QGIS: 침수(flood) 수위에 따른 위험지역 지도화

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QGIS: 침수(flood) 수위에 따른 위험지역 지도화

유병혁
댓글수9

안녕하세요? 이번 글은 QGIS에서 침수위험(flood risk) 구역을 지도화하는 과정을 정리해 보겠습니다. 이번 글은 캐나다 칼턴 대학교의 오픈소스 GIS 튜토리얼(CUOSG: Carleton University Open Source GIS Tutorials) 내용을 기반으로 합니다.

https://gracilis.carleton.ca/CUOSGwiki/index.php/Flood_Risk_Assessment_in_QGIS

 

Flood Risk Assessment in QGIS - CUOSG

Introduction Flood assessment is one of many practical applications of GIS. This analysis will focus on the city of Peterborough, a small city northeast of Toronto. The analysis is particularly relevant due to past flooding events in the Peterborough area.

gracilis.carleton.ca

관련하여, 침수위험지구(flood risk areas)의 정의에 관해 알아볼까요?!

 

이는 자연재해위험개선지구 관리지침(행정안전부고시 제2018-73호)에서 찾아보실 수 있습니다.

 

우리나라는 지형적인 여건 등으로 인하여 재해 발생 우려가 있는 지역을 체계적으로 정비·관리하여 자연재해를 사전 예방하거나 재해를 경감시키기 위하여 '자연재해위험개선지구'를 지정 및 관리하고 있습니다. 이러한 자연재해위험개선지구 유형은 침수위험지구, 유실위험지구, 고립위험지구, 취약방재시설지구, 붕괴위험지구, 해일위험지구, 상습가뭄재해지구 등 7개의 유형으로 구분합니다.

 

침수위험지구 지정기준은 다음과 같습니다:

하천의 외수범람 및 내수배제 불량으로 인한 침수가 발생하여 인명 및 건축물·농경지 등의 피해를 유발하였거나 침수피해가 예상되는 지역

 

또한 국가공간정보포털은 '(연속주제)_자연재해/재해위험지구' 공간정보 데이터셋을 제공하고 있습니다:

http://data.nsdi.go.kr/dataset/12784

 

(연속주제)_자연재해/재해위험지구 - 오픈마켓

토지를 경제적,효율적으로 이용하고 토지이용의 종합적 조정,관리등을 위하여 도시관리계획으로 결정하는 지역정보 (자연재해/재해위험지구)

data.nsdi.go.kr

자, 그럼 본론으로 돌아가서 침수심에 따른 위험지역 지도화를 실습해 보겠습니다.

이번 실습은 DEM을 기반으로 지형적인 여건만을 검토하며  다른 조건은 고려하지 않습니다(즉, 단순화된 분석입니다).

 

실습자료는 지리산국립공원 경계 5㎞ 완충구간을 범위로 하는 NASADEM입니다(아래 링크에서 Download 버튼 클릭).

https://github.com/osgeokr/gistudy/blob/master/NASADEM_HGT_v001_JIRISAN.tif

 

osgeokr/gistudy

Contribute to osgeokr/gistudy development by creating an account on GitHub.

github.com

아래와 같이 QGIS를 실행하고 지리산국립공원 일원의 DEM 자료를 추가합니다.

하천의 외수범람 및 내수배제 불량으로 인한 침수가 발생하므로, 하천경계 또한 참고해야 합니다.

하천경계는 국가공간정보포털에서 제공받도록 하겠습니다: http://data.nsdi.go.kr/dataset/20180927ds0054

 

하천경계 - 오픈마켓

국토정보지리원 연속수치지형도 하천경계 데이터

data.nsdi.go.kr

NGII_CDM_하천경계.zip(등록일자: 2017-10-11) 파일을 내려받아 압축을 해제해주시면 됩니다.

좌표계는 EPSG:5179로 정의하였습니다.

관심지역을 좁혀보도록 하겠습니다. (연속주제)_자연재해/재해위험지구 데이터 목록 중 LSMD_CONT_UP201_경남.zip(등록일자: 2020-06-08) 파일을 내려받아 추가하고, 경남 함양군 화촌지구 일원으로 지도를 확대해 보겠습니다. 언론보도를 보면, 화촌지구는 침수피해가 지속적으로 발생하는 지역이라고 합니다.

사진 출처: http://www.knnews.co.kr/news/articleView.php?idxno=1302742

적색 다각형(폴리곤)이 화촌지구에 해당합니다.

DEM 자료로부터 침수심을 기준으로 한 하천경계를 추출해 보겠습니다. 일정한 기준면으로부터 하천의 수면까지의 높이를 '수위'라고 하며, 이 수위 값 이하의 면을 계산하는 과정입니다. 일단 레이어 패널에서 DEM 자료를 선택하고,

속성 툴바에 '객체 식별'을 클릭해서 하천 위치에 해당하는 DEM 수치 값을 확인해 봅니다.

해당 수치 값을 참고하여 수위 임계치는 115m로 설정해 보겠습니다.

상단 메뉴 바에서 '래스터 > 래스터 계산기'를 실행합니다.

우리는 래스터 계산기를 통해 기준 수위 이하의 화소 값은 1, 초과는 0을 갖는 하천경계를 생성할 것입니다.

(("NASADEM_HGT_v001_JIRISAN@1" <= 115) = 1) AND (("NASADEM_HGT_v001_JIRISAN@1" > 115) = 0)

결과는 아래와 같습니다. 우리는 가상의 수위를 조정해가며 각각의 조건에 맞는 침수위험구역을 지도화할 수 있습니다.

 

앞에서 언급한 것처럼 이것은 단순화된 분석으며, 실제와 가까운 시뮬레이션을 위해서는 침수심 뿐만 아니라 해당 지역내 하천의 흐름, 배수량 변화, 상류댐 수문 개방(방류량) 등을 고려한 공간시계열 분석이 필요할 것입니다. 배경으로 쓰이는 DEM 자료도 보다 높은 해상도의 자료를 사용한다면 예측력이 우수해질 것입니다.

침수높이를 10m 높여보도록 하겠습니다(125m).

VworldHybrid와 VworldSatellite를 추가하고, 레이어 속성에서 스타일을 일부 변경해본 결과입니다. 고도화된 침수위험평가를 수행한다면, 이후의 종합방재에 큰 역할을 할 것입니다. 감사합니다.

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https://blog.daum.net/geoscience/1536

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