• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
• /
• pp.164-164
• /
• 2023

This study investigates the importance of flood-influencing factors on the accuracy of flood risk mapping using the integration of remote sensing-based and machine learning techniques. Here, the Extreme Gradient Boosting (XGBoost) and Random Forest (RF) algorithms integrated with GIS-based techniques were considered to develop and generate flood risk maps. For the study area of NAPA County in the United States, rainfall data from the 12 stations, Sentinel-1 SAR, and Sentinel-2 optical images were applied to extract 13 flood-influencing factors including altitude, aspect, slope, topographic wetness index, normalized difference vegetation index, stream power index, sediment transport index, land use/land cover, terrain roughness index, distance from the river, soil, rainfall, and geology. These 13 raster maps were used as input data for the XGBoost and RF algorithms for modeling flood-prone areas using ArcGIS, Python, and R. As results, it indicates that XGBoost showed better performance than RF in modeling flood-prone areas with an ROC of 97.45%, Kappa of 93.65%, and accuracy score of 96.83% compared to RF's 82.21%, 70.54%, and 88%, respectively. In conclusion, XGBoost is more efficient than RF for flood risk mapping and can be potentially utilized for flood mitigation strategies. It should be noted that all flood influencing factors had a positive effect, but altitude, slope, and rainfall were the most influential features in modeling flood risk maps using XGBoost.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.27-32
• /
• 2010

The inundation of substation and ground power equipment breaks out every summer season in low-lying downtown areas and low-lying shores by torrential rain, typhoons and tsunamis. It has, in turn, caused replacement, social and economic costs for blackouts. For activity management regarding flood damage we produced a flood protection system which using the Pad transformer as a basic frame and is developed using pneumatic pressure. We tested safety concerns including insulation resistance and current leakage first for water tank flooding and, second, by an empirical test through supplying 22.9[kV]. We estimate that costs associated with flooding and power failure can be diminished by these advances toward creating a more reliable system.

• 한국조경학회지
• /
• 제43권3호
• /
• pp.13-26
• /
• 2015

우리나라의 상당수의 도시지역에서 급격한 도시화로 인한 불투수면의 증가와 노후화된 하수관망으로 집중강우 시 상습적인 침수피해가 반복되고 있다. 그러나 하류지역의 하수관 크기를 확장하거나, 펌프장을 추가하는 등 배수계통의 수용량을 늘리는 기존의 중앙집중식 우수관리체계는 유역 전반에 걸쳐 일어난 도시화와 기후변화로 인한 강수량의 증가로 인한 지표유출수 문제를 근본적으로 개선하지 못하고 있다. 따라서 도시홍수 요인에 대응하는 지속가능한 우수관리방식으로 기존의 배수체계를 유지하면서 지표유출수를 최소화하고 지표면의 저류효과를 극대화하는 분산식 우수관리체계의 필요성이 요구된다. 본 연구에서는 최근 침수피해가 가중되고 있는 상습침수지역에 분산식 우수관리체계를 적용하는 것을 목적으로, 대상지의 조건에 적합한 다양한 우수유출저감기법을 활용하여 상류 중류 하류에 걸쳐 조성되는 우수관리통로(Stormwater Managemnt Corridor)를 제안하였다. 연구방법으로는 수정합리식(Modified Rational Method)을 이용하여 대상지 유역 전반의 지표유출수의 발생패턴을 정량적으로 도출하였고, 연구대상지인 동두천시의 중앙동 및 생연동 지역의 지형 및 토지피복, 토양의 자연적 특성과 수계를 분석하여 유역별 특성에 따라 6가지 유형의 설계전략을 적용하였다. 연구결과는 배치도와 단면도, 상세설계도로 제시하였고, 설계안을 통해 저류가 가능한 지표유출수량을 도출함으로써 설계의 예상효과를 검증하였다. 본 연구를 통해 주로 토목적인 측면에서 계획되어왔던 우수관리체계를 조경적 관점에서 계획, 설계, 검증함으로써 도시의 그린 인프라스트럭쳐로서의 오픈스페이스의 기능적 가치를 제고하고, 상습침수지역의 지속가능한 계획과 관리에 기여하고자 한다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제53권2호
• /
• pp.121-129
• /
• 2020

도시화로 인한 불투수층 증가와 하천 주변 개발은 홍수 시 위험에 노출되는 재해요인의 증가뿐 아니라 피해의 파급을 발생시켜 홍수 관리 측면에서 어려움을 낳는다. 홍수 방재대책을 위해서는 도시지역에 분포하는 다양한 지표면 공간특성을 반영하여 침수가 예상되는 지역에 대한 파악이 우선시되어야 한다. 본 연구에서는 도시하천의 홍수 위험지역을 대상으로 확률적 홍수위험 평가가 수행되었다. 홍수와 관련된 지형적 영향요인인 고도, 경사, 유출곡선지수, 하천까지 거리를 예측변수로 하여 하천 주변 침수 예상지역을 설명하기 위해 모형의 학습데이터로 100년 빈도 홍수위험 지도가 사용되었다. 연구 대상 지역은 격자로 변환하여 Bayesian Logistic 회귀분석을 수행하여 각 격자별로 홍수영향요인이 침수 여부를 설명하는 모형을 구축하였다. 최종적으로 모형을 통해 대상 지역 전체에 대하여 침수위험도를 확률적으로 제시하였다.

• Journal of Forest and Environmental Science
• /
• 제29권3호
• /
• pp.237-248
• /
• 2013

The legal basis for the systematic prevention and response to landslide hazards, and the rehabilitation of landslide-hit areas, was established through the amendment of the Forest Protection Act in August 2012. The most noticeable amendment to the Act is the inclusion of clauses associated with the designation and management of landslide-prone zones (including debris flow-prone zones). In this paper, we (1) introduce the clauses related to the designation and management of landslide-prone zones that were included in the amended Forest Protection Act, (2) examine their significance by reviewing the present status of related domestic laws and structural countermeasures such as sediment check dams for sediment-related disaster prevention, and (3) suggest the future directions of the procedure for the designation and cancellation of such zones, and their maintenance and institutional aspects. The establishment of an institutional device for the designation and management of landslide-prone zones has great significance in the aspect of (1) the establishment of a comprehensive management and prevention system for potential landslide-prone zones in forested areas where the hazard risk has been poorly recognized as compared with the flood risks in lowlands, and (2) the establishment of the basis for overcoming the limits of structural countermeasures according to limited budgets. To develop the designation and management system for landslide-prone zones, not only must present problems be addressed, but a cooperation system between the administration and local residents must also be established.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
• /
• pp.95-95
• /
• 2020

Urban flooding occurs in the form of internal-water inundation on roads and lowlands due to heavy rainfall. Unlike in the case of rivers, inundation in urban areas there is lacking in research on predicting and warning through measurement data. In order to analyze urban flood patterns and prevent damage, it is necessary to analyze flooding measurement data for various rainfalls. In this study, the pattern of urban flooding caused by rainfall was analyzed by utilizing the urban flooding measuring sensor, which is being test-run in the flood prone zone for urban flooding management. For analysis, 2019 rainfall data, surface water depth data, and water level data of a street inlet (storm water pipeline) were used. The analysis showed that the amount of rainfall that causes flooding in the target area was identified, and the timing of inundation varies depending on the rainfall pattern. The results of the analysis can be used as verification data for the urban inundation limit rainfall under development. In addition, by using rainfall intensity and rainfall patterns that affect the flooding, it can be used as data for establishing rainfall criteria of urban flooding and predicting that may occur in the future.

• International Journal of Computer Science & Network Security
• /
• 제21권5호
• /
• pp.23-30
• /
• 2021

In recent years, hazardous flash flooding has caused deaths and damage to infrastructure in Saudi Arabia. In this paper, our aim is to assess patterns and trends in climate means and extremes affecting flash flood hazards and water resources in Saudi Arabia for the purpose to improve risk assessment for forecast capacity. We would like to examine temperature, precipitation climatology and trend magnitudes at surface stations in Saudi Arabia. Based on the assessment climate patterns maps and trends are accurately used to identify synoptic situations and tele-connections associated with flash flood risk. We also study local and regional changes in hydro-meteorological extremes over recent decades through new applications of statistical methods to weather station data and remote sensing based precipitation products; and develop remote sensing based high-resolution precipitation products that can aid to develop flash flood guidance system for the flood-prone areas. A dataset of extreme events has been developed using the multi-decadal station data, the statistical analysis has been performed to identify tele-connection indices, pressure and sea surface temperature patterns most predictive to heavy rainfall. It has been combined with time trends in extreme value occurrence to improve the potential for predicting and rapidly detecting storms. A methodology and algorithms has been developed for providing a well-calibrated precipitation product that can be used in the early warning systems for elevated risk of floods.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제51권6호
• /
• pp.481-490
• /
• 2018

최근 기후변화와 이상기후의 영향으로 인한 홍수재해의 시 공간적 패턴의 변화가 복잡해짐에 따라 홍수범람 예측은 점점 어려워지고 있다. 이러한 기상이변에 따른 홍수피해를 예방하고 대응하기 위한 비구조적 대책으로 홍수위험등급 및 범람범위 등의 정보를 포함하고 있는 홍수위험지도의 작성이 필요하다. 실제로 고정밀도 홍수위험지도를 작성하기 위해서는 1차적으로 지형, 지질, 토지피복, 기상 등의 자료를 기반으로 강우-유출-범람해석을 통해 침수면적 및 침수깊이 등 범람 정보를 획득해야 되며, 2차적으로 피해액 산정을 위해 사회 경제와 관련된 다양한 DB를 필요로 한다. 하지만 개발도상국에서는 이러한 자료가 부족하고, 일부지역에서는 자료자체를 획득할 수가 없어 홍수위험지도 제작이 불가능하거나 그 정확도가 매우 낮은 실정이다. 본 연구에서는 ASTER 또는 SRTM과 같은 범용 지형자료로부터 주요 지형학적 인자를 선정하고, 선형이진분류법(Liner binary classifiers)과 ROC분석(Receiver Operation Characteristics)을 사용하여 실제 홍수유역을 유사하게 모의하는 최적 지형학적 인자를 도출하고, 이를 기반으로 광역 홍수범람지도를 작성하는 방안을 제시한다. 본 연구에서 제시하는 방법론의 정확도 검증을 위해 북한(2007), 방글라데시(2007), 인도네시아(2010), 태국(2011), 미얀마(2015) 5개국의 대규모 홍수범람에 대해 적용하였다. 실제 홍수범람 영상정보에서 획득된 침수면적과의 공간적 비교 검토 결과, 최저(38%, 방글라데시), 최고(78%)으로 평균적으로 약 60%의 정확도를 나타내는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 제시하는 지형학적 인자 기반의 홍수범람지도 작성방법은 미계측유역에 대해서도 DEM만을 사용하여 홍수위험 지역을 쉽게 구분할 수 있다는 장점을 가지고 있어 1 2차원 범람해석 모형의 적용이 어려운 대유역에 대해 홍수범람 우려지역에 대한 공간정보를 제공해줄 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.33-39
• /
• 2008

Most New Zealanders reside in coastal regions and four of the larger cities are situated on active floodplains. There have been many recent storm events with rainfall AEPs of 1/150 or rarer and there have been recent flood-related disasters. Insurance claim statistics indicate that the frequency of floods is increasing. Such statistics are alarming local government authorities, insurance companies and populations in low-lying areas. The underlying physical and hydrologic causes of the flood disasters are investigated. It is found that the present numbers of rare rainfall events are not unexpected and there does not appear to be any significant trend evident in the occurrence of river floods. What is revealed is that the river floods appear clustered in certain decades. The clusters do not occur at the same times in different parts of the county. Recently there have been more floods in the north of New Zealand which is where more of the population lives. Also, the increase in population has seen more houses built in locations prone to flooding. Thus the increase in flood-related insurance claims is attributed to more people getting in the way of floods, rather than an increase in the number of floods that have occurred.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
• /
• pp.335-337
• /
• 2021

홍수 피해는 세계 각지에서 발생하고 있으며, 홍수에 취약한 지역에 사는 사람이 2000년에 비해 25% 증가한 8,600만 명에 이른다. 이러한 홍수는 인명과 재산에 막대한 피해를 남기며, 피해를 줄이기 위해선 적절한 시기에 대피를 결정하는 것이 필수적이다. 홍수를 예상하고 대피하는 것에도 많은 비용이 발생하며, 홍수 예측에 오류가 발생하여 대피하지 않는 경우에는 더 큰 비용이 발생한다. 따라서 본 논문에선 시계열 데이터인 강수량과 수위를 활용하여 적절한 시기에 대피가 이루어질 수 있도록 하기 위한 CNN모델을 활용하여 홍수 위험도 판별 모델을 제안한다. 이를 통해 최적의 대피시기를 결정하여 불필요한 대피를 막고, 적절한 시기에 대피가 이루어질 수 있도록 하는 초기 연구로서 활용할 수 있을 것으로 사료된다.