서울시 비구조적 침수 저감대책 수립을 위한 복합 포아송 회귀모형 개발
Estimation of a Compound Poisson Linear Model for Non-Structural Measures to Mitigate Flood-Damaged Areas in Seoul Metropolitan Area
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초록
본 연구는 분포적 특수성으로 인하여 모형적합이 어려운 침수면적에 대하여, 이론적 근거를 바탕으로 복합 포아송(Compound Poisson) 회귀모형을 추정하여, 그 모형의 적정성을 분석하고, 침수면적의 감소와 관련 있는 유의미한 변수들에 대하여 정책적 시사점을 도출하고자 한다. 모형 추정을 위해 서울시에 사상 유례없는 침수피해를 일으켰던 지난 2010년 9월과 2011년 7월의 침수자료와 ‘강우 → 차단․침투․저류 → 유출’과 연관된 여러 인자들을 도입하였다. 모형 추정 결과, 복합 포아송 회귀모형의 적절성이 통계적으로 인정되었으며, 강우강도 및 토지이용/토지피복에 관련된 변수들이 유의미한 것으로 분석되었다. 독립변수의 단위증가에 따른 침수면적의 한계증가량은 최대강우강도, 시가화율, 상업 업무면적, 주상 혼합면적 변수에서 상대적으로 높게 나타났다. 특히 2011년의 모형 추정 결과에는 토지이용과 연관된 여러 변수의 유의미성이 두드러지게 나타나, 토지 이용강도 및 토지 피복상태의 통제, 개선, 조정과 관리가 침수피해를 저감시키는 데 주요한 역할을 할 수 있음이 확인되었다.
Abstract
Based on theoretical backgrounds, this study estimates a compound poisson linear regression model for flood damage areas which seldom fit a statistical model due to their unconventional distribution pattern. Then, the appropriateness of the estimated model is analyzed and the implications for its significant variables are addressed. For the model estimation, following two datasets are introduced: (1) the damage area data unprecedentedly occurred on September, 2010 as well as July, 2011 at Seoul Metropolitan Area, (2) various influential variables related to the process of rainfall, interception, infiltration, detention, and runoff. The results show that this compound poisson model is assessed to be statistically appropriate for the flood-damaged area data. The variables related to rainfall intensity and land cover turn out to be statistically significant. Marginal effect for flood area by the increase of an independent variable is revealed as relatively high in independent variables of maximum rainfall intensity, urbanized area ratio, commercial area, and residential-commercial mixed area. Especially, the estimated model for year 2011 shows that the coefficients of the land use-related variables are highly significant. This result implies that the control, improvement, and management of land use and land cover can play important roles in mitigation of flood damage.
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