• 제목/요약/키워드: Sky view factor (SVF)

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육상교통환경 위성항법 성능 예측을 위한 Sky-View-Factor 기반 Dilution of Precision 분석 (Analysis of Sky-View-Factor based Dilution of Precision for Evaluation of GNSS Performance in Land Road Environment)

  • 홍운기;최광식;이은성;임성헉;허문범
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.944-951
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    • 2012
  • 위성항법의 가시성, Dilution of Precision (DOP), 신호대잡음비 등과 같은 위치결정 성능지표는 개활지 환경과 같이 항법위성의 가시성이 좋은 지역에서 그 활용도가 높으며, 육상교통환경의 경우 그 활용도가 낮다. 본 논문은 육상교통환경에서 위성항법 신호를 활용하여 위치결정을 수행하는 경우 활용도가 높은 성능지표로 Sky View based DOP (SVDOP)을 제안한다. SVDOP은 Sky-View Factor(SVF)를 응용하여 개발되었으며, 기존의 SVF의 문제점을 극복할 수 있다. Sky-View 영상을 활용하여 특징점을 선택하고 이를 활용하여 DOP를 계산할 수 있다. 제안된 방법을 이용하는 경우 SVF 사용보다 육상교통환경에서 위치결정 성능 예측에 용이함을 확인할 수 있다.

하늘시계지수 비교 및 도시기온 상관성 연구: 강남 선정릉지역을 중심으로 (A Study on a Comparison of Sky View Factors and a Correlation with Air Temperature in the City)

  • 이채연;신이레;안승만
    • 대기
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    • 제27권4호
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    • pp.483-498
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    • 2017
  • Sky view factor can quantify the influence of complex obstructions. This study aims to evaluate the best available SVF method that represents an urban thermal condition with land cover in complex city of Korea and also to quantify a correlation between SVF and mean air temperature; the results are as follows. First, three SVF methods comparison result shows that urban thermal study should consider forest canopy induced effects because the forest canopy test (on/off) on SVF reveals significant difference range (0.8, between maximum value and minimum value) in comparison with the range (0.1~0.3) of SVFs (Fisheye, SOLWEIG and 3DPC) difference. The significance is bigger as a forest cover proportion become larger. Second, R-square between SVF methods and urban local mean air temperature seems more reliable at night than a day. And as the value of SVF increased, it showed a positive slope in summer day and a negative slope in winter night. In the SVF calculation method, Fisheye SVF, which is the observed value, is close to the 3DPC SVF, but the grid-based SWG SVF is higher in correlation with the temperature. However, both urban climate monitoring and model/analysis study need more development because of the different between SVF and mean air temperature correlation results in the summer night period, which imply other major factors such as cooling air by the forest canopy, warming air by anthropogenic heat emitted from fuel oil combustion and so forth.

수치표고모델과 태양복사모델을 이용한 기상청 일사 관측소 관측환경 분석 (An Analysis of Observational Environments for Solar Radiation Stations of Korea Meteorological Administration using the Digital Elevation Model and Solar Radiation Model)

  • 지준범;조일성;김부요;이규태
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.119-134
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    • 2019
  • 기상청 일사관측소 관측환경 분석을 위하여 수치표고모델(DEM)과 태양복사모델을 이용하여 주변지형에 의한 차폐와 하늘시계요소(SVF) 및 일사량을 산출하였다. 지형고도자료(10 m 해상도)를 통해 관측소를 중심으로 주변 25 km내의 지형들을 이용하여 스카이라인과 SVF를 계산하였다. 또한, 일사관측소별 산출된 천기도와 스카이라인을 중첩하여 지형에 의한 차폐를 분석하였다. 특히 인천 관측소는 주변지형의 차폐가 적었고 청송군과 추풍령 관측소는 주변 지형에 의한 차폐가 큰 관측소로 나타났다. 태양복사모델을 이용하여 동일 조건에서 지형 특성에 따른 일사량을 산출하여 지형에 의한 기여도를 분석하였다. 연누적 일사량 계산결과, 청송군 관측소의 경우 수평면 일사량과 비교하였을 때 직달일사량은 12.0% 이상 차폐되었고 산란일사량은 5.6% 그리고 전천일사량은 4.7% 감소하였다. 평균 일누적 일사량을 기준으로 편차를 분석하였을 때 0.3% 이상 전천일사량이 감소되는 지점은 6개 관측소였다. 42개 관측소 중 8소는 관측소의 이전 또는 관측장비의 이동설치가 시급한 것으로 분석되었고 1/2 이상(24소)의 관측소는 일사관측환경에 대한 검토가 필요한 것으로 분석되었다. DEM자료는 관측소 주변의 인공구조물과 식생 등이 포함되지 않기 때문에 더 상세한 관측환경분석이 요구된다.

도시지역의 물리적 환경요소가 복사에너지 흐름에 미치는 영향 (Effects of Physical environmental factors on Radiation fluxes in Urban areas)

  • 송봉근;박경훈
    • 환경영향평가
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    • 제23권6호
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    • pp.477-491
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    • 2014
  • 본 연구는 창원시 도시지역을 대상으로 다양한 물리적 환경요인과 복사에너지 간의 관계성을 분석함으로서 열쾌적성을 개선하기 위한 계획 방안을 마련하는데 목적이 있다. 물리적 환경요인은 건물의 배치형태를 고려한 Sky view factor(SVF)와 토지피복 및 토지이용유형을 고려하였고, 복사에너지는 여름철에 주간 및 야간으로 3일 동안 이동식으로 태양 및 지구복사에너지의 유입과 유출량을 측정하였다. SVF를 분석한 결과 주변에 건물이 거의 존재하지 않는 도시공원에서 높았고, 반면에 고층의 건물이 밀집된 고층아파트와 상업지역은 매우 낮은 수치를 보였다. 복사에너지는 주간시간은 지표면으로 유입되는 태양복사에너지가 약 $700W/m^2$로 가장 높았고, 야간시간에는 지구복사에너지의 유입과 유출만 있고, 그 양은 약 $450W/m^2$이였다. 지표면으로 유입되는 태양복사에너지는 건물이 밀집된 공간형태일수록 감소하는 경향을 보였고, 대기중으로 향하는 태양 및 지구복사에너지는 반사율과 방사율, 그리고 열용량과 같은 열적특성에 따른 영향이 큰 것으로 나타났다. 그러므로 도시지역의 열쾌적성을 개선하기 위해서는 건물이 밀집된 지역에 대해 배치형태를 조정하거나 벽면녹화를 조성하고, 지표면에 자연적 피복재질로 교체하는 계획방안이 필요할 것으로 판단된다.

3차원 카메라와 수치표고모델 자료에 따른 기상청 일사관측소의 복사관측환경 분석 (An Analysis of Radiative Observation Environment for Korea Meteorological Administration (KMA) Solar Radiation Stations based on 3-Dimensional Camera and Digital Elevation Model (DEM))

  • 지준범;조일성;이규태;조지영
    • 대기
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    • 제29권5호
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    • pp.537-550
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    • 2019
  • To analyze the observation environment of solar radiation stations operated by the Korea Meteorological Administration (KMA), we analyzed the skyline, Sky View Factor (SVF), and solar radiation due to the surrounding topography and artificial structures using a Digital Elevation Model (DEM), 3D camera, and solar radiation model. Solar energy shielding of 25 km around the station was analyzed using 10 m resolution DEM data and the skyline elevation and SVF were analyzed by the surrounding environment using the image captured by the 3D camera. The solar radiation model was used to assess the contribution of the environment to solar radiation. Because the skyline elevation retrieved from the DEM is different from the actual environment, it is compared with the results obtained from the 3D camera. From the skyline and SVF calculations, it was observed that some stations were shielded by the surrounding environment at sunrise and sunset. The topographic effect of 3D camera is therefore more than 20 times higher than that of DEM throughout the year for monthly accumulated solar radiation. Due to relatively low solar radiation in winter, the solar radiation shielding is large in winter. Also, for the annual accumulated solar radiation, the difference of the global solar radiation calculated using the 3D camera was 176.70 MJ (solar radiation with 7 days; suppose daily accumulated solar radiation 26 MJ) on an average and a maximum of 439.90 MJ (solar radiation with 17.5 days).

The Relationship between Temperature Patterns and Urban Morfometri in the Jakarta City, Indonesia

  • Maru, Rosmini;Ahmad, Shaharuddin
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제9권2호
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    • pp.128-136
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    • 2015
  • Sky View Factor (SVF) is one of the urban morfometri parameters that impact on the Urban Heat Island (UHI). SVF analisys was conducted in the city of Jakarta to investigate the relationship between urban temperature with urban morfometri. Jakarta City is the most populous city in the world that has a surrounding area $66,152km^2$ and the total population around 23 million people. The population of the city is the sixth highest in the world today. SVF measurements done by taking pictures at the six stations that have different morphological characteristics namely (1) the narrow streets Apartment Cempaka Mas (JS ITC), (2) the width of the road Apartment Cempaka Mas (JL ITC), (3) in front of Colleges Kanisius (DKK), (4) in front of office Journalist of Indonesia (DKWI), (5) Utan Kayu (UK), and (6) Tambun (TB). SVF value is obtained from the photgraphic image. Taking pictures at the location using a Nikon D90 camera with a Nikon Fisheye Nikkor 10.5 mm 1 : 2.8 G ED, further processed through a global mapper program. Therefore, the SVF derived from the six stations that vary 0.21 to 0.78. Temperature measurement is done during daylight hours from 06:00 am to 18:00 pm during the Western Part of Indonesia (WIB). Measurements performed at three different times, namely working days (HK) regular holidays (HCB) national holidays (HCN). The results showed that the highest average temperature of $33.32^{\circ}C$, occurring at UK station (SVF=0.45) at the time of HCB. Meanwhile, the average low temperature of $31.22^{\circ}C$ occurred at JLITC station (SVF=0.42). The two-time occurred on ordinary holidays. Maximum temperature of $38.4^{\circ}C$ occurred in Utan Kayu station (SFV=0.45) that occurred at 11.00 hrs, normal holidays. Furthermore minimum temperature 24.5 occurred at Tambun station (SVF=0.78) at 06.00 hrs in the morning at the usual holidays and national holidays. In general, the results showed that areas with large SVF has a lower temperature compared with areas with smaller SVF. Though, are not the only factors that matter, but this research may show that an increase in temperature in the city of Jakarta. Therefore, it is necessary to mitigate the serious from the government or society.

UAV 영상과 ENVI-met 활용 물리적 환경과 열적 환경 비교 (Comparing Physical and Thermal Environments Using UAV Imagery and ENVI-met)

  • 김성현;박경훈;송봉근
    • 한국지리정보학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.145-160
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    • 2023
  • 본 연구는 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicles, UAV) 기반 물리적 환경인 Normalized Difference Vegetation Index(NDVI), Sky View Factor(SVF)와 ENVI-met 모델링을 활용하여 시간대별 열적 환경을 비교 분석하는 것을 목적으로 수행하였다. 연구 결과 NDVI, SVF는 열적 환경 요소인 Upward short-wavelength(S↑), Downward short-wavelength(S↓), Upward long-wavelength(L↑), Downward long-wavelength(L↓), Land Surface Temperature (LST), Mean Radiant Temperature(Tmrt)와 유의수준 1% 이내에서 모두 상관관계를 보이는 것으로 도출되었다. 특히, NDVI는 S↑와 12시에 최대 -0.52**의 상관관계를 가지는 것으로 분석되었고, L↓와 모든 시간대에서 0.53** 이상의 상관성을 보였다. LST와는 -0.61**(13시)의 상관성을 보여 NDVI는 장파 복사에너지의 관련성이 높은 것으로 판단된다. SVF의 경우 SVF 범위에 따라 장파 복사에너지와의 관련성이 높은 것으로 도출되었다. 본 연구결과는 공간의 열적 쾌적성과 미기후를 평가하기 위한 통합 접근 방식을 제공할 수 있으며, 도시 디자인 및 경관 특성이 보행자의 열 쾌적성 미치는 영향 관계 규명 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

하계 그늘쉼터 유형별 장·단파복사 관측과 해석 (Observation and Analysis of Long and Short-wave Radiation According to Types of Summer Shelters)

  • 백창현;최동호;이부용;이인규
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제39권6호
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    • pp.127-135
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    • 2019
  • In this study, we analyzed the relationship between five factors: long-wave radiation, short-wave radiation, cloudiness, SVF and summer shelters. In the previous study, we recognized the correlation between single building SVF and long-wave radiation. Furthermore, this study attempted to confirm the relationship at the summer shelter with high solar radiation blocking rate. The observations are as follows. ① Cooling in summer shelters was not the effect of temperature but the effect of radiation reduction due to short-wave radiation shielding. ② In the case of the canopy tent with low heat capacity, the long-wave radiation was observed to be 16.7% higher per hour than the comparison control point due to the increase in surface temperature. ③ The long-wave radiation increase rate was different according to SVF, but showed very similar pattern according to the material characteristics of the summer shelters. ④ Passive Cooling effect on the type of summer shelters are determined by the size of the total long and short-wave radiation at that point.

초고층빌딩지역의 기온차 (Air Temperature Differences in Areas with High-rise Buildings)

  • 김문성;이규석
    • 한국조경학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.12-22
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    • 2012
  • 최근 들어 서울시를 비롯한 대도시에 건립되는 초고층건물은 주변 공기의 대류를 변화시켜 난류현상을 유발하여 빌딩바람과 도시열섬 및 대기오염 물질 집적 등 주변 환경에 영향을 미치고 있다. 그 중에서도 고층건물의 주변지역의 기온의 공간적 변화는 환경 경사가 심한 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 서울시 강남구의 초고층건물 지역과 인접 지역의 기온차이를 파악하고자 2008년 3월 16일부터 2009년 3월 15일까지 고정관측과 이동관측을 수행하였다. 타워팰리스(TPL)와 숙명여고(SMG)의 거리는 불과 200m이지만 두 관측지점의 연평균 기온차는 $0.7^{\circ}C$로 관측되었고, TPL의 열대야 일수는 13일, SMG는 5일이었다. TPL의 기온이 다른 곳보다 높은 것은 고층건물에 의한 도로협곡으로 인해 sky view factor가 현저히 낮아 장파복사의 대기 중 방출이 억죄되 도시열섬현상을 가중시키고 냉난방의 단위면적 당 전력 수요가 높아, 이로 인한 인공폐열이 도로협곡에 갇혀 고층건물 지역인 TPL의 열섬현상이 인접 지역보다 높은 것으로 관측되었다.

도시의 3차원 물리적 환경변수와 지표온도의 관계 분석 (Analysis of the Relationship between Three-Dimensional Built Environment and Urban Surface Temperature)

  • ;이수기;한재원
    • 국토계획
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    • 제54권2호
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    • pp.93-108
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    • 2019
  • This study examines the relationship between three-dimensional urban built environment and urban surface temperature using LANDSAT 8 satellite image data in Seoul city. The image was divided into 600m×600m grid units as an unit of analysis. Due to the high level of spatial dependency in surface temperature, this study uses spatial statistics to take into account spatial auto-correlation. The spatial error model shows the best goodness of fit. The analysis results show that the three-dimensional built environment and transport environment as well as natural environment have statistically significant associations with surface temperature. First, natural environment variables such as green space, streams and river, and average elevation show statistically significant negative association with surface temperature. Second, the building area shows a positive association with surface temperature. In addition, while sky view factor (SVF) has a positive association with surface temperature, surface roughness (SR) shows a negative association with it. Third, transportation related variables such as road density, railway density, and traffic volume show positive associations with surface temperature. Moreover, this study finds that SVF and SR have different effects on surface temperature in regard to the levels of total floor areas in built environment. The results indicate that interactions between floor area ratio (FAR) and three-dimensional built environmental variables such as SVF and SR should be considered to reduce urban surface temperature.