• Title/Summary/Keyword: 격자해상도

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Two-Dimensional(2-D) Flood Inundation Modeling Considering Mesh Type and Resolution (격자유형과 해상도를 고려한 2차원 홍수범람 모델링)

  • Kim, Byunghyun
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.39 no.2
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    • pp.247-256
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    • 2019
  • In this study, 2-D Godunov type finite volume model which can apply the mixed mesh including triangular and quadrilateral meshes for flood inundation modeling is used to compare and analyze the flood height, flood extent and model execution time according to mesh type and resolution. The study area is the Upton-upon Severn watershed in Great Britain, where the flood occurred for 22 days from October 29 to November 19, 2000. For the flood modeling, topographic data were constructed using high resolution LiDAR (Light Detection And Ranging). The results of the 2-D flood modeling by the mesh type and resolution were compared with four ASAR (Airborne Synthetic Aperture Radar) images captured during the flood period. This study has shown that flood height and extent can vary greatly depending on the mesh type and resolution, even if identical topography and boundary conditions are used, and that the selection of appropriate mesh type and resolution for the purpose and situation of the 2-D flood modeling is necessary.

Decision of GIS Optimum Grid on Applying Distributed Rainfall-Runoff Model with Radar Resolution (레이더 자료의 해상도를 고려한 분포형 강우-유출 모형의 GIS 자료 최적 격자의 결정)

  • Kim, Yon-Soo;Chang, Kwon-Hee;Kim, Byung-Sik;Kim, Hung-Soo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1201-1205
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    • 2010
  • 최근 몇 년간 기후변화에 의해 기상이변이 발생하고 있으며 이에 따른 집중호우로 인한 홍수피해가 심각한 수준으로 발생하고 있다. 이에 수문기상학적 요소와 특성인자들의 정확한 상호 연관성의 규명과 공간적 변동성 해석은 강우-유출 모형에서 발생하는 불확실성을 감소시키는데 중요한 요소라고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 레이더 강우 격자 해상도와 지형인자 격자 해상도에 따라 강우-유출모형이 어떻게 반응하는지 분석하였다. 본 연구에서는 가-분포 강우-유출 모형인 ModClark 모형을 이용하여 강원도 인제군의 내린천 유역을 대상으로 광덕산 레이더자료를 이용하였다. ModClak 모형 구성을 위한 GIS 지형공간 자료는 30m, 150m, 250m, 350m 격자크기의 DEM을 사용하였으며, 2006년 7월 14일부터 7월 17일까지의 관측레이더 강우자료를 500m, 1km, 2km, 5km, 10km 사용하여 유출모의를 실시하고, 각각의 격자해상도에 따른 모의 결과를 비교하기 위해 유출수문곡선을 작성하고 유출량 변화를 모의하였다. 분석 결과 첨두유량 및 유출체적에 대해서는 DEM 30m~150m, Grid 500m~2,000m 크기의 격자일 때 가장 최적의 유출 모의를 한 것으로 분석되었으며, 통계적 분석에 의한 분석결과에서는 모든 DEM 격자는 Grid 500m인 경우, 모든 Grid 격자는 DEM 30m인 경우에 모형의 적합성이 높은 것으로 나타났고, 민감도 산정 결과 지수 등급이 높은 DEM이 분포형 모형의 결과 값에 큰 영향을 주는 것으로 분석되었다.

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Evaluation of Optimal Grid Resolution for Hydrodynamic Proper Simulation (수리동역학적 모의를 위한 적정 격자해상도 산정방법)

  • Ahn, Jung-Min;Park, In-Hyeok;Lyu, Si-Wan;Hur, Young-Teck
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.20 no.1
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    • pp.109-116
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    • 2012
  • The effect of the grid resolution on the hydrodynamic simulation has been investigated by using CCHE2D and EFDC. Since a high resolution of the grid results in the increase of computation time, an appropriate grid resolution should be selected by considering the efficiency of simulation according to the objectives of projects. In order to understand the effect of grid resolution and determine the optimal grid resolution, several cases with different lateral grid resolutions have been simulated for the reach of Nakdong river at the confluence of Kumho river for the floods in 2006. Orthogonal curvilinear grids for the domain have been constructed from the survey products at the sections with the longitudinal interval of 20 m. Area-elevation curve and the comparison of simulated results with measured stage at the specific station have been used to check the effect of grid resolution. From the results, the existence of optimal grid resolution has been observed, which ensure both efficiency of computation and certainty of results.

동해상의 해상풍 파랑에 관한 연구

  • Choe, Jeong-Bu;Sim, Jae-Seon;Kim, Gwang-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 1984.07a
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    • pp.69-73
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    • 1984
  • 본 연구는 현업부서에서 손쉽게 적용할 수 있는 종관적인 객관적 예보 방법을 개발하기 위하여 동해역을 16개 격자점으로 구성된 격자망을 설정, 각 격자점별로 해상풍과 파고를 산출하여 해상풍 및 파고 분석도를 작성하는 방법을 제시하였다. 실측 치와 계산치를 검증 해 본 결과, 해상풍에 있어서는 1:1로 잘 대응되고 있으며 상관 계수도 평균 0.70 이상의 좋은 결과를 얻었고, 파고 에 있어서는 평균 0.5m 미만의 오차 범위를 보였다.

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Grid Requirements for Capturing Detonation Cell Structure (데토네이션 셀 구조 포착을 위한 격자 해상도 요구 조건)

  • Choi Jeong-Yeol;Ma Fuhua;Yang Vigor
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • v.y2005m4
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    • pp.431-434
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    • 2005
  • A series of numerical studies are carried out for the different regimes of the detonation phenomena to investigate the computational requirements for the simulation of the cell structure of detonation wave by varying the reaction constants and grid resolutions. The computational results are investigated by comparing the solution of steady ZND structure to draw out the minimum grid resolutions and the size of the computational domain for capturing cell structures of the different regimes of the detonation phenomena.

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Effect of the Characteristic Length Scale on the Grid Dependency of FDS model (특성길이에 따른 FDS 모델의 격자 의존성)

  • Kim, Sung-Chan
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2012.04a
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    • pp.66-69
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    • 2012
  • Field Model에 의한 화재해석방법은 화재현상을 지배하는 망정식윤 직접 해석하기 때문에 Zone model에 비해 공간내의 상세 정보를 제공함과 동시에 다양한 화재형태에 내해 보편적인 적용이 가능하다. Field model은 해석영역을 구성하는 격자점에 대해 이산화된 지배 방정식을 해석하는 과정에서 차분방법이나 격자의 크기에 따라 수치오류가 발생할 수 있다. 특히 격자수는 계산시간에 영향을 미치는 가장 중요한 인자이기 때문에 효율적인 계산을 위해서는 격자크기의 최적화가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 구획공간 화재의 최적 격자크기 선정을 위해 격자해상도(Grid Resolution)에 따른 해석결과의 독립성을 비교분석하고 이를 통해 구획공간화재에 대한 격자 최적화 방법에 대해 논의하고자 한다. 화재크기 및 특성 길이에 따른 격자의존성을 파악하기 위해 ISO-9705 표준화재실에 내해 적용된 격자크기는 최소 3 cm에서 최대 30 cm까지 총 7 종류의 격자크기에 대해 FDS 해석이 수행되었다. 해석결과, 환기량이 충분한 화재에 대해서도 격자해상도가 16보다 작은 경우 출입구의 유동은 격자에 따른 독립성을 확보하지 못하는 것으로 나타났으며 화재발열량이 증가함에 따라 독립적인 해석해를 얻기 위해서는 더 큰 격자해상도를 요구하는 것으로 나타났다. 따라서 현재 실무에서 격자최적화를 위해 사용되고 있는 격자선정법에 대한 재검토가 필요하며 화재특성 및 구획공간 조건에 따른 최적격자 조건을 도출하기 위한 추가적인 연구가 필요하다.

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Decision of GIS Optimum Grid on Applying Distributed Rainfall-Runoff Model with Radar Resolution (레이더 자료의 해상도를 고려한 분포형 강우-유출 모형의 GIS 자료 최적 격자의 결정)

  • Kim, Yon-Soo;Chang, Kwon-Hee;Kim, Byung-Sik;Kim, Hung-Soo
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.13 no.1
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    • pp.105-116
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    • 2011
  • Changes in climate have largely increased concentrated heavy rainfall, which in turn is causing enormous damages to humans and properties. Therefore, the exact relationship and the spatial variability analysis of hydrometeorological elements and characteristic factors is critical elements to reduce the uncertainty in rainfall -runoff model. In this study, radar rainfall grid resolution and grid resolution depending on the topographic factor in rainfall - runoff models were how to respond. In this study, semi-distribution of rainfall-runoff model using the model ModClark of Inje, Gangwon Naerin watershed was used as Gwangdeok RADAR data. The completed ModClark model was calibrated for use DEM of cell size of 30m, 150m, 250m, 350m was chosen for the application, and runoff simulated by the RADAR rainfall data of 500m, 1km, 2km, 5km, 10km from 14 to 17 on July, 2006. According to the resolution of each grid, in order to compare simulation results, the runoff hydrograph has been made and the runoff has also been simulated. As a result, it was highly runoff simulation if the cell size is DEM 30m~150m, RADAR rainfall 500m~2km for peak flow and runoff volume. In the statistical analysis results, if every DEM cell size are 500m and if RADAR rainfall cell size is 30m, relevance of model was higher. Result of sensitivity assessment, high index DEM give effect to result of distributed model. Recently, rainfall -runoff analysis is used lumped model to distributed model. So, this study is expected to make use of the efficiently decision criteria for configurated models.

High Resolution and Large Scale Flood Modeling using 2D Finite Volume Model (2차원 유한체적모형을 적용한 고해상도 대규모 유역 홍수모델링)

  • Kim, Byunghyun;Kim, Hyun Il;Han, Kun Yeun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.413-413
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    • 2020
  • Godunov형 모형을 이용한 홍수모델링에서는 일반적으로 구조적 사각격자나 비구조적 삼각격자가 주로 적용된다. 2차원 수치모형을 이용한 홍수모델링에서 연구유역의 정보가 격자의 노드나 중심에 입력되므로 적용격자의 유형과 생성방법에 따라 모형의 입력자료 오차에 영항을 줄 수 있다. 따라서, 연구유역이 지형 변동성이 심한 지역이거나 흐름형상이나 흐름변동이 심한 구간이라면, 고해상도 격자를 통해 모형의 입력자료 오차를 최소화할 할 수 있다. 본 연구에서는 2가지 유형에 대한 연구를 수행하였다, 첫 번째는 홍수해석을 위한 2차원 모형의 격자형상과 해상도에 따른 홍수위 및 홍수범람범위를 비교·분석하는 연구를 수행하였다. 연구유역은 2000년 10월 29일부터 11월 19일까지 홍수가 발생한 영국의 Severn 강 유역이다. 연구유역의 홍수 모델링을 위한 지형자료는 3m 해상도의 LiDAR(Light Detection And Ranging)를 이용하여 구축하였으며, 격자유형 및 해상도에 따른 2차원 홍수위 및 홍수범람범위를 비교·분석하기 위해서 홍수 발생기간 동안 촬영된 4개(2000년 8월 11, 14, 15, 17일)의 ASAR(Advanced Synthetic Aperture Radar) 영상자료를 활용하였다. 즉, ASAR 영상으로 촬용된 최대범람시기 및 홍수류의 배수기를 활용하여 최대범람범위뿐만 아니라 홍수가 증가하는 시기와 하류단 배수로 인해 홍수가 감소하는 시기를 모두 포함하는 홍수범람범위에 대한 격자유형별 2차원 홍수범람모형의 계산 결과에 대해 비교하였다. 두 번째는 아마존 강 중류유역의 2,500K㎡ 면적에 해당하는 대규모 유역에 대해 SRTM(Shuttle Radar Topography Mission) 지형자료를 이용하여 홍수기와 갈수기에 대해 2차원 모델링을 수행하고 그 결과를 위성자료와 비교하였다.

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A Study on Development and Optimization of Distributed Rainfall-Runoff Model for Flood Forecasting Application in Geumho-river Basin (분포형 유역유출모형의 홍수예보적용을 위한 금호강 유역 구축 및 최적화 연구)

  • Kim, Sooyoung;Yoon, Kwang Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.207-207
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    • 2018
  • 현행 홍수예보모형은 집중형 모형을 이용하여 강우-유출을 계산하고 하천의 수위를 예측한다. 집중형 모형은 유역을 동질의 배수구역으로 가정하여 공간적인 변화를 고려하지 못하는 한계가 있어 하나의 유역 내에 산지와 평지가 혼재하는 하천의 상류지역은 지형의 공간적인 분포가 반영되어야 정확한 홍수예측이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 금호강 유역에 대해서 분포형 유역유출모형을 적용하고 다양한 해상도와 유역분할을 수행한 해석결과를 비교하여 분포형 유역유출모형을 최적화 하였다. 타 강우자료의 활용성을 높이기 위해 유역의 분할은 수자원단위지도에서 제시한 표준유역 단위로 분할하였고, 격자의 해상도는 최소 100m에서 최대 500까지 변화를 주어 유역유출결과에 영향을 미치지 않는 최대크기의 격자의 크기를 찾아 홍수예보모형에 적용할 수 있는 최적화된 격자의 크기를 소유역별로 도출하였다. 본 연구의 결과를 통해 유역유출 예측의 정확성은 만족시키면서 홍수예보에 적합한 계산속도가 나올 수 있는 최적 해상도를 제시하였으며 분포형 모형의 적용을 전국적으로 확대하고자 할 때 기초자료로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

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A Study on the Accuracy of Calculating Slopes for Mountainous Landform in Korea Using GIS Software - Focused on the Contour Interval of Source Data and the Resolution - (GIS Software를 이용한 한국 산악 지형의 경사도 산출 정확도에 관한 연구 -원자료의 등고선 간격과 해상력을 중심으로-)

  • 신진민;이규석
    • Spatial Information Research
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    • v.7 no.1
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    • pp.1-12
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    • 1999
  • The DTM(Digital Terrain Model) in GIS(Geographical Information System) shows the elevation from interpolation using data points surveyed. In panoramic flat landform, pixel size, resolution of source data may not be the problem in using DTM However, in mountainous landform like Korea, appropriate resolution accuracy of source data are important factors to represent the topography concerned. In this study, the difference in contour interval of source data, the resolution after interpolation, and different data structures were compared to figure out the accuracy of slope calculation using DTM from the topographic maps of Togyusan National Park Two types of GIS softwares, Idrisi(grid) ver. 2.0 using the altitude matrices and ArcView(TIN) ver. 3.0a using TIN were used for this purpose. After the analysis the conclusions are as follows: 1) The coarser resolution, the more smoothing effect inrepresenting the topography. 2) The coarser resolution the more difference between the grid-based Idrisi and the TIN-based ArcView. 3) Based on the comparison analysis of error for 30 points from clustering, there is not much difference among 10, 20, 30 m resolution in TIM-based Airview ranging from 4.9 to 6.2n However, the coarser resolution the more error for elevation and slope in the grid-based Idrisi. ranging from 6.3 to 10.9m. 4) Both Idrisi and ArcView could net consider breaklines of lanform like hilltops, valley bottoms.

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