도시홍수 예측을 위한 레이더 적정 관측주기 분석

Analysis on the Optimal Radar Scan Interval for Urban Flood Prediction

현재 실무에서 강수량 추정을 목적으로 하는 레이더 관측은, 레이더가 회전하면서 호우 영역을 주기적으로 관측하는 방식이다. 이는연속적인 누가우량을 관측하는 강수량계와 같은 지상 관측기기와는 다른 방식이다. 이러한 관측방식의 차이로 인해 실제 강수 추정의정확도는 시공간적으로 큰 차이를 보일 수 있다. 따라서 보다 정확한 강수량 추정을 위해서는 레이더 관측주기에 따른 강수량 추정의정확도를 정량적으로 평가할 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 지상 강수량계 1분 자료를 이용하여 관측주기별로 강우량을 추출하는 방식으로 레이더 관측방식과 같은 순간관측 자료를 생성한 후 관측주기에 따른 오차 분석을 수행하였다. 분석결과, 연속관측 강우량에 대한 순간관측 강우량의 상대오차, 절대값 상대오차, 상관관계 모두에서 10분과 5분은 3분과 2분 관측주기에 비해 상대적으로강수량 추정의 불확실도가 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 실제 레이더 관측사상을 이용한 분석에서도 관측주기가 증가함에 따라상대오차가 커지는 것으로 나타났고 3분 이상에서 급격히 증가하는 경향을 보였다.

In the current practice, the radar scan method for precipitation estimation periodically observes regions where heavy rainfall is expected with the rotation of the radar. This is different from ground observation devices, such as rain gauge, which continuously observe cumulative precipitation. Different observation methods can cause the precipitation estimation accuracy to vary spatio-tem-porally. Therefore, quantitative precipitation estimation is needed to improve the accuracy of areal rainfall estimation according to the radar scan interval. For this, an error analysis has been performed according to the scan time in this study after instantaneous obser-vation data were generated at each scan interval using the minute-unit precipitation data obtained by a ground gauge through an obser-vation method that is similar to radar observation. The analysis result showed that there was a drastic increase in the uncertainty of rainfall estimation at scan intervals of 10 and 5 minutes compared with that at scan intervals of 3 and 2 minutes in all cases that rel-ative error, absolute elative error, and correlation of the instantaneous estimation as to the continuous estimation. In the analysis with the actual radar observation data, the relative error tended to increase as the scan interval increased, and it tended to increase dras-tically with intervals equal to or larger than 3 minutes.