KR20210030031A - Early warning method and system for landslide integrated with weather forecasting information - Google Patents

Early warning method and system for landslide integrated with weather forecasting information Download PDF

Info

Publication number
KR20210030031A
KR20210030031A KR1020190111453A KR20190111453A KR20210030031A KR 20210030031 A KR20210030031 A KR 20210030031A KR 1020190111453 A KR1020190111453 A KR 1020190111453A KR 20190111453 A KR20190111453 A KR 20190111453A KR 20210030031 A KR20210030031 A KR 20210030031A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
landslide
target area
rainfall
early warning
information
Prior art date
Application number
KR1020190111453A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102242977B1 (en
Inventor
송영석
하세가와 마코토
김민석
김경수
오현주
이춘오
정승원
Original Assignee
한국지질자원연구원
하이드로 테크놀로지 인스티튜트 씨오., 엘티디.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국지질자원연구원, 하이드로 테크놀로지 인스티튜트 씨오., 엘티디. filed Critical 한국지질자원연구원
Priority to KR1020190111453A priority Critical patent/KR102242977B1/en
Publication of KR20210030031A publication Critical patent/KR20210030031A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102242977B1 publication Critical patent/KR102242977B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/10Alarms for ensuring the safety of persons responsive to calamitous events, e.g. tornados or earthquakes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01WMETEOROLOGY
    • G01W1/00Meteorology
    • G01W1/14Rainfall or precipitation gauges
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01WMETEOROLOGY
    • G01W2201/00Weather detection, monitoring or forecasting for establishing the amount of global warming

Abstract

The present invention relates to an early landslide warning method linked with expected weather forecasting information to warn a landslide in an early stage and an early landslide warning system thereof. According to the present invention, the method predicts rainfall information by analyzing prior weather information of a target area, evaluates a possibility of occurrence of landslides by performing a surface flow analysis, a surface penetration analysis, and an infinite slope stability analysis considering suction stress with respect to the target area, and determines whether to issue an early warning for a landslide in consideration of a safety rate standard to a minimum slope safety rate for each sub-district on the basis of the possibility of a landslide. In particular, the target area is divided into a plurality of sub-watersheds and the slope safety rate is calculated by performing Monte Carlo simulation on the soil properties for each mesh included in the sub-watershed so that the uncertainty about the spatial distribution of soil characteristics is removed. A warning and a warning slope safety rate standard are calculated from distribution of a probability density function of a minimum slope safety rate in a sub-watershed unit, and a proportion (excess ratio) of meshes having the slope safety rate smaller than advisory and warning criteria and is compared with warning and advisory excess ratio criteria so that an early landslide warning can be issued. As such, a scientific and systematic early landslide warning system can be constructed and operated, risk of a landslide can be evaluated at set time intervals, an early warning for a landslide can be issued on the basis of an evaluation result, thereby contributing to public safety through practical landslide prediction.

Description

사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법 및 산사태 조기경보 시스템{EARLY WARNING METHOD AND SYSTEM FOR LANDSLIDE INTEGRATED WITH WEATHER FORECASTING INFORMATION}Landslide early warning method and landslide early warning system linked with advance weather information {EARLY WARNING METHOD AND SYSTEM FOR LANDSLIDE INTEGRATED WITH WEATHER FORECASTING INFORMATION}

본 발명은 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법 및 산사태 조기경보 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사전에 기상정보를 이용하여 강우를 예측하고 산사태 발생가능성을 평가하며, 이를 기반으로 조기경보를 발령하는 산사태 조기경보 방법 및 산사태 조기경보 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a landslide early warning method and a landslide early warning system linked with advance weather information, and more particularly, to predict rainfall and evaluate the possibility of landslides using meteorological information in advance, and issue an early warning based on this. It relates to a landslide early warning method and a landslide early warning system.

우리나라는 전체 국토 면적의 약 70%가 산지로 이루어져 있으며, 대부분의 산사태는 우기에 집중적으로 발생되므로 우리나라 산사태의 발생요인 중 가장 큰 요인은 강우임을 예측할 수 있다. 즉, 연평균 강우량의 대부분이 6월에서 9월 사이에 편중되어 있어 이 기간에 집중호우로 인한 산사태의 발생이 빈번하게 발생되고 있으며, 이로 인한 피해도 매년 급증하고 있는 실정이다. In Korea, about 70% of the total land area is made up of mountains, and most landslides occur intensively during the rainy season, so it can be predicted that rainfall is the biggest factor among the causes of landslides in Korea. In other words, most of the annual average rainfall is concentrated between June and September, so landslides due to torrential rains occur frequently during this period, and the damage caused by this is also increasing every year.

산사태는 강우조건, 지형조건, 지질 및 토질특성에 영향을 받는 것으로 알려져 있으며, 자연사면에서 발생되는 산사태의 발생가능성을 평가하기 위해서는 일반적으로 강우강도, 강우지속시간, 토층 내 강우 침투속도, 포화깊이 등의 인자를 고려하고 있다. 종래 기술로 대한민국 등록특허 제10-1078297호에서는 강우 포화깊이비에 따른 무한사면 안정해석시스템이 개시되어 있다.Landslides are known to be affected by rainfall conditions, topographic conditions, geological and soil characteristics, and in order to evaluate the possibility of landslides occurring on natural slopes, rainfall intensity, rainfall duration, rainfall penetration rate in the soil layer, and saturation depth are generally used. Factors such as, etc. are being considered. As a prior art, Korean Patent Registration No. 10-1078297 discloses an infinite slope stability analysis system according to a rainfall saturation depth ratio.

우리나라의 자연사면에서는 주로 집중호우로 인하여 얕은 깊이에서 활동(Sliding)이 발생되는 천층파괴(Shallow landslide)의 산사태가 발생되며, 이러한 특성을 갖는 산사태를 예측 및 관찰함으로서 국민의 재산과 생명을 보호하기 위한 기술개발이 반드시 필요하다. 따라서 우리나라의 자연사면을 대상으로 사전 기상정보를 토대로 강우를 예측하고 산사태 발생가능성을 평가하여, 과학적이고 신뢰성 있는 실시간 산사태의 조기경보 시스템의 구축이 요구된다.On the natural slopes of Korea, landslides of shallow landslides occur in which sliding occurs at shallow depths mainly due to torrential downpour, and by predicting and observing landslides with such characteristics, the people's property and life are protected. It is necessary to develop technology for this. Therefore, it is required to establish a scientific and reliable real-time early warning system for landslides by predicting rainfall and evaluating the possibility of landslides based on prior weather information for natural slopes in Korea.

산사태의 조기경보 시스템에 관한 종래 기술로, 대한민국 등록특허 제10-1000553호에는 지역적 강우특성을 고려한 실시간 강우정보 수집 및 분석을 통한 급경사지 재해예보방법이 개시되어 있다. 위 등록특허에서는 현장에 설치된 버켓식 강우량계로부터 강우정보를 제공받은 메인통제서버에서 강우특성 분석프로그램을 통해 급경사지 붕괴위험을 예측하고, 기관으로 재해예보 및 경보를 전송하는 내용이 기재되어 있다.As a prior art for an early warning system of a landslide, Korean Patent Registration No. 10-1000553 discloses a method for predicting a disaster on a steep slope through real-time rainfall information collection and analysis in consideration of regional rainfall characteristics. In the above registered patent, the main control server, which received rainfall information from a bucket-type rainfall meter installed at the site, predicts the risk of collapse of a steep slope through a rainfall characteristic analysis program, and transmits disaster forecasts and warnings to the institution.

대한민국 등록특허 제10-1580062호에는 실시간 산사태 예경보 방법 및 시스템이 개시되어 있으며, 다수의 인자를 통해 위험지역을 산정하고, 위험지역의 최소사면안전율과 기준값을 비교한 후 해당 위험지역의 지하수 변위를 예측하여 예측사면안전율을 산출한다. 상기 예측사면안전율과 기준값을 비교하여 예경보를 판정한다.Korean Patent Registration No. 10-1580062 discloses a real-time landslide forecasting and warning method and system, and calculates a dangerous area through a number of factors, compares the minimum slope safety factor of the dangerous area with a reference value, and then displaces groundwater in the dangerous area. Predicts and calculates the predicted slope safety factor. The predicted slope safety factor and the reference value are compared to determine a predictive alarm.

대한민국 등록특허 제10-1788104호에서는 극한 강우를 고려한 실시간 산사태 예보 및 경보 시스템 및 방법이 개시되어 있으며, 기상관측장비와 기상청 서버로부터 제공된 설정된 규준들을 기반으로 지반의 포화 깊이비와 흡입응력 변화를 실시간으로 산출하고, 사용자 단말로 해당 지역의 예경보 레벨을 전송하는 내용이 기재되어 있다.Korean Patent Registration No. 10-1788104 discloses a real-time landslide forecasting and warning system and method considering extreme rainfall, and real-time changes in the saturation depth ratio and suction stress of the ground based on established standards provided by meteorological observation equipment and the Meteorological Administration server. Is calculated, and the content of transmitting the forecast and warning level of the corresponding region to the user terminal is described.

그러나 위 등록특허들의 경우 현장에서 강우나 토질 특성을 측정하기 위한 계측장비를 다수 설치하여야 하고, 각각의 계측장비를 지속적으로 관리하여야 하며, 계측장비로부터 측정된 인자들의 산사태 발령기준이 명확하지 못하다. 또한 일부 지역에 설치된 계측장비로부터 얻은 측정값을 전체 지역으로 확대하기에 신뢰성 측면에서 무리가 있다.However, in the case of the above registered patents, a number of measuring equipment for measuring rainfall or soil characteristics must be installed in the field, each measuring equipment must be continuously managed, and the criteria for landslide issuance of factors measured from the measuring equipment are not clear. In addition, it is unreasonable in terms of reliability because measurement values obtained from measurement equipment installed in some areas are expanded to the entire area.

한편 기존의 산사태 조기경보 기술들은 현 시점에서의 강우정보를 제공받거나 측정된 자료를 기반으로 사면안정성을 평가하고 있으므로 실질적인 사전 예측이 불가능하다.On the other hand, existing landslide early warning technologies are not provided with rainfall information at the present time or are evaluating slope stability based on measured data, so it is impossible to make a practical prediction in advance.

(문헌 0001) KR 10-1078297B(Document 0001) KR 10-1078297B (문헌 0002) KR 10-1580062B(Document 0002) KR 10-1580062B (문헌 0003) KR 10-1788104B(Document 0003) KR 10-1788104B

위와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은 체계적이고 신뢰성 있는 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention in view of the above points is to provide a systematic and reliable method and system for early warning of landslides linked with advance weather information.

본 발명의 다른 하나의 목적은 유지관리가 용이한 산사태 조기경보 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method and system for early warning of landslides that are easy to maintain.

상기 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법은 네트워크에 접속 가능한 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해 수행되는 산사태 조기경보 방법에 있어서, 사전 기상정보를 분석하여 대상지역의 강우를 예측하는 제1단계, 상기 예측된 강우를 토대로 대상지역의 지표흐름 해석, 지표침투 해석 및 흡입응력을 고려한 무한사면안정 해석을 수행하여 상기 대상지역의 산사태에 대한 발생가능성을 평가하는 제2단계 및 상기 평가된 산사태에 대한 발생가능성을 기반으로 산사태 조기경보를 발령하는 제3단계를 포함한다.In the landslide early warning method linked to advance weather information according to the present invention for achieving the above object, in the landslide early warning method performed by at least one computing device accessible to a network, predict rainfall in a target area by analyzing prior weather information. The first step to evaluate the probability of occurrence of landslides in the target area by performing surface flow analysis, surface penetration analysis, and infinite slope stability analysis considering suction stress in the target area based on the predicted rainfall, and the above. It includes a third step of issuing early warning of landslides based on the likelihood of occurrence of the assessed landslides.

또한, 제2단계는, 상기 대상지역을 복수의 소유역으로 구분하는 소유역 구분단계, 상기 소유역을 복수의 메쉬로 구분하고, 상기 복수의 메쉬별 토질특성에 대한 몬테카를로 시뮬레이션을 적용하여 상기 메쉬의 사면안전율을 계산하는 사면안전율 계산단계 및 상기 소유역에 포함된 메쉬 가운데 최소 사면안전율보다 작은 사면안전율을 갖는 메쉬의 비율을 계산하는 초과비율 산출단계를 포함할 수 있다.In addition, the second step is a subcatchment classification step of dividing the target area into a plurality of subwatersheds, the subcatchment is divided into a plurality of meshes, and a Monte Carlo simulation for soil characteristics for each of the plurality of meshes is applied to the slope safety factor of the mesh. It may include a slope safety factor calculation step of calculating, and an excess ratio calculation step of calculating a ratio of a mesh having a slope safety factor less than a minimum slope safety factor among the meshes included in the subcatchment.

또한, 제2단계는 상기 사면안전율 계산단계의 수행 전 현장조사를 통해 얻어진, 상기 대상지역에서 채취한 토질시료의 특성과 상기 대상지역의 토층심도를 획득하는 토질시료 특성 및 토층심도 획득단계를 더 포함할 수 있다.In addition, in the second step, the characteristics of the soil sample collected from the target area and the soil depth of the target area are obtained through a field survey before the slope safety factor calculation step is performed. Can include.

또한, 제3단계는, 상기 초과비율 산출단계에서 최소 사면안전율의 확률밀도함수 분포로부터 주의보 또는 경보에 대응하는 사면안전율 규준을 산정하고 상기 사면안전율 규준보다 작은 사면안전율을 갖는 메쉬의 비율을 기반으로 대상지역에서 산사태 위험지역을 산정할 수 있다.In addition, in the third step, in the step of calculating the excess ratio, the slope safety rate criterion corresponding to the warning or warning is calculated from the probability density function distribution of the minimum slope safety factor, and based on the ratio of meshes having a slope safety factor smaller than the slope safety factor standard. A landslide risk area can be calculated from the target area.

또한, 제1단계는, 사전 기상정보를 분석하여 예측된 강우자료와 기상청 홈페이지에서 제공하는 강우예보자료를 기반으로 설정된 시간 간격으로 상기 강우를 예측할 수 있다.In addition, in the first step, the rainfall may be predicted at a set time interval based on the predicted rainfall data by analyzing the prior weather information and the rainfall forecast data provided by the Korea Meteorological Administration website.

또한, 제2단계는 상기 예측된 강우를 토대로 설정된 시간 간격으로 상기 대상지역의 1일 전 산사태에 대한 발생가능성을 평가할 수 있다.In addition, in the second step, the possibility of occurrence of a landslide 1 day before the target area may be evaluated at a set time interval based on the predicted rainfall.

본 발명의 일 실시예에 따른 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 시스템은 사전 기상정보 분석을 통하여 대상지역의 사전 강우정보를 분석하는 사전 강우정보 분석모듈, 분석된 사전 강우정보를 토대로 대상지역의 지표흐름 해석 및 지표침투 해석 및 흡입응력을 고려한 무한사면안정 해석을 수행하여 대상지역의 산사태에 대한 발생가능성을 평가하는 산사태 위험도 평가모듈 및 평가된 산사태 발생가능성을 기반으로 산사태 조기경보를 발령하는 산사태 조기경보 발령모듈을 포함한다.The landslide early warning system linked with advance weather information according to an embodiment of the present invention includes a pre-precipitation information analysis module that analyzes pre-precipitation information of a target region through preliminary meteorological information analysis, and an indicator flow of the target region based on the analyzed pre-precipitation information Landslide risk assessment module that evaluates the probability of occurrence of landslides in the target area by performing analysis, ground penetration analysis, and infinite slope stability analysis considering suction stress, and landslide early warning that issues early warning of landslides based on the evaluated probability of landslides. It includes an issuance module.

또한, 강우정보 분석모듈은, 사전 기상레이더자료를 수치예보 방법으로 분석하고 기상청의 강우예보자료를 웹크롤링 기법으로 수집하여, 1일전 설정된 시간 간격으로 사전 강우정보를 분석하고, 상기 산사태 위험도 평가모듈은, 설정된 시간 간격으로 1일 전 대상지역의 산사태 발생가능성을 평가할 수 있다.In addition, the rainfall information analysis module analyzes the preliminary weather radar data by a numerical forecast method, collects the rainfall forecast data of the Meteorological Administration using a web crawling method, analyzes the rainfall information in advance at set time intervals one day before, and evaluates the landslide risk. Can evaluate the possibility of a landslide occurrence in the target area one day before at set time intervals.

본 발명의 일 실시예에 따르면 사전 예측된 강우정보를 기반으로 산사태 발생가능성을 평가하므로 과학적이고 실질적인 방법과 시스템을 구축할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, since the probability of occurrence of a landslide is evaluated based on pre-predicted rainfall information, a scientific and practical method and system can be constructed.

또한, 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하여 산사태 위험도 평가에 대한 불확실성을 해소하고 현장조사 및 모니터링 스테이션의 수를 감소시킬 수 있으므로 유지관리 비용을 감소시킬 수 있다.In addition, by performing Monte Carlo simulation, it is possible to solve the uncertainty in the assessment of landslide risk and reduce the number of on-site survey and monitoring stations, thereby reducing maintenance costs.

마지막으로, 설정된 시간 간격으로 산사태 위험도를 평가하고 이를 기반으로 산사태 조기경보를 발령할 수 있으므로 체계적인 시스템 구축이 가능하다.Finally, it is possible to establish a systematic system because the risk of landslides can be evaluated at set time intervals and an early warning of landslides can be issued based on this.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2단계를 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2단계를 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 특정지역에 대한 산사태 조기경보발령 예시도이다.
1 is a flow chart showing a method for early warning of landslides linked with advance weather information according to an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart showing a second step according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram showing a second step according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing a landslide early warning system linked with advance weather information according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram showing a landslide early warning system linked with advance weather information according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary diagram illustrating an early warning of a landslide in a specific area according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention can apply various changes and have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the present specification or application. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to a specific form of disclosure, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the "inclusive" or "gajida" and the terms are staking the features, numbers, steps, operations, elements, parts or geotyiji to be a combination thereof specify the presence, of one or more other features, integers It is to be understood that the possibility of addition or presence of, steps, actions, components, parts, or combinations thereof is not preliminarily excluded.

본 명세서에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터, 정보 또는 신호를 '전송', '제공' 또는 ‘획득’한다 함은 어느 한 구성요소가 다른 구성요소로 직접 데이터 또는 신호를 전송하는 것은 물론, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송하는 것 또는 이러한 전송을 통해 데이터, 정보, 신호를 얻는 모든 과정을 포함한다.In this specification, when one component'transmits','provides' or'acquires' data, information, or signal to another component, it means that one component directly transmits data or signal to another component. Of course, it includes all processes of transmitting data or signals to other components through at least one other component, or obtaining data, information, and signals through such transmission.

본 명세서에서 '서버'란 본 발명의 실시예에 따른 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법에 의한 조기경보를 제공하는 조기경보 시스템으로서 하나 또는 둘 이상의 전산정보처리가 가능한 물리적 개체(컴퓨팅 디바이스)의 일례이다. 본 명세서에 기술될 산사태 조기경보 방법이 구현될 수 있는 서버가 복수의 물리적 개체로 나뉘어 구현될 때, 각각의 물리적 개체의 관리 주체는 서로 상이할 수 있다. 서버는 네트워크 접속 가능하고 네트워크를 통해 연동되어 데이터, 정보, 신호를 제공하거나 획득할 수 있다.In the present specification, the term'server' is an example of a physical entity (computing device) capable of processing one or more computational information as an early warning system that provides an early warning by the landslide early warning method linked to advance weather information according to an embodiment of the present invention. to be. When the server on which the landslide early warning method described herein can be implemented is implemented by being divided into a plurality of physical entities, the management subject of each physical entity may be different from each other. The server can access or obtain data, information, and signals through network access and interworking through the network.

이하에서 기술될 본 발명의 실시예에 따른 조기경보 방법의 각 단계 또는 조기경보 시스템을 구성하는 각 모듈은 적어도 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스로 구현되거나 하나의 물리적 개체 내의 논리적 개체로 구현될 수 있다. '서버'에는 각각의 데이터베이스에 대응되는 정보를 저장하는 소프트웨어 및 하드웨어 의 기능적 구조적 결합을 의미하는 DB가 포함될 수 있으며, DB는 적어도 하나의 테이블로 구현될 수도 있고, 데이터베이스에 저장된 정보를 검색, 저장, 및 관리하기 위한 별도의 DBMS(Database Management System)을 더 포함할 수도 있다. 또한, 링크드 리스트(linked-list), 트리(Tree), 관계형 데이터베이스의 형태 등 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 데이터베이스에 대응되는 정보를 저장할 수 있는 모든 데이터 저장매체 및 데이터 구조를 포함할 수 있다.Each step of the early warning method according to an embodiment of the present invention to be described below or each module constituting the early warning system may be implemented as at least one computing device or as a logical entity within one physical entity. The'server' may include a DB that refers to a functional and structural combination of software and hardware that stores information corresponding to each database, and the DB may be implemented as at least one table, or search and store information stored in the database. , And a separate DBMS (Database Management System) for management may be further included. In addition, it may be implemented in various ways such as a linked-list, a tree, and a relational database, and may include all data storage media and data structures capable of storing information corresponding to the database.

이하, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flow chart showing a method for early warning of landslides linked with advance weather information according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명인 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법은 사전 기상정보를 분석하여 대상지역의 강우를 예측하는 제1단계(S100), 예측된 강우를 토대로 대상지역의 지표흐름 해석, 지표침투 해석 및 흡입응력을 고려한 무한사면안정 해석을 수행하여 대상지역의 산사태 발생가능성을 평가하는 제2단계(S200) 및 산사태 발생가능성을 기반으로 산사태 조기경보를 발령하는 제3단계(S300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the method for early warning of landslides linked with advance weather information according to the present invention includes a first step (S100) of predicting rainfall in a target area by analyzing prior weather information, analysis of surface flow in a target area based on the predicted rainfall, and indicators. Including the second step (S200) of evaluating the possibility of a landslide occurrence in the target area by performing penetration analysis and the infinite slope stability analysis considering the suction stress, and the third step (S300) of issuing an early landslide warning based on the possibility of a landslide. do.

제1단계(S100)는 사전 기상정보를 분석하여 대상지역의 강우를 예측하는 단계로, 본 단계의 강우예측 정보는 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 하나는 대상지역의 사전 기상정보(강우레이더자료)를 분석하여 예측된 강우자료이며, 다른 하나는 기상청 홈페이지에서 제공하는 강우예보자료이다.The first step (S100) is a step of predicting rainfall in a target area by analyzing preliminary weather information, and the rainfall prediction information in this step can be divided into two types. One is the rainfall data predicted by analyzing the preliminary weather information (rainfall radar data) of the target area, and the other is the rainfall forecast data provided by the Korea Meteorological Agency's website.

먼저 대상지역의 사전 기상정보를 분석하여 예측된 강우자료는 상기 대상지역의 분석된 강우레이더자료로부터 획득할 수 있다. 상기 강우레이더는 다수일 수 있으며, 설치된 위치에서의 강우정보를 획득하기 위한 다양한 구성을 가질 수 있다.First, the rainfall data predicted by analyzing the preliminary weather information of the target area can be obtained from the analyzed rainfall radar data of the target area. The rainfall radar may be plural, and may have various configurations for obtaining rainfall information at an installed location.

본 발명에서 제1단계(S100)는 상기 획득한 사전 강우레이더자료를 기반으로 수치예보(numerical weather prediction) 방법을 적용하여 강우정보를 가공할 수 있다. 수치예보는 대상지역의 대기를 격자망으로 나누어 그 격자점에서 대기 상태를 나타내는 수치 값을 통해 장래의 대기 상태를 계산하는 방법을 의미하며, 이 경우 미리 설정된 수치예보모델이 적용할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 상기 격자망을 이루는 격자의 크기는 5km*5km로, 메소 수치예보 모델(MSM)을 적용하여 상기 강우정보를 획득할 수 있으며, 격자의 크기는 2km*2km로, 국지 수치예보 모델(LFM)을 이용할 수 있다.In the present invention, the first step (S100) may process rainfall information by applying a numerical weather prediction method based on the obtained prior rainfall radar data. Numerical forecast refers to a method of dividing the atmosphere of a target area into a grid and calculating the future atmospheric conditions through numerical values representing the atmospheric conditions at the grid points, and in this case, a preset numerical forecast model can be applied. For example, in one embodiment, the size of the grid constituting the grid is 5km*5km, and the rainfall information can be obtained by applying the Meso Numerical Forecasting Model (MSM), and the size of the grid is 2km*2km, A local numerical forecast model (LFM) is available.

상기 제1단계(S100)는 1일 전에 설정된 시간 간격으로 상기 강우정보를 획득 또는 가공할 수 있으며, 상기 설정된 시간 간격은 1시간 또는 3시간 간격인 것이 바람직하다.In the first step (S100), the rainfall information may be acquired or processed at a time interval set one day before, and the set time interval is preferably an interval of 1 or 3 hours.

한편, 기상청 홈페이지에서 제공하는 강우예보자료는 웹크롤링(web crawling)을 이용하여 획득이 가능하도록 하였으며, 상기 강우레이더자료를 이용하여 예측된 강우자료를 보완하기 위하여 활용된다. Meanwhile, the rainfall forecast data provided by the Meteorological Agency's homepage is made available to be obtained using web crawling, and is used to supplement the predicted rainfall data using the rainfall radar data.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2단계(S200)를 나타낸 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2단계(S200)를 나타낸 개념도이다.2 is a flowchart showing a second step S200 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a conceptual diagram showing a second step S200 according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 제2단계(S200)는 상기 대상지역의 지표흐름 해석, 지표침투 해석 및 무한사면안정 해석을 수행한다. 지표흐름 해석과 지표침투 해석은 대상지역의 강우정보를 주요인자로 가질 수 있으며, 지표흐름 해석, 지표침투 해석 및 무한사면안정 해석은 지형과 토지 이용 상태, 지층 심도, 투수성, 간극율, 상대투수성, 토양수분 특성곡선, 흙의 단위중량, 내부마찰각, 점착력 등에 따라 달라질 수 있다. 상기 지표흐름 해석, 지표침투 해석 및 무한사면안정 해석은 설정된 계산식이나 알고리즘이 적용될 수 있다.2 and 3, the second step (S200) performs a surface flow analysis, a surface penetration analysis, and an infinite slope stability analysis of the target area. Surface flow analysis and surface penetration analysis can have rainfall information of the target area as a major factor, and surface flow analysis, surface penetration analysis, and infinite slope stability analysis can be performed on topography and land use conditions, stratum depth, permeability, gap ratio, and relative level. It may vary depending on permeability, soil moisture characteristic curve, unit weight of soil, internal friction angle, adhesion, etc. For the surface flow analysis, surface penetration analysis, and infinite slope stability analysis, a set calculation formula or algorithm may be applied.

예를 들어, 상기 제2단계(S200)를 통한 대상지역의 안정성 평가는 PostgreSQL이나 PostGIS를 이용할 수 있으며, 상기 무한사면안정 해석은 흡입응력을 고려한 불포화 무한사면 안정해석식(FS)을 이용할 수 있다.본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.For example, the stability evaluation of the target area through the second step (S200) can be performed using PostgreSQL or PostGIS, and the infinite slope stability analysis can use the unsaturated infinite slope stability analysis equation (FS) considering the suction stress. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention can apply various changes and have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the present specification or application. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to a specific form of disclosure, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the "inclusive" or "gajida" and the terms are staking the features, numbers, steps, operations, elements, parts or geotyiji to be a combination thereof specify the presence, of one or more other features, integers It is to be understood that the possibility of addition or presence of, steps, actions, components, parts, or combinations thereof is not preliminarily excluded.

본 명세서에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터, 정보 또는 신호를 '전송', '제공' 또는 ‘획득’한다 함은 어느 한 구성요소가 다른 구성요소로 직접 데이터 또는 신호를 전송하는 것은 물론, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송하는 것 또는 이러한 전송을 통해 데이터, 정보, 신호를 얻는 모든 과정을 포함한다.In this specification, when one component'transmits','provides' or'acquires' data, information, or signal to another component, it means that one component directly transmits data or signal to another component. Of course, this includes all processes of transmitting data or signals to other components through at least one other component, or obtaining data, information, and signals through such transmission.

본 명세서에서 '서버'란 본 발명의 실시예에 따른 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법에 의한 조기경보를 제공하는 조기경보 시스템으로서 하나 또는 둘 이상의 전산정보처리가 가능한 물리적 개체(컴퓨팅 디바이스)의 일례이다. 본 명세서에 기술될 산사태 조기경보 방법이 구현될 수 있는 서버가 복수의 물리적 개체로 나뉘어 구현될 때, 각각의 물리적 개체의 관리 주체는 서로 상이할 수 있다. 서버는 네트워크 접속 가능하고 네트워크를 통해 연동되어 데이터, 정보, 신호를 제공하거나 획득할 수 있다.In the present specification, the term'server' is an example of a physical entity (computing device) capable of processing one or more computational information as an early warning system that provides an early warning by the landslide early warning method linked to advance weather information according to an embodiment of the present invention. to be. When a server on which the landslide early warning method described herein can be implemented is implemented by being divided into a plurality of physical entities, the management subject of each physical entity may be different from each other. The server can access or obtain data, information, and signals through network access and interworking through the network.

이하에서 기술될 본 발명의 실시예에 따른 조기경보 방법의 각 단계 또는 조기경보 시스템을 구성하는 각 모듈은 적어도 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스로 구현되거나 하나의 물리적 개체 내의 논리적 개체로 구현될 수 있다. '서버'에는 각각의 데이터베이스에 대응되는 정보를 저장하는 소프트웨어 및 하드웨어 의 기능적 구조적 결합을 의미하는 DB가 포함될 수 있으며, DB는 적어도 하나의 테이블로 구현될 수도 있고, 데이터베이스에 저장된 정보를 검색, 저장, 및 관리하기 위한 별도의 DBMS(Database Management System)을 더 포함할 수도 있다. 또한, 링크드 리스트(linked-list), 트리(Tree), 관계형 데이터베이스의 형태 등 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 데이터베이스에 대응되는 정보를 저장할 수 있는 모든 데이터 저장매체 및 데이터 구조를 포함할 수 있다.Each step of the early warning method according to an embodiment of the present invention to be described below or each module constituting the early warning system may be implemented as at least one computing device or as a logical entity within one physical entity. The'server' may include a DB that refers to a functional and structural combination of software and hardware that stores information corresponding to each database, and the DB may be implemented as at least one table, or search and store information stored in the database. , And a separate DBMS (Database Management System) for management may be further included. In addition, it may be implemented in various ways such as a linked-list, a tree, and a relational database, and may include all data storage media and data structures capable of storing information corresponding to the database.

이하, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flow chart showing a method for early warning of landslides linked with advance weather information according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명인 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법은 사전 기상정보를 분석하여 대상지역의 강우를 예측하는 제1단계(S100), 예측된 강우를 토대로 대상지역의 지표흐름 해석, 지표침투 해석 및 흡입응력을 고려한 무한사면안정 해석을 수행하여 대상지역의 산사태 발생가능성을 평가하는 제2단계(S200) 및 산사태 발생가능성을 기반으로 산사태 조기경보를 발령하는 제3단계(S300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the method for early warning of landslides linked with advance weather information according to the present invention includes a first step (S100) of predicting rainfall in a target area by analyzing prior weather information, analysis of surface flow in a target area based on the predicted rainfall, and indicators. Including the second step (S200) of evaluating the possibility of landslide occurrence in the target area by performing penetration analysis and the infinite slope stability analysis considering the suction stress and the third step (S300) of issuing an early landslide warning based on the possibility of landslide do.

제1단계(S100)는 사전 기상정보를 분석하여 대상지역의 강우를 예측하는 단계로, 본 단계의 강우예측 정보는 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 하나는 대상지역의 사전 기상정보(강우레이더자료)를 분석하여 예측된 강우자료이며, 다른 하나는 기상청 홈페이지에서 제공하는 강우예보자료이다.The first step (S100) is a step of predicting rainfall in a target area by analyzing preliminary weather information, and the rainfall prediction information in this step can be divided into two types. One is the rainfall data predicted by analyzing the preliminary weather information (rainfall radar data) of the target area, and the other is the rainfall forecast data provided by the Korea Meteorological Agency's website.

먼저 대상지역의 사전 기상정보를 분석하여 예측된 강우자료는 상기 대상지역의 분석된 강우레이더자료로부터 획득할 수 있다. 상기 강우레이더는 다수일 수 있으며, 설치된 위치에서의 강우정보를 획득하기 위한 다양한 구성을 가질 수 있다.First, the rainfall data predicted by analyzing the preliminary weather information of the target area can be obtained from the analyzed rainfall radar data of the target area. The rainfall radar may be plural, and may have various configurations for obtaining rainfall information at an installed location.

본 발명에서 제1단계(S100)는 상기 획득한 사전 강우레이더자료를 기반으로 수치예보(numerical weather prediction) 방법을 적용하여 강우정보를 가공할 수 있다. 수치예보는 대상지역의 대기를 격자망으로 나누어 그 격자점에서 대기 상태를 나타내는 수치 값을 통해 장래의 대기 상태를 계산하는 방법을 의미하며, 이 경우 미리 설정된 수치예보모델이 적용할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 상기 격자망을 이루는 격자의 크기는 5km*5km로, 메소 수치예보 모델(MSM)을 적용하여 상기 강우정보를 획득할 수 있으며, 격자의 크기는 2km*2km로, 국지 수치예보 모델(LFM)을 이용할 수 있다.In the present invention, the first step (S100) may process rainfall information by applying a numerical weather prediction method based on the obtained prior rainfall radar data. Numerical forecast refers to a method of dividing the atmosphere of a target area into a grid and calculating the future atmospheric conditions through numerical values representing the atmospheric conditions at the grid points, and in this case, a preset numerical forecast model can be applied. For example, in one embodiment, the size of the grid constituting the grid is 5km*5km, and the rainfall information can be obtained by applying the Meso Numerical Forecasting Model (MSM), and the size of the grid is 2km*2km, A local numerical forecast model (LFM) is available.

상기 제1단계(S100)는 1일 전에 설정된 시간 간격으로 상기 강우정보를 획득 또는 가공할 수 있으며, 상기 설정된 시간 간격은 1시간 또는 3시간 간격인 것이 바람직하다.In the first step (S100), the rainfall information may be acquired or processed at a time interval set one day before, and the set time interval is preferably an interval of 1 or 3 hours.

한편, 기상청 홈페이지에서 제공하는 강우예보자료는 웹크롤링(web crawling)을 이용하여 획득이 가능하도록 하였으며, 상기 강우레이더자료를 이용하여 예측된 강우자료를 보완하기 위하여 활용된다. Meanwhile, the rainfall forecast data provided by the Meteorological Agency's homepage is made available to be obtained using web crawling, and is used to supplement the predicted rainfall data using the rainfall radar data.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2단계(S200)를 나타낸 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2단계(S200)를 나타낸 개념도이다.2 is a flowchart showing a second step S200 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a conceptual diagram showing a second step S200 according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 제2단계(S200)는 상기 대상지역의 지표흐름 해석, 지표침투 해석 및 무한사면안정 해석을 수행한다. 지표흐름 해석과 지표침투 해석은 대상지역의 강우정보를 주요인자로 가질 수 있으며, 지표흐름 해석, 지표침투 해석 및 무한사면안정 해석은 지형과 토지 이용 상태, 지층 심도, 투수성, 간극율, 상대투수성, 토양수분 특성곡선, 흙의 단위중량, 내부마찰각, 점착력 등에 따라 달라질 수 있다. 상기 지표흐름 해석, 지표침투 해석 및 무한사면안정 해석은 설정된 계산식이나 알고리즘이 적용될 수 있다.2 and 3, the second step (S200) performs a surface flow analysis, a surface penetration analysis, and an infinite slope stability analysis of the target area. Surface flow analysis and surface penetration analysis can have rainfall information of the target area as a major factor, and surface flow analysis, surface penetration analysis, and infinite slope stability analysis can be performed on topography and land use conditions, stratum depth, permeability, gap ratio, and relative level. It may vary depending on permeability, soil moisture characteristic curve, unit weight of soil, internal friction angle, adhesion, etc. For the surface flow analysis, surface penetration analysis, and infinite slope stability analysis, a set calculation formula or algorithm may be applied.

예를 들어, 상기 제2단계(S200)를 통한 대상지역의 안정성 평가는 PostgreSQL이나 PostGIS를 이용할 수 있으며, 상기 무한사면안정 해석은 흡입응력을 고려한 불포화 무한사면 안정해석식(FS)을 이용할 수 있다.본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.For example, the stability evaluation of the target area through the second step (S200) can be performed using PostgreSQL or PostGIS, and the infinite slope stability analysis can use the unsaturated infinite slope stability analysis equation (FS) considering the suction stress. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention can apply various changes and have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the present specification or application. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to a specific form of disclosure, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the "inclusive" or "gajida" and the terms are staking the features, numbers, steps, operations, elements, parts or geotyiji to be a combination thereof specify the presence, of one or more other features, integers It is to be understood that the possibility of addition or presence of, steps, actions, components, parts, or combinations thereof is not preliminarily excluded.

본 명세서에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터, 정보 또는 신호를 '전송', '제공' 또는 ‘획득’한다 함은 어느 한 구성요소가 다른 구성요소로 직접 데이터 또는 신호를 전송하는 것은 물론, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송하는 것 또는 이러한 전송을 통해 데이터, 정보, 신호를 얻는 모든 과정을 포함한다.In this specification, when one component'transmits','provides' or'acquires' data, information, or signal to another component, it means that one component directly transmits data or signal to another component. Of course, it includes all processes of transmitting data or signals to other components through at least one other component, or obtaining data, information, and signals through such transmission.

본 명세서에서 '서버'란 본 발명의 실시예에 따른 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법에 의한 조기경보를 제공하는 조기경보 시스템으로서 하나 또는 둘 이상의 전산정보처리가 가능한 물리적 개체(컴퓨팅 디바이스)의 일례이다. 본 명세서에 기술될 산사태 조기경보 방법이 구현될 수 있는 서버가 복수의 물리적 개체로 나뉘어 구현될 때, 각각의 물리적 개체의 관리 주체는 서로 상이할 수 있다. 서버는 네트워크 접속 가능하고 네트워크를 통해 연동되어 데이터, 정보, 신호를 제공하거나 획득할 수 있다.In the present specification, the term'server' is an example of a physical entity (computing device) capable of processing one or more computational information as an early warning system that provides an early warning by the landslide early warning method linked to advance weather information according to an embodiment of the present invention. to be. When a server on which the landslide early warning method described herein can be implemented is implemented by being divided into a plurality of physical entities, the management subject of each physical entity may be different from each other. The server can access or obtain data, information, and signals through network access and interworking through the network.

이하에서 기술될 본 발명의 실시예에 따른 조기경보 방법의 각 단계 또는 조기경보 시스템을 구성하는 각 모듈은 적어도 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스로 구현되거나 하나의 물리적 개체 내의 논리적 개체로 구현될 수 있다. '서버'에는 각각의 데이터베이스에 대응되는 정보를 저장하는 소프트웨어 및 하드웨어 의 기능적 구조적 결합을 의미하는 DB가 포함될 수 있으며, DB는 적어도 하나의 테이블로 구현될 수도 있고, 데이터베이스에 저장된 정보를 검색, 저장, 및 관리하기 위한 별도의 DBMS(Database Management System)을 더 포함할 수도 있다. 또한, 링크드 리스트(linked-list), 트리(Tree), 관계형 데이터베이스의 형태 등 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 데이터베이스에 대응되는 정보를 저장할 수 있는 모든 데이터 저장매체 및 데이터 구조를 포함할 수 있다.Each step of the early warning method according to an embodiment of the present invention to be described below or each module constituting the early warning system may be implemented as at least one computing device or as a logical entity within one physical entity. The'server' may include a DB that refers to a functional and structural combination of software and hardware that stores information corresponding to each database, and the DB may be implemented as at least one table, or search and store information stored in the database. , And a separate DBMS (Database Management System) for management may be further included. In addition, it may be implemented in various ways such as a linked-list, a tree, and a relational database, and may include all data storage media and data structures capable of storing information corresponding to the database.

이하, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flow chart showing a method for early warning of landslides linked with advance weather information according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명인 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법은 사전 기상정보를 분석하여 대상지역의 강우를 예측하는 제1단계(S100), 예측된 강우를 토대로 대상지역의 지표흐름 해석, 지표침투 해석 및 흡입응력을 고려한 무한사면안정 해석을 수행하여 대상지역의 산사태 발생가능성을 평가하는 제2단계(S200) 및 산사태 발생가능성을 기반으로 산사태 조기경보를 발령하는 제3단계(S300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the method for early warning of landslides linked with advance weather information according to the present invention includes a first step (S100) of predicting rainfall in a target area by analyzing prior weather information, analysis of surface flow in a target area based on the predicted rainfall, and indicators. Including the second step (S200) of evaluating the possibility of a landslide occurrence in the target area by performing penetration analysis and the infinite slope stability analysis considering the suction stress, and the third step (S300) of issuing an early landslide warning based on the possibility of a landslide. do.

제1단계(S100)는 사전 기상정보를 분석하여 대상지역의 강우를 예측하는 단계로, 본 단계의 강우예측 정보는 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 하나는 대상지역의 사전 기상정보(강우레이더자료)를 분석하여 예측된 강우자료이며, 다른 하나는 기상청 홈페이지에서 제공하는 강우예보자료이다.The first step (S100) is a step of predicting rainfall in a target area by analyzing preliminary weather information, and the rainfall prediction information in this step can be divided into two types. One is the rainfall data predicted by analyzing the preliminary weather information (rainfall radar data) of the target area, and the other is the rainfall forecast data provided by the Korea Meteorological Agency's website.

먼저 대상지역의 사전 기상정보를 분석하여 예측된 강우자료는 상기 대상지역의 분석된 강우레이더자료로부터 획득할 수 있다. 상기 강우레이더는 다수일 수 있으며, 설치된 위치에서의 강우정보를 획득하기 위한 다양한 구성을 가질 수 있다.First, the rainfall data predicted by analyzing the preliminary weather information of the target area can be obtained from the analyzed rainfall radar data of the target area. The rainfall radar may be plural, and may have various configurations for obtaining rainfall information at an installed location.

본 발명에서 제1단계(S100)는 상기 획득한 사전 강우레이더자료를 기반으로 수치예보(numerical weather prediction) 방법을 적용하여 강우정보를 가공할 수 있다. 수치예보는 대상지역의 대기를 격자망으로 나누어 그 격자점에서 대기 상태를 나타내는 수치 값을 통해 장래의 대기 상태를 계산하는 방법을 의미하며, 이 경우 미리 설정된 수치예보모델이 적용할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 상기 격자망을 이루는 격자의 크기는 5km*5km로, 메소 수치예보 모델(MSM)을 적용하여 상기 강우정보를 획득할 수 있으며, 격자의 크기는 2km*2km로, 국지 수치예보 모델(LFM)을 이용할 수 있다.In the present invention, the first step (S100) may process rainfall information by applying a numerical weather prediction method based on the obtained prior rainfall radar data. Numerical forecast refers to a method of dividing the atmosphere of a target area into a grid and calculating the future atmospheric conditions through numerical values representing the atmospheric conditions at the grid points, and in this case, a preset numerical forecast model can be applied. For example, in one embodiment, the size of the grid constituting the grid is 5km*5km, and the rainfall information can be obtained by applying the Meso Numerical Forecasting Model (MSM), and the size of the grid is 2km*2km, A local numerical forecast model (LFM) is available.

상기 제1단계(S100)는 1일 전에 설정된 시간 간격으로 상기 강우정보를 획득 또는 가공할 수 있으며, 상기 설정된 시간 간격은 1시간 또는 3시간 간격인 것이 바람직하다.In the first step (S100), the rainfall information may be acquired or processed at a time interval set one day before, and the set time interval is preferably an interval of 1 or 3 hours.

한편, 기상청 홈페이지에서 제공하는 강우예보자료는 웹크롤링(web crawling)을 이용하여 획득이 가능하도록 하였으며, 상기 강우레이더자료를 이용하여 예측된 강우자료를 보완하기 위하여 활용된다. Meanwhile, the rainfall forecast data provided by the Meteorological Agency's homepage is made available to be obtained using web crawling, and is used to supplement the predicted rainfall data using the rainfall radar data.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2단계(S200)를 나타낸 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2단계(S200)를 나타낸 개념도이다.2 is a flowchart showing a second step S200 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a conceptual diagram showing a second step S200 according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 제2단계(S200)는 상기 대상지역의 지표흐름 해석, 지표침투 해석 및 무한사면안정 해석을 수행한다. 지표흐름 해석과 지표침투 해석은 대상지역의 강우정보를 주요인자로 가질 수 있으며, 지표흐름 해석, 지표침투 해석 및 무한사면안정 해석은 지형과 토지 이용 상태, 지층 심도, 투수성, 간극율, 상대투수성, 토양수분 특성곡선, 흙의 단위중량, 내부마찰각, 점착력 등에 따라 달라질 수 있다. 상기 지표흐름 해석, 지표침투 해석 및 무한사면안정 해석은 설정된 계산식이나 알고리즘이 적용될 수 있다.2 and 3, the second step (S200) performs a surface flow analysis, a surface penetration analysis, and an infinite slope stability analysis of the target area. Surface flow analysis and surface penetration analysis can have rainfall information of the target area as a major factor, and surface flow analysis, surface penetration analysis, and infinite slope stability analysis can be performed on topography and land use conditions, stratum depth, permeability, gap ratio, and relative level. It may vary depending on permeability, soil moisture characteristic curve, unit weight of soil, internal friction angle, adhesion, etc. For the surface flow analysis, surface penetration analysis, and infinite slope stability analysis, a set calculation formula or algorithm may be applied.

예를 들어, 상기 제2단계(S200)를 통한 대상지역의 안정성 평가는 PostgreSQL이나 PostGIS를 이용할 수 있으며, 상기 무한사면안정 해석은 흡입응력을 고려한 불포화 무한사면 안정해석식(FS)을 이용할 수 있다.For example, the stability evaluation of the target area through the second step (S200) can be performed using PostgreSQL or PostGIS, and the infinite slope stability analysis can use the unsaturated infinite slope stability analysis equation (FS) considering the suction stress. .

Figure pat00001
Figure pat00001

(

Figure pat00002
는 사면안전율,
Figure pat00003
는 토층의 점착력,
Figure pat00004
는 토층의 내부마찰각,
Figure pat00005
는 토층의 단위중량,
Figure pat00006
는 사면의 경사,
Figure pat00007
는 지표면으로부터 활동면까지의 깊이,
Figure pat00008
는 토층의 흡입응력)(
Figure pat00002
Is the slope safety factor,
Figure pat00003
Is the adhesion of the soil layer,
Figure pat00004
Is the internal friction angle of the soil layer,
Figure pat00005
Is the unit weight of the soil layer,
Figure pat00006
Is the slope of the slope,
Figure pat00007
Is the depth from the surface to the active surface,
Figure pat00008
Is the suction stress of the soil layer)

본 발명의 일 실시예에서 상기 제2단계(S200)는, 현장조사단계(S210)를 포함할 수 있다. 상기 현장조사단계(S210)는 후술하는 사면안전율 계산단계(S230)의 수행 전 대상지역에서 채취한 토질시료의 특성과 상기 대상지역의 토층심도를 측정한다. 현장조사단계(S210)는 대상지역에서 토질시료를 채취하여 투수계수, 간극율, 단위중량, 내부마찰각, 점착력 등의 특성을 측정하고, 상기 대상지역에서 지층 심도, 상대투수성 등을 측정한다. 위 현장조사단계(S210)에서 토질시료의 채취는 후술하는 소유역 각각에서 수행할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the second step (S200) may include a field survey step (S210). The field survey step (S210) measures the characteristics of the soil sample collected from the target area and the soil depth of the target area before performing the slope safety factor calculation step (S230) to be described later. In the field survey step (S210), a soil sample is collected from the target area, and properties such as permeability coefficient, void ratio, unit weight, internal friction angle, and adhesion are measured, and stratum depth, relative permeability, etc. are measured in the target area. The collection of soil samples in the above field investigation step (S210) may be performed in each subwatershed to be described later.

상기 제2단계(S200)는, 상기 대상지역을 복수의 소유역으로 구분하는 소유역 구분단계(S220) 및 상기 소유역을 복수의 메쉬로 구분하고, 메쉬별 토질특성에 대한 몬테카를로 시뮬레이션을 적용하여 상기 메쉬의 사면안전율을 계산하는 사면안전율 계산단계(S230)를 더 포함할 수 있다.In the second step (S200), the subcatchment classification step (S220) of dividing the target area into a plurality of subcatchments, and the subcatchment are divided into a plurality of meshes, and a Monte Carlo simulation for soil characteristics for each mesh is applied to determine the mesh. It may further include a slope safety factor calculation step (S230) of calculating the slope safety factor.

소유역(subwater shed)은 지류별 또는 일정한 유하 시간별 유역을 나눈 면적을 의미하며, 본 발명의 소유역 구분단계(S220)에서 소유역은 상기 대상지역의 하천 본류로 유입되거나 상기 본류로부터 나뉘어져 나오는 지류별로 구분될 수 있다. 이 경우 상기 소유역 구분단계(S220)는 대상지역을 촬영한 이미지 혹은 영상자료나 미리 제작된 지적도 등을 이용할 수 있다. 상기 이미지 혹은 영상자료는 인공위성이나 드론 등을 통해 촬영될 수 있다.Subwater shed refers to the area divided by the watershed by tributary or by a constant flow time, and in the subwatershed classification step (S220) of the present invention, the subwatershed can be divided by tributaries flowing into the main stream of the target area or divided from the main stream. I can. In this case, the subcatchment classification step (S220) may use an image or video data or a pre-made cadastral map of the target area. The image or video data may be photographed through an artificial satellite or a drone.

사면안전율 계산단계(S230)는 상기 메쉬별 토질특성을 몬테카를로 시뮬레이션(monte carlo simulation)을 적용하여 상기 메쉬의 사면안전율을 계산한다. 여기서 메쉬는 상기 대상지역을 격자 형상으로 나눈 공간적 의미로, 상기 복수의 소유역에는 다수의 메쉬가 포함될 수 있다. 몬테카를로 시뮬레이션은 컴퓨터를 이용한 통계적 계산방법의 일종으로, 상기 대상지역의 자연사면 안정성을 평가하는데 있어서, 토층에 대한 토질특성(예컨대, 점착력 및 내부마찰각 등)의 공간적 분포에 대한 불확실성을 해소하기 위하여 각 메쉬의 사면안전율을 계산한다. 상기 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하는데 있어서 상기 강우정보와 소유역의 토질특성이 수치화 또는 데이터화되어 입력될 수 있다.In the slope safety factor calculation step (S230), the slope safety factor of the mesh is calculated by applying a Monte Carlo simulation to the soil characteristics for each mesh. Here, the mesh is a spatial meaning obtained by dividing the target area into a grid shape, and a plurality of meshes may be included in the plurality of subwatersheds. Monte Carlo simulation is a kind of statistical calculation method using a computer. In evaluating the stability of the natural slope of the target area, each of the Monte Carlo simulations is used to solve the uncertainty of the spatial distribution of soil properties (eg, adhesion and internal friction angle). Calculate the slope safety factor of the mesh. In performing the Monte Carlo simulation, the rainfall information and soil characteristics of the subcatchment may be numerically or dataized and input.

제2단계(S200)에서는 상기 사면안전율 계산단계(S230)를 통해 계산된 메쉬의 사면안전율을 기반으로 상기 대상지역의 산사태 발생가능성을 평가한다.In the second step (S200), the probability of occurrence of a landslide in the target area is evaluated based on the slope safety factor of the mesh calculated through the slope safety factor calculation step (S230).

본 발명의 일 실시예에서 제2단계(S200)는 소유역 단위에서 소유역에 포함된 메쉬 가운데 최소 사면안전율의 확률밀도함수 분포로부터 주의보 및 경보 사면안전율 규준을 산정하고 주의보 및 경보 규준보다 작은 사면안전율을 갖는 메쉬의 비율(초과비율)을 계산하는 초과비율 산출단계(S240)를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the second step (S200) is to calculate the warning and warning slope safety rate standards from the distribution of the probability density function of the minimum slope safety rate among the meshes included in the subwatershed at the subwatershed unit, and calculate the slope safety ratio smaller than the warning and warning standards. It may further include an excess ratio calculation step (S240) of calculating the ratio (excess ratio) of the mesh having.

메쉬별 사면안전율은 메쉬에 해당하는 토층의 점착력, 경사각, 내부마찰각, 포화깊이, 단위중량 등을 입력하여 계산될 수 있으며, 최소 사면안전율은 미리 지정된 사면안전율에 대한 규준(예컨대, 1.3) 값을 이용할 수 있다.The slope safety factor for each mesh can be calculated by entering the adhesion force, inclination angle, internal friction angle, saturation depth, and unit weight of the soil layer corresponding to the mesh, and the minimum slope safety factor is the standard (e.g., 1.3) value for the pre-specified slope safety factor. Can be used.

초과비율 산출단계(S240)는 소유역별 최소 사면안전율(주의보 1.3 내지 1.5, 경보 1.1 내지 1.2) 보다 작은 사면안전율을 갖는 메쉬의 비율(초과비율)을 이용하여, 주의보 혹은 경보에 해당하는 사면안전율 규준과 비교하여 사면안전율이 상기 규준 이하인 메쉬의 비율을 산출한다.The excess ratio calculation step (S240) uses the ratio (excess ratio) of the mesh that has a slope safety ratio smaller than the minimum slope safety ratio for each subcatchment (warning 1.3 to 1.5, warning 1.1 to 1.2), and the slope safety ratio standard corresponding to the warning or warning. Compared with, the ratio of the mesh whose slope safety factor is less than or equal to the above standard is calculated.

상기 사면안전율 규준은 주의보나 경보 등에 따라 달라질 수 있으며, 토질특성이나 지형, 강우정보, 산사태 발생이력에 따라 가변될 수 있다. 예를 들어, 항공사진이나 대상지역의 국립공원관리공단에서 제공한 자료를 통해 획득한 산사태 발생이력과 토질 특성, 강우 특성 등을 기반으로 사면안전율 규준이 결정될 수 있다.The slope safety rate criterion may vary according to warnings or warnings, and may vary according to soil characteristics, topography, rainfall information, and landslide occurrence history. For example, the slope safety rate norms can be determined based on the history of landslide occurrences, soil characteristics, and rainfall characteristics acquired through aerial photographs or data provided by the National Park Management Corporation of the target area.

상기 제2단계(S200)는 위와 같은 방식에 의해 1일 전 설정된 시간 간격으로 상기 대상지역의 산사태에 대한 발생가능성을 평가할 수 있으며, 상기 설정된 시간 간격은 1시간 또는 3시간 간격인 것이 바람직하다. 또한, 상기 제2단계(S200)의 산사태 발생가능성 평가는 평가시점으로부터 1일(24시간) 전의 강우정보를 기반으로 평가되는 것이 바람직하다.In the second step (S200), the possibility of occurrence of a landslide in the target area may be evaluated at a time interval set one day before, and the set time interval is preferably an interval of 1 or 3 hours. In addition, it is preferable that the evaluation of the probability of occurrence of a landslide in the second step (S200) is evaluated based on rainfall information one day (24 hours) before the evaluation point.

다시 도 1을 참조하면, 제3단계(S300)는 상기 제2단계(S200)에서 평가된 대상지역의 산사태에 대한 발생가능성을 기반으로 산사태 조기경보를 발령한다. 제3단계(S300)에서 조기경보의 발령여부 판단은 1일 전 상기 설정된 시간 간격(예컨대, 1시간 또는 3시간)으로 수행될 수 있다.Referring back to FIG. 1, in the third step (S300), an early warning of a landslide is issued based on the probability of occurrence of the landslide in the target area evaluated in the second step (S200). In the third step (S300), the determination of whether the early warning is issued may be performed at the set time interval (eg, 1 hour or 3 hours) 1 day before.

제3단계(S300)에서는 상기 초과비율 산출단계(S240)에서 산출된 메쉬의 초과비율에 따라 산사태 조기경보의 발령여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 확률밀도함수 분포로부터 규정된 주의보에 대한 최소 사면안전율(1.3 내지 1.5)보다 작은 사면안전율을 갖는 메쉬의 비율(초과비율)이 50% 이상인 경우 주의보의 발령을 결정하고, 확률밀도함수 분포로부터 규정된 경보에 대한 최소 사면안전율(1.1 내지 1.2)보다 작은 사면안전율을 갖는 메쉬의 비율(초과비율)이 30% 이상인 경우 조기경보의 발령을 결정할 수 있다.In the third step (S300), it is possible to determine whether to issue the early warning of a landslide according to the excess ratio of the mesh calculated in the excess ratio calculation step (S240). For example, if the ratio (excess ratio) of the mesh with a slope safety ratio less than the minimum slope safety ratio (1.3 to 1.5) for the warning specified from the probability density function distribution is 50% or more, the issuance of the warning is determined, and the probability density function If the ratio (excess ratio) of the mesh with a slope safety factor less than the minimum slope safety factor (1.1 to 1.2) for the alarm specified from the distribution is 30% or more, the issuance of an early warning can be determined.

본 발명의 일 실시예에서 제3단계(S300)는 초과비율 산출단계(S240)에서 산출된 메쉬의 초과비율을 기반으로 대상지역에서의 산사태 위험구간을 산정할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the third step (S300) may calculate a landslide risk section in the target area based on the excess ratio of the mesh calculated in the excess ratio calculation step (S240).

상기 대상지역에서 산사태 주의보의 발령이 결정된 경우 해당 소유역을 산사태 위험구간으로 선정할 수 있으며, 이 경우 산사태 조기경보의 발령은 상기 대상지역 내소유역 중에서 조기경보 기준을 초과한 소유역에 대해서만 발령한다. 산사태 위험구간의 산정은 상기 주의보 대상 지역에 국한되지 않고 다양한 사면안전율 설정 규준 또는 기준에 의해 결정될 수 있다.If it is decided to issue a landslide warning in the target area, the subcatchment may be selected as a landslide risk section, and in this case, the issuance of early warning of landslides is issued only to subcatchments that exceed the early warning criteria among the target areas. The calculation of the landslide risk section is not limited to the area subject to the warning, and may be determined by various standards or standards for setting slope safety factors.

상기 제3단계(S300)는 개발된 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보시스템(1)을 이용하여 상기 제1단계(S100)와 제2단계(S200)를 수행하여 얻은 결과를 토대로 산사태 조기경보를 발령할 수 있다.The third step (S300) is a landslide early warning system based on the results obtained by performing the first step (S100) and the second step (S200) using the developed pre-weather information linked landslide early warning system (1). can do.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 시스템의 구성모듈을 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 시스템의 개념도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 산사태 조기경보 발령(2)을 나타낸 예시도이다.4 is a block diagram showing a configuration module of a landslide early warning system linked with advance weather information according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a conceptual diagram of a landslide early warning system linked with advance weather information according to an embodiment of the present invention. , Figure 6 is an exemplary view showing a landslide early warning issuance (2) according to an embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 시스템(1)은 대상지역의 사전 기상정보를 분석하여 대상지역의 사전 강우정보를 분석하는 사전 강우정보 분석모듈(10), 상기 분석된 사전 강우정보를 토대로 상기 대상지역의 지표흐름 해석 및 지표침투 해석을 수행하고, 상기 대상지역에서의 흡입응력을 고려한 무한사면안정 해석을 수행하여 대상지역의 산사태에 대한 발생가능성을 평가하는 산사태 위험도 평가모듈(20) 및 상기 평가된 산사태 발생가능성을 기반으로 산사태 조기경보를 발령하는 산사태 조기경보 발령모듈(30)을 포함한다.4 to 6, the landslide early warning system (1) linked with advance weather information according to an embodiment of the present invention analyzes prior weather information of a target area to analyze prior rainfall information of a target area. The analysis module 10 performs surface flow analysis and surface penetration analysis of the target area based on the analyzed prior rainfall information, and performs an infinite slope stability analysis considering the suction stress in the target area to prevent landslides in the target area. A landslide risk evaluation module 20 for evaluating the likelihood of occurrence of the landslide and a landslide early warning issuing module 30 for issuing an early warning of a landslide based on the evaluated landslide occurrence probability.

사전 강우정보 분석모듈(10)은 상술한 제1단계(S100)에 대응되며, 사전 강우레이더자료를 기반으로 수치예보(numerical weather prediction) 방법을 적용하여 강우정보를 예측 및 분석할 수 있으며, 상기 분석된 강우정보는 후술하는 경보서버나 다수 사용자에게 제공될 수 있다. 수치예보 방법으로는 메소 수치예보 모델(MSM)이나 상기 국지 수치예보 모델(LFM)이 있다. 또한 이를 보완하기 위하여 기상청의 홈페이지에서 제공하는 강우예보자료를 웹크롤링(web crawling)을 이용하여 강우자료를 수집할 수 있다. 한편 예측강우의 정확도를 검증하기 위하여 대상지역의 실측 강우자료를 활용할 수 있다.The prior rainfall information analysis module 10 corresponds to the above-described first step (S100), and may predict and analyze rainfall information by applying a numerical weather prediction method based on the prior rainfall radar data. The analyzed rainfall information may be provided to an alarm server to be described later or to multiple users. Numerical forecasting methods include the Meso numerical forecasting model (MSM) and the local numerical forecasting model (LFM). In addition, in order to supplement this, rainfall data can be collected using web crawling of rainfall forecast data provided on the website of the Meteorological Administration. Meanwhile, in order to verify the accuracy of the predicted rainfall, the actual rainfall data of the target area can be used.

산사태 위험도 평가모듈(20)은 상술한 제2단계(S200)에 대응되며, 대상지역에서 복수의 소유역별 산사태 발생가능성을 평가한다. 상기 소유역 각각에 포함된 다수의 메쉬마다 메쉬별 토질특성을 몬테카를로 시뮬레이션(monte carlo simulation)을 적용하여 사면안전율을 계산하고, 최소 사면안전율과 비교함으로써 산사태 발생가능성을 평가할 수 있다. 구체적으로 상술한 실시예에서 소유역에 포함된 메쉬 중에서 최소 사면안전율 이하의 사면안전율을 갖는 메쉬의 비율을 통해 산사태 발생가능성을 평가할 수 있다.The landslide risk evaluation module 20 corresponds to the above-described second step (S200), and evaluates the probability of occurrence of landslides for each of a plurality of subwatersheds in the target area. The probability of landslide occurrence can be evaluated by calculating the slope safety factor by applying a monte carlo simulation to the soil characteristics of each mesh for each of the plurality of meshes included in each of the subwatersheds, and comparing it with the minimum slope safety factor. Specifically, in the above-described embodiment, the probability of occurrence of a landslide may be evaluated through the ratio of the meshes having a slope safety factor less than or equal to the minimum slope safety factor among the meshes included in the subwatershed.

조기경보 발령모듈(30)은 상술한 제3단계(S300)에 대응되며, 상기 산사태 위험도 평가모듈(20)로부터 평가된 대상지역의 산사태 발생가능성을 기반으로 조기경보를 발령한다. 상기 조기경보 발령모듈(30)은 경보서버(2)와 통신할 수 있으며, 상기 경보서버(2)는 다수의 국민에게 강우정보나 대상지역의 산사태 발생가능성에 대한 정보를 제공할 수 있다. 경보서버(2)는 다수의 국민에게 대상지역의 산사태 조기경보 관련내용을 제공하며, 추가로 상기 산사태 위험지역에 대한 정보를 제공할 수 있다. 또한, 경보서버(2)는 다수 사용자가 접속 가능한 웹서버나 컴퓨터 프로그램일 수 있으며, 상기 대상지역의 소유역, 산사태 발생이력, 경보 발령 내역 등에 대한 데이터가 저장되어 동적서버 시스템과 연동되는 데이터 서버 시스템일 수 있다.The early warning issuing module 30 corresponds to the above-described third step (S300), and issues an early warning based on the possibility of occurrence of a landslide in the target area evaluated by the landslide risk evaluation module 20. The early warning issuing module 30 may communicate with the warning server 2, and the warning server 2 may provide information on rainfall information or a possibility of a landslide in a target area to a plurality of citizens. The warning server 2 provides information related to the early warning of landslides in the target area to a large number of citizens, and may additionally provide information on the landslide risk area. In addition, the alarm server 2 may be a web server or a computer program that can be accessed by a large number of users, and data on the subwatershed, landslide occurrence history, and alarm issuance details of the target area are stored and linked with the dynamic server system Can be

본 발명의 일 실시예에서 상기 사전 강우정보 분석모듈(10)에서는, 대상지역의 사전 기상정보(강우레이더자료)를 분석하여 예측된 강우자료와 기상청 홈페이지에서 제공하는 강우예보자료를 활용하여 사전 강우정보를 예측 및 분석할 수 있다. 또한, 설정된 시간 간격으로 상기 사전 강우정보를 예측 및 분석할 수 있으며, 설정된 시간 간격은 예컨대, 1시간 또는 3시간 간격일 수 있다. 이 경우 상기 산사태 위험도 평가모듈(20)을 통하여, 상기 설정된 시간 간격(예컨대, 1시간 또는 3시간 간격)으로 산사태 발생가능성을 평가한다. 상기 사전 강우정보의 획득은 안정성 평가모듈(20)에서 안정성을 평가하는 시점으로부터 1일 전(24시간 전)의 사전 강우정보를 활용하는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the pre-precipitation information analysis module 10 analyzes the preliminary weather information (rainfall radar data) of the target area, and uses the predicted rainfall data and the rainfall forecast data provided by the Korea Meteorological Administration website. Can predict and analyze information. In addition, the pre-precipitation information may be predicted and analyzed at set time intervals, and the set time interval may be, for example, 1 hour or 3 hour intervals. In this case, through the landslide risk evaluation module 20, the probability of occurrence of a landslide is evaluated at the set time interval (eg, 1 hour or 3 hour interval). In order to obtain the pre-precipitation information, it is preferable to use pre-precipitation information one day before (24 hours ago) from the time point of stability evaluation in the stability evaluation module 20.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법 및 산사태 조기경보 시스템(1)은 소유역별 메쉬의 사면안전율을 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 산출하여 불확실성을 해소하고 체계적이고 신뢰성 있는 산사태 조기경보를 발령하여 실질적인 산사태 피해저감이 가능하며, 실시간 산사태 발생가능성의 평가 및 1일전 산사태 조기경보 발령이 가능한 장점이 있다.As described above, the landslide early warning method and landslide early warning system (1) linked with advance weather information according to the present invention solves uncertainty by calculating the slope safety rate of the mesh for each subcatchment through Monte Carlo simulation, and systematic and reliable early warning of landslides. It has the advantage of real-time landslide damage reduction by issuing, and real-time evaluation of the possibility of landslide occurrence and the possibility of issuing early warning of landslides one day before.

S100 : 제1단계
S200 : 제2단계
S210 : 현장조사단계
S220 : 소유역 구분단계
S230 : 사면안전율 계산단계
S240 : 초과비율 산출단계
S300 : 제3단계
1 : 산사태 조기경보 시스템
2 : 조기경보 서버
10 : 사전 강우정보 분석모듈
20 : 산사태 위험도 평가모듈
30 : 산사태 조기경보 발령모듈
S100: the first step
S200: 2nd step
S210: On-site investigation step
S220: subcatchment classification step
S230: Slope safety factor calculation step
S240: Excess ratio calculation step
S300: 3rd step
1: Landslide early warning system
2: Early warning server
10: Pre-rainfall information analysis module
20: Landslide risk assessment module
30: Landslide early warning issuance module

Claims (8)

네트워크에 접속 가능한 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해 수행되는 산사태 조기경보 방법에 있어서,
사전 기상정보를 분석하여 대상지역의 강우를 예측하는 제1단계;
상기 예측된 강우를 토대로 대상지역의 지표흐름 해석, 지표침투 해석 및 흡입응력을 고려한 무한사면안정 해석을 수행하여 상기 대상지역의 산사태에 대한 발생가능성을 평가하는 제2단계; 및
상기 평가된 산사태에 대한 발생가능성을 기반으로 산사태 조기경보를 발령하는 제3단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법.
In the landslide early warning method performed by at least one computing device accessible to a network,
A first step of predicting rainfall in the target area by analyzing the prior weather information;
A second step of evaluating the likelihood of occurrence of a landslide in the target area by performing surface flow analysis, surface penetration analysis, and infinite slope stability analysis in consideration of suction stress in the target area based on the predicted rainfall; And
A third step of issuing an early warning of a landslide based on the estimated probability of occurrence of the landslide;
Advance weather information linkage landslide early warning method comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 제2단계는,
상기 대상지역을 복수의 소유역으로 구분하는 소유역 구분단계;
상기 소유역을 복수의 메쉬로 구분하고, 상기 복수의 메쉬별 토질특성에 대한 몬테카를로 시뮬레이션을 적용하여 상기 메쉬의 사면안전율을 계산하는 사면안전율 계산단계; 및
상기 소유역에 포함된 메쉬 가운데 최소 사면안전율보다 작은 사면안전율을 갖는 메쉬의 비율을 계산하는 초과비율 산출단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법.
The method of claim 1,
The second step,
Subcatchment classification step of dividing the target area into a plurality of subcatchments;
A slope safety factor calculation step of dividing the subwatershed into a plurality of meshes, and calculating a slope safety factor of the mesh by applying Monte Carlo simulation for soil properties of the plurality of meshes; And
An excess ratio calculation step of calculating a ratio of meshes having a slope safety factor smaller than a minimum slope safety factor among the meshes included in the subcatchment;
Advance weather information linkage landslide early warning method comprising a.
제 2항에 있어서,
상기 제2단계는,
상기 사면안전율 계산단계의 수행 전 현장조사를 통해 얻어진, 상기 대상지역에서 채취한 토질시료의 특성과 상기 대상지역의 토층심도를 획득하는 토질시료 특성 및 토층심도 획득단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법.
The method of claim 2,
The second step,
A soil sample characteristic and soil depth acquisition step of obtaining the characteristics of the soil sample collected from the target area and the soil depth of the target area obtained through a field survey before performing the slope safety factor calculation step;
A landslide early warning method linked with advance weather information, characterized in that it further comprises.
제 2항에 있어서,
상기 제3단계는,
상기 초과비율 산출단계에서 최소 사면안전율의 확률밀도함수 분포로부터 주의보 또는 경보에 대응하는 사면안전율 규준을 산정하고 상기 사면안전율 규준보다 작은 사면안전율을 갖는 메쉬의 비율을 기반으로 상기 대상지역에서 산사태 위험지역을 산정하는 것을 특징으로 하는 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법.
The method of claim 2,
The third step,
In the step of calculating the excess ratio, the slope safety ratio standard corresponding to the warning or warning is calculated from the probability density function distribution of the minimum slope safety ratio, and the landslide risk area in the target area based on the ratio of the mesh having a slope safety ratio smaller than the slope safety ratio standard. Preliminary weather information linkage landslide early warning method, characterized in that calculating the.
제 1항에 있어서,
상기 제1단계는,
사전 기상정보를 분석하여 예측된 강우자료와 기상청 홈페이지에서 제공하는 강우예보자료를 기반으로 설정된 시간 간격으로 상기 강우를 예측하는 것을 특징으로 하는 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법.
The method of claim 1,
The first step,
Preliminary weather information linked landslide early warning method, characterized in that the rainfall is predicted at set time intervals based on the predicted rainfall data by analyzing the preliminary weather information and the rainfall forecast data provided by the Meteorological Administration website.
제 5항에 있어서,
상기 제2단계는 상기 예측된 강우를 토대로 설정된 시간 간격으로 상기 대상지역의 1일 전 산사태에 대한 발생가능성을 평가하는 것을 특징으로 하는 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 방법.
The method of claim 5,
The second step is a pre-weather information linked landslide early warning method, characterized in that the probability of occurrence of a landslide one day before the target area is evaluated at set time intervals based on the predicted rainfall.
사전 기상정보 분석을 통하여 대상지역의 사전 강우정보를 분석하는 사전 강우정보 분석모듈;
상기 분석된 사전 강우정보를 토대로 대상지역의 지표흐름 해석 및 지표침투 해석 및 흡입응력을 고려한 무한사면안정 해석을 수행하여 상기 대상지역의 산사태에 대한 발생가능성을 평가하는 산사태 위험도 평가모듈; 및
상기 평가된 산사태 발생가능성을 기반으로 산사태 조기경보를 발령하는 산사태 조기경보 발령모듈;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 시스템.
A pre-precipitation information analysis module that analyzes pre-precipitation information of a target area through pre-weather information analysis;
A landslide risk assessment module for evaluating the likelihood of a landslide in the target area by performing a surface flow analysis of a target area, a surface penetration analysis, and an infinite slope stability analysis in consideration of suction stress based on the analyzed prior rainfall information; And
A landslide early warning issuing module for issuing an early landslide warning based on the evaluated probability of occurrence of a landslide;
Advance weather information linkage landslide early warning system comprising a.
제 7항에 있어서,
사전 강우정보 분석모듈은,
사전 기상레이더자료를 수치예보 방법으로 분석하고 기상청의 강우예보자료를 웹크롤링 기법으로 수집하여, 1일전 설정된 시간 간격으로 상기 사전 강우정보를 분석하고,
상기 산사태 위험도 평가모듈은,
설정된 시간 간격으로 1일 전 상기 대상지역의 산사태 발생가능성을 평가하는 것을 특징으로 하는 사전 기상정보 연동 산사태 조기경보 시스템.

The method of claim 7,
The pre-rainfall information analysis module,
Analyze the weather radar data in advance by a numerical forecasting method, collect rainfall forecast data from the Meteorological Administration using a web crawling method, and analyze the prior rainfall information at a set time interval one day before,
The landslide risk evaluation module,
Preliminary weather information linked landslide early warning system, characterized in that evaluating the possibility of occurrence of a landslide in the target area one day before a set time interval.

KR1020190111453A 2019-09-09 2019-09-09 Early warning method and system for landslide integrated with weather forecasting information KR102242977B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190111453A KR102242977B1 (en) 2019-09-09 2019-09-09 Early warning method and system for landslide integrated with weather forecasting information

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190111453A KR102242977B1 (en) 2019-09-09 2019-09-09 Early warning method and system for landslide integrated with weather forecasting information

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210030031A true KR20210030031A (en) 2021-03-17
KR102242977B1 KR102242977B1 (en) 2021-04-21

Family

ID=75245739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190111453A KR102242977B1 (en) 2019-09-09 2019-09-09 Early warning method and system for landslide integrated with weather forecasting information

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102242977B1 (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113449429A (en) * 2021-07-09 2021-09-28 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 Slope stability evaluation and correction method based on local average
CN114440758A (en) * 2022-01-09 2022-05-06 西北大学 Analysis method for response of landslide to rainfall on regional scale
CN115050163A (en) * 2022-06-15 2022-09-13 中铁第四勘察设计院集团有限公司 Slope monitoring and early warning system
CN115577984A (en) * 2022-11-24 2023-01-06 西北大学 Landslide emergency treatment supervisory system based on BIM technology
CN116050120A (en) * 2023-01-06 2023-05-02 中国自然资源航空物探遥感中心 Landslide hidden danger activity remote sensing evaluation modeling method, system and storage medium
CN116108758A (en) * 2023-04-10 2023-05-12 中南大学 Landslide susceptibility evaluation method
CN116227938A (en) * 2023-04-26 2023-06-06 四川川核地质工程有限公司 Mountain landslide intelligent early warning method and system based on Beidou satellite
CN116245283A (en) * 2023-03-08 2023-06-09 北京七兆科技有限公司 Method, device, equipment and storage medium for evaluating risk of secondary disasters in waste slag field
CN116416761A (en) * 2023-06-07 2023-07-11 西北大学 Mountain landslide intelligent deformation supervisory system based on data analysis
CN116612609A (en) * 2023-07-21 2023-08-18 湖北通达数科科技有限公司 Disaster early warning method and system based on landslide hazard prediction
CN116824807A (en) * 2023-07-05 2023-09-29 成都高新减灾研究所 Multi-disaster early warning and alarming method and system
CN116861286A (en) * 2023-06-21 2023-10-10 四川省人工智能研究院(宜宾) Multi-mode landslide displacement intelligent prediction method based on fuzzy calculation
CN117435891A (en) * 2023-12-20 2024-01-23 成都嘉新科技集团有限公司 Soil slope stability simulation evaluation method and system
CN116824807B (en) * 2023-07-05 2024-04-30 成都高新减灾研究所 Multi-disaster early warning and alarming method and system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101078297B1 (en) 2010-05-07 2011-10-31 한국지질자원연구원 System for infinite slope stability analysis considering saturation depth ratio of rainfall
KR20150128217A (en) * 2014-05-09 2015-11-18 세종대학교산학협력단 Method for analyzing landslide susceptibility and record media recorded program for implement thereof
KR101580062B1 (en) 2014-12-05 2015-12-28 연세대학교 산학협력단 Method and system for real-time prediction and warning of landslides
KR101788104B1 (en) 2016-06-03 2017-11-15 한국과학기술원 System and method for real-time early warning for extreme rainfall-induced landslides

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101078297B1 (en) 2010-05-07 2011-10-31 한국지질자원연구원 System for infinite slope stability analysis considering saturation depth ratio of rainfall
KR20150128217A (en) * 2014-05-09 2015-11-18 세종대학교산학협력단 Method for analyzing landslide susceptibility and record media recorded program for implement thereof
KR101580062B1 (en) 2014-12-05 2015-12-28 연세대학교 산학협력단 Method and system for real-time prediction and warning of landslides
KR101788104B1 (en) 2016-06-03 2017-11-15 한국과학기술원 System and method for real-time early warning for extreme rainfall-induced landslides

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113449429A (en) * 2021-07-09 2021-09-28 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 Slope stability evaluation and correction method based on local average
CN114440758A (en) * 2022-01-09 2022-05-06 西北大学 Analysis method for response of landslide to rainfall on regional scale
CN115050163A (en) * 2022-06-15 2022-09-13 中铁第四勘察设计院集团有限公司 Slope monitoring and early warning system
CN115050163B (en) * 2022-06-15 2023-10-03 中铁第四勘察设计院集团有限公司 Slope monitoring and early warning system
CN115577984A (en) * 2022-11-24 2023-01-06 西北大学 Landslide emergency treatment supervisory system based on BIM technology
CN116050120B (en) * 2023-01-06 2023-09-01 中国自然资源航空物探遥感中心 Landslide hidden danger activity remote sensing evaluation modeling method, system and storage medium
CN116050120A (en) * 2023-01-06 2023-05-02 中国自然资源航空物探遥感中心 Landslide hidden danger activity remote sensing evaluation modeling method, system and storage medium
CN116245283A (en) * 2023-03-08 2023-06-09 北京七兆科技有限公司 Method, device, equipment and storage medium for evaluating risk of secondary disasters in waste slag field
CN116108758A (en) * 2023-04-10 2023-05-12 中南大学 Landslide susceptibility evaluation method
CN116108758B (en) * 2023-04-10 2023-06-27 中南大学 Landslide susceptibility evaluation method
CN116227938B (en) * 2023-04-26 2023-06-30 四川川核地质工程有限公司 Mountain landslide intelligent early warning method and system based on Beidou satellite
CN116227938A (en) * 2023-04-26 2023-06-06 四川川核地质工程有限公司 Mountain landslide intelligent early warning method and system based on Beidou satellite
CN116416761A (en) * 2023-06-07 2023-07-11 西北大学 Mountain landslide intelligent deformation supervisory system based on data analysis
CN116416761B (en) * 2023-06-07 2023-08-15 西北大学 Mountain landslide intelligent deformation supervisory system based on data analysis
CN116861286B (en) * 2023-06-21 2024-01-30 四川省人工智能研究院(宜宾) Multi-mode landslide displacement intelligent prediction method based on fuzzy calculation
CN116861286A (en) * 2023-06-21 2023-10-10 四川省人工智能研究院(宜宾) Multi-mode landslide displacement intelligent prediction method based on fuzzy calculation
CN116824807A (en) * 2023-07-05 2023-09-29 成都高新减灾研究所 Multi-disaster early warning and alarming method and system
CN116824807B (en) * 2023-07-05 2024-04-30 成都高新减灾研究所 Multi-disaster early warning and alarming method and system
CN116612609A (en) * 2023-07-21 2023-08-18 湖北通达数科科技有限公司 Disaster early warning method and system based on landslide hazard prediction
CN116612609B (en) * 2023-07-21 2023-11-03 湖北通达数科科技有限公司 Disaster early warning method and system based on landslide hazard prediction
CN117435891A (en) * 2023-12-20 2024-01-23 成都嘉新科技集团有限公司 Soil slope stability simulation evaluation method and system
CN117435891B (en) * 2023-12-20 2024-02-27 成都嘉新科技集团有限公司 Soil slope stability simulation evaluation method and system

Also Published As

Publication number Publication date
KR102242977B1 (en) 2021-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102242977B1 (en) Early warning method and system for landslide integrated with weather forecasting information
KR101788104B1 (en) System and method for real-time early warning for extreme rainfall-induced landslides
Nikolopoulos et al. Impact of uncertainty in rainfall estimation on the identification of rainfall thresholds for debris flow occurrence
Abdulwahid et al. Landslide vulnerability and risk assessment for multi-hazard scenarios using airborne laser scanning data (LiDAR)
JP6763393B2 (en) Disaster prediction system, water content prediction device, disaster prediction method and program recording medium
Alfieri et al. Ensemble hydro-meteorological simulation for flash flood early detection in southern Switzerland
Wu et al. Evaluation of global flood detection using satellite-based rainfall and a hydrologic model
Berne et al. Temporal and spatial resolution of rainfall measurements required for urban hydrology
Alfieri et al. A European precipitation index for extreme rain‐storm and flash flood early warning
Javelle et al. Evaluating flash-flood warnings at ungauged locations using post-event surveys: a case study with the AIGA warning system
Einfalt et al. Towards a roadmap for use of radar rainfall data in urban drainage
Castino et al. Rainfall variability and trends of the past six decades (1950–2014) in the subtropical NW Argentine Andes
Kandel et al. Process parameterization and temporal scaling in surface runoff and erosion modelling
KR101860742B1 (en) Lightning risk analysis system and lightning risk analysis method using the same
Wang et al. Incorporating triggering and environmental factors in the analysis of earthquake-induced landslide hazards
CN114048944A (en) Estimation method for people to be evacuated and houses to be damaged under rainstorm induced geological disaster
Shastry et al. Using Steady‐State Backwater Analysis to Predict Inundated Area from National Water Model Streamflow Simulations
Henao Salgado et al. Assessing flood early warning systems for flash floods
El Morjani et al. Flood hazard mapping and modeling using GIS applied to the Souss river watershed
Ozkaya et al. Evaluating the use of bias-corrected radar rainfall data in three flood events in Samsun, Turkey
Bezak et al. Spatial and temporal variability in rainfall erosivity under alpine climate: A slovenian case study using optical disdrometer data
Young et al. Submitted on
CN116110210B (en) Data-driven landslide hazard auxiliary decision-making method in complex environment
Gao et al. Evaluation of multiradar multisensor and stage IV quantitative precipitation estimates during Hurricane Harvey
Juan et al. Developing a radar-based flood alert system for Sugar Land, Texas

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant