The QUAL2K has the same basic characteristics as the QUAL2E model, which has been widely used in stream water quality modeling; in QUAL2K, however, various functions are supplemented. The QUAL2Kw model uses a genetic algorithm(GA) for automatic calibration of QUAL2K, and it can search for optimum water quality parameters efficiently using the calculation results of the model. The QUAL2Kw model was applied to the Gangneung Namdaecheon River on the east side of the Korean Peninsula. Because of the effluents from the urban area, the middle and lower parts of the river are more polluted than the upper parts. Moreover, the hydraulic characteristics differ between the lower and upper parts of rivers. Thus, the river reaches were divided into seven parts, auto-calibration for the multiple reaches was performed using the function of the user-defined automatic calibration of the rates worksheets. Because GA parameters affect the optimal solution of the model, the impact of the GA parameters used in QUAL2Kw on the fitness of the model was analyzed. Sensitivity analysis of various factors, such as population size, crossover probability, crossover mode, strategy for mutation and elitism, mutation rate, and reproduction plan, were performed. Using the results of this sensitivity analysis, the optimum GA parameters were selected to achieve the best fitness value.
The paper studies in the wide-angle lens and distortion tendency and employs the correction techniques suitable to the fish-eye lens using the existing photographic survey methods. After carrying out the calibration of the the fish-eye lens, we calculated the correction parameters, and then developed the method that convert the original image-point to new image-point correcting distortion. The objectives of suggested calibration method in this paper are to calibrate the image of the the fish-eye lens used in the computer-vision and the control-instrumentation field widely. The proposed technique expects to improve the accuracy of the image of the fish-eye lens in the indoor tracking and monitoring field. Also the referenced cross point auto-extraction program is embodied for improving efficiency of the lens correction techniques. Consequently, this calibration method would be applied to the automated distorting correction method on not only the fish-eye lens also general lens.
Recently, various Best Management Practices (BMPs) have been applied at a field to reduce soil erosion. Hourly Runoff and Sediment Model for Best Management Practices (HRSM4BMP) model could be used to evaluate soil erosion reduction for various agricultural BMPs at fields. Runoff and sediment yield from source areas have to be predicted with greater accuracies to evaluate sediment reduction efficiently with BMPs. To achieve this, the best parameters related with runoff and sediment modules of the HRSM4BMP model should be identified with proper calibration processes. Although manual calibration is often utilized in calibrating runoff and sediment using the HRSM4BMP, objective calibration method would be recommended. The purpose of the study was to develop an automatic calibration tool of the HRSM4BMP model with PARASOL method. This automatic calibration tool was applied to Bangdongri, Chuncheon-si to evaluate its calibration performance. The $R^2$, NSE and RMSE value for runoff estimation were 0.92, 0.92, $0.3m^3$, and for sediment yield estimation were 0.94, 0.94, 0.0027 kg. As shown in this result, automatic calibration tool of HRSM4BMP model would be used to determine the best parameters and can be used to simulate runoff and sediment yield with acceptable accuracies.
Recently, the in-line vision inspection has become the subject of growing research area in the visual control systems and robotic intelligent fields that are required exact three-dimensional pose. The objective of this article is to study the pc based in line visual inspection with the hand-eye structure. This paper suggests three dimensional structured light measuring principle and design method of laser sensor header. The hand-eye laser sensor have been studied for a long time. However, it is very difficult to perform kinematical analysis between laser sensor and robot because the complicated mathematical process are needed for the real environments. In this problem, this paper will propose auto-calibration concept. The detail process of this methodology will be described. A new thinning algorithm and constrained hough transform method is also explained in this paper. Consequently, the developed in-line inspection module demonstrate the successful operation with hole, gap, width or V edge.
It is important to find a accurate root canal length or successful endodontic therapy. By X-ray method takes a long time and difficult in a curved canal. After developed electronic apex locator has allowed to measure the root canal length with easy, in a short time also in a curved canal. But most electronic apex locators have the disadvantage which is too short reading or sometimes the measurement itself becomes impossible if there are electrolytes in the canal. To overcome this drawback, impedance ratio method has been developed. In this study, we have developed frequency dependent electronic apex locator to minimize the interference of electrolytes. And based on that also some error in clinic use, we added the other method. Difference of two signals which are used in calculation of impedance ratio was can be represent the status of root canal fluid. As a result, using impedance ratio method and auto-calibration by voltage difference method can reduce the measurement error.
고랭지 지역 등에서 매년 집중강우로 인하여 많은 양의 토양유실이 발생되고, 이로 인한 탁수 사태가 장기화되면서 많은 환경 및 사회적 문제가 발생되고 있다. 환경부에서는 2007년 고탁수 발생지역을 비점오염원 특별 관리지역으로 지정하고 전 방위적인 비점오염 저감 노력을 수행하고 있다. 최근 환경부와 농림부에서는 농업지역의 비점오염원 저감을 위해 필지단위 BMP를 적용하고, 저감효과를 모니터링하고 있으며, 2011년도에는 BMP 적용에 따른 삭감효과를 평가할 수 있는 모델이 개발되었다. 하지만 모델을 이용하여 정확한 BMP 적용에 따른 삭감효과를 산정하기 위해서는 필지에서 발생되는 유출량 및 유사량에 대한 검보정이 수행되어야한다. 그러나 기 개발된 삭감효과 산정모델은 사용자가 유출량 및 유사량에 대한 검보정을 수동으로 실시하기 때문에 검보정 과정 중 사용자의 주관적인 경향이 모델 변수 선정에 영향을 미칠 수 있어 비효율적이다. 정확성 및 객관성을 확보한 검보정 수행을 위해서는 반드시 자동 검보정 툴 개발이 필요하다. 이에 본 연구에서는 Parasol 방법을 이용하여 삭감효과 산정모델의 자동 검보정 툴을 개발하고 적용성을 평가하였다. Parasol 방법은 최적화 및 불확실성 분석방법으로, 원격 토지 표면 모델링 토양 침식, 지하 수문학과 같은 유역 모델 보정 및 수문학의 다른 분야에서 많이 사용되고 있는 SEC-UA 알고리즘을 사용하여 매개변수들을 자동 변환하고, 목적함수로 SSQ를 이용하여 최적매개변수를 찾아낸다.
본 연구는 다목적 입자군집최적화(Particle Swarm Optimization, PSO) 알고리즘을 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형에 적용하여 자동보정 알고리즘의 적용 가능성을 평가하고자 한다. PSO 알고리즘은 Python을 활용해 다목적 함수를 고려할 수 있도록 새롭게 개발되었다. SWAT 모형의 유출 해석은 안성천의 공도 수위 관측소 상류유역($366.5km^2$)을 대상으로 하였으며, 공도 지점의 2000년부터 2017년까지의 일 유량 자료를 이용하여 검보정하였다. 모형을 위한 기상자료는 공도유역 주변 3개 기상관측소(수원, 천안, 이천)의 일별 강수량, 최고 및 최저기온, 평균 풍속, 상대습도 및 일사량을 구축하였다. SWAT 모형의 유출 해석은 결정계수(Coefficient of determination, $R^2$), RMSE(Root mean square error), Nash-Sutcliffe 모형효율계수(NSE) 및 IOA(index of agreement) 등을 활용하여, 기존 연구 결과와 PSO 알고리즘을 활용한 결과를 비교 분석하고자 한다. 본 연구에서 개발한 다목적 PSO 알고리즘을 활용한 SWAT모형의 유출 해석은 보다 높은 정확도를 얻을 수 있을 것으로 예상되며, Python으로 개발되어 SWAT모형 이외에도 널리 적용될 수 있을 것으로 판단된다.
Auto focusing system to find optimized focal position of laser beam used for material process has been investigated by using fiber confocal method. Wavelength of laser diode (LD) and diameter of single-mode fiber are 780nm and $5.3{\mu}m$, respectively. Intensity distributions of beam reflected from the surface of mirror and silicon bare wafer have been observed in a gaussian form. Experimental results show that focal position obtained by LD is shifted from one observed from surface scribed by laser about $80{\mu}m$. It is due to the difference of wavelength and each divergence of between LD and laser used for material process. It is confirmed that auto focusing control system through position calibration has operated steadily.
Auto focusing system to find optimized focal position of laser beam used for material process has been investigated by using fiber confocal method. Wavelength of laser diode (LD) and diameter of single-mode fiber we 780nm and $5.3{\mu}m$, respectively. Intensity distributions of beam reflected from the surface of mirror and silicon bare wafer have been observed in a gaussian form. Experimental results show that focal position obtained by LD is shifted from one observed from surface scribed by laser about $80{\mu}m$. It is due to the difference of wavelength and each divergence of between LD and laser used for material process. It is confirmed that auto focusing control system through position calibration has operated steadily.
The SWAT (Soil and Water Assessment Tool) should be calibrated and validated with observed data to secure accuracy of model prediction. Recently, the SWAT-CUP (Calibration and Uncertainty Program for SWAT) software, which can calibrate SWAT using various algorithms, were developed to help SWAT users calibrate model efficiently. In this study, three algorithms (GLUE: Generalized Likelihood Uncertainty Estimation, PARASOL: Parameter solution, SUFI-2: Sequential Uncertainty Fitting ver. 2) in the SWAT-CUP were applied for the Soyang-gang dam watershed to evaluate these algorithms. Simulated total streamflow and 0~75% percentile streamflow were compared with observed data, respectively. The NSE (Nash-Sutcliffe Efficiency) and $R^2$ (Coefficient of Determination) values were the same from three algorithms but the P-factor for confidence of calibration ranged from 0.27 to 0.81 . the PARASOL shows the lowest p-factor (0.27), SUFI-2 gives the greatest P-factor (0.81) among these three algorithms. Based on calibration results, the SUFI-2 was found to be suitable for calibration in Soyang-gang dam watershed. Although the NSE and $R^2$ values were satisfactory for total streamflow estimation, the SWAT simulated values for low flow regime were not satisfactory (negative NSE values) in this study. This is because of limitations in semi-distributed SWAT modeling structure, which cannot simulated effects of spatial locations of HRUs (Hydrologic Response Unit) within subwatersheds in SWAT. To solve this problem, a module capable of simulating groundwater/baseflow should be developed and added to the SWAT system. With this enhancement in SWAT/SWAT-CUP, the SWAT estimated streamflow values could be used in determining standard flow rate in TMDLs (Total Maximum Daily Load) application at a watershed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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