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SUMMARY

목차

제1장 서론 20

1.1. 연구배경 및 필요성 20

1.2. 연구목적 및 범위 22

1.3. 연구방법 및 절차 24

제2장 기술현황조사 27

2.1. 국내·외 하천관리 플랫폼 현황조사 27

2.1.1. 국내 하천관리 플랫폼 현황조사 27

2.1.2. 국외 하천관리 플랫폼 현황조사 43

2.2. 구축 방향 제시 54

2.2.1. 디지털트윈 기반 소하천 분석 및 관리 플랫폼 구축 방향 제시 54

제3장 소하천 계측·특성정보 구축 및 분석 플랫폼 설계 58

3.1. 수리량 계측자료 송·수신 방안 및 데이터베이스 설계 59

3.2. 소하천정비종합계획 DB 구축 방안 63

3.3. 소하천 유역 및 하천특성 자료 DB 구축 방안 65

3.4. 강우, 습도, 증발산 등 기상청 AWS 계측자료 실시간 DB 구축 방안 70

3.5. 소하천 자동유량계측 불확도 평가 기술 개발 72

3.6. 딥러닝 기반 소하천 강우-유량 예측모형 탑재 및 운영 방안 77

3.7. 소하천 계측자료 기반 강우-유량 노모그래프 실시간 보정 자동화 알고리즘 개발 80

3.8. 소하천 계측자료 웹서비스 개선 84

3.8.1. 과거 계측자료 84

3.8.2. 관측소별 누적 계측자료 현황 86

3.8.3. Rating curve 87

3.8.4. 노모그래프 87

3.8.5. 범람위험지도/홍수이력정보 88

3.8.6. 관측소별 피크 수위/유량 89

3.8.7. CCTV 영상 90

3.8.8. 관측소 제원 정보 91

제4장 소하천 계측·특성정보 구축 및 분석 플랫폼 설계 93

4.1. 시스템 개요 93

4.1.1. 시스템 구축 방향 94

4.1.2. 시스템 구성요소 97

4.1.3. 하드웨어 목록 98

4.1.4. 기타 장비 목록 99

4.1.5. 소프트웨어 목록 100

4.2. 내·외부망에 따른 네트워크 구성 및 보안 방안 101

4.2.1. 네트워크 구성 101

4.2.2. 보안 방안 102

4.3. 소하천 홍수분석 예·경보를 위한 DB설계 및 표준화방안 103

4.3.1. 소하천 홍수분석플랫폼 DB설계 103

4.3.2. 데이터베이스 표준화 방안 106

4.3.3. 공간정보(GIS) 표준화 방안 114

4.3.4. 소하천 홍수분석 통합데이터베이스 설계 120

4.4. 소하천 홍수분석 플랫폼 124

4.4.1. 소하천 홍수분석 플랫폼 개요 124

제5장 소하천 자동유량계측 자료 수집 및 불확도 평가 133

5.1. 소하천 자동유량계측 성과(2021년) 133

가. 을주군 중선필천 134

나. 용인시 능막천 136

다. 여주시 운촌천 138

라. 양산시 선장천 140

마. 서울시 인수천 142

5.2. 소하천 수위-유량관계 곡선식 개발 144

5.2.1. 을주군 중선필천 144

5.2.2. 양산시 선장천 147

5.2.3. 여주시 운촌천 149

5.2.4. 용인시 능막천 151

5.2.5. 서울시 인수천 153

5.3. 소하천 자동유량계측기술 불확도 평가 155

5.3.1. 실험결과 157

제6장 결론 161

참고문헌 164

부록 : 자동유량 계측 데이터 166

자동유량 계측 데이터(울산광역시 중선필천) 166

자동유량 계측 데이터(경상남도 양산시 선장천) 184

자동유량 계측 데이터(경기도 여주시 운촌천) 204

자동유량 계측 데이터(경기도 용인시 능막천) 231

자동유량 계측 데이터(서울특별시 인수천) 239

서지자료 252

REPORT DOCUMENTATION PAGE 253

판권기 254

표목차

표 2.1. 국가수자원관리종합정보시스템(WAMIS) 기능 28

표 2.2. 하천관리지리정보시스템(RIMGIS) 기능 30

표 2.3. 예당저수지 홍수예·경보시스템 기능 34

표 2.4. 물환경지리정보시스템(KRF) 기능 35

표 2.5. 홍수통제소 홈페이지 기능 37

표 2.6. NWIS 시스템 구성요소 45

표 2.7. RIMSYS 설명 47

표 3.1. 수리량 계측자료 데이터베이스 항목 61

표 3.2. 소하천망도 데이터베이스 항목 70

표 3.3. 기상자료 데이터베이스 항목 71

표 4.1. 소하천 홍수분석플랫폼 연차별 구축계획 95

표 4.2. 소하천 홍수분석 플랫폼 구성요소 97

표 4.3. 소하천 홍수 분석 플랫폼 하드웨어 목록 98

표 4.4. 소하천 홍수분석 플랫폼 기타장비 목록 99

표 4.5. 소프트웨어 목록 100

표 4.6. 탑재 소프트웨어 종류 100

표 4.7. 데이터베이스 구축 공정 과정 105

표 4.8. 데이터베이스 표준화 목적 106

표 4.9. 단어 표준화 항목지침 108

표 4.10. 도메인 표준화 항목지침 109

표 4.11. 코드 표준화 항목지침 110

표 4.12. 테이블 표준화 항목지침 111

표 4.13. 컬럼 표준화 항목지침 112

표 4.14. WMS 맵핑 소프트웨어 목록 116

표 4.15. WMS 지원 오픈소스 목록 116

표 4.16. 기존 기술과 GML기술의 비교 118

표 4.17. 데이터베이스 설계 시 고려 사항 120

표 4.18. 테이블 목록(예시) 121

표 4.19. 연계대상 122

표 4.20. 소하천 홍수분석 플랫폼 주요기능 125

표 4.21. 종합상황 실시간 모니터링 세부 기능 126

표 4.22. 기상자료 조회 세부기능 127

표 4.23. 소하천 정보조회 세부기능 128

표 4.24. 노모그래프 관리 세부기능 129

표 4.25. 수문자료 품질관리 세부기능 130

표 4.26. 소하천망도 관리 세부기능 131

표 5.1. 자동유량계측 시범소하천 지점 133

그림목차

그림 1.1. 소하천 홍수 피해액 20

그림 1.2. 소하천 자동유량계측기술 개요 21

그림 1.3. 연구의 목적 22

그림 1.4. 계측자료 및 유역·하천특성자료 수집, 빅데이터화를 위한 DB 표준안 수립 24

그림 1.5. DB 구축 및 분석을 위한 속성 및 물리 엔티티, 개체-관계 모델 등 플랫폼 설계 25

그림 1.6. 보안을 고려한 시스템 구성 25

그림 2.1. 국가수자원관리종합정보시스템(WAMIS) 화면 UI 27

그림 2.2. 국가수자원관리종합정보시스템(WAMIS) 구성도 28

그림 2.3. 하천관리지리정보시스템(RIMGIS) 화면 UI 29

그림 2.4. 돌발홍수 예측시스템 화면 UI 31

그림 2.5. 부산시 온천천 홍수예·경보시스템 구성도 32

그림 2.6. 부산광역시 온천천 홍수예·경보시스템 화면 UI 32

그림 2.7. 예당저수지 홍수예·경보시스템 시스템 구성도 33

그림 2.8. 물환경지리정보시스템(KRF) 화면 UI 35

그림 2.9. 한강홍수통제소 홍수특보발령 화면 UI 36

그림 2.10. 경기도 물정보시스템 화면 UI 38

그림 2.11. 스마트 물관리 플랫폼 홍수 시뮬레이션 39

그림 2.12. 항공영상 3D 시각화 40

그림 2.13. 디지털트윈 기반 하천 3D 시각화 41

그림 2.14. HDIMS 검/보정 기능 42

그림 2.15. 장비 상태 모니터링 기능 42

그림 2.16. 미국 국가수자원정보시스템(NWIS) 홈페이지 44

그림 2.17. 국가수자원정보시스템(NWIS)을 이용한 실시간 측정정보 44

그림 2.18. FFG를 활용한 한계유출량 산정 46

그림 2.19. RIMSYS 모니터링 화면UI 47

그림 2.20. WATERS 시스템 구성도 48

그림 2.21. NWSRFS 화면 UI 49

그림 2.22. NWSRFS 구성도 49

그림 2.23. NOAA 홍수예보시스템 구성도 51

그림 2.24. FLOMASY시스템 홍수범람 예측 화면UI 51

그림 2.25. NDMC 가뭄예측 및 영향 모니터링 53

그림 2.26. NDMC 가뭄 영향성 보고서 조회 화면UI 53

그림 2.27. 디지털트윈 기반 소하천플랫폼 단계별 구축방향 제시 56

그림 3.1. 소하천 홍수 분석 플랫폼 구성(안) 58

그림 3.2. 소하천 홍수 분석 플랫폼 세부 구성 59

그림 3.3. 소하천 자동유량계측기술 시범소하천 60

그림 3.4. 소하천 자동유량계측기술 계측데이터 연보 61

그림 3.5. 소하천 계측자료 유무에 따른 홍수 예·경보 방안 63

그림 3.6. 소하천정비종합계획 DB 구축방안 64

그림 3.7. 민시프트(Mean shift segmentation) 기법 적용 결과 67

그림 3.8. GIS 기반의 소하천 자동 분류 기법 적용(LSMS 기법) 68

그림 3.9. LSMS 기법을 이용한 제방선 추출결과 68

그림 3.10. 소하천망도 제작과정 69

그림 3.11. LSMS기법을 적용한 여주시 운촌천 소하천망도 69

그림 3.12. 측정오차와 측정불확도 72

그림 3.13. 오차전파의 법칙 73

그림 3.14. CCTV의 촬영방향에 따른 빛반사 74

그림 3.15. 촬영시점의 태양의 고도 변화 및 반사에 의한 편광관계 75

그림 3.16. 태양의 고도와 카메라의 각도 관계 76

그림 3.17. 딥러닝의 종류 77

그림 3.18. 딥러닝의 유량예측 모델 적용 78

그림 3.19. 딥러닝 분석 실시 화면 79

그림 3.20. 딥러닝 기법의 현장계측데이터 적용 결과 79

그림 3.21. 강우-유량 노모그래프 작성방법 80

그림 3.22. 강우-유량, 수위 노모그래프 81

그림 3.23. 작성된 노모그래프의 검증 81

그림 3.24. 프로그램 인터페이스 82

그림 3.25. 프로그램 결과 출력화면 83

그림 3.26. 소하천 자동유량계측장비 계측 데이터 웹서비스 항목(현황) 84

그림 3.27. 소하천 자동유량계측장비 계측 데이터 웹서비스 항목(과거 계측자료) 85

그림 3.28. 소하천 자동유량계측장비 계측 데이터 웹서비스 항목(과거 계측자료) 86

그림 3.29. 소하천 자동유량계측장비 계측 데이터 웹서비스 항목(Rating curve) 87

그림 3.30. 소하천 자동유량계측장비 계측 데이터 웹서비스 항목(노모그래프) 88

그림 3.31. 소하천 자동유량계측장비 계측 데이터 웹서비스 항목(범람위험지도/홍수이력정보) 89

그림 3.32. 소하천 자동유량계측장비 계측 데이터 웹서비스 항목(관측소별 피크 수위/유량) 90

그림 3.33. 소하천 자동유량계측장비 계측 데이터 웹서비스 항목(CCTV 영상) 91

그림 3.34. 소하천 자동유량계측장비 계측 데이터 웹서비스 항목(관측소 제원) 91

그림 4.1. 소하천 홍수분석 플랫폼 구성도 94

그림 4.2. 소하천 홍수분석 플랫폼구축 연차별 추진계획 96

그림 4.3. 네트워크 구성도 101

그림 4.4. 내부망-인터넷망 연결 구성도 101

그림 4.5. 데이터베이스 구축 절차 104

그림 4.6. DB 표준화 과정 107

그림 4.7. OGC 구성요소 아키텍처 114

그림 4.8. WMS 서버 인터페이스 115

그림 4.9. 데이터베이스 데이터 계통도(예시) 120

그림 4.10. System ERD of ODM 122

그림 4.11. 유관기관 연계방안 123

그림 4.12. 소하천 홍수분석 플랫폼 개요 124

그림 4.13. 종합상황 실시간 모니터링 화면 126

그림 4.14. 기상자료 조회 화면 127

그림 4.15. 소하천 정보(수문정보, 노모그래프)조회 화면 128

그림 4.16. 소하천 정보(횡단면 트렌드, 하류수위)조회 화면 128

그림 4.17. 노모그래프 관리 화면 129

그림 4.18. 수문자료 품질관리 화면 130

그림 4.19. 소하천망도 관리 화면 131

그림 5.1. 2021년 자동유량계측 성과(울주군 중선필천) 134

그림 5.2. 2021년 자동유량계측 유량계측 성과(울주군 중선필천) 135

그림 5.3. 2021년 자동유량계측 수위계측 성과(울주군 중선필천) 135

그림 5.4. 2021년 자동유량계측 성과(용인시 능막천) 136

그림 5.5. 2021년 자동유량계측 유량계측 성과(용인시 능막천) 137

그림 5.6. 2021년 자동유량계측 수위계측 성과(용인시 능막천) 137

그림 5.7. 2021년 자동유량계측 성과(여주시 운촌천) 138

그림 5.8. 2021년 자동유량계측 유량계측 성과(여주시 운촌천) 139

그림 5.9. 2021년 자동유량계측 수위계측 성과(여주시 운촌천) 139

그림 5.10. 2021년 자동유량계측 성과(양산시 선장천) 140

그림 5.11. 2021년 자동유량계측 유량계측 성과(양산시 선장천) 141

그림 5.12. 2021년 자동유량계측 수심계측 성과(양산시 선장천) 141

그림 5.13. 2021년 자동유량계측 성과(양산시 선장천) 142

그림 5.14. 2021년 자동유량계측 유량계측 성과(서울시 인수천) 143

그림 5.15. 2021년 자동유량계측 수심계측 성과(서울시 인수천) 143

그림 5.16. 중선필천의 수위-유량 관계 145

그림 5.17. 작성된 Rating curve 검증(울주군 중선필천) 146

그림 5.18. 선장천의 수위-유량 관계 147

그림 5.19. Rating curve 검증(양산시 선장천) 148

그림 5.20. 운촌천의 수위-유량 관계 149

그림 5.21. Rating curve 검증(여주시 운촌천) 150

그림 5.22. 능막천의 수위-유량 관계 151

그림 5.23. Rating curve 검증(용인시 능막천) 152

그림 5.24. 인수천의 수위-유량 관계 153

그림 5.25. Rating curve 검증(서울시 인수천) 154

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소하천 계측·특성정보 구축 및 분석 플랫폼 개발 기획연구 = Small stream measurement·attribute information construction and analysis platform development planning research 이용현황 표 - 등록번호, 청구기호, 권별정보, 자료실, 이용여부로 구성 되어있습니다.
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