지리 정보시스템은 지형을 공간적으로 분석하는 데이터를 저장, 관리, 편집 및 표시하는데 사용되는 기술입니다. 사용자는 HEC-EFM 프로그램에 GIS를 연계 사용하여 HEC-RAS에서 생성된 수면형 분석뿐만 아니라 생태학적으로 중요한 외부 데이터를 동시에 분석할 수 있습니다. 다음 순차적으로 제공되는 그림은 공간적으로 서로 다르게 반응하는 생태계 반응을 분석하기 위해 GIS를 활용하는 방법의 예입니다. 보여주는 결과는 자연 유황 데이터의 식생 분석에 대한 것입니다. 처음에는 수변식생 이입(그림 52) 및 침수(그림 53)를 위해 수심 Grid 를 표현하였습니다. 그런 다음 식생 침수가 식생 이입 데이터 위로 배치되었습니다(그림 54).
그림 52. 수변식생 이입을 고려하여 생성된 수심 Grid. 녹색 지역은 식생 묘목이 자라기 시작하는 적절한 환경을 조성하는 곳을 보여줍니다.
그림 53. 수변식생침수를 고려하여 생성된 수심 Grid. 파란 지역은 오랜 침수로 인해 묘목들이 침수될 공간을 보여줍니다.
그림 54. 수변식생이입과 수변식생침수의 수심 grid를 중첩(Overlay)시킨 그림입니다.
수변식생 데이터에 대한 조합(combo relationship)에 따라(그림 7), 수변식생 이입 수심 grid에서 식생 침수 grid를 잘라낸(clipped) 결과입니다. HEC-EFM에서 분석한 생존 가능한 수변식생의 최종 서식처 영역을 예측합니다(그림 55).
그림 55. 식생 이입 수심 gird에서 식생 침수 수심 grid를 잘라낸 결과입니다. HEC-EFM으로 생존 가능한 수변식생의 최종 서식처를 예측한 결과입니다.
수변식생침수에 대한 기존 연구에서 지속적인 침수심이 0.1524m를 초과하지 않으면 묘목이 잘 살아남을 수 있다고 언급하고 있습니다. 0.1524m 이하의 침수심에 해당되는 면적은 묘목 사망률을 초래하지 않을 수 있는 수변식생침수 영역을 나타냅니다(그림 56). 수변식생침수 영역 테두리를 잘라내어 선호하는 수심에 대한 수변식생의 서식처를 분석할 수 있습니다(그림 57).
그림 56. 노란색 테두리는 수변식생 침수 수심grid에서 0.1524m이하의 수심을 표현한 것이며, 묘목을 익사 시킬 만큼 깊지 않습니다.
그림 57. HEC-EFM의 통계 및 지리정보변수, HEC-RAS에 의해 계산된 수면형 및 HEC-GeoRAS에 의해 생성된 수심 grid 분석을 사용하여 계산된 Rolling river의 자연 유황에 대한 예상 수변식생의 이입가능 영역 분석 결과입니다.
지금까지의 예제 프로젝트는 다양한 수문 시나리오(자연 대 관측)를 사용하여 유황을 비교하는 데 중점을 두었습니다. HEC-EFM은 또한 유량을 변경하지 않고 수위 시계열에 변화를 가져오는 지형의 변화를 관찰하는 데 사용할 수 있습니다. 그림 58은 현재 지형과 하천 사행을 증가시키는 계획된 복원 프로젝트의 비교를 보여줍니다. 동일한 유량(Natural)이 각 하천 지형에 사용됩니다.
그림 58. 기존 지형 조건과 복원된 지형 조건에서 수변식생 서식처를 비교합니다.
예제 프로젝트의 진행은 이제 완료 되었습니다. 1) 입력변수의 구축, 2) HEC-EFM 프로젝트 설정 및 통계 분석, 3) 통계분석 결과를 수리 모델로 시뮬레이션하고, 4) GIS를 사용하여 공간 분석을 수행합니다.
HEC-EFM의 통계분석 결과는 유량과 수위, 초과확률, 지수 값 및 생태계의 변화 방향을 반영하여 계산됩니다. 공간분석(spatial analysis) 결과는 생태계의 동적반응을 나타내는 각 조합과 맵 레이어의 조합으로 연계되어 표시됩니다. 레이어는 일반적으로 다른 유황과 다른 하천지형의 공간적 비교를 위해 사용됩니다. GIS를 활용하면 생태학적으로 연관된 다른 데이터를 사용할 수 있습니다. 예를 들어, Rolling River에 대한 토양도는 수변식생서식처(그림 55)에 토양 데이터를 중첩하여 사용할 수 있습니다.