• 제목/요약/키워드: hill terrain

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Large-eddy simulation and wind tunnel study of flow over an up-hill slope in a complex terrain

  • Tsang, C.F.;Kwok, Kenny C.S.;Hitchcock, Peter A.;Hui, Desmond K.K.
    • Wind and Structures
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    • 제12권3호
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    • pp.219-237
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    • 2009
  • This study examines the accuracy of large-eddy simulation (LES) to simulate the flow around a large irregular sloping complex terrain. Typically, real built up environments are surrounded by complex terrain geometries with many features. The complex terrain surrounding The Hong Kong University of Science and Technology campus was modelled and the flow over an uphill slope was simulated. The simulated results, including mean velocity profiles and turbulence intensities, were compared with the flow characteristics measured in a wind tunnel model test. Given the size of the domain and the corresponding constraints on the resolution of the simulation, the mean velocity components within the boundary layer flow, especially in the stream-wise direction were found to be reasonably well replicated by the LES. The turbulence intensity values were found to differ from the wind tunnel results in the building recirculation zones, mostly due to the constraints placed on spatial and temporal resolutions. Based on the validated mean velocity profile results, the flow-structure interactions around these buildings and the surrounding terrain were examined.

산지 지형에서의 오염물질 확산에 관한 가시화 연구 (Visualization of Pollutant Dispersion over Hilly Terrain)

  • 길태호;이정묵;이상준
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.47-50
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    • 2003
  • The wind flow and pollutant dispersion over a two-dimensional sinusoidal hilly obstacle with slope (the ratio of height to half width) of 0.7 have been investigated experimentally and numerically. Flow over a single sinusoidal hill model was visualized in a subsonic wind tunnel. The mean velocity profiles, turbulence statistics, and pollutant concentration distribution were measured at the Reynolds number based on the obstacle height (H=40mm) oft $2.6\times10^4$. Experimental results for flow over a flat ground were agreed with the theoretical and numerical results. When a pollutant source is located behind the hilly terrain, the pollutant dispersion appeared even in the upstream region due to recirculation flow.

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The Preliminary Study for the Applied to Geological Survey using the Landsat TM Satellite Image of the Tanggung Area of Southern Part of the Bandung, Indonesia

  • Kim, I. J.;Lee, S.
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.135-137
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    • 2003
  • The purpose of this preliminary study is the applied to geology using the Landsat TM satellite image of the Tanggung area of southern part of the Bandung, Indonesia to provide basic information for geological survey. For this, topography, geology and satellite image were constructed to spatial database. Digital elevation, slope, aspect, curvature, hill shade of topography were calculated from the topographic database and lithology was imported from the geological database. Lineament, lineament density, and NDVI were extracted the Landsat TM satellite image. The results showed the close relationship between geology and terrain and satellite image. Each sedimentary rock seldom corresponds with geology and analyses of topography but as a whole for sedimentary rocks coincide with them. Tuff and volcanic breccia in the volcanic rocks correspond with the result of terrain analyses. Talus deposits is well matched with the analyses of opography/satellite image.

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Airflow modelling studies over the Isle of Arran, Scotland

  • Thielen, J.;Gadian, A.;Vosper, S.;Mobbs, S.
    • Wind and Structures
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    • 제5권2_3_4호
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    • pp.115-126
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    • 2002
  • A mesoscale meteorological model is applied to simulate turbulent airflow and eddy shedding over the Isle of Arran, SW Scotland, UK. Under conditions of NW flow, the mountain ridge of Kintyre, located upwind of Arran, induces gravity waves that also affect the airflow over the island. The possibility to nest domains allows description of the airflow over Arran with a very high resolution grid, while also including the effects of the surrounding mainland of Scotland, in particular of the mountain ridge of Kintyre. Initialised with a stably stratified NW flow, the mesoscale model simulates quasi-stationary gravity waves over the island induced by Kintyre. Embedded in the larger scale wave trains there is continuous development of small-scale transient eddies, created at the Arran hill tops, that move downstream through the stationary wave field. Although the transient eddies are more frequently simulated on the northern island where the terrain is more pronounced, they are also produced over Tighvein, a hill of 458 m on the southern island where measurements of surface pressure and 2 m meteorological variables have been recorded at intermittent intervals between 1996 and 2000. Comparison between early observations and simulations so far show qualitatively good agreement. Overall the computations demonstrate that turbulent flow can be modelled with a horizontal resolution of 70 m, and describe turbulent eddy structure on wavelength of only a few hundred metres.

실시간 시각화를 위한 계층 구조 구축 기법 개발 (Real-Time Terrain Visualization with Hierarchical Structure)

  • 박찬수;서용철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권2D호
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    • pp.311-318
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    • 2009
  • 최근 지형 정보의 시각화 기술은 GIS 응용분야는 물론 게임, 가상현실, 항공 시뮬레이션 및 군사적인 목적 등을 실현하기 위한 중요한 기술로 부각되고 있다(유병현 2002). 그러나 대용량 지형 데이터를 실시간으로 처리하여 시각화를 구현하기 위한 메모리 한계성의 극복은 아직도 과제로 남아있다. 본 연구에서는 대규모 지형 표현을 위해 파일 기반의 효율적인 실시간 LOD (level-of-detail) 알고리즘 개발을 수행하였다. 실시간 LOD 알고리즘은 대규모 지형 데이터를 가시화하는데 필요한 기하학적 연산 처리를 가능하게 한다. 본 연구에서는 수치지도의 등고선이나 LiDAR, DTM, DSM 등으로부터 취득된 대용량 DEM의 가시화를 위해 계층적인 $4{\times}4$ 또는 $2{\times}2$ 타일 구조를 선택하였다. 또한 정규화된 Giga Byte급 고도데이터는 사용자 중심적 지형 정보의 원활하고 사실감 있는 표현이 될 수 있도록 고도데이터를 활용한 음영기복도를 생성하여 비메모리 방식의 계층적 타일 구조로 생성된 지형 블록에 Texture Mapping 하여 지형 가시화를 수행하였다. 대용량 데이터는 실시간 가시화를 위해 지형 데이터를 다양한 상세도를 가지는 데이터로 변형하여 이를 계층적으로 상호 연결함으로서 데이터의 손실이 최소화되며, 프레임 속도를 극대화하였고, 또한 사용자 시점에 따라 상세도 변화가 끊김없이(seamless) 고품질로 표현되도록 하였다.

인도네시아 반둥 남부 지역에서의 지형/위성영상 분석결과와 지질과의 상관성 연구 (Relationship between terrain/satellite image and geology of the southern part of the Bandung, Indonesia)

  • 김인준;이사로
    • 자원환경지질
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    • 제36권2호
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    • pp.133-139
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    • 2003
  • 본 연구에서는 인도네시아 반둥 남부지역에 대하여 지질조사 시 기초 자료를 제공하기 위해 지형 및 위성영상 분석결과와 지질과의 상관성 분석을 실시하였다. 이를 위해 지형, 지질 및 위성영상에 대한 공간 DB를 구축하였고, 지형자료로부터 지형, 고도분포도, 경사도, 경사방향도, 곡률도 및 음영기복도를, 위성영상으로부터 선구조, 선구조 밀도 및 식생지수를 추출하여 공간 DB를 구축하였다. 이렇게 구축된 공간 DB와 지질과의 상관성 분석 결과 본 연구지역에서 는 지질 분포가 지형과 밀접한 관계가 있었다. 퇴적암층들은 지형분석과 지질과의 관계를 볼 때 각 층에 대하여서는 일치하지 않으나 전체적으로 놓고 볼 때는 매우 잘 일치함을 볼 수 있다. 화산암층에서는 응회암층과 화산각력암층이 지형분석결과와 잘 일치됨을 볼 수 있다. 테일러스층은 지형 및 위성영상 분석과 매우 잘 일치함을 나타내고 있다.

Wind direction field under the influence of topography, part I: A descriptive model

  • Weerasuriya, A.U.;Hu, Z.Z.;Li, S.W.;Tse, K.T.
    • Wind and Structures
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    • 제22권4호
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    • pp.455-476
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    • 2016
  • In both structural and environmental wind engineering, the vertical variation of wind direction is important as it impacts both the torsional response of the high-rise building and the pedestrian level wind environment. In order to systematically investigate the vertical variation of wind directions (i.e., the so-called 'twist effect') induced by hills with idealized geometries, a series of wind-tunnel tests was conducted. The length-to-width aspect ratios of the hill models were 1/3, 1/2, 1, 2 and 3, and the measurements of both wind speeds and directions were taken on a three-dimensional grid system. From the wind-tunnel tests, it has been found that the direction changes and most prominent at the half height of the hill. On the other hand, the characteristic length of the direction change, has been found to increase when moving from the windward zone into the wake. Based on the wind-tunnel measurements, a descriptive model is proposed to calculate both the horizontal and vertical variations of wind directions. Preliminarily validated against the wind-tunnel measurements, the proposed model has been found to be acceptable to describe the direction changes induced by an idealized hill with an aspect ratio close to 1. For the hills with aspect ratios less than 1, while the description of the vertical variation is still valid, the horizontal description proposed by the model has been found unfit.

Automated CFD analysis for multiple directions of wind flow over terrain

  • Morvan, Herve P.;Stangroom, Paul;Wright, Nigel G.
    • Wind and Structures
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    • 제10권2호
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    • pp.99-119
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    • 2007
  • Estimations of wind flow over terrain are often needed for applications such as pollutant dispersion, transport safety or wind farm location. Whilst field studies offer very detailed information regarding the wind potential over a small region, the cost of instrumenting a natural fetch alone is prohibitive. Wind tunnels offer one alternative although wind tunnel simulations can suffer from scale effects and high costs as well. Computational Fluid Dynamics (CFD) offers a second alternative which is increasingly seen as a viable one by wind engineers. There are two issues associated with CFD however, that of accuracy of the predictions and set-up and simulation times. This paper aims to address the two issues by demonstrating, by way of an investigation of wind potential for the Askervein Hill, that a good level of accuracy can be obtained with CFD (10% for the speed up ratio) and that it is possible to automate the simulations in order to compute a full wind rose efficiently. The paper shows how a combination of script and session files can be written to drive and automate CFD simulations based on commercial software. It proposes a general methodology for the automation of CFD applied to the computation of wind flow over a region of interest.

MT 탐사의 3차원 지형효과 (Effects of 3D Topography on Magnetotelluric Responses)

  • 남명진;김희준;송윤호;이태종;서정희
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권4호
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    • pp.275-284
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    • 2007
  • MT 탐사 자료의 정확한 해석에 있어 중요한 지형효과를 연구하기 위해서, 언덕과 골짜기가 있는 3차원 모형에 대한 겉보기 비저항, 위상, 티퍼, induction vector, 임피던스 극도표 등을 분석하였다. 지형에 의해 왜곡되는 MT 반응을 계산하기 위해서 변유한요소법에 기초한 3차원 알고리듬을 이용하였다. 겉보기 비저항과 위상에서 지형효과는 전류의 왜곡이 주 원인이다. 티퍼의 크기는 언덕과 골짜기에서 동일하지만, 방향은 언덕에서는 중앙으로 골짜기에서는 바깥쪽으로 향했다. Induction vector의 실수성분은 언덕에서는 중앙부로 골짜기에서는 바깥쪽으로 향했으나 허수성분은 이와 반대이다.

유적탐색을 위한 드론과 항공사진의 활용방안 연구 (A study on the utilization of drones and aerial photographs for searching ruins with a focus on topographic analysis)

  • 허의행;이왈영
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제51권2호
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    • pp.22-37
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    • 2018
  • 현재 국내 및 국외를 아울러 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)의 관심이 상당히 높아졌다. UAV에는 영상을 촬영하는 카메라가 탑재되어 있어 고고학 조사가 불가능한 지역의 접근에 유리하다. 더구나 항공사진 촬영을 통해 지형을 모델링하여 3차원 공간영상정보를 취득할 수 있어, 조사 대상지역의 지형에 대한 해석을 구체화할 수 있다. 이와 함께 과거 항공사진과의 비교 검토를 통해 지형의 변화모습을 파악한다면 유적의 존재 여부의 파악에도 많은 도움이 될 것이다. 이러한 유적 탐색을 위한 지형모델링은 크게 두 부분으로 나누어 접근할 수 있다. 우선 드론을 이용한 현재 지형의 항공사진을 취득한 후 이를 영상정합하고 후처리 과정을 진행하여 완성하는 방법과 과거 항공사진을 이용한 영상접합과 지형모델링을 완성하는 방법 등이다. 이 과정을 거쳐 완성한 모델링 지형은 여러 분석결과를 도출할 수 있는데, 현재의 지형모델링에서는 DSM과 DTM, 고도분석 등의 지형분석을 실시하여 형질변경 및 미지형의 모습을 대략적으로 파악할 수 있고, 과거 항공사진의 지형모델링에서는 원지형과 저습지 내 매몰미지형의 모습 등을 파악할 수 있다. 이를 실제 조사된 내용과 비교하고 각각의 지형모델링 자료를 중첩하여 살펴보게 되면 구릉지형에서는 형질변경의 모습을, 저습지형에서는 매몰된 미지형의 모습을 볼 수 있어 유적의 존부를 파악하는데 매우 유용하게 사용될 수 있다. 이처럼 항공사진을 이용한 모델링 자료는 고고학현장에서 조사가 불가한 사유지나 광범위한 지역의 지형에 유적의 존재여부를 파악하는데 유용하며, 추후 유적의 보존처리와 관련한 논의에도 적극 이용될 수 있다. 나아가 과거와 현재의 지형자료의 비교를 통해 지적도나 토지활용도 등의 주제도로 제공이 가능하는 등, 다양한 방식으로의 활용 가능성을 생각할 수 있다. 그러나 무엇보다도 고고학 자료의 존재유무 파악을 위한 유적 탐색의 새로운 조사방법론으로 기능할 수 있다.