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Development of Web-GIS based SWAT Data Generation System

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JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF AGRICULTURAL ENGINEERS, NOV. 2009, pp. 1-9

< 2009 SWAT-KOREA 컨퍼런스 특별호 논문 >

Web-GIS 기반 SWAT 자료 공급 시스템 구축 Development of Web-GIS based SWAT Data Generation System

남원호*․최진용**,†․홍은미*․김학관***

Nam, Won Ho*․Choi, Jin Yong**,†․Hong, Eun Mi*․Kim, Hak Kwan***

ABSTRACT

Watershed topographical data is essential for the management for water resources and watershed management in terms of hydrology analysis. Collecting watershed topographical and meteorological data is the first step for simulating hydrological models and calculating hydrological components. This study describes a specialized Web-based Geographic Information Systems, Soil Water Assessment Tool model data generation system, which was developed to support SWAT model operation using Web-GIS capability for map browsing, online watershed delineation and topographical and meteorological data extraction. This system tested its operability extracting watershed topographical and meteorological data in real time and the extracted spatial and weather data were seamlessly imported to ArcSWAT system demonstrating its usability. The Web-GIS would be useful to users who are willing to operate SWAT models for the various watershed management purposes in terms of spatial and weather preparing.

Keywords: Real time; SWAT; Web-GIS

I. 서 *

수자원분야에서 유역의 수문 현상을 분석하기 위한 수문 모 형의 운영이 보편화 되었다. 이와 같은 수문 모형의 운영을 위 해서는 유역의 지형공간자료가 필요하며 이는 유역에 대한 수 리․수문 분석과 유역관리를 위한 기초 자료가 된다. 기존의 수문 모형을 위한 자료 구축은 지형도나 기타 도면들과 현장 에서 관측한 자료들을 토대로 수작업 및 간단한 연산을 통해 이루어졌으나, 이러한 방법들은 수자원과 관련된 방대하고 복 잡한 자료의 획득과 데이터 생성에도 많은 시간과 노력이 필

* 서울대학교 생태조경․지역시스템공학부 대학원

** 서울대학교 조경․지역시스템공학부, 농업생명과학연구원 겸임연 구원

*** 서울대학교 농업생명과학연구원

Corresponding author. Tel.: +82-2-880-4583 Fax: +82-2-873-2087

E-mail address: [email protected] 2009720일 투고

2009105일 심사완료 2009111일 게재확정

요하며 수작업으로 인한 오차로 인해 그 효율성과 결과에 대한 신뢰도 역시 낮다는 문제점을 가지고 있었다 (Kim, 1998; Lee and Ahn, 2007; Lee et al., 2008). 또한 공간정보의 품질 (quality)은 수문 모형의 모의결과에 직접적인 영향을 미치며, 모의결과의 정확성 (accuracy)은 유역의 특징에 대한 모형의 공간 입력 자료의 정확성에 의존한다 (Chaplot, 2005). 따라서 수문 모형을 위한 유역의 다양한 수문학적․지형학적 공간자 료들을 신속하고 정확하게 획득할 수 있는 방안이 요구되었다.

지리정보시스템 (Geographic Information System, GIS)의 발 전으로 수리․수문 분석에 필요한 지형공간자료의 정확한 획 득이 가능해졌으며, 주기적인 데이터 획득에 의한 정보갱신과 수치화, 시계열 분석이 용이해졌다 (Park et al., 2008a). 또한 GIS의 응용범위가 확대되면서 수자원분야에 있어서도 GIS를 이용하여 효율적으로 수자원 관리하기 위한 다양한 수문모형들 이 개발되고 있다. 하지만 많은 입력 매개변수를 필요로 하는 수문 모형의 사용자들은 수치표고모델 (Digital Elevation Model, DEM)및 토지이용도, 토양도와 같은 공간자료를 직접 제작하기 보다는 관련기관에서 제공하는 자료를 사용하는 경우가 많기

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때문에 구축 시간 및 비용에 따른 자료획득의 많은 어려움이 있다. 최근 정보 통신의 발달로 인해 인터넷의 웹 (web) 구현 기술과 GIS를 통합한 Web-GIS가 등장하게 되었으며, 단순히 공간자료를 보여주는 간단한 형태의 응용에서부터 공간분석을 수행하여 의사결정을 지원하는 기능까지 그 구현의 정도가 다 양해졌지만, 수문학적 공간자료에 대한 필요성이 요구되는 수 자원 분야에서는 그 활용성이 부족한 실정이다 (Nam, 2008).

수문 모형을 위한 유역단위의 지형공간자료를 추출하기 위해서 는 표고 또는 등고선과 같은 지형자료를 이용하여 유역 경계 를 추출하는 과정이 선행되어야 한다. 유역 경계를 결정하기 위해서 등고선을 이용한 수작업이 사용되어 왔으나 GIS 프로그 램이 보편화된 이후에는 DEM을 이용하여 자동으로 유역을 추 출하는 기법들이 개발되었다. DEM을 이용한 알고리즘의 개발 은 다양하게 이루어져 왔으며, Choi and Engel (2003)은 DEM 을 이용하여 격자 기반의 흐름방향도를 생성한 후, double-seed array-replacement algorithm을 이용하여 유출구로부터 유역 의 흐름방향을 거슬러 올라가면서 유역을 추출하는 알고리즘을 제안하여 웹 기반 GIS에 적용하여 활용성을 입증하였다. 또한 Nam et al. (2007)은 금강유역을 대상으로 자동 유역추출기법 을 이용하여 수문인자를 추출할 수 있는 웹 기반 GIS 시스템 을 구축하여, 일반 사용자가 금강유역의 임의의 유역에 대한 수문․지형인자를 손쉽게 추출할 수 있는 시스템을 구축하여 수문모형의 지형인자를 제공할 수 있는 기반을 마련하였다.

미국 농무성 농업연구소 (USDA Agricultural Research Service, ARS)에서 개발한 SWAT (Soil and Water Assessment Tool)모형 (Arnold et al., 1998)은 다양한 토지 이용 및 토양 성분을 바탕으로 공간적, 시간적 분석이 용이하고 수질 및 유 사의 이동의 모의가 가능하기 때문에 국내외에서 대규모 유역 의 수질 및 수문현상 뿐만 아니라 융설, 가뭄 등의 해석을 위 해 적용된바 있으며 (Fontaine et al., 2002; Park et al., 2008b;

Ficklin et al., 2009), 다양한 수문 모형과 통합․연계하는 연 구가 진행되었다 (Luzio et al., 2002; Kim and Won, 2004;

Kim and Choi, 2006; Kim et al., 2008). SWAT 모형은 다 양한 공간입력자료의 정확성이 중요하며 (Romanowicz et al., 2005), SWAT 모형의 확장성 (expansion)을 위해서는 입력자 료 구축 과정의 시간을 단축시키고 구축된 입력자료를 제공하 는 시스템 개발의 필요성이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 Web-GIS를 이용하여 실시간 (real time)으로 유역 경계를 자 동으로 추출하고, SWAT 모형 운영을 위한 유역 경계내의 가 장 선차적이고 기초적인 수문요소인 지형인자 및 수문관련인자, 기상인자를 추출할 수 있는 시스템을 개발하였다. 또한 간결한 사용자 인터페이스 (interface)를 구축하여 웹 브라우저를 통해 추출한 자료들을 웹상에서 쉽게 획득함으로서, SWAT 모형운

영에 있어 자료처리 시간의 절감 및 수문자료 추출에 대한 효 율성을 향상하고 지형공간자료에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 시스템을 구축하였으며 이의 적용성을 검증하였다.

II. 재료 및 방법

1. SWAT 모형의 개요

SWAT 모형은 복잡한 유역에서 장기간에 걸친 다양한 종류 의 토양과 토지이용 및 토지관리 상태에 따른 수문과 유사 및 농업화학물질의 거동에 대한 토지관리 방법과 영향을 예측하기 위하여 개발된 모형이다. SWAT 모형을 구동하기 위해서는 유 역의 지형공간정보와 강우 및 기상에 관련된 시계열 자료뿐만 아니라 다양한 비공간 정보를 필요로 하며, 이는 데이터베이스 를 통하여 입력파일을 생성하는 과정을 거치게 된다 (Kim and Choi, 2006). 따라서 SWAT 모형은 지형분석과 데이터베이스 관리를 함께 수행할 수 있는 GIS와 연계 운영되어왔다. GIS와 SWAT을 연계 운영할 경우 SWAT 구동에 필요한 많은 자료 를 데이터베이스화 하여 이용할 수 있으며, 자료의 생성과 입 력 및 구동 결과의 분석까지 일괄적으로 수행할 수 있어 국내 외에서 많은 연구가 진행되었다. Luzio et al. (2002)은 SWAT 과 ArcView를 연계 운영할 수 있는 BASINS (Better Assessment Science Integrating Point and Nonpoint Sources) 시스템을 구축하였고, SWAT2005 모형의 개발과 함께 SWAT2005 모 형과 ArcGIS의 연계 시스템인 ArcSWAT이 개발되었으며 (Srinivasan, 2005), 국내에서는 GIS 기반의 수자원 시스템인 HyGIS를 SWAT 모형과 연계운영 할 수 있는 HyGIS-SWAT (Kim and Choi, 2006)이 개발되었다.

2. SWAT 모형의 입력자료

SWAT 모형은 일 단위의 모의가 가능한 유역단위의 준 분 포형 장기-강우 유출모형으로서, 대상유역의 출구점을 기준으 로 소유역을 구분하며 이를 다시 토지이용 및 토양 특성이 유 사한 지역을 수문학적 기본 단위인 HRU (Hydro Response Unit)로 구분하여 유출량을 계산한다. 따라서 Table 1과 같이 HRU를 구성하는 기본 자료인 DEM과 수자원단위지도 상의 유역경계와 수계, 토지피복도, 토양도와 같은 지형자료 및 지 형자료에 대한 속성 자료가 필요하다. 또한 일단위의 강우량, 기온, 풍속, 일조시간, 상대습도와 같은 기상자료를 입력하여 유출 및 증발산 등의 수문성분을 계산하며, 이외에도 관측소의 위치정보를 나타내는 입력자료 및 관측 유출량 자료 등이 필요 에 따라 선택적으로 요구된다.

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Table 1 Operational requirements of input data for SWAT simulation

Data classification

Data description

File format geodatabase

table SWAT database access file

tables and text files

watershed inlet location table dBase usersoil (attribute of soil texture)

dBase or ASCII userwgn (attribute of meteorological station)

land use lookup table soil lookup table

spatial data sets

DEM ESRI grid format

land use ESRI grid format

or shapefile soil texture

user-defined watersheds shapefile

weather data sets

weather generator data

(location of meteorological station) dBase daily precipitation data table

dBase or ASCII temperature data table

relative humidity data table solar radiation data table

wind speed data table

III. 적용 및 구현

1. 기본주제도 구축

가. 대상 유역의 선정

SWAT 모형의 입력자료 구축을 위해서는 다양한 자료의 전 처리 과정이 필요하다. 본 연구에서는 자료의 구축과 시스템의 운영 가능성을 고려하여 행정구역상으로 한강유역 내 팔당호 주변의 가평군, 남양주시, 양평군, 용인시, 광주시, 이천시, 여 주군 등 7개 시군 지역을 선정하였다. 또한 팔당호 유역은 대 권역인 한강유역, 안성천 유역에 해당하며, 중권역 9개, 표준유 역 48개를 포함하고 있으며, 수원, 서울, 양평, 이천, 춘천, 홍 천, 원주 등 7개 기상 관측소가 존재한다. Fig. 1은 팔당호 주 변의 7개 시군과 수문단위 유역을 나타낸다.

나. 기본주제도 수집 및 전처리

본 연구에서는 SWAT 모형에 필요한 공간자료를 구축하기 위해 필요한 자료를 조사하고 공간자료의 구축방안 및 구축된 공간자료를 이용한 수문인자 및 기상자료 추출방안에 대하여 제시하였으며, 구축된 공간자료는 Table 2, Fig. 2와 같다. 모 형의 적용을 위한 입력자료는 지형자료, 지형자료와 연계되는 속성자료, 그리고 기상 및 유역관리에 관련된 자료 등 3가지로

Fig. 1 Study location map : seven counties and watersheds around Paldang lake

구분된다. SWAT 모형은 보정자료가 없는 대규모의 미계측 유 역에 적용하기 위한 목적으로 개발되었기 때문에 대부분의 매 개변수는 내부의 데이터베이스를 이용하여 자동으로 추정할 수 있다 (Fontaine et al., 2002). SWAT 모형의 입력 자료 가운 데 DEM, 토지이용도, 토양도와 같은 지형자료는 grid 형태로 입력되어야 하며 동일한 좌표계를 가지고 있어야 한다. 따라서 본 시스템에서는 지형자료를 ASCII (American Standard Code for Information Interchange) 파일로 제공하며, 사용자가 추 출한 지형자료에 동일한 좌표계를 투영시킬 수 있도록 한국측 지계의 중부 원점을 매개변수로 적용한 Transverse-Mercator 좌표계 (Bessel 타원체)를 제공하였다. 또한 구축된 토지이용 도나 정밀토양도의 경우 공간적인 분포만을 나타내고 있어, 분 류항목별 속성 값에 대한 데이터베이스를 작성하여 입력해야한 다.

SWAT 모형의 기본 공간자료인 DEM은 흐름방향 (flow direction), 흐름합산 (flow accumulation) 등의 전처리 과정을 수행하여 유역경계를 추출하는데 중요한 입력자료이다. 유역 경 계를 추출하기 위한 DEM을 생성하기 위해 1 : 25,000 NGIS (National Geographic Information System) 수치지도로부터 등고선 및 표고점 관련 레이어를 추출하였다. 추출된 등고선의 교차점과 표고점 속성 오류를 수정하여 불규칙 삼각망을 생성 하고, 수치지형도상에 비정규적으로 배열되어 있는 표고값들을

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Table 2 Generation of SWAT input data sets from the system

Data set Source Items

DEM 1 : 25,000 NGIS digital map altitude

land use National Geographic Information Institute land use 8 land use categories1) soil texture generated from Rural Development Administration soil map 184 soil texture categories2)

weather data Korea Meteorological Administration mean temperature, precipitation, wind velocity, relative humidity, sunshine duration 1) URBN, RICE, AGRL, FRST, BERM, WETL, BARL and WATR (land use class of SWAT)

2) AnC, AnD, ArB, ArC, BcB, BcC2, SuB, SuC, YjB, YjC, Yl etc. (soil class of SWAT)

Fig. 2 Digital maps constructed for the system development : (a) DEM, (b) land use map, (c) soil map 계산하여 30 m × 30 m 격자를 가지는 DEM을 구축하였다.

이러한 DEM 자료는 지형의 기복이 적은 지역에서는 높은 정 확도의 유역 추출이 불가능하기 때문에 보다 정확한 유역 경 계 추출을 위해서 기존의 DEM과 NGIS 수치지형도의 하천 경 계선을 중첩 (burning in the streams)하여 Burn DEM (David Mason, 2000)을 생성하였으며, 유역 경계 추출에 장애가 되는 부분적인 오류 (sink, peak, flat area)를 제거하는 강제배수 알고리즘 과정을 거친 후, 하천의 흐름 방향을 결정하는 흐름 방향도와 하천도를 구축하였다.

토양층을 중심으로 물수지를 파악하는 SWAT 모형에서는 토 양통 자료를 구축하는 것이 핵심이다 (Kim et al., 2006). 토양 의 물리화학적 성질을 결정해주는 입력 자료인 토양도는 농업 과학기술원 (National Academy of Agricultural Science)에서 실시하고 있는 토양도 전산화 사업을 통해 구축된 1 : 25,000 정밀토양도를 사용하였다. 토양의 속성자료 가운데 토양층의 개수 및 토양층별 깊이 등은 농업토양 정보시스템 (http://asis.

rda.go.kr)의 자료를 사용하여 구축하였으며 토양층의 유효수분 량, 포화수리전도도 등의 물리적 값들은 Saxton et al. (1986) 의 결과를 토대로 SWAT 모형에서 요구하는 형식의 토양속 성값을 구축하였다. 토지이용도는 국토지리정보원 (National

Geographic Information Institute)에서 발간한 1 : 25,000 중분류 토지피복도를 사용하였으며, 속성부호를 SWAT의 입력 자료 속성 값으로 변환하였다. 또한 각 관측소의 위치정보를 나타내는 데이터 파일과 기상청 (Korea Meteorological Ad- ministration)에서 제공하는 1973년부터 2008년까지의 일별 강 수량, 평균온도, 상대습도, 일조시간, 풍속 등의 기상자료를 실 시간으로 수집하여 SWAT 입력자료 형태에 맞게 제공하였다.

3. Web-GIS 기반 SWAT 자료 공급 시스템

가. 시스템 개요

본 연구에서 개발한 Web-GIS는 Table 3과 같이 user interface, server-side application, CGI (Common Gateway Interface)로 구성되며, SWAT 모형의 입력 자료 추출과정은 Fig. 3과 같은 단계로 이루어진다. 먼저, 강제 배수 알고리즘으 로 보간된 DEM으로부터 하천흐름 방향을 결정하는 흐름방향 도와 하천도, 유출구 (outlet point) 위치를 이용하여 유역 경계 를 추출한다. 추출한 유역 경계를 이용하여 SWAT 모형에 필 요한 공간자료 및 속성자료를 격자연산을 통하여 추출하며, 기 상청으로부터 구축한 기상자료를 추출하는 단계로 이루어진다.

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Table 3 Description of the Web-GIS components (Choi and Engel, 2003; Nam et al., 2007)

System CGI and programming language Type Functionality

user interface in web browser MapServer CGI, HTML, Java Applet, JavaScript CGI, web pages

- watershed selection - outlet point selecting - display map control - print map, query mode

server side application C executable application - watershed delineation

- hydrologic-topographical and meteorological extraction

Common Gateway Interface MapServer CGI, PERL CGI application

- file management - application operation - HTML standard out

Fig. 3 Detail description of the Web-GIS for SWAT data generation system

Fig. 4 Graphical user interface of the SWAT data generation system

분석결과는 HTML을 통해 공간자료 및 텍스트 기반의 비공간 자료와 같은 다양한 형태로 사용자에게 제공된다.

나. 사용자 인터페이스

본 연구에서 개발한 Web-GIS 기반 SWAT 자료 공급 시스 템은 웹 기반의 서버/클라이언트 (server/client) 환경에서 구동 되며, URL은 http://ruralwater.snu.ac.kr과 같다. 사용자 인터

페이스 (Graphical User Interface, GUI)는 HTML 문서로 구 축하여 사용자는 별도의 프로그램이 필요 없이 기존의 웹 페이 지에 접속하는 방법을 이용해 접속할 수 있다. 사용자 인터페 이스는 Fig. 4에서 도시한 것과 같이 (a) 기본 맵과 지도 레이 어를 선택하는 프레임 (frame), (b) 지도를 가시화 (visualization) 하는 프레임, (c) reference map과 좌표, 범례, 출력 기능이 있는 프레임으로 3가지 프레임으로 구성하였다.

IV. 결과 및 고찰

1. Web-GIS를 이용한 SWAT 자료 추출

본 시스템의 주요 기능은 웹 브라우저 상에서 실시간으로 임 의의 유역 경계를 추출하는 기능과 추출한 유역 경계 내의 수 문지형자료 및 기상자료를 추출하는 기능 및 추출된 자료를 SWAT 모형의 입력 자료로 변환하여 사용자에게 제공하는 기 능으로 구분된다. 기존의 구축된 유역 경계는 대권역, 중권역 또는 표준유역 단위로 그 이하의 소유역 경계나 임의의 크기 의 유역 경계 구득에는 어려움이 있었다. 하지만, 본 시스템에 서는 사용자가 원하는 임의의 유출구로부터 유역 경계를 산정 할 수 있어 유역의 크기의 상관없이 유역 경계 및 수문지형자 료, 기상자료를 실시간으로 추출할 수 있다. Fig. 5는 팔당 지 역의 수위관측소인 (a) 가평 (가평군), (b) 퇴계원 (남양주시), (c) 복하교 (이천시), (d) 경안 (광주시) 을 기준으로 추출된 유역경계와 DEM 및 토지이용도를 나타낸다. 추출 결과는 Fig.

6과 같이 HTML로 제공되어 추가의 플러그인 모듈이나 별도 의 프로그램을 설치할 필요 없이 기존의 웹 페이지에 접속하 는 방식으로 데이터를 다운받을 수 있다. 결과 데이터 분류 가 운데 첫 번째 분류는 SWAT 실행 시에 사용되는 데이터베이 스 파일로 우리나라 토양도 및 기상관측소의 속성 정보이며, 두 번째는 DEM, 토지이용도, 토양도와 같은 지형공간자료이다.

추출한 각각의 지형공간자료는 ASCII 형태의 파일로 제공하였 으며, 토양도와 토지이용도의 속성에 관련된 비공간자료는 텍

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Fig. 5 Extracted spatial data for the four different watersheds with delineated watershed containing DEM and land use : (a) Gapyong, (b) Namyangju, (c) Icheon, (d) Gwangju

Fig. 6 Download page for the extracted SWAT input data including spatial and weather data

스트 형식의 파일로 제공하였다. 세 번째는 팔당 지역 주변의 기상관측소의 속성 정보와 각 기상관측소의 기상데이터를 SWAT 입력자료 형식에 맞게 제공하였으며, 마지막으로 추출한 유역 경계와 유출구를 제공하였다. 이와 같이 추출 결과는 HTML을 통한 지도 형태로 제공될 뿐만 아니라 ASCII, 텍스트 등 공간 자료와 비공간자료에 따라 다양한 방식으로 제공하였으며 이는 사용자의 자료 활용도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

2. SWAT 자료를 이용한 ArcSWAT 적용

본 연구에서 구축한 Web-GIS SWAT 자료 공급 시스템의 적용성을 검증하고자, 팔당호 유입하천인 경안천 상류유역의 SWAT 모형 공간 및 기상 입력자료를 추출하여 ArcSWAT에 적용하였다. Web-GIS SWAT 자료 공급 시스템에서 경안천 수위관측소를 유출구 점을 선택하여 추출한 DEM을 ArcSWAT 에 불러 들여 Fig. 7 (a)에 나타난 바와 같이 총 41개의 소유 역으로 구분하였다. ArcSWAT에서 HRU 생성을 위한 토지이 용과 토양의 최소면적비율을 각각 8%로 설정하여 Fig. 7 (b), (c) 와 같이 총 196개의 HRU로 구분하였다. 기상자료는 추출 된 공간자료에 해당하는 지역의 자료를 자동 추출하여 SWAT 입력자료 형식에 맞추어 제공되었으며, 적용 대상지역의 측후 소에 해당하는 수원, 양평, 이천 기상관측소의 자료를 추출하 여 ArcSWAT에 활용하도록 하였고, 이는 Fig. 7 (d)과 (e)와 같으며 Web-GIS SWAT 자료 공급 시스템에서 추출된 공간 및 기상자료를 재가공없이 ArcSWAT에 입력하여 모형의 운영 이 가능하였다. Fig. 8은 본 연구 공간를 정리한 것으로서 기 존의 방법으로 SWAT 모형을 이용하는 과정과 Web-GIS SWAT 자료 공급 시스템을 이용하였을 때를 비교한 것이다. Fig. 8에 서 보는 바와 같이 SWAT 모형을 기존의 자료 준비 방법으로 사용자가 운영하기 위해서는 여러 자료의 수집과정 및 전처리 작업이 필요하며, DEM의 오류처리와 같은 수치지도 처리과정 이 수반될 뿐 만 아니라 토양도 입력자료 작성, 기상자료 및

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Fig. 7 Application of ArcSWAT using extracted SWAT data : (a) DEM, (b) land use map, (c) soil map, (d) weather data, (e) setup and run SWAT

Fig. 8 Comparison of application of ArcSWAT input data sets between preparing ArcSWAT input data and Web-GIS based SWAT data generation system

각종 데이터베이스 입력자료를 준비해야 하는 등 여러 단계를 거쳐 SWAT 모형의 운영이 가능하였으나 본 연구에서 개발된

Web-GIS SWAT 자료 공급 시스템을 사용하면 단지 사용자 가 웹 시스템을 사용하여 SWAT 자료 작성이 가능하여 사용 자가 모형의 운영을 위하여 준비하여야 할 입력자료 구축의 시 간과 비용을 절감시키고 자료획득의 편의성을 제공할 수 있을 것으로 판단되었다.

V. 요약 및 결론

본 연구에서는 Web-GIS를 이용하여 실시간으로 유역 경계 를 자동으로 추출하고, 최근 국내에서 활용이 증가하고 있는 SWAT 모형 운영을 위한 유역 경계내의 지형인자 및 수문관 련인자, 기상인자를 추출함으로서 자료처리 시간의 절감 및 수 문자료에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 시스템을 제안하고 자 료와 시스템을 구축하였으며, 이의 적용성을 검증하였다. SWAT 모형의 공간자료 입력을 위하여 DEM, 토양도, 토지이용도를

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구축하고 유역경계 자동 추출 프로그램과 연계하여 수문 지형 인자를 추출할 수 있도록 Web-GIS와 사용자 인터페이스를 구 축하여, 보다 정밀도 높은 자료 공급체계를 구축하였다. 또한, 정밀토양도 및 토지이용도의 속성 자료와 기상자료를 유역경계 추출 프로그램으로 추출할 수 있도록 하였으며, 추출된 자료는 ASCII 및 텍스트 형태로 제공하여 SWAT 모형의 운영에 활용 할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 구축된 시스템을 통하여 신 뢰성 있는 SWAT 자료 공급체계를 확보하였으며, GIS와 데이 터베이스를 기반으로 국내 실정에 적합한 자료를 효과적으로 활용하여 SWAT 모형을 구동하기 위한 기반을 조성하는데 기 여할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 21세기 프론티어 사업의 수자원의 지속적확보 기술개발사업 내 지표수 수문 성분 해석 시스템 사업의 일 부 연구비 지원과 농업과학기술원의 정밀토양도를 활용하였 습니다. 이에 깊은 감사를 드립니다.

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19. Saxton, K. E., W. J. Rawls, J. S. Romberger, and R.

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20. Srinivasan, R., 2005. ArcView/SWAT2005 - A tool for TMDL Development & Assessment. AWRA 2006 Spring Specialty Conference GIS and Water Resources

Ⅳ: 1-26. Houston, Texas.

수치

Table  1  Operational  requirements  of  input  data  for  SWAT  simulation Data  classification Data  description File  format geodatabase
Table  2  Generation  of  SWAT  input  data  sets  from  the  system
Fig.  3  Detail  description  of  the  Web-GIS  for  SWAT  data  generation  system
Fig.  5  Extracted  spatial  data  for  the  four  different  watersheds  with  delineated  watershed  containing  DEM  and  land  use  :  (a)  Gapyong,  (b)  Namyangju,  (c)  Icheon,  (d)  Gwangju
+2

참조

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