• 제목/요약/키워드: Spatial variance

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베타다양성 개념의 적용을 통한 청계천 어류 군집 특성 분석 (Application of Beta Diversity to Analysis the Fish Community Structure in Stream)

  • 김동환;이완옥;홍양기;전형주;김경환;강혜진;송미영
    • 생태와환경
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    • 제52권3호
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    • pp.274-283
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    • 2019
  • 청계천에 서식하는 어류 군집의 공간적 변이와 환경과의 관계를 측정하기 위해, 청계천 내 6개 지점을 대상으로 2년간(2014~2015년) 이화학적 요인, 서식처 환경, 어류 군집을 조사하였다. 어류 군집의 공간적 변이는 지점-종 군집 데이터 메트릭스를 기반으로 한 베타다양성 분석을 통해 정량적으로 제시하였다. 또한 청계천 내 전체 군집 변이 값(베타다양성)과 함께 각각의 지점이 청계천 전체 베타다양도에 기여하는 값 (LCBD, Local Contribution to Beta Diversity)도 계산하였다. 데이터 분석의 기반이 되는 지점-종 군집 데이터 테이블은 출현-비출현, 풍부도, 헤링거 변환 값의 세 가지 형태로 적용하였고, 해당 데이터 형태에 따른 베타다양성과 지점별 변이 영향을 각각 계산하여 비교하였다. 헤링거 변환을 통해 계산된 베타다양성 값은 출현-비출현 정보나 풍부도를 바탕으로 한 분석보다 큰 값을 보여주어 공간적 변이를 가장 잘 보여주는 것으로 나타났다. 각 지점별 군집 변이 기여도(LCBD)는 출현-비출현 정보와 해링거 변환을 통한 분석이 유사한 경향을 보여주었다. 자료의 정규성을 가지기 어려운 어류 군집 자료의 경우 풍부도를 이용한 공간 변이 분석은 적절하지 않은 것으로 판단된다. 추가적으로 다양한 환경 요인 및 군집 지수와 베타다양성 기여도 값의 관계를 상관분석을 통해 나타내었다. 해당 지점의 알파다양성 지수와 베타다양성 기여도가 높은 음의 상관관계를 보였고 이는 선행 연구와 유사한 결과이다. 본 연구에 적용한 방법은 매트릭스 형태의 자료를 대상으로 베타다양성 계산과 지점별 군집 변이 기여도를 수치화하는 데 유용한 것으로 나타났다.

비-파라미터 기반의 움직임 분류를 통한 비디오 검색 기법 (Video retrieval method using non-parametric based motion classification)

  • 김낙우;최종수
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제43권2호
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    • pp.1-11
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    • 2006
  • 본 논문에서는 샷(shot) 기반 비디오 색인 구조에서 비-파라미터(non-parametric) 기반의 움직임 분류를 통한 비디오 영상 검색 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 비디오 검색 시스템은 장면 전환 기법을 통해 얻은 샷 단위의 짧은 비디오로부터 대표 프레임과 움직임 정보를 취득한 후, 이를 통해 시각적 특징과 움직임 특징을 추출하여 유사도를 비교함으로써 시-공간적 특징을 이용한 실시간 검색이 가능하도록 구현되었다. 비-파라미터 기반의 움직임 특징의 추출은 MPEG 압축 스트림으로부터 정규화된 움직임 벡터계(界)를 추출한 후, 각각의 정규화된 움직임 벡터를 여러 개의 각도 빈(bin)으로 양자화하고 이의 평균과 분산, 방향 등을 고려함으로써 효과적으로 이루어진다. 대표 프레임에서의 시각 특징 검출을 위해서는 에지 기반의 공간 기술자를 이용하였다. 실험 결과는 영상 색인 및 검색에 있어서 제안된 시스템이 매우 효과적임을 잘 나타내고 있다. 데이터베이스 내 영상의 색인을 위해서는 R*-tree 구조를 이용한다.

Differences in Spatial Variation of Soil Chemistry Between Natural and Anthropogenic Soils

  • Sonn, Yeon-Kyu;Hur, Seung-Oh;Hyun, Byung-Geun;Cho, Hyun-Joon;Shin, Kook-Sik
    • 한국토양비료학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.418-424
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    • 2014
  • The Agricultural Land Remodeling Project was launched for agricultural fields with potential risk of flooding which were placed in low-lying area as a part of agricultural sectors of the National 4 River Project. It induced of the reclaimed agricultural fields on a national scale. The arable lands reestablished by reclamation have caused several big problems such as destruction of soil physicochemical properties, and thus the techniques to solve disadvantages were urgently required. In this study, we collected experimental samples from top soils in three agricultural areas, one from conventional agricultural fields (Hwasun, Jeollanam-do) and the others from reclaimed (remodelled) agricultural fields (Naju, Jeollanam-do and Gumi, Gyeongsangbuk-do), The soil chemistry data were analyzed using statistic tools such as semi-variance and kriging, and differences between natural and reconstructed soils were examined. The score, R (Ao) which indicates a dependence distance between each chemical element, was as follows; 21.8~43.5 (Conventional, Hwasoon), 4.4~70.6 (Remodelled, Naju) and 5.3~43.6 (Remodelled, Gumi). These results suggested that chemical properties of the reclaimed agricultural fields had a huge variation. Moreover, the result of kiriging maps also represented a ununiform pattern in the reclaimed lands. As a result of this study, it is strongly required to build up the soil type-specific management techniques for the reclaimed agricultural lands.

울산지역 대기오염과 알레르기 비염 유병률과의 관계 (An Association Between Air Pollution and the Prevalence of Allergic Rhinitis in the Ulsan Metropolitan Region)

  • 오인보;이지호;심창선;김양호;유철인
    • 한국환경보건학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.465-471
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    • 2010
  • This study aims to investigate the relationship between air pollution exposure and the prevalence of allergic rhinitis in a young population in the Ulsan metropolitan region (UMR). Data on physician-diagnosed allergic rhinitis (past 12 months) in 1,449 infants and children aged 1-18 years who lived within 1.5 or 2 km of air quality monitoring sites were collected in a cross-sectional health interview survey conducted between January-February 2006 in the UMR. Comparisons of the spatial distribution of the prevalence rates for allergic rhinitis and annual average pollutant concentrations over the region showed that a relatively high prevalence rate occurred around the coastal industrial area, with high PM10 concentrations. A linear correlation analysis demonstrated a positive correlation relationship between them (R = 0.680, p = 0.04). Multiple linear regression analysis revealed that the combined effect of the PM10 and $SO_2$ variables accounts for approximately 81% of the variance (R-square: 0.81) in the prevalence rate. From the multiple logistic regression analysis after adjustment by age, sex, and air-pollutant factors, the PM10 and $SO_2$ which were mainly from industrialrelated emissions were found to be significantly associated with an increased risk of allergic rhinitis (aOR: 1.76, 95% CI: 1.15-2.70 for PM10 ; aOR: 1.63, 95% CI: 1.12-2.35 for SO2).

광양만 해수의 휘발성 유기화합물에 대한 시.공간적 분포 (Temporal and Spatial Distribution of VOCs in Seawater of Kwangyang Bay)

  • 주현수;이우범;박종천
    • 환경생물
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    • 제17권4호
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    • pp.513-519
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    • 1999
  • 광양만 해수를 대상으로 총 17개의 조사정점을 선정, 1996년 7월부터 1997년 4월까지 계절별로 19종류의 VOCs를 분석.조사하였다. 조사대상 VOCs 중 methylene chloride, tetrachloromethane, 1, 1, 1-trichloroethane, trichloroethane, 1, 1, 1, 2-tetrachloroethane, trichloroethylene, bromoethane, dibromoethane, bromobenzene, 1-ethyl-3-methylbenzene등 총 10개 항목은 전체 조사지점 및 조사 시기 동안에 검출되지 않았으며, chloroform, 1, 2-dichloroethane, ethylbenzene, benzene, toluene, m, p-xylene, methylethylketone, styrene, hexane 등의 조사항목은 소량의 범위에서 조사시기와 정점을 달리하여 검출되었다. 특히 chloroform과 toluene은 0.6~49.9$\mu$g/1, 0.42~48.3$\mu$g/1로서 높은 농도의 범위를 나타내었으며, 검출빈도도 다른 조사 대상 VOCs에 비해 높은 것으로 조사되었다. 이화학적 환경요인과 VOCs와의 상관관계에서 toluene만이 수온(r=-0.524), pH(r=0.319)가 비교적 높은 상관성을 보였으며 나머지 항목은 매우 낮은 상관성을 보였다. VOCs 상호간의 상관성에서 benzene의 경우 toluene, m, p-xylene, ethylbenzene과 높은 상관계수(r=0.549~0.662)를 보였다. 이러한 결과는 광양만에서 VOCs의 배출이 같은 시기에 이루어지고 있음을 시사하는 것으로 추측된다.

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다변량 통계 분석기법을 이용한 한강수계 지천의 수질 평가 (Evaluation of Water Quality for the Han River Tributaries Using Multivariate Analysis)

  • 김요용;이시진
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.501-510
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    • 2011
  • 한강의 주요 14개 지류하천 유역의 수질오염원을 평가하고, 2007. 1~2009. 12의 하천 수질자료(14 data set)로 SPSS-17.0을 이용하여 하천별 수질 특성을 평가하였다. 시 공간변화에 대한 군집 분석을 실시한 결과 공간변화에 따라 4그룹으로 평가되었으며, 유역의 오염원 종류 및 밀도가 군집분류에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 시간변화에 따라 여름에서 가을까지(7~10월)와 겨울에서 초여름까지(11~6월)의 2그룹으로 분류되어 강우와 기온 그리고 부영양화 현상이 군집화에 기여하는 것으로 평가되었다. 조사대상 하천의 수질오염 요인은 유기물질 영양염류 세균오염요인과 하천 내 물질대사요인으로(71~90%) 설명되었고, 계절에 따라 주요인(수질오염물질)은 변화하는 것으로 나타났다. 각 하천의 수질특성은 요인과 유역 오염원을 같이 평가하였을 때 유용한 결과를 얻을 수 있었다.

가우시안 및 임펄스 잡음 제거를 위한 비선형 합성 필터 (Nonlinear Composite Filter for Gaussian and Impulse Noise Removal)

  • 권세익;김남호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.629-635
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    • 2017
  • 본 논문에서는 영상에 첨가된 가우시안 잡음과 임펄스 잡음의 영향을 완화하기 위하여 잡음의 종류에 따라 처리하는 비선형 합성 필터를 제안하였다. 잡음 판단을 통해 국부 마스크의 중심화가 가우시안 잡음으로 판단된 경우, 국부 마스크 내의 표본분산을 이용하여 공간 가중치 필터와 화소 변화에 따른 가중치 필터의 가중치를 다르게 적용하여 처리하고, 임펄스 잡음으로 판단된 경우, 국부 마스크의 잡음 밀도에 따라 국부 히스토그램 가중치 필터와 표준 메디안 필터의 가중치를 다르게 적용하여 처리하는 알고리즘을 제안하였다. 그리고 제안한 필터 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 PSNR(peak signal to noise ratio)을 사용하여 기존의 방법들과 제안한 필터 알고리즘을 가우시안 잡음, 임펄스 잡음 및 두 잡음이 혼합된 복합잡음 환경에서 각각 비교하였다.

미계측 지역 지하수 함양량 추정을 위한 통계적 접근 (Statistical Approach to Groundwater Recharge Rate Estimation for Non-Measured Areas of Water Levels)

  • 김규범;김기영
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제9권7호
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    • pp.73-85
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    • 2008
  • 우리나라에는 1995년부터 전국에 지하수 관측소를 설치하여 2005년에 320개소를 완료하였으며, 일 4회 지하수위 자료가 자동 측정되고 있다. 지하수 수위 강하곡선법으로 산정한 관측 지점에서의 지하수 함양율 자료의 평균값을 유역 평균 함양율로 사용하는 것은 대표성이 결여되어 있기 때문에 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 지하수위 미계측 지역을 대상으로 지하수 함양율을 추정할 수 있도록 223개 관측 지점의 특성 인자와 지하수 함양율과의 관계를 통계적 기법을 활용하여 분석하고 이를 토대로 회귀모형을 구축하였다. 본 연구에서는 군집분석을 통하여 분석대상 관측정을 선정하고, 분산분석을 통하여 지하수 함양량 추정에 필요한 4가지 인자(대상 지점 인근하천의 규모, 하천까지 거리, 지형 경사도, 암석 성인)를 추출하였으며, 이들 인자에 대한 각 관측지점의 특성 자료를 수집하여 회귀 모형에 적합시킨 결과 미계측 지역의 지하수 함양율 추정이 가능한 것으로 평가되었다.

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우즈베키스탄 Maidanak 천문대 Fairchild 486 CCD의 기본적인 특성 (CHARACTERISTICS OF THE FAIRCHILD 486 CCD AT MAIDANAK ASTRONOMICAL OBSERVATORY IN UZBEKISTAN)

  • 임범두;성환경
    • 천문학논총
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    • 제23권1호
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    • pp.1-12
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    • 2008
  • Understanding of the basic characteristics of an astronomical instrument is a prerequisite to obtaining reliable data from the instrument. We have analyzed more than 1,000 calibration images from the Fairchild 486 CCD (hereafter the Maidanak 4k CCD system) attached to the AZT-22 1.5m telescope at Maidanak Astronomical Observatory in Uzbekistan. The Maidanak 4k CCD system supports three readout modes through 1, 2, or 4 amplifiers. In most cases observers use 4-amplifier readout mode to save time. We have tested the stability and seasonal variation of zero levels and confirm that two quadrants of the images (Amp 1 & 2) show no appreciable seasonal variation. but the other two quadrants (Amp 3 & Amp 4) show an evident seasonal variation in the bias level. The Cryo Tiger, the cooling system used at the Maidanak 4k CCD system, maintains the CCD temperature at -108'E, and effectively suppresses the dark electrons. The mean value versus the variance plot of the flat images does not show the expected relation for an ideal Poisson noise distribution and this is attributed to the large variation in quantum efficiency between different pixels. In addition, we confirm that there is no appreciable difference in gain between readout amplifiers, but there is a large variation in quantum efficiency across CCD chip especially in U. Due to the finite length of shutter opening and closing time, the effective exposure time varies across the science images. We introduce two parameters to quantify the effect of this uneven illumination and present a method to remove these effects. We also present a method to remove the interference patterns appearing in the images obtained with longer wavelength filters and investigate the spatial variation of the point spread function.

Accelerated Resting-State Functional Magnetic Resonance Imaging Using Multiband Echo-Planar Imaging with Controlled Aliasing

  • Seo, Hyung Suk;Jang, Kyung Eun;Wang, Dingxin;Kim, In Seong;Chang, Yongmin
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제21권4호
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    • pp.223-232
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    • 2017
  • Purpose: To report the use of multiband accelerated echo-planar imaging (EPI) for resting-state functional MRI (rs-fMRI) to achieve rapid high temporal resolution at 3T compared to conventional EPI. Materials and Methods: rs-fMRI data were acquired from 20 healthy right-handed volunteers by using three methods: conventional single-band gradient-echo EPI acquisition (Data 1), multiband gradient-echo EPI acquisition with 240 volumes (Data 2) and 480 volumes (Data 3). Temporal signal-to-noise ratio (tSNR) maps were obtained by dividing the mean of the time course of each voxel by its temporal standard deviation. The resting-state sensorimotor network (SMN) and default mode network (DMN) were estimated using independent component analysis (ICA) and a seed-based method. One-way analysis of variance (ANOVA) was performed between the tSNR map, SMN, and DMN from the three data sets for between-group analysis. P < 0.05 with a family-wise error (FWE) correction for multiple comparisons was considered statistically significant. Results: One-way ANOVA and post-hoc two-sample t-tests showed that the tSNR was higher in Data 1 than Data 2 and 3 in white matter structures such as the striatum and medial and superior longitudinal fasciculus. One-way ANOVA revealed no differences in SMN or DMN across the three data sets. Conclusion: Within the adapted metrics estimated under specific imaging conditions employed in this study, multiband accelerated EPI, which substantially reduced scan times, provides the same quality image of functional connectivity as rs-fMRI by using conventional EPI at 3T. Under employed imaging conditions, this technique shows strong potential for clinical acceptance and translation of rs-fMRI protocols with potential advantages in spatial and/or temporal resolution. However, further study is warranted to evaluate whether the current findings can be generalized in diverse settings.