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Yun Seok Choi edited this page Aug 21, 2023
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GRM(Grid based rainfall-Runoff Model)은 강우-유출 사상과 연속형 유출을 모의하기 위한 격자 기반의 물리적 분포형 모형이다. 지표면 유출과 하도 유출의 해석을 위해서 운동파 모형을 이용하고 있으며, 침투량 산정은 Green-Ampt 모형을 이용하고 있다. 차단, 증발산, 융설, 지표면 유출, 하도 유출, 지표하 유출, 기저 유출을 모의하며, 댐과 저수지와 같은 하천의 유량 조절 시설물에 의한 영향을 모의할 수 있다. 지배방정식의 해석은 유한체적법을 이용하고 있으며, 비선형항에 대해서는 Newton-Raphson 방법을 적용한다. GRM 모형의 개발 연혁은 다음과 같다.
- GRM 모형은 2008년에 처음 개발되었다. 지표면 유출, 하도 유출, 지표하 유출, 흐름제어 유량 등을 모의할 수 있었다. 수자원 지리정보시스템인 HyGIS의 add-on인HyGIS-GRM으로 개발되었으며, HyGIS 환경에서 extension 메뉴로 실행되었다.
- 2010년에는 기저유출 모의가 추가되었다. 실시간 강우자료를 이용한 실시간 유출해석 모듈이 개발 되었다.
- 2012년에는 단일 유역에서의 다지점 보정 기법이 개발되었다.
- 2014년에는 침투, 지표하 유출, 기저유출 모의 기법이 개선되었다. 오픈소스 GIS인 MapWindow GIS(v.4.8.8)에서 실행할 수 있는 plug-in인 MW-GRM이 개발되었다.
- 2015년에는 계산시간 간격(dt)에 대한 민감도가 개선되었다. 실시간 유출해석 모듈에서 실시간 흐름제어(flow control)를 모의할 수 있도록 개선되었다. 다수의 유역시스템을 연계 해석할 수 있는 다지점 보정기법이 개발되었다.
- 2017년에는 GRM 모형을 GIS 및 GUI와 분리하여 독립적인 실행파일로 개발하였다. .NET을 이용한 병렬계산 기법과 계산시간 간격(dt)을 변화시킬 수 있는 기법을 개발하였다.
- 2018년에는 오픈소스 GIS인 QGIS에서 실행할 수 있는 plug-in GUI 인 QGRM이 개발되었다. Visual Basic .NET을 이용해서 개발되었던 GRM 모형을 C# 언어로 변환하였다.
- 2020년에는 여러 개의 하도 정보를 설정할 수 있도록 모형이 개선되었다. 실시간 모의를 위한 옵션이 추가 되었다. C++를 이용한 GRM 모형이 개발되었다.
- 2021년에는 저수지 운영을 좀 더 상세히 모의할 수 있도록 개선되었다.
- 2022년에는 연속형 모의를 위한 차단, 증발산, 융설 모의 모듈이 추가되었다.
GRM 모형은 한국건설기술연구원에서 지속적으로 개발되고 있으며, 모형의 안정성 향상, 기능 추가, 모델링 S/W 개발 등이 진행되고 있다.
- WMO web page link
https://www.floodmanagement.info/e2e-ews-ff-community-of-practice-area/resources/inventory/grm
- GRM v2016까지의 MapWindow 4.8.8 plug-in GUI인 MW-GRM을 제공한 바 있다. (MW-GRM은 GRM v2017 이상의 버전은 지원하지 않는다.)
- GRM v2018부터는 QGIS plug-in GUI인 QGRM을 이용할 수 있다. (https://github.com/floodmodel/Plugin_repository_QGIS3.10/tree/main/QGRM)
GRM 모형은 DEM, 토양도 및 토지피복도를 이용해서 생성된 지형 및 공간자료와 강우 래스터 자료 등과 같은 많은 래스터 자료를 이용한다. Pre- and post-processing tools는 GRM의 입력자료 생성과 래스터 파일 처리를 위한 다양한 기능을 제공한다. Pre- and post-processing tools는 Drainage Tools와 GRM Tools로 구성된다.
- ALTEK Tool
- ALTEK Tool에서는 다수의 입력파일과 모의결과 파일을 전후처리하기 위한 다양한 도구를 포함하고 있다.
- 래스터 파일의 변환 및 클리핑과 리샘플링, 텍스트 파일 편집, 래스터 시계열 자료로 부터 다양한 정보 추출 기능, 간단한 대수연산 및 조건 연산 등의 기능을 제공한다.
- 실행파일 : https://github.com/swallowWings/ALTEK/tree/master/DownloadStableVersion
- 환경설정 및 시작 가이드라인 : https://github.com/swallowWings/ALTEK/tree/master/DownloadStableVersion/ALTEK_SettingAndStarting_Guideline.pdf
- Drainage Tools
- TauDEM과 GDAL을 이용해서 DEM으로부터 유역, 경사, 흐름방향, 흐름누적수, 하천망 등과 같은 GRM의 입력 지형자료를 생성할 수 있는 QGIS plug-in 도구이다.
- https://github.com/floodmodel/Plugin_repository_QGIS3.10/tree/main/QGIS_Drainage
- GRM 모형 실행파일, 샘플데이터, 매뉴얼, 소스코드
https://github.com/floodmodel/GRM/tree/master/DownloadStableVersion 에서 다운로드
- GRM 모형의 QGIS plugin GUI
https://github.com/floodmodel/Plugin_repository_QGIS3.10/tree/main/QGRM 에서 다운로드
- DEM을 이용한 Drainage Tools가 QGIS plug-in으로 제공. https://github.com/floodmodel/Plugin_repository_QGIS3.10/tree/main/QGIS_Drainage 에서 다운로드
- ALTEK Tool. https://github.com/swallowWings/ALTEK/tree/master/DownloadStableVersion 에서 다운로드