• Title/Summary/Keyword: 과학적 보간법

Search Result 32, Processing Time 0.029 seconds

Development on Prediction Technology of Tsunami Hazard using Scientific Interpolation (과학적 보간법을 활용한 지진해일 위험도 예측기술 개발)

  • Kim, Dong Hyun;Lee, Seung Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2018.05a
    • /
    • pp.238-238
    • /
    • 2018
  • 2011년 동일본 대지진으로 발생된 지진해일로 인해 막대한 경제적 손실과 인명피해가 발생하였고, 2차적 사회적 피해가 지속되고 있다. 또한 국내에서도 최근 경주와 포항지역에서 지진이 발생하여 피해가 발생함에 따라 재난의 불확실성에 대한 대비의 중요성이 강조되고 있고, 과거 안전하다고 했던 재난에 대한 위험성에 대해 국민들의 관심이 증대되었다. 피해사례가 2차례 있는 지진해일의 경우도 동일본 대지진 이후로 전 세계적으로 해일에 대한 위험성이 재평가되고 있다. 지진해일은 해저에서 발생하는 지진에 의한 것으로 발생지점 및 강도 등을 예측하기가 쉽지 않으므로, 지진발생에 대한 가상 시나리오를 이용한 연구가 진행되고 있다. 가상 시나리오를 활용하여 현재까지 많은 침수예상도가 제작되었으나, 다양한 시나리오 대해서 검토되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 과학적 보간법을 이용하여 수치모형을 수행하지 않고 기수행된 연구 DB를 활용하여 지진해일 피해를 예측하는 기술을 개발하였다. 연구 DB는 국립재난안전연구원에서 수행된 지진해일 자료를 활용하였고, 전국단위를 기반으로 지진규모 7.0~9.0 내에 지진해일을 유발하는 지진에 대해 지진해일의 피해를 예측할 수 있는 기술을 개발하였다. 기술을 검증하기 위해 5개의 진원지에 대하여 과거 발생 지진규모부터 극한의 지진규모를 가정한 수치모의 결과와 본 연구의 결과를 비교하였다. 본 연구는 격자 1km인 광역모형의 모의결과를 활용하였으므로 실제로 해안지역의 침수양상의 정확도가 높지 않지만 향후 고정밀 공간해상도에 대하여 모의를 수행한다면 지진해일로 발생하는 범람 및 침수를 보다 정밀하게 예측할 수 있을 것이라 기대된다.

  • PDF

Comparison and Evaluation of Various Spatial Interpolation Methods (다양한 공간 보간법의 비교와 평가)

  • Kim, Tae Beom;Kim, Il Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2018.05a
    • /
    • pp.247-247
    • /
    • 2018
  • 공학이나 과학에서 다루는 거의 모든 현상이나 물체는 시공간적으로 연속성을 지니고 있으며, 지형이나 지하수위분포가 대표적인 사례에 해당한다. 강수량 분포 또한 지역적인 스케일을 고려할 때 연속성을 지니고 있다고 가정될 수 있다. 이러한 연속성을 지닌 현상이나 물체를 연구 대상으로 취할 경우, 모든 위치에서의 관찰 값이나 계산 값을 얻기란 불가능하므로, 불연속적이거나 이산적인 위치에서 불연속적인 값을 얻게 된다. 이러한 시공간적으로 이산적이고 불연속적인 자료를 바탕으로 어떠한 작업을 수행하고자 할 때 자료의 연속성을 가정하게 되며, 따라서 연속성을 가정하고 내삽 처리된 근사값을 이용하게 된다. 따라서 불연속적인 자료의 내삽 처리 과정이 연구 결과의 성패를 좌우할 만큼 매우 중요할 수 있다. 하지만 대다수의 연구자나 실무자들은 내삽 처리의 중요성을 간과하고 있으며, 자료처리나 준비 과정에서 거쳐야하는 하나의 단순한 단계로만 여길 뿐이다. 따라서, 본 연구에서는 역거리 가중치법(Reciplocal Inverse Distance method), 역거리 제곱 가중치법(Inverse Square Distance method), Dual Kriging법, Hardy의 Multiquadric법, Completely Regularized spline법, 삼각망법(TIN) 등 기존에 알려진 공간자료 보간법에 대해서 소개하며, 알려져 있는 공간함수를 이용하여 다양한 경우에 대한 비교, 분석을 수행한다. 보간법의 종류에 따라 내삽 결과는 매개변수 값에 지대한 영향을 받을 수 있기 때문에, 매개변수에 따른 내삽 결과를 분석하고, 정확성과 적용성 등 다양한 내삽기법들에 대해서 평가한다.

  • PDF

Study on Interpolation Methods for Discontinuous Grids in Preprocessing and Postprocessing of Numerical Modeling (수치모의의 전처리와 후처리를 위한 불연속 격자에서의 보간법에 대한 고찰)

  • Kim, Tae Beom;Kim, Il-Hwan;Lee, Jae-Beom;Yang, Jeong-Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2017.05a
    • /
    • pp.289-289
    • /
    • 2017
  • 자연 현상을 연구 대상으로 하는 공학적인 접근법이나 과학적인 접근법에 있어서 컴퓨터를 활용한 수치모의는 이제 거의 모든 분야에서 활용되고 있으며, 복잡한 자연 현상을 해석하고 예측하기 위한 필수적인 하나의 도구로 자리매김하고 있다. 하지만, 컴퓨팅 기술의 눈부신 발전에도 불구하고, 과거에 개발되어 현재까지도 활용되고 있는 기술의 보완점은 항상 제기되고 있으며, 또한 필요성에 의한 새로운 기술들이 끊임없이 새롭게 개발되고 있다. 하천 또는 지하수 모의를 위해서 모형을 구축할 때 가장 기본적이며, 가장 중요한 준비 과정은 모의 영역에 대한 격자 형성이다. 연속성을 지닌 모의 대상을 수치적으로 접근하기 위해서는 연속성을 가정한 불연속적인 격자를 생성하는 과정이 반드시 필요하며, 연속성을 지닌 자료로부터 이산적인 자료를 얻어 내삽과정을 통해 격자점에 할당하게 된다. 모의준비 과정뿐만 아니라 모의 결과의 활용과정에서도 내삽이 필요할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 trend-surfaces법, 역거리 가중치법, spline법 등 기존에 알려진 공간자료 보간법들을 지형 자료 또는 지하수위 자료 등의 2차원 공간 자료에 적용하여 비교, 분석하며, 보다 효과적인 내삽기술에 대해서 알아보고자 한다.

  • PDF

An Efficient Anisotropic Volume Rendering using an Intensity Interpolation and Adaptive Intermediate Voxel Insertion Method (광도 보간과 적응형 중간복셀 삽입법을 이용한 효율적인 비균등 볼륨 렌더링)

  • 김태영;신병석
    • Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
    • /
    • v.30 no.11
    • /
    • pp.655-662
    • /
    • 2003
  • In some volume visualization fields such as medical imaging, anisotropic volume data are more common than isotropic ones. In this paper, we propose an efficient rendering method for anisotropic volume data, which directly computes the intensity of intermediate samples by interpolating the intensity of two corresponding voxels on consecutive slices. Unlike density interpolation method, it does not require a preprocessing step for generating intermediate slices or additional memory for storing them. Additionally, we propose an adaptive intermediate voxel insertion method that avoids overblurring on object surfaces. This may occur when we render high frequency areas using the intensity interpolation method. Using these methods, we can improve the rendering speed without sacrificing image quality.

A Contour Generation Algorithm for Visualizing Non-Lattice Type Data (비격자형 자료의 시각화를 위한 등치선도 생성 알고리즘)

  • Lee, Jun;Kim, Ji-In
    • Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
    • /
    • v.29 no.2
    • /
    • pp.94-104
    • /
    • 2002
  • As a part of scientific data visualization automatic generation algorithms for a contour map have been investigated mainly on data which are defined at every lattice point. But in actual situation like weather data measurement. it is impossible to get data defined at every lattice point This is because the exact value on every lattice point can not be obtained due to characteristics in sampling devices or sampling methods. In order to define data on every lattice point where data were not sampled an interpolation method. was applied to the sample data to assign approximate values for some lattice type data but by using the non-lattice type of sample data sets. A triangle data link was defined by using non lattice points directly based on actually sample data set, not by using the pre-processed rectangle lattice points. The suggested algorithm generates a contour map a contour map only by using sample data set which are much smaller than old one without data interpolation and there is no skew on data any more since it does not need any interpolation to get the values of the defined lattice points.

Effective Motion Compensation Method of H.264 on Multimedia Mobile System (멀티미디어 모바일 시스템에서의 효율적인 H.264 움직임 보간법)

  • Jeong, Dae-Young;Ji, Shin-Haeng;Park, Jung-Wook;Kim, Shin-Dug
    • Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
    • /
    • v.34 no.10
    • /
    • pp.467-473
    • /
    • 2007
  • Power-aware design is one of the most important areas to be emphasized in multimedia mobile systems, in which data transfers dominate the power consumption. In this paper, we propose a new architecture for motion compensation (MC) of H.264/AVC with power reduction by decreasing the data transfers. For this purpose, a reconfigurable microarchitecture based on data type is proposed for interpolation and it is mapped onto the dedicated motion compensation IP (intellectual property) effectively without sacrificing the performance or the system latency. The original quarter-pel interpolation equation that consists of one or two half-pel interpolations and one averaging operation is designed to have different execution control modes, which result in decreasing memory accesses greatly and maintaining the system efficiency. The simulation result shows that the proposed method could reduce up to 87% of power consumption caused by data transfers over the conventional method in MC module.

Location Prediction of Mobile Objects using the Cubic Spline Interpolation (3차 스플라인 보간법을 이용한 이동 객체의 위치 추정)

  • 안윤애;박정석;류근호
    • Journal of KIISE:Databases
    • /
    • v.31 no.5
    • /
    • pp.479-491
    • /
    • 2004
  • Location information of mobile objects is applied to vehicle tracking, digital battlefields, location based services, and telematics. Their location coordinates are periodically measured and stored in the application systems. The linear function is mainly used to estimate the location information that is not in the system at the query time point. However, a new method is needed to improve uncertainties of the location representation, because the location estimation by linear function induces the estimation error. This paper proposes an application method of the cubic spline interpolation in order to reduce deviation of the location estimation by linear function. First, we define location information of the mobile object moving on the two-dimensional space. Next, we apply the cubic spline interpolation to location estimation of the proposed data model and describe algorithm of the estimation operation. Finally, the precision of this estimation operation model is experimented. The experimentation comes out more accurate results than the method by linear function, although the proposed location estimation function uses the small amount of information. The proposed method has an advantage that drops the cost of data storage space and communication for the management of location information of the mobile objects.

An Index Interpolation-based Subsequence Matching Algorithm supporting Normalization Transform in Time-Series Databases (시계열 데이터베이스에서 인덱스 보간법을 기반으로 정규화 변환을 지원하는 서브시퀀스 매칭 알고리즘)

  • No, Ung-Gi;Kim, Sang-Uk;Hwang, Gyu-Yeong
    • Journal of KIISE:Databases
    • /
    • v.28 no.2
    • /
    • pp.217-232
    • /
    • 2001
  • 본 논문에서는 시계열 데이터베이스에서 정규화 변환을 지원하는 서브시퀀스 매칭 알고리즘을 제안한다. 정규화 변환을 시계열 데이터 간의 절대적인 유클리드 거리에 관계 없이, 구성하는 값들의 상대적인 변화 추이가 유사한 패턴을 갖는 시계열 데이터를 검색하는 데에 유용하다. 기존의 서브시퀀스 매칭 알고리즘을 확장 없이 정규화 변환 서브시퀀스 매칭에 단순히 응용할 경우, 질의 결과로 반환되어야 할 서부시퀀스를 모두 찾아내지 못하는 착오 기각이 발생한다. 또한, 정규화 변환을 지원하는 기존의 전체 매칭 알고리즘의 경우, 모든 가능한 질의 시퀀스 길이 각각에 대하여 하나씩의 인덱스를 생성하여야 하므로, 저장 공간 및 데이터 시퀀스 삽입/삭제의 부담이 매우 심각하다. 본 논문에서는 인덱스 보간법을 이용하여 문제를 해결한다. 인덱스 보간법은 인덱스가 요구되는 모든 경우 중에서 적당한 간격의 일부에 대해서만 생성된 인덱스를 이용하며, 인덱스가 필요한 모든 경우에 대한 탐색을 수행하는 기법이다. 제안된 알고리즘은 몇 개의 질의 시퀀스 길이에 대해서만 각각 인덱스를 생성한 후, 이를 이용하여 모든 가능한 길이의 질의 시퀀스에 대해서 탐색을 수행한다. 이때, 착오 기각이 발생하지 않음을 증명한다. 제안된 알고리즘은 질의 시에 주어진 질의 시퀀스의 길이에 따라 생성되어 있는 인덱스 중에서 가장 적절한 것을 선택하여 탐색을 수행한다. 이때, 생성되어 있는 인덱스의 개수가 많을수록 탐색 성능이 향상된다. 필요에 따라 인덱스의 개수를 변화함으로써 탐색 성능과 저장 공간 간의 비율을 유연하게 조정할 수 있다. 질의 시퀀스의 길이 256 ~ 512중 다섯 개의 길이에 대해 인덱스를 생성하여 실험한 결과, 탐색 결과 선택률이 $10^{-2}$일 때 제안된 알고리즘의 탐색 성능이 순차 검색에 비하여 평균 2.40배, 선택률이 $10^{-5}$일 때 평균 14.6배 개선되었다. 제안된 알고리즘의 탐색 성능은 탐색 결과 선택률이 작아질수록 더욱 향상되므로, 실제 데이터베이스 응용에서의 효용성이 높다고 판단된다.

  • PDF

Estimation of Uncertain Past and Future Locations of Moving objects (이동 객체의 불확실한 과거 및 미래의 위치 추정)

  • 안윤애;류근호
    • Journal of KIISE:Databases
    • /
    • v.29 no.6
    • /
    • pp.441-452
    • /
    • 2002
  • If continuous moving objects are managed by conventional database, it is not possible for them to store all position information changed over time in the database. Therefore, a time period of regular rate is determined and position information of moving objects are discretely stored in the system for every time period. However, if continuous moving objects are managed as discrete model, we will have problems which cannot properly answer to the query about uncertain past or future position information. To solve this problem, in this paper, we propose the method and algorithm which use the history information stored in the same database, to estimate the past or future location of moving objects. The cubic spline interpolation is used to estimate the past location and the mean movement value of the history information is used to predict the future location of moving objects. Finally, from the location estimation experimentation of using virtual trajectory and location sample, we proved that the proposed cubic spline function has less error than the linear function.

A Study on Weathering Processes of Tafoni in Mt. Cheonsaeng, Gumi, the Republic of Korea: Interpretation of Water Content Data using GIS Interpolation Analysis (구미 천생산 타포니의 풍화과정에 관한 연구: GIS 보간법을 활용한 함수율 측정 자료의 해석)

  • Shin, Jae-Ryul;Lee, Jin-Kook;Choo, Chang-Oh;Park, Kyung-Gun
    • Journal of the Korean earth science society
    • /
    • v.36 no.6
    • /
    • pp.543-552
    • /
    • 2015
  • This study examines the processes of rock weathering and tafoni formation targeting tafoni at Mt. Cheonsaeng, Gumi-si, Gyeongsangbuk-do. In the study area, a frequency of tafoni is high in conglomerate and conglomeratic sandstone among regional sedimentary rocks, which means that an initial stage of the formation begins a breakaway of gravel from bedrock and also exfoliation from rock surface. Geomorphologically tafoni have intensively been developed at the southfacing slope with exposed rocks, which means that its formation was favorably controlled by environmental conditions including strong influences of mechanical weathering in winter and chemical weathering in summer times. The results of measuring water content at a tafoni-bearing rock surface using GIS interpolation analysis indicate that moisture rate in/around tafoni is higher than the periphery. Thus, it is considered that moisture distribution at a rock surface plays a role in its formation. Analysis of percipitation and secondary minerals induced by chemical weathering is in progress.