• Title/Summary/Keyword: 극치분포

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Separation Effect Analysis for Rainfall Data (강우자료의 분리효과)

  • 김양수;허준행
    • Water for future
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    • v.26 no.4
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    • pp.73-83
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    • 1993
  • This study focuses on the separation effect analysis of rainfall data for 2-parameter log-normal, 3-parameter log-normal, type-extreme value, 2-parameter gamma, 3-parameter gamma, log-Pearson type-III, and general extreme value distribution functions. Difference in the relationship between the mean and standard deviation of skewness for historical data and relations derived from 7 distribution functions are analyzed suing the Monte Carlo experiment. The results show that rainfall data has the separation effect for 6 distribution functions except 3-parameter gamma distribution function.

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The Verification for Extreme Hydrological Variables of HadGEM3-RA (HadGEM3-RA 자료의 극치수문변수에 대한 검증)

  • Sung, Jang-Hyun;Kang, Hyun-Suk;Park, Su-Hee;Cho, Chun-Ho;Kim, Young-Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.122-122
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    • 2011
  • 수자원 분야에서 기후변화 관련 연구는 치수 측면 보다는 이수 측면에서 주로 이뤄지고 있다. 이는 홍수분석을 위한 시간 단위를 충족시켜주는 전지구 대기순환모형(Global Circulation Model: GCM)의 자료가 드물고, 시간 단위의 GCM 자료라 하더라도 극치값(extreme value) 표현에는 한계가 있기 때문이다. 이를 극복하기 위하여 과거 관측자료의 통계적 특성으로 극치자료의 편의(bias)를 보정하고 시간 단위로 분해하기도 한다. 하지만 이런 통계적 상세화(statistical downscaling)는 미래 기후는 과거자료와 통계적 차이가 유의하지 않음을 가정하고 있어, 미래 기후는 현재와 다를 것이라는 공감대에 는 적합하지 않다. 이와 같은 이유로 타당한 극치수문변수 결과를 얻기 위해서는 시간 단위의 고분해능(high resolution) GCM이나 지역기후모델(regional climate model)과 같은 고해상도의 미래 기후변화 자료가 필요하게 된다. 이에 국립기상연구소에서는 영국 기상청의 통합모델(UM)기반의 지역기후모델(HadGEM3)을 사용하여 50 km 및 12.5 km 격자 단위로 역학적 상세화(dynamic downscaling)를 수행하였다. 본 연구에서는 개발된 HadGEM3-RA 결과의 극치수문변수 검증을 위하여 한강유역의 관측 자료와 다양한 방법으로 비교하였다. 두 자료의 극치값을 GEV (Generalized Extreme Value) 분포에 적합(fitting)시켜 비초과확률별 극치사상과, 특정 임계값(threshold value) 이상의 극치사상 발생확률을 비교하였다. 검토 결과, HadGEM3-RA는 통계적 상세화로 구한 극치값 보다는 작았으나 기존의 지역 기후모델에 비하여 현실성 있는 극치값이 계산되었음을 확인하였다.

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Analysis of Uncertainty of Rainfall Frequency Analysis Including Extreme Rainfall Events (극치강우사상을 포함한 강우빈도분석의 불확실성 분석)

  • Kim, Sang-Ug;Lee, Kil-Seong;Park, Young-Jin
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.43 no.4
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    • pp.337-351
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    • 2010
  • There is a growing dissatisfaction with use of conventional statistical methods for the prediction of extreme events. Conventional methodology for modeling extreme event consists of adopting an asymptotic model to describe stochastic variation. However asymptotically motivated models remain the centerpiece of our modeling strategy, since without such an asymptotic basis, models have no rational for extrapolation beyond the level of observed data. Also, this asymptotic models ignored or overestimate the uncertainty and finally decrease the reliability of uncertainty. Therefore this article provide the research example of the extreme rainfall event and the methodology to reduce the uncertainty. In this study, the Bayesian MCMC (Bayesian Markov Chain Monte Carlo) and the MLE (Maximum Likelihood Estimation) methods using a quadratic approximation are applied to perform the at-site rainfall frequency analysis. Especially, the GEV distribution and Gumbel distribution which frequently used distribution in the fields of rainfall frequency distribution are used and compared. Also, the results of two distribution are analyzed and compared in the aspect of uncertainty.

Evaluation of Parameter Estimation Methods Using Uncertainty Analysis of Rainfall-Frequency Curves (강우-빈도 곡선의 불확실성 분석을 이용한 매개변수 추정법의 평가)

  • Han, Jeong-Woo;Kwon, Hyun-Han;Kim, Tae-Woong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.1272-1276
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    • 2009
  • 극치강우사상에 의한 설계 홍수량의 갑작스런 증 감은 홍수, 가뭄과 같은 기상학적 요인에 기인한 재난을 발생시킨다. 많은 연구자들은 보다 정확한 확률강우량의 예측과 유출량의 예측을 위해 많은 노력을 하고 있다. 본 연구에서는 강원도 강릉 강우관측소를 대상으로 강우-빈도곡선의 불확실성 분석을 수행하였다. 관측 자료의 수집에서 발생하는 불확실성을 최소화 하고자 ARMA 모형을 이용하여 합성강우자료를 구축하였으며, 발생된 합성강우량을 Bootstrap 방법을 이용하여 대규모의 자료집단으로 발생시킴으로서 신뢰구간에 사용할 자료집단을 발생시켰다. 본 연구에서는 극치강우사상에 적합한 것으로 알려진 Gumbel 분포와 일반극치 분포(GEV 분포) 모형을 선정하였으며 각 확률분포모형에 대한 매개변수 추정방법으로 최우도법, 확률가중모멘트법 그리고 베이지안 추론방법을 사용하여 각 매개변수의 최후 추정치를 산정하였다. 또한 원 자료를 이용하여 최우도법, 확률가중모멘트법 그리고 베이지안 추론방법을 통해 매개변수를 산정 후 강우-빈도 곡선을 추정하여 합성강우자료의 Bootstrap 방법에 의해 발생된 자료로부터 산정한 강우-빈도 곡선의 신뢰구간과 비교함으로서 불확실성이 낮은 확률강우량을 산정할 수 있는 매개변수 추정방법을 평가하고자하였다.

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A Study on Rainfall Regional Frequency Analysis Based A Bayesian Hierarchical Kriging Approach (Bayesian Hierarchical Kriging 기법을 이용한 강우지역빈도해석 모형 개발)

  • Kim, Jin-Young;Kim, Jang-Gyeong;Kwon, Hyun-Han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.466-466
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    • 2015
  • 지역빈도해석은 수문학에서 오랜 역사를 갖고 있으며, 수년에 걸쳐 수문학적 변량의 정량적 추정을 위해 다양한 접근방법들이 제안되어 왔다. 그러나 제안된 방법들의 가설설정 수준이 높기 때문에 실제 적용에 제약이 많고, 적용 시에도 예측에 대한 불확실성이 높은 문제점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위한 방법으로 계층적 베이지안 모델을 이용한 지역빈도해석 모형을 제안하고자 한다. 본 모형은 2개의 계층적 구조로 구성된다. 첫번째 계층은 재현기간별 GEV 분포의 매개변수를 정규화하여 주변분포로 설정하고, Kriging 기법을 이용하여 지형학적, 기상학적 정보들과 극치강수량 효과를 적합시켜 공간적 이질성과 미계측 유역에 대한 효과적인 보간을 가능하게 한다. 두번째 계층은 지점의 특성을 나타내는 매개변수들간의 공분산을 Bayesian 모델에 연계하여 매개변수들의 공간적 변동성을 나타낸다. 2개 계층의 결합확률분포는 MCMC 기법을 이용하여 예측값에 대한 불확실성을 정량적으로 분석하게 된다. 본 모형을 통해 홍수량 추정 시 필요한 시간 단위 극치강수량의 공간적 분포를 효과적으로 추정할 수 있을 것으로 판단된다.

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A Study on color characteristic of LED lamp of Digital Control Method (디지털 제어방식 LED 램프의 색 특성에 관한 연구)

  • Kang, Shin-Ho;Han, Jin-Ho;Lee, Jeong-Seop;Ryeom, Jeong-Duk
    • Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.11-14
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    • 2009
  • 색이란 빛의 스펙트럼 분포에 의하여 눈이 느끼는 지각이고, 삼자극치에 의하여 수치화된 색자극의 표시이다. 이때 삼자극치란 사람의 눈의 중심와 부분에 분포하는 3가지 추상체에 의하여 뇌로 전달되는 색의 정보를 수치화한 것이다. 삼자극치를 이용하면 색을 수치로 나타낼 수 있고, 색을 객관적으로 측정할 수 있다. 본 논문에서는 LED의 광량 제어에 디지털 방식을 이용한 full color LED 램프의 이론적인 색채연구를 위하여 분광분포를 이용한 삼자극치를 구하는 과정에 대하여 논하였다. 또한 구해진 삼자극치로부터 색도좌표를 구하는 과정을 모델링하였고, 실제로 측정된 색도좌표와의 오차를 계산하였다.

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Application of HSD rainfall distribution reflecting characteristics of rainfall concentration (강우 집중지속시간 특성을 반영한 HSD 강우시간분포 적용)

  • Li, Ting;Do, Yeonsu;Kim, Gwangseob
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.321-321
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    • 2019
  • 수공구조물을 설계하는데 설계강우량을 결정하기 위한 강우시간분포의 생산은 중요한 요소이고 주로 Huff 방법, Mononobe 방법, SCS 방법, Yen and Chow 방법 등을 이용하고 있다. 그러나 Huff 방법 등들로 한국의 극치강우사상을 고려하기에는 반영하지 못하는 한계점이 있었다. 본 연구에서는 기존 방법들의 한계점을 극복하고 한국 극치강우사상의 집중지속시간 특성을 반영하는 HSD 방법을 제시하여 서울과 대구광역시에 적용해 설계빈도에 관한 강우 시간분포를 발생시키고 설계 강우량을 산정하며 기존 기법들과 비교하였다. 이에 따라 연구결과를 통해 Huff 방법과 HSD 방법의 첨두 강우량은 지속시간이 길어질수록 차이가 상당하였고 과거 극치강우사상을 살펴보면 HSD 방법을 반드시 고려할 필요가 있다고 판단되었다. 게다가 기후변화로 인해 집중호우현상이 더욱 심해져서 Huff 방법만 이용할 경우 추후에 큰 문제가 발생할 수도 있다. 그래서 수공 구조물 설계 시 HSD 방법을 이용한 대상 지역의 집중지속시간 특성을 반영하는 설계 강우량과 Huff 방법을 이용한 설계 강우량을 같이 고려하여 비교 선택하면 안전한 수공구조물 설계를 실시 할 수 있을 것으로 판단되었다.

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Occurrence Probability of Freak Waves at Nearshore of Donghae Harbor in the East Sea (동해항 전면 해역에서의 Freak Waves 발생확률)

  • Ahn, Kyungmo;Oh, Chan Young;Jeong, Weon Mu
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.27 no.4
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    • pp.258-265
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    • 2015
  • Over the last 20 years, freak waves have attracted many researchers because of their unexpected behaviors and damages on offshore structures and vessels in the ocean and coastal waters. Despite many researches on the causes, mechanisms and occurrence of freak waves, we have not reached consensus on the results of the researches. This paper presents the occurrence probability of freak waves based on the analysis of wave records measured at coastal waters of Donghae harbor in the East Sea. Three freak waves were found which satisfied conditions of m and $H_S{\geq}2.5m$ and $H_m/H_S{\geq}2$. The occurrence probabilities of freak waves were estimated from extreme distributions by Mori, Rayleigh and Ahn, and found to be on the orders of O($10^{-1}$), O($10^{-2}$), and O($10^{-3}$), respectively. The occurrence probabilities of freak waves measured from waves records were estimated between O($10^{-2}$) and O($10^{-3}$), which were located between predictions by Rayleigh and Ahn's extreme probability distributions. However, we need more analysis of wave records obtained from diverse field conditions in order to verify the accuracy of the estimation of occurrence probability of freak waves.

Point Frequency Analysis for Determining the Design Flood at Indogyo Site (한강 인도교 지점의 계획홍수량 산정을 위한 지점빈도해석)

  • Yun, Yong-Nam;Won, Seok-Yeon
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.31 no.4
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    • pp.469-481
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    • 1998
  • A point frequency analysis is carried out for the Indogyo site at the Han river using 68 annual maximun flood data for the period of 1918-1992. Computed frequency discharges using the three parameter log-normal, type-I extreme value, type-III extreme value, and Pearson type-III computed as 35,500 m3/sec and 39,000 m3/sec, respectively, 33,500 m3/sec and 37,500 m3/sec of corresponding return periods are computed when the flood control effect of the dams are taken into account. The resulting flood discharge of 37,500 m3/sec is similar to the current design flood of 37,000 m3/sec in downstream reach of Han river, so, it could be desirable to keep the the current design flood, considering the increasing tendency of the flood due to the climate change. Keywords : frequency analysis, flood discharge, Han river.

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