DOI QR코드

DOI QR Code

Application of a Grid-Based Rainfall-Runoff Model Using SRTM DEM

SRTM DEM을 이용한 격자기반 강우-유출모의

  • Jung, In-Kyun (Dept. of Civil and Environmental System Engineering, Konkuk University) ;
  • Park, Jong-Yoon (Dept. of Civil and Environmental System Engineering, Konkuk University) ;
  • Park, Min-Ji (Dept. of Civil and Environmental System Engineering, Konkuk University) ;
  • Shin, Hyung-Jin (Dept. of Civil and Environmental System Engineering, Konkuk University) ;
  • Jeong, Hyeon-Gyo (River Information Center, Han River Flood Control Center) ;
  • Kim, Seong-Joon (Dept. of Civil and Environmental System Engineering, Konkuk University)
  • 정인균 (건국대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 박종윤 (건국대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 박민지 (건국대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 신형진 (건국대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 정현교 (한강홍수통제소 하천정보센터) ;
  • 김성준 (건국대학교 사회환경시스템공학과)
  • Received : 2010.11.02
  • Accepted : 2010.12.14
  • Published : 2010.12.30

Abstract

In this study, the applicability of SRTM(The Shuttle Radar Topography Mission) DEM(Digital Elevation Model) which is one of the remotely sensed shuttle's radar digital elevation was tested for use as the input data in a grid-based rainfall-runoff model. The SRTM DEM and digital topographic map derived DEM(TOPO DEM) were building with 500m spatial resolution for the Chungju-Dam watershed which located in the middle east of South Korea, and stream-burning method was applied to delineate the proper flow direction for model application. Similar topographical characteristics were shown as a result of comparing elevation, flow-direction, hydrological slope, number of watershed cell, and profile between SRTM DEM and TOPO DEM. Two DEMs were tested by using a grid-based rainfall-runoff model named KIMSTORM with 6 storm events. The results also showed no significant differences in average values of relative error for both peak runoff(0.91 %) and total runoff volume(0.29 %). The results showed that the SRTM DEM has applicability like TOPO DEM for use in a grid-based rainfall-runoff modeling.

본 연구에서는 원격탐사기법으로 구축된 SRTM(The Shuttle Radar Topography Mission) DEM의 격자기반 분포형 강우-유출모형의 적용성을 분석하였다. 충주댐유역에 대하여 격자해상도 500m의 SRTM DEM과 수치지형도로부터 구축한 TOPO DEM을 구축하였고, 모형의 적용을 위하여 Stream-burning 기법으로 전처리하였다. 두 DEM으로부터 표고, 흐름방향, 수문학적 경사, 추출된 유역셀의 개수, 종단형상을 비교한 결과 SRTM DEM과 TOPO DEM이 매우 유사한 특성을 나타내는 것으로 분석되었다. 6개 강우사상을 대상으로 격자기반 분포형 강우-유출모델 KIMSTORM을 이용한 분석결과에서도 첨두유출과 유출용적의 상대오차 평균값이 각각 0.91%, 0.29%로 차이를 보이지 않았다. 분석결과로부터 SRTM DEM이 TOPO DEM과 같이 격자기반 강우-유출모형 적용시 만족할 수 있는 결과를 도출할 수 있는 지형자료임을 나타내었다.

Keywords

References

  1. 강경호, 손홍규, 정재훈, 최시경. 2009. 1:5,000 수치지형도를 이용한 ASTER DEM, SRTM DEM의 정확도 검증. 2009 GIS 공동추계학술발표대회 발표논문집. 378-383쪽.
  2. 건설교통부, 2001. 한국지형에 적합한 수치표고모형 구축방안 연구.
  3. 국토해양부 한강홍수통제소. 2003. 국가수자원관리 종합정보시스템. http://www.wamis.go.kr
  4. 김성준. 1998. 격자기반의 운동파 강우유출모형 개발(I) - 이론 및 모형 -. 한국수자원학회논문집. 31(3):303-308.
  5. 유승환, 남원호, 최진용. 2007. SRTM(Shuttle Radar Topography Mission)의 정확성평가. 한국관개배수 14(1):80-88.
  6. 이훈열. 2006. SAR 관련 논문 통계 분석에 의한 SAR 시스템, 기술, 활용분야 고찰, 대한원격탐사학회지 22(2):153-174. https://doi.org/10.7780/kjrs.2006.22.2.153
  7. 정인균. 2010. 분포형 강우-유출모형의 토양 수분 및 격자흐름추적 알고리듬 개발 및 적용. 건국대학교대학원 박사학위논문. 48쪽.
  8. 정인균, 박종윤, 조형경, 이지완, 김성준. 2010. 분포형 강우-유출모형의 하도자료 구축을 위한 하폭 및 하상경사 산정공식 개발. 한국농공학회논문집. 52(4):1-10.
  9. 정인균, 이미선, 김성준. 2003. 1:5,000 수치 지도를 이용한 DEM생성 기법 연구. 한국농업정보과학학회지 4(1):27-35.
  10. Chow, V.T., D.R. Maidment and L.W. Mays. 1988. Applied Hydrology. McGraw-Hill. New York. pp.20-52.
  11. Franke, R. and G.M. Nielson. 1980. Smooth interpolation of large sets of scattered data. International Journal for Numerical Methods in Engineering 15:1691-1704. https://doi.org/10.1002/nme.1620151110
  12. Gamache, M. 2004. Free and Low Cost Datasets for International Mountain Cartography. http://www.terrainmap.com/downloads/Gamache_final_web.pdf.
  13. Jarvis, A., H.I. Reuter, A. Nelson and E. Guevara. 2008. Hole-filled SRTM for the globe Version 4. http://srtm.csi.cgiar.org.
  14. Rawls, W.J. and D.L. Brakensiek. 1985. Prediction of soil water properties for hydrologic modeling. In: Watershed Management in the Eighties. Eds. Jones, E and Ward, T.J. Proceedings of a Symposium ASCE, 293-299. Denver, Colo. New York: ASCE.
  15. Reuter, H.I., A. Nelson and A. Jarvis. 2007. An evaluation of void filling interpolation methods for SRTM data. International Journal of Geographic Information Science 21(9):983-1008. https://doi.org/10.1080/13658810601169899
  16. Saxton, K.E., W.J. Rawls, J.S. Romberger and R.I. Papendick. 1986. Estimating generalized soil-water characteristics from texture. Soil Sci. Soc. Am. J. 50(4):1031-1036. https://doi.org/10.2136/sssaj1986.03615995005000040039x
  17. Tulu, M.D. 2005. SRTM DEM Suitability in Runoff Studies. ITC MSc dissertation. Enschede. The Netherlands. pp.51-64.
  18. Vieux, B.E. 2004. Distributed Hydrologic Modeling Using GIS. 2nd Edition. Kluwer Academic Publishers. The Netherlands. pp.91-128.

Cited by

  1. 활성단층 조사에 활용되는 원격탐사 기술과 사례의 고찰 vol.37, pp.6, 2021, https://doi.org/10.7780/kjrs.2021.37.6.2.12