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      GIS를 활용한 미계측 유역의 강우-유출 모델링 분석연구 = Analysis of Rainfall-Runoff Modeling of Ungaged Watershed Using GIS

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      https://www.riss.kr/link?id=T9083118

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      국문 초록 (Abstract)

      지리정보시스템 (Geographical Information Systems; GIS)은 강우-유출등 수문학적 모델링에 있어서 많은 새로운 방법을 연구할 수 있다. 강우-유출모델링 과정에서 입력매개변수인 수문학적 지형특성인자를 DEM(Digital Elevation Model)으로부터 구축하고, GIS를 활용하면 자료의 수집, 분석, 보관의 측면뿐만 아니라 해석결과의 전달 측면에서도 기존의 방법보다 효과적이라고 할 수 있다.
      본 연구에서는 위천유역을 대상으로 하여 미계측 유역의 강우-유출모델링 방안의 적합성을 제시하고자 한다. 주요 분석프로그램은 WMS를 사용하고, 홍수유출모델로는 HEC-1 모형을 사용하였다. GIS와 WMS를 이용하여 지형특성인자값을 산정하고, 토양도와 토지이용도를 이용하여 유출곡선지수(CN)값을 산정한 후 강우-유출 해석시 전유역을 대상으로 한 경우와 소유역으로 세분화한 2가지 경우에 대해서 해석을 실시하였다.
      전 유역을 단일유역으로 하여 강우-유출모의를 해석한 결과는 강우사상, 강우분포형태에 따라 첨두유량과 첨두발생시간이 관측 수문곡선과 다소 차이가 있었고, 단일호우이면서 전진형 분포, 단기간의 집중성향을 가지는 강우형태 외에는 최적화에 의한 방법이 근접하였다. 특히 대상유역을 각각 12, 24, 36개의 소유역으로 세분화하여 강우-유출모의를 해석한 결과는 24, 36개의 소유역으로 세분화하였을 때 첨두유량과 첨두발생시간이 관측 수문곡선과 거의 일치함을 보여주고 있어, 소유역의 분할수를 24개로 할때 관측 수문곡선과 유사한 결과를 나타낼 수 있었다.
      이와같이 GIS를 이용하여 지형특성매개변수를 추출하고 WMS에서 대상유역을 소유역으로 세분화하여 강우-유출 모델링을 실시한 결과 좀더 실측치에 가까운 모의를 할 수 있어 그 적합성을 알 수 있었다.
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      지리정보시스템 (Geographical Information Systems; GIS)은 강우-유출등 수문학적 모델링에 있어서 많은 새로운 방법을 연구할 수 있다. 강우-유출모델링 과정에서 입력매개변수인 수문학적 지형특성...

      지리정보시스템 (Geographical Information Systems; GIS)은 강우-유출등 수문학적 모델링에 있어서 많은 새로운 방법을 연구할 수 있다. 강우-유출모델링 과정에서 입력매개변수인 수문학적 지형특성인자를 DEM(Digital Elevation Model)으로부터 구축하고, GIS를 활용하면 자료의 수집, 분석, 보관의 측면뿐만 아니라 해석결과의 전달 측면에서도 기존의 방법보다 효과적이라고 할 수 있다.
      본 연구에서는 위천유역을 대상으로 하여 미계측 유역의 강우-유출모델링 방안의 적합성을 제시하고자 한다. 주요 분석프로그램은 WMS를 사용하고, 홍수유출모델로는 HEC-1 모형을 사용하였다. GIS와 WMS를 이용하여 지형특성인자값을 산정하고, 토양도와 토지이용도를 이용하여 유출곡선지수(CN)값을 산정한 후 강우-유출 해석시 전유역을 대상으로 한 경우와 소유역으로 세분화한 2가지 경우에 대해서 해석을 실시하였다.
      전 유역을 단일유역으로 하여 강우-유출모의를 해석한 결과는 강우사상, 강우분포형태에 따라 첨두유량과 첨두발생시간이 관측 수문곡선과 다소 차이가 있었고, 단일호우이면서 전진형 분포, 단기간의 집중성향을 가지는 강우형태 외에는 최적화에 의한 방법이 근접하였다. 특히 대상유역을 각각 12, 24, 36개의 소유역으로 세분화하여 강우-유출모의를 해석한 결과는 24, 36개의 소유역으로 세분화하였을 때 첨두유량과 첨두발생시간이 관측 수문곡선과 거의 일치함을 보여주고 있어, 소유역의 분할수를 24개로 할때 관측 수문곡선과 유사한 결과를 나타낼 수 있었다.
      이와같이 GIS를 이용하여 지형특성매개변수를 추출하고 WMS에서 대상유역을 소유역으로 세분화하여 강우-유출 모델링을 실시한 결과 좀더 실측치에 가까운 모의를 할 수 있어 그 적합성을 알 수 있었다.

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      다국어 초록 (Multilingual Abstract)

      Geographical Information System (GIS) has a great deal of potential in hydrological modeling, e.g. rainfall-runoff modeling. The application of GIS in rainfall-runoff modeling, including building a data-bases for hydrological geographical parameters using Digital Elevation Model(DEM), is more advantages in data collection, analysis, and preservation, as well-known as well as further utilization of the results.
      This study was aimed to propose a methodology of rainfall-runoff modeling for an ungaged basin area, e.g. Wicheon Basin in this study.
      WMS was the main analysis program and HEC-1 program was also used in flood modeling.
      GIS and WMS produced the geographical parameters using DEM and CN valuses using soil map and land use map.
      The results were then cased in rainfall-runoff modeling for two cases ; a single area for the whole basin and several area for a numbers of sub-basins
      When a single area for the whole basin is applied, a significant difference peak-flow and peak time was observed. When the whole basin was sub-divided into 12, 24 and 36's sub-basins, all results presented better correlations between the prediction and observation than the case for a single basin. The case for 24's however, produced better results than the case for 12's, and similar sesults to the case for 36's.
      In conclusion, it is found that the sub-division of a concreted basin area is more effective in rainfall-runoff modeling
      The application of GIS and WMS is proved to be beneficial in the process.
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      Geographical Information System (GIS) has a great deal of potential in hydrological modeling, e.g. rainfall-runoff modeling. The application of GIS in rainfall-runoff modeling, including building a data-bases for hydrological geographical parameters u...

      Geographical Information System (GIS) has a great deal of potential in hydrological modeling, e.g. rainfall-runoff modeling. The application of GIS in rainfall-runoff modeling, including building a data-bases for hydrological geographical parameters using Digital Elevation Model(DEM), is more advantages in data collection, analysis, and preservation, as well-known as well as further utilization of the results.
      This study was aimed to propose a methodology of rainfall-runoff modeling for an ungaged basin area, e.g. Wicheon Basin in this study.
      WMS was the main analysis program and HEC-1 program was also used in flood modeling.
      GIS and WMS produced the geographical parameters using DEM and CN valuses using soil map and land use map.
      The results were then cased in rainfall-runoff modeling for two cases ; a single area for the whole basin and several area for a numbers of sub-basins
      When a single area for the whole basin is applied, a significant difference peak-flow and peak time was observed. When the whole basin was sub-divided into 12, 24 and 36's sub-basins, all results presented better correlations between the prediction and observation than the case for a single basin. The case for 24's however, produced better results than the case for 12's, and similar sesults to the case for 36's.
      In conclusion, it is found that the sub-division of a concreted basin area is more effective in rainfall-runoff modeling
      The application of GIS and WMS is proved to be beneficial in the process.

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      목차 (Table of Contents)

      • 목차 = ⅰ
      • 국문요약 = ⅳ
      • Ⅰ. 서론 = 1
      • 1.1 연구의 배경 및 목적 = 1
      • 1.2 연구동향 = 2
      • 목차 = ⅰ
      • 국문요약 = ⅳ
      • Ⅰ. 서론 = 1
      • 1.1 연구의 배경 및 목적 = 1
      • 1.2 연구동향 = 2
      • 1.3 연구범위 및 방법 = 4
      • Ⅱ. 지형공간자료의 구축 = 5
      • 2.1 GIS와 결합된 강우유출 모형 = 5
      • 2.2 수치고도자료 구축 = 7
      • Ⅲ. 강우-유출모형의 적용 = 31
      • 3.1 강우사상의 선정 = 32
      • 3.2 Thiessen 계수의 산정 = 32
      • 3.3 유출곡선지수(CN)의 산정 = 37
      • 3.4 홍수유출해석 = 42
      • 3.5 모형의 적합성 검정 = 58
      • Ⅳ. 결론 = 61
      • Ⅴ. 참고문헌 = 63
      • ABSTRACT = 66
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