• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.12 no.4
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• pp.84-94
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• 2009

Moisture Index time series derived from NOAA/AVHRR data have showed to be useful for humid and arid states. The humid/arid states of the Geum river basin are classified by means of the moisture index estimated from the climatic water budget model. Validations showed that the moisture index has excellent ability to detect humid/arid conditions and to measure time of its onset, intensity and duration. In this study, a simple method to classify the moisture index is proposed by statistical distribution condition. Also, the moisture index is compared with the regional actual state to detect drought area.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1448-1451
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• 2009

최근 지구온난화와 기후변화에 관련된 각종 징후들이 여러 분야에서 주요 화두로 자주등장하고 있다. 이들은 주로 평균기온의 상승이나 강우패턴의 변동 등과 같은 기상학적 특성변화를 중심으로 다루어지고 있는데 이를 수문학적 관점에서 유추해 본다면 물 순환과정(hydrological cycle)내 성분별 거동양상의 변화로 해석할 수 있을 것이다. 유역의 특성을 파악하고 발생할 수 있는 수자원의 양적 불균형에 따른 문제점을 탐지하여 그에 대비하기 위해서는 무엇보다도 신속한 정보의 제공이 우선되어야 한다. 또한 이러한 정보를 이용하여 유역의 습윤 및 건조 상황을 모니터링하거나 예측하기 위해서는 즉각적이고 연속적인 정보의 수집이 요구된다. 본 연구에서는 기 수행된 연구결과를 바탕으로 기후학적 물수지 방법에 의하여 1998년부터 2004년까지의 금강유역에 대한 습윤지표를 산정하였다. 그러나 습윤지표가 유역의 습윤 혹은 건조상태를 반영한다고 하나 습윤지표에 익숙하지 않은 사용자의 경우 직관적으로 이 지표만을 이용하여 유역의 상황을 판단하기에는 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 습윤지표를 통계학적 분포특성에 따라 유역의 습윤 및 건조 상황으로 분류하는 방법을 제안하였으며, 이를 바탕으로 당시 지역적 실제 현상과의 연관성 등을 통하여 가뭄을 평가하는 방법을 제안하고 자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.2189-2192
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• 2008

본 연구에서는 기후학적 물수지 방법을 적용하여 우리나라 전역에 대한 습윤 및 건조 상황을 모니터링하는 연구를 수향하였다. 이 기후학적 물수지로부터 생성되는 과잉수분량은 유역에서의 지표면 유출 성분을 반영하여 홍수유출의 유추, 치수 구조물의 설치 및 운영에 관한 지표로 활용할 수 있으며, 부족수분량은 가뭄에 대한 정보를 취득할 수 있음을 알 수있었다. 특히 이러한 두가지 지표를 합성하여 얻어지는 습윤지표는 유역의 습윤상황뿐 만 아니라 건조상황까지도 고려할 수 있으며, 이로부터 2001년 실제 가뭄현상에 대한 분석을 실시한 결과 이 습윤지표가 실제 현상을 잘 반영하고 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서는 유역의 습윤 및 건조상황 감시를 위하여 NOAA/AVHRR자료에 근거한 증발산량 산정결과를 토대로 지표면의 건습을 평가하였으며, 이러한 위성자료의 이용이 가뭄이 되풀이 되고 있는 우리나라에서 가뭄의 조기경보를 위해 효과적인 도구로서 이용될 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.41 no.2
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• pp.173-184
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• 2008

Climatic water balance has been applied to obtain quantity of various hydrologic components. Hydrologic information is estimated by comparison between rainfall and evapotranspiration under complex terrain condition. Water deficit is defined as that subtraction of actual supply from climatic demand. The water deficit will occur, when monthly evapotranspiration exceed monthly rainfall. Contrary water surplus is defined as that surplus water after meeting the demand by plants. The water surplus will be occurred when monthly rainfall exceeds monthly evapotranspiration. Finally, the discrete moisture indices were calculated and mapped for the whole watershed to estimate dryness and wetness status using the climatic water balance approach. The result of this study can properly interpret the real drought and non drought. Based upon the results, it can be concluded that the climatic water balance model is useful to monitor water conditions for the watershed.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.36 no.2
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• pp.263-271
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• 2003

The wetness index has been frequently used to describe the spatial distribution of the hydrologic status on the platform of the grid based model such as TOPMODEL and THALES. The statistical and spatial distributions of the wetness index are primarily depend upon the flow determinatin algorithm. The comparison among various algorithms and the decision making of the application algorithms are desirable. The entropy is used to evaluate the information transfer patterns of the various flow determination algorithm. The Holmgren's H algorithm and the SDFAA algorithm were found to be the better scheme than the other approaches to maximize the information contents of the wetness index.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.436-436
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• 2011

팔머가뭄지수(Palmer Drought Severity Index, PDSI)는 미국의 서부 캔자스와 아이오와 지역을 기반으로 Palmer(1965)에 의해 개발된 가뭄지수이다. PDSI는 가뭄을 정량적으로 표현하기 위해 제안된 최초의 포괄적인 가뭄지수라 할 수 있으며, 하나의 기상인자가 아닌 수문순환을 구성하는 여러 가지 인자들의 복합적인 작용에 의해 가뭄이 나타난다는 점에 착안하고 있다. Palmer(1965)는 캔자스와 아이오와 지역의 자료를 이용하여 산정된 수분 편차지수를 이용하여 가뭄지속기간에 대한 합을 산정하고 각각의 지속기간별로 가장 작은 값의 분포를 검토한 후 이를 기반으로 가뭄심도 분류를 위한 가뭄단계를 제시하였으며, 수분편차지수와 이전 월의 PDSI를 이용하여 분석 대상 월의 PDSI 산정을 위한 관계식을 유도하여 제시하였다. Palmer(1965)는 최대 가뭄지속기간에 대한 검토를 통해 유도된 가뭄지수 산정공식을 가뭄기 및 습윤기에 관계없이 동일하게 적용하였다. 그러나 습윤기의 경우 가뭄기간에 대해 분석된 직선과는 다른 패턴을 보일 수 있으며, 이로 인해 습윤 상태에 대해 산정된 지수는 실제 상황과 다른 결과를 나타낼 가능성이 있다. Wells 등(2004)은 이러한 점을 고려하여 가뭄기와 습윤기에 대한 지속기간별 최대 수분편차지수의 합을 도시한 결과를 나타낸 후 가뭄기와 습윤기의 특성이 다르게 나타남을 제시하였으며, 최종적으로 가뭄기와 습윤기에 대해 PDSI 산정공식의 지속기간 인자(duration factor)를 분리하여 산정할 수 있는 방법론을 제시하였다. 본 연구에서는 Wells 등(2004)에 의해 제시된 PDSI 산정공식 유도방법을 우리나라의 관측자료에 적용한 후 그 결과를 검토하였다. 그 결과 가뭄기의 경우 기존 Palmer(1965)의 결과와 매우 유사한 가뭄지수 산정 결과를 얻을 수 있었으나 습윤기에 대해 산정된 결과는 매우 다른 특성을 나타내고 있음을 확인하였다. PDSI는 가뭄 모니터링 및 관리를 위한 지표로 널리 이용되고 있으므로 적절치 못한 지수 값이 제시될 경우 효율적인 가뭄 대책 수립을 어렵게 하는 요소로 작용할 수 있다. 따라서 본 연구에서 제시된 결과는 가뭄관리 및 모니터링을 위해 PDSI를 이용함에 있어 보다 정확한 지표를 제공하기 위해 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.30 no.5
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• pp.587-596
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• 2014

Soil moisture is one of the most important interests in hydrological response and the interaction between the land surface and atmosphere. Estimation of Antecedent Wetness Conditions (AWC) which is soil moisture condition prior to a rainfall in the basin should be considered for rainfall-runoff prediction. In this study, Soil Wetness Index (SWI), Antecedent Precipitation Index ($API_5$), remotely sensed Soil Moisture ($SM_{rs}$), and 5 days ground Soil Moisture ($SM_{g5}$) were selected to estimate the AWC at four study area in the Korean Peninsula. The remotely sensed soil moisture data were taken from the AMSR-E soil moisture archive. The maximum potential retention ($S_{obs}$) was obtained from direct runoff and rainfall using Soil Conservation Service-Curve Number (SCS-CN) method by rainfall data of 2011 for each study area. Results showed the great correlations between the maximum potential retention and SWI with a mean correlation coefficient which is equal to -0.73. The results of time length representing the time scale of soil moisture showed a gap from region to region. It was due to the differences of soil types and the characteristics of study area. Since the remotely sensed soil moisture has been proved as reasonable hydrological variables to predict a wetness in the basin, it should be continuously monitored.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.127-131
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• 2005

NOAA/AVHRR 위성영상을 이용하여 기상학적 가뭄을 평가하고, SWSI (Surface Water Supply Index)를 보완한 MSWSI (Modified SWSI)를 이용하여 전국을 32개 유역으로 분할 및 적용하여 수문학적인 가뭄을 평가하고, 농업용 저수지의 유입량 및 저수량을 이용하여 용수구역 단위의 농업가뭄을 평가하였다. 기상학적 가뭄평가를 위해서 NOAA/AVHRR 위성영상으로부터 추출된 실제증발산량과 Hamon 방법에 의하여 산정된 잠재증발산량을 이용하여 기후학적 물수지 분석을 수행하고 가뭄파악을 위한 지표인 습윤지표 분포도를 작성하였다. 수문학적 가뭄평가를 위해서 강우량, 하천유량, 댐유입량, 지하수위 자료를 이용하여 1974년부터 2001년까지의 유역단위 MSWSI 값을 산정하였다. 농업 가뭄을 평가하기 위하여 안성시 고삼저수지의 저수량과 SLURP 모형을 이용하여 산정한 유입량으로서 안고용수구역에 대하여 농업 가뭄을 평가하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.262-266
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• 2004

본 논문의 목적은 NOAA/AVHRR 위성영상으로부터 추출한 식생정보를 이용하여 실제증발산량을 산정하고, 이와 함께 강우 분포도 및 잠재증발산량을 이용하여 광역적인 물수지 분석을 수행하는 것이다. NOAA/AVHRR 위성영상으로부터 실제증발산량 산정을 위하여 식생정보와 Molten의 실제증발산량과의 회귀분석을 통한 선형 회귀식을 도출하였으며, Hamon 방법에 의하여 잠재증발산량을 산정하였다. 기후학적 물수지 분석을 통하여 광역적 과잉수분량 및 부족수분량 분포도를 작성하였으며, 이를 이용하여 가뭄파악을 위한 지표인 습윤지표 분포도를 작성하였다.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.35 no.1
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• pp.54-68
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• 2014

In order to analyze the land surface properties in Seoul and its surrounding metropolitan area, several indices and land surface temperature were calculated by the Landsat satellites (e.g., Landsat 5, Landsat 7, and Landsat 8). The Landsat data came from only in the fall season with Landsat 5 on October 21, 1985, Landsat 7 on September 29, 2003, and Landsat 8 on September 16, 2013. The land surface properties used are the indices that represented Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI), Modified Normalized Difference Wetness Index (MNDWI), Normalized Difference Wetness Index (NDWI), Tasseled cap Brightness, Tasseled cap Greenness, Tasseled cap Wetness Index, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and Normalized Difference Built-up Index (NDBI) and the land surface temperature of the area in and around Seoul. Most indices distinguish very well between urban, rural, mountain, building, river and road. In particular, most of the urbanization is represented in the new city (e.g., Ilsan) around Seoul. According to NDVI, NDBI and land surface temperature, urban expansion is displayed in the surrounding area of Seoul. The land surface temperature and surface elevation have a strong relationship with the distribution and structure of the vegetation/built-up indices such as NDVI and NDBI. While the NDVI is positively correlated with the land surface temperature and is also negatively correlated with the surface elevation, the NDBI have just the opposite correlations, respectively. The NDVI and NDBI index is closely associated with the characteristics of the metropolitan area. Landsat 8 and Landsat 5 have very strong correlations (more than -0.6) but Landsat 7 has a weak one (lower than -0.5).