• Title/Summary/Keyword: Spherical data

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지구통계 기법을 이용한 토양오염 분포 예측 오차 최적화 및 머신러닝 알고리즘 기반의 영향인자 해석 (Optimization of Soil Contamination Distribution Prediction Error using Geostatistical Technique and Interpretation of Contributory Factor Based on Machine Learning Algorithm)

  • 한호상;서장원;최요순
    • 자원환경지질
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    • 제56권3호
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    • pp.331-341
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    • 2023
  • 지구통계 기법을 기반으로 토양오염지도를 작성하는 경우 예측 오차가 발생하며 이에 영향을 미치는 다양한 원인이 존재한다. 본 연구에서는 정규 크리깅을 활용하여 폐광산지역의 토양 내 중금속 농도 샘플링 데이터로부터 격자형 기반의 토양오염지도를 작성하였다. 해당 지도의 예측 오차에 영향을 미친다고 판단된 5개 인자를 선정하고, Leave-one-out 기법을 기반으로 인자의 옵션과 설정값의 변화에 따른 예측값과 실측값 간의 평균제곱근오차(root mean square error, RMSE) 변화를 분석하였다. 이후 머신러닝 알고리즘을 이용하여 RMSE에 영향을 미치는 상위 3개 인자를 도출하였다. 그 결과, Standard interpolation에서는 Variogram Model, Minimum Neighbors, Anisotropy 인자가 RMSE에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 베리오그램 모델에서는 Spherical 모델이 가장 낮은 RMSE를 보였으며, Minimum Neighbors는 3에서 최젓값을 보인 후 값이 증가함에 따라 증가하였다. Anisotropy의 경우 이방성을 고려하지 않는 것이 더 적합한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 지구통계와 머신러닝의 복합 활용을 통해 지역 규모에서 높은 신뢰성을 갖는 토양오염지도를 작성할 수 있었고, 적은 수의 토양 샘플링 데이터의 보간 작업 시 어떠한 요인들이 큰 영향을 미치는지 파악할 수 있었다.

가입렌즈 도수와 프리즘 굴절력 변화에 따른 반응 AC/A비와 CA/C비 비교 (Comparison between Response AC/A and CA/C Ratio according to Additional Spherical Powers and Prism Powers)

  • 노병호;유동식;손정식;곽호원
    • 한국안광학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.341-347
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    • 2015
  • 목적: 가입렌즈 도수 변화에 따른 반응 AC/A비와 프리즘 굴절력 변화에 따른 CA/C비를 측정하고, 이 두 변수와 PD 및 상대조절력과의 상관관계, 반응 AC/A비의 역수와 CA/C비 사이의 평균차이를 비교하여 임상에서 굴절력 및 프리즘 처방의 자료로 활용하고자 한다. 방법: 20대 대학생(평균 $22.62{\pm}2.84$세) 62명(남 50명, 여12명)을 대상으로 주시거리 40 cm에서 하웰시표(Howell card)와 개방형굴절력계(Nvision-K 5001, Shin nippon)를 이용하여 가입렌즈 도수 변화에 따른 반응 AC/A비를 측정하였고, CA/C비는 Wesson fixation card(WFC Bernell, USA) 이면의 DOG시표와 개방형굴절력계를 사용하여 프리즘 굴절력 변화에 따른 CA/C비를 측정하였다. 결과: 가입렌즈 도수 변화에 따른 조절반응량이 프리즘 굴절력 변화에 따른 조절반응량보다 통계적으로 유의한 차이가 크게 나타났다. 동공간 거리와 반응 AC/A비의 설명변량 $R^2=0.025$으로 나타났으며, PD와 CA/C비는 설명변량 $R^2=0.009$으로 나타났다. 상대조절력과 반응 AC/A비의 설명변량 $R^2=0.064$으로 나타났으며 상대조절력과 CA/C비의 설명변량 $R^2=0.321$로 상대조절력과의 예측가능한 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 반응 AC/A비와 CA/C비의 설명변량 $R^2=0.126$으로 낮은 상관관계가 있는 것으로 나타났다(p=0.000). 반응 AC/A비의 역수와 CA/C비 사이의 평균차이는 $0.12{\pm}0.06D/{\Delta}$로 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p=0.000). 결론: 상대조절력과 CA/C비의 상관관계는 상대조절력이 높은 사람일수록 폭주자극에 대한 폭주성 조절반응량이 큰 것으로 나타났다. 반응 AC/A비의 역수와 CA/C비는 통계적으로 유의한 차이를 보이므로 독립적인 변수로 임상에서 낮은 AC/A비를 가진 환자라도 높은 CA/C비를 가질 수 있다. 이에 양안시 이상에서 프리즘을 처방 할 경우 AC/A비가 정상범위라 하더라도 CA/C비는 다를 수 있어 반드시 조절반응량을 고려한 처방이 되어야 한다.

베트남 홍케 지역 사금의 산상과 생성연구 (Morphology, Mineralogy and Genetic Implication of Placer Gold from the Huongkhe Area, Vietnam)

  • 최상훈;최선규;한진균
    • 자원환경지질
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    • 제29권3호
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    • pp.235-246
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    • 1996
  • 베트남 홍케 광화대의 동도 및 호아하이 지역으로 부터 채취된 사금은 일반적으로 세립질로서, 동도 지역 사금은 호아하이 지역에 비하여 상대적으로 큰 입도와 낮은 분급도의 경향성을 보여준다. 이들 사금 입자의 산출형태는 장경과 단경의 비에 의하여 spherical, subprismoidal, prismoidal 및 irregular로 분류 할 수 있으며, spherical form이 ${\approx}75%$인 호아하이 지역에 비하여 동도 지역 사금 업자들의 형태는 다양하게 관찰된다. 이러한 산상에 의하면, 동도지역에 비하여 호아하이지역 사금의 이동거리 (또는 시간)가 걸었던 것으로 추정된다. 이들 사금은 그 화학조성에 의하여 electrum (type I, fineness=568~931), amalgam (type II, fineness=671~927), native gold (type III, fineness=923~999) 등으로 분류된다. Type I은 그 산출특정에 따라 상대적으로 낮은 함은량 (11~39 atomic % Ag)을 갖는 type IA와, 상대적으로 높은 함은량 (40~58 atomic % Ag)을 갖는 type IB로 세분되며, 이는 기원광상산 electrum의 화학조성을 보여주는 것으로 사료된다. Type II는 주로 호아하이지역에서 산출되며, 함수은량은 동도지역의 사금이 낮은 경향을 보여준다. Type III는 주로 type I 또는 type II 사금업자의 가장자리에 산출한다. 이들 type III의 gold-rich rim은 이동과 풍화과정중 산화환경에서 야기된 self-electrorefining과 silver의 preferential dissolution에 기인된 것으로 사료된다. 홍케지역 사금중 적어도 일부 높은 함수은량을 보이는 경우는 함금-은 천열수 광상과 유사한 환경에서 생성된 기원광상으로부터 유래되었을 것으로 추정된다.

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최대강도투사를 이용한 관찰 위치와 거리에 최적화 된 입체 자기공명 뇌 혈관영상 재구성 (Reconstruction of Stereo MR Angiography Optimized to View Position and Distance using MIP)

  • 신석현;황도식
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제16권1호
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    • pp.67-75
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    • 2012
  • 목적 : 뇌에 분포하는 동맥혈관을 관찰할 때 흔히 자기공명 뇌혈관 데이터(Magnetic Resonance Angiography, MRA)를 이용한다. 하지만 뇌혈관 데이터의 경우 관찰하고자 하는 부위의 혈관을 직접적으로 관찰하기 어렵다. 이러한 3차원 데이터를 2차원 디스플레이 장치에 나타내기 위해 최대강도투사(Maximum Intensity Projection, MIP) 영상이 흔히 이용된다. 데이터의 투사방향에 위치한 복셀들 중 최대값을 가지는 복셀을 투사하여 최대강도투사 영상을 얻게 된다. 혈관의 경우 큰 복셀값을 가지기 때문에 영상에서 밝게 나타난다. 하지만 투사방향에 중첩되어 있는 일부 혈관들이 투사하는 과정에서 최대값을 가지는 혈관들에 가려져 나타나지 않게 되기 때문에 깊이 정보를 잃게 된다. 또한 정해진 위치에서의 투사영상 밖에 얻을 수 없다는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존의 최대강도투사 영상이 가지는 이러한 단점들을 개선하여 뇌혈관의 분포를 3차원 공간상에서 최적화 된 입체영상으로 보는 새로운 방법을 제안하였다. 대상 및 방법 : 우리는 4개의 채널 코일과 3.0T 자기공명영상장치 (Siemens Tim Trio MRI scanner)를 이용하여 피험자의 머리를 고정시키고 3차원 위상대조 (Phase-Contrast, PC) 시퀀스를 적용하여 3차원 뇌혈관 데이터를 얻었다. 얻어진뇌혈관 데이터의 중심점을 기준으로 3차원 공간 회전 알고리즘을 적용하여 회전된 새로운 데이터를 얻은 다음 이 데이터를 기준 수평면상에 투사하여 뇌혈관에 대한 2차원 최대강도투사 영상을 구한다. 이 때 입체영상 구현을 위해 두 눈과 데이터의 중심이 이루는 수렴각에 맞게 뇌혈관 데이터를 각각 공간 회전시킨 후 투사하여 각각의 눈에 적합한 영상들을 구하고 이를 적청안경방식 (anaglyph)을 이용하여 관찰함으로써 최적의 입체감을 가지는 최대강도투사 영상을 얻는다. 결과 : 결과 영상을 살펴보면 우선 기존의 방법들에서는 불가능했던 뇌혈관 데이터의 다양한 위치에서의 최대강도투사 영상이 가능해졌다는 것을 알 수 있다. 또한 관찰자와 데이터 사이의 거리와 두 눈 사이의 거리를 고려하여 보다 사실적인 입체감을 가지는 입체 최대강도투사 영상을 얻었다. 결론적으로 관찰자가 바라보는 방향과 관찰자와 데이터 사이의 거리에 따른 최적의 입체영상을 얻을 수 있었다. 결론 : 제안하는 방법은 단일 최대강도투사 영상을 관찰자의 위치를 고려하여 입체영상으로 변환시킴으로써 최적의 입체감을 가지는 입체 투사 영상을 구하였다. 그리고 구면좌표계 상에서 뇌혈관 데이터의 다양한 투사방향에서의 최대강도투사 영상을 나타낼 수 있었다. 추후 알고리즘 최적화와 병렬연산 프로세스가 적용된다면 진단과 수술 계획에 필요한 뇌혈관의 입체 정보들을 실시간으로 제공해 줄 수 있을 것으로 예상된다.

수정된 Kriging법을 응용한 다목적지구통계모델의 개발 및 타당성 검토 (Development and Validation of Multi-Purpose Geostatistical Model with Modified Kriging Method)

  • 김인기;성원모;정문영
    • 자원환경지질
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    • 제26권2호
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    • pp.207-215
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    • 1993
  • In modem petroleum reservoir engineering, the characterization of reservoir heterogeneities is very important to accurately understand and predict reservoir production performance. Formation evaluation for the description of reservoir is generally conducted by performing the analysis of well logging, core testing, and well testing. However, the measured data points by well logging or core testing are in general very sparse and hence reservoir properties should be interpolated and extrapolated from measured points to uncharacterized areas. In assigning the data for the unknown points, simple averaging technique is not feasible as optimum estimation method since this method does not account the spatial relationship between the data points. The main goal of this work is to develop PC-version of multi-purpose geostatistical model in which several stages are systematically proceeded. In the development of model, the simulator employs a automatic selection of semivariogram function such as exponential or spherical model with the best values of $R^2$. The simulator also implements a special algorithm for the fitting of semivariogram function to experimental sernivariogram. The special algorithm such as trial and error scheme is devised since this method is much more reliable and stable than Gauss-Newton method. The simulator has been tested under stringent conditions and found to be stable. Finally, the validity and the applicability of the developed model have been studied against some existing actual field data.

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Monitoring canopy phenology in a deciduous broadleaf forest using the Phenological Eyes Network (PEN)

  • Choi, Jeong-Pil;Kang, Sin-Kyu;Choi, Gwang-Yong;Nasahara, Kenlo Nishda;Motohka, Takeshi;Lim, Jong-Hwan
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제34권2호
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    • pp.149-156
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    • 2011
  • Phenological variables derived from remote sensing are useful in determining the seasonal cycles of ecosystems in a changing climate. Satellite remote sensing imagery is useful for the spatial continuous monitoring of vegetation phenology across broad regions; however, its applications are substantially constrained by atmospheric disturbances such as clouds, dusts, and aerosols. By way of contrast, a tower-based ground remote sensing approach at the canopy level can provide continuous information on canopy phenology at finer spatial and temporal scales, regardless of atmospheric conditions. In this study, a tower-based ground remote sensing system, called the "Phenological Eyes Network (PEN)", which was installed at the Gwangneung Deciduous KoFlux (GDK) flux tower site in Korea was introduced, and daily phenological progressions at the canopy level were assessed using ratios of red, green, and blue (RGB) spectral reflectances obtained by the PEN system. The PEN system at the GDK site consists of an automatic-capturing digital fisheye camera and a hemi-spherical spectroradiometer, and monitors stand canopy phenology on an hourly basis. RGB data analyses conducted between late March and early December in 2009 revealed that the 2G_RB (i.e., 2G - R - B) index was lower than the G/R (i.e., G divided by R) index during the off-growing season, owing to the effects of surface reflectance, including soil and snow effects. The results of comparisons between the daily PEN-obtained RGB ratios and daily moderate-resolution imaging spectroradiometer (MODIS)-driven vegetation indices demonstrate that ground remote sensing data, including the PEN data, can help to improve cloud-contaminated satellite remote sensing imagery.

GEM9 위성자료와 지상자료의 조합에 의한 남한지역의 GRS80 중력지오이드 (The GRS80 Gravimetric Geoid from GEM9 Potential Coefficients and Terrestrial Gravity Anomalies in the South Korea Region)

  • 조규전;이영진;조봉환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.141-149
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    • 1993
  • 순수한 위성모델의 조화상수와 지상중력을 조합하여 남한지역에서의 측지기준계 1980(GRS80) 중력지오이드가 산정되었다. Stokes적분의 영역으로는 측점증력을 사용한 $20^{\prime}{\times}20^{\prime}$의 인접범위와 $10^{\prime}{\times}10^{\prime}$ 평균중력을 사용한 $2^{\circ}{\times}2^{\circ}$의 중간범위, 그리고 GEM9 조화상수를 GRS80 기준계로 변환하여 구한 $1^{\circ}{\times}1^{\circ}$평균중력을 외곽범위에 적용하였다. 경계영역을 ${\psi}_0=30^{\circ}$로 한 Stokes 적분의 결과에서는 OSU89B 모델과 약 2~3m 의 차이가 있으며 이는 $1{\times}10^{-6}$ 인 프리에어 지오이드로서 만족됨을 보여주고 있다.

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Gps/leveling 데이터에 의한 기하학적 지오이드고의 산출 (Calaulation of Geometric Geoidal Heights Using Gps/leveling Data in Study Area)

  • 이석배;황용진;이재원
    • 한국측량학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.45-52
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    • 2004
  • 지오이드고를 얻는 방법은 여러 가지가 있으며, 수준점에서 GPS측량을 실시한다면 기하학적 지오이드고를 얻을 수 있다. 본 연구의 목적은 시험지역에서 Gps/leveling데이터를 이용하여 기하학적 지오이드고를 산출한 후 이것으로 한반도 일원에서의 지구중력장모델과 지역모델을 평가하고자 하는 것이다. 본 연구를 위하여 군산에서 전주까지의 수준노선에 대하여 GPS측량을 실시하였으며, 한반도 일원에 대하여 OSU91A, EGM96, EGM96m의 지구중력장 모델에 대하여 똑같은 조건으로 구면조화분석에 의한 지오이드고를 산출하였다 그리고 이 지오이드고와 기하학적 지오이드고의 편차를 구하였으며 또 KOGD2002중력지오이드 모델에서 추출해 낸 지오이드고와의 편차도 계산하였다. 계산결과 기하학적 지오이드고와의 편차는 EGM96m 모델이 최소로 나타났다.

고속 다중 노출 영상을 이용한 골프공의 비행 요소 측정 (The Measurement of Flight Data of Golfball with High-Speed Multi-Exposure Image)

  • 김기현;박현우;주우석;이동훈;윤태수
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.699-707
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    • 2009
  • 최근 체감형 스포츠 게임이 늘어나면서 실제 사용자의 동작을 인식하는 연구가 활발히 진행 중이다. 그 중에서도 골프에 관한 연구가 활발하다. 본 논문에서는 고속 다중 노출 영상의 획득이 가능한 카메라를 이용하여 골프공의 비행데이터를 측정한다. 고속 다중 노출 이미지의 획득이 가능한 카메라는 촬영 시, 한 장의 이미지에 여러 번의 노출을 이용하여 영상을 획득 할 수 있으며, 획득한 영상은 영상처리과정을 통하여 촬영된 공의 위치를 측정한다. 계산된 골프공의 위치는 물리공식을 이용하여 골프공의 비행데이터인속도, 날아가는 방향을 계산한다. 본 시스템은 향후 비행하는 골프공뿐만 아니라, 야구, 테니스 등과 같은 구형 물체의 물리적 요소 측정이 가능하다.

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점군집 데이터를 이용한 곡면객체 모델링 및 정확도 분석 (Curved Feature Modeling and Accuracy Analysis Using Point Cloud Data)

  • 이대건;유은진;이동천
    • 한국측량학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.243-251
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    • 2016
  • 일반적으로 라이다 데이터 처리 과정은 노이즈 제거, 지표면/비지표면 분리를 위한 필터링, 데이터 분류, 객체분할, 형태인식, 객체 모델링, 성과물에 대한 정확도 검증 등이다. 본 논문은 점군집 라이다 데이터를 이용한 3차원 곡면객체의 모델링과 정확도 검증에 중점을 두고 있다. 기존의 구형 및 원통형 객체 모델링 방법은 함수의 선형화, 미지계수의 초기 근사값 및 반복 계산이 요구되지만, 제안한 방법은 모델링 함수의 미지계수를 직접 결정하는 방법이다. 이를 위하여 객체를 형성하는 단위 객체면 형태를 분석하여 적합한 함수를 결정하고, 함수를 구성하는 미지변수를 추정한 후 정확도를 분석하여 타당성을 검증하였다. 제안한 방법을 반구형 및 반원통의 시뮬레이션 및 실제 건물 데이터에 적용하여 모델링 함수의 계수와 정확도를 산정하였으며, 다양한 형태의 객체 모델링의 자동화에 기여할 것으로 판단된다.