• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.38A no.3
• /
• pp.240-248
• /
• 2013

In this paper, we propose a super-resolution algorithm using an adaptive weighted interpolation(AWI) and discrete wavelet transform(DWT). In general, super-resolution algorithms for single-image, probability based operations have been used for searching high-frequency components. Consequently, the complexity of the algorithm is increased and it causes the increase of processing time. In the proposed algorithm, we first find high-frequency sub-bands by using DWT. Then we apply an AWI to the obtained high-frequency sub-bands to make them have the same size as the input image. Now, the interpolated high-frequency sub-bands and input image are properly combined and perform the inverse DWT. For the experiments, we use the down-sampled version of the original image($512{\times}512$) as a test image($256{\times}256$). Through experiment, we confirm the improved efficiency of the proposed algorithm comparing with interpolation algorithms and also save the processing time comparing with the probability based algorithms even with the similar performance.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2015.05a
• /
• pp.14-14
• /
• 2015

공간보간기법은 미계측지역의 강수예측을 위해 통상적으로 사용되는 방법 중의 하나이다. 이 연구에서는 기상청에서 제공하고 있는 RCP 8.5 시나리오에 의한 남한상세 강수자료 중 지형이 복잡한 도서지역에서 제공되지 않는 데이터 누락격자에 대하여 최적의 공간보간기법을 선정하여 강수자료를 생성할 수 있도록 하였다. 적합한 보간기법을 선정하기 위해 데이터 누락지역에 대한 분석을 수행하였고, 최신 행정구역도에 맞추어 $1km{\times}1km$ 격자를 한반도 전체지역에 맞추어 생성된 격자를 사용하였다. ESRI사의 ArcGIS 프로그램을 이용하여 공간보간기법을 적용하였다. 사용된 보간법은 역거리가중치법(IDW), 정규크리깅(Ordinary Kriging), 보편크리깅(Universal Kriging), 스플라인(Spline)이며 가장 적합한 공간보간기법을 선정하기 위해 기후변화시나리오에 의한 데이터 중 해안선 주변 특정격자에서의 값을 누락시켜 공간보간기법을 통해 생성된 값과 기후변화 시나리오에 의한 값을 정량적으로 비교하였다. 공간보간기법의 적합도 평가를 위해 MAE(Mean Absolute Error), MSE(Mean Squared Error), PBIAS(Percent of BIAS), G(goodness of prediction) 분석을 수행하였고, 산점도 분석을 통해 실제값과 보간값의 오차율 평가를 병행하여 최적 공간보간기법을 결정하였다. 사용된 강수데이터는 RCP 8.5 시나리오에서 2015~2019년 중 강수가 높게 나타난 8월 자료를 이용하였다. 해안선 지역의 강수량 추정시 역거리 가중치법과 크리깅방법은 일부 지점에서 과다 추정되는 경향이 있고, 스플라인 방법이 전체적인 총 강수량이 기후변화시나리오에 의한 실제값과 유사한 것으로 나타났다. 실제값과 보간값의 교차검증을 수행한 결과 정규크리깅 기법이 가장 높은 정확도를 보였으며, 전체적으로 실제값과 유사한 범위내의 강수량이 생성되는 것으로 나타났다.

• 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.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.25 no.1
• /
• pp.73-77
• /
• 1992

This paper compares numerical quadrature techniques for computing an inverse Fourier transform integral in two-dimensional resistivity modeling. The quadrature techniques using exponential and cubic spline interpolations are examined for the case of a homogeneous earth model. In both methods the integral over the interval from 0 to ${\lambda}_{min}$, where ${\lambda}_{min}$, is the minimum sampling spatial wavenumber, is calculated by approximating Fourier transformed potentials to a logarithmic function. This scheme greatly reduces the inverse Fourier transform error associated with the logarithmic discontinuity at ${\lambda}=0$. Numrical results show that, if the sampling intervals are adequate, the cubic spline interpolation method is more accurate than the exponential interpolation method.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2023.05a
• /
• pp.299-299
• /
• 2023

토양수분(soil moisture)은 수문인자의 하나로서 토양 내에 함유된 물의 양을 의미하며, 그 총량은 미미하지만 대기와 지표면 사이에서 일어나는 복잡한 물순환과 에너지 교환을 이해하는데 있어 필수적이다. 현재 국내에서는 「수자원의 조사·계획 및 관리에 관한 법률」(이하 수자원법)에 근거해 토양수분량 관측이 이루어지고 있으며, 수자원 분야의 한국수자원조사기술원 외에도 농업, 임업 분야에서도 다양한 기관에서 지상관측소를 구축해 토양수분량을 측정하고 있다. 국내 지상관측소에서는 주로 지점규모(point scale)로 토양수분량을 관측하는 장비가 사용되고 있으며, 유전율식 장비인 TDR(Time Domain Reflectometry), FDR(Frequency Domain Reflectometry)이나 토양수분장력을 측정하는 장력계(Tensiometer)가 널리 쓰이고 있다. 수자원분야에서는 토양 내 수분의 양을 직관적으로 확인할 수 있는 유전율식 장비가 대중적으로 사용되고 있으며, 최근에는 우주선(Cosmic-Ray)으로부터 발생하는 고속중성자(Fast Neutron)를 통해 중규모 면단위(field scale) 토양수분량을 관측하는 장비인 CRNP(Cosmic-Ray Neutron Probe)에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 이러한 장비는 주로 야외에 설치해 운영하고 있기 때문에 장비 훼손이나 전원공급의 어려움으로 결측이나 오측이 발생할 수 있다. 토양수분량 시계열자료의 결측이나 오측이 일반적인 감쇄기에 발생했다면 선형보간법으로도 간단히 보간할 수 있지만, 강우에 의한 상승기에 발생했다면 해당 강우사상에서의 토양수분량의 상한치를 알기 어려워 결측보간에 어려움이 있다. 본 연구에서는 토양수분량 시계열자료의 강우기간 결측을 보간하는 방법으로 누적분포함수 역변환 샘플링방법을 선택하였다. 연구에는 음성군(차곡리) 토양수분량 관측소 2021년 자료가 사용되었으며, 관측소 56개 지점 중 임의의 지점에 결측구간을 생성한 뒤 해당 지점과의 상관계수가 높은 지점의 누적분포함수를 이용해 역변환 샘플링 방식으로 임의 지점의 결측을 보간하고 그 결과를 기존값과 비교해 보간 방법의 정확도를 평가하였다.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
• /
• v.13 no.3
• /
• pp.29-41
• /
• 2010

In this study, the prediction errors of various spatial interpolation methods used to model values at unmeasured locations was compared and the accuracy of these predictions was evaluated. The root mean square (RMS) was calculated by processing different parameters associated with spatial interpolation by using techniques such as inverse distance weighting, kriging, local polynomial interpolation and radial basis function to known elevation data of the east coastal area under the same condition. As a result, a circular model of simple kriging reached the smallest RMS value. Prediction map using the multiquadric method of a radial basis function was coincident with the spatial distribution obtained by constructing a triangulated irregular network of the study area through the raster mathematics. In addition, better interpolation results can be obtained by setting the optimal power value provided under the selected condition.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
• /
• v.23 no.3
• /
• pp.251-260
• /
• 2005

The Development of CCD has contributed to great advancement in mapping technology with giving benefits to research community of photogrammetry. The purpose of this paper is to find the best selection of interpolation method for creating a terrain model form close range digital photogrammetry. T-test as a kind of statistical analysis was conducted to analyze the similarity of hydraulic model with close range digital photogrammetry and trigonometric leveling. Also, many interpolation methods such as inverse distance, kriging, nearest neighbor and TIN about the hydraulic model interpolation were conducted to compare the results for computer to display actual terrain an optimum interpolation of the digital elevation model form close range digital photogrammetry. The results revealed that kriging and TIN interpolation were efficient methods to judge the hazard interpolation law by analyzing geometric similarity of hydraulic model against hydraulic model application.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
• /
• 2006.05a
• /
• pp.825-828
• /
• 2006

The most commonly used techniques for image magnification are interpolation based. However, the magnified images produced by this technique often appear blocking and blurring phenomenon when the image is enlarged. In this paper, we enhanced image magnification algorithm using edge information. The proposed algorithm not used interpolation based but by using sub-band of input image in extrapolation. According to mapping relationship in pyramid, we calculated up-band information to magnify. In experiments, the proposed model shows solved the problem of image loss like the blocking and blurring phenomenon. As the result, it is faster and higher resolution than traditional magnification algorithms.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
• /
• v.16 no.3
• /
• pp.147-163
• /
• 2013

The purpose of this study is to compare precipitation distributions in precipitation data sets over South Korea produced by three interpolation methods. The differences of precipitation caused by interpolation methods is an important information when the interpolated precipitation data sets were used in researches such as ecological and hydrological modeling as well as regional climate impact studies. In this study, the precipitation data sets were produced by IDW(Inverse Distance Weighting) and Cokriging in this study and the PRISM(Precipitation-elevation Regressions on Independent Slopes Model) data set obtained from Climate Change Information Center of Korea. The spatial resolution of the precipitation data is 1km. As a result, there was a great precipitation difference caused by interpolation methods in data of mountainous watersheds in general. Especially the difference of monthly precipitation was 10~20% or more in the mountainous watersheds near the Military Demarcation Line dividing North and South Korea, Mt. Sobaik, Mt. Worak, Mt. Deogyu, Mt. Jiri and Taeback Mountain Range. It means that a final result of a research can be affected by adopted interpolation method when an interpolated precipitation data set is used in the research for the these study sites.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
• /
• v.42 no.6
• /
• pp.19-26
• /
• 2005

Image interpolation in the wavelet domain usually takes advantage of the probabilistic models for the intrascale statistics and the interscale dependency. In this paper, we adopt the linear model for the absolute values of wavelet coefficients of interpolated image across scale to estimate the variances of extrapolated bands. The proposed algorithm uses randomly generated wavelet coefficients based on the estimated parameters for probabilistic model. Random number generation according to the estimated probabilistic model may induce the 'salt and pepper' noise in subbands. We reduce the noise power by Wiener filtering. We observe that the proposed method generates the histogram of the subband coefficients similar to the that of original image. Experimental results show that our method outperforms the previous wavelet-domain interpolation method as well as the conventional bicubic method.