• 제목/요약/키워드: Rainfall Station

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다중 위성영상 기반 강우자료를 활용한 동아시아 지역의 기상학적 가뭄지수 비교 분석 (Evaluation and Comparison of Meteorological Drought Index using Multi-satellite Based Precipitation Products in East Asia)

  • 문영식;남원호;김태곤;홍은미;서찬양
    • 한국농공학회논문집
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    • 제62권1호
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    • pp.83-93
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    • 2020
  • East Asia, which includes China, Japan, Korea, and Mongolia, is highly impacted by hydroclimate extremes such drought, flood, and typhoon recent year. In 2017, more than 18.5 million hectares of crops have been damaged in China, and Korea has suffered economic losses as a result of severe drought. Satellite-derived rainfall products are becoming more accurate as space and time resolution become increasingly higher, and provide an alternative means of estimating ground-based rainfall. In this study, we verified the availability of rainfall products by comparing widely used satellite images such as Climate Hazards Groups InfraRed Precipitation with Station (CHIRPS), Global Precipitation Climatology Centre (GPCC), and Precipitation Estimation From Remotely Sensed Information Using Artificial Neural Networks-Climate Data Record (PERSIANN-CDR) with ground stations in East Asia. Also, the satellite-based rainfall products were used to calculate the Standardized Precipitation Index (SPI). The temporal resolution is based on monthly images and compared with the past 30 years data from 1989 to 2018. The comparison between rainfall data based on each satellite image products and the data from weather station-based weather data was shown by the coefficient of determination and showed more than 0.9. Each satellite-based rainfall data was used for each grid and applied to East Asia and South Korea. As a result of SPI analysis, the RMSE values of CHIRPS were 0.57, 0.53 and 0.47, and the MAE values of 0.46, 0.43 and 0.37 were better than other satellite products. This satellite-derived rainfall estimates offers important advantages in terms of spatial coverage, timeliness and cost efficiency compared to analysis for drought assessment with ground stations.

국내 강우 환경에서 Ka 밴드 위성 링크 버짓 및 지구국 G/T 분석 (Analysis of Ka Band Satellite Link Budgets and Earth Station G/T in Korea Rainfall Environment)

  • 최형재;유경아;박대길;구경헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.151-157
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    • 2019
  • 방송 및 통신에 널리 이용하는 정지궤도 위성 통신에서는 경로 상에서 신호 전력이 크게 감소하는 경로 손실 (path loss)이 발생한다. Ka 밴드 주파수는 강우 감쇠에 취약하여 링크 버짓을 계산할 때 강우 감쇠를 고려하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 한국의 4개 지역(서울, 인천, 부산, 제주)의 2000년도 이후 강우 데이터를 이용하여 강우 추이를 분석하고 강우 강도 및 강우 감쇠를 계산하였다. 이를 이용하여 천리안 위성의 다운 링크에 대한 위성 링크 버짓 및 수신 성능을 해석하였다. 본 연구에서 18년간의 강우 데이터를 이용하여 연시간율 0.5%인 강우강도일 때 계산한 G/T 결과는 국제전기통신연합(ITU)의 Zone-K 강우 모델의 경우와 비교하여 약 $8.5dBK^{-1}$ 증가하였고, 한국정보통신기술협회(TTA)에서 13년간의 강우 데이터로 계산한 G/T 보다 약 $1.2dBK^{-1}$ 감소하였다. 본 연구의 결과는 국내 설치 위성 지구국의 G/T 설계에 활용될 수 있다.

Freund 이변량 지수분포의 매개변수 추정과정 검토 (Review of Parameter Estimation Procedure of Freund Bivariate Exponential Distribution)

  • 박철순;유철상
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권2호
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    • pp.191-201
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    • 2012
  • 본 연구에서는 연최대치 독립 호우사상의 결정에 사용되는 Freund 이변량 지수분포의 매개변수 추정과정을 구체적으로 검토하였다. 먼저, 모멘트법을 이용하는 경우를 구체적으로 검토하고, 그 결과를 최우도법을 적용한 결과와 비교하였다. 두 방법을 1961~2010년 서울지점의 시강우 자료에 적용하여 연최대치 독립 호우사상을 선정하고, 그 결과를 비교 검토하였다. 이러한 과정을 통해 얻은 결과는 다음과 같다. 첫째, 매개변수 추정방법으로 모멘트법을 적용하는 경우에는 두변량의 평균과 분산뿐만 아니라 상관계수도 고려해 주어야 하는 것으로 나타났다. 둘째, 최우도법은 두변량의 평균에 대한 재현성이 우수하고, 모멘트법은 분산의 경년변동을 잘 나타내는 것으로 나타났다. 셋째, 모멘트법과 최우도법을 통해 선정한 연최대치 독립 호우사상들은 대체로 유사한 것으로 나타났다. 다르게 선정된 호우사상은 최우도법의 경우에는 총 강우량이 큰 것, 모멘트법의 경우에는 강우강도가 큰 것으로 나타났다.

레이더 자료의 군집화를 통한 Mean Field Rainfall Bias의 보정 (Adjustment of the Mean Field Rainfall Bias by Clustering Technique)

  • 김영일;김태순;허준행
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권8호
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    • pp.659-671
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    • 2009
  • 본 연구에서는 레이더 강우량 자료의 편차보정에 사용되는 G/R비의 정확도를 향상시키기 위하여 fuzzy c-means 방법을 사용한 자료의 군집화를 적용하였다. 대상 레이더자료는 광덕산 레이더기지의 자료로서 유효범위 100km이내의 자료를 대상으로 지상관측망인 기상청의 AWS(Automatic Weather System) 지점에서 관측한 자료와의 비교를 통하여 G/R비를 구하였다. G/R비를 구하는데 있어서 전체 유효범위를 대상으로 동일한 방법을 사용한 경우와 레이더 자료의 군집화를 통해서 지형적인 효과를 고려한 경우를 비교하였으며, AWS 실측강우량과 G/R비를 통한 레이더 강우량 자료의 비교를 위하여 절대상대오차와 평균제곱근오차 등을 비교분석하였다. 그 결과 전체유효범위를 대상으로 동일하게 G/R비를 적용하여 구한 레이더 강우량에 비하여 군집분석을 이용하여 지형효과를 고려한 G/R비를 적용한 레이더 강우량의 오차가 더 적게 나타났다.

일강우량과 24시간 강우량에 의한 강우강도식의 n식 결정 (Determining "n" Value of Rainfall Intensity-duration Formular Based on the Maximum 24 Hour Rainfall and the Daily Rainfall of a Designated Time)

  • 안상진;박영일
    • 물과 미래
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    • 제15권2호
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    • pp.23-32
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    • 1982
  • 한강수계의 32개 강우량관측지점에 7년간 오전 10시 일강우량과 임의 24시간 최대 강우량과의 관계를 506개 자료로서 분석한 것이다. 우리나라에서 널리 사용하고 있는 물부식의 n은 2/3이므로 한강수계에서도 이 n치가 2/3가 되는가를 검증하기 위한 것이다. 그 결과 ncl는 지형적인 영향을 많이 받고 있으며, 지역별 등에 n치선을 표시하였다. 일강우량은 y(%)=$$로서 표시되나, 일강우량이 200mm 이상이면 110%에 해당하는 것을 이용하면 안전측이다. 공공설계에서 강우강도-지속기간의 식은 r$$으로서 f는 y(%)를 100으로 기준한 것이다. 본 연구는 단기간강우자료를 사용한 것으로서 n 및 f 치의 정확한 산정을 위하여는 보다 많은 연우와 정밀한 값을 얻도록 노력해야 할 것이다.

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기상레이더 강우량 산정법을 이용한 유출해석 (Runoff Analysis Based on Rainfall Estimation Using Weather Radar)

  • 김진극;안상진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1B호
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    • pp.7-14
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    • 2006
  • 영춘 지점의 유출량이 1,000CMS에서 9,000CMS로 나타난 강우사상을 이용하여 레이더 관계식을 산정하였다. 레이더 강우량의 정확성을 높이기 위하여 소유역별 보정계수를 산정하였다. 레이더 관계식, Thiessen, 등우선, 역거리법을 이용하여 유역의 강우량을 비교하였다. 유역의 하천망을 형성 할 수 있는 HEC-GeoHMS 모형을 구축하고, 유출모형인 HEC-HMS 모형의 입력 인자로 이용하였다. 레이더 관계식으로 산정된 강우량을 적용한 유출모의가 가장 좋은 결과를 보였다. 기후 변화로 인한 집중 호우시 레이더관계식을 이용한 유출량 예측시 신속하고 정확한 것으로 판단된다. 레이더 관계식을 이용하여 충주댐 유역의 강우량 산정할 수 있을 것이다.

모포마 분포를 적용한 분단위 강우강도-지속시간-재현기간 관계의 유도 (Derivation of Minutely Rainfall Intensity-Duration-Frequency Relationships by Applying the Moupfouma Distribution)

  • 유철상;박창열;김경준;전경수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권8호
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    • pp.643-654
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    • 2007
  • 본 연구에서는 도로나 도시유역에서와 같은 소유역의 배수시스템에서 적정량의 설계 규모를 결정하기 위해 지속시간 10분 이하의 강우강도-지속시간-재현기간 관계를 유도할 수 있는 방안을 제시하고 검토하였다. 본 연구에서 제시하는 방법은 모포마 분포에 근거한 것이며, 그 적용성을 서울지점 자료에 대한 적용을 통해 확인하였다 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 1분단위 강우자료를 이용하여 빈도해석을 수행한 결과 기존 건설교통부 (2000)에 의해 제시된 강우강도식은 분단위로 외삽할 수 없음을 확인하였다. (2) 60분 집성자료를 모포마 분포에 적용하여 추정한 지속시간별 분단위 연최대치 강우계열은 관측된 분단위 연최대치 강우계열의 특성을 적절히 설명할 수 있는 것으로 파악되었다. (3) 60분 집성자료와 시단위 강우자료를 이용하여 모포마 분포에 적용한 IDF 관계의 차이는 미미한 것으로 나타났다.

대류 세포의 발달 단계별 위성 휘도온도와 강우강도의 특성-사례연구 (Characteristics of Satellite Brightness Temperature and Rainfall Intensity over the Life Cycle of Convective Cells-Case Study)

  • 김덕래;권태영
    • 대기
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    • 제21권3호
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    • pp.273-284
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    • 2011
  • This study investigates the characteristics of satellite brightness temperature (TB) and rainfall intensity over the life cycle of convective cells. The convective cells in the three event cases are detected and tracked from the growth stage to the dissipation stage using the half-hourly infrared (IR) images. For each IR images the values of minimum, mean, and variance for the convective cell's TBs and the sizes of convective cells are calculated and also the relationship between TB and rainfall intensity are investigated, which is obtained using the pixel values of satellite TB and the ground rainfall intensity measured by AWS (Automatic Weather Station). At the growth stage of the convective cells, the TB's variance and cloud size consistently increased, whereas TB's minimum and mean consistently decreased. At this stage the empirical relationships between TB and rainfall intensity are statistically significant and their slopes (intercepts) in absolute values are relatively large (small) compared to those at the dissipation stage. At the dissipation stage of the convective cells, the variability of TB distributions shows the opposite trend. The statistical significance of the empirical relationships are relatively weak, but their slopes (intercepts) vary over life cycle. These results indicate that satellite IR images can provide valuable information in identifying the convective cell's maturity stage and in the growth stage, they may be used in providing considerably accurate rainfall estimates.

댐 하류 지점에 대한 분포형 모형의 적용성 평가 (Evaluation of the Applicability of a Distributed Model at the Downstream of Dam)

  • 최윤석;김경탁;심명필
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권9호
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    • pp.703-713
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    • 2009
  • 유역에서의 댐은 이수와 치수 측면에서 매우 큰 역할을 담당하고 있으며, 특히 집중호우 기간 동안의 댐 방류는 강우에 의해서 발생되는 유출과 더불어 댐 하류의 홍수조절에 직접적인 영향을 미치고 있다. 본 연구에서는 댐 방류와 강우에 의한 유출의 영향을 동시에 받는 댐 하류 지점에 대한 유출모의를 위해서 HyGIS (Hydro Geographic Information System) 환경에서 운영되는 분포형 강우-유출 모형인 GRM (Grid based Rainfall-runoff Model)을 적용하고 이에 대한 적용성을 평가하고자 한다. 대상 유역은 한강 수계의 여주 수위관측소 상류로 선정하였으며, 충주 조정지댐과 횡성댐의 방류량 및 강우의 영향을 반영하여 유출모의를 수행하고, 이를 여주 수위관측소에 대해서 검증 하였다. 모형의 적용결과 모의된 유출 수문곡선은 관측 수문곡선을 잘 재현하였으며, 이를 통해서 GRM 모형은 댐방류와 강우가 유역유출에 미치는 영향을 적절히 모의할 수 있는 것으로 나타났다.

도시지역 침수예측을 위한 유역특성과 한계강우량에 대한 상관분석 (Correlation Analysis of Basin Characteristics and Limit Rainfall for Inundation Forecasting in Urban Area)

  • 강호선;조재웅;이한승;황정근;문혜진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.97-97
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    • 2020
  • Flooding in urban areas is caused by heavy rains for a short period of time and drains within 1 to 2 hours. It is also characterized by a small flooding area. In addition, flooding is often caused by various and complex causes such as land use, basin slope, pipe, street inlet, drainage pumping station, making it difficult to predict flooding. Therefore, this study analyzes the effect of each basin characteristic on the occurrence of flooding in urban areas by correlating various basin characteristics, whether or not flooding occurred, and rainfall(Limit Rainfall), and intends to use the data for urban flood prediction. As a result of analyzing the relationship between the imperviousness and the urban slope, pipe, threshold rainfall and limit rainfall, the pipe showed a correlation coefficient of 0.32, and the remaining factors showed low correlation. However, the multiple correlation analysis showed the correlation coefficient about 0.81 - 0.96 depending on the combination, indicating that the correlation was relatively high. In the future, I will further analyze various urban characteristics data, such as area by land use, average watershed elevation, river and coastal proximity, and further analyze the relationship between flooding occurrence and urban characteristics. The relationship between the urban characteristics, the occurrence of flooding and the limiting rainfall amount suggested in this study is expected to be used as basic data for the study to predict urban flooding in the future.

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