수자원분야 활용을 위한 최적 강수격자크기 및 관측소밀도 연구

Abstract

보다 안전하고 경제적인 강수 관측망 운용과 공간 강수자료를 수자원분야에 효과적으로 활용하기 위한 목적에서, 현재 기상청 관할 관측소 밀도의 적정성 검토와 공간 강수량 생산 시 적정 격자크기에 대한 분석을 실시하였다. 이를 위해 우리나라 AWS 관측소가 가장 조밀한 서울지역에 대해 관측소 밀도별 격자 크기별 면적평균 강수량 및 추정된 격자강수량의 공간 정확도를 비교하여 보았다. 서울지역의 29개 관측소를 대상으로, 2001~2010년 기상청 AWS 및 ASOS 일강수량 자료와 다중이차내삽법(Multi-quadric interpolation method; MQI)을 사용하여 관측소 밀도별, 격자 크기별 격자강수량을 산정하였다. 적정 관측밀도 분석을 위해 29개 관측소 일 때(관측소간 평균거리 약 5 km), 20개 관측소 일 때(관측소간 평균거리 약 6 km) 그리고, 7개 관측소 일 때(관측소간 평균거리 약 10 km)로 구분하고, 적정 격자크기 분석을 위해 각각의 관측 밀도에 대해 10 km, 5 km, 1 km의 격자강수량을 산정하여 비교하였다. 관측소 밀도와 격자 크기에 따른 추정된 격자강수량의 정확도 분석 결과, 추정된 격자강수량의 공간 정확도를 높이기 위해서는 관측밀도가 가장 중요한 요소로 작용하였다. 그리고 우리나라의 경우 정확한 공간 강수량 추정을 위한 관측소 밀도는 대략 5 km 이하가 적절하고, 격자크기는 1 km 이하가 적절한 것으로 나타났다. In a purpose to manage precipitation monitoring network more safely and economically and to efficiently use spatial precipitation data in the water resources, we conducted a trade off study on density of Korea Meteorological Administration (KMA) stations and analysis on optimal grid size when estimating accurate spatial precipitation. For the analysis, we compared areal precipitation and spatial accuracy of estimated grid precipitation by station densities and grid sizes for Seoul region where Automatic Weather System (AWS) stations were most dense. Based on 29 stations near in Seoul, we estimated grid precipitation by station densities, grid sizes using daily precipitation data of KMA's AWS and Automatic Synoptic Observation System (ASOS) during 2001-2010. To find a optimal station density, we specified the case of 29 stations (average distance about 5km between stations), 20 stations (average distance about 6 km between stations) and 7 stations (average distance about 10km between stations). Then, we also calculated grid precipitation of 10 km, 5 km, 1 km size by each station density to find a optimal grid size. From the results of a accuracy tests on the estimated grid precipitation by station density and grid size, we found that station density acted as the most crucial factor to improve space accuracy. In addition, for an accurate spatial precipitation estimation, the appropriate station density and grid size should be sub-5 km and sub-1km respectively in South Korea.