• Title/Summary/Keyword: Grid rainfall

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Development of Urban Flood Analysis Model Adopting the Unstructured Computational Grid (비정형격자기반 도시침수해석모형 개발)

  • Lee, Chang Hee;Han, Kun Yeun;Kim, Ji Sung
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.5B
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    • pp.511-517
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    • 2006
  • Flood damage is one of the most important and influential natural disaster which has an effect on human beings. Local concentrated heavy rainfall in urban area yields flood damage increase due to insufficient capacity of drainage system. When the excessive flood occurs in urban area, it yields huge property losses of public facilities involving roadway inundation to paralyze industrial and transportation system of the city. To prevent such flood damages in urban area, it is necessary to develop adequate inundation analysis model which can consider complicated geometry of urban area and artificial drainage system simultaneously. In this study, an urban flood analysis model adopting the unstructured computational grid was developed to simulate the urban flood characteristics such as inundation area, depth and integrated with subsurface drainage network systems. By the result, we can make use of these presented method to find a flood hazard area and to make a flodd evacuation map. The model can also establish flood-mitigation measures as a part of the decision support system for flood control authority.

Accuracy Assessment of Precipitation Products from GPM IMERG and CAPPI Ground Radar over South Korea

  • Imgook Jung;Sungwon Choi;Daeseong Jung;Jongho Woo;Suyoung Sim;Kyung-Soo Han
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.40 no.3
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    • pp.269-274
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    • 2024
  • High-quality precipitation data are crucial for various industries, including disaster prevention. In South Korea, long-term high-quality data are collected through numerous ground observation stations. However, data between these stations are reprocessed into a grid format using interpolation methods, which may not perfectly match actual precipitation. A prime example of real-time observational grid data globally is the Integrated Multi-satellite Retrievals for Global Precipitation Measurement (GPM IMERG) from National Aeronautics and Space Administration (NASA), while in South Korea, ground radar data are more commonly used. GPM and ground radar data exhibit distinct differences due to their respective processing methods. This study aims to analyze the characteristics of GPM and Constant Altitude Plan Position Indicator(CAPPI),representative real-time grid data, by comparing them with ground-observed precipitation data. The study period spans from 2021 to 2022, focusing on hourly data from Automated Synoptic Observing System (ASOS) sites in South Korea. The GPM data tend to underestimate precipitation compared to ASOS data, while CAPPI shows errors in estimating low precipitation amounts. Through this comparative analysis, the study anticipates identifying key considerations for utilizing these data in various applied fields, such as recalculating design rainfall, thereby aiding researchers in improving prediction accuracy by using appropriate data.

Applicability Evaluation of Flood Inundation Analysis using Quadtree Grid-based Model (쿼드트리 격자기반 모형의 홍수범람해석 적용성 평가)

  • Lee, Dae Eop;An, Hyun Uk;Lee, Gi Ha;Jung, Kwan Sue
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.46 no.6
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    • pp.655-666
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    • 2013
  • Lately, intensity and frequency of natural disasters such as flood are increasing because of abnormal climate. Casualties and property damages due to large-scale floods such as Typhoon Rusa in 2002 and Typhoon Maemi in 2003 rapidly increased, and these show the limits of the existing disaster prevention measures and flood forecasting systems regarding irregular climate changes. In order to efficiently respond to extraordinary flood, it is important to provide effective countermeasures through an inundation model that can accurately simulate flood inundation patterns. However, the existing flood inundation analysis model has problems such as excessive take of analysis time and accuracy of the analyzed results. Therefore, this study conducted a flood inundation analysis by using the Gerris flow solver that uses quadtree grid, targeting the Baeksan Levee in the Nakdong River Basin that collapsed because of a concentrated torrential rainfall in August, 2002. Through comparisons with the FLUMEN model that uses unstructured grid among the existing flood inundation models and the actual flooded areas, it determined the applicability and efficiency of the quadtree grid-based flood inundation model of the Gerris flow solver.

Analysis of Rainfall-Runoff Modeling based on DEM Grid-size -Centering on the Seolma Stream Basin- (DEM 격자크기에 따른 강우-유출 모델링(설마천유역을 중심으로))

  • Lee Jong-Kyu;Jang Hong-Jun;Choi Byung-Lyul
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.1169-1173
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    • 2005
  • 자연현상의 강우와 유출관계를 규명하는 일은 상당히 복잡하고 어려우며 대부분의 하천이 충분한 수문정보가 부족하기 때문에 수문학적인 문제의 해결을 위한 보다 정확하고 신속한 방법이 필요하다. 지리정보시스템 (Geographical Information Systems; GIS)은 강우-유출 등 수문학적 모델링에 있어서 많은 새로운 방법을 연구할 수 있다. 우리나라 소하천 유역은 아직 수위나 유량 관측이 행해지지 않은 미계측유역이 있어 홍수시 정확한 유출량 추정이 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 GIS와 WMS를 이용하여 지형특성인자값을 산정하고, 유역특성인자들을 IHP 대표유역인 설마천 유역에 적용하여 DEM 격자크기별 지형특성인자값을 비교하고, HEC-HMS 수문모형을 이용하여 유출수문곡선을 모의하고 이 결과와 실제 수문곡선과의 비교를 통하여 설마천 유역의 적정한 DEM 격자크기를 결정해 보고자 한다.

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Rainfall Runoff Simulation Using Grid-Based Distributed Model for a Small Agricultural Reservoir Watershed (격자기반 분포형모형을 활용한 농업용 저수지유역의 홍수유출모의)

  • Jung, In-Kyun;Park, Jong-Yoon;Kim, Seong-Joon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.953-956
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    • 2009
  • 본 연구는 농업용저수지유역을 대상으로 분포형 강우-유출모형을 적용해 봄으로서 차후 본 연구대상유역의 분포형 강우유출모형을 이용한 설계홍수량 산정에 활용해 보기 위한 사전연구이다. 농업용저수지유역을 대상으로 모의하기 위하여 자동수위계를 통하여 저수지 수위자료가 주기적으로 기록되고 있는 계룡저수지 유역($15.4km^2$)을 선정하였으며, 주요 공간매개변수는 30m 격자해상도로 구축하였다. 관측유량자료는 수위-내용적-방류량 관계곡선에 의하여 수위변화에 따른 내용적 변화량을 유입량으로 가정하여 환산토록 하였으며, 곡선의 진동이 다소 작고 상태가 양호한 3개 강우사상을 대상으로 분석하였다. 대상유역의 2개 강우관측소(복룡, 반포)의 강우량을 IDW 방법에 의해 공간분포시켜 적용하였으며, 모형의 분석결과, 결정계수($R^2$)는 평균0.88, 용적보존지수(VCI)는 평균 0.14, 첨두유량의 상대오차 ($EQ_p$)는 평균 $0.11m^3/s$로 분석되었다.

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Flood Runoff Analysis on the Anseong-cheon watershed using TOPMODEL and Muskingum method. (TOPMODEL과 Muskingum 기법을 이용한 안성천유역의 홍수유출분석)

  • Kwon, Hyung-Joong;Kim, Seong-Joon
    • Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference
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    • 2002.10a
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    • pp.289-292
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    • 2002
  • In this study, a topography based hydrologic model (TOPMODEL) was tested on the Anseong-cheon watershed. Pit in watershed was removed by liner trend surface interpolator. The DTM Analysis program is used to derived a distribution of ln($a/tan{\beta}$) values from DEM (Digital Elevation Model) using the MDF (Multiple Direction Flow) algorithm of Quinn et al (1995). Current TOPMODEL program limits are number of time step, ln($a/tan{\beta}$) increment, delay histogram ordinate and size of subcatchment pixel maps. Therefore, TOPMODEL is not suitable for application of large watershed. Muskingum method and watershed division enhance grid pixel resolution for rainfall-runoff simulation accuracy.

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Application of MIKE SHE Modeling System to the Gyeongancheon Watershed (경안천 유역에 대한 MIKE SHE모형의 적용)

  • Im, Sang-Jun;Kim, Hyeon-Jun;Jang, Cheol-Hee
    • Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.463-466
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    • 2003
  • The physically based distributed modelling system, MIKE SHE, has been applied to the upper sub-watershed of the Gyeongancheon watershed. A horizontal grid square was constructed to represent the spatial variations in watershed characteristics, landuse, soil, and rainfall distributions. The hydraulic model MIKE 11 was also coupled with the MIKE SHE to simulate river flow in the main and tributaries of Gyeongancheon. The simulated daily stream flow at the outlet of the watershed was compared to the observed data for the period of 1988 to 1991. The results demonstrated the applicability of a comprehensive hydrological modelling system as management tool for watershed and floodplain.

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Estimation of optimal CAPPI grid size using rainfall-runoff model (강우-유출 모형을 이용한 CAPPI의 적정 격자크기 추정)

  • Lee, Won-Geun;Kim, Soo-Young;Jung, Young-Hun;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.43-46
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    • 2010
  • 본 연구는 강우-유출모형을 이용하여 레이더 반사도(CAPPI)의 격자 크기에 따른 유출량 오차를 추정하여 적절한 레이더 격자망 크기를 알아보고자 한다. 현재 레이더 격자 크기의 선정 기준은 명확하게 결정되어 있지 않지만, 통상적으로 바람의 영향을 고려하여 격자크기를 4km ${\times}$ 4km를 선정하고 있다. 이런 격자 크기의 결정방법은 바람의 영향만을 고려하였기 때문에 수문학적 적용에 있어 한계점을 가지고 있다. 따라서 강우-유출모형인 SWAT을 이용하여 레이더 격자의 크기를 변화에 따른 유출량의 영향을 파악하고자 한다.

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Sensitive Analysis of GRM Parameter (GRM의 매개변수 민감도 분석)

  • Choi, Yun-Seok;Kim, Kyung-Tak
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1114-1118
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    • 2010
  • 본 연구에서는 HyGIS(Hydro Geographic Information System) 환경에서 구동되는 물리적 분포형 모형인 GRM(Grid based Rainfall-runoff Model) 모형(HyGIS-GRM)에서 사용자에 의해 추정되는 주요 매개변수인 초기포화도, 하도 최소경사, 하도 조도계수에 대한 민감도를 분석하고, 모형의 보정을 위한 각 매개변수의 추정 과정을 고찰하였다. 매개변수 민감도 평가는 초기포화도, 하도 최소경사, 하도 조도계수를 대상으로 각각을 기준 값에서 ${\pm}2%$ 간격으로 ${\pm}10%$까지 변화시킨 후 이를 유출모의에 적용하고, 첨두유량, 첨두시간 및 총유출량의 변화를 검토하였다. 민감도 분석 결과 초기포화도는 첨두유량, 첨두시간 및 총유출량에 대해서 모두 가장 민감한 것으로 평가되었다. 하도 조도계수는 첨두시간에 대해서는 초기포화도와 유사한 민감도를 나타내었으며, 첨두유량과 총유출량에 대해서는 상대적으로 작은 민감도를 나타내었다. 하도 최소경사는 첨두시간에 대해서는 초기포화도 및 하도 조도계수와 유사한 민감도를 나타내었으며, 첨두유량에 대해서는 하도 조도계수와 유사한 민감도를 나타내었다. 그러나 총유출량에 대해서는 민감도가 매우 작은 것으로 평가되었다.

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Design of HPC Framework based on Grid based Rainfall-runoff Model for Flood Forecasting System (홍수예보시스템을 위한 분포형 유역유출모형 기반 HPC 프레임워크 설계)

  • Lee, Young-Jun;Lee, Jeong-Yong;Koh, Deuk-Koo
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2018.10a
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    • pp.57-59
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    • 2018
  • 오늘날 우리나라의 강수량은 대부분 하절기에 집중되고 있으며 국지성 집중호우에 의한 돌발홍수 발생으로 인명피해가 크게 발생하고 있는 실정이다. 이를 대비하기 위해서는 빠른 시간 안에 좁은 지역에 대한 기상정보 분석이 필요하다. 본 논문에서는 보다 효과적인 기상예보를 위하여 홍수예보모델을 기반으로 모의테스트를 진행 후 결과 분석을 바탕으로 고성능 컴퓨팅 (HPC) 기반 홍수예보시스템을 설계하였다.