• Title/Summary/Keyword: SPI지수

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Agricultural Drought Assessment Based on Evaporative Stress Index (ESI) Calculation using MODIS Satellite Image and ROC Analysis (MODIS 위성영상 기반 ESI 산정 및 ROC 분석을 활용한 농업가뭄평가)

  • Yoon, Dong-Hyun;Nam, Won-Ho;Lee, Hee-Jin;Park, Jong-Hwan;Kim, Dae-Eui
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.156-156
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    • 2020
  • 가뭄은 다른 자연재해에 비해 진행 속도가 느리고 발생 시작 시기가 명확하지 않다. 또한 피해지역이 광범위하다는 점에서 사회, 경제적 피해와 농업 생산 시스템 및 수확량 등 농업 전반에 걸쳐 직접적인 영향을 미치고 있다. 전지구적 기후변화로 인해 국내의 가뭄 발생빈도는 2000년 이후 증가하고 있으며, 가뭄의 정량적 분석은 선제적 가뭄 대응을 위해 필요하다. 현재 국내에서는 여러 유관기관에서 지상 관측 데이터를 활용하여 가뭄을 모니터링하고, 가뭄 공간 분포 지도를 제공하고 있다. 하지만 지상 관측 데이터를 통한 가뭄 분포 지도는 미계측 지역에 대한 데이터 취득이 어렵고, 지형학적 특성을 고려하지 못하는 한계점이 있다. 이러한 한계점을 보완하기 위해 수자원 및 재해 분야에서 위성영상이 활용되고 있다. 위성영상을 활용한 가뭄 판단 및 예측에는 정규식생지수 (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)가 사용되고 있으며, 식생지수는 가뭄 발생, 진행 등에 있어 즉각적인 반응이 어렵다는 단점이 있다. 본 연구에서는 잠재 증발산과 실제 증발산의 비를 이용해 산정된 위성영상 기반 가뭄 지수인 Evaporative Stress Index (ESI)를 활용하였다. NASA (National Aeronautics and Space Administration)에서 제공하는 ESI는 전지구를 대상으로 5km 해상도로 제공하고 있다. 하지만 국내 가뭄 판단을 위해서는 높은 해상도의 영상이 필요하며, 본 연구에서는 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 영상을 활용한 ESI의 산정을 통해 해상도의 문제를 개선하고자 한다. 산정한 500m 해상도의 ESI는 기존 5km 해상도의 ESI와 비교 검증하였으며, SPI 및 과거 가뭄 발생 현황 자료를 근거로 ROC (Receiver Operating Characteristics) 분석을 통해 시군 단위 농업가뭄평가의 적용성을 확인하고 한다.

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Rethinking Sustainable Development in East Asia : With a Special Reference to Environmental Policies in Korea (동아시아 국가들의 지속가능발전에 대한 재고찰: 한국의 환경정책에 대한 평가를 중심으로)

  • Chung, Hyun-Sik
    • Environmental and Resource Economics Review
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    • v.16 no.3
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    • pp.549-574
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    • 2007
  • This paper was intended to evaluate environmental policies of South Korea and compare its environmental sustainability with other Eastern Asian countries in terms of some sustainability measures. To meet the purpose, the paper is composed of three parts: a brief and critical review of Korea's current environmental policies, comparison of its sustainability with other Eastern Asian countries in terms of well-known environmental sustainability indices, and comparison in terms of a less well-known alternative measure. Korea's environmental policies as stipulated in "Green Vision 21", "Green Korea 2005" were evaluated in light of OECD EPRK 2006. Korea's environmental performance is then compared with other countries based on such environmental sustainability indices as EF, ESI, EPI and EVI. Unfortunately the well-publicized indices to measure sustainable development (SD) seem to fail in measunng SD and in providing comparability, because it does not base on the genuine concept of SD. Therefore, we tried to suggest an alternative measurement in terms of sustainability quantity (SQ), which is presented for South Korea and her major trading partners, such as USA, Japan and China.

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Quantitative Characterization of Historical Drought Events in Korea - Focusing on Drought Frequency Analysis in the Five Major Basins - (우리나라 과거 가뭄사상의 정량적 특성 분석 -5대강 유역의 가뭄빈도분석을 중심으로-)

  • Lee, Joo-Heon;Jang, Ho-Won;Kim, Jong-Suk;Kim, Tae-Woong
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.48 no.12
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    • pp.1011-1021
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    • 2015
  • This study aims to investigate droughts from the magnitude perspective based on the SPI (Standardized Precipitation Index) and the theory of runs applicable to quantitative analysis of drought in South Korea. In addition, the dry spell analysis was conducted on the drought history in the five major river basins of South Korea to obtain the magnitude, duration and severity of drought, and the quantitative evaluation has been made on historical droughts by estimating the return period using the SDF (Severity-Duration-Frequency) curve gained through drought frequency analysis. The analysis results showed that the return periods for droughts at the regional and major river basin scales were clearly identified. The return periods of severe drought that occurred around the major river basins in South Korea turn out to be mostly 30 to 50 years with the years of the worst drought in terms of severity being 1988 and 1994. In particular, South Korea experienced extremely severe droughts for two consecutive years during the period between 1994 and 1995. Drought in 2014 occurred in the Han River basin and was evaluated as the worst one in terms of severity and magnitude.

The Establishment of an Activity-Based EVM - PMIS Integration Model (액티비티 기반의 EVM - PMIS 통합모델 구축)

  • Na, Kwang-Tae;Kang, Byeung-Hee
    • Journal of the Korea Institute of Building Construction
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    • v.10 no.1
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    • pp.199-212
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    • 2010
  • To establish an infrastructure for technology and information in the domestic construction industry, several construction regulations pertaining to construction information have been institutionalized. However, there are major problems with the domestic information classification system, earned value management (EVM) and project management information system (PMIS). In particular, the functions of the current PMIS have consisted of a builder-oriented system, and as EVM is not applied to PMIS, the functions of reporting, analysis and forecast for owners are lacking. Moreover, owners cannot confirm information on construction schedule and cost in real time due to the differences between the EVM and PMIS operation systems. The purpose of this study is to provide a framework that is capable of operating PMIS efficiently under an e-business environment, by providing a proposal on how to establish a work breakdown structure (WBS) and an EVM - PMIS integration model, so that PMIS may provide the function of EVM, and stakeholders may have all information in common. At the core of EVM - PMIS integration is the idea that EVM and PMIS have the same operation system, in order to be an activity-based system. The principle of the integration is data integration, in which the information field of an activity is connected with the field of a relational database table consisting of sub-modules for the schedule and cost management function of PMIS using a relational database management system. Therefore, the planned value (PV), cost value (CV), actual cost (AC), schedule variance (SV), schedule performance index (SPI), cost variance (CV) and cost performance index (CPI) of an activity are connected with the field of the relational database table for the schedule and cost sub-modules of PMIS.

Groundwater level behavior analysis using kernel density estimation (비모수 핵밀도 함수를 이용한 지하수위 거동분석)

  • Jeong, Ji Hye;Kim, Jong Wook;Lee, Jeong Ju;Chun, Gun Il
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.381-381
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    • 2017
  • 수자원 분야에 대한 기후변화의 영향은 홍수, 가뭄 등 극치 수문사상의 증가와 변동성 확대를 초래하는 것으로 알려져 있으며, 이에 따라 예년에 비해 발생빈도 및 심도가 증가한 가뭄에 대한 모니터링 및 피해경감을 위해 정부에서는 국민안전처를 비롯한 관계기관 합동으로 생활 공업 농업용수 등 분야별 가뭄정보를 제공하고 있다. 국토교통부와 환경부는 생활 및 공업용수 분야의 가뭄정보 제공을 위해 광역 지방 상수도를 이용하는 급수 지역과 마을상수도, 소규모급수시설 등 미급수지역의 용수수급 정보를 분석하여 가뭄 분석정보를 제공 중에 있다. 하지만, 미급수지역에 대한 가뭄 예?경보는 기준이 되는 수원정보의 부재로 기상 가뭄지수인 SPI6를 이용하여 정보를 생산하고 있다. 기상학적 가뭄 상황과 물부족에 의한 체감 가뭄은 차이가 있으며, 미급수 지역의 경우 지하수를 주 수원으로 사용하는 지역이 대부분으로 기상학적 가뭄지수인 SPI6를 이용한 가뭄정보로 실제 물수급 상황을 반영하기는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 미급수지역의 주요 수원인 지하수의 수위 상황을 반영한 가뭄모니터링 기법을 개발하고자 하였으며, 가용량 분석이 현실적으로 어려운 지하수의 특성을 고려하여 수위 거동의 통계적 분석을 통해 가뭄을 모니터링 할 수 있는 방법으로 접근하였다. 국가지하수관측소 중 관측기간이 10년 이상이고 강우와의 상관성이 높은 관측소들을 선정한 후, 일수위 관측자료를 월별로 분리하여 1월~12월 각 월에 대해 핵밀도 함수 추정기법(kernel densitiy estimation)을 적용하여 월별 지하수위 분포 특성을 도출하였다. 각 관측소별 관측수위 분포에 대해 백분위수(percentile)를 이용하여, 25%~100% 사이는 정상, 10%~25% 사이는 주의단계, 5%~10% 사이는 심한가뭄, 5% 이하는 매우심함으로 가뭄의 단계를 구분하였다. 각 백분위수에 해당하는 수위 값은 추정된 Kernel Density와 Quantile Function을 이용하여 산정하였고, 최근 10일 평균수위를 현재의 수위로 설정하여 가뭄의 정도를 분류하였다. 분석된 결과는 관측소를 기점으로 역거리가중법(inverse distance weighting)을 통해 공간 분포를 시켰으며, 수문학적, 지질학적 동질성을 반영하기 위하여 유역도 및 수문지질도를 중첩한 공간연산을 통해 전국 지하수 가뭄상태를 나타내는 지하수위 등급분포도를 작성하였다. 실제 가뭄상황과의 상관성을 분석하기 위해 언론기사를 통해 확인된 가뭄시기와 백문위수 25%이하로 분석된 지하수 가뭄시기를 ROC(receiver operation characteristics) 분석을 통해 비교 검증하였다.

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The Study on the System to Estimate the Cost by Using Regression in the Early Stage of the Project (공사 초기단계에서의 회귀분석을 이용한 최종공사비(EAC) 추정 방법)

  • Lee, Youn-Mi;Lee, Man-Hee;Lee, Hak-Ki
    • Proceedings of the Korean Institute Of Construction Engineering and Management
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    • 2006.11a
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    • pp.274-277
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    • 2006
  • The EAC(Estimate at Completion) among existing methods, which estimate cost and time effectively, help managers anticipate changeable several results at the point of $15{\sim}30%$ in the project progress. However, this method may cause such some problems as not to consider the periodically changing circumstances caused by construction risks or uncertainties which can affect the cost and time in the project, and to regard collected and accumulated data only as a single value when predicting the results on the progress. Accordingly, it is very difficult to accept the even small range of variability based on the anticipation of EAC. Consequently, the study focuses on the possibility methodology to anticipate time and cost accurately on the way to utilize EVMS(Earned Value Management System), and also suggest the way to perform the right estimation of EAC as considering various risks and uncertainties in construction projects.

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Spatiotemporal Agricultural Drought Damage and Its Relationship with Hydrometeorological Characteristics of Historical Drought Events for Recent 40 Years (최근 40년간 가뭄사상의 수문기상학적 특성 및 시공간적 변화와 농업가뭄피해)

  • Woo, Seung-Beom;Nam, Won-Ho;Kim, Taegon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.392-392
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    • 2020
  • 최근 기후변화로 인해 가뭄의 규모 및 발생 빈도가 증가하고 있으며, 1994-1995년, 2000-2001년 전국적으로 발생했던 가뭄 상황과 달리 2010년 이후의 가뭄은 지역별로 편중되어 내리는 강수때문에 국소적으로 발생하고 있다. 특히, 2011년부터 2018년까지 연속적으로 국지적인 가뭄이 발생하였고, 2017년에는 경기, 충남, 전남지역을 중심으로 극심한 가뭄이 발생하였다. 우리나라의 경우 강수부족으로 기상, 수문학적 가뭄이 발생한다고 하더라도 농업용 수리시설물에 의한 농업용수 공급이 가능하고, 양수장, 관정 등 농업용수 공급의 형태가 다양하기 때문에 실제로 농업현장에서 체감하는 농업가뭄피해는 시공간적으로 상이하다. 따라서, 강수 부족으로 인한 가뭄사상의 발생에 따른 수문기상학적 특성 및 시공간적인 분포 특성과 농업가뭄피해의 발생 현황, 농업용 저수지의 저수율 변화 및 농업용수 이용과의 관계는 향후 농업가뭄의 지역별 가뭄대책 수립에 중요한 기초자료로 활용할 수 있다. 본 연구에서는 농업가뭄에 대하여 정량적인 가뭄피해를 분석하기 위하여 지역별 가뭄발생면적 및 쌀 생산량과 가뭄사상의 수문기상학적 특성간의 상관성을 분석하고자 한다. 최근 40년간 강수량, 표준강수지수 (Standard Precipitation Index, SPI), 표준강수증발산지수(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI) 등의 가뭄지표인자와 쌀 생산량, 농업용 저수지 저수율 자료 등 관련 인자들을 수집하여, 농업가뭄발생 및 피해면적과의 정량적인 상관관계를 분석하고자 한다.

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Development of Hydroclimate Drought Index (HCDI) and Evaluation of Drought Prediction in South Korea (수문기상가뭄지수 (HCDI) 개발 및 가뭄 예측 효율성 평가)

  • Ryu, JaeHyun;Kim, JungJin;Lee, KyungDo
    • Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.61 no.1
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    • pp.31-44
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    • 2019
  • The main objective of this research is to develop a hydroclimate drought index (HCDI) using the gridded climate data inputs in a Variable Infiltration Capacity (VIC) modeling platform. Typical drought indices, including, Standardized Precipitation Index (SPI), Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI), and Self-calibrated Palmer Drought Severity Index (SC-PDSI) in South Korea are also used and compared. Inverse Distance Weighting (IDW) method is applied to create the gridded climate data from 56 ground weather stations using topographic information between weather stations and the respective grid cell ($12km{\times}12km$). R statistical software packages are used to visualize HCDI in Google Earth. Skill score (SS) are computed to evaluate the drought predictability based on water information derived from the observed reservoir storage and the ground weather stations. The study indicates that the proposed HCDI with the gridded climate data input is promising in the sense that it can help us to predict potential drought extents and to mitigate its impacts in a changing climate. The longer term drought prediction (e.g., 9 and 12 month) capability, in particular, shows higher SS so that it can be used for climate-driven future droughts.

Unveiling the intricacies of urban heat island dynamics through soil moisture variability modulated by meteorological drought: Focusing on the ENVI-met (기상학적 가뭄 기반 토양수분량 변화에 따른 도시 열섬 변동성 분석: ENVI-met 모형을 중심으로)

  • Kihong Park;Jongjin Baik;Hyeon-Joon Kim;Hoyoung Cha;Changhyun Jun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.45-45
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    • 2023
  • 본 연구에서는 도시 내 및 주변 지역을 대상으로 기상학적 가뭄 발생 여부에 따른 토양수분량 변화 정도를 파악하고, 그에 따른 열섬 현상의 변동 정도를 분석·평가하였다. 먼저, 대상 지역 내 기상학적 가뭄의 시공간적 특성을 분석하기 위해 인공위성, 재분석 자료 및 지상 관측 정보를 활용하여 SPI (Standard Precipitation Index)와 SPEI (Standard Precipitation Evapotranspiration Index) 등 두 가지의 가뭄 지수를 산정하였다. 또한, ERA5 (The Fifth Generation ECMWF Atmospheric Reanalysis)와 GLDAS (Global Land Data Assimilation System) 등의 재분석 자료 및 지상 관측 정보를 활용하여 토양수분 자료 및 기타 기상 관련 주요 정보들을 얻고, 이를 ENVI-met 모형의 초기 입력자료로 고려하였다. 다양한 시나리오 기반의 모의 결과들을 바탕으로 복합 재난의 관점에서 가뭄-토양수분량-열섬 간의 연관성을 분석하고, 주요 영향 인자 및 극한 사상 유발 조건 등에 대한 정보를 파악하였다.

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Percentile Approach of Water Level Management Criteria for Agricultural Reservoirs (Percentile을 이용한 농업용 저수지의 저수율 운영기준 산정)

  • Woo, Seung-Beom;Nam, Won-Ho;Lee, Hee-Jin;Choi, Eun-Hyuk;Lee, Gyu-Sang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.179-179
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    • 2021
  • 가뭄은 농작물 수확량 및 농업생산시스템에 영향을 주는 등 농업분야의 주요 문제이며 이는 피해를 야기하므로 농업가뭄의 대안 마련 및 모니터링이 필요한 실정이다. 농업현장에서의 용수공급의 경우 기상학적 가뭄이 발생하더라도 농업용 수리시설물에 의한 농업용수 공급이 가능하여 기상학적 가뭄과 농업현장에서 체감하는 가뭄은 상이하다. 따라서 농업가뭄 피해를 최소화하기 위해서는 농업현장에 직접적인 영향을 주는 농업용 수리시설물의 관리는 매우 중요하다. 본 연구에서는 국내 100만톤 이상의 농업용 저수지 중 시범지역을 선정하여 2017년의 일별 저수율을 정규화한 후 미국국립가뭄경감센터 (National Drought Mitigation Center, NDMC)에서 가뭄을 모니터링하는데 사용하는 Percentile을 활용하여 농업용 저수지의 관리기준을 제시하고자 한다. Percentile을 활용하여 저수율 기준을 관심, 주의, 경계, 심각 수준으로 분류하고 당해 저수율의 단계별 빈도를 파악하고자 한다. 그 후 표준강수지수(Standrad Precipitation Index, SPI)를 활용한 2017년 가뭄의 공간분포와 2017년 저수율 관리기준 빈도에 따른 공간분포를 구축하여 비교 분석 해보고자 한다. 본 연구는 농업가뭄 모니터링을 위한 정책 마련에 활용될 것으로 사료된다.

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