• 제목/요약/키워드: Spatial big data

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NOAA/AVHRR 위성자료를 이용한 한반도 표면온도의 시공간적 변동 추정 (Estimation of the Temporal and Spatial Variation of Surface Temperature Distribution in the Korean Peninsula using NOAA/AVHRR Data)

  • 서영상;이기철;이나경;조명희
    • 한국지리정보학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.150-160
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    • 2005
  • 1991년, 1995년 및 2000년의 NOAA/AVHRR 위성자료와 split-window 방법을 사용하여 한반도 표면온도의 시공간적인 변동을 분석하였다. 한반도 전지역의 낮과 밤의 온도차는 $3{\sim}15^{\circ}C$로 나타났다. 대도시에서 온도차의 계절적 변동과 년별 변동은 교외지역보다 낮게 나타났으며, 도시화의 영향이 분명하게 나타났다. 도시열섬 영향의 특성은 대도시 부산에서 낮과 밤의 온도차를 근거로 알 수 있었다. 또한 북한 및 남한에서 하계 $30^{\circ}C$ 이상 고온을 나타내는 20개 도시 지역을 모니터링 할 수 있었다. 도시환경계획을 위해 본 기술의 사용을 제안한다.

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발광 각도 변화에 따른 MIMO-VLC 시스템의 성능 비교 (Performance comparison of MIMO-VLC systems according to the change of an emission angle)

  • 이병진;김용원;김영근;김경석
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.73-79
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    • 2014
  • 가시광 무선통신은 전송하고자 하는 데이터를 빠른 ON/OFF 속도를 갖는 LED를 이용해 고속의 무선 데이터 전송 수단으로 사용하는 통신 방식이다. VLC 시스템이 발전함에 따라 기본적인 연구 문제는 통신 신뢰성 확보와 성능을 향상시키는 것이다. 가시광 무선통신의 특성 상 빛의 도달 범위에만 통신이 이루어지며, 이는 빛의 발광각도에 따라서 큰 차이를 나타낸다. 이에 본 논문에서는 일반적인 실내 환경의 경우, 여러 개의 LED가 장착되어 있는 속성을 이용하여 MIMO (Multiple Input Multiple Output) 통신 시스템 적용하였으며, 송신기의 발광각도를 변화시켜 수신단에서 얻는 총 전력과 SNR성능을 분석하였다. 이에 대해 시뮬레이션을 실행한 결과, 송신기의 발광 각도에 따라서 SNR 성능과 BER성능에 많은 영향을 끼침을 확인하였다.

마르코브 체인을 적용한 유동인구의 매출 및 이동 패턴 분석 (Analyzing Patterns of Sales and Floating Population Using Markov Chain)

  • 김봉균;이원상;이봉규
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.71-78
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    • 2020
  • 최근, 젠트리피케이션 현상으로 인하여 도심 내 지역 경제와 커뮤니티 형성에 필수적인 역할을 하는 지역 상권에 대한 체계적인 분석과 이해의 중요성이 커지고 있다. 본 연구에서는 지역 상권에 대한 체계적인 분석과 이해를 위한 방법론을 소개하고 실증적인 사례를 제시하고자 한다. 본 논문에서는 서울의 대표적인 지역상권인 가로수길과 가구거리의 유동인구를 이동통신 기지국 데이터를 통해 추적하고, 유동인구의 매출 패턴과 이동 흐름의 패턴을 파악하였다. 또한, 이동통신사의 기지국 기반 유동인구 데이터에 마르코브 체인을 적용하여 지역 상권 이해의 중요한 요소인 유동인구 흐름을 보다 체계적으로 이해하고자 하였다. 이와 같은 유동인구 흐름에 대한 분석 결과를 바탕으로, 본 논문에서는 상권 내 매출 정보와 결합되어 지역상권의 진화에 대한 시사점을 제공하고자 한다. 궁극적으로 본 연구의 결과가 젠트리피케이션 등에 의해 침체되는 지역 상권의 활성화를 촉진하고 더 나아가 도심 경제의 균형잡힌 성장에 기여할 것으로 기대한다.

도시공간을 고려한 야간시간대의 열섬특성 분석 (Analysis of Heat Island Characteristics Considering Urban Space at Nighttime)

  • 송봉근;박경훈
    • 한국지리정보학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.133-143
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    • 2012
  • 본 연구는 창원시 도시지역을 대상으로 도시공간을 고려한 야간시간대의 도시열섬특성을 파악하기 위해 1:1,000 축척의 토지이용도 및 토지피복도와 DTM, 그리고 ASTER 위성영상에서 추출된 야간시간대의 지표온도자료를 활용하였다. 분석결과에 따르면, 야간시간대는 건물이 밀집되어있는 단독주거지역이 상업지역이나 공공시설지역보다 열섬강도가 높았고, 이것은 에너지소비에 의한 인공열 방출이 열섬형성에 많은 영향을 미치기 때문으로 판단된다. 또한 이러한 점 때문에 공업지역에서는 건물은 가동시간에 따라 온도차이가 매우 크게 나타났다. 한편, 도시녹지지역과 하천지역은 도시열섬을 완화하는 냉각효과가 있는 것으로 확인되었으며, 열섬강도가 높은 지역에 녹지 및 수변공간의 조성으로 열섬강도를 낮출 필요가 있을 것으로 판단된다. 이상과 같은 결과는 야간시간대의 도시열섬을 완화하는데 있어 개발계획 수립시 효율적인 공간활용을 위해 기초자료로 이용될 것으로 사료된다.

Landsat 8 영상을 이용한 심층신경망 기반의 지표면온도 산출 (Retrieval of Land Surface Temperature Using Landsat 8 Images with Deep Neural Networks)

  • 김서연;이수진;이양원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.487-501
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    • 2020
  • 이 연구에서는 고해상도 위성영상을 이용하여 지표면 온도를 산출하는 기존의 여러가지 방법 이외에 보다 새로운 접근으로, 인공지능 기반의 심층신경망 기법을 148장의 Landsat 8 영상에 적용하여 우리나라 지표면온도를 산출하고 그 적합성을 평가하였다. Landsat 8 열적외 10번 밴드(약 11 ㎛ 파장대)의 밝기온도와 방출률은 물리방정식에 경험상수가 결합하여 도출된 값이기 때문에, 지역적 기상, 기후, 지형, 식생 등의 조건에 따른 불확실성을 내포하고 있다. 이를 보완하기 위하여 본 연구에서는 밝기온도와 방출률로부터 지표면온도 초기추정치 T0를 산출하고 이와 함께, NDVI, 토지피복, 지형요소(고도, 경사, 향, 거칠기) 등을 입력변수로 하는 계절별 심층신경망 모델을 최적화하여 지표면온도를 산출하였다. 이는 ASOS(Automated Synoptic Observing System)와의 선형관계식으로 편의보정을 수행하는 기존 방법에 비해 진보된 기법이다. ASOS 관측치와 시공간적으로 일치되는 1,728건의 자료를 비교한 결과, 계절별로 차이가 있기는 하지만 특히 봄, 가을에는 상당히 좋은 결과를 보였으며(CC=0.910~0.917, RMSE=3.245~3.365℃), 또한 토지피복 유형에 상관없이 안정적인 산출이 이루어짐을 확인하였다. 향후 Landsat 5/7/8 자료의 장기시계열 빅데이터와 함께 추가적인 지표면변수를 활용하여 모델링 을 수행함으로써 기후변화 및 특이기상 하에서도 보다 신뢰도 높은 고해상도 지표면온도 산출이 필요할 것이다.

트위터의 감정 분석을 통한 실시간 장소 추천 시스템 (Real-time Spatial Recommendation System based on Sentiment Analysis of Twitter)

  • 오평화;황병연
    • 한국전자거래학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.15-28
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    • 2016
  • 본 논문에서는 모바일에서 획득한 GPS(Global Positioning System)를 활용하여 사용자의 위치 주변에서 발생한 SNS 데이터를 수집하고 분석을 통해 사용자가 원하는 장소를 추천하는 시스템을 제안한다. 이를 위해 트위터에서 위치정보를 포함하는 게시글을 표본 집합으로 정하고 모바일의 위치정보와 함께 활용했을 때, 사용자의 검색의도에 부합하는 양질의 정보를 제공할 수 있음을 실험을 통해 증명하였다. 이를 위해 2015년 11월부터 12월까지 수집한 트윗(Tweet)을 대상으로 임의의 위치정보와 검색어로 구성된 질의를 구성하고 형태소 분석을 거쳐 분석에 적합한 형태의 데이터로 변환하였다. 또한 장소 추천을 위해 감정사전을 구축하여 긍정 및 부정을 의미하는 극성 키워드들을 정의하고 레이블을 구성한 후, 감정사전과 극성키워드를 이용해 개별 트윗의 추천 점수를 도출하였다. 논문은 추천 점수와 사용자의 현재 위치, 트윗이 작성된 위치와 사용자 위치 사이의 거리 계산을 통해 가까운 거리 순으로 10개의 장소 정보를 정렬하여 결과를 보인다. 또한 성능평가를 위해 감정 분석된 트윗에 대한 정밀도와 재현율을 도출하여 시스템의 성능을 확인한다. 실험은 '맛집', '공연' 2개의 키워드와 10개 지역을 기준으로 수행하였다. 실험 결과 키워드 1개당 수집된 트윗은 평균 10.5개였으며, 총 10번의 실험에 사용된 평균 210개의 트윗 중 긍정 또는 부정의 단어를 포함한 트윗의 개수는 평균 122개였다. 또한 감정 분석을 통해 긍정 또는 부정으로 분류된 트윗은 평균 65개였으며 그 중 실제로 긍정 또는 부정의 의미를 담은 트윗은 평균 46개였다. 이를 통해 시스템은 38%의 재현율로 감정요소를 담은 트윗을 탐지하고, 71%의 정밀도로 감정 분석을 수행했음을 확인했다.

HRNet-OCR과 Swin-L 모델을 이용한 조식동물 서식지 수중영상의 의미론적 분할 (Semantic Segmentation of the Habitats of Ecklonia Cava and Sargassum in Undersea Images Using HRNet-OCR and Swin-L Models)

  • 김형우;장선웅;박수호;공신우;곽지우;김진수;이양원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권5_3호
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    • pp.913-924
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    • 2022
  • 이 연구에서는 국내 연안어장을 대상으로 조식동물 및 서식지에 대한 수중영상 기반의 인공지능 학습자료를 구축하고, state-of-the-art (SOTA) 모델인 High Resolution Network-Object Contextual Representation(HRNet-OCR)과 Shifted Windows-L (Swin-L)을 이용하여, 조식동물 서식지 수중영상의 의미론적 분할을 수행함으로써 화소 또는 화소군 간의 공간적 맥락(상관성)을 반영하는 보다 실제적인 탐지 결과를 제시하였다. 조식동물 서식지인 감태, 모자반의 수중영상 레이블 중 1,390장을 셔플링(shuffling)하여 시험평가를 수행한 결과, 한국수산자원공단의 DeepLabV3+ 사례에 비해 약 29% 향상된 정확도를 도출하였다. 모든 클래스에 대해 Swin-L이 HRNet-OCR보다 판별율이 더 좋게 나타났으며, 특히 데이터가 적은 감태의 경우, Swin-L이 해당 클래스에 대한 특징을 더 풍부하게 반영할 수 있는 것으로 나타났다. 영상분할 결과 대상물과 배경이 정교하게 분리되는 것을 확인되었는데, 이는 Transformer 계열 백본을 활용하면서 특징 추출능력이 더욱 향상된 것으로 보인다. 향후 10,000장의 레이블 데이터베이스가 완성되면 추가적인 정확도 향상이 가능할 것으로 기대된다.

소매 유통업체의 입지적 특성과 소비자 이동 행태에 대한 분석: 제주도 서귀포시를 사례로 (The Location Patterns of Retail Services and the Consumer Behaviors in Jeju Island)

  • 현기순;이금숙
    • 한국경제지리학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.97-115
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    • 2004
  • 이 연구는 다양한 소매 유통업체들의 입지적 특성과 소비자의 구매를 위한 공간 이동 행태를 파악하려는 것이다. 이를 위하여 일상적 소비생활과 관련하여 다른 지역과의 연결이 비교적 단절된 제주도를 사례지역으로 선정하여 분석하였다. 특히 상.위 도시로의 이동 행태를 파악하기 위하여 제주도의 2위 도시인 서귀포시를 중심으로 설문조사를 실시하고 분석하였다. 서귀포시에는 대형 백화점은 존재하지 않으나, 재래적 농촌경제의 잔재라고 볼 수 있는 정기시장과 오래된 중심부에 위치한 재래시장이 있으며, 근래에 대거 등장한 대형마트 및 쇼핑센터가 입지하고 있으며, 각기 다른 소비자의 각기 다른 구매 요구와 연결되어 운영되고 있다. 본 연구의 목적은 이들의 입지적 특성을 밝히고, 이 지역 소비자의 이동 행태와의 상호 연관성을 밝히려는 것이다. 이를 위하여 서귀포시에 거주하고 있는 주부를 대상으로 가정의 사회.경제적 특성에 따라 사례지역에 입지하고 있는 유통시설에 대한 이용행태 및 상위 도시인 제주시로의 공간이동 양상, 구매장소별 이미지에 대한 설문조사에서 얻어진 자료를 중심으로 분석하였다.

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폐금속 광산의 토양 중금속 오염 조사 자료 해석을 위한 핫스팟 분석의 적용 (Application of Hot Spot Analysis for Interpreting Soil Heavy-Metal Concentration Data in Abandoned Mines)

  • 이채영;김성민;최요순
    • 한국지리정보학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.24-35
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    • 2019
  • 본 연구에서는 핫스팟 분석을 통해 폐금속 광산의 토양 중금속 오염 조사 자료를 통계적 유의수준에 따라 해석할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 이상 값을 나타내는 토양 중금속 오염 조사 자료들이 특정한 공간에 집중 또는 분산되어 나타나는지를 확인하기 위해 자료들의 공간적 자기상 관성을 Getis-Ord $Gi{\ast}$ 통계량을 이용하여 분석하였다. 그 결과 폐금속 광산지역에서 이상 값을 나타내는 자료들이 통계적으로 얼마나 유의미하게 집중되어 있는지 확인할 수 있었다. 각각의 자료들이 가지는 중금속 원소별 오염도 값과 Getis-Ord $Gi{\ast}$ 통계량 계산 결과를 이용하여 자료들을 (1) 오염도와 집중도가 모두 높은 것, (2) 오염도는 높으나 집중도가 낮은 것, (3) 오염도는 낮으나 집중도가 높은 것, (4) 오염도와 집중도가 모두 낮은 것 중 하나의 유형으로 분류할 수 있었다. 이러한 분류 결과를 활용하면 토양 중금속 오염 조사자료를 통계적 유의수준에 따라 해석할 수 있으며, 폐광산 지역의 토양오염 관리와 관련하여 합리적인 의사결정을 지원할 수 있으리라 판단된다.

천리안 위성 2A호 영상을 활용한 태풍 경로 시각화 탐구활동 수업자료 개발 (Development of Inquiry Activity Materials for Visualizing Typhoon Track using GK-2A Satellite Images)

  • 임채영;박경애
    • 한국지구과학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.48-71
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    • 2024
  • 태풍은 지구 시스템 내 상호작용을 일으키는 대표적인 해양-대기 현상으로 최근 들어 기후변화로 인해 점점 더 강력해지는 추세이다. 2022 개정 과학과 교육과정은 미래 사회 시민으로서의 디지털 소양 함양을 위하여 첨단 과학기술을 활용한 교수-학습 활동의 중요성에 대해 강조하고 있다. 따라서 교과서 삽화의 시공간적 한계점을 해결하고 지구과학 분야에서 다루는 전지구적 규모의 빅데이터를 활용한 효과적인 수업자료의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 PDIE (준비, 개발, 실행, 평가) 모형의 절차에 따라 천리안 위성 2A호 영상 자료를 활용하여 태풍의 경로를 시각화하는 탐구활동 자료를 개발하였다. 준비 단계에서는 2015 및 2022 개정 교육과정과 현행 교과서의 탐구활동 내용을 분석하였다. 개발 단계에서는 관측 데이터를 수집, 처리, 시각화, 분석할 수 있는 일련의 과정들로 탐구활동을 구성하였으며, 간단한 조작만으로도 결과를 도출할 수 있는 GUI (Graphic User Interface) 기반 시각화 프로그램을 제작하였다. 실행 및 평가 단계에서는 학생들을 대상으로 수업을 진행하였으며 코드를 활용한 수업과 GUI 프로그램 활용 수업을 각각 실시하여 각 활동의 특징을 비교하고 학교 현장에서의 적용 가능성을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 수업자료는 전문적인 프로그래밍 지식이 없어도 GUI 기반으로 실제 관측 데이터를 활용한 탐구활동에 활용될 수 있으며, 이를 통해 학생들의 지구과학 분야의 이해도와 디지털 소양 함양에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.