KR20040083979A - System and method for managing the fresh lake using gis - Google Patents

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KR20040083979A
KR20040083979A KR1020030018714A KR20030018714A KR20040083979A KR 20040083979 A KR20040083979 A KR 20040083979A KR 1020030018714 A KR1020030018714 A KR 1020030018714A KR 20030018714 A KR20030018714 A KR 20030018714A KR 20040083979 A KR20040083979 A KR 20040083979A
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Abstract

PURPOSE: A system and a method for managing a freshwater lake using the GIS(Geographic Information System) are provided to contribute to systematic arrangement/management/maintenance of the pollution source data for managing a quality of agricultural water related to the freshwater lake management by setting up a GIS based modeling supporting system for managing the freshwater lake. CONSTITUTION: A data I/O(Input/Output) part(15) inputs/outputs the data for environmental information search, and an estimated result for floodgates and water pollution to the user computer(5) through the GUI(Graphic User Interface)(10). A GIS database(45) includes a geometry database(45a) and an attribute database(45b). An environmental information search module(25) provides environmental information for a selected region from the GIS database. A pollution source management module(30) calculates pollutant/runoff loading from the pollution source status data of the attribute data for the selected region. A water modeling module(35) performs water modeling from the pollutant/runoff loading. A floodgate modeling module(40) models floodgate estimation for estimating pollution diffusion.

Description

지아이에스를 이용한 담수호관리 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING THE FRESH LAKE USING GIS}Freshwater lake management system and method using GIS {SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING THE FRESH LAKE USING GIS}

본 발명은 지아이에스 기반의 오염원정보로부터 수문모델링 및 수질모델링을 통해 수질오염을 예측하는 지아이에스를 이용한 담수호관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a freshwater lake management system and method using GIS to predict water pollution through hydrologic modeling and water quality modeling from GIS-based pollution source information.

일반적으로 GIS(Geographic Information System; 이하, GIS라 함)라 함은 지표면과 지하 및 지상공간에 존재하는 각종 자연물(산, 강, 토지 등)과 인공물(건물, 도로, 철도 등)에 대한 위치정보와 속정정보를 컴퓨터에 입력 후 이를 연계시켜 각종 계획수립과 의사결정 및 산업활동을 효율적으로 지원할 수 있도록 만든 첨단 정보시스템을 말한다. 각종 통계자료의 출력과 아울러 거리, 면적, 위치 등의 상황을 평가하고, 시뮬레이션하여 최적의 의사결정을 지원하게 하는 공간분석 시스템이라고 할 수 있다.In general, GIS (Geographic Information System) refers to location information on various natural objects (mountains, rivers, land, etc.) and artificial objects (buildings, roads, railroads, etc.) existing on the surface, underground, and ground space. It is a high-tech information system that can input various information into a computer and connect it to efficiently support various planning, decision making and industrial activities. It is a spatial analysis system that evaluates and simulates conditions such as distance, area, and location as well as outputting various statistical data to support optimal decision making.

상기 GIS를 이용하여 기존의 담수호 관리를 위한 GIS 기반의 모델링 방법은, 국내의 경우에는 최근 들어 GIS를 이용하여 수질 및 수문모델의 연계가 시도되고 있으며, 1999년 농업기반공사의 농업용수 수질정보종합관리시스템이 개발되었다. 국외의 경우 최근 점 및 비점오염원 관리를 위하여 BASINS(Better AssessmentScience Integrated point and Nonpoint Source) 모델을 이용하고 있다.The existing GIS-based modeling method for managing freshwater lakes using the GIS has recently been attempted to link water quality and hydrological models using GIS in Korea. A management system has been developed. Overseas, the latest BASINS (Better Assessment Science Integrated Point and Nonpoint Source) model is used to manage point and nonpoint sources.

국내의 경우 농업기반공사의 "수질정보종합관리시스템"은 농업용수의 효율적이고, 체계적인 수질관리를 위하여 수질조사 및 수리조사를 실시하여 GIS 소프트웨어인 ArcView를 이용하여 QUAL2E와 WASP5의 연계를 구현하였다.In Korea, the Agricultural Water Quality Management System of Korea Agricultural Infrastructure Corporation implemented water quality survey and repair survey for efficient and systematic water quality management of agricultural water and implemented the linkage between QUAL2E and WASP5 using ArcView, GIS software.

농업용수 수질정보종합관리시스템의 세부적인 특징은 오염원 데이터베이스와 수질모델을 연계하고, 유역특성에 적합한 오염물질 처리대안 시스템 등의 의사결정을 지원할 수 있도록 오염원데이터베이스의 조회, 수정, 검색 등에서 수질 모델링, 처리대안 선정과 같은 전체적인 오염원 삭감시나리오 지원이 가능하다.Detailed features of the Integrated Water Quality Information Management System for Agricultural Water are linked to the source database and the water quality model, and the quality of the water quality modeling in the inquiry, modification, and retrieval of the source database to support decision-making such as alternative pollutant treatment systems suitable for watershed characteristics. Supporting overall source reduction scenarios, such as treatment options, is available.

BASINS 모델은 미국 환경청(EPA, Environmental Protection Agency) 에서 1999년 점오염원과 비점오염원을 수계단위로 통합관리하기 위하여 GIS 소프트웨어인 AreView와 수질모델을 결합하여 개발하였다. 이 프로그램은 하천수질은 QUAL2E와 TOXIROUTE 모형에 의해서 평가하고, 유역으로부터의 비점오염원에 의한 하천이나 호소의 수질은 NPSM(Non Point Source Model) 모형을 이용하여 평가하고 있다. 기존 개발기술에 대한 내용은 표 1과 같다.The BASINS model was developed by the Environmental Protection Agency (EPA) in 1999 by combining AreView, a GIS software, and a water quality model for integrated management of point sources and nonpoint sources. This program evaluates the quality of river water using QUAL2E and TOXIROUTE models, and the quality of rivers and lakes from non-point sources from watersheds using the Non Point Source Model (NPSM) model. Table 1 shows the existing developed technologies.

농업용수 수질정보종합관리시스템Agricultural Water Quality Information Management System BASINSBASINS 제작사producer 농업기반공사Agricultural Infrastructure Corporation 미국환경청(EPA)US Environmental Protection Agency 장점Advantages 환경자료의 종합적인 관리 기능GIS 기반의 편리한 개발환경 제공오염부하량 산정 및 조회 기능수질예측을 위한 모델링시스템 지원수질개선 대안수립을 위한 의사결정지원 기능Comprehensive management function of environmental data GIS-based convenient development environment Estimation and inquiry of pollutant load Function Modeling system support for water quality prediction Decision support function for alternative water quality improvement 점 및 비점오염원의 수계단위통합관리 기능수질예측을 위한 점 및 비점오염모델링 제공GIS를 이용한 편리한 모델링환경 제공Integrated water system management of point and nonpoint source Provide point and nonpoint point modeling for water quality prediction Convenient modeling environment using GIS 단점Disadvantages 국내 유역 환경에 적합한 모델 적용 필요DOS 기반의 모델링 환경으로 사용자 편리성 미고려DDE 통신으로 시스템의 안전성 미흡Applicable model suitable for domestic watershed environment. User's convenience is not considered as DOS based modeling environment. System safety is insufficient due to DDE communication. 국내 유역에 적용하기 다소 어려움비전문가의 모델링 구현의 어려움응용프로그램 개발 지원의 미흡에러처리 기능이 없음DDE 통신으로 시스템의 안전성 미흡Difficult to apply to domestic watersheds Difficulty in implementing non-professional modeling Insufficient support for application development No error handling function Insufficient safety of system through DDE communication GIS S/WGIS S / W ArcVeiw(ESRI)ArcVeiw (ESRI) ArcVeiw(ESRI)ArcVeiw (ESRI) 수문모델Hydrologic Model 가지야마Kajiyama 사용모델 특성에 따라 상의According to the characteristics of the model used 하천모델River model QUAL2EQUAL2E QUAL2EQUAL2E 호소모델Appeal Model WASP5WASP5 NPSMNPSM 자료전송체계Data transmission system DDEDDE DDEDDE

그런데, 상기 농업용수 수질정보종합관리시스템의 경우 국내 유역 환경에 적합한 모델이 적용되지 않았고, 또한, 상기 BASINS 모델의 경우 미국의 전 지역을 대상으로 개발되어 수질관련 자료의 분석과 유역의 수질예측에 사용되고 있으나 대유역에 적합하도록 설계되었다. 이러한 이유로 국내 유역환경에 적용시 정확한 수질을 예측하여 체계적으로 유역을 관리하기에는 다소 어려움이 있다.However, in the case of the agricultural water quality information management system, a model suitable for the domestic watershed environment was not applied, and the BASINS model was developed for all regions of the United States to analyze water quality data and predict water quality of the watershed. Although used, it is designed for large watersheds. For this reason, it is difficult to systematically manage the watershed by predicting accurate water quality when applied to the domestic watershed environment.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 담수호 수질오염의 정확한 예측을 위한 GIS 컴포넌트 기술인 MapObjects를 이용하여 오염원 데이터베이스 검색시스템, 담수호 수질관리를 위한 수질모델링 지원시스템, 유역 특성에 적합한 수문모델링 지원시스템, 수문 및 수질모형의 연계시스템 구축을 포함하는 지아이에스를 이용한 담수호관리 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is a source database search system, a water quality modeling support system for freshwater lake water quality management using MapObjects, a GIS component technology for accurate prediction of freshwater lake water pollution, a hydrological modeling support system suitable for watershed characteristics, The present invention provides a freshwater lake management system and method using GS that includes a linkage system of hydrologic and water quality models.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 담수호의 체계적이며, 효율적인 수질관리를 위하여 GIS와 수질예측모델을 완전 통합하는 지아이에스를 이용한 담수호관리 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a freshwater lake management system and method using GIS to fully integrate the GIS and water quality prediction model for systematic and efficient water quality management of freshwater lakes.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 국내 유역환경에 적합한 수문 및 수질모델의 적용을 통하여 수질예측에 있어 신뢰성을 확보하여 수질개선을 위한 체계적인 모델링을 지원하는 지아이에스를 이용한 담수호관리 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is a freshwater lake management system and method using GS to support systematic modeling for water quality improvement by securing reliability in water quality prediction through the application of hydrologic and water quality models suitable for the watershed environment in Korea. To provide.

도 1은 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 담수호관리 시스템의 블록도1 is a block diagram of a freshwater lake management system using the GS according to the present invention

도 2는 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법 중 환경정보를 검색하는 방법에 관한 흐름도2 is a flowchart illustrating a method for retrieving environmental information among freshwater lake management methods using GIS according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법 중 오염 및 유달 부하량을 산출하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도Figure 3 is a flow chart for explaining a method for calculating the pollution and delivery load in freshwater lake management method using the GS according to the present invention

도 4는 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법 중 수문예측 모델링 방법을 설명하기 위한 흐름도Figure 4 is a flow chart for explaining the hydrologic prediction modeling method of freshwater lake management method using the GS according to the present invention

도 5는 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법 중 수질예측 모델링 방법을 설명하기 위한 흐름도Figure 5 is a flow chart for explaining the water quality prediction modeling method of freshwater lake management method using the GS according to the present invention

도 6은 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법에 의해 모델링된 수질예측화면의 예시도6 is an exemplary view of a water quality prediction screen modeled by the freshwater lake management method using the GS according to the present invention

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

5: 컴퓨터 10: GUI5: computer 10: GUI

15: 데이터입출력부 20: 제어부15: data input and output unit 20: control unit

25: 환경정보검색모듈 30: 오염원관리모듈25: Environmental Information Search Module 30: Pollution Source Management Module

35: 수질모델링모듈 40: 수문모델링모듈35: water quality modeling module 40: water quality modeling module

45: GIS-DB 50: 도형DB45: GIS-DB 50: Shape DB

55: 속성DB55: attribute DB

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 지아이에스를 이용한 담수호관리 시스템은, 지역 환경에 관한 정보가 구축된 GIS데이터베이스를 바탕으로 담수호의 수질을 관리하는 시스템에 있어서, 사용자 컴퓨터에 그래픽 화면을 제공하기 위한 인터페이스를 제공하는 GUI; 상기 사용자 컴퓨터에 환경정보검색, 수문 및 수질오염예측 결과에 대한 데이터를 GUI를 통하여 입출력하는 데이터입출력부; GIS 기반의 지리적 도형 데이터를 저장하고 있고, 상기 지리적 도형 데이터에 관한 환경 속성 데이터를 저장하고 있는 GIS데이터베이스; 상기 GIS데이터베이스에 저장된 도형데이터 및 속성데이터로부터 사용자가 선택한 지역에 관한 환경정보를 제공하는 프로그램인 환경정보검색모듈; 상기 환경정보검색모듈로부터 선택된 지역에 관한 속성데이터의 오염원 현황 데이터로부터 오염 및 유달 부하량을 산정하는 프로그램인 오염원관리모듈; 상기 오염원관리모듈로부터 추출한 오염 및 유달부하량으로부터 수질 모델링하는 프로그램인 수질모델링모듈; 상기 GIS데이터베이스의 속성데이터로부터 추출한 유역별 유입량, 유역별 필요수량, 유역별 유역물수지에 관한 데이터로부터오염확산예측을 위한 수문예측을 모델링하는 프로그램인 수문모델링모듈; 및 상기 모든 구성을 제어하여 사용자 컴퓨터로 사용자가 요구한 환경정보검색, 수문 및 수질예측 결과를 출력하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The freshwater lake management system using GIS to achieve the technical problem, in the system for managing the water quality of freshwater lakes based on the GIS database on which information on the local environment is built, an interface for providing a graphical screen to the user computer Providing GUI; A data input / output unit for inputting / outputting data on environmental information retrieval, hydrological and water pollution prediction results to the user computer through a GUI; A GIS database storing GIS-based geographic figure data and storing environment attribute data related to the geographic figure data; An environment information retrieval module, which is a program for providing environment information on a region selected by a user from figure data and attribute data stored in the GIS database; A pollution source management module, which is a program for calculating pollution and delivery loads from pollution source status data of attribute data of a region selected from the environmental information retrieval module; A water quality modeling module, which is a program for modeling water quality from the pollution and the amount of suspended loads extracted from the pollution source management module; A hydrological modeling module, which is a program for modeling hydrologic prediction for pollution diffusion prediction from data about watershed inflow, watershed required quantity, and watershed water balance extracted from attribute data of the GIS database; And a control unit controlling all the configurations to output the environmental information search, the hydrological and the water quality prediction results requested by the user to the user computer.

본 발명에 있어서, 상기 GIS데이터베이스는, 담수호 관리를 위한 지형도, 하천도, 소유역도, 토양도, 행정구역도 등에 관한 지리적 도형 데이터를 저장하고 있는 도형데이터베이스; 및 상기 도형데이터베이스에 저장된 각 도형 데이터에 관한 점오염원현황, 토지이용현황, 상수도현황, 환경기초시설 현황, 하천수질현황 등에 관한 데이터를 저장하고 있는 속성데이터베이스;를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the GIS database is a figure database for storing geographic figure data on the topographic map, river map, subwatershed, soil map, administrative area map for freshwater lake management; And an attribute database for storing data on point pollution source, land use status, water supply status, environmental foundation status, river water quality status, and the like for each figure data stored in the figure database.

본 발명에 있어서, 상기 속성데이터베이스는, 사용자가 선택한 지역의 전체유역데이터, 소유역데이터, 기상데이터, 도수유입량데이터, 도수유입량분배율데이터, 실측유출량데이터, 유출량데이터, 취수량데이터 등을 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the attribute database further includes total watershed data, subwatershed data, weather data, tap water inflow data, tap water flow rate distribution data, measured flow data, runoff data, and water intake data of a region selected by a user. Do.

한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법은, 지역 환경에 관한 정보가 구축된 GIS데이터베이스를 바탕으로 담수호의 수질을 관리하는 방법에 있어서, (a1)사용자의 자신이 원하는 지역에 관한 환경정보검색의 선택을 수신하는 단계; (a2)제어부가 환경정보검색모듈을 제어하여 GIS데이터베이스의 도형데이터베이스를 검색하여 선택한 지역에 관한 도형 데이터를 독출하는 단계; (a3)제어부가 상기 환경정보검색모듈이 독출한 도형 데이터를 데이터입출력부 및 GUI를 통하여 사용자 컴퓨터로 전송하여 화면에 디스플레이하는 단계; (a4)제어부가 사용자 컴퓨터로부터 상기 선택 지역에 대한 속성정보검색의 선택을수신하였는가를 판단하는 단계; (a5)상기 단계 (a4)에서 사용자가 속성정보검색을 선택하였으면 제어부가 환경정보검색모듈을 제어하여 GIS데이터베이스의 속성데이터베이스로부터 선택 지역에 관한 속성 데이터를 독출하는 단계; 및 (a6)제어부가 상기 환경정보검색모듈이 독출한 속성 데이터를 데이터입출력부 및 GUI를 통하여 사용자 컴퓨터로 전송하여 화면에 디스플레이하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the freshwater lake management method using the GS to achieve the technical problem, in the method of managing the water quality of the freshwater lake based on the GIS database on which the information on the local environment is built, (a1) the user's own desired area Receiving a selection of an environmental information search for; (a2) controlling, by the controller, the environment information retrieval module to search the figure database of the GIS database to read figure data of the selected region; (a3) a control unit transmitting figure data read by the environment information retrieval module to a user computer through a data input / output unit and a GUI to display on a screen; (a4) determining, by the controller, whether the selection of the attribution information search for the selected area is received from the user computer; (a5) if the user selects the attribute information search in the step (a4), the control unit controls the environment information search module to read attribute data of the selected region from the attribute database of the GIS database; And (a6) transmitting, by the control unit, the attribute data read by the environment information retrieval module to the user computer through the data input / output unit and the GUI to display on the screen.

또한, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법은, 지역 환경에 관한 정보가 구축된 GIS데이터베이스를 바탕으로 담수호의 수질을 관리하는 방법에 있어서, (b1)사용자의 수문예측을 원하는 지역의 선택을 수신하는 단계; (b2)제어부가 수문모델링모듈을 제어하여 사용자가 선택한 지역의 수문 예측을 위한 속성 데이터인 전체유역데이터, 소유역데이터, 기상데이터, 도수유입량데이터, 도수유입량분배율데이터, 실측유출량데이터를 GIS데이터베이스의 속성데이터베이스로부터 독출하는 단계; (b3)상기 수문모델링모듈이 독출한 데이터를 수신하여 소정연산을 거쳐 수문을 모델링하는 단계; 및 (b4)상기 수문모델링모듈이 제어부의 제어에 따라 모델링한 수문예측데이터를 데이터입출력부 및 GUI를 거쳐서 사용자 컴퓨터에 디스플레이하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the freshwater lake management method using the GS to achieve the above technical problem, in the method of managing the water quality of freshwater lakes based on the GIS database on which information on the local environment is built, (b1) the user wants to predict the hydrological Receiving a selection of a region; (b2) The control unit controls the hydrologic modeling module to convert the total watershed data, subwatershed data, meteorological data, water inflow data, water inflow distribution data, and measured outflow data into the GIS database. Reading from a database; (b3) receiving the data read by the hydrological modeling module and modeling the hydrological surface through a predetermined operation; And (b4) displaying the hydrologic prediction data modeled by the hydrologic modeling module under the control of the controller on the user computer through the data input / output unit and the GUI.

그리고, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법은, 지역 환경에 관한 정보가 구축된 GIS데이터베이스를 바탕으로 담수호의 수질을 관리하는 방법에 있어서, (c1)사용자의 수질예측을 원하는 지역의 선택을 수신하는 단계; (c2)제어부가 수질모델링모듈을 제어하여 사용자가 선택한 지역의 수질 예측을 위한 속성 데이터인 유입농도데이터, 유출량데이터, 취수량데이터 중 유입농도데이터는 오염원관리모듈로부터 유출량, 취수량 데이터는 GIS데이터베이스의 속성데이터베이스로부터 독출하는 단계; (c3)수질모델링모듈이 독출한 데이터를 수신하여 소정연산을 거쳐 수질을 모델링하는 단계; 및 (c4)수질모델링모듈이 모델링한 수질예측데이터를 제어부의 제어에 따라 데이터입출력부 및 GUI를 거쳐서 사용자 컴퓨터에 디스플레이하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the freshwater lake management method using the GS to achieve the above technical problem, in the method of managing the water quality of the freshwater lake based on the GIS database on which information on the local environment is built, (c1) the user wants to predict the water quality Receiving a selection of a region; (c2) The control unit controls the water quality modeling module so that the inflow concentration data, the inflow concentration data, the inflow concentration data among the inflow concentration data, the outflow data, and the intake volume data for the water quality prediction of the area selected by the user, the outflow volume from the pollution control module, and the intake data are the attributes of the GIS database. Reading from a database; (c3) receiving water read by the water quality modeling module and modeling water quality through a predetermined operation; And (c4) displaying the water quality prediction data modeled by the water quality modeling module on the user computer through the data input / output unit and the GUI under the control of the controller.

본 발명에 있어서, 상기 (c-2)단계의 유입농도데이터의 산정은, (c2-1)제어부가 오염원관리모듈을 제어하여 GIS데이터베이스의 속성데이터베이스로부터 수질예측 지역에 관한 오염원현황 데이터를 수신하는 단계; (c2-2)상기 오염원관리모듈이 상기 수신한 오염원현황데이터가 발생원단위인가 배출원단위인가를 판단하는 단계; (c2-3)상기 단계 (c2-2)에서 판단한 결과에 따라서 배출원단위이면 후술하는 단계 (c2-4)으로 이동하고, 발생원단위이면 오염원관리모듈이 오염발생 부하량을 산정하는 단계; (c2-4)오염원관리모듈이 상기에서 산정된 오염발생 부하량으로부터 오염배출 부하량을 산정하는 단계; (c2-5)오염원관리모듈이 상기에서 산정된 오염배출 부하량에 유달률을 곱함으로써 유달부하량을 산정하는 단계; 및 (c2-6)오염원관리모듈이 상기에서 산정된 유달부하량을 유출량으로 나눔으로써 유입농도를 산정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the inflow concentration data of step (c-2) is calculated by (c2-1) the control unit controls the pollution source management module to receive the pollution source status data on the water quality prediction area from the attribute database of the GIS database step; (c2-2) determining, by the pollutant source management module, whether the received pollutant source data is a generation unit or an emission unit; (c2-3) if the source unit is determined according to the result determined in the step (c2-2), move to step (c2-4) to be described later; and if the source unit, the source control module calculates the load of pollution generation; (c2-4) calculating the pollution discharge load from the pollution generation load calculated by the source management module; (c2-5) the source control module calculating the delivery load by multiplying the pollution discharge load calculated by the delivery rate; And (c2-6) calculating the inflow concentration by dividing the delivered load calculated by the source management module by the outflow amount.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어지지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 본 발명이 속한 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 도면상에서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, and detailed description will be made with reference to the accompanying drawings to help understand the present invention. However, embodiments according to the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more clearly and easily describe the present invention to those skilled in the art. In the drawings like reference numerals refer to like elements.

도 1은 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 담수호관리 시스템의 블록도이다.1 is a block diagram of a freshwater lake management system using the GS according to the present invention.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 담수호관리 시스템은, 사용자가 담수호관리를 위한 환경정보검색, 수문 및 수질오염 예측 결과를 그래픽 화면으로 볼 수 있는 사용자 컴퓨터(5); 상기 사용자 컴퓨터(5)에 그래픽 화면을 제공하기 위한 인터페이스인 GUI(Graphic User Interface); 상기 사용자 컴퓨터(5)에 환경정보검색, 수문 및 수질오염예측 결과에 대한 데이터를 GUI를 통하여 입출력하는 데이터입출력부(15); 사용자가 선택한 지역에 관한 환경정보를 제공할 수 있도록 각종 오염원에 관한 지리적 정보 및 오염원 정보를 예컨데, 지형도, 하천도, 소유역도, 토양도, 행정구역도를 포함하는 데이터베이스 및 점오염원현황, 토지이용현황, 상수도현황, 환경기초시설현황, 하천수질현황를 포함하는 데이터베이스로부터 제공하는 프로그램인 환경정보검색모듈(25); 상기 환경정보검색모듈(25)로부터 선택된 지역에 관한 오염원 현황 정보로부터 오염 및 유달 부하량을 산정하는 프로그램인 오염원관리모듈(30); 상기 오염원관리모듈(30)로부터 추출한 오염 및 유달부하량으로부터 오염원 배출 및 유달부하량을 산정하여 수질을 모델링하는 프로그램인 수질모델링모듈(35); 후술하는 속성DB(45b)로부터 추출한 유역별 유입량, 유역별 필요수량, 유역별 유역물수지에 관한 데이터로부터 오염확산예측을 위한 수문예측을 모델링하는 프로그램인 수문모델링모듈(40); 환경정보검색, 수문 및 수질 예측을 위한 지형도, 하천도, 소유역도, 토양도, 행정구역도 등에 관한 지리적 도형 데이터를 저장하고 있는 도형DB(45a)와, 상기 도형DB(45a)에 저장된 각 도형 데이터에 관한 점오염원현황, 토지이용현황, 상수도현황, 환경기초시설 현황, 하천수질현황 등에 관한 데이터를 저장하고 있는 속성DB(45b)를 포함하는 GIS-DB(45); 및 상기 모든 구성을 제어하여 사용자 컴퓨터(5)로 사용자가 요구한 환경정보검색, 수문 및 수질예측결과를 출력하도록 제어하는 제어부(20);를 포함한다.Referring to Figure 1, the freshwater lake management system using the GS according to the present invention, the user computer (5) that allows the user to view the environmental information search, hydrological and water pollution prediction results for freshwater lake management; A graphical user interface (GUI), which is an interface for providing a graphic screen to the user computer 5; A data input / output unit (15) for inputting / outputting data on environmental information retrieval, hydrological and water pollution prediction results through the GUI to the user computer (5); Geographical and pollutant information on various pollutant sources can be provided to provide environmental information on the user's selected area.For example, databases including topographic maps, river maps, subwatershed plots, soil plots, administrative plots, and point source status and land use. An environmental information retrieval module 25, which is a program provided from a database including a current status, a water supply status, an environmental basic facilities status, and a river water quality status; A pollution source management module 30, which is a program for calculating pollution and delivery loads from pollution source status information on a region selected from the environmental information retrieval module 25; A water quality modeling module (35), which is a program for modeling water quality by estimating the amount of pollutant discharged and delivered from the amount of pollution and delivered load extracted from the pollutant management module 30; A hydrologic modeling module 40 which is a program for modeling a hydrologic prediction for pollution diffusion prediction from data regarding watershed inflow, watershed required water quantity, and watershed watershed balance data extracted from the attribute DB 45b to be described later; Figure DB 45a which stores geographical figure data for topographical maps, river maps, subwatershed plots, soil plots, administrative plots, etc. for environmental information retrieval, hydrology and water quality prediction, and each figure stored in the figure DB 45a. A GIS-DB 45 including an attribute DB 45b which stores data on point source status, land use status, water supply status, environmental foundation status, river water quality status, and the like regarding data; And a control unit 20 for controlling all of the above configurations so as to output the environmental information retrieval, hydrological and water quality prediction results requested by the user to the user computer 5.

상기의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 담수호관리 시스템의 동작 태양에 관하여 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 1 with respect to the operation of the freshwater lake management system using the GS according to the present invention having the above configuration as follows.

먼저, 상기 환경정보검색모듈(25)의 동작에 관하여 설명하면, 사용자는 컴퓨터(5)를 사용하여 자신이 원하는 지역에 관한 예컨데 "소유역도"에 관한 정보를 입수하길 원하면 컴퓨터(5)를 통해 해당 정보를 볼 수 있는 메뉴를 선택한다. 상기 메뉴가 선택되면 해당 명령 데이터는 GUI(10) 및 데이터입출력부(15)를 거쳐서 제어부(20)로 전송된다. 제어부(20)는 상기 명령 데이터를 수신하여 환경정보검색모듈(25)을 구동시키고, 환경정보검색모듈(25)은 사용자가 선택한 지역에 관한 "소유역도" 데이터를 도형DB(45a)로부터 추출하여 데이터입출력부(15)로 출력한다. 데이터입출력부(15)는 제어부(20)의 제어에 따라 "소유역도" 데이터를 GUI(10)를 통하여 사용자 컴퓨터(5)로 전송하고, 사용자는 컴퓨터(5)를 통해 해당 지역에 관한 소유역도를 그래픽 화면으로 볼 수 있다.First, the operation of the environmental information retrieval module 25 will be described. The user may use the computer 5 to obtain information about a desired area, for example, "owner weight map" through the computer 5. Select the menu to see the information. When the menu is selected, the command data is transmitted to the controller 20 via the GUI 10 and the data input / output unit 15. The control unit 20 receives the command data to drive the environment information search module 25, and the environment information search module 25 extracts "owning power factor" data about the region selected by the user from the figure DB 45a. Output to the data input / output unit 15. The data input / output unit 15 transmits "owner weight chart" data to the user computer 5 through the GUI 10 under the control of the control unit 20, and the user transmits a subwatershed chart related to the corresponding area through the computer 5. You can see the graphic screen.

또한, 사용자가 해당 지역의 "소유역도" 에관한 예컨데 "점오염원현황"에 관한 정보를 입수하고 싶다면, 컴퓨터(5)를 통하여 해당 지역에 관한 "점오염원현황" 정보를 보기 위한 메뉴를 선택한다. 상기 메뉴가 선택되면 해당 명령 데이터는 GUI(10) 및 데이터입출력부(15)를 거쳐서 제어부(20)로 전송된다. 제어부(20)는 상기 명령 데이터를 수신하여 환경정보검색모듈(25)을 구동시키고, 환경정보검색모듈(25)은 사용자가 선택한 지역의 "소유역도"에 관한 "점오염원현황" 데이터를 GIS-DB(45)의 속성DB(45b)로부터 추출하여 데이터입출력부(15)로 출력한다. 데이터입출력부(15)는 제어부(20)의 제어에 따라 "점오염원현황" 데이터를 GUI(10)를 통하여 사용자 컴퓨터(5)로 전송하고, 사용자는 컴퓨터(5)를 통해 해당 지역에 관한 "점오염원 현황"을 그래픽 화면으로 볼 수 있다.In addition, if the user wants to obtain information regarding the "own pollutant" of the region, for example, the "point source status", the user selects a menu for viewing the "point source status" information about the region through the computer 5. . When the menu is selected, the command data is transmitted to the controller 20 via the GUI 10 and the data input / output unit 15. The control unit 20 receives the command data to drive the environmental information retrieval module 25, and the environmental information retrieval module 25 collects "point source status" data relating to the "owning power factor" of the region selected by the user. It extracts from the attribute DB 45b of the DB 45, and outputs it to the data input / output part 15. FIG. The data input / output unit 15 transmits the "point source status" data to the user computer 5 through the GUI 10 under the control of the controller 20, and the user transmits " "Point source status" can be viewed graphically.

그리고, 상기 오염원관리모듈(30)이 수질 모델링을 위한 오염 부하량 및 유달 부하량을 산정하는 동작에 대해 설명하면, 오염원관리모듈(30)은 수질 모델링을 위해 제어부(20)에 제어에 따라 상기 GIS-DB(45)의 도형DB(45a) 및 속성DB(45b)로부터의 원하는 지역의 오염원현황 데이터를 독출하여 발생원단위인가 배출원단위인가를 판단하고, 발생원단위이면 오염 발생부하량을 산정하고 여기에 배출률을 곱함으로써 오염 배출부하량을 산정한다. 상기에서 배출원단위이면 배출률을 곱하지 않고 그대로 배출 부하량을 산정하면 된다. 그리고, 유달부하량은 수질모델링을 위한 입력자료인 유입농도를 위한 기초 데이터로서, 배출부하량에 유달율을 곱하여 구한다. 즉, 상기 오염원관리모듈(30)은 상기에서 구한 배출 부하량에 유달율을 곱하여유달부하량을 산출한다. 이렇게 해서 유달부하량이 구해지고, 유달부하량을 유출량으로 나누게 되면 유입농도를 구할 수 있다.In addition, when the pollutant source management module 30 calculates the pollutant load and the delivery load for water quality modeling, the pollutant source management module 30 controls the GIS- according to the control of the control unit 20 for the water quality modeling. The source status data of the desired area is read from the figure DB 45a and the attribute DB 45b of the DB 45 to determine whether it is a generation unit or an emission unit, and if it is a generation unit, the pollution generation load is calculated and the discharge rate is calculated here. Estimate the pollutant discharge load by multiplying. In the above-described discharge unit, the discharge load may be calculated as it is without multiplying the discharge rate. In addition, the delivered load is the basic data for the inflow concentration, which is an input data for water quality modeling, and is obtained by multiplying the discharge load by the delivery rate. That is, the pollution source management module 30 calculates the delivery load by multiplying the discharge load by the delivery rate. In this way, the delivered load is obtained, and dividing the delivered load by the outflow yields the inflow concentration.

또한, 상기 수문모델링모듈(40)의 동작에 관하여 설명하면, 사용자가 원하는 지역에 관한 적합한 수문 예측에 관한 모델링 메뉴를 선택하면, 상기 수문모델링모듈(40)은 GIS-DB(45)의 도형DB(45a) 및 속성DB(45b)로부터 전체유역데이터, 소유역 데이터, 기상데이터, 도수유입량 데이터, 도수유입량 분배율 데이터, 실측유출량 데이터를 독출하여 이로부터 유역 특성에 적합한 수문을 모델링하여 그 결과를 제어부(20)의 제어에 따라 데이터입출력부(15) 및 GUI(10)를 거쳐 사용자 컴퓨터(5)에 테이블 및 그래프로 디스플레이한다.In addition, when the operation of the hydrological modeling module 40 is described, when the user selects a modeling menu regarding hydrologic prediction for a desired region, the hydrological modeling module 40 is a figure DB of the GIS-DB 45. The total watershed data, the subwatershed data, the weather data, the tap water flow rate data, the tap water flow rate distribution rate data, and the measured flow rate data are read from the 45a and the attribute DB 45b, and the hydrologic data corresponding to the watershed characteristics are modeled, and the result is controlled by the control unit. 20 is displayed in a table and a graph on the user computer 5 via the data input / output unit 15 and the GUI 10 under the control of 20).

또한, 상기 수질모델링모듈(35)의 동작에 관하여 설명하면, 사용자가 원하는 지역에 관한 수질 예측에 관한 모델링 메뉴를 선택하면, 상기 수질모델링모듈(35)은 상기 오염원관리모듈(30)에서 구한 유입농도 및 상기 수문모델링모듈(40)의 수문모델링 결과를 이용하여 하천수질모델과 호소수질모델을 모델링한다. 즉, 수질모델링모듈(35)은 오염원관리모듈(30)로부터 출력된 유입농도 데이터 및 수문모델링모듈(40)의 수문모델링에 따른 유출량, 취수량 등으로부터 소정연산을 수행하여 하천 및 호소의 수질 모델링을 한다. 이렇게 모델링된 데이터는 제어부(20)의 제어에 따라 데이터입출력부(15) 및 GUI(10)를 거쳐 사용자 컴퓨터(5)에 테이블 및 그래프로 디스플레이된다.In addition, when the operation of the water quality modeling module 35 is described, when the user selects a modeling menu regarding water quality prediction for a desired region, the water quality modeling module 35 is obtained from the pollution source management module 30. The river water quality model and the lake water quality model are modeled using the concentration and the hydrologic modeling results of the hydrologic modeling module 40. That is, the water quality modeling module 35 performs a predetermined operation from the inflow concentration data output from the pollutant source management module 30 and the amount of inflow and intake according to the hydrologic modeling of the hydrological modeling module 40 to perform water quality modeling of streams and lakes. do. The modeled data is displayed as a table and a graph on the user computer 5 via the data input / output unit 15 and the GUI 10 under the control of the controller 20.

상기의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법을 도2 및 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The freshwater lake management method using GIS according to the present invention having the above configuration will be described with reference to FIGS. 2 and 6.

도 2는 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법 중 환경정보를 검색하는 방법에 관한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method for retrieving environmental information among freshwater lake management methods using GIS according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법 중 오염 및 유달 부하량을 산출하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 3 is a flow chart for explaining a method for calculating the pollution and delivery load in freshwater lake management method using the GS according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법 중 수문예측 모델링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a hydrological prediction modeling method of the freshwater lake management method using the GS according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법 중 수질예측 모델링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a water quality prediction modeling method of the freshwater lake management method using the GS according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법에 의해 모델링된 수질예측화면의 예시도이다.6 is an exemplary view of a water quality prediction screen modeled by the freshwater lake management method using the GS according to the present invention.

도 2를 참조하여 사용자가 원하는 환경정보를 검색하는 방법에 관하여 설명하면, 사용자가 컴퓨터(5)를 사용하여 자신이 원하는 지역에 관한 환경정보검색을 선택한다(S100). 상기에서 사용자가 원하는 지역의 "하천도"를 선택했다고 한다면, 제어부(20)는 환경정보검색모듈(25)을 제어하여 GIS-DB(45)의 도형DB(45a)를 검색하여 선택한 지역에 관한 "하천도" 데이터를 독출한다(S200). 제어부(20)는 상기 환경정보검색모듈(25)이 독출한 "하천도" 데이터를 데이터입출력부(15) 및 GUI(10)를 통하여 사용자 컴퓨터(5)로 전송하고, 상기 데이터는 컴퓨터(5) 화면에 디스플레이된다(S300). 제어부(20)는 사용자 컴퓨터(5)로부터 상기 선택 도형에 대한 속성정보검색의 선택을 수신하였는가를 판단한다(S400). 상기 단계 S400에서 사용자가 속성정보검색을 선택하지 않았으면 환경정보검색은 종료되고, 사용자가 속성정보검색 예컨데, 상기 선택 도형인 "하천도"에 관한 "상수도 현황"을 선택하였으면, 제어부(20)는 환경정보검색모듈(25)을 제어하여 GIS-DB(45)의 속성DB(45b)로부터 "하천도"에 관한 "상수도 현황" 데이터를 독출한다(S500). 제어부(20)는 상기 환경정보검색모듈(25)이 독출한 "상수도 현황" 데이터를 데이터입출력부(15) 및 GUI(10)를 통하여 사용자 컴퓨터(5)로 전송하고, 상기 데이터는 컴퓨터(5) 화면에 디스플레이된다(S600). 상기와 같은 동작을 거치게 되면 사용자는 자신이 원하는 지역에 관한 도형 및 속성정보를 그래프 및 도표로서 화면을 통하여 볼 수 있다.Referring to FIG. 2, a method of searching for environmental information desired by a user is described. The user selects an environmental information search for a region desired by the user using the computer 5 (S100). If the user selects the "river map" of the desired area, the control unit 20 controls the environment information search module 25 to search the figure DB 45a of the GIS-DB 45 for the selected area. Read the "river" data (S200). The control unit 20 transmits the "river map" data read by the environmental information retrieval module 25 to the user computer 5 through the data input / output unit 15 and the GUI 10, and the data is transmitted to the computer 5. ) Is displayed on the screen (S300). The controller 20 determines whether the selection of the attribution information search for the selected figure is received from the user computer 5 (S400). If the user has not selected the attribute information search in step S400, the environmental information search is terminated, and the user searches for the attribute information. For example, if the user selects "the current state of waterworks" with respect to the selected figure "river", the controller 20 Controls the environmental information retrieval module 25 to read the "water supply status" data relating to "river" from the attribute DB 45b of the GIS-DB 45 (S500). The control unit 20 transmits the "water supply status" data read by the environmental information retrieval module 25 to the user computer 5 through the data input / output unit 15 and the GUI 10, and the data is transmitted to the computer 5. ) Is displayed on the screen (S600). After the operation as described above, the user can view the figure and the attribute information of the area desired by the user as a graph and a chart on the screen.

또한, 도 3을 참조하여 오염 및 유달 부하량을 산정하는 방법에 관하여 설명하면, 상기 단계 S500에서 환경정보검색모듈(25)이 독출한 사용자 선택 지역에 관한 오염관련 속성데이터를 제어부(20)는 오염원관리모듈(30)을 제어하여 수신한다(S700). 오염원관리모듈(30)은 상기 오염관련 속성데이터가 발생원단위인가 배출원단위인가를 판단한다(S800). 상기 단계 S800에서 판단한 결과에 따라서 배출원단위이면 후술하는 단계 S1000으로 이동하고, 발생원단위이면 오염원관리모듈(30)은 오염발생 부하량을 산정한다(S900). 오염원관리모듈(30)은 상기에서 산정된 오염발생 부하량으로부터 오염배출 부하량을 산정한다(S1000). 오염원관리모듈(30)은 상기에서 산정된 오염배출 부하량에 유달률을 곱함으로써 유달부하량을 산정한다(S1100). 오염원관리모듈(30)은 상기에서 산정된 유달부하량을 유출량으로 나눔으로써 유입농도를 산정한다(S1200). 상기와 같은 동작을 거치게 되면 사용자가 선택한 지역에 관한 유달부하량 및 유입농도를 산정할 수 있다.In addition, referring to FIG. 3, a method of calculating pollution and delivery loads is described. In step S500, the controller 20 stores pollution-related attribute data about a user selection area read by the environment information search module 25. Control and receive the management module 30 (S700). The pollution source management module 30 determines whether the pollution-related attribute data is a generation unit or an emission unit (S800). According to the result determined in step S800, if the discharge source unit is moved to step S1000 to be described later, if the source unit pollution source management module 30 calculates the pollution generation load (S900). The pollution source management module 30 calculates the pollution discharge load from the pollution generation load calculated above (S1000). The pollution source management module 30 calculates the delivery load by multiplying the delivery rate by the pollution discharge load calculated above (S1100). The pollution source management module 30 calculates the inflow concentration by dividing the estimated delivery load by the outflow amount (S1200). Through the above operation, it is possible to calculate the delivery load and the inflow concentration for the region selected by the user.

그리고 도 4를 참조하여 사용자가 선택한 지역에 관한 수문예측 모델링 방법에 관하여 설명하면, 사용자는 컴퓨터(5)를 사용하여 수문예측을 원하는 지역을 선택한다(S1300). 제어부(20)는 수문모델링모듈(40)을 제어하여 사용자가 선택한 지역의 수문 예측을 위한 속성 데이터인 전체유역데이터, 소유역데이터, 기상데이터, 도수유입량데이터, 도수유입량분배율데이터, 실측유출량데이터를 GIS-DB(45)의 속성DB(45b)로부터 독출한다(S1400). 수문모델링모듈(40)은 독출한 데이터를 수신하여 소정연산을 거쳐 수문을 모델링한다(S1500). 수문모델링모듈(40)은 모델링한 수문예측데이터를 데이터입출력부(15) 및 GUI(10)를 거쳐서 사용자 컴퓨터(5)에 디스플레이한다(S1600). 상기와 같은 동작을 거치게 되면 사용자는 원하는 지역에 관한 수문예측모델링 결과를 그래프 및 도표로서 화면을 통하여 볼 수 있다.Referring to FIG. 4, a hydrologic prediction modeling method for a region selected by a user is described. In operation S1300, the user selects a region for which a hydrological prediction is desired using the computer 5. The control unit 20 controls the hydrologic modeling module 40 to GIS the total watershed data, the subwatershed data, the weather data, the water inflow data, the water inflow distribution data, and the measured outflow data, which are attribute data for predicting the hydrology of the region selected by the user. It reads out from attribute DB 45b of DB45 (S1400). The hydrological modeling module 40 receives the read data and models the hydrological surface through a predetermined operation (S1500). The hydrological modeling module 40 displays the modeled hydrologic prediction data on the user computer 5 via the data input / output unit 15 and the GUI 10 (S1600). Through the above operation, the user can view the hydrologic prediction modeling result of the desired area through a screen as a graph and a chart.

마지막으로 도 5 및 도 6을 참조하여 사용자가 원하는 지역에 관한 수질예측 모델링 방법에 관하여 설명하면, 예컨데, 사용자가 동진강유역에 관한 수질예측 모델링을 한다면, 사용자는 컴퓨터(5)를 사용하여 수질예측을 원하는 지역으로서 "동진강유역"을 선택한다(S1700). 제어부(20)는 수질모델링모듈(35)을 제어하여 사용자가 선택한 "동진강유역"의 수질 예측을 위한 속성 데이터인 유입농도데이터, 유출량데이터, 취수량데이터 중 유입농도데이터는 오염원관리모듈(30)로부터 유출량, 취수량 데이터는 GIS-DB(45)의 속성DB(45b)로부터 독출한다(S1800). 수질모델링모듈(35)은 독출한 데이터를 수신하여 소정연산을 거쳐 수질을 모델링한다(S1900). 수질모델링모듈(35)은 모델링한 수질예측데이터를 데이터입출력부(15) 및 GUI(10)를 거쳐서 사용자 컴퓨터(5)에 디스플레이한다(S2000). 상기와 같은 동작을 거치게 되면 사용자는 "동진강유역"에 관한 수문예측모델링 결과를 도 6과 같이 그래프 및도표로서 화면을 통하여 볼 수 있다.Finally, referring to FIGS. 5 and 6, a water quality prediction modeling method for a region desired by a user is described. For example, if a user performs water quality prediction modeling on the Dongjin River Basin, the user may use a computer 5 to predict the water quality. Select the "Dongjin River Basin" as the desired area (S1700). The control unit 20 controls the water quality modeling module 35 so that the inflow concentration data, the outflow data, and the intake concentration data, which are attribute data for predicting the water quality of the "Dongjin River Basin" selected by the user, from the pollution source management module 30. The outflow amount and the intake amount data are read out from the attribute DB 45b of the GIS-DB 45 (S1800). The water quality modeling module 35 receives the read data and models the water quality through a predetermined operation (S1900). The water quality modeling module 35 displays the modeled water quality prediction data on the user computer 5 via the data input / output unit 15 and the GUI 10 (S2000). After the operation as described above, the user can view the hydrologic prediction modeling results regarding the "Dongjin River Basin" through a screen as a graph and a diagram as shown in FIG.

상기의 모든 구성 및 단계를 거치게 되면 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 담수호관리 시스템 및 방법이 구현함에 있어서, 사용자는 자신이 원하는 지역에 관한 수문 및 수질 예측을 할 수 있다.Through all the above configurations and steps, in implementing the freshwater lake management system and method using GIS according to the present invention, the user can predict the water quality and water quality of the desired area.

이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 하지만, 본 발명의 실시예들은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 하기되는 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.In the above described with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention in detail. However, embodiments of the present invention may be variously modified or applied by those skilled in the art, the scope of the technical idea according to the present invention should be determined by the claims below. will be.

본 발명의 일측면에 따르면, 담수호 관리를 위한 GIS 기반의 모델링 지원체계를 정립함으로서 담수호 관련 농업용수의 수질관리를 위한 오염원 데어터의 체계적인 정리와 관리 및 보존에 기여할 수 있다.According to an aspect of the present invention, by establishing a GIS-based modeling support system for freshwater lake management can contribute to the systematic cleanup, management and preservation of pollutant data for water quality management of freshwater lake-related agricultural water.

본 발명의 다른 측면에 따르면, GIS기반의 데이터베이스에 저장된 오염원 정보는 수문모델링에 의해 수계내 오염 확산을 예측하고, 하천 및 호소내에 부하되는 수질예측을 위한 수질모델링 지원이 가능하다.According to another aspect of the present invention, the pollution source information stored in the GIS-based database predicts the spread of pollution in the water system by hydrologic modeling, and supports the water quality modeling for the water quality prediction loaded in the streams and lakes.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, GIS 기반의 편리한 모델링 환경을 제공함으로써 모델실행을 위한 과정을 단순화시키고, 모델실행 결과를 확인하는데 있어 간편한 방법을 제공해 줌으로써 보다 체계적인 담수호 관리 방법을 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, by providing a convenient GIS-based modeling environment, it is possible to provide a more systematic freshwater lake management method by simplifying the process for model execution, and by providing a simple method for checking the model execution results.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, GIS기반의 모델링을 통해 수질오염을 예측함으로써, 지역 특성에 적합한 수질개선 대책방안의 적용이 가능할 것으로 기대되고, 이러한 결과를 바탕으로 유역의 오염원 관리, 수질현황 파악 및 수질오염 방지대책을 수립하여 담수호의 수질을 효과적으로 개선할 수 있을 것이다.According to another aspect of the present invention, by predicting the water pollution through GIS-based modeling, it is expected that it is possible to apply the measures to improve the water quality suitable for the local characteristics, based on the results of the management of pollutants in the watershed, grasp the water quality status And water pollution prevention measures can be established to effectively improve the water quality of freshwater lakes.

Claims (6)

지역 환경에 관한 정보가 구축된 GIS데이터베이스를 바탕으로 담수호의 수질을 관리하는 시스템에 있어서,In the system that manages the water quality of freshwater lakes based on the GIS database in which information about the local environment is established, 사용자 컴퓨터에 그래픽 화면을 제공하기 위한 인터페이스를 제공하는 GUI;A GUI providing an interface for providing a graphical display to a user computer; 상기 사용자 컴퓨터에 환경정보검색, 수문 및 수질오염예측 결과에 대한 데이터를 GUI를 통하여 입출력하는 데이터입출력부;A data input / output unit for inputting / outputting data on environmental information retrieval, hydrological and water pollution prediction results to the user computer through a GUI; 담수호 관리를 위한 지형도, 하천도, 소유역도, 토양도, 행정구역도 등에 관한 지리적 도형 데이터를 저장하고 있는 도형에이타베이스 및 상기 도형데이터베이스에 저장된 각 도형 데이터에 관한 점오염원현황, 토지이용현황, 상수도현황, 환경기초시설 현황, 하천수질현황 등에 관한 데이터를 저장하고 있는 속성데이터베이스를 포함하는 GIS데이터베이스;Point source status, land use status, water supply for geometries and geography data for topographical maps, river maps, subwatersheds, soil maps, administrative plots, etc. A GIS database including an attribute database that stores data on current status, environmental infrastructure status, and river water quality; 상기 GIS데이터베이스에 저장된 도형데이터 및 속성데이터로부터 사용자가 선택한 지역에 관한 환경정보를 제공하는 프로그램인 환경정보검색모듈;An environment information retrieval module, which is a program for providing environment information on a region selected by a user from figure data and attribute data stored in the GIS database; 상기 환경정보검색모듈로부터 선택된 지역에 관한 속성데이터의 오염원 현황 데이터로부터 오염 및 유달 부하량을 산정하는 프로그램인 오염원관리모듈;A pollution source management module, which is a program for calculating pollution and delivery loads from pollution source status data of attribute data of a region selected from the environmental information retrieval module; 상기 오염원관리모듈로부터 추출한 오염 및 유달부하량으로부터 수질 모델링하는 프로그램인 수질모델링모듈;A water quality modeling module, which is a program for modeling water quality from the pollution and the amount of suspended loads extracted from the pollution source management module; 상기 GIS데이터베이스의 속성데이터로부터 추출한 유역별 유입량, 유역별 필요수량, 유역별 유역물수지에 관한 데이터로부터 오염확산예측을 위한 수문예측을모델링하는 프로그램인 수문모델링모듈; 및A hydrologic modeling module, which is a program for modeling a hydrologic prediction for pollution diffusion prediction from data on watershed inflow, watershed required quantity, and watershed water balance extracted from attribute data of the GIS database; And 상기 모든 구성을 제어하여 사용자 컴퓨터로 사용자가 요구한 환경정보검색, 수문 및 수질예측 결과를 출력하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지아이에스를 이용한 담수호관리 시스템.And a controller for controlling all the configurations to output the environmental information search, the hydrological and the water quality prediction results requested by the user to the user's computer. 제1항에 있어서, 상기 속성데이터베이스는,The method of claim 1, wherein the attribute database, 사용자가 선택한 지역의 전체유역데이터, 소유역데이터, 기상데이터, 도수유입량데이터, 도수유입량분배율데이터, 실측유출량데이터, 유출량데이터, 취수량데이터 등을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지아이에스를 이용한 담수호관리 시스템.Freshwater lake management system using GIS, characterized in that it further comprises the total watershed data, subwatershed data, weather data, water inflow data, water inflow rate distribution data, measured flow rate data, runoff data, water intake data of the area selected by the user. 지역 환경에 관한 정보가 구축된 GIS데이터베이스를 바탕으로 담수호의 수질을 관리하는 방법에 있어서,In the method of managing the water quality of freshwater lakes based on the GIS database in which information about the local environment is established, (a1)사용자 자신이 원하는 지역에 관한 환경정보검색의 선택을 수신하는 단계;(a1) receiving a selection of environment information retrieval regarding a region desired by the user himself; (a2)제어부가 환경정보검색모듈을 제어하여 GIS데이터베이스의 도형데이터베이스를 검색하여 선택한 지역에 관한 도형 데이터를 독출하는 단계;(a2) controlling, by the controller, the environment information retrieval module to search the figure database of the GIS database to read figure data of the selected region; (a3)제어부가 상기 환경정보검색모듈이 독출한 도형 데이터를 데이터입출력부 및 GUI를 통하여 사용자 컴퓨터로 전송하여 화면에 디스플레이하는 단계;(a3) a control unit transmitting figure data read by the environment information retrieval module to a user computer through a data input / output unit and a GUI to display on a screen; (a4)제어부가 사용자 컴퓨터로부터 상기 선택 지역에 대한 속성정보검색의선택을 수신하였는가를 판단하는 단계;(a4) determining, by the control unit, whether the selection of the attribution information search for the selected area is received from the user computer; (a5)상기 단계 (a4)에서 사용자가 속성정보검색을 선택하였으면 제어부가 환경정보검색모듈을 제어하여 GIS데이터베이스의 속성데이터베이스로부터 선택 지역에 관한 속성 데이터를 독출하는 단계; 및(a5) if the user selects the attribute information search in the step (a4), the control unit controls the environment information search module to read attribute data of the selected region from the attribute database of the GIS database; And (a6)제어부가 상기 환경정보검색모듈이 독출한 속성 데이터를 데이터입출력부 및 GUI를 통하여 사용자 컴퓨터로 전송하여 화면에 디스플레이하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법.and (a6) a control unit transmitting the attribute data read by the environmental information retrieval module to a user computer through a data input / output unit and a GUI, and displaying the attribute data on the screen. 지역 환경에 관한 정보가 구축된 GIS데이터베이스를 바탕으로 담수호의 수질을 관리하는 방법에 있어서,In the method of managing the water quality of freshwater lakes based on the GIS database in which information about the local environment is established, (b1)사용자의 수문예측을 원하는 지역의 선택을 수신하는 단계;(b1) receiving a selection of an area for which a user is to be hydrographed; (b2)제어부가 수문모델링모듈을 제어하여 사용자가 선택한 지역의 수문 예측을 위한 속성 데이터인 전체유역데이터, 소유역데이터, 기상데이터, 도수유입량데이터, 도수유입량분배율데이터, 실측유출량데이터를 GIS데이터베이스의 속성데이터베이스로부터 독출하는 단계;(b2) The control unit controls the hydrologic modeling module to convert the total watershed data, subwatershed data, meteorological data, water inflow data, water inflow distribution data, and measured outflow data into the GIS database. Reading from a database; (b3)상기 수문모델링모듈이 독출한 데이터를 수신하여 소정연산을 거쳐 수문을 모델링하는 단계; 및(b3) receiving the data read by the hydrological modeling module and modeling the hydrological surface through a predetermined operation; And (b4)상기 수문모델링모듈이 제어부의 제어에 따라 모델링한 수문예측데이터를 데이터입출력부 및 GUI를 거쳐서 사용자 컴퓨터에 디스플레이하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법.(b4) displaying the hydrologic prediction data modeled by the hydrologic modeling module under the control of the controller on a user computer through a data input / output unit and a GUI; and a freshwater lake management method using GIS. 지역 환경에 관한 정보가 구축된 GIS데이터베이스를 바탕으로 담수호의 수질을 관리하는 방법에 있어서,In the method of managing the water quality of freshwater lakes based on the GIS database in which information about the local environment is established, (c1)사용자의 수질예측을 원하는 지역의 선택을 수신하는 단계;(c1) receiving a selection of a region where water quality prediction of the user is desired; (c2)제어부가 수질모델링모듈을 제어하여 사용자가 선택한 지역의 수질 예측을 위한 속성 데이터인 유입농도데이터, 유출량데이터, 취수량데이터 중 유입농도데이터는 오염원관리모듈로부터 유출량, 취수량 데이터는 GIS데이터베이스의 속성데이터베이스로부터 독출하는 단계;(c2) The control unit controls the water quality modeling module so that the inflow concentration data, the inflow concentration data, the inflow concentration data among the inflow concentration data, the outflow data, and the intake volume data for the water quality prediction of the area selected by the user, the outflow volume from the pollution control module, and the intake data are the attributes of the GIS database. Reading from a database; (c3)수질모델링모듈이 독출한 데이터를 수신하여 소정연산을 거쳐 수질을 모델링하는 단계; 및(c3) receiving water read by the water quality modeling module and modeling water quality through a predetermined operation; And (c4)수질모델링모듈이 모델링한 수질예측데이터를 제어부의 제어에 따라 데이터입출력부 및 GUI를 거쳐서 사용자 컴퓨터에 디스플레이하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법.(c4) displaying the water quality prediction data modeled by the water quality modeling module on a user computer through a data input / output unit and a GUI under the control of a controller. 제 5항에 있어서, 상기 (c-2)단계의 유입농도데이터의 산정은,The method of claim 5, wherein the calculation of the inflow concentration data of the step (c-2), (c2-1)제어부가 오염원관리모듈을 제어하여 GIS데이터베이스의 속성데이터베이스로부터 수질예측 지역에 관한 오염원현황 데이터를 수신하는 단계;(c2-1) the control unit controlling the pollution source management module to receive the pollution source status data regarding the water quality prediction area from the attribute database of the GIS database; (c2-2)상기 오염원관리모듈이 상기 수신한 오염원현황데이터가 발생원단위인가 배출원단위인가를 판단하는 단계;(c2-2) determining, by the pollutant source management module, whether the received pollutant source data is a generation unit or an emission unit; (c2-3)상기 단계 (c2-2)에서 판단한 결과에 따라서 배출원단위이면 후술하는단계 (c2-4)으로 이동하고, 발생원단위이면 오염원관리모듈이 오염발생 부하량을 산정하는 단계;(c2-3) if the discharge source unit is determined according to the result determined in the step (c2-2), the process moves to step (c2-4) to be described later; (c2-4)오염원관리모듈이 상기에서 산정된 오염발생 부하량으로부터 오염배출 부하량을 산정하는 단계;(c2-4) calculating the pollution discharge load from the pollution generation load calculated by the source management module; (c2-5)오염원관리모듈이 상기에서 산정된 오염배출 부하량에 유달률을 곱함으로써 유달부하량을 산정하는 단계; 및(c2-5) the source control module calculating the delivery load by multiplying the pollution discharge load calculated by the delivery rate; And (c2-6)오염원관리모듈이 상기에서 산정된 유달부하량을 유출량으로 나눔으로써 유입농도를 산정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지아이에스를 이용한 담수호관리 방법.(c2-6) source control module for calculating freshwater inflow concentration by dividing the estimated delivery load by the outflow amount; freshwater lake management method using GIS comprising a.
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