• 제목/요약/키워드: Spatial information product

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주성분분석방법을 이용한 TROPOMI로부터 이산화황 칼럼농도 산출 연구 (Retrieval of Sulfur Dioxide Column Density from TROPOMI Using the Principle Component Analysis Method)

  • 양지원;최원이;박준성;김대원;강형우;이한림
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제35권6_3호
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    • pp.1173-1185
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    • 2019
  • 본 연구에서는 처음으로 주성분분석(Principle component analysis; PCA) 방법을 이용하여 Sentinel-5p의 TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) 위성센서 원시자료로부터 산업활동 및 화산활동에 의해 발생한 이산화황 연직칼럼농도(Vertical column density; VCD)를 산출하였다. 본 연구에서 TROPOMI로부터 주성분분석방법을 이용하여 산출된 이산화황 연직칼럼농도는 차등흡수분광법(Differential Optical Absorption Spectroscopy; DOAS)을 이용하여 산출된 TROPOMI Level 2 이산화황 연직칼럼농도 산출물과 비교되었다. 산업활동과 같은 인위적 요인에 의하여 다량의 이산화황을 지표부근에 배출하는 동아시아 지역에서 TROPOMI 로부터 주성분분석방법으로 산출된 이산화황 연직칼럼농도와 차등흡수분광법을 이용하여 산출된 TROPOMI 이산화황 연직칼럼농도의 평균값은 각각 0.05 Dobson Unit (DU)와 -0.02 DU로 비슷한 값으로 나타났다. 두 산출물 사이의 기울기(Slope)는 모든 구름조건에 대하여 0.64, 상관계수(Correlation coefficient, R)는 0.51로 다소 낮은 상관관계를 보였으나, 구름비율이 0.5 이하인 픽셀에 대한 기울기는 0.68, 상관계수는 0.61로 증가하였다. 이러한 결과는 두 알고리즘에서 공통적으로 구름비율이 높을 때 지표부근에 대한 이산화황의 산출 민감도가 감소한다는 것을 의미한다. 화산활동에 의한 고농도 이산화황이 발생하는 지역인 인도네시아와 일본 남부 지역에서 두 알고리즘으로 산출된 이산화황 연직칼럼농도 사이의 상관계수는 모든 구름 조건에 대하여 0.90으로 높은 상관관계를 보였다. 이는 화산지역에서의 가스 분출로 인하여 고농도로 대류권 상층 혹은 성층권 하부에 주로 분포하는 이산화황에 대한 위성 기반 이산화황 산출 정확도가 높게 나타나기 때문인 것으로 사료된다.

시계열 패턴 반응형 Low-peak 탐지 기법을 통한 NDVI 보정방법 개선 (An improved method of NDVI correction through pattern-response low-peak detection on time series)

  • 이경상;한경수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.505-510
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    • 2014
  • NDVI는 기후변화 모니터링과 식생 변화 탐지 모니터링을 위한 주요한 지표이다. NDVI를 산출하기 전에 cloud masking, 대기보정과 같은 전처리 과정을 거침에도 불구하고 강수, 적설이나 구름의 영향이 완전히 제거되지 않아 NDVI가 현저히 낮게 관측되는 noise가 불규칙적으로 발생한다. 이러한 noise를 보정하기 위해서 국내외로 활발한 연구가 진행되고 있다. 기존의 다중 다항 회귀식을 이용한 방법에서는 과대추정이나 low peak를 잘 탐지하지 못하는 등 문제점이 나타나고 있으므로 보다 정확하게 noise를 보정하는 방법이 요구된다. 본 연구에서는 이동평균을 이용하여 noise를 보정하였고, 기존의 다중 다항 회귀식을 이용하여 산출한 NDVI 시계열과 비교를 해보았다. 그 결과 이동평균을 이용한 방법이 이전의 방법보다 NDVI noise를 잘 보정하는 것으로 보여진다.

수상관의 밝기 및 해상도를 고려한 기준 백색 설정 (Reference white setting based on brightness of CPT and resolution)

  • 최덕규;김주동;권기룡;안상호;이건일;송규익
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.334-343
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    • 1997
  • 칼러 텔레비젼에서 기준 백색은 CPT(color picture tube)의 RGB 세 빔 전류를 조절함으로써 설정되며, 이들 빔 전류비는 RGB 비디오 증폭기의 이득비를 조정함으로써 조절된다. 일반적으로 전자총의 빔 전류 밀도 프로파일은 가우스 분포를 가지며, RGB 각 채널 증폭기의 이득과 대역폭의 곱은 일정하다. 따라서 스크린상의 밝기와 공간 해상도는 수상기의 기준 백색 설정에 따라 달라진다. 본 논문에서는 칼라 텔레비젼의 기준 백색 설정시에 RGB 전류비가 밝기에 미치는 영향과 비디오 증폭기의 이득 및 전류 밀도 분포에 따른 영상 경계 부분에서의 열화 정도를 이론적으로 해석하였다. 해석 결과 기준 백색의 색 온도 증가에 따라 Helmholtz-Kohlrausch 현상에 의해 밝기가 증가하고, RGB 증폭기의 이득비 편차가 작을수록 스크린상의 공간 밝기 분포의 상승거리는 감소하는 경향이 있음을 밝혔다. 또한 본 해석에 근거하여 P22 형광체에 대하여 더 밝으면서도 해상도를 높일 수 있는 기준 백색의 설정 가능한 범위를 제시하였다.

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분광 유사도 커널을 이용한 하이퍼스펙트럴 영상의 Support Vector Machine(SVM) 분류 (Support Vector Machine Classification of Hyperspectral Image using Spectral Similarity Kernel)

  • 최재완;변영기;김용일;유기윤
    • 대한공간정보학회지
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    • 제14권4호통권38호
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    • pp.71-77
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    • 2006
  • 통계학습이론에 기반하고 있는 Support Vector Machine(SVM)은 구조적 위험 최소화원리를 바탕으로 하는 학습 알고리즘이다. 일반적으로SVM은 비선형 경계를 결정하고 자료를 분류하기 위해서 커널(kernel)을 사용한다. 그러나 기존의 커널들은 두 벡터간의 내적이나 거리차를 이용하여 유사도를 측정하기 때문에 하이퍼스펙트럴 영상분류에 효과적으로 적용될 수 없다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해서 분광유사도커널(Spectral similarity kernel)을 제안한다. 분광유사도 커널은 두 벡터의 거리차와 각 차이를 모두 계산하는 지역적 커널로 하이퍼스펙트럴 영상의 분광특성을 효과적으로 고려할 수 있다. 이를 검증하기 위해서 Hyperion 영상에 polynomial kernel, RBF kernel을 사용한 SVM 분류기와 분광유사도 커널을 사용한 SVM 분류기를 적용하여 토지피복분류를 시행하였다. 분류결과를 통해서 분광유사도 커널을 사용한 SVM 분류기가 정량적, 공간적으로 가장 우수한 결과를 보임을 확인하였다.

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Spatial Interpolation and Assimilation Methods for Satellite and Ground Meteorological Data in Vietnam

  • Do, Khac Phong;Nguyen, Ba Tung;Nguyen, Xuan Thanh;Bui, Quang Hung;Tran, Nguyen Le;Nguyen, Thi Nhat Thanh;Vuong, Van Quynh;Nguyen, Huy Lai;Le, Thanh Ha
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제11권4호
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    • pp.556-572
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    • 2015
  • This paper presents the applications of spatial interpolation and assimilation methods for satellite and ground meteorological data, including temperature, relative humidity, and precipitation in regions of Vietnam. In this work, Universal Kriging is used for spatially interpolating ground data and its interpolated results are assimilated with corresponding satellite data to anticipate better gridded data. The input meteorological data was collected from 98 ground weather stations located all over Vietnam; whereas, the satellite data consists of the MODIS Atmospheric Profiles product (MOD07), the ASTER Global Digital Elevation Map (ASTER DEM), and the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) in six years. The outputs are gridded fields of temperature, relative humidity, and precipitation. The empirical results were evaluated by using the Root mean square error (RMSE) and the mean percent error (MPE), which illustrate that Universal Kriging interpolation obtains higher accuracy than other forms of Kriging; whereas, the assimilation for precipitation gradually reduces RMSE and significantly MPE. It also reveals that the accuracy of temperature and humidity when employing assimilation that is not significantly improved because of low MODIS retrieval due to cloud contamination.

전지구 강수관측위성 기반 격자형 강우자료를 활용한 2022년 국내 가뭄 분석 (Quantifying the 2022 Extreme Drought Using Global Grid-Based Satellite Rainfall Products)

  • 문영식;남원호;전민기;이광야;도종원
    • 한국농공학회논문집
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    • 제66권4호
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    • pp.41-50
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    • 2024
  • Precipitation is an important component of the hydrological cycle and a key input parameter for many applications in hydrology, climatology, meteorology, and weather forecasting research. Grid-based satellite rainfall products with wide spatial coverage and easy accessibility are well recognized as a supplement to ground-based observations for various hydrological applications. The error properties of satellite rainfall products vary as a function of rainfall intensity, climate region, altitude, and land surface conditions. Therefore, this study aims to evaluate the commonly used new global grid-based satellite rainfall product, Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station data (CHIRPS), using data collected at different spatial and temporal scales. Additionally, in this study, grid-based CHIRPS satellite precipitation data were used to evaluate the 2022 extreme drought. CHIRPS provides high-resolution precipitation data at 5 km and offers reliable global data through the correction of ground-based observations. A frequency analysis was performed to determine the precipitation deficit in 2022. As a result of comparing droughts in 2015, 2017, and 2022, it was found that May 2022 had a drought frequency of more than 500 years. The 1-month SPI in May 2022 indicated a severe drought with an average value of -1.8, while the 3-month SPI showed a moderate drought with an average value of 0.6. The extreme drought experienced in South Korea in 2022 was evident in the 1-month SPI. Both CHIRPS precipitation data and observations from weather stations depicted similar trends. Based on these results, it is concluded that CHIRPS can be used as fundamental data for drought evaluation and monitoring in unmeasured areas of precipitation.

A Study on Developing North Korean Agricultural Information Management System

  • Song Tao;Kim Kye-Hyun
    • Spatial Information Research
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    • 제13권4호
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    • pp.365-372
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    • 2005
  • 북한에서는 매년 기근 때문에 상당한 인명 손실이 있어왔다. 이러한 손실을 줄이기 위해 북한 정보와 함께 다양한 정보 공유를 통해 조사 연구가 필요한 실정이다. 또한, 그에 맞는 농작물 관리 시스템의 개발이 필요하다. 이 연구는 북한의 농작물 관리 시스템의 개발을 목적으로 하고 있다. 이 시스템은 북한의 수자원의 이용 상태뿐만 아니라, 농작물에 관한 정보를 수집하고, 관리하며, 분석하는 기능을 담고 있다. 그리고 이 시스템은 최종적으로 농작물 관리에 필요한 토지 이용 계획을 수립하고, 관련된 의사 결정을 하는데 도움을 준다. 첫 번째 결과물은 농작물과 수자원 관련 데이터를 수집하고 데이터베이스로 구축한 다음 사용자 요구에 맞춰 통합 시스템을 구축하는 것이다. 두 번째는 댐, 토지 피복도, 다리, 터널, 위성영상 등의 데이터를 이용하여 데이터베이스를 업데이트하고, 강화시킨다. 세 번째는 통계분석, 지속적인 데이터베이스 갱신, web-based 시스템으로 개발 등과 같은 유용한 기능 등을 추가하는 것이다. 본 연구의 결과물은 농업활동을 더 용이하게 하기 위해 연관된 데이터를 수집하고 분석하게 해준다. 그리고 식량 생산을 위해 효과적인 의사결정을 하게 한다. 게다가, 정보 공유를 통해, 농작물 관련 정보를 유용하게 사용하고 데이터 관리의 비용을 줄일 수 있다.

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Designing and Developing the Agricultural Information Management System of North Korea

  • ;김계현
    • 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국공간정보시스템학회 2005년도 추계학술대회
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    • pp.239-244
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    • 2005
  • In North Korea, there has been the considerable loss of human lives every yew due to the deficiency of foods. Thus, in order to reduce such damages, a research project should be launched to provide various information for cooperation with North Korean government, and to develop proper agricultural management system. Furthermore, based on the water resources information map generated by KOWACO (Korea Water Resources Corporation) and the environmental information system developed by MOE (Ministry of Environment), an agricultural information infrastructure of North Korea and a management system need to be effectively performed. Therefore, this research is mainly to develop the Agricultural Information Management System of North Korea (NKAIMS), which can collect, manage and analyze agricultural information and water resources utilization status of North Korea, and further support to make relevant decisions and establish the agricultural land-use plans. This research has three phases. The major outcome of the first phase is collecting the agricultural and water resources utilization data such as soils, rivers, streams, collective farms, etc., designing and building database, and developing integrated management system considering the users' requirements. The main work of the second phase is improving and reinforcing database such as adding the information of dams, land-over data, bridges, tunnels, satellite images, etc., inspecting and renewing such as importing detail attribute information of reservoirs, and improving system for more conveniently using. The third phase will be to supplement more useful functions such as statistic analysis, continually inspecting and improving database, and developing web-based system. The product of this research supports collecting and analyzing relevant data to facilitate easier agricultural activities and support effective decision making for food production in the preparation of unification. Moreover, through designing database considering sharing information and system expendability, it can support systematic data usability of agricultural information and save cost for data management.

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공간 데이터베이스에서 질의 결과 크기 추정을 위한 공간 분할 (Spatial Partitioning for Query Result Size Estimation in Spatial Databases)

  • 황환규
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제41권2호
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    • pp.23-32
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    • 2004
  • 질의 최적화기의 중요 기능 중에 하나는 질의가 주어졌을 때 질의 조건을 만족하는 입력 레코드의 개수를 추정하는 일이다. 관계 데이터베이스와 마찬가지로 공간 데이터베이스에서 질의 결과 크기 추정은 입력 데이터 공간을 버켓으로 불리는 작은 영역으로 분할한 후 분할된 영역에 대해서 질의 결과 ■기를 추정한다. 추정의 정확도는 작은 영역으로 분할할 때 근사 계산한 데이터와 실제 데이터의 차이에 의해서 결정되며 이것은 공간 분할을 어떻게 분할하는가에 달려 있다. 기존의 방법은 일차원에 많이 사용되는 데이터의 범위를 균일하게 하는 너비 균등 방법과 빈도수의 합을 일정하게 하는 높이 균등 방법을 공간상의 이차원에 적용한 면적 균등 분할과 개수 균등 분할 방법에 기초를 두고 있다. 본 논문에서 제안한 방법은 공간을 분할할 때 데이터의 범위와 빈도수의 곱을 면적으로 나타낸 후 면적 값의 차이가 가장 큰 순서로 버켓을 정하는 방법으로 데이터 범위와 빈도수를 동시에 고려하여 최적의 버켓을 결정한다. 본 논문에서는 제안한 방법과 기존의 방법을 실제 데이터와 인위데이터를 사용하여 질의 크기, 버켓수, 데이터 개수, 데이터 크기의 변화에 대해서 질의 결과 추정에 대한 정확도를 비교, 분석하여 제안한 방법의 성능 우수성을 확인한다.

Web GIS 기반의 영산강유역권 역사문화정보시스템 구축 연구 (A Study on the Implementation of Historical and Cultural Information System based on Web GIS for Youngsan River Area)

  • 장문현;이정록
    • Spatial Information Research
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    • 제17권3호
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    • pp.329-339
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    • 2009
  • 역사문화지도는 한 지역의 개별적인 유적에 대한 단순한 집성이 아니라, 다양한 구성요소들의 시.공간적 연관성에 대한 종합적인 반영이 이루어져야만 한다. 문명의 발상지라고 할 수 있는 수계권의 역사와 문화, 그리고 생활환경의 연구는 지금까지의 지역단위 차원을 넘어서 타 문화권의 비교, 나아가 국가 및 대륙간의 문명사 연구에도 일익을 담당할 수 있을 것이다. 이러한 맥락에서 본 연구는 우리 고유의 역사와 문화를 토대로 문화적 유형화 및 지역적 정체성 파악을 위한 공용의 문화정보시스템 구축에 중점을 두었다. 즉, 영산강유역권 역사문화정보시스템은 수계권의 다양한 역사문화정보를 전자지도의 형태로 담아내고, 인터넷을 통해 공유하는 Web GIS 기반의 통합정보시스템인 것이다. 상기의 시스템은 고고, 건축 미술, 생태환경, 역사, 민속 문학, 음식 등 각 분야별 기초조사 자료에 의한 종합적인 산출물이며, 학제간 연구에서의 활용뿐만 아니라 공공의 자료로써 새로운 가치창출에 그 목적을 두고 있다. 결과적으로 Web GIS 기반의 영산강유역권 역사문화정보시스템 구축에 따른 기대효과는 첫째, 영산강유역 분야의 연구에 대한 로드맵을 확인하는데 공헌할 수 있으며, 둘째, 영산강유역의 역동적 구조와 특성에 대한 학제적 탐구를 촉진하는 역할을 한다는 것이다. 그리고 셋째, 역사문화지도 연구를 위한 전문화 된 전자 학술자원 제공의 본격적 발판을 마련하는 효과를 기대할 수 있다.

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