미계측 유역의 유량지속곡선 산정을 위한 확장역거리가중법의 적용성 평가

Abstract

본 연구는 미계측유역의 유량지속곡선의 산정을 위하여 지리 지형적 공간을 기반으로 하는 확장역거리가중법 (EIDW)의 적용성을 평가하였다. 본 연구는 (1) 균일한 계측 지역에서의 유량지속곡선을 작성하는 적절한 모형을 선택하고 (2) 미계측 지점에서 유량 분위값(quantile)을 추정하는 보간법을 제시하는 두 가지 이슈에 초점을 두고 있다. 이를 위해서 본 연구는 유량지속곡선을 작성하는 세 가지 모형, 즉 선형모형, 지수모형, 로그모형의 적용성을 검토하고, 이를 바탕으로 신뢰성 있는 앙상블 평균 모형을 개발하기 위해서 확장역거리가중법을 적용하였다. 확장역거리가중법은 다양한 범위의 거리 감쇠계수를 고려할 수 있어 최적의 보간과 높은 예측효율을 가질 수 있게 하였다. RMSE와 NSE를 이용한 교차검증 결과, EIDW 모형은 기존의 IDW 방법보다 더 정확하고 일관성 있으며 편향되지 않은 결과를 가지는 것으로 나타났다. This study evaluated the availability of a geographical and physiographical space-based extended inverse distance weighting (EIDW) method for constructing a flow duration curve (FDC) at ungauged basin. The method relies on two issues; (1) selecting an appropriate model for the approximation of FDCs at homogeneous gauging sites and (2) presenting significant interpolations to predict the stream-flow quantiles at ungauged site. This study investigated the performance of three parsimonious parametric models such as the linear, exponential and logarithmic model. This study then introduced the extended inverse distance weighting to develop a reliable ensemble averaging (REA) model through adapting three parametric models. The extended inverse distance weighting enables us to obtain optimal interpolation and high prediction efficiency after considering various range of distance decay parameter. Based on the cross validation using the root mean square error (RMSE) and Nash-Sutcliffe efficiency (NSE), the overall results revealed that the model with extended inverse distance weighting can provide more accurate, consistent and unbiased estimates of hydrologic quantiles compared to the traditional IDW.