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| Fuzzy C- Means(FCM)를 이용한 도시유역 침수위험도 산정 |
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이정호, 이원우, 김중훈, 전환돈 |
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| Estimation of Urban Inundation Risk using Fuzzy C-Means |
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Jung-Ho Lee, Won-Woo Lee, Joong-Hoon Kim, Hwan-Don Jun |
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| Abstract |
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Generally, inundation risk should be estimated to establish the flood disaster prevention policy in urban areas. In this study, a new method was suggested to estimate urban inundation risk. To develop the suggested method, we selected the five factors such as surface elevation, surface slope, pipe density, population and sediment in pipe, which have influence on the urban flood risk. Although the contribution of each factor to increase the risk must be considered at the same time, it is difficult to combine those contributions because each factor has different units. For this reason, the new method adopts the Fuzzy C-Means (FCM) algorithm which is one of the fuzzy cluster algorithms and makes it possible to consider the contribution of those factors that increase urban inundation risk at the same time. To verify the applicability of the suggested method, we applied the suggested method to Gunja basin in Seoul, Korea. Firstly, we collected the five factors for each sub-basin and used them to perform the FCM to estimate the inundation risk of each sub-basin. Then, the results obtained from the analysis were compared with the inundation history of Gunja basin. Comparison results showed that the high-risk sub-basins were in good agreement with the sub-basins which have the inundation history. Thus, the inundation risk estimation using FCM can be applicable to establish the disaster prevention policy for urban flood. |
| Key Words:
urban inundation risk; fuzzy cluster; FCM |
| 요지 |
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도시유역에서의 내수침수에 대한 저감대책을 수립하기 위해서는 유역별 침수위험도의 산정이 기본적으로 이루어져야 한다. 본 연구에서는 도시유역에서의 침수위험도를 정량화할 수 있는 새로운 침수위험도 산정방법을 제안하였다. 침수위험도 산정 지표로 이용된 인자로는 지표고, 경사, 관밀도, 인구, 단위면적별 평균유사발생량 등이며, 이들 인자들은 침수발생에 영향을 미치는 요소로서 고려되었다. 따라서 침수위험도 산정은 이들 인자들의 복합적인 고려를 통해 이루어져야 하는데, 각 인자들은 정량적 가치 척도가 서로 다르기 때문에 복합적인 고려가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 이들 각 인자들의 복합적 고려를 통해 하나의 정량화된 침수위험도를 산정하기 위하여 퍼지 클러스터 알고리즘의 하나인 Fuzzy C-Means(FCM) 알고리즘을 이용하였으며, FCM을 이용하여 여러 가지 인자들을 복합적으로 고려하여 하나의 정량화된 지표로 침수위험도를 산정하였다. 본 연구에서 제안된 FCM을 이용한 침수위험도 산정 결과 높은 침수 위험도를 갖는 것으로 평가된 유역들의 경우 과거 실제 침수가 발생된 유역과 대부분 일치하는 것으로 분석되었다. 이 같은 분석을 통하여 본 연구에서의 침수위험도 산정 방법에 대한 신뢰성이 검증되었으며, 따라서 본 연구의 결과는 도시유역에서의 내수침수 방재계획의 수립에 있어서 유역별 위험도 산정이라는 기초적인 분석과정에 활용될 수 있을 것이다. |
| 핵심용어:
도시침수위험도; 퍼지클러스터 |
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