• 제목/요약/키워드: Watershed Analysis

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GIS를 활용한 유역의 하천 형태학적 특성 추출에 관한 연구 (A Study on an Extraction of the Geometric Characteristics of the Pyongchang River basin by Using Geographic Information System)

  • 함창학
    • 대한공간정보학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.115-119
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    • 1996
  • 수문학(水文學) 해석(解析)에 있어서 기본자료로 사용되는 유역의 하천(河川) 형태학적(形態學的) 특성(特性)은 매우 다양하고 광범위하다. 지금까지의 하천형태학적 특성의 추출 방법은 수작업(手作業)에 의존하는 전통적 방법이어서 많은 시간과 경비가 필요하였다. 최근들어 컴퓨터 및 주변기기의 발달로 지형과 밀접한 관련이 있는 수문학에 GIS가 도입되어 유역과 유출분석을 위한 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 GIS를 활용하여 국제수문개발계획(國際水文開發計劃(IHP))의 대표유역(代表流域)인 남한강(南漢江)의 평창강류역(平昌江流域)을 대상으로 GIS를 활용한 공간분석(空間分析)을 시도 하므로써 수문학적으로 참고가 되는 하천 형태학적 특성을 추출하고 수작업에 의한 결과와 비교하여 GIS의 적용 타당성을 검토하고자 한다. 이를 위하여 평창강유역을 포함하는 1:50,000 지형도(地形圖) 4도엽을 스캐닝하고 백터라이징하여 DEM을 생성하였고 이것을 ARC/INFO의 GRID 모듈을 이용하여 유역경계를 추출하였다. 또한 추출된 자료로부터 지표 유출량 산정을 위한 유역의 하천 형태학적 특성 인자들을 정량화하여 기존의 자료들과 비교 검토하였다.

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임하호유역 유사유달공식 개발 (Developing Suspended Sediment Delivery Ratio in the Lake Imha Watershed)

  • 전지홍;최동혁;김재권;김태동
    • 한국물환경학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.744-753
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    • 2017
  • The sediment delivery ratio (SDR) is widely used to estimate sediment loads by multiplying soil loss through the Revised Universal Equation (RUSLE). In this study, the SDR equation was developed for the Lake Imha watershed using soil loss calculated by RUSLE and sediment loads by the calibrated Hydrological Simulation. Program Fortran (HSPF). The ratio of watershed relief and channel length ($R_f/L_{ch}$), the ratio of watershed relief and watershed length ($R_f/L_b$), curve number (CN), area (A), and channel slope ($SLP_{ch}$) demonstrated strong correlations with SDR. SDR equations were developed by a combination of subwatershed parameters by referring to the correlation analysis. The area based power functional SDR developed in this study showed significant errors at the point right after entering major tributaries, because SDR was unrealistically reduced when the watershed area increased significantly. The $SLP_{ch}$-based power functional SDR also showed extraordinary values when the channel slope was gradual. The SDR equation that showed the highest value of the coefficient of determination also presented unrealistic changes in the sediment loads within a relatively short river distance. The SDR equation $SDR=0.0003A^{0.198}R_f/L{_w}^{1.167}$ was recommended for application to the Lake Imha watershed. Using this equation, sediment loads at the outlet of the Lake Imha watershed were calculated, and the HSPF parameters related to sediment in the uncalibrated subwatersheds were determined by referring to the sediment loads calculated with the SDR equation.

Haar 웨이블릿 변환을 사용한 Watershed 기반 영상 분할의 효율성 증대를 위한 기법 (A Method for the Increasing Efficiency of the Watershed Based Image Segmentation using Haar Wavelet Transform)

  • 김종배;김항준
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제40권2호
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    • pp.1-10
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    • 2003
  • Watershed 알고리즘은 형태학 분야에서 연구되어 온 것으로 단순화된 영상에 대한 경사 영상 화소의 밝기 값을 고도로 생각함으로써 영상을 분할하는데 많이 적용하였다. 하지만, 노이즈에 의해 훼손된 영상을 분할 할 경우, 수 많은 local minima로 인해 영상이 과 분할되고, 분할된 영역을 병합하기 위한 계산 시간 증가의 문제점이 발생된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 웨이블릿 변환을 사용한 watershed 기반 영상 분할의 효율성 증대를 위한 방법을 제안한다. 제안한 영상 분할 방법은 웨이블릿 변환을 이용한 영상의 계층적 표현인 피라미드 표현 단계, watershed 알고리즘을 이용한 영상 분할 단계, 웨이블릿 계수(coefficient)를 이용한 영역 병합 단계와 웨이블릿 역 변환(inverse wavelet transform)을 이용한 영역 투영 단계고 구성된다. 제안된 방법은 노이즈가 포함된 훼손된 영상을 분할 시 발생하는 과 분할문제를 감소시킬 뿐만 아니라, 분할 성능의 개선됨을 알 수 있다.

백두대간 관리범위 설정에 관한 연구(II) - 준산악형 구간을 대상으로 - (Establishing the Managerial Boundary of the Baekdu-daegan(II) - In the Case of Semi-mountainous District -)

  • 권태호;최송현;유기준
    • 한국지리정보학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.62-74
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    • 2004
  • 백두대간은 국토의 근간이자 중요한 생태축이다. 그러나 최근 백두대간 지역을 대상으로 한 각종 개발요구가 증가함에 따라 이에 적절히 대응하기 위한 보전 전략 수립과 체계적인 관리의 필요성이 부각되고 있다. 이 연구는 백두대간 지역을 효율적으로 보호하기 위한 관리구역 설정을 제안하고자 수행하였다. 접근 방법은 백두대간의 적절한 관리범위 설정을 위해 수계 및 유역을 바탕으로 인간 간섭의 영향정도를 파악하는 것으로, 수치지도, Landsat TM 영상 등이 사용되었다. 준산악지형의 특성을 갖는 남덕유산~소사고개 구간을 대상으로 유역확장방식을 사용하여 유역차수에 따른 경작지, 도시, 나지, 수계, 산림 등의 토지이용상태의 변화를 추적하였다. 그 결과 유역확장방식은 백두대간 관리범위 설정기법으로 효율적이었으며, 관리범위는 마루금을 중심으로 무주(8차)와 거창(5차) 방향이 상이하게 설정되었다.

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Water and mass balance analysis for hydrological model development in paddy fields

  • Tasuku, KATO;Satoko, OMINO;Ryota, TSUCHIYA;Satomi, TABATA
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.238-238
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    • 2015
  • There are demands for water environmental analysis of discharge processes in paddy fields, however, it is not fully understood in nutrients discharge process for watershed modeling. As hydrological processes both surface and ground water and agricultural water managements are so complex in paddy fields, the development of lowland paddy fields watershed model is more difficult than upland watershed model. In this research, the improvement of SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model for a paddy watershed was conducted. First, modification of surface inundated process was developed in improved pot hole option. Those modification was evaluated by monitoring data. Second, the monitoring data in river and drainage channel in lowland paddy fields from 2012 to 2014 were analyzed to understand discharge characteristics. As a case study, Imbanuma basin, Japan, was chosen as typical land and water use in Asian countries. In this basin, lowland paddy fields are irrigated from river water using small pumps that were located in distribution within the watershed. Daily hydrological fluctuation was too complex to estimate. Then, to understand surface and ground water discharge characteristics in irrigation (Apr-Aug) and non-irrigation (Sep-Mar) period, the water and material balance analysis was conducted. The analysis was composed two parts, watershed and river channel blocks. As results of model simulation, output was satisfactory in NSE, but uncertainty was large. It would be coming from discharge process in return water. The river water and ground water in paddy fields were exchanged each other in 5.7% and 10.8% to river discharge in irrigation and non-irrigation periods, respectively. Through this exchange, nutrient loads were exchanged between river and paddy fields components. It suggested that discharge from paddy fields was not only responded to rainfall but dynamically related with river water table. In general, hydrological models is assumed that a discharge process is one way from watershed to river. However, in lowland paddy fields, discharge process is dynamically changed. This function of paddy fields showed that flood was mitigated and temporally held as storage in ground water. Then, it showed that water quality was changed in mitigated function in the water exchange process in lowland paddy fields. In future, it was expected that hydrological models for lowland paddy fields would be developed with this mitigation function.

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집중호우의 시·공간적 특성과 유역특성을 고려한 강우분석 연구 (Rainfall analysis considering watershed characteristics and temporal-spatial characteristics of heavy rainfall)

  • 김민석;최지혁;문영일
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권8호
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    • pp.739-745
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    • 2018
  • 최근 집중호우의 발생빈도가 증가하고 있으며, 이를 고려한 강우분석을 실시하여야 한다. 현재 수문설계를 위한 강우분석은 한반도 조밀도 36 km인 기상청 관할 종관기상관측지점(Automated Surface Observing System, ASOS)의 시 단위 강우를 이용하고 있다. 이로 인해 같은 강우지점의 티센망에 포함되는 중소규모 유역은 동일한 확률강우량과 강우시간분포로 분석하게 됨으로 유역특성을 고려하지 못하는 문제가 발생한다. 또한, 10~20 km 범위 내에서 발생하는 집중호우의 시 공간적 변화를 고려하지 못하는 문제점이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 종관기상관측지점에 비해 상대적으로 조밀도가 우수한 방재기상관측지점(Automatic Weather System, AWS)의 분 단위 강우자료를 이용하여 집중호우를 고려한 확률강우량을 산정하였다. 또한, 유역에 적합한 Huff의 4분위 방법 산정을 위해 Case별 시간분포 산정과 유출분석을 실시하였다. 이는 집중호우와 유역특성을 반영한 설계수문량 산정에 크게 기여할 것으로 판단된다.

FDC 및 초과율을 이용한 청미천 유역에서의 오염원 추적 (Tracing Water Pollution Source using FDC and Exceedance Rate in Cheongmicheon Watershed)

  • 김연수;김상호;이창희
    • 한국습지학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.136-144
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    • 2018
  • 환경부에서는 유역단위의 통합 물관리를 위하여 물환경관리계획, 수질오염총량제 등을 실시하고 있으며, 측정망에서 측정된 수질을 이용하여 설정된 목표수질의 달성 정도를 판단하고 있다. 유역 하류부에 위치한 측정망의 지점에서의 수질 농도는 유역의 각 지류에서 오염원 유입과 하천의 자정작용 등의 복잡한 메커니즘을 거쳐서 만들어진 결과물이다. 이에 본 연구에서는 유역의 오염원 추적 및 초과율을 이용해 본류 및 지류의 수질이 목표수질 지점에 미치는 영향의 정도에 대하여 분석하였다. 이를 위해 오염총량제의 대상물질인 BOD와 T-P를 포함한 총 6가지의 수질항목에 대하여 FDC와 초과율 분석을 수행하였고, 이를 통해 목표수질 지점에 유황별 영향을 미치는 수질항목 및 지점을 도출할 수 있었다. 본 연구에서 제시한 FDC 분석을 통한 오염원 추적은 목표수질 달성을 위해 지류별 수질관리 전략을 보다 효율적으로 수립할 수 있을 것이다.

GIS를 이용한 환경오염의 예측 모델 (GIS- Based Predictive Model for Measure of Environmental Pollutant)

  • 이자원
    • 한국지역지리학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.114-125
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    • 2008
  • 본 연구는 GIS를 사용하여 메사추세츠 동부의 보스턴시에 위치한 넷폰셋 강 유역의 수질 오염 정도를 측정하기 위한 것이다. 관련된 오염물질로써 CDOM을 축출하여 지표면의 유수가 다양한 토지이용과 연계되어 바닷물로 흘러들어가는 과정을 예측하고 이를 모형화하게 된다. CDOM의 축출과 분석은 관련학과의 도움을 받아 그 결과를 산출하고, 이를 GIS의 공간분석 기법을 이용하여 지역과 지형적인 특성에 따라 오염물질이 전해지면서 토지이용에 어떠한 변화가 생기는지를 관측하게 된다. 수계의 형성과 강의 흐름, 그리고 토지이용 자료가 연구를 위해 분석 자료로 사용되었고, ArcGIS 9.2를 사용, 공간분석 기법을 통해 하위 분수계와 유동점, 토지이용 구획을 산출하게 된다. 이는 GIS 기법이 지형분석과 오염물질의 이동을 분석하는데 어떻게 활용될 수 있는지를 고찰하는 것으로써 의미있는 연구가 될 것이다.

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WEPP 모형을 이용한 밭유역의 토양 유실량 추정 및 분석 (Estimating and Analysis of Soil Loss from Upland Watershed Using WEPP Model)

  • 강민구;박승우;손정호;강문성
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2002년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.85-88
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    • 2002
  • This paper presents the result of the Water Erosion Prediction Project(WEPP) watershed scale model's application for prediction of sediment yield from a watershed which is comprised of hillslopes and channels and analyses of the soil loss from hillslopes and channels with crop practice and shape. To evaluate the model's application, the model is applied to a watershed that comprised of six hillslope and one channel, and the result was a good agreement with the observed values. The soil loss from hillslope was increased as the hills lope was under fallow conditions and slope length was longer. The soil loss from the channel was increased at the downstream for the concentration of flow.

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