공간적 분포특성과 엔트로피를 고려한 강우관측소 평가: 하댐 유역을 중심으로

• 영문명: Evaluation of a Raingauge Network Considering the Spatial Distribution Characteristics and Entropy : A Case Study of Imha Dam Basin
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 이지호 변효섭 김형수 전환돈 Lee, Ji Ho Byun, Hyosup Kim, Hung Soo Jun, Hwan Don
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』13권2호, 217~226쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2013.04.30

국문 초록

현재 여러 관할기관에서는 악기상의 감시, 홍수예경보, 다목적댐 관리 및 운영을 목적으로 강우관측소를 설치 운영 중에 있다. 이와 같이 특정한 목적에 의해 설치된 강우관측소는 주로 엔트로피이론을 적용하여 평가되고 있다. 그러나 엔트로피 이론을 통한 강우관측망 평가는 정보전달량의 크기만을 이용하여 강우관측망을 평가하는 방법으로, 단순히 관측자료의 특성만이 고려되는 한계가 있다. 아울러 관측소 설치의 다양한 목적 중 면적평균강우량의 정도 있는 추정을 고려하면 강우관측소는 공간적으로 균등하게 설치된 경우가 가장 이상적이다. 따라서 본 연구에서는 엔트로피의 최대 정보전달량 및 강우관측소의 공간적 분포특성을 동시에 고려하기 위해 유클리디언 거리를 이용하여 2개의 목적함수를 통합하였으며, 이를 MOGA(Multi Objective Genetic Algorithm)를 이용하여 최적관측망을 선정하였다. 그 결과 MOGA를 이용하여 관측망을 평가한 경우, 엔트로피 이론만을 적용했을 때보다 선정된 최적관측소가 보다 공간적으로 분산됨을 확인하였다. 이는 강우관측소의 공간적 분포와 자료의 특성이 동시에 반영된 결과이다.

영문 초록

Currently, several government agencies operate the rainfall station for monitoring of severe weather, flood forecasting and warning, and multi-purpose dam operation. The Entropy theory is usually adopted to evaluate rainfall station network (RSN) installed for special purpose. The Entropy theory, however, evaluates the RSN only by the amount of the total hydrological information, which means it considers only the characteristics of the data collected by an individual rainfall station. However, to obtain the area average rainfall properly which is one of the critical reasons to install rainfall stations, the spatial distribution of rainfall stations is also very important. In general, uniformly distributed rainfall stations produce better the area average rainfall than unevenly distributed rainfall stations do. In this study, the total hydrological information and the soundness of the spatial distribution are two different physical parameters, we adopt the Euclidean distance method to consider them simultaneously. An equation obtained by the Euclidean distance method is used as the objective function in the MOGA (Multi Objective Genetic Algorithm) to determine the optimal combination of the rainfall stations for satisfying the both criteria: the maximum total amount of the hydrological information and the soundness of the spatial distribution. The suggested method is applied to the Imha Dam basin in the Nakdong river basin and the optimal RSN obtained by the suggested method shows more spatially dispersed than an RSN obtain by the entropy theory only. This result implies that the optimal RSN by the suggested method can consider both important aspects which the RSN should have.

키워드

강우관측망 엔트로피 공간분포 Rain station network Entropy Spatial distribution MOGA