• 제목/요약/키워드: Spatial Grid

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태풍대응을 위한 격자 기반 공간정보 활용방안 연구 (A Study on the Use of Grid-based Spatial Information for Response to Typhoons)

  • 황병주;이준우;김동은;김장욱
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.25-38
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    • 2021
  • 연구목적: 지속적으로 발생하는 태풍의 피해를 감소시키기 위해 태풍대응의 예방·대비 단계에서 적극적으로 활용할 수 있도록 표준화된 격자의 활용방안을 제안하였다. 태풍위험지역에 대한 격자 융합정보를 시범적으로 생성함으로써 태풍대응을 위한 격자의 실효성을 확인한다. 연구방법: 태풍 상황대응 시 유용하게 사용될 수 있는 태풍 위험지역에 대한 융합정보를 생성하기 위해 vector, raster 등 다양한 형태의 원천데이터를 사용하여 세밀한 공간 단위로 태풍 위험지역 격자 정보를 구축하였다. 기구축된 정보들과의 호환성 및 각 지자체별로 생성되는 격자 정보의 호환성을 위해 표준화된 격자모델을 적용하였다. 연구결과: 국가지점번호의 격자체계를 적용하여 태풍상황대응시 유용하게 활용될 수 있는 태풍위험지역 격자를 구축하였다. 국가지점번호 격자체계는 다차원 계층구조의 격자크기를 정의하고 있으며, 100m와 1,000m 크기의 격자를 활용하여 서울지역 태풍위험지역 격자를 구축하였다. 결론: 다양하고 조밀한 공간정보를 하나의 격자정보로 융합하여 가시화함으로써 재난 의사결정을 위한 정보의 단순화를 통해 신속한 재난대응을 지원할 수 있다.

화음탐색 알고리즘을 이용한 네트워크 돔의 정삼각형 격자 조절기법 (An Arrangement Technique for Fine Regular Triangle Grid of Network Dome by Using Harmony Search Algorithm)

  • 손수덕;조혜원;이승재
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.87-94
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    • 2015
  • This paper aimed at modeling a fine triangular grid for network dome by using Harmony Search (HS) algorithm. For this purpose, an optimization process to find a fine regular triangular mesh on the curved surface was proposed and the analysis program was developed. An objective function was consist of areas and edge's length of each triangular and its standard deviations, and design variables were subject to the upper and lower boundary which was calculated on the nodal connectivity. Triangular network dome model, which was initially consist of randomly irregular triangular mesh, was selected for the target example and the numerical result was analyzed in accordance with the HS parameters. From the analysis results of adopted model, the fitness function has been converged and the optimized triangular grid could be obtained from the initially distorted network dome example.

격자기반의 토양물수지방법에 의한 지하수함양의 공간분포 추정 (Estimation of the Spatial Distribution of Groundwater Recharge by Grid-based Soil Water Balance Method)

  • 안중기;이용두;황종환
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권1호
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    • pp.65-76
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    • 2006
  • 본 논문은 지하수함양의 공간분포를 분석할 수 있는 격자기반의 토양물수지방법을 제시하고, 제주도의 외도천유역에 적용하였다. 유역을 격자로 분할하고, 각 격자의 5년 동안의 물수지를 일단위로 계산하였으며, 격자의 일별 강수량은 10개 지점의 강수량자료로 보간법에 의해 산정하였다. SCS유출곡선지수, 토양수분보유능, 작물계수 등 매개변수의 분포는 토양과 토지이용특성에 대한 GIS분석으로 부터 구하였다. 유출곡선지수는 하천유출량 관측자료로 보정하였다. 사례유역에 대한 분석결과 강수량은 표고가 증가함에 따라 1,665 mm/년부터 3,382 mm/년까지 증가하며 지하수함양량은 강수량이 증가함에 따라 372 mm/년부터 2,576 mm/년까지 증가한다. 강수량이 상대적으로 적은 지역에서 유출율과 증발산율이 다른 지역보다 더 크기 때문에 지하수함양이 강수, 직접유출, 증발산, 지하수함양과 같은 물수지 성분 중에서 공간적인 변이가 가장 큰 것으로 나타나고 있다.

고해상도 위성영상과 수치고도모형에 근거한 광릉 산림 관측지의 공간적 특성 (Spatial Characteristics of Gwangneung Forest Site Based on High Resolution Satellite Images and DEM)

  • 문상기;박승환;홍진규;김준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.115-123
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    • 2005
  • 농림생태계에서의 물과 탄소의 순환을 연구하려면, 먼저 관측지의 공간적 특성을 정량적으로 이해해야 한다 특히, 우리나라와 같은 복잡한 경관에 관측지가 위치한 경우에는 공간 특성의 이해가 더욱 더 중요하다. 본 연구에서는 광릉 산림 소유역의 지형, 식생 및 토양과 관련된 변수들의 공간적 특성을 정량화하였다 지형의 공간 특성을 산출하기 위해 수치고도 모형 (DEM)에서 계산된 고도, 경사 및 사면 정보를 분석하였다. 식생과 토양 정보는 LANDSAT TM 영상으로부터 제작된 지표 피복 지도를 사용하였다. 계절 특성을 살펴보기 위해 1999년 6월 30일, 2000년 9월 4일, 2001년 9월 23일, 2002년 2월 14일의 네 위성 영상을 사용하였다. CO₂와 수증기의 플럭스 지수로서, 위성 영상으로부터 식생지수 NDVI를 세 격자 크기 (7km x 7km MODIS 격자, 3km x 3km 집중관측 격자, 1km x 1km 단위 격자)에 대해 각각 도출하였다. 반분산 분석에 근거해서 이 자료들을 사용하여 관측지의 비균질성의 공간 규모를 계산하였다. 예상한대로, 격자의 크기가 작아질수록 비균질성의 규모가 작아졌고, 식생의 계절 변화에 민감하였다. 40m 플럭스 타워가 위치한 두 단위 격자의 경우, 비균질성의 공간 규모는 200~1000m 이었고, 이러한 공간 규모는 모형에서 계산된 타워 플럭스 발자국의 기후도와 잘 일치하였다.

DGR-Tree : u-LBS에서 POI의 검색을 위한 효율적인 인덱스 구조 (DGR-Tree : An Efficient Index Structure for POI Search in Ubiquitous Location Based Services)

  • 이득우;강홍구;이기영;한기준
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.55-62
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    • 2009
  • 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 LBS, 즉 u-LBS는 실세계의 수많은 객체가 위치정보와 밀접히 연관된 대용량 데이타를 대상으로 한다. 특히, 사용자의 위치 정보와 관련하여 검색하려고 하는 객체인 POI에 대한 빠른 검색이 중요하다. 따라서 u-LBS에서 POI의 효율적인 검색을 위한 인덱스 구조에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 u-LBS에서 정적 POI를 대상으로 이를 효율적으로 검색하기 위한 DGR-Tree를 제시한다. DGR-Tree는 변형된 R-Tree를 기본 인덱스로 하고 동적 레벨 그리드를 보조 인덱스로 사용하는 구조이다. DGR-Tree는 점 데이타에 적합하도록 최적화하고 있으며 리프 노드 간 겹침 문제를 해결한다. DGR-Tree에서 동적 레벨 그리드는 점 데이타의 밀집도에 따라 동적으로 구성되며, 각 셀은 DGR-Tree의 리프 노드와 연계를 위한 포인터를 저장하여 리프 노드를 직접 접근하도록 함으로써 인덱스 접근 성능을 향상시킨다. 또한, 본 논문에서는 DGR-Tree를 위한 KNN 검색 알고리즘을 제시한다. 이 알고리즘에서는 KNN 검색 시 후보 셀에 빠르게 접근하기 위하여 동적 레벨 그 리드를 활용하며, 후보를 노드별로 구분하여 저장함으로써 후보 리스트 내에서의 정렬 비용을 감소시킨다. 마지막으로 실험을 통해 DGR-Tree의 우수성을 입증하였다.

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Effect of Nonuniform Vertical Grid on the Accuracy of Two-Dimensional Transport Model

  • Lee, Chung-Hui;Cheong, Hyeong-Bin;Kim, Hyun-Ju;Kang, Hyun-Gyu
    • 한국지구과학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.317-326
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    • 2018
  • Effect of the nonuniform grid on the two-dimensional transport equation was investigated in terms of theoretical analysis and finite difference method (FDM). The nonuniform grid having a typical structure of the numerical weather forecast model was incorporated in the vertical direction, while the uniform grid was used in the zonal direction. The staggered and non-staggered grid were placed in the vertical and zonal direction, respectively. Time stepping was performed with the third-order Runge Kutta scheme. An error analysis of the spatial discretization on the nonuniform grid was carried out, which indicated that the combined effect of the nonuniform grid and advection velocity produced either numerical diffusion or numerical adverse-diffusion. An analytic function is used for the quantitative evaluation of the errors associated with the discretized transport equation. Numerical experiments with the non-uniformity of vertical grid were found to support the analysis.

새만금호 3차원 수리.수질모델(EFDC)의 수치격자 민감도 분석 (A Sensitivity Analysis on Numerical Grid Size of a Three-Dimensional Hydrodynamic and Water Quality Model (EFDC) for the Saemangeum Reservoir)

  • 전지혜;정세웅
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.26-37
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    • 2012
  • Multi-dimensional hydrodynamic and water quality models are widely used to simulate the physical and biogeochemical processes in the surface water systems such as reservoirs and estuaries. Most of the models have adopted the Eulerian grid modeling framework, mainly because it can reasonably simulate physical dynamics and chemical species concentrations throughout the entire model domain. Determining the optimum grid cell size is important when using the Eulerian grid-based three-dimensional water quality models because the characteristics of species are assumed uniform in each of the grid cells and chemical species are represented by concentration (mass per volume). The objective of this study was to examine the effect of grid-size of a three dimensional hydrodynamic and water quality model (EFDC) on hydrodynamics and mass transport in the Saemangeum Reservoir. Three grid resolutions, respectively representing coarse (CG), medium (MG), and fine (FG) grid cell sizes, were used for a sensitivity analysis. The simulation results of numerical tracer showed that the grid resolution affects on the flow path, mass transport, and mixing zone of upstream inflow, and results in a bias of temporal and spatial distribution of the tracer. With the CG, in particular, the model overestimates diffusion in the mixing zone, and fails to identify the gradient of concentrations between the inflow and the ambient water.

A Study on the Effective Downscaling Methodology for Design of a Micro Smart Grid Simulator

  • Ko, Yun-Seok
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권4호
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    • pp.1425-1437
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    • 2018
  • In this paper, a methodology was proposed to reduce the electrical level and spatial size of the smart grid with distributed generations (DGs) to a scale in which the electrical phenomena and control strategies for disturbances on the smart grid could be safely and freely experimented and observed. Based on the design methodology, a micro smart grid simulator with a substation transformer capacity of 190VA, voltage level of 19V, maximum breaking current of 20A and size of $2{\times}2m^2$ was designed by reducing the substation transformer capacity of 45MVA, voltage level of 23kV and area of $2{\times}2km^2$ of the smart grid to over one thousandth, and also reducing the maximum breaking current of 12kA of the smart grid to 1/600. It was verified that the proposed design methodology and designed micro smart grid simulator were very effective by identifying how all of the fault currents are limited to within the maximum breaking current of 20A, and by confirming that the maximum error between the fault currents obtained from the fault analysis method and the simulation method is within 1.8% through the EMTP-RV simulation results to the micro smart grid simulator model.

격자단위 분석기법을 적용한 도시 기후변화 재해취약성분석 (Grid Unit Based Analysis of Climate Change Driven Disaster Vulnerability in Urban Area)

  • 홍재주;임호종;함영한;이병재
    • Spatial Information Research
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    • 제23권6호
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    • pp.67-75
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    • 2015
  • 오늘날 인간의 정주공간이 도시로 집중화되면서 도시 생활공간의 복잡화, 다양화, 고도화 되는 상황을 고려한 도시계획 관리기법의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 특히, 대형화 다양화되고 있는 기후변화 재해에 효율적으로 대응하기 위해서는 도시의 재해 취약성에 대한 분석에 근거한 토지이용, 기반시설 등을 계획하는 도시계획이 필요하다. 이러한 관점에서 도입된 도시 기후변화 재해취약성 분석(UC-VAS)제도는 현재 집계구단위 분석방식으로 운영됨으로 도시계획활용을 위한 세부적인 구역검토가 어려운 실정이다. 이에 분석단위를 격자방식으로 변경하고 2개 지자체를 대상으로 분석하여 해당결과를 비교검토하였다. 분석결과 집계구 단위보다 세부적인 결과도출이 가능하며, 항공영상과의 현황비교결과 세부적인 구역설정이 가능한 결과를 마련할 수 있었다. 이와 같은 비교검토결과와 더불어 분석지표에 따라 격자단위 결과 활용에 문제점이 발생됨을 발견함으로써 향후 도시기후변화 재해취약성 분석제도의 과학성과 객관성을 추가 확보하는 전문적인 방안을 제시함으로써 제도운영의 효율성을 기대한다.

공간보간 기법에 따른 격자기반 DAD 분석 프로그램 적용 (Application of Grid-based DAD Analysis Program According to Rainfall Spatial Distribution Technique)

  • 김영규;유완식;정안철;정관수
    • 지적과 국토정보
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    • 제47권1호
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    • pp.191-211
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    • 2017
  • 호우의 평가는 관측소의 강우자료를 이용하여 호우의 지속기간과 면적에 의해 이루어진다. 호우를 평가하기 위한 방법 중 DAD 분석방법은 지속시간 및 면적에 따른 강우 깊이를 나타내기 때문에 가장 많이 사용되고 적용된다. 하지만 기존의 DAD 분석 방법은 오차를 발생시킬 가능성이 크다. 따라서 본 연구에서는 오차발생가능성을 줄인 격자기반의 DAD 분석프로그램을 이용하여 DAD를 분석하고 적용성을 검토하였다. 적용성을 검토하기 위해 3가지의 공간보간 기법을 이용하여 지점강우를 면적강우로 변환하였다. 그 후, 변환된 격자기반의 강우자료를 이용하여 DAD 분석을 실시하였다. 그 결과, 각 지속시간 별로 면적 별로 MAAR 값을 추정할 수 있었고, OK 기법을 이용한 강우자료에서 높은 적용성을 나타냈다.