Kim, Yeonsu;Kim, Jeongyup;An, Hyunuk;Jung, Kwansue
Journal of Korea Water Resources Association
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v.48
no.10
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pp.807-816
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2015
In general, the water stage-discharge relationship curve is established based on the assumptions of linearity and homoscedasticity. However, the relationship between the water stage and discharge is affected from geomorphological factors, which violates the basic assumptions of the water stage-discharge relationship curve. In order to reduce the error due to the violations, the curve is divided into several sections based on the manager's judgement considering change of cross-sectional shape. In this research, the objective-splitting criteria of the curve is proposed based on the measured data without the subjective decision. First, it is assumed that the coefficient of variation follows the normal distribution. Then, if the newly calculated coefficient of variation is outside of the 95% confidential interval, the curve is divided. Namely, the groups is divided by the characteristics of the coefficient of variation and the reasonable criteria is provided for establishing a multi-segmented rating curve. To validate the proposed method, it was applied to the data generated by three artificial power functions. In addition, to confirm the applicability of the proposed method, it is applied to the water stage and discharge data of the Muju water stage gauging station and Sangegyo water stage gauging station. As a result, it is found that the automatically divided rating curve improves the accuracy and extrapolation accuracy of the rating curve. Finally, through the residual analysis using Shapiro-Wilk normality test, it is confirmed that the residual of water stage-discharge relationship curve tends to follow the normal distribution.
This study used high density network of integrated meteorological sensor, which are operated by SK Planet, with KMA weather stations to estimate the quantitative precipitation field in Seoul area. We introduced SK Planet network and analyzed quality of the observed data for 3 months data from 1 July to 30 September 2013. As the quality analysis result, we checked most SK Planet stations observed similar with previous KMA stations. We developed the real-time quality check and adjustment method to reduce the error effect for hydrological application by missing and outlier value and we confirmed the developed method can be corrected the missing and outlier value. Through this method, we used the 190 stations(KMA 34 stations, SK Planet 156 stations) that missing ratio is less than 20% and the effect of the outlier was the smallest for quantitative precipitation estimation. Moreover, we evaluated reproducibility of rainfall field high density rain gauge network has $3km^2$/gauge. As the result, the spatial relative frequency of rainfall field using SK Planet and KMA stations is similar with radar rainfall field. And, it supplement the blank of KMA observation network. Especially, through this research we will take advantage of the density of the network to estimate rainfall field which can be considered as a very good approximation of the true value.
In the numerical weather model, surface properties can be defined by various parameters such as terrain height, landuse, surface albedo, soil moisture, surface emissivity, roughness length and so on. And these parameters need to be improved in the Seoul metropolitan area that established high-rise and complex buildings by urbanization at a recent time. The surface roughness length map is developed from digital elevation model (DEM) and it is implemented to the high-resolution numerical weather (WISE-WRF) model. Simulated results from WISE-WRF model are analyzed the relationship between meteorological variables to changes in the surface roughness length. Friction speed and wind speed are improved with various surface roughness in urban, these variables affected to temperature and relative humidity and hence the surface roughness length will affect to the precipitation and Planetary Boundary Layer (PBL) height. When surface variables by the WISE-WRF model are validated with Automatic Weather System (AWS) observations, NEW experiment is able to simulate more accurate than ORG experiment in temperature and wind speed. Especially, wind speed is overestimated over $2.5m\;s^{-1}$ on some AWS stations in Seoul and surrounding area but it improved with positive correlation and Root Mean Square Error (RMSE) below $2.5m\;s^{-1}$ in whole area. There are close relationship between surface roughness length and wind speed, and the change of surface variables lead to the change of location and duration of precipitation. As a result, the accuracy of WISE-WRF model is improved with the new surface roughness length retrieved from DEM, and its surface roughness length is important role in the high-resolution WISE-WRF model. By the way, the result in this study need various validation from retrieved the surface roughness length to numerical weather model simulations with observation data.
Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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v.38
no.3
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pp.112-126
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1996
This study was conducted to develop an optimal runoff bydrograph model by comparison of the peak discharge and time to peak between observed and simulated flows derived by four different models, that is, linear time-invariant, linear time-variant, nonlinear time-invariant and nonlinear time-variant models under the conditions of heavy rainfalls with regionally uniform rainfall intensity in short durations at nine small watersheds. The results obtained through this study can be summarized as follows. 1. Parameters for four models including linear time-invariant, linear time-variant, nonlinear time-invariant and nonlinear time-variant models were calibrated using a trial and error method with rainfall and runoff data for the applied watersheds. Regression analysis among parameters, rainfall and watershed characteristics were established for both linear time-invariant and nonlinear time-invariant models. 2. Correlation coefficients of the simulated peak discharge of calibrated runoff hydrographs by using four models were shown to be a high significant to the peak of observed runoff graphs. Especially, it can be concluded that the simulated peak discharge of a linear time-variant model is approaching more closely to the observed runoff hydrograph in comparison with those of three models in the applied watersheds. 3. Correlation coefficients of the simulated time to peak of calibrated runoff hydrographs by using a linear time-variant model were shown to be a high significant to the time to peak of observed runoff hydrographs than those of the other models. 4. The peak discharge and time to peak of simulated runoff hydrogaphs by using linear time-variant model are verified to be approached more closely to those of observed runoff hydrographs than those of three models in the applied watersheds. 5. It can be generally concluded that the shape of simulated hydrograph based on a linear time-variant model is getting closer to the observed runoff hydrograph than those of three models in the applied watersheds. 6. Simulated hydrographs using the nonlinear time-variant model which is based on more closely to the theoritical background of the natural runoff process are not closer to the observed runoff hydrographs in comparison with those of three models in the applied watersheds. Consequently, it is to be desired that futher study for the nonlinear time-variant model should be continued with verification using rainfall-runoff data of the other watersheds in addition to the review of analyical techniques.
Jung, Won Seok;Kim, Ju Ho;Kim, Young Jae;Shin, Ryung Mi;Oh, Jeong Hun;Jeong, Geon A;Jo, Jun Young;Kim, Gi Chul;Choi, Tae Kyu
The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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v.26
no.1
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pp.115-126
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2014
Purpose : Depending on a variety of therapeutic areas using MVCT(Megavoltage computed tomography) intra-and interfraction is to evaluate changes in patient position. Materials and Methods : In this study, head and neck, thorax, liver, and prostate tumor patients, 48 people with a full course of treatment for patients with various MVCT scan was performed. Average 60 per patient MVCT images were acquired and analyzed. Results : Interfraction error thorax and abdomen, and pelvis in the longitudinal difference was more than 3 mm. Intrafraction to see a change after the end of treatment MVCT taken, and the results confirmed Intrafraction 2 mm in motion around the longitudinal difference. In addition, due to changes in the movement before and after treatment, Inter-and Intrafraction difference was found. Conclusion : In the present study, the Head and Neck, Thorax, liver, prostate cancer in patients with inter-and intrafraction changes and target the appropriate fixtures to complete the outline of the margin would be helpful is considered.
Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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v.21
no.5
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pp.667-672
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2011
This paper presents to study the sensor fusion of positioning sensors using UKF(unscented Kalman filter) for positioning accuracy improvement of AGV(automatic guided vehicle). The major guidance systems for AGV are wired guidance and magnetic guidance system. Because they have high accuracy and fast response time, they are used in most of the FMS(flexible manufacturing system). However, they had weaknesses that are high maintenance cost and difficult of existing path modification. they are being changed to the laser navigation in recent years because of those problems. The laser navigation is global positioning sensor using reflecters on the wall, and it have high accuracy and easy to modify the path. However, its response time is slow and it is influenced easily by disturbance. In this paper, we propose the sensor fusion method of the laser navigation and local sensors using UKF. The proposed method is improvement method of accuracy through error analysis of sensors. For experiments, we used the axle-driven forklift AGV and compared the positioning results of the proposed method with positioning results of the laser navigation. In experimental result, we verified that the proposed method can improve positioning accuracy about 16%.
To analyze the characteristics of canopy fuel in Pinus densiflora stand, which is essential to assess the crown fire hazard, allometric equations for estimation of crown fuel biomass were developed by subjectively categorized crown fuel component and crown bulk density was analyzed by available fuel component categories. Ten trees were destructively sampled at Pinus densiflora stand in Mt. Palgong in Daegu and their crown fuels were weighed separately for each fuel category by size classes and by living and dead. Regression equations that estimate crown fuel load by diameter at breast height(D) or additional total height(H) were derived. The adjusted coefficient of determination values were the highest (${R^2}_{adj}$=0.835-0.996) and standard error of estimate were the lowest (SEE=0.074-0.638) in the allometric equation lnWt=${\alpha}+{\beta}lnD+{\gamma}lnH$ in average. However, in needles and small branches categories, the differences in ${R^2}_{adj}$ and SEE between equations were not significant. Crown bulk density (CBD), which was calculated by crown fuel load divided by crown volume, was 0.067 kg/$m^3$ in average when only needles were considered as available crown fuel and 0.097 kg/$m^3$ when needles and branches (0-0.5 cm diameter) were considered. The increments of CBD of needles and small branches were little even when diameter at breast height increased.
A smart key has been used in a variety of embedded environments and there also have been attacks from a remote place by amplifying signals at a location of a user. Existing studies on defence techniques suggest multiple sensors and hash functions to improve authentication speed; these, however, increase the electricity usage and the probability of type 1 error. For these reasons, I suggest an embedded security controller based on client authentication and user movement information improving the authentication method between a controller and a host device. I applied encryption algorithm to the suggested model for communication using an Arduino board, GPS, and Bluetooth and performed authentication through path analysis utilizing user movement information for the authentication. I found that the change in usability was nonsignificant when performing actions using the suggested model by evaluating the time to encode and decode. The embedded security controller in the model can be applied to the system of a remote controller for a two-wheeled vehicle or a mobile and stationary host device; in the process of studying, I found that encryption and decryption could take less then 100ms. The later study may deal with protocols to speed up the data communication including encryption and decryption and the path data management.
Park, Hyun-Ju;Shin, Hyu-Seok;Roh, Young-Hee;Kim, Kyoung-Min;Park, Key-Ho
Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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v.15
no.1
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pp.16-33
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2012
The aim of this study is to estimate aboveground biomass carbon stocks using ordinary kriging(OK) which is the most commonly used type of kriging and regression kriging(RK) that combines a regression of the auxiliary variables with simple kriging. The analysis results shows that the forest carbon stock in Danyang is estimated at 3,459,902 tonC with OK and 3,384,581 tonC with RK in which the R-square value of the regression model is 0.1033. The result of RK conducted with sample plots stratified by forest type(deciduous, conifer and mixed) shows the lowest estimated value of 3,336,206 tonC and R-square value(0.35 and 0.18 respectively) is higher than that of when all sample plots used. The result of leave-one-out cross validation of each method indicates that RK with all sample plots reached the smallest root mean square error(RMSE) value(22.32 ton/ha) but the difference between the methods(0.23 ton/ha) is not significant.
Kim, Tae-Hwan;Woo, Jong-Hyung;Lee, Hoon;Kim, Dong-Youn
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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v.47
no.4
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pp.30-39
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2010
Since Diffusion tensor from Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging(DT-MRI) is so sensitive to noise, the principle eigenvector(PEV) calculated from Diffusion tensor could be erroneous. Tractography obtained from PEV could be deviated from the real fiber tract. Therefore regularization process is needed to eliminate noise. In this paper, to reduce noise in DT-MRI measurements, the Dyadic Sorting(DS) method as regularization of the eigenvalue and the eigenvector is applied in the tractography. To resort the eigenvalues and the eignevectors, the DS method uses the intervoxel overlap function which can measure the overlap between eigenvalue-eigenvector pairs in the $3\times3$ pixel. In this paper, we applied the DS method to the three-dimensional volume. We discuss the error analysis and numerical study to the synthetic and the experimental data. As a result, we have shown that the DS method is more efficient than the median filtering methods as much as 79.97%~83.64%, 85.62%~87.76% in AAE, AFA respectively for the corticospinal tract of the experimental data.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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