DOI QR코드

DOI QR Code

Estimation of Monthly Areal Precipitation using Daymet and PRISM

Daymet와 PRISM을 연계한 월 면적 강수량 추정

  • Received : 2012.09.19
  • Accepted : 2012.10.15
  • Published : 2012.10.31

Abstract

A mixed model interpolating monthly precipitation linking between Daymet and PRISM(Parameter-elevation Regression on Independent Slope Model) was proposed. And it was applied from January 2006 to December 2010(during 60 months) using 348-AWS(Automatic Weather Station) and 60-ASOS(Automated Synoptic Observing System) in Korea. The estimated monthly precipitation amount was compared with observed records at total 408 weather stations using the Jackknife validation method. The results indicated that the model reflected sufficiently well the spatial distribution pattern of the monthly precipitation. However, it was underestimated when the maximum precipitation at a target station occurred in the influence circle. This is the systematic error of the model based on a statistical technique and will get solved through the calibration of model parameters.

본 연구에서는 Daymet 모형과 PRISM 모형을 기반으로 한 새로운 면적 강수량 추정 모형을 제시하였으며, 전국 348개 자동기상관측장비와 60개 종관기상관측시스템의 강수 관측자료를 이용하여 2006년 1월부터 2010년 12월까지 총 60개월에 대한 월 면적 강수량을 산정하였다. 또한 Jackknife 방법을 적용하여 408개 관측지점의 강수 관측치와 추정치를 비교하였다. 비교 결과, 강수의 공간 분포 패턴은 비교적 잘 묘사하고 있으나, 영향반경 내 관측지점 중 최대 강수량이 발생할 경우에는 다소 과소 추정되는 경향이 나타났다. 이러한 결과는 통계적 기법을 기초로 하는 모형의 특성 때문에 발생되는 현상으로, 향후 모형매개변수들의 보정을 통하여 어느 정도 개선될 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 경북대학교

References

  1. 김맹기, 한명수, 장동호, 백승균, 이우섭, 김연희, 김성 (2012) 1km 해상도의 관측 격자자료 생산 기술, 기후연구, 건국대학교 기후연구소, 제7권, 제1호, pp. 55-68.
  2. 김병식, 윤선규, 양동민, 권현한 (2010) 격자기반의 개념적 수문 모형의 개발, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제43권, 제7호, pp. 667-679.
  3. 김원일, 오경두, 안원식, 전병호 (2008) 레이더 강우자료에 의한 홍수 예보 시스템 연구, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제41권, 제11호, pp. 1153-1162.
  4. 박노욱, 장동호 (2008) 수치표고모델과 다변량 크리깅을 이용한 기온 및 강수 분포도 작성, 대한지리학회지, 대한지리학회, 제 43권, 제6호, pp. 1002-1015.
  5. 박진혁, 허영택 (2008) 홍수유출해성을 위한 운동파기반의 분포형모형 개발 및 적용, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제 41권, 제5호, pp. 455-462.
  6. 배덕효, 이병주 (2011) 대유역 홍수예측을 위한 연속형 강우-유출 모형 개발, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제44권, 제 1호, pp. 51-64.
  7. 신성철, 김맹기, 서명석, 나득균, 장동호, 김찬수, 이우섭, 김연희 (2008) GIS와 PRISM을 이용한 고해상도 격자형 강수량 추정, Atmosphere, Vol. 18, No. 1, pp. 71-81.
  8. 엄명진, 정창삼 (2011) 강원도 지역의 PRISM를 이용한 강우의 공간분포 해석, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제44권, 제3호, pp. 179-188.
  9. 이민호, 유동훈 (2011) 확산파에 기초한 분포형 유출모형의 개발 및 적용, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제44권, 제7 호, pp. 553-563.
  10. 최윤석, 김경탁, 이진희 (2008) 유한체적법을 이용한 격자기반의 분포형 강우-유출 모형 개발, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제41권, 제9호, pp. 895-905.
  11. 홍우용, 박근애, 정인균, 김성준 (2010) 분포형 유역 일유출 모형 의 개발 및 적용성 검토, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제30권, 제5B호, pp. 459-469.
  12. 홍기옥, 서명석, 나득균, 장동호, 김찬수, 김맹기 (2007) GIS와 PRISM을 이용한 고해상도 격자형 기온자료 추정, Atmosphere, Vol. 17, No. 3, pp. 255-268.
  13. Bonnifait, L., Delrieu, G., Lay, M.L., Boudevillain, B., Masson, A., Belleudy, P., Gaume, E. and Saulnier, G.M. (2009) Distributed hydrologic and hydraulic modelling with radar rainfall input: Reconstruction of the 8-9 September 2002 catastrophic flood event in the Gard region, France, Advances in Water Resources, Vol. 32, pp. 1077-1089. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2009.03.007
  14. Carpenter, T.M., Georgakakos, K.P. and Sperfslagea, J.A. (2001) On the parametric and NEXRAD-radar sensitivities of a distributed hydrologic model suitable for operational use, Journal of Hydrology, Vol. 253, pp. 169-193. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(01)00476-0
  15. Daly, C., Neilson, R.P. and Phillips, D.L. (1994) A statistical-topographic model for mapping climatological precipitation over mountain terrain, Journal of Applied Meteorology, Vol. 33, pp. 140-158. https://doi.org/10.1175/1520-0450(1994)033<0140:ASTMFM>2.0.CO;2
  16. Daly, C., Gibson, W.P., Taylor, G.H., Johnson, G.L. and Pasteris, P.P. (2002) A knowledge-based approach to the statistical mapping of climate, Climate Reserch, Vol. 22, pp. 99-113. https://doi.org/10.3354/cr022099
  17. Daly, C., Halbleib, Smith, J.I., Gibson, W.P., Doggett, M.K., Taylor, G.H., Curtis, J. and Pasteris, P.P. (2008) Physiographically sensitive mapping of climatological temperature and precipitation across the conterminous United States, International Journal of Climatology, Vol. 28, pp. 2031-2064. https://doi.org/10.1002/joc.1688
  18. Guan, H. and Wilson, J.L. (2005) Geostatistical mapping of mountain precipitation incorporating autosearched effects of terrain and climatic characteristics, Journal of Hydrometeorology, Vol. 6, pp. 1018-1031. https://doi.org/10.1175/JHM448.1
  19. Hijmans, R.J., Cameron, S.E., Parra, J.L., Jones, P.G. and Jarvis, A. (2005) Very high resolution interpolated climate surfaces for global land area, International Journal of Climatology, Vol. 25, pp. 1965-1978. https://doi.org/10.1002/joc.1276
  20. Jinkang, D., Shunping, X., Youpeng, X., Xu. and Singh, V.P. (2007) Development and testing of a simple physically-based distributed rainfall-runoff model for storm runoff simulation in humid forested basins, Journal of Hydrology, Vol. 336, pp. 334-346. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2007.01.015
  21. Li, L., Hong, Y., Wang, J., Adler, R.F. Policelli, F.S., Habib, S., Irwn, D., Korme, T. and Okello, L. (2009) Evaluation of the real-time TRMM-based multi-satellite precipitation analysis for an operational flood prediction system in Nzoia Basin, Lake Victoria, Africa, Natural Hazards, Vol. 50, pp. 109-123. https://doi.org/10.1007/s11069-008-9324-5
  22. Li, X.H., Zhang, Q. and Xu, C.Y. (2012) Suitability of the TRMM satellite rainfalls in driving a distributed hydrological model for water balance computations in Xinjiang catchment, Poyang lake basin, Journal of Hydrology, Vol. 426-427, pp. 28-38.
  23. Liu, Z. and Todini, E. (2002) Towards a comprehensive physicallybased rainfall-runoff model, Hydrology and Earth System Sciences, Vol. 6, No. 5, pp. 859-881. https://doi.org/10.5194/hess-6-859-2002
  24. Moretti, G. and Montanari, A. (2007) AFFDEF: A spatially distributed grid based rainfall-runoff model for continuous time simulations of river discharge, Environmental Modelling and Software, Vol. 22, pp. 823-836. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2006.02.012
  25. Scully, R.A. (2010) Intercomparison of PRISM and Daymet temperature interpolation from 1980 to 2003. M.S. thesis, Utah State University, Logan, Utah, U.S.A., pp. 6-8.
  26. Thorton, P.E., Running, S.W. and White, M.A. (1997) Generating surfaces of daily meteorological variables over large regions of complex terrain, Journal of Hydrology, Vol. 190, pp. 214-251. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(96)03128-9
  27. Vieux, B.E. (2004) Distributed hydrologic modeling using GIS. ISBN 0-7923-7002-3, Kluwer Academic Publisher, Norwell, Massachusetts, Water Science and Technology Library, Vol. 48, pp. 293.
  28. Wang, J., Hong, Y., Li, L., Gourley, J.J., Khan, S.I., Yilmaz, K.K., Adler, R.F., Policelli, F.S., Habib, S., Irwin, D., Limaye, A.S., Korme, T. and Okello, L. (2011) The coupled routing and excess storage (CREST) distributed hydrologic model, Hydrological Sciences Journal-Journal des Sciences Hydrologiques, Vol. 56, No. 1, pp. 84-98. https://doi.org/10.1080/02626667.2010.543087

Cited by

  1. Analysis of Spatial Precipitation Field Using Downscaling on the Korean Peninsula vol.46, pp.11, 2013, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2013.46.11.1129
  2. Estimation of Fine-Scale Daily Temperature with 30 m-Resolution Using PRISM vol.24, pp.1, 2014, https://doi.org/10.14191/Atmos.2014.24.1.101
  3. Estimation of High Resolution Daily Precipitation Using a Modified PRISM Model vol.34, pp.4, 2014, https://doi.org/10.12652/Ksce.2014.34.4.1139
  4. Comparison of statistical linear interpolation models for monthly precipitation in South Korea vol.29, pp.5, 2015, https://doi.org/10.1007/s00477-015-1031-7