• 제목/요약/키워드: Watershed Analysis

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비모수 통계기법을 이용한 만경강 유역의 장기간 수질 경향 분석 (Long-Term Trend Analyses of Water Qualities in Mangyung Watershed)

  • 이혜원;박석순
    • 한국물환경학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.480-487
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    • 2008
  • Spatial and temporal analyses of water qualities were performed for 11 monitoring stations located in Mangyung watershed in order to analyze the trends of monthly water quality data of Biochemical Oxygen Demand (BOD), Total Nitrogen (TN) and Total Phosphorus (TP) measured from 1995 to 2004. The long-term trends were analyzed utilizing Seasonal Mann-Kendall test, LOWESS and three-dimensional graphs were constructed with respect to distance and time. The graph can visualize spatial and temporal trend of the long-term water quality in a large river system. The results of trend analysis indicated that water quality of BOD and TN showed the downward trend. This quantitive and quantitative analysis is the useful tool to analyze and display the long-term trend of water quality in a large river system.

농촌유역의 질소 오염원과 기여도 해석을 위한 $\delta^{15}$N 분석(지역환경 \circled1) ($\delta^{15}$N Analysis for Interpretation of Nitrogen pollution Source and Contribution in Agricultural Watersheds)

  • 홍영진;권순국
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2000년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.513-518
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    • 2000
  • It has been acknowledged that fertilizer, natural soil nitrogen and animal waste, municipal waste have different mass ratio of nitrogen which is presented as a symbol of $\delta^{15}$N. and that the values of $\delta^{15}$N for fertilizer and natural soil nitrogen and animal waste are placed less than +5$\textperthousand$ and higher than +10$\textperthousand$, respectively. thus, Nitrogen pollution sources and contribution can be interpreted in watershed through $\delta^{15}$N analysis and then, analysis is performed with Kjeldhl-Dumas method. In this study, The values of $\delta^{15}$N are between +1.46$\textperthousand$ and +8.97$\textperthousand$, and the nitrate concentration is placed less than 3.31mg/L and higher than 0.19mg/L, respectively. Thus, this watershed is noncontamination area at the present time. But as a result of $\delta^{15}$N, contribution of natural soil nitrogen be discovered in this watershed, presently.

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Cell Counting Algorithm Using Radius Variation, Watershed and Distance Transform

  • Kim, Taehoon;Kim, Donggeun;Lee, Sangjoon
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제16권1호
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    • pp.113-119
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    • 2020
  • This study proposed the structure of the cluster's cell counting algorithm for cell analysis. The image required for cell count is taken under a microscope. At present, the cell counting algorithm is reported to have a problem of low accuracy of results due to uneven shape and size clusters. To solve these problems, the proposed algorithm has a feature of calculating the number of cells in a cluster by applying a radius change analysis to the existing distance conversion and watershed algorithm. Later, cell counting algorithms are expected to yield reliable results if applied to the required field.

형태학적 워터쉐드 알고리즘을 이용한 효율적인 영상분할 (Efficient Image Segmentation Using Morphological Watershed Algorithm)

  • 김영우;임재영;이원열;김세윤;임동훈
    • 응용통계연구
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    • 제22권4호
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    • pp.709-721
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    • 2009
  • 본 논문은 형태학적 워터쉐드 알고리즘을 이용하여 잡음에 강한 효율적인 영상분할에 대해서 논의하고자 한다. 기존의 형태학적 워터쉐드 알고리즘에 의한 영상분할은 크게 형태학적 연산자에 의한 영상의 단순화, 경사 영상 생성, 워터쉐드 알고리즘 수행 그리고 영역 병합 등의 여러 단계에 걸쳐 이루어진다. 그러나 기존의 형태학적 워터쉐드 알고리즘에 의한 영상분할은 과분할이 많이 일어나는 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 과분할을 줄이기 위해 잡음에 강한 형태학적 연산자에 의한 경사영상을 생성하고 워터쉐드 알고리즘을 적용 후 통계적인 콜모고로프-스미르노프 검정을 사용하여 인접한 영역 간의 픽셀 값 분포를 비교함으로써 부적절한 영역 병합을 최소화하였다. 본 논문에서 제안한 영상분할의 성능을 평가하기 위해 기존의 방법과 정성적이고 정량적인 비교뿐 만아니라 영상분할에 소요되는 계산시간까지 비교하였다.

L-THIA를 이용한 낙동강수계 임하댐유역 비점오염원의 공간적 분포해석 (Spatial Analysis of Nonpoint Source Pollutant Loading from the Imha dam Watershed using L-THIA)

  • 전지홍;다니엘차;최동혁;김태동
    • 한국농공학회논문집
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    • 제55권1호
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    • pp.17-29
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    • 2013
  • Long-Term Hydrologic Impact Assessment (L-THIA) model which is a distributed watershed model was applied to analyze the spatial distribution of surface runoff and nonpoint source pollutant loading from Imha watershed during 2001~2010. L-THIA CN Calibration Tool linked with SCE-UA was developed to calibrate surface runoff automatically. Calibration (2001~2005) and validation (2006~2010) of monthly surface runoff were represented as 'very good' model performance showing 0.91 for calibration and 0.89 for validation as Nash-Sutcliffe (NS) values. Average annual surface runoff from Imha watershed was 218.4 mm and Banbyun subwatershed was much more than other watersheds due to poor hydrologic condition. Average annual nonpoint source pollutant loading from Imha wateshed were 2,295 ton/year for $BOD_5$, 14,752 ton/year for SS, 358 ton/year for T-N, and 79 ton/year for T-P. Amount of pollutant loading and pollutant loading rates from Banbyun watershed were much higher than other watersheds. As results of analysis of loading rate from grid size ($30m{\times}30m$), most of high 10 % of loading rate were generated from upland. Therefore, major hot spot area to manage nonpoint source pollution in Imha watershed is the combination of upland and Banbyun subwatershed. L-THIA model is easy to use and prepare input file and useful tool to manage nonpoint source pollution at screening level.

국내 수문특성에 적합한 합성단위도의 개발 (The Development of Synthetic Unit Hydrograph Suitable to the Hydrologic Characteristics in Korea)

  • 정성원;문장원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.627-640
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    • 2001
  • 일반적으로 합성단위도법은 강우-유출기록이 없는 유역의 설계홍수량 산정을 위해 제안되었다. 그러나 국내에서는 아직까지 자료의 부족 등으로 외국에서 개발된 각종 유출모의 모형이 주로 이용되고 있다. 따라서 그 동안 축적된 국내의 강우-유출 자료를 이용하여 국내의 수문특성엥 적합한 유출모형의 개발이 절실한 상황이다. 이를 위해 본 연구에서는 설마천 유역의 2개 지점과 IHP 대표유역인 평강창, 보청천, 위천의 17개 지점에 대해 그 동안 축 (중략) 특성 관련 연구결과를 종합하여 새로운 합성단위도법을 개발하였다. 개발된 합성단위도는 유역특성인자와 단위도치식 치(첨두시간, 첨두유량)와의 다중회귀분석을 통해 유역면적-유로연장-유로경사의 3가지 변수로 구성되는 효 (중략) 전국을 있었다. 따라서 우리나라에서는 아직까지 수계별로 합성단위도를 분리하여 제시하기는 무리라고 보여지 (중략)

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TOPMODEL과 Muskingum 기법을 연계한 안성천 유역의 홍수유출 분석 (Flood Runoff Analysis using TOPMODEL Linked with Muskingum Method - Anseong-cheon Watershed -)

  • 권형중;김성준
    • 한국지리정보학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.1-11
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    • 2003
  • 본 연구는 안성천 유역($581.7km^2$)을 대상으로 TOPMODEL 분포형 수문모형에 Muskingum 하도 추적기법을 연계하여 유출분석을 수행하였다. 유역의 하류에 분포하고 있는 평야부에 대해서는 linear trend surface interpolation 기법을 사용하여 상류에서 하류방향으로 DEM을 평활화하는 방법으로 평야부의 흐름방향을 부여하였다. TOPMODEL 적용시 지형지표인자의 분포 및 빈도를 추출하기 위하여 MFD(multiple flow direction) 알고리즘을 이용하였다. 중규모 이상의 유역을 대상으로 TOPMODEL을 적용할 경우 DEM의 해상도 저하가 모형의 결과에 영향을 미치게 되므로, 그 해결방안으로서 전체유역을 소유역으로 분할하여 DEM의 해상도를 유지시키고, 소유역간의 결과는 Muskinguim 하도추적기법으로 전달되도록 하였다. 전체유역을 대상으로 500m 해상도로 TOPMODEL을 적용한 유출모의 결과 27.2%의 상대오차를 보인 반면, 유역을 2개의 소유역으로 나누어 300m 및 350m의 공간해상도로 TOPMODEL과 Muskingum 기법을 병행하여 적용한 결과 상대오차가 15.8%로 나타나, 모형의 효율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

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지역적 성향을 고려한 도시하천 유역의 도달시간 및 저류상수 공식 개발 (Development of Concentration Time and Storage Coefficient Considering Regional Trend in Urban Stream Watershed)

  • 배덕효;김용재
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권6호
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    • pp.479-489
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    • 2015
  • 본 연구에서는 도시하천 유역의 신뢰성 높은 수문해석을 위해 지역적 성향을 고려한 도달시간 및 저류상수 공식을 개발하였다. 이를 위해 국내 대표 도시하천 유역인 중랑천, 탄천, 안양천, 홍제천 내 13개 유역을 대상으로 지역적 성향이 없는 유역특성인자와 지역적 성향이 있는 도시 및 강우특성인자를 분석하였으며, 단계적 다중회귀분석을 통하여 공식을 개발하였다. 개발된 공식은 국내외 경험식들과 함께 도시하천 유역에 대해 정확도를 비교 평가하였다. 분석결과 본 연구에서 개발한 공식의 계산값이 다른 경험식들에 비해 더욱 정확하게 모의하였으며 오차합, 평균오차, 평균제곱근오차 또한 가장 낮은 것으로 나타났다. 본 연구는 도시하천 유역이라는 지역적 성향을 고려하여 공식을 개발함으로써 기존 국내외 경험식들보다 더 나은 결과를 제시하였다는 측면에서 가치가 있다고 판단된다.

기상 관측자료 및 RCP 기후변화 시나리오를 고려한 용담댐 유입하천의 유량 및 수온변화 전망 (Assessment of Runoff and Water temperature variations under RCP Climate Change Scenario in Yongdam dam watershed, South Korea)

  • 이혜숙;김동섭;황만하;안광국
    • 한국물환경학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.173-182
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    • 2016
  • The objective of this study is to quantitatively analyze climate change effects by using statistical trends and a watershed model in the Yongdam dam watershed. The annual average air temperature was found to increase with statistical significance. In particular, greater increases were observed in autumn. Also, this study was performed to evaluate the potential climate change in the streamflow and water temperature using a watershed model (HSPF) with RCP climate change scenarios. The streamflow of Geum river showed a decrease of 5.1% and 0.2%, respectively, in the baseline data for the 2040s and 2080s. The seasonal impact of future climate change on the streamflow showed a decrease in the summer and an increase in the winter. The water temperature of Geum river showed an average increase of 0.7~1.0℃. Especially, the water temperature of Geum river showed an increase of 0.3~0.5℃ in the 2040s and 0.5~1.2℃ in the 2080s. The seasonal impact of future climate change on the water temperature showed an increase in winter and spring, with a decrease in summer. Therefore, it was determined that a statistical analysis-based meteorological and quantitative forecast of streamflow and water temperature using a watershed model is necessary to assess climate change impact and to establish plans for future water resource management.

수리학적 추적 방법을 이용한 자연하천의 강우유출 해석 (An Analysis of the Rainfall-Runoff of Natural Watershed Using the Hydraulic Routing Method)

  • 권현한;문영일
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권7호
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    • pp.555-564
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    • 2005
  • 본 논문에서는 매개변수의 의존도가 상대적으로 적은 수리학적 모형으로 강우-유출 모형을 구성하였다. 미계측 유역에 대해서 지형도나 유역 특성 자료로부터 매개변수를 추정하고 지표류는 운동파 방법을 하도추적은 Dynamic Wave 추적기법을 적용하여 대표적인 자연하천 유역인 소양강 유역과 위천 유역에 대해서 적용성을 검토해 보았다. 모형의 효율성을 평가하기 위해서 소양강댐 유역을 대상으로 HEC-1 모형과 본 연구에서 제시한 모형을 비교한 결과 HEC-1 모형에 부합되는 유출해석이 가능하였으며 모형의 효율성 및 타당성을 확인할 수 있었다. 낙동강 위천 유역에서도 도시적 해석 및 통계적 지표에서 모두 실측치와 근접한 해석이 가능하였다. 따라서 기존에 많이 사용되는 일반적인 방법론을 이용한 간단한 모형이지만 자연하천에 적용이 가능하리라 사료된다. 그러나 여전히 조도계수의 추정 및 유역폭의 산정 등에 있어서 어려움이 있으며 이에 대한 보완이 필요하다 하겠다.