성하는 방법 ... 43
• 제4장 공간적 다운스케일링 ... 45
• 1. 내삽 방법 ... 46
• 2. 통계적 다운스케일링 방법 ... 47
• 2.1 공간 분해(Spatial Disaggregation) ... 47
• 2.2 편의 보정과 공간 분해(BDSD) ... 48
• 2.3 회귀(regression) 방법 ... 49
• 3. 동적 다운스케일링 방법 ... 50
• 제 5장 공간 상세화 기법 평가 ... 53
• 1. 공간 강수량 정확도 향상을 위한 공간상세화 방법 ... 54
• 1.1 서론 ... 54
• 1.2 분석 자료 및 대상 유역 ... 56
• 1.3 분석 방법 ... 59
• 2. 공간 강수량 정확도 향상을 위한 공간상세화 방법 평가 ... 63
• 2.1 지역별 강수량 동질성 분석 ... 63
• 2.2 중권역별 면적평균 연강우량 비교 ... 67
• 2.3 내삽방법 간 면적평균 연강수량 편차 비교 ... 71
• 2.4 주요호우 사상에 대한 중권역별 면적평균 강수량 비교 ... 80
• 2.5 주요호우 사상에 대한 제주지역 중권역의 면적평균 강수량 비교 ... 89
• 3. 결과 및 고찰 ... 91
• 4. 소론 ... 95
• 제 6장 최적 강수격자 크기 및 관측소 밀도 ... 99
• 1. 서론 ... 99
• 2. 대상 지역 및 자료 선정 ... 101
• 3. 최적 강수격자크기 및 관측소밀도 평가 ... 103
• 3.1 내삽 방법 ... 103
• 3.2 격자크기에 따른 강수량의 공간 재현성능 비교 ... 103
• 3.3 관측소 밀도에 따른 강수량의 공간 재현성능 비교 ... 104
• 4. 결과 및 고찰 ... 125
• 5. 소론 ... 131
• 제 7장 강수량 관측망의 지역별 취약성 ... 133
• 1. 서론 ... 133
• 2. 자료 특성 ... 135
• 3. 강수량 관측망의 지역별 정략적 취약성 평가 ... 137
• 3.1 내삽 방법 ... 137
• 3.2 도식적 분석 ... 137
• 3.3 정량적 분석 ... 145
• 3.4 지역적 강수특성의 발현 원인 분석 ... 150
• 4. 결과 및 고찰 ... 156
• 5. 소론 ... 159
• 제 8 장 지상학적 방법의 적용성 ... 163
• 1. 서론 ... 163
• 2. 자료특성 ... 166
• 3. 지상학적 방법의 적용성 평가 ... 168
• 3.1 내삽 방법 ... 168
• 3.2 GRD(A) 대비 GRD(P)의 편차 비교 ... 168
• 3.3 PRISM 자료의 지역별 상세화 성능 분석 ... 173
• 4. 고찰 및 소론 ... 179
• 제 9장 공간가중회귀분석을 활용한 일강수량 공간 상세화 ... 181
• 1. 서론 ... 181
• 2. 공간가중회귀(Geographically Weighted Regression) 모형 ... 182
• 3. 이론 유역 및 호우에 대한 공간가중회귀 모형의 적용 ... 184
• 4. 실제 호우사상에의 적용 ... 186
• 4.1 적용자료 ... 186
• 4.2 공간가중회귀 모형을 이용한 일강우량의 공간 상세화 ... 188
• 4.3 유역평균강우량의 산정 및 결과 검증 ... 190
• 5. 소론 ... 215
• 제 10 장 공간 상세화를 위한 원격탐사 자료의 활용 ... 217
• 1. 레이더 자료를 이용한 지상강우계 결측치 보정 ... 217
• 2. 레이더 자료를 이용한 공간 강우 추정 ... 217
• 2.1 레이더자료와 강우계자료의 지구통계학적 조합 ... 222
• 2.2 공간 보정기법의 제안 및 검토 ... 224
• 3. 인공위성 강수량과 상세화 기법을 통한 공간 상세화 ... 228
• 3.1 연구 지역 및 자료 ... 231
• 3.2 연구 방법 ... 235
• 3.3 연구 결과 및 토의 ... 240
• 4. 소 론 ... 246
• 제11장 시ㆍ공간 베이지안 모델링 기법 ... 247
• 1. 서론 ... 247
• 2. 시ㆍ공간(Spatio-Temporal) 모형 ... 250
• 2.1 전제 ... 250
• 2.2 GP 모형 개요 ... 252
• 2.3 AR 모형 개요 ... 252
• 2.4 GPP 기반 시ㆍ공간 모형 ... 253
• 2.5 사전 분포 ... 254
• 2.6 모형 적합 ... 255
• 2.7 예측 ... 256
• 3. 시ㆍ공간 모형의 주요 함수 ... 257
• 3.1 spT.Gibbs ... 257
• 3.2 예측 ... 259
• 3.3 기타 함수몰 ... 259
• 4. 모의 자료의 적용 ... 262
• 4.1 결과 ... 263
• 5. 실측 자료의 적용 ... 264
• 6. 소론 ... 270
• 제 12 장 부분 가중 회귀법 ... 271
• 1. 부분 가중 회귀법(LOESS) ... 271
• 1.1 LOESS 회귀 분석 ... 271
• 2. 적용성 검정 ... 274
• 제 13 장 결 론 ... 279
• 제 14 장 활용방안 및 차년도 추진전략 ... 287
• 부록 참고문헌 ... 291
• 서지자료 ... 303
• 끝페이지 ... 305