초록 ▼

본 연구는 세계 최고의 적확(的確)한 홍수 및 폭설의 실시간 추정, 홍수 예측 및 경보 기술개발을 목표로 하고 있다. 이를 위해서 2013년 KICT 수문레이더를 설치하고, 효과적인 관측전략을 적용하여 레이더를 운영하고, 관측정확도를 높이기 위해서 우량계와 파시벨이 설치된 테스트베드를 운영하였다.

지상 우랑계와의 비교를 통해 레이더의 정확도를 평가하였다. 최근 개발된 식이 더 정확도가 높았으며 레이더와의 거리가 멀어지고, 높이가 높아질수록 정확도가 낮아짐을 알 수 있었다. 또한, 레이더 관측자료의 활용성을 높이기 위해

본 연구는 세계 최고의 적확(的確)한 홍수 및 폭설의 실시간 추정, 홍수 예측 및 경보 기술개발을 목표로 하고 있다. 이를 위해서 2013년 KICT 수문레이더를 설치하고, 효과적인 관측전략을 적용하여 레이더를 운영하고, 관측정확도를 높이기 위해서 우량계와 파시벨이 설치된 테스트베드를 운영하였다.

지상 우랑계와의 비교를 통해 레이더의 정확도를 평가하였다. 최근 개발된 식이 더 정확도가 높았으며 레이더와의 거리가 멀어지고, 높이가 높아질수록 정확도가 낮아짐을 알 수 있었다. 또한, 레이더 관측자료의 활용성을 높이기 위해 수상체 분류 알고리즘을 개발하였다. 레이더 관측변수와 퍼지 로직을 이용하여 강우/혼합강수/얼음으로 구분하였으며, 알고리즘이 하드웨어적으로 부담이 적음을 파악하였다. 또한, 시공간 해상도가 높은 KICT 레이더에 적용하기 용이한 형태학적 강우예측 기법을 개발하였다. 기존의 TREC 방법보다 강우예측에서 더 효율적이고 정확한 결과를 보였다.

KICT 수문레이더를 효과적으로 활용하기 위해 웹·모바일 경보 플랫폼을 구축하였고, 이용자들의 편의성을 고려하여 기능을 개선하였다. 그리고 레이더자료 활용 프로그램도 KICT 레이더 대상 외에 RXM-25 레이더 자료에 범용적으로 사용할 수 있도록 기능을 보완하였다. 다른 레이더 자료를 입력하면 위치정보를 읽어들여 레이더 자료 표출을 자동으로 조절한다. 그리고 향후 가상현실을 이용한 홍수재해 대응을 위해 3D GIS 기반의 수문정표 표출 원형시스템을 웹/모바일 버전용으로 개선하였다.

모형의 안정성과 모의 정확도를 향상시키고, 모형 소프트웨어의 적용성과 응용성을 높이는 대유역 고해상도 홍수해석 기술 개발을 통해서 물리적 분포형 모형인 GRM을 고도화하였다. 또한 관련 기술을 국내외에 보급하기 위해 매뉴얼을 작성하고, 오픈소스를 이용한 GUI 및 지원도구를 개발하였다. 그리고 GRM 모형을 이용하여 대유역에서의 고해상도 홍수해석을 실무 운영 측면에서 활용할 수 있는 기술을 개발하였다. 낙동강 유역을 대상으로 WINS 시스템과 연계하여 실시간 고해상도 홍수해석시스템을 개발하였으며, 이를 실무 시스템에까지 활용할 수 있도록 계산 소요시간 단축과 편의성을 지속적으로 개선하였다. 이 외에 전산장비의 확충 및 시스템 개선을 통해서 모의 소요시간을 단축할 수 있는 기술을 개발하였다.

(출처 : 서지자료 192p)

Abstract ▼

This study aims at real - time estimation of the best and most accurate flood and snowfall in the world and development of flood forecasting and warning technology. For this purpose, KICT hydrological radar was installed in 2013, an effective observation strategy was applied to run the radar, and a

This study aims at real - time estimation of the best and most accurate flood and snowfall in the world and development of flood forecasting and warning technology. For this purpose, KICT hydrological radar was installed in 2013, an effective observation strategy was applied to run the radar, and a test bed equipped with a rain gauge and an optical water gauge were installed to enhance observation accuracy.

The accuracy of the radar was evaluated by comparison with the ground erosion system. It is found that the accuracy of the newly developed formula is higher and the distance from the radar is getting farther away and the height is getting lower. We also developed a logarithmic classification algorithm to improve the usability of radar observation data. By using radar observation variables and fuzzy logic, it was classified into rainfall / mixed precipitation / ice and the algorithm was found to be less burdened by hardware. In addition, morphological rainfall prediction method which is easy to apply to KICT radar with high spatial and temporal resolution has been developed. Rainfall prediction is more efficient and accurate than conventional TREC method.

In order to utilize the KICT hydrological radar effectively, a web and mobile alarm platform was built and the function was improved considering the convenience of users. In addition to the KICT radar target, the radar data application program has also been supplemented to make it universally available for RXM-25 radar data. If you enter another radar data, the position information is read and the radar data display is controlled automatically. In order to cope with the flood disaster using the virtual reality in the future, 3D GIS based prototype system for the hydrological expressions was improved for the web / mobile version.

GRM, a physical distribution model, has been upgraded through the development of a high - resolution flood analysis technique in the watershed that improves the stability and simulation accuracy of the model and improves the applicability and applicability of the model software. In addition, we developed a GUI and support tool using open source to create manuals for dissemination of related technologies at home and abroad. And the GRM model was developed to utilize the high resolution flood analysis in the major watershed in terms of practical operation. We developed real time high resolution flood analysis system in connection with WINS system for the Nakdong River basin and continuously improved the calculation time and convenience to utilize it in the practical system. In addition, we have developed a technology that can shorten the simulation time by expanding the computer equipment and improving the system.

(출처 : Bibliographic Data 193p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• Summary ... 6
• 목차 ... 9
• 표목차 ... 12
• 그림목차 ... 14
• 제1장 서론 ... 20
• 1. 연구의 필요성 ... 20
• 2. 연구개발 목표 및 내용 ... 22
• 2.1 연구개발 주요목표 ... 22
• 2.2 대표성과 및 성과물 ... 22
• 2.3 주요연구내용 ... 22
• 제2장 국내외 연구 현황 ... 24
• 1. 국내 현황 ... 24
• 2. 국외 현황 ... 25
• 제3장 KICT 수문레이더 운영 ... 28
• 1. KICT 수문레이더 설치 및 운영 ... 28
• 1.1 KICT 수문레이더 설치 및 운영 ... 28
• 1.2 KICT 수문레이더 관측 전략 ... 31
• 2. KICT 수문레이더 정확도 향상을 위한 검증 장비 운영 ... 33
• 3. 기상 개황 ... 35
• 제4장 정량적 강수추정(QPE) ... 42
• 1. KICT 수문레이더 강우량 평가 ... 42
• 2. X 밴드 이중편파 레이더를 이용한 수상체 분류 ... 48
• 2.1 KICT 수문레이더를 활용한 밝은 띠 분석 ... 48
• 2.2 이중편파레이더 자료를 이용한 강설 성장 과정 분석 ... 52
• 2.3 KICT 수문레이더 자료를 이용한 수상체 분류 기술 적용 ... 53
• 제5장 정량적 강수예측(QPF) ... 58
• 1. KICT-QPF 개요 ... 58
• 2. KICT-QPF 모델 평가 ... 64
• 제6장 수문레이더 웹·모바일 경보시스템 ... 68
• 1. KICT 수문레이더 강우표출 웹시스템 개선 ... 68
• 1.1 KICT 수문레이더 경보시스템 구성 ... 68
• 1.2 KICT 수문레이더 자료 품질관리 프로그램 ... 70
• 1.3 KICT 수문레이더 강우산정 프로그램 ... 77
• 1.4. KICT 수문레이더 표출 홈페이지 구축 ... 86
• 2. KICT 수문레이더 강우표출 모바일 앱 개선 ... 96
• 2.1 시스템 구성 및 기능 ... 96
• 2.2 화면구성 ... 97
• 3. KICT 수문레이더 자료활용 프로그램 개선 ... 100
• 3.1 화면구성 ... 100
• 3.2 레이더 자료 품질관리 ... 102
• 3.3 레이더 자료 관리 ... 106
• 3.4 레이더 자료 추출 ... 112
• 3.5 레이더 자료 표출 ... 116
• 4. 3D GIS 기반의 수문정보 표출 원형시스템 개발 ... 122
• 4.1 증강현실 장비 ... 122
• 4.2 증강현실 표출엔진 ... 124
• 4.3 고분해능 DEM 지리정보 기반의 AR 환경 구축 ... 129
• 4.4 저분해능 DEM과 고분해능 DEM의 결과물 비교 ... 133
• 제7장 분포형 강우-유출 모형의 개선 ... 136
• 1. 개요 ... 136
• 2. 계산시간 간격 자동 설정 기법 개발 ... 137
• 2.1 계산시간 간격 설정 기법 ... 137
• 2.2 계산시간 간격 설정 기법 평가 ... 137
• 3. 병렬계산 기법 개발 ... 139
• 4. GRMCore 라이브러리 및 exe 개발 ... 141
• 5. QGIS plug-in 개발 ... 145
• 5.1 오픈소스 GIS S/W 선정 ... 145
• 5.2 GRM 입력자료 구축을 위한 Drainage 모듈 QGIS plugin 개발 ... 145
• 5.3 GRM 모형의 QGIS plug-in GUI 개발 ... 147
• 6. 모형의 보급 확대 기반 구축 ... 148
• 6.1 개요 ... 149
• 6.2 매뉴얼 작성 ... 149
• 6.3 소프트웨어 공개 ... 152
• 제8장 낙동강 유역 실시간 홍수해석시스템 개발 ... 156
• 1. 낙동강 유역 구성 체계 개선 ... 156
• 2. 실시간 자료 처리 체계 고도화 ... 160
• 2.1 실시간 홍수해석시스템 DB 개선 ... 160
• 2.2 실시간 공간자료 처리 기법 개발 ... 166
• 3. 낙동강 유역 실시간 홍수해석시스템 개선 ... 168
• 3.1 시스템 구성 ... 168
• 3.2 웹 프론트 엔드 지도 가시화 개선 ... 169
• 3.3 웹 프론트 엔드 유역 상세정보 GUI 개선 ... 171
• 4. 낙동강 홍수해석시스템 성능 평가 ... 173
• 4.1 모의 소요시간 단축 기법 적용 및 평가 ... 173
• 4.2 유출해석 결과 및 매개변수 평가 ... 179
• 제9장 결론 ... 186
• 1. 결론 ... 186
• 2. 활용방안 및 파급효과 ... 188
• 2.1 활용방안 ... 188
• 2.2 파급효과 ... 188
• 참고 문헌 ... 190
• 서지자료 ... 192
• Bibliographic data ... 193
• 끝페이지 ... 194