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Assessment of 3-Dimensional Sunshine Environment Using Geographical Information System Data around Pukyong National University

부경대학교 주변 지역의 지리정보시스템 자료를 이용한 3차원 일조 환경 평가

  • Kim, Eun-Ryoung (Department of Environmental Atmospheric Sciences, Pukyong National University) ;
  • Park, Soo-Jin (Department of Environmental Atmospheric Sciences, Pukyong National University) ;
  • Kim, Jae-Jin (Department of Environmental Atmospheric Sciences, Pukyong National University) ;
  • Nam, Kyung-Yeub (Applied Meteorology Research Division, National Institute of Meteorological Researcher)
  • 김은령 (부경대학교 환경대기과학과) ;
  • 박수진 (부경대학교 환경대기과학과) ;
  • 김재진 (부경대학교 환경대기과학과) ;
  • 남경엽 (국립기상연구소 응용기상연구과)
  • Received : 2014.06.30
  • Accepted : 2014.09.11
  • Published : 2014.09.30

Abstract

In this study, sunshine environment in an urban area is analyzed using a numerical model which considers sunshine-duration blocking by topography and buildings. The numerical model used in this study has an improvement in the algorithm detecting sunshine duration in the model domain. The main improvement in the algorithm is to detect sunshine duration using all the surfaces of any grid cell(the previous model uses the center of any grid cell). The improvement in the algorithm gives more accurate evaluation of sunshine duration at corner surfaces of buildings. Using the improvement model and geographic information system(GIS) data, sunshine environment is analysed at an building-congested area in Busan for a week in four seasons. The results show that sunshine duration can be much changed by apartment complexes, high-rise buildings, topography in the model domain.

본 연구에서는 3차원 지형 지물의 일조 차단 효과를 반영한 일조 모델을 이용하여 도시 지역의 일조 환경을 분석하였다. 기존의 일조 모델은 격자셀 단위로 일조 차단 유무를 판별하기 때문에, 건물이나 지형물 모서리 부분의 일조 유무를 판단 할 때에는 오차가 유발될 수 있었다. 본 연구에서는 기존의 격자셀 단위의 일조 판별 알고리즘을 격자셀의 면 단위로 개선하였다. 개선된 일조 모델과 부산광역시 대연동 일부 지역에 대한 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS) 자료를 이용하여 계절별 시간별 일조 환경을 분석하였다. 3차원 지형 자료에 대한 계절별 일조 환경을 분석한 결과, 대상 지역 내에 위치한 아파트 단지, 고층 건물, 지형 등의 영향으로 일조량 변화가 발생하였다.

Keywords

References

  1. Baik, J.J., S.B. Park and J.J. Kim. 2009. Urban flow and dispersion simulation using a CFD model coupled to a mesoscale model. Journal of Applied Meteorology and Climatology 48(8): 1667-1681. https://doi.org/10.1175/2009JAMC2066.1
  2. Darula, S. and R. Kittler. 2004. Sunshine duration and daily courses of illuminance in Bratislava. International Journal of Climatology 24(14):1777-1783. https://doi.org/10.1002/joc.1109
  3. Du. Y.D., H. Al, H.L. Duan, Y.M. Hu, X.W. Wang, J. He., H.Y. Wu and X.X. Wu. 2013. Change in climate factor and extreme climate events in South China during 1961-2010. Advances in Climate Change Research 4(1):1-11. https://doi.org/10.3724/SP.J.1248.2013.001
  4. Han, B.H., H.S. Kim, T.J. Jung and S.H. Hong. 2010. The related research with the land cover state and temperature in the outer space of the super-high-rise building. Korean Journal of Environment and Ecology 24(6):751-762 (한봉호, 김홍순, 정태준, 홍석환. 2010. 초고층 건축물 외부공간의 토지 피복 상태와 온도와의 관계 연구. 한국환경생태학회지 24(6):751-762).
  5. Hwang, H.Y. and J.W. Lee. 2006. The analysis of the sunshine condition of tower-type apartment houses. Journal of the Architectural Institute of Korea Planning & Design 22(1):219-226 (황혜영, 이종원. 2006. 탑상형 아파트 일조환경 분석. 대한건축학회논문집 계획계 22(1): 219-226).
  6. Kaiser, D.P. and Y. Qian. 2002. Decreasing trends in sunshine duration over China for 1954-1998: indication of increased haze pollution?. Geophysical Research Letters 29(21):1-4.
  7. Kandirmaz, H.M. 2006. A model for estimation of daily global sunshine duration from meteorological geostationary satellite data. International Journal of Remote Sensing 27(22):5061-5071. https://doi.org/10.1080/01431160600840960
  8. Kim, D.S. and S.A. Jung. 2013. Developing analytical model for locating preferred ecovillage sites using GIS: the case study of Bukgu, Pohang. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 16(2):30-46 (김두순, 정선아. 2013. GIS를 이용한 생태마을 입지분석 모델 개발: 경북 포항시 북구를 사례로. 한국지리정보학회지 16(2):30-46). https://doi.org/10.11108/kagis.2013.16.2.030
  9. Kim, D.Y., D.H. Kim and J.J. Kim. 2013. Development of observational environment evaluation model for sunshine duration at ASOSs located in urban areas. Atmosphere 23(3):275-282 (김도용, 김도형, 김재진. 2013. 도시지역 유인관측소일조 관측환경 평가 모델 개발. 대기 23(3):275-282). https://doi.org/10.14191/Atmos.2013.23.3.275
  10. Kim, K.A. and K.S. Kim. 2006. Evaluation of solar access for an individual apartment unit according to different types of building blocks and its layout. Journal of the Architectural Institute of Korea Planning & Design 22(9):275-282 (김경아, 김강수. 2006. 아파트 배치형태에 따른 일조환경 평가에 관한 연구. 대한건축학회논문집 계획계 22(9):275-282).
  11. Kim, K.S. 2004. The effect of light intensity on the development of ground cover plant in Hosta clausa. Weed & Turfgrass Science 18(1):15-27 (김광식. 2004. 일조량이 참비비추(Hosta clausa)의 생육에 미치는 영향. Weed & Turfgrass Science 18(1):15-27).
  12. Ku, H.D., Y.S. Lee, J.S. Moon and I.C. Song. 1997. A study on the computer graphic protraction on the solar shadow mask applicable to the solar impact evaluation. Journal of the Architectural Institute of Korea Planning & Design 13(9):185-195 (구현덕, 이영섭, 문장수, 송인춘. 1997. 일조영향평가를 위한 컴퓨터 그래픽 일영작도에 관한 연구. 대한건축학회논문집 13(9):185-195).
  13. Lee, J.H., J.W. Choi, J.J. Kim and Y.C. Suh. 2009. The effects of an urban renewal plan on detailed air flows in an urban area. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 12(2):69-81 (이주현, 최재원, 김재진, 서용철. 2009. 도시 재개발이 도시 지역 상세 대기 흐름에 미치는 영향. 한국지리정보학회지 12(2):69-81).
  14. Lee, Y.S. and J.J. Kim. 2011. Effects of an apartment complex on flow and dispersion in an urban area. Atmosphere 21(1):95-108 (이영수, 김재진. 2011. 도시지역에서 아파트 단지가 흐름과 확산에 미치는 영향. 대기 21(1):95-108).
  15. Liu, S.C., C.H. Wang, C.J. Shiu, H.W. Chang, C.K. Hsiao and S.H. Liaw. 2002. Reduction in sunshine duration over Taiwan: causes and implications. Terrestrical Atmospheric and Oceanic Sciences 13(4):523-546. https://doi.org/10.3319/TAO.2002.13.4.523(A)
  16. Meeus, J. 1998. Astronomical Algorithms, Second Edition, William-bell, Richmond, Virginia, USA.
  17. Park, E.T. and B.K. Kang. 2007. A research on analysis of sunlight environment impact of certified green building apartment complexes. Journal of the Architectural Institute of Korea Planning & Design 23(9):3-13 (박은태, 강병근. 2007. 친환경 건축물 인증 아파트 단지 일조환경 분석에 관한 연구. 대한건축학회논문집 계획계 23(9):3-13).
  18. Park, S.E., W.J. Choi, W.C. Lee, J.H. Koo, R.H. Jung and J.S. Park. 2004. Construction of the fishing grounds information management system using GIS. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 7(3):90-98 (박성은, 최우정, 이원찬, 구준호, 정래홍, 박종수. GIS를 이용한 양식어장 정보관리 시스템 구축. 한국지리정보학회 7(3):90-98).
  19. Park, S.J. and J.J. Kim. 2014. Blocking effects of buildings on sunshine duration at Seoul and Daegu ASOSs. Atmosphere 24(1):17-27 (박수진, 김재진. 2014. 서울.대구 ASOS 지점에서 건물에 의한 일조 차단 영향. 대기 24(1):17-27). https://doi.org/10.14191/Atmos.2014.24.1.017
  20. Rebetez, M. and M. Beniston. 1998. Changes in sunshine duration are correlated with changes in daily temperature range this century: An analysis of Swiss climatological data. Geophysical Research Letters 25(19): 3611-3613. https://doi.org/10.1029/98GL02810
  21. Sanchez-Lorenzo, A., J. Calbo and J. Martin-Vide. 2008. Spatial and temporal trends in sunshine duration over Western Europe(1938-2004). Journal of Climate 21(22):6089-6098. https://doi.org/10.1175/2008JCLI2442.1
  22. Schlyter, P. 2010. Computing planetary positions - a tutorial with worked examples. Available on-line at http://www.stjarnhimlen.se/comp/tutorial.html.
  23. Sin, D.Y. and J.S. Kim, 2009. Analysis of sunshine access right by 3D City Model. Journal of the Korean Cadastre Information Association 11(2):117-125 (신동윤, 김진수. 2009. 3차원 도시모델에 의한 일조권 분석. 한국지적정보학회지 11(2):117-125).
  24. Um, Y.C., T.C. Seo, Y.A. Jang, S.G. Lee, J.G. Lee, C.S. Choi and S.S. Oh. 2011. Effects of some environment-friendly farming materials on growth of Pepper and Tomato seedings under low solar radiation conditions. Journal of Boi- Environment Control 20(4):269-276 (엄영철, 서태철, 장윤아, 이상규, 이준구, 최장선, 오상석. 2011. 저일조 조건에서 몇 가지 친환경농자재가 고추와 토마토의 유묘 생육에 미치는 영향. 생물환경조절학회지 20(4): 269-276).
  25. Yun, K.H. 2005. Analysis of shadow effects in urban areas. Journal of the Korean Society of Civil Engineers 25(6):937-941 (윤공현. 2005. 도심지에서 그림자효과의 분석. 대한토목학회논문집 25(6):937-941).

Cited by

  1. An Application of a Sunshine Duration Model Based on GIS Data to Suitability of Measurement Site around the Seonleung Park vol.31, pp.4, 2015, https://doi.org/10.7780/kjrs.2015.31.4.5
  2. Assessment of Blocking Effect of Natural and Artificial Topography on Sunshine Duration Using GIS Data and Sunshine Model vol.24, pp.3, 2016, https://doi.org/10.7319/kogsis.2016.24.3.067
  3. GIS와 WMO 기상 관측 환경 기준을 이용한 종관기상관측소 관측환경평가 vol.36, pp.5, 2014, https://doi.org/10.7780/kjrs.2020.36.5.1.4