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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김형수
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
이 논문의 연구 히스토리 (5)
2017
레이더 강우 앙상블을 이용한 홍수 유출 변동성 분석
강나래
,
황석환
,
윤정수
외 1명
대한토목학회 학술대회
2017.10
학술대회자료
확률론적 방법론을 이용한 레이더 강우 앙상블 생성
강나래
,
주홍준
,
이명진
외 1명
한국수자원학회논문집
2017.01
학술저널
레이더 강우 오차특성 기반의 강우 앙상블 생성
강나래
,
주홍준
,
이명진
외 1명
한국수자원학회 학술발표회
2017.01
학술대회자료
레이더 강우 오차특성 기반의 강우 앙상블 생성
강나래
,
주홍준
,
이명진
외 1명
한국수자원학회 학술발표회
2017.01
학술대회자료
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수문분석을 위해 정확한 강우량 추정 및 강우 자료의 품질은 매우 중요한 요소로 특히, 홍수유출 결과에 큰 영향을 미친다. 홍수분석의 신뢰성을 높이기 위해서는 강우에 내포된 오차 또는 불확실성 및 품질을 확인하는 과정이 필요하다. 현재 수문분석은 강우의 정밀한 관측과 공간분포 특성을 반영하기 위하여 지상 강우와 레이더 강우의 자료를 결합하여 활용하고자 노력하고 있다. 그러나 단일 레이더 강우 자료는 불확실성을 내포하고 있어 그 한계를 보완할 수 있는 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 불확실성을 고려하기 위해 확률론적인 방법을 이용하여 레이더 강우 앙상블을 생성하고자 하였다. 즉, 불확실성은 레이더 강우의 공간적인 오차구조와 시간적인 오차분포를 통해 얻어지며 이는 강우 앙상블의 범위를 표현하게 된다. 강우 앙상블은 레이더 강우에 내포되어 있는 불확실성의 정도를 나타내고, 이는 강우-유출분석을 통해 모의된 유출의 불확실성의 범위를 보여준다. 본 연구에서는 태풍 산바와 볼라벤으로 인해 남강댐 유역에 발생한 호우 사상에 적용하여 레이더 강우의 앙상블을 생성하였다. 생성된 레이더 강우 앙상블은 전체적인 편의보정 뿐만 아니라 지상강우의 패턴을 잘 모의하고 있는 것으로 나타났으며, 본 연구에서 제시한 강우 앙상블 생성 기법이 레이더 추정 강우의 불확실성을 잘 표현하였다. 그러나 관측오차가 크게 발생한 지점(산악지역) 및 관측구간의 경우, 강우 앙상블의 강우량이 왜곡되어 편의 및 불확실성이 과대 산정되는 경향을 보였다. 따라서 대상 유역내 산악지역의 강우 관측 자료를 입력자료에서 제외하고 수행한 유출모의 분석이 좋은 결과를 주었으며, 유출량의 불확실성 범위를 잘 보여주었다. 확률론적 기법에 의해 생성된 강우 앙상블을 이용한 레이더 강우의 해석은 홍수유출 결과에 대한 신뢰성 범위를 제공해주고, 홍수유출 모의 결과의 통계적 해석과 의사 결정을 위해 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.
목차
제 1 장 서 론 11.1 연구배경 및 목적 11.2 연구동향 31.2.1 수문분야에서의 레이더 자료의 활용 31.2.2 레이더 강우 자료의 정확도 향상을 위한 오차 보정 41.2.3 레이더 및 레이더 강우의 불확실성 61.3 연구내용 및 범위 7제 2 장 레이더의 기본 원리 및 강우 추정 92.1 레이더의 기본 구조 및 단위 92.1.1 레이더의 발전 92.1.2 레이더의 기본 구조 112.2 레이더의 강우 추정 원리 152.2.1 Z-R 관계식 152.2.2 단일편파 레이더를 이용한 레이더 강우 추정 172.2.3 이중편파 레이더를 이용한 레이더 강우 추정 18제 3 장 레이더 강우의 정확도 개선을 위한 품질관리 243.1 레이더 강우의 오차 및 불확실성 253.2 레이더 강우의 품질 관련 요소 273.3 기상 및 레이더시스템 측면에서의 품질관리 283.3.1 기상 및 레이더시스템의 품질영향 요소 283.3.2 기상 및 레이더시스템의 품질관리 방법 343.4 수문학적 측면에서의 품질관리 383.4.1 지상강우자료의 정확도 확보 383.4.2 지상강우자료를 이용한 보정(합성)기법 403.5 레이더 강우의 품질평가 지표 473.5.1 정성적 평가 지표 473.5.2 정량적 평가 지표 49제 4 장 레이더 강우의 오차구조 및 강우 앙상블 생성 기법 524.1 레이더 강우 앙상블 생성을 위한 확률론적 기법 524.2 레이더 강우의 불확실성 모형화 554.2.1 레이더 강우의 공간 오차 구조 564.2.2 레이더 강우의 시간 오차 구조 584.3 불확실성을 고려한 섭동 생성 584.3.1 공분산 행렬 분해 584.3.2 상관계수와 난수를 반영한 섭동 생성 60제 5 장 불확실성을 고려한 레이더 강우의 앙상블 생성 625.1 대상유역 및 강우 사상 선정 625.1.1 대상유역의 선정 및 특성 625.1.2 대상 레이더 지점 및 현황 655.1.3 대상 강우 사상 선정 665.2 레이더 강우의 공간-시간 오차 모형 구축 685.2.1 레이더 및 지상 관측 자료의 특성 분석 685.2.2 레이더 강우의 오차구조를 반영한 공간 오차 모형 715.2.3 레이더와 지상강우의 시간 오차 분포를 고려한 무작위 난수 생성 765.3 레이더 강우의 오차 모형을 이용한 앙상블 생성 815.3.1 레이더 강우에 대한 앙상블 생성 815.3.2 레이더 강우 앙상블의 신뢰구간 제시 965.4 지상강우와의 비교를 통한 레이더 강우 앙상블의 적용성 검토 1025.4.1 레이더 강우 앙상블의 정확도 분석 1025.4.2 레이더 강우 앙상블의 누적분포 비교 1105.5 강우 앙상블 결과에 대한 고찰 113제 6 장 강우의 불확실성을 고려한 홍수 유출 변동성 분석 1166.1 유출해석을 위한 분포형 모형 1166.2 유출모형의 입력자료 및 매개변수 구축 1206.2.1 지형자료 및 입력자료의 구축 1206.2.2 토양도 관련 매개변수 구축 1236.3 레이더 강우 앙상블 자료를 이용한 유출 분석 1266.3.1 유역내 선택적 강우 관측망 기준으로 한 유출 분석 1276.3.2 유역내 전체 강우 관측망 기준으로 한 유출 분석 135제 7 장 결론 140참고문헌 142부록 151
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