• Title/Summary/Keyword: 스케일 지수

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Comparative a Study on Trend Analysis using Extreme Rainfall Data and Scaling Exponent (강우자료와 스케일 지수에 대한 경향성 비교)

  • Jung, Younghun;Kim, Taereem;Joo, Kyungwon;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.339-339
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    • 2019
  • 지구 온난화와 기후변화의 영향으로 태풍의 발생과 집중호우로 인한 홍수피해는 꾸준히 증가하고 있는 실정이다. 이와 같이 홍수와 관련된 강수량은 기상인자 중에서 유역의 유출과 관계가 있고, 유역의 내수침수 등의 도시홍수를 일으키는 원인이 되고 있다. 그러나 본 연구에서는 자료의 경향성을 판단하기 위해 국내 연최대강우자료의 경향성을 분석하였으며, 또한 연최대강우자료의 시간적 특성을 나타내는 지표로써 스케일 지수에 대하여 경향성과 변동성을 분석하였다. 이를 위해 the block bootstrap-based MK (BBS-MK) 분석을 실시하였고, 연최대강우자료로부터 BBS-MK분석에 대한 경향성 분석 결과, 다수 지점의 연최대강우자료에서 경향성이 나타나지 않았으나, 큰 변동성을 확인하였고, 연별 스케일 지수의 변동성 보다 월별 스케일 지수의 변동성 중 우기에 해당하는 월 (6-10월)에 대한 변동성은 크게 나타났다. 스케일 지수의 경향성은 연최대강우자료의 경향성 분석 결과와는 반대로 많은 강우지점에서 경향성이 존재함을 알 수 있었다. 스케일 지수의 경향성 분석 결과, 해안 지역의 강우 관측소에서 감소 경향이 확인되었지만, 내륙 지역에서는 스케일 지수가 증가하는 경향을 확인할 수 있었다.

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Trend Analysis using Scaling Exponent for Monthly Rainfall Data (월별 스케일 지수를 이용한 경향성 분석)

  • Jung, Younghun;Shin, Ju-Young;Ahn, Hyunjun;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.306-306
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    • 2018
  • 일반적으로 경향성 분석은 연최대강우량으로부터 산정하고 있으나 본 연구에서는 강우자료 이외의 자료를 이용하여 경향성 분석을 하고자 한다. 이를 위해 국내에서 가장 신뢰할 수 있는 기상청 산하의 강우량으로부터 연최대강우량을 추출하고 월단위인 월별 스케일 지수를 추정하였다. 비교를 위해 경향성 분석 방법 중 가장 널리 사용되고 있는 Mann-Kendall (MK) 분석을 사용하였고, 추가적으로 MK 분석의 단점을 보완할 수 있는 the block bootstrap-based MK (BBS-MK) 분석을 적용하였다. 연최대강우량을 이용한 경향성 분석 결과는 홍수기 기간에 해당하는 7월부터 10월까지의 경향성은 뚜렷하게 나타나지 않았다. 그러나 스케일 지수에 대한 경향성 분석 결과에서는 몇몇 지점에서 감소 또는 증가하는 경향을 보이는 강우 지점들을 확인할 수 있었다. 따라서 경향성 분석을 위해서는 연최대강우량뿐만이 아니라 다양한 인자를 이용한 경향성 분석이 필요함을 확인하였다.

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Analysis of Scale Sensitivity of Landscape Indices for the Assessment of Urban Green Areas (도시녹지 평가를 위한 경관지수의 스케일 민감성 분석)

  • Lee, In-Sung;Yoon, Eun-Joo
    • Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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    • v.36 no.2
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    • pp.69-79
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    • 2008
  • Landscape indices are effective tools to explain the spatial structure and patterns of ecological landscape including area/density, shape, core area, isolation/proximity, contagion/interspersion, and connectivity. More than 100 indices have been developed and an increasing amount of research explains changes in urban spaces using the indices. However, landscape indices have a high level of sensitivity to the scale of analysis - grain size and extent. If the scale sensitivity of indices is not considered, the research may produce inaccurate results. This study examines the scale sensitivity of landscape indices to find relatively stable indices in the complex geographical features of Korea. The scale sensitivity was analyzed using 20 categories of grain size and 41 categories of extent change. Landsat TM and ETM+ images of five years - 1985, 1991, 1996, 2000 and 2003 - were used, and 54 class level indices mounted on the FRAGSTATS program were examined. The results are as follows: First, according to the analysis of the scale sensitivity, 19 out of 54 class level indices were found to be stable to scale change. Second, the scale sensitivity was closely related to the green area ratio, and the typical threshold of change was $40{\sim}50%$. Third, among the 16 indices which were frequently used in the research in Korea, only 6 indices were relatively stable to the scale change. These results can be an effective basis for the selection of indices in the landscape ecology research in Korea.

1/f scaling exponent of EEG depending on different sensitivities of behavioral activation and inhibition systems for young and elderly groups (청년층과 노인층의 행동활성화체계 및 행동억제체계 민감도에 따른 뇌파의 1/f 스케일링 분석)

  • Jin Seung-Hyun;Kim Wuon-Shik;Noh Gi-Young
    • Science of Emotion and Sensibility
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    • v.8 no.4
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    • pp.415-422
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    • 2005
  • The purpose of the present study was to investigate the differences of nonlinear characteristics of electroencephalogram (EEG) depending on different sensitivities of behavioral activation system (BAS) and behavioral inhibition system (BIS) of young and elderly groups. The EEGs from Fpl and Fp2 electrodes were recorded during resting condition. The young and elderly groups consisted of 19 and 31 healthy right-handed volunteers, respectively. We estimated 1/f scaling exponent which reflects the nonlinear dynamical complexity of EEG. As results, we found the differences of 1/f scaling exponent between young ant elderly BAS sensitive groups. The 1/f scaling exponent of young BAS sensitive group showed significantly higher values than those of elderly BAS sensitive group at the left prefrontal area (Fpl). The young BAS sensitive group had also a tendency to higher 1/f scaling exponent at the right prefrontal area (Fp2). Decrease of the 1/f scaling exponent indicates the increase of complexity and the decrease of the amount of information related to the statistical distribution. Therefore, the elderly BAS sensitive group has higher complexity than young BAS sensitive group, though they were all classified as BAS sensitive group by BAS/BIS scale. Our results suggest the possibility of correlation between BAS sensitivity an4 age.

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Estimation of Short-Duration Rainfall Quantile Intensity-Duration-Frequency curve using down-scaling in North Korea (하향 스케일링을 이용한 북한 지역의 단기 IDF곡선 추정)

  • Jung, Younghun;Joo, Kyungwon;Kim, Sunghun;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.249-249
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    • 2020
  • 수공구조물을 설계하기 위해서는 다양한 지속기간에 대한 설계수문량을 추정해야 한다. 국내의 경우도 기후변화로 인한 이상기후의 발생으로 1~2시간 동안 강우강도가 큰 집중호우가 발생하여 도시홍수를 발생시키며 직접 또는 간접적으로 피해를 주고 있다. 특히 북한 지역은 강우관측소가 존재하지 않은 지역이 많아 수공구조물 설계에 필요한 설계수문량을 추정하기에 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 하향스케일링(down-scaling)을 이용하여 북한 지역의 24시간 이내의 확률강우량을 추정하고자 한다. 이를 위하여 미계측 유역인 화천댐 상류유역의 지역빈도해석과 군집분석을 수행하여 수문학적 동질성을 확보하였고, 한강유역을 4개의 동질지역으로 구분하였다. 스케일 성질은 동일한 분포형을 가정하므로 수문학적 동질성이 확보된 기준 지속기간의 자료로부터 임의이 지속기간에 대한 확률강우량 추정이 가능하다. 따라서 북한지역의 짧은 지속기간에 대한 확률 강우량 추정을 위하여 동일한 지역 내의 지역 스케일 지수와 스케일 인자를 이용하여 하향스케일링을 적용할 수 있으며, 단기 혹은 장기에 해당하는 지속기간에 대한 확률강우량을 추정할 수 있다.

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Biaxial buckling analysis of sigmoid functionally graded material nano-scale plates using the nonlocal elaticity theory (비국소 탄성이론을 이용한 S형상 점진기능재료 나노-스케일 판의 이축 좌굴해석)

  • Lee, Won-Hong;Han, Sung-Cheon
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.14 no.11
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    • pp.5930-5938
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    • 2013
  • The sigmoid functionally graded mateiral(S-FGM) theory is reformulated using the nonlocal elatictiry of Erigen. The equation of equilibrium of the nonlocal elasticity are derived. This theory has ability to capture the both small scale effects and sigmoid function in terms of the volume fraction of the constituents for material properties through the plate thickness. Navier's method has been used to solve the governing equations for all edges simply supported boundary conditions. Numerical solutions of biaxial buckling of nano-scale plates are presented using this theory to illustrate the effects of nonlocal theory and power law index of sigmoid function on buckling load. The relations between nonlocal and local theories are discussed by numerical results. Further, effects of (i) power law index, (ii) length, (iii) nonlocal parameter, (iv) aspect ratio and (v) mode number on nondimensional biaxial buckling load are studied. To validate the present solutions, the reference solutions are discussed.

Review of Issues and Problems in Using Landscape Ecology Indices (경관생태지수 사용에 대한 고려사항과 문제점에 관한 고찰)

  • Lee Sang-Woo;Yoon Eun-Joo;Lee In-Sung
    • Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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    • v.32 no.5
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    • pp.73-83
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    • 2004
  • 경관생태지수는 녹지의 이질성(Heterogeneity)을 계량화하기 위하여 제안되고 발전되어 왔다. 지난 수십년간 많은 연구에서 경관생태지수가 광범위하게 사용되어 그 효용성이 인정되었지만, 경관생태지수의 사용에 따른 많은 문제점들이 제기되고 있다. 본 연구의 목적은 경관생태지수 사용에 따른 고려사항과 문제점들을 기존 연구들을 통해 고찰하고, 이를 기초로 적절한 응용방법을 제안하고자 하는 것으로, 지수의 문제점을 내재적인 문제들과 응용상의 문제들로 구분하여 논의하였다. 지수 자체의 내재적인 문제로는 녹지구조와 기능과의 관계, 녹지구조의 측정 및 대표, 그리고 지수들의 불안정성 등을 들 수 있으며, 응용상의 문제점들로는 지수 선택, 스케일 변화와 피복 분류과정에 개입된 문제, 해석상의 오류 등을 들 수 있다. 이러한 문제들을 최소화하는 방안으로는 첫째, 가설에 입각한 연구가 필요하며, 둘째, 측정하고자 하는 녹지의 공간적 특성을 명확히 규정하여야 하고, 셋째, 변위가 예측 가능한 지수를 사용해야 하고, 넷째, GIS나 인공위성 자료의 축척을 변화시키지 말아야 하며, 마지막으로 다섯째, 피복분류 알고리즘을 사용하여 분류상 오류를 최소화해야 한다는 점이다.

Image Enhancement Using Homomorphic Transformation and Multiscale Decomposition (호모모프변환과 다중 스케일 분해를 이용한 영상향상)

  • Ahn, Sang-Ho;Kim, Ki-Hong;Kim, Young-Choon;Kwon, Ki-Ryong;Seo, Yong-Su
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.7 no.8
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    • pp.1046-1057
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    • 2004
  • An image enhancement method using both homomorphic transformation and multiscale decomposition is proposed. The original image is first transformed to homomorphic domain by taking the logarithm, is then separated to multiscales. These multiscales are combined with weighting. The combined signal is exponentially transformed back into intensity domain. In homomorphic domain, the magnitude control of low frequency component make change the dynamic range, and the magnitude control of the other frequency components contribute to enhancement of the contrast. The "${\AA}$ trous" algorithm, which has a simple and efficient scheme, is used for multiscale decomposition. The performance of proposed method is verified by simulation.

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Development of an On-line Intelligent Embedded System for Detection the Leakage of Pipeline (실시간 누수 감지 가능한 매립형 지능형 배관 진단 시스템)

  • Lee, Changgil;Kim, Tae-Heon;Chang, Hajoo;Park, Seunghee
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.94-94
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    • 2011
  • 배관 구조물에서는 내부 미세 균열에서부터 국부 좌굴, 볼트 풀림, 피로 균열 등과 같이 다양한 형태의 손상이 복합적으로 발생 가능하다. 이러한 복합 손상은 배관 구조물의 누수, 누유 등의 사고를 야기할 수 있다. 하지만 기존의 단일 스케일 계측 시스템으로부터 복합 손상에 의한 실시간 누수를 진단하기는 매우 어렵다. 본 연구 단계에서는 누수를 야기하는 복합 손상을 효율적으로 진단하기 위하여 선행 연구에서 제안된 압전센서를 이용한 자가 계측 회로 기반의 다중 스케일 계측 시스템을 구조물의 복합 손상 진단에 적용하였다. 자가 계측 회로 기반 다중 스케일 계측 시스템은 크게 두 가지 형태의 신호를 계측한다. 첫 번째 스케일은 임피던스 계측으로부터 특정 주파수 대역폭에 대한 구조 응답을 계측하며, 두 번째 스케일은 유도 초음파 계측으로부터 단일 중심 주파수에 해당하는 구조물의 응답을 계측한다. 복합 손상을 손상 유형별로 분류하기 위하여 E/M 임피던스(Electro-mechanical impedance)및 유도 초음파(Guided wave) 계측으로부터 추출한 특성을 이용하여 2차원 손상지수를 계산하고 이를 지도학습 기반 패턴인식 기법(Supervised learning based pattern recognition) 중 확률론적 신경망 기법(Probabilistic Neural Network, PNN)에 적용한다. 제안된 기법의 적용성 검토를 위하여 파이프 구조물에 인위적으로 다중 손상을 생성시켜 시험을 수행하였다. 본 연구에서 제안된 기법이 실제 배관 구조물에 성공적으로 적용된다면 손상 부재의 거동 및 구조물 성능의 손상에 대한 영향을 효율적으로 진단하고 평가함으로써 배관 구조물의 효과적인 유지관리가 가능할 것으로 예상된다.

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Rainfall Quantile Estimation Using Scaling Property in Korea (스케일 성질을 이용한 확률강우량의 추정)

  • Jung, Young-Hun;Kim, Soo-Young;Kim, Tae-Soon;Heo, Jun-Haeng
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.41 no.9
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    • pp.873-884
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    • 2008
  • In this study, rainfall quantile was estimated using scale invariance property of rainfall data with different durations and the applicability of such property was evaluated for the rainfall data of South Korea. For this purpose, maximum annual rainfall at 22 recording sites of Korea Meteorological Administration (KMA) having relatively long records were used to compare rainfall quantiles between at-site frequency analysis and scale invariance property. As the results, the absolute relative errors of rainfall quantiles between two methods show at most 10 % for hourly rainfall data. The estimated quantiles by scale invariance property can be generally applied in the 8 of 14 return periods used in this study. As an example of down-scaling method, rainfall quantiles of $10{\sim}50$ minutes duration were estimated by scale invariance property based on index duration of 1 hour. These results show less than 10 % of absolute relative errors except 10 minutes duration. It is found that scale invariance property can be applied to estimate rainfall quantile for unmeasured rainfall durations.