KR20160044790A - Group management method for hydraulic and water quality model, and recording medium storing program for executing the same, and recording medium storing program for executing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수리수질 모형 연계 운영 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기상모형의 결과는 유역유출모형의 입력 자료로, 유역유출모형의 결과자료는 수리수질모형의 입력 자료로 연계하여 작동 가능한 수리수질 모형 연계 운영 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램에 관한 것이다.
The present invention relates to a water quality model linkage management method, a recording medium storing a program for implementing the method, and a computer program stored in a medium for implementing the same. More specifically, the result of the weather model is input data of a watershed runoff model, The result data of the watershed runoff model is related to the operation method of the water quality model linkage which can be linked to the input data of the water quality model, the recording medium storing the program for implementing the water quality model, and the computer program stored in the medium for implementing the water quality model.
홍수해석, 수질관리, 수질예보 등을 위하여 기상, 유역, 저수지, 하천에 각각 특화된 기상모형, 유역유출모형 및 수리수질모형(하천모형 및 저수지모형)을 운영 할 필요가 있다. It is necessary to operate a meteorological model, a watershed runoff model, and a water quality model (river model and reservoir model) specific to weather, watershed, reservoir, and river for flood analysis, water quality management, and water quality forecasting.
이러한 기상모형, 유역유출모형 및 수리수질모형은 서로 연관성이 있음에도 불구하고, 각 모형의 입력 측면에서 각 모형의 입력 자료들은 모형마다 자료 단위, 시간 등의 자료형식이 다르기 때문에, 연계가 불가능한 단점이 있다.Although the meteorological model, the watershed runoff model, and the water quality model are related to each other, input data of each model in the input side of each model have different data formats such as data unit and time, have.
예를 들어, 모형의 출력 측면에서는 모형마다 출력자료 형태가 텍스트, 표, 이미지, 또는 이진파일 등의 이질성이 있고, 자료의 포맷이 모두 달라 타 모형의 입력 자료로 활용할 수 없는 문제점이 있다.
For example, in terms of the output of the model, there is a heterogeneity in the output data type for each model such as text, table, image, or binary file, and the format of data is different.
한국공개특허 [10-2004-0104008]에서는 담수호 관리를 위한 지아이에스 기반의 수질모델링 방법이 개시되어 있다.
Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2004-0104008 discloses a water quality modeling method based on geo-essence for the management of fresh water lake.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 홍수해석, 수질관리, 수질예보 등을 위하여 기상, 유역, 저수지, 하천에 각각 특화된 기상모형, 유역유출 모형 및 수리수질모형을 연계운영하기 위한 것으로, 기상 모형의 결과는 유역유출모형의 입력 자료로, 유역유출모형의 결과자료는 수리수질모형의 입력 자료로 연계하여 작동 가능한 수리수질 모형 연계 운영 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a meteorological model, a watershed model, The results of the meteorological model are input data of the watershed runoff model. The result data of the watershed runoff model are linked to the input data of the hydraulic water quality model, A recording medium on which a program for implementing the invention is stored, and a computer program stored in the medium for implementing the same.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법은, 컴퓨터를 포함하는 연산처리수단에 의하여 실행되는 프로그램 형태로 이루어지는 수리수질 모형 연계 운영 방법에 있어서, 미리 결정된 시나리오에 따라, 기상 관련 데이터를 입력받는 기상데이터입력 단계(S11); 상기 기상 관련 데이터를 기반으로, 기상모형에 특화된 기상입력자료를 생성하는 제1가공 단계(S12); 상기 기상입력자료를 기반으로, 기상모형을 생성하는 기상모의수행 단계(S13); 상기 기상모형에 따른 기상결과물을 출력하는 기상결과처리 단계(S14); 미리 결정된 시나리오에 따라, 수리수질 데이터를 입력받는 수리수질데이터입력 단계(S21); 상기 기상결과물 및 수리수질 데이터를 기반으로, 유역유출모형에 특화된 유역유출입력자료를 생성하는 제2가공 단계(S22); 상기 유역유출입력자료를 기반으로, 유역유출모형을 생성하는 유역유출모의수행 단계(S23); 및 상기 유역유출모형에 따른 유역유출결과물을 출력하는 유역유출결과처리 단계(S24);를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for operating a model of a repaired water quality model, the method comprising the steps of: A weather data input step (S11) for inputting weather-related data according to the determined scenario; A first processing step (S12) of generating weather input data specialized for the weather model, based on the weather related data; A meteorological simulation step (S13) of generating a meteorological model based on the meteorological input data; A meteorological result processing step (S14) of outputting a meteorological result according to the meteorological model; A water quality data input step (S21) for receiving the water quality data according to a predetermined scenario; A second processing step (S22) of generating basin runoff input data specialized for the watershed runoff model based on the meteorological result and the water quality data; Performing a watershed run simulation (S23) to generate a watershed runoff model based on the watershed runoff input data; And a watershed outflow processing step (S24) of outputting a watershed outflow result according to the watershed outflow model.
또한, 상기 기상 관련 데이터는 운량, 이슬점온도, 증발산량, 강우량, 태양복사열, 기온, 풍속 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.Further, the gas-phase-related data is at least one selected from cloudiness, dew point temperature, evapotranspiration amount, rainfall amount, solar radiation heat, air temperature and wind speed.
또, 상기 수리수질 데이터는 수문입력자료 및 수질입력자료를 포함하며, 상기 수문입력자료는 하수처리장 유출량, 취수량 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하고, 상기 수질입력자료는 BOD, DO, NO3, ORC, ORN, ORP, PO4, TAM 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The water quality data may include at least one of a hydrological input data and a water quality input data, and the hydrological input data may be at least one selected from a sewage treatment plant run-off amount and a water intake amount. , ORC, ORN, ORP, PO4, and TAM.
또한, 상기 기상결과처리 단계(S14)는 특정 지역에서의 강우 및 기상 항목별로 기상결과물이 출력되는 것을 특징으로 한다.The meteorological result processing step (S14) is characterized in that meteorological results are output for each of the rainfall and meteorological items in a specific area.
또, 상기 유역유출모의수행 단계(S23) 이후에, 상기 기상결과물 및 유역유출결과물을 기반으로, 하천모형에 특화된 하천입력자료 또는 저수지모형에 특화된 저수지입력자료를 생성하는 제3가공 단계(S31); 상기 하천입력자료 또는 저수지입력자료를 기반으로, 하천모형 또는 저수지모형을 생성하는 수리수질모의수행 단계(S32); 및 상기 하천모형 또는 저수지모형에 따른 수리수질결과물을 출력하는 수리수질결과처리 단계(S33);를 더 포함한다.A third processing step (S31) for generating river input data specialized for the river model or reservoir input data specialized for the reservoir model based on the meteorological result and the watershed output result after performing the watershed run simulation (S23) ; A water quality simulation step (S32) of generating a river model or a reservoir model based on the river input data or the reservoir input data; And a water quality result processing step (S33) for outputting the water quality result according to the river model or the reservoir model.
또한, 상기 하천입력자료는 지형단면자료, 브랜치 유량의 오염자료, 지류 유입유량의 오염자료, 기상자료, 강우자료, 브랜치 유입량자료, 브랜치 방류량자료, 지류 유입량자료, 브랜치 유입수 온도자료 및 지류 유입수 온도자료 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the above-mentioned stream input data includes geographical cross-sectional data, contamination data of branch flow, contamination data of river flow, meteorological data, rainfall data, branch inflow data, branch discharge data, branch flow data, branch inflow water temperature data, And at least one selected from the data.
또, 상기 저수지입력자료는 경계격자의 위치와 흐름방향을 기술한 자료, 격자의 제원, Z층 개수, 지형형상을 기술한 자료, 위치별 입력 유량을 시계열적으로 기술한 자료, 위치별 수질입력자료, 위치별 입력수의 온도, 위치별 탁도 유립량, 저수지 부근의 기상자료, 저수지의 시간별 유출량, 저수지 유출수의 온도 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.Also, the reservoir input data includes data describing the position and flow direction of the boundary grid, the data of the grid, the number of the Z-layers, the data describing the topographic shape, the data describing the input flow rate by location, The temperature of the input water per location, the amount of turbidity oil per location, the weather data in the vicinity of the reservoir, the outflow rate of the reservoir over time, and the temperature of the reservoir effluent.
또한, 상기 수리수질결과처리 단계(S33)는 각 항목별 출력결과 및 지정된 지점에서 각 항목별 결과가 출력되는 것을 특징으로 한다.The water quality result processing step (S33) is characterized in that the output result for each item and the result for each item are outputted at a designated point.
또, 상기 수리수질 모형 연계 운영 방법은 각각의 모형별로 작업단계를 나누고, 각각의 모형에 해당하는 작업에 적합한 운영체제를 이용하는 컴퓨터에 작업을 분배하여, 서로 이질적인 운영체제 기반의 클러스터 환경 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the above-described water quality model linkage management method divides work steps for each model and distributes the work to a computer using an operating system suitable for the work corresponding to each model, so that the system is composed of a heterogeneous operating system based cluster environment system .
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수리수질 모형 연계 운영 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium having stored thereon a program for implementing the method for operating the water quality model linkage.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수리수질 모형 연계 운영 방법을 구현하기 위해, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 프로그램이 제공되는 것을 특징으로 한다.
According to an embodiment of the present invention, a program stored in a computer-readable recording medium is provided to implement the water quality model linkage operation method.
본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법에 의하면, 기상모형에 따른 기상결과물을 유역유출모형의 입력자료 형태로 변환함으로써, 기상모형과 유역유출모형의 연계운영이 가능한 효과가 있다.According to the water quality model linkage management method according to the embodiment of the present invention, the meteorological results according to the meteorological model are converted into the input data types of the watershed runoff model, so that the linkage between the meteorological model and the watershed runoff model can be achieved.
또한, 기상-유역-하천 또는 기상-유역-저수지 모형의 순서로 연계 시 선 수행 모형의 결과자료를 후 수행 모형의 입력자료로 자동으로 생성하여 줌으로써, 모형의 연계활용을 위한 운영자의 수작업을 획기적으로 감소시키는 효과가 있다.Also, by automatically generating the result data of the linkage model in the sequence of the meteorological-watershed-river or meteorological-watershed-reservoir model as the input data of the after-run model, the manual operation of the operator .
또, 다수개 수리수질 모형의 여러 지점에 대한 입출력 결과를 단일 형식으로 통합하여 관리함으로 모의 재현이 용이한 효과가 있다. In addition, simulation results can be easily reproduced by integrating and managing the input / output results of multiple points in multiple water quality models in a single format.
또한, 유역, 하천 및 저수지 모의모형을 시나리오 생성, 모의수행 및 결과 후처리로 작업 단위를 나누고 각 작업을 실행이 유리한 클러스터에 작업을 배분함으로써 유연한 시스템 구축이 가능한 효과가 있다.In addition, it is possible to construct a flexible system by dividing work units into scenario creation, simulation and post-processing, and distributing work to clusters favorable to execute each work.
또, 이기종 운영체제 기반의 클러스터 환경을 구성함으로써, 모형의 추가 및 삭제 등이 유연한 수리수질 예측 및 예보시스템의 구축이 용이한 효과가 있다.Furthermore, by constructing a clustering environment based on heterogeneous operating systems, it is easy to construct a flexible water quality forecasting and forecasting system, such as adding and deleting models.
또한, 다수개 수리수질 모형을 연계하여 분석하기 위하여 시나리오 생성, 모의수행, 모의결과 후처리를 자동 할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that scenario creation, simulation execution, and simulation post-processing can be automatically performed in order to analyze and analyze a plurality of water quality models.
또, 다수개의 수리수질 모형의 입·출력결과를 단일화하여 통합관리할 수 있는 효과가 있다.In addition, the input / output results of a plurality of hydraulic water quality models can be unified and integrated.
또한, 시나리오 생성, 모의모형 수행, 모의결과 후처리를 작업 단위로 분할하여 유연한 클러스터를 구축할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to construct a flexible cluster by dividing the scenario generation, simulation model execution, and simulation result post-processing into work units.
또, 수리수질 모형을 운영체제에 관계없이 운영에 적합한 클러스터에 배치하여 운영할 수 있도록 구축함으로써 운영시간을 획기적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the water quality model can be deployed in a cluster suitable for operation irrespective of the operating system, and operation time can be drastically reduced.
아울러, 수리수질예측 분야의 업무가 빠르고 정확한 결과분석을 지속적으로 요구하고 있어, 고속의 병렬클러스터 시스템 도입할 경우 이기종 운영체제 클러스터 기반환경 기술이 요구되므로 장기간 시장에서 활용이 가능한 효과가 있다.
In addition, the task of predicting the quality of water quality requires fast and accurate analysis of results. Therefore, when a high-speed parallel cluster system is introduced, heterogeneous operating system cluster-based environment technology is required.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법의 흐름도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법의 유역유출모형과 저수지모형을 연계하기 위한 변환절차를 보여주는 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법의 이질적인 운영체제 기반의 클러스터 환경 시스템을 보여주는 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법을 적용한 프로그램의 저수지 및 유역유출모형에 따른 수리수질결과물예보결과를 보여주는 예시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법을 적용한 프로그램의 저수지모형에 따른 수리수질결과물(GIS와 연계 평면)을 보여주는 예시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법을 적용한 프로그램의 하천모형에 따른 수리수질결과물(평면, 단면, 3D 결과의 대비)을 보여주는 예시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법을 적용한 프로그램의 예보현황을 보여주는 예시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법을 적용한 프로그램의 예측결과를 보여주는 예시도.1 and 2 are flowcharts of a method for operating a model for repair water quality according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exemplary diagram showing a conversion procedure for linking a watershed runoff model and a reservoir model of a combined water quality model linkage operation method according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 4 is an exemplary view showing a heterogeneous operating system-based cluster environment system of a method for operating a model for repairing water quality according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 5 is an exemplary diagram showing a result of a water quality prediction result according to a reservoir and a watershed runoff model of a program to which a water quality model linkage operation method according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 6 is an exemplary diagram showing a water quality result (a GIS and a connection plane) according to a reservoir model of a program to which a water quality model linkage operation method according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 7 is an exemplary view showing water quality results (planes, sections, and contrast of 3D results) according to a river model of a program to which a water quality model linkage operation method according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 8 is an exemplary view showing a forecasting state of a program to which a water quality model linkage operation method according to an embodiment of the present invention is applied. FIG.
FIG. 9 is an exemplary view showing a prediction result of a program to which a combined water quality model operating method according to an embodiment of the present invention is applied. FIG.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The following drawings are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the following drawings, but may be embodied in other forms. In addition, like reference numerals designate like elements throughout the specification. It is to be noted that the same elements among the drawings are denoted by the same reference numerals whenever possible. Further, it is to be understood that, unless otherwise defined, technical terms and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법의 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법의 유역유출모형과 저수지모형을 연계하기 위한 변환절차를 보여주는 예시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법의 이질적인 운영체제 기반의 클러스터 환경 시스템을 보여주는 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법을 적용한 프로그램의 저수지 및 유역유출모형에 따른 수리수질결과물예보결과를 보여주는 예시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법을 적용한 프로그램의 저수지모형에 따른 수리수질결과물(GIS와 연계 평면)을 보여주는 예시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법을 적용한 프로그램의 하천모형에 따른 수리수질결과물(평면, 단면, 3D 결과의 대비)을 보여주는 예시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법을 적용한 프로그램의 예보현황을 보여주는 예시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법을 적용한 프로그램의 예측결과를 보여주는 예시도이다.
1 and 2 are flow charts of a method for operating a water quality model linkage operation according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a flow chart illustrating a method of linking a watershed runoff model and a reservoir model of a water quality model linkage operation method according to an embodiment of the present invention FIG. 4 is an exemplary view showing a heterogeneous operating system-based cluster environment system of the method of operating a model for repair water quality modeling according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows an example of a program applying the water quality model linkage management method according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating a result of the water quality forecasting result according to the reservoir and the watershed runoff model of the program, FIG. 7 is an exemplary view showing a water quality result (a GIS and a connection plane) according to a reservoir model of the present invention, and FIG. FIG. 8 is a graph showing an example of a water quality result (a comparison of a plane, a section, and a 3D result) according to a river model of a program using a water quality model linkage operation method according to an embodiment of the present invention, And FIG. 9 is an exemplary diagram showing a prediction result of a program to which a water quality model linkage operation method according to an embodiment of the present invention is applied.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법은 컴퓨터를 포함하는 연산처리수단에 의하여 실행되는 프로그램 형태로 이루어지는 수리수질 모형 연계 운영 방법에 있어서, 기상데이터입력 단계(S11), 제1가공 단계(S12), 기상모의수행 단계(S13), 기상결과처리 단계(S14), 수리수질데이터입력 단계(S21), 제2가공 단계(S22), 유역유출모의수행 단계(S23) 및 유역유출결과처리 단계(S24)를 포함한다.
As shown in FIG. 1, a method for operating a model of a repaired water quality model according to an embodiment of the present invention includes a program type executed by an operation processing means including a computer, (Step S11), a first machining step S12, a weather simulation step S13, a weather result processing step S14, a water quality data input step S21, a second machining step S22, a watershed run simulation A step S23 and a watershed outflow processing step S24.
기상데이터입력 단계(S11)는 미리 결정된 시나리오에 따라, 기상 관련 데이터를 입력받는다. 여기서, 시나리오는 어떤 정보를 이용하여, 어떤 처리과정을 거쳐, 어떤 정보를 만들 것인지 등을 말하며, 상기 기상데이터입력 단계(S11)는 기상정보를 관리하는 서버와 연동하여 필요한 기상 관련 데이터를 자동으로 획득할 수 있다.The weather data input step (S11) receives the weather-related data according to a predetermined scenario. Here, the scenario refers to what information is used, what process is to be performed, and what information is to be created. The weather data input step (S11) automatically interoperates with a server for managing weather information, Can be obtained.
이때, 상기 기상 관련 데이터는 운량, 이슬점온도, 증발산량, 강우량, 태양복사열, 기온, 풍속 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
In this case, the gas-phase-related data may be at least one selected from cloudiness, dew point temperature, evapotranspiration amount, rainfall amount, solar radiation heat, temperature and wind speed.
제1가공 단계(S12)는 상기 기상 관련 데이터를 기반으로, 기상모형에 특화된 기상입력자료를 생성한다. 기상모형은 좌표 및 고도에 따라 기상결과물의 차이가 발생될 수 있으므로 3차원 기상결과물이 생성되고, 그에 따른 기상입력자료를 필요로 한다.
The first processing step (S12) generates meteorological input data specialized for the meteorological model based on the meteorological data. Because the meteorological model can produce a difference in meteorological results depending on the coordinates and altitude, a 3D meteorological result is generated and corresponding meteorological input data is required.
기상모의수행 단계(S13)는 상기 기상입력자료를 기반으로, 기상모형을 생성한다. 상기 기상모형은 3차원 형태로 구현 가능하도록 생성된다.
The meteorological simulation step S13 generates a meteorological model based on the meteorological input data. The meteorological model is generated so that it can be implemented in a three-dimensional form.
기상결과처리 단계(S14)는 상기 기상모형에 따른 기상결과물을 출력한다. 상기 기상결과물은 사용자의 필요에 따라 여러 가지 형태(텍스트, 표, 평면, 단면, 3D 결과 등)로 출력 가능하다.The meteorological result processing step S14 outputs the meteorological result according to the meteorological model. The meteorological result can be output in various forms (text, table, plane, section, 3D result, etc.) according to the user's need.
이때, 상기 기상결과처리 단계(S14)는 특정 지역에서의 강우 및 기상 항목별로 기상결과물이 출력되는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서 기상결과물은 텍스트 형식의 파일이 아니고 데이터베이스를 만드는 것이 바람직하다.In this case, the meteorological result processing step (S14) may be characterized in that meteorological results are output for each rainfall and meteorological item in a specific area. Here, it is desirable to create a database, not a text file.
예를 들어, 유량, BOD, DUNST1, DUNST2, DUNST4, DOX, PKST41, PKST42, SSED, TW 등의 항목으로 나누고 각각의 항목별로 출력 가능하다.
For example, it can be divided into items such as flow rate, BOD, DUNST1, DUNST2, DUNST4, DOX, PKST41, PKST42, SSED,
수리수질데이터입력 단계(S21)는 미리 결정된 시나리오에 따라, 수리수질 데이터를 입력받는다.The water quality data input step (S21) receives the water quality data according to a predetermined scenario.
상기 수리수질데이터입력 단계(S21)는 수리수질정보를 관리하는 서버와 연동하여 필요한 수리수질 데이터를 자동으로 획득할 수 있다.The water quality data input step S21 can automatically acquire necessary water quality data in cooperation with a server that manages the water quality information.
이때, 상기 수리수질 데이터는 수문입력자료 및 수질입력자료를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 수문입력자료는 각 소유역의 유출유량 자료로, 하수처리장 유출량, 취수량 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있고, 상기 수질입력자료는 BOD(생물학적 산소요구량), DO(용존산소), NO3(질소), ORC(유기탄소), ORN(유기질소), ORP(유기인), PO4(인), TAM(토탈암모니아) 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
At this time, the water quality data may include hydrological input data and water quality input data. Here, the hydrological input data may be at least one of outflow rate data of the subwatersheds, outflow amount of the sewage treatment plant, and withdrawal amount, and the water quality input data may include BOD (biological oxygen demand), DO ), NO3 (nitrogen), ORC (organic carbon), ORN (organic nitrogen), ORP (organic phosphorus), PO4 (phosphorus), and TAM (total ammonia).
제2가공 단계(S22)는 상기 기상결과물 및 수리수질 데이터를 기반으로, 유역유출모형에 특화된 유역유출입력자료를 생성한다.The second processing step S22 generates watershed input data specific to the watershed runoff model based on the meteorological results and the water quality data.
예를 들어, 기상모형의 결과를 지점 강우로 변환하고 wdm파일 형식으로 변환할 수 있다. 또한, 수리수질 데이터(유역의 오염원 자료 등)를 데이터베이스에서 wdm파일 형식으로 변환할 수 있다.
For example, you can convert the results of the weather model to point rainfall and convert it to the wdm file format. In addition, it is possible to convert the water quality data (source data of the watershed, etc.) from the database into the wdm file format.
유역유출모의수행 단계(S23)는 상기 유역유출입력자료를 기반으로, 유역유출모형을 생성한다. 상기 기상모형은 1차원 형태로 구현 가능하도록 생성된다.
The watershed run simulation step (S23) generates a watershed runoff model based on the watershed runoff input data. The meteorological model is generated so that it can be implemented in a one-dimensional form.
유역유출결과처리 단계(S24)는 상기 유역유출모형에 따른 유역유출결과물을 출력한다.
The watershed outcome processing step S24 outputs the watershed outcome according to the watershed outflow model.
결론적으로, 기상모형의 결과는 유역유출모형의 입력 자료로 사용이 가능하다.
In conclusion, the results of the meteorological model can be used as inputs to the watershed runoff model.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법은 상기 유역유출모의수행 단계(S23) 이후에, 제3가공 단계(S31), 수리수질모의수행 단계(S32) 및 수리수질결과처리 단계(S33)를 더 포함할 수 있다.
As shown in FIG. 2, the method of operating a model for managing irrigation water quality according to an embodiment of the present invention includes a third processing step S31, a water quality simulation execution step S32 And a water quality result processing step S33.
제3가공 단계(S31)는 상기 기상결과물 및 유역유출결과물을 기반으로, 하천모형에 특화된 하천입력자료 또는 저수지모형에 특화된 저수지입력자료를 생성한다.The third processing step (S31) generates the river input data specialized for the river model or the reservoir input data specialized for the reservoir model, based on the meteorological result and the watershed result.
기상-유역-하천모형의 순서로 연계 할 경우를 예를 들면, 기상모형의 결과를 하천모형의 기상자료로 변환할 수 있다. 또한, 유역유출모형의 유출점에서 수리수질 결과를 하천모형의 수리수질 입력자료로 변환할 수 있다.For example, the results of meteorological models can be transformed into meteorological data of stream models, for example, in the order of weather-watershed-stream models. It is also possible to convert the water quality results from the runoff point of the watershed model into the hydraulic water quality input data of the river model.
유역유출모형의 결과를 하천모형의 상류단 유량 및 하류단 수위자료로 변환할 수 있다. 또한, 지류유입의 유량 및 수질자료를 하천모형의 입력자료로 변환할 수 있다. 또, 기상결과를 기상 입력자료로 변환할 수 있다.The results of the watershed runoff model can be transformed into upstream streamflow and downstream runoff data for the stream model. In addition, the flow rate and water quality data of the tributary inflow can be converted into the input data of the stream model. In addition, weather results can be converted to weather input data.
기상-유역-저수지모형의 순서로 연계 할 경우를 예를 들면, 기상모형의 결과를 저수지모형의 기상자료로 변환할 수 있다. 또한, 유역유출모형의 유출점에서 수리수질 결과를 저수지모형의 경계 격자의 수리수질 입력자료로 변환할 수 있다.For example, the results of meteorological models can be converted into meteorological data of the reservoir model when the meteorological-watershed-reservoir models are linked in order. It is also possible to convert the water quality results from the runoff point of the watershed model into the hydraulic water quality input data of the boundary grid of the reservoir model.
유역유출모형의 결과를 저수지모형의 상류단 유향 및 하류단 수위자료로 변환할 수 있다. 또한, 지류유입의 유량 및 수질자료를 저수지모형의 입력자료로 변환할 수 있다. 또, 기상결과를 기상 입력자료로 변환할 수 있다.The results of the watershed runoff model can be transformed into the upstream runoff and downstream runoff data of the reservoir model. In addition, the flow rate and water quality data of the tributary inflow can be converted into the input data of the reservoir model. In addition, weather results can be converted to weather input data.
즉, 유역유출모형의 결과자료는 수리수질모형(하천모형, 저수지모형 등)의 입력자료로 사용할 수 있으며, 연계를 위하여 모형에 특화된 입력자료를 생성하기 위하여 모형별로 다양한 데이터 가공이 필요하다.
In other words, the data of the watershed runoff model can be used as the input data of the hydrological water quality model (river model, reservoir model, etc.) and various data processing is required for each model to generate model specific input data for linkage.
예를 들어, 기상모형의 결과를 지점 강우로 변환하고 wdm파일 형식으로 변환할 수 있다. 또한, 수리수질 데이터(유역의 오염원 자료 등)를 데이터베이스에서 wdm파일 형식으로 변환할 수 있다.
For example, you can convert the results of the weather model to point rainfall and convert it to the wdm file format. In addition, it is possible to convert the water quality data (source data of the watershed, etc.) from the database into the wdm file format.
연계를 자동화하기 위하여 연계 기준이 필요한데 유출모형과 저수지모형의 연계기준을 예시하면 다음과 같다.In order to automate the linkage, a linkage criterion is required. The linkage criterion between the runoff model and the reservoir model is as follows.
위 연계기준을 이용하여 연계하기 위해 변환하는 절차는, 먼저 유출모형의 결과를 단일 파일로 통합(NetCDF 파일 형식 등)한다. 이후, 유출모형의 수질 항목과 저수지모형의 수질항목을 매치시킨다. 마지막으로, 연계기준 및 연계량에 의하여 항목별로 변환한다.(도 3 참조)The procedure of converting to link using the above linkage criterion first integrates the result of the leak model into a single file (netCDF file format, etc.). Then, the water quality items of the runoff model are matched with the water quality items of the reservoir model. Finally, conversion is carried out by items based on the linkage criterion and the annual amount (see FIG. 3).
다시 말해, 다수의 모형 간 원활한 연계를 위하여, 모형 간 연계 기준을 정하고, 이에 따라 모형 간 연계를 자동화하며, 모의결과 처리 측면에서도 다양한 모형의 대용량결과를 단일 형식으로 결과를 통합하여, 단일 파일로 관리함으로써, 다양한 출력(표출) 결과(도 8 내지 도 9 참조)를 더욱 용이하게 실행시킬 수 있다.In other words, for the seamless linkage among multiple models, we set the linkage criteria between the models, and automate the linkage between the models accordingly. In terms of processing simulation results, we integrate the results of large models of various models into a single format, Various output (display) results (refer to Figs. 8 to 9) can be executed more easily.
보통의 수질 관측은 채수를 통하여 실험실에서 수질항목의 농도를 측정한다. 그래서 수질항목을 매칭할 때 비율에 의한 배분법이 효율적일 수 있다. 예를 들어, 주어진 저수지의 관측 수질값을 알 때, 유입 오염물질의 총량에서 실험에서 구한 수질농도별 비율로 오염물질의 유입량을 결정할 수 있다.Normal water quality observations measure the concentration of water quality items in the laboratory through water sampling. So, when you match the water quality items, the proportion distribution method can be efficient. For example, when the observed water quality value of a given reservoir is known, the influent amount of the pollutant can be determined from the total amount of influent pollutants by the ratio of the water quality concentration obtained from the experiment.
위 연계기준에 따른 저수지 모형의 영양염류 분배 비율의 변환식을 예시하면 다음과 같다.The conversion equation of the nutrient distribution ratio of the reservoir model according to the above linkage standard is as follows.
상기 표 2에 예시된 관계식은 유출모형에서 오염물질의 총량(TOM = Total Organic Mass)을 구하여, 그것을 비율별로 배분하는 방법의 예를 나타내고 있다.The relationship illustrated in the above Table 2 shows an example of a method of obtaining the total amount of pollutants (TOM = Total Organic Mass) in the runoff model and allocating the total amount of pollutants by the ratio.
상기 관계식의 비율을 어떻게 정하는가의 문제가 중요하다.The problem of how to determine the ratio of the above relational expression is important.
예를 들어, 자료를 선정하고, 일정기간의 자료범위에서 매일 수질예측을 실시할 경우, 수질예측의 결과와 수질관측의 결과가 주어진다면, 기상이 유사한 자료들을 수집하고 그에따라 분류한다. 이후, 수질 모형의 예측 결과와 관측자료의 오차를 계산한다. For example, if data are selected, water quality predictions are made daily in a range of data, and results of water quality predictions and water quality observations are given, then similar data are collected and classified accordingly. Then, the prediction results of the water quality model and the errors of the observation data are calculated.
거리제곱법에 의한 오차계산 식의 예를 들면 다음과 같다.An example of the error calculation formula by the square distance method is as follows.
(여기서, 
상기 거리제곱법에 의한 오차계산 식에 따라, 최소 자승법에 의하여 
여기서, 상기 하천입력자료는 지형단면자료, 브랜치 유량의 오염자료, 지류 유입유량의 오염자료, 기상자료, 강우자료, 브랜치 유입량자료, 브랜치 방류량자료, 지류 유입량자료, 브랜치 유입수 온도자료 및 지류 유입수 온도자료 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the stream input data includes geographical cross-sectional data, contamination data of branch flow, contamination data of river inflow flow, weather data, rainfall data, branch inflow data, branch discharge data, branch flow data, branch inflow water temperature data, And at least one selected from the data.
또한, 상기 저수지입력자료는 경계격자의 위치와 흐름방향을 기술한 자료, 격자의 제원, Z층 개수, 지형형상을 기술한 자료, 위치별 입력 유량을 시계열적으로 기술한 자료, 위치별 수질입력자료, 위치별 입력수의 온도, 위치별 탁도 유립량, 저수지 부근의 기상자료, 저수지의 시간별 유출량, 저수지 유출수의 온도 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
In addition, the reservoir input data includes data describing the position and flow direction of the boundary grid, the data of the grid, the number of the Z-layers, the data describing the topographic shape, the data describing the input flow rate by location, The temperature of the input water per location, the amount of turbidity oil per location, the meteorological data in the vicinity of the reservoir, the outflow rate of the reservoir over time, and the temperature of the reservoir effluent.
수리수질모의수행 단계(S32)는 상기 하천입력자료 또는 저수지입력자료를 기반으로, 하천모형 또는 저수지모형을 생성한다.
The water quality simulation execution step (S32) creates a river model or a reservoir model based on the river input data or the reservoir input data.
수리수질결과처리 단계(S33)는 상기 하천모형 또는 저수지모형에 따른 수리수질결과물을 출력한다. 상기 하천모형은 2차원 형태로 구현(도 6 참조) 가능하도록 생성되고, 상기 저수지모형은 3차원 형태로 구현(도 7 참조) 가능하도록 생성된다.The water quality result processing step (S33) outputs the water quality results according to the river model or the reservoir model. The river model is generated in a two-dimensional form (see FIG. 6), and the reservoir model is generated in a three-dimensional form (see FIG. 7).
이때, 상기 수리수질결과처리 단계(S33)는 각 항목별 출력결과 및 지정된 지점에서 각 항목별 결과가 출력되는 것을 특징으로 할 수 있다.
At this time, the water quality result processing step (S33) may be characterized in that the output result for each item and the result for each item are outputted at a designated point.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법은 각각의 모형별로 작업단계를 나누고, 각각의 모형에 해당하는 작업에 적합한 운영체제를 이용하는 컴퓨터에 작업을 분배하여, 서로 이질적인 운영체제 기반의 클러스터 환경 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.As shown in FIG. 4, according to an embodiment of the present invention, the operation method of the water quality model linking operation is divided into work steps for each model, and work is distributed to a computer using an operating system suitable for each model , And a cluster environment system based on an operating system that is heterogeneous with respect to each other.
예를 들어, 기상데이터입력 단계(S11)부터 기상결과처리 단계(S14)까지를 기상모형으로, 수리수질데이터입력 단계(S21)부터 유역유출결과처리 단계(S24)까지를 유역유출모형으로, 제3가공 단계(S31)부터 수리수질결과처리 단계(S33)까지를 수리수질모형으로 작업단계를 나누고, 각각의 작업단계를 담당할 각각의 연산장치를 배정하고, 각각의 연산장치가 해당 작업단계에 최적화된 운영체제를 탑재하여, 클러스터 환경의 시스템으로 구축할 수 있다. For example, from the weather data input step S11 to the weather result processing step S14 as a weather model, from the water quality data input step S21 to the watershed outcome processing step S24 as a watershed outflow model, The operation steps from step 3 (S31) to step S33 (step S33) are divided into a water quality model, each operation unit to be assigned to each operation step is assigned, and each operation unit It can be installed as a system in a cluster environment with an optimized operating system.
위에서 하나의 연산장치가 하나의 작업단계를 담당하는 것을 예로 들었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 작업단계를 여러 대의 연산장치가 담당(도 4 참조)하거나, 하나의 연산장치가 여러 작업단계를 담당하는 것 역시 가능함은 물론이다.Although the above description has been made with reference to an example in which one computing device is responsible for one operation step, the present invention is not limited thereto, and one operation step may be performed by several operation devices (see FIG. 4) Of course, it is also possible to take charge of several work steps.
이는, 다수의 모형을 연계하여 수리수질 모형 예측결과를 정해진 시간 내에 얻기 위하여, 모형을 병렬로 실행할 필요가 있으며, 이를 위하여 컴퓨터를 클러스터로 구성하게 되는 데, 각 모형의 시나리오 생성, 모의수행 및 결과처리를 운영체제가 서로 다른 이질적인 시스템으로 구성될 수 있다.(모형의 실행환경은 Windows Based가 될 수 있으며 Linux Based가 될 수도 있다.) 예를 들어 시나리오 생성 및 전처리 과정은 Microsoft Window 시스템, 모의수행은 Linux, 모의결과 처리는 Maciniosh로 이루어져 있을 수 있다. 이렇게 이질적인 운영체제 기반으로 환경을 클러스터로 구성을 할 경우, 실행환경이 다양한 기존에 개발된 코드들을 타 운영체제 기반에 맞도록 변환할 필요가 없는 장점이 있으며, 타 모형을 추가하고자 할 때 모형을 수행환경에 맞도록 변경 없이 환경에 맞는 클러스터에 쉽게 추가할 수 있는 장점이 있다. 또한 시나리오 생성, 모의수행 및 결과 후처리는 실행이 유리한 운영체제를 선택할 수 있어 유연한 모의 수행환경을 구축할 수 있으며, 별도의 변환과정 없이 통합 모의환경을 구축할 수 있는 장점이 있다. 예를 들어 시나리오 생성은 Windows가 유리할 수 있고, 모형의 실행은 Linux 환경에서 수행하는 것이 유리할 수 있으며, 다양한 결과를 도출하는 후처리는 Machintoshi가 유리할 수 있다. This is because it is necessary to execute the models in parallel in order to obtain the forecast results of the water quality model in connection with a plurality of models in a predetermined time. For this purpose, the computer is constituted by clusters, and the scenario generation, For example, scenario creation and preprocessing can be done using the Microsoft Window system, and the simulation can be done in a variety of ways. Linux, the simulation results may be made up of Maciniosh. In the case of constructing the environment as clusters based on the heterogeneous operating system, there is an advantage that the execution environment does not need to convert the existing developed codes to fit the other operating system base. In addition, when the model is added, And can be easily added to the environment-specific clusters without changing them. In addition, it is possible to construct a flexible simulated execution environment because scenario generation, simulation execution and post-result processing can be selected as an operating system which is advantageous in execution, and an integrated simulation environment can be constructed without a separate conversion process. For example, scenario creation may be advantageous for Windows, model execution may be advantageous to be performed in a Linux environment, and Machintoshi may be advantageous in post-processing to derive various results.
이질적인(이기종) 운영체제 기반으로 구성된 클러스터 환경 시스템은 다수의 모형을 연계 실행하여 신속하게 결과를 도출함으로써, 수질예보나 홍수분석 등의 정시성을 확보할 수 있다.A cluster environment system constructed based on heterogeneous operating systems can obtain the results quickly by executing a large number of models in conjunction with each other, thereby ensuring timeliness such as water quality prediction and flood analysis.
이질적인 운영체제 기반의 클러스터 환경 시스템은 여러 대의 컴퓨터가 단일 컴퓨터와 같이 동작하도록 관리하는 것이 바람직하며, 각 노드 간에 데이터 교환이 가능하도록 설정 할 수 있다. 이러한 환경이 갖추어지면 어느 한 노드에서 다른 노드의 프로세스를 실행할 수 있도록, RSH(Remote Shell)이 작동할 수 있도록 해야 한다.또한 MPI(Message Passing Interface)를 사용한 병렬 구조의 프로그램을 작성하여 실행시킬 수 있다. 서버에서 병렬 프로그램을 실행하게 되면 MPI 데몬은 네트워크를 통해 각 노드로 작업을 분할하여 보내주며, 각 노드는 할당받은 작업을 처리하고 네트워크를 통해 결과를 서버에 돌려줄 수 있다.서버는 노드로부터 받은 결과를 조합하여 하나의 결과로 만들고 그 결과를 출력하게 된다. A heterogeneous operating system-based cluster environment system is preferable to manage multiple computers to operate as a single computer, and data can be exchanged between each node. When such an environment is established, RSH (Remote Shell) must be able to operate so that one node can execute the process of another node. In addition, a parallel program using MPI (Message Passing Interface) have. When you run a parallel program on the server, the MPI daemon splits the work to each node over the network, and each node can process the assigned tasks and return the results back to the server over the network. The results are combined into a single result and the result is output.
예를 들어, 4대의 노드로 구성된 클러스터에서 1부터 n까지 더하는 병렬 프로그램을 실행할 경우, 실행중인 MPI 데몬은 프로세스를 노드 수만큼 분할하여 각 노드에 작업을 할당하며, 작업을 할당받은 노드는 작업을 처리하여 결과를 서버에 돌려주고, 서버는 각 결과를 다시 조합하여 1에서 n까지 더한 결과를 출력하게 된다.
For example, if you run a parallel program that adds 1 to n in a cluster of four nodes, the running MPI daemon allocates a task to each node by dividing the process by the number of nodes, The result is returned to the server, and the server combines each result again and outputs the result from 1 to n.
하나의 개인 컴퓨터(PC)로, 수리수질 모형을 돌릴 경우, 10시간 이상 돌려야 하기 때문에, 수질예보나 홍수분석 등의 정시성을 확보할 수 없는 문제가 있으나, 해당 작업을 클러스터 환경에서 자동화하여 운영하게 되면, 사용자 작업시간을 최소화하여 기존 모형운영 방법(사용자 수작업)에 비하여 10배 이상의 작업 효율이 향상됨으로써 수질예보나 홍수분석 등의 정시성을 확보할 수 있다.
When a water quality model is run on a single personal computer (PC), the water quality forecasting and flood analysis can not be guaranteed because the water quality model needs to be run more than 10 hours. However, if the operation is automated in a cluster environment , It is possible to secure the regularity such as water quality forecasting and flood analysis by improving the operation efficiency by more than 10 times as compared with the existing model operating method (manual operation) by minimizing the user working time.
본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법은 이기종 운영체제기반의 수리수질모형 연계운영 및 예측·분석 등 수리수질예측 전 분야에 적용이 가능하다. 예를 들어, 수질사고 발생시(조류발생, 폐수유출, 기름유출 등) 오염물질의 확산예측 및 대응방안을 시스템을 통하여 모의하여 방재업무에 활용할 수 있으며, 하천주변 환경변화에 따라 오염물질 발생량을 감안하여 수질정화시설의 설치 최적장소 선정 및 저감 방안에 대한 모의 수행에 활용할 수 있다.The operation method of the water quality model linkage operation according to an embodiment of the present invention can be applied to all fields of water quality prediction such as linkage operation and prediction and analysis of a water quality model based on a heterogeneous operating system. For example, it is possible to simulate the spread of pollutants in the event of a water quality accident (algae generation, effluent discharge, oil spill, etc.) through the system and to use it for disaster prevention work. And it can be used for simulating the optimal site selection and reduction plan of the water purification facility.
또한, 환경변화예측 분야의 선·후행 시스템 간 연계 분석에 필수적인 기술로 다양한 수요가 있을 것으로 예상되며, 특히 대규모 시스템 구축 시 필수적으로 요구된다. 또, 정확한 수리수질예측을 위하여 각 모형 간 연계 및 통합 운영이 필수적 요소이므로 잠재 시장의 선점이 가능하다. 아울러, 세계 여러 나라에서 재난예보, 물안전 확보 등에 많은 사업을 진행하고 있으므로 향후 10년 이내에 다수의 수리수질예측을 위한 대형 시스템 구축사업 등에 적용이 가능하다.
In addition, it is expected that there will be various demands as an essential technology for linkage analysis between the front and back systems in the field of environmental change prediction, and it is indispensably required especially in the construction of a large scale system. Also, it is possible to preempt the potential market because the linkage and the integrated operation between each model are indispensable factors for accurate water quality prediction. In addition, since many projects are being carried out in various countries around the world such as disaster forecasting and water security, it is possible to apply to large-scale system construction projects for predicting a large number of water quality within the next 10 years.
본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법은 시나리오를 시스템을 통해 자동화 시킬 수 있고, 각 모형도 컴퓨터 여러 대에서 분리하여 작업(클러스터 환경) 가능하며, 선행 모형의 결과를 시나리오에 따라 자동으로 필요한 것만 추출 및 가공할 수 있고, 이미지를 그릴 수 있는 툴을 이용하여 이미지화 작업까지 일원화가 가능하다.
According to one embodiment of the present invention, the operation method of the water quality model linkage can automate a scenario through a system, and each model can be separated from several computers (cluster environment), and the result of the preceding model can be classified according to a scenario You can extract and process only what you need automatically, and you can unify your imaging work with tools that can draw images.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 수리수질 모형 연계 운영 방법에 대하여 설명하였지만, 수리수질 모형 연계 운영 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 및 수리수질 모형 연계 운영 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 프로그램 역시 구현 가능함은 물론이다.Although the water quality model linkage management method according to an embodiment of the present invention has been described above, the computer-readable recording medium storing the program for implementing the water quality model linkage method, It goes without saying that a program stored in a computer-readable recording medium may also be implemented.
즉, 상술한 수리수질 모형 연계 운영 방법은 이를 구현하기 위한 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현됨으로써, 컴퓨터를 통해 판독될 수 있는 기록매체에 포함되어 제공될 수도 있음을 당업자들이 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 다시 말해, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리, USB 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
That is, it will be readily understood by those skilled in the art that the above-described water quality model linkage operation method described above can be included in a recording medium readable by a computer by tangibly embodying a program of instructions for implementing the water quality model linkage operation method. In other words, it can be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means, and can be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be those specially designed and configured for the present invention or may be those known and available to those skilled in the computer software. Examples of the computer-readable medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and optical disks such as floppy disks. Magneto-optical media and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, USB memory, and the like. The computer-readable recording medium may be a transmission medium such as a light or metal line, a wave guide, or the like, including a carrier wave for transmitting a signal designating a program command, a data structure, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
S11: 기상데이터입력 단계
S12: 제1가공 단계
S13: 기상모의수행 단계
S14: 기상결과처리 단계
S21: 수리수질데이터입력 단계
S22: 제2가공 단계
S23: 유역유출모의수행 단계
S24: 유역유출결과처리 단계
S31: 제3가공 단계
S32: 수리수질모의수행 단계
S33: 수리수질결과처리 단계S11: step of entering weather data
S12: First machining step
S13: Steps of meteorological simulation
S14: weather result processing step
S21: Step of inputting the water quality data
S22: second machining step
S23: Watershed run simulation
S24: Wastewater outflow processing step
S31: Third processing step
S32: Water quality simulation step
S33: Water quality result processing step
Claims (12)
미리 결정된 시나리오에 따라, 기상 관련 데이터를 입력받는 기상데이터입력 단계(S11);
상기 기상 관련 데이터를 기반으로, 기상모형에 특화된 기상입력자료를 생성하는 제1가공 단계(S12);
상기 기상입력자료를 기반으로, 기상모형을 생성하는 기상모의수행 단계(S13);
상기 기상모형에 따른 기상결과물을 출력하는 기상결과처리 단계(S14);
미리 결정된 시나리오에 따라, 수리수질 데이터를 입력받는 수리수질데이터입력 단계(S21);
상기 기상결과물 및 수리수질 데이터를 기반으로, 유역유출모형에 특화된 유역유출입력자료를 생성하는 제2가공 단계(S22);
상기 유역유출입력자료를 기반으로, 유역유출모형을 생성하는 유역유출모의수행 단계(S23); 및
상기 유역유출모형에 따른 유역유출결과물을 출력하는 유역유출결과처리 단계(S24);
를 더 포함하는 수리수질 모형 연계 운영 방법.
A method for operating a model of a repair water quality model, the method comprising the steps of:
A weather data input step (S11) for inputting weather-related data according to a predetermined scenario;
A first processing step (S12) of generating weather input data specialized for the weather model, based on the weather related data;
A meteorological simulation step (S13) of generating a meteorological model based on the meteorological input data;
A meteorological result processing step (S14) of outputting a meteorological result according to the meteorological model;
A water quality data input step (S21) for receiving the water quality data according to a predetermined scenario;
A second processing step (S22) of generating basin runoff input data specialized for the watershed runoff model based on the meteorological result and the water quality data;
Performing a watershed run simulation (S23) to generate a watershed runoff model based on the watershed runoff input data; And
A watershed outflow processing step (S24) of outputting a watershed outflow result according to the watershed outflow model;
And a water quality model linkage management method further comprising:
상기 기상 관련 데이터는
운량, 이슬점온도, 증발산량, 강우량, 태양복사열, 기온, 풍속 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수리수질 모형 연계 운영 방법.
The method according to claim 1,
The weather-related data includes
Wherein the at least one of the atmospheric temperature and the atmospheric temperature is at least one selected from the group consisting of cloudiness, dew point temperature, evapotranspiration amount, rainfall amount, solar radiation heat, air temperature and wind speed.
상기 수리수질 데이터는 수문입력자료 및 수질입력자료를 포함하며,
상기 수문입력자료는
하수처리장 유출량, 취수량 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하고,
상기 수질입력자료는
BOD, DO, NO3, ORC, ORN, ORP, PO4, TAM 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수리수질 모형 연계 운영 방법.
The method according to claim 1,
The hydraulic water quality data includes hydrological input data and water quality input data,
The hydrologic input data
A sewage treatment plant outflow amount, and a water intake amount,
The water quality input data
Wherein the water quality model is at least one selected from the group consisting of BOD, DO, NO3, ORC, ORN, ORP, PO4 and TAM.
상기 기상결과처리 단계(S14)는
특정 지역에서의 강우 및 기상 항목별로 기상결과물이 출력되는 것을 특징으로 하는 수리수질 모형 연계 운영 방법.
The method according to claim 1,
The meteorological result processing step (S14)
And a weather result is output for each rainfall and weather item in a specific area.
상기 유역유출모의수행 단계(S23) 이후에,
상기 기상결과물 및 유역유출결과물을 기반으로, 하천모형에 특화된 하천입력자료 또는 저수지모형에 특화된 저수지입력자료를 생성하는 제3가공 단계(S31);
상기 하천입력자료 또는 저수지입력자료를 기반으로, 하천모형 또는 저수지모형을 생성하는 수리수질모의수행 단계(S32); 및
상기 하천모형 또는 저수지모형에 따른 수리수질결과물을 출력하는 수리수질결과처리 단계(S33);
를 더 포함하는 수리수질 모형 연계 운영 방법.
The method according to claim 1,
After performing the watershed run simulation (S23)
A third processing step (S31) of generating river input data specialized for the river model or reservoir input data specialized for the reservoir model based on the meteorological result and the watershed result;
A water quality simulation step (S32) of generating a river model or a reservoir model based on the river input data or the reservoir input data; And
A water quality result processing step (S33) for outputting the water quality result according to the river model or the reservoir model;
And a water quality model linkage management method further comprising:
상기 하천입력자료는
지형단면자료, 브랜치 유량의 오염자료, 지류 유입유량의 오염자료, 기상자료, 강우자료, 브랜치 유입량자료, 브랜치 방류량자료, 지류 유입량자료, 브랜치 유입수 온도자료 및 지류 유입수 온도자료 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수리수질 모형 연계 운영 방법.
6. The method of claim 5,
The stream input data
At least one selected from topographical cross-sectional data, contamination data of branch flow, contaminant data of tributary influent flow, meteorological data, rainfall data, branch inflow data, branch discharge data, branch flow data, branch inflow water temperature data, And a water quality model linkage management method.
상기 저수지입력자료는
경계격자의 위치와 흐름방향을 기술한 자료, 격자의 제원, Z층 개수, 지형형상을 기술한 자료, 위치별 입력 유량을 시계열적으로 기술한 자료, 위치별 수질입력자료, 위치별 입력수의 온도, 위치별 탁도 유립량, 저수지 부근의 기상자료, 저수지의 시간별 유출량, 저수지 유출수의 온도 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수리수질 모형 연계 운영 방법.
6. The method of claim 5,
The reservoir input data
Data describing the position and flow direction of boundary grid, data of grid, number of Z layers, data describing topographic shape, time series data of input flow by location, water quality input data by location, Wherein at least one of the temperature, the turbidity oil amount per location, the meteorological data in the vicinity of the reservoir, the hourly outflow rate of the reservoir, and the temperature of the reservoir effluent water are selected.
상기 수리수질결과처리 단계(S33)는
각 항목별 출력결과 및 지정된 지점에서 각 항목별 결과가 출력되는 것을 특징으로 하는 수리수질 모형 연계 운영 방법.
6. The method of claim 5,
The water quality result processing step (S33)
The output result of each item and the result of each item at the designated point are outputted.
상기 수리수질 모형 연계 운영 방법은
각각의 모형별로 작업단계를 나누고, 각각의 모형에 해당하는 작업에 적합한 운영체제를 이용하는 컴퓨터에 작업을 분배하여, 서로 이질적인 운영체제 기반의 클러스터 환경 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수리수질 모형 연계 운영 방법.
The method according to claim 1,
The above water quality model linkage operating method
And a cluster environmental system based on a heterogeneous operating system, wherein the operation steps are divided for each model, and the work is distributed to a computer using an operating system suitable for each model.
상기 수리수질 모형 연계 운영 방법은
각각의 모형별로 작업단계를 나누고, 각각의 모형에 해당하는 작업에 적합한 운영체제를 이용하는 컴퓨터에 작업을 분배하여, 서로 이질적인 운영체제 기반의 클러스터 환경 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수리수질 모형 연계 운영 방법.
6. The method of claim 5,
The above water quality model linkage operating method
And a cluster environmental system based on a heterogeneous operating system, wherein the operation steps are divided for each model, and the work is distributed to a computer using an operating system suitable for each model.
A computer-readable recording medium having stored thereon a program for implementing the method of operating a model for repairing water quality according to any one of claims 1 to 10.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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|---|---|---|---|---|
| CN107169610A (en) * | 2017-06-02 | 2017-09-15 | 中国农业大学 | Aquaculture dissolved oxygen prediction method and device |
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2014
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