• 제목/요약/키워드: kriging interpolation

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시계열 기온 분포도 작성을 위한 시공간 자기상관성 정보의 결합 (Use of Space-time Autocorrelation Information in Time-series Temperature Mapping)

  • 박노욱;장동호
    • 한국지역지리학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.432-442
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    • 2011
  • 기온, 강수와 같은 기후관측 자료들은 공간과 더불어 시간적인 변이를 동시에 나타낸다. 따라서 신뢰성 높은 시계열 분포도 작성을 위해 공간적 자기상관성만을 고려하는 기존 공간 내삽 기법에 시공간적 자기상관성 정보를 반영할 필요가 있다. 이 연구에서는 시계열 기온 분포도 제작을 위해 1개월 동안 1시간 간격으로 획득된 기온 관측소 자료를 대상으로 시공간 크리깅을 적용하였다. 우선 기온자료를 결정론적 경향 성분과 확률론적 잔차 성분으로 분해한 후에, 경향 성분 모델링 과정에 기온과 연관성이 높은 고도 자료를 부가 자료로 통합하여 지형 효과를 반영하는 경향 성분을 모델링하였다. 잔차 성분에 대한 시공간 베리오그램 모델링에는 곱-합 모델을 적용하여 시간과 공간 베리오그램의 상호 연관성을 반영하도록 하였다. 이러한 시공간 베리오그램 모델을 이용하여 시공간 정규 크리깅을 적용한 결과, 기존 공간적 자기상관성만을 고려하는 정규 크리깅과 고도 자료를 부가 자료로 이용하는 회귀분석 크리깅에 비해 상대적으로 높은 예측 능력을 보였다. 이러한 결과는 고도 자료와 더불어 시공간 자기상관성 정보의 이용이 중요함을 지시한다. 따라서 공간적으로 가용할 수 있는 자료의 수가 한계가 있지만 시계열적으로 자료 획득이 가능한 변수를 분석할 때, 시공간 크리깅이 유용한 내삽 방법론으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

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2 층열차 차체의 meta model 기반 최적설계 (Meta Model-Based Desgin Optimization of Double-Deck Train Carbody)

  • 황원주;정재준;이태희;김형진
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.387-392
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    • 2005
  • Double-deck train have studied in the next generation train in KRRI. Double-deck train have more seat capacities compared with single deck vehicles and is a efficient, reliable and comfortable alternative train. Because of heavy weight, weight minimization of double-deck train carbody is imperative to reduce cost and extend life-time of train. Weight minimization problem of the double-deck train car-body is required to decide 66 design variables of thicknesses for large aluminum extruded panel while satisfying stress constraints. Design variables are too many and one execution of structural analysis of double-deck train carbody is time-consuming. Therefore, we adopt approximation technique to save computational cost of optimization process. Metamodels such as response surface model (RSM) and kriging model are used to approximate model-based optimization is described. RSM is easy to obtain and expressed explicit function, but this is not suitable for highly nonlinear and large scaled problems. Kriging model employs an interpolation scheme and is developed in the fields of spatial statistics and geostatistics. Target of this design is to find optimum thickness of AEP to minimize weight of doulbe-deck train carbody. In this study, meta model techniques are introduced to carry out weight minimization of a double-deck train car-body.

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낙동강유역 면적평균강우량 산정 기법에 대한 비교 연구 (Comparative Study on Estimation of Areal Average Rainfall in Nakdong River Basin)

  • 이용신;나유진;방준세
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.948-952
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    • 2009
  • 면적평균강우량을 정확하게 추정하는 것은 수문조사 결과로 생성된 수위-유량관계곡선 검증을 위한 연간 유출율 및 유황분석 시에 매우 중요하다. 면적평균강우량을 산정하는 방법은 일반적으로 산술평균법, 티센법, 등우선법 등이 있는데, 최근 실무에서는 GIS Tool을 이용하여 티센다각형을 작도하고 가중치를 산정하여 관측소별 강우량을 유효강우량으로 변환하여 이용하거나, 평지 또는 좁은 유역의 경우 산술평균법을 적용하고 있다. 그러나 티센법은 지형적인 영향을 고려할 수없고, 산술평균법의 경우 우량계 밀도와 위치, 지형이 고려되지 못한다는 단점이 있기 때문에, 등우선법을 이용하여 면적평균강우량을 산정하는 것이 대부분 산악지역으로 이루어진 국내 현실에 가장 적합하다. 본 연구에서는 수문조사가 이루어지고 있는 낙동강 본류, 댐상류 등 13개 유역의 유역별 면적 평균강우량을 각각 산술평균법, 티센법, 등우선법을 이용하여 산정하였다. 등우선도의 작성을 위하여 관측소별 강우량을 역거리가중법(IDW), RBF, Kriging 기법을 이용하여 강우량의 공간보간을 실시하였으며, 등우선 간격의 영향을 검증하기 위하여 각 보간법 별 등우선 간격을 10mm, 50mm, 100mm로 분할하여 면적평균강우량을 산정하였다. 각 면적평균강우량 산정기법 및 등우선 간격별로 산정된 면적평균강우량을 비교하였고, 유역면적 등에 따른 면적평균강우량의 변화특성을 분석 하였다.

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타이어 다목적 최적설계를 위한 근사모델 생성에 관한 연구 (A Study on the Comparison of Approximation Models for Multi-Objective Design Optimization of a Tire)

  • 송병철;김성래;강용구;한민현
    • 한국기계가공학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.117-124
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    • 2011
  • Tire's performance plays important roles in improving vehicle's performances. Tire makers carry out a lot of research to improve tire's performance. They are making effort to meet multi purposes using various optimization methods. Recently, the tire makers perform the shape optimization using approximation models, which are surrogate models obtained by statistical method. Generally, the reason why we increase sampling points during optimization process, is to get more reliable approximation models, but the more we adopt sampling points, the more we need time to test. So it is important to select approximation model and proper number of sampling points to balance between reliability and time consuming. In this research, we studied to compare two kind cases for a approximation construction. First, we compare RSM and Kriging which are Curve Fitting Method and Interpolation Method, respectively. Second, we construct approximation models using three different number of sampling points. And then, we recommend proper approximation model and orthogonal array adopt tire's design optimization.

치주인대의 비선형성을 고려한 치아 교정용 호선의 굽힘 최적화 (Bending Optimization of Archwire for Orthodontics Considering the Nonlinearity of Periodontal Ligament)

  • 허지인;이권희
    • 한국기계가공학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.77-83
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    • 2013
  • Orthodontics is a branch of dentistry that is concerned with the study and treatment of malocclusion, which may result from tooth irregularities, disproportionate jaw relationships, or both. Orthodontic devices consist of brackets, archwire connected to each bracket, and bends and hooks for auxiliary functions. Basically, orthodontics involves the interaction of brackets and archwire. It should be noted that uncontrolled tipping can occur due to unwanted movement of the teeth. The bending of an archwire can control the angle of an archwire and the rotation of a tooth. In this study, we predict the relationship between the bending angle of an archwire and the rotation of a tooth using the Kriging interpolation method. Also, we calculate the angle of an archwire that occurs at the minimum value of tooth rotation.

토양정보별 포장내 공간변이 예측에 관한 연구 (The Prediction of Spacial Variability for Soil Information in Paddy Field)

  • 정인규;성제훈;이충근;김상철;이용범
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제29권1호
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    • pp.65-70
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    • 2004
  • This study was carried out to verify and predict the soil informations such as the contents of organic matter(OM) and Mg and pH of the soil. The predictability of spacial variation in the paddy field was examined by analyzing the various soil information. The prediction models for the OM pH, and Mg, were developed using inverse distance weighted (IDW), triangulated irregular network(TIN) and Kriging model. The determination of coefficients of linear and spherical Kriging models were 0.756 and 0.578, respectively, and were very low in comparison with other soil information. For IDW and TIN model, the determination of coefficients were 1.000 and hence the performance of the models was found to be excellent. The developed models were validated using unknown soil sample obtained In 2000 and 2001. From the analysis of relationship between the measured pH and predicted 0.9353. For prediction of Mg, the determination of coefficient is more than 0.8. Since the determination of coefficients of developed models for OM were relatively low, it may be difficult to predict the content of OM using the developed models. For further study, the additional works to enhance the performance of the prediction models for soil information are required.

GSIS환경에서 Kriging보간법을 이용한 이동오염원 배출량산정에 관한 연구 (A Study on the Estimation of Mobile Source Emission by Kriging Interpolation in the GSIS Environment)

  • 성동권;김태승;정일록;김태근;조기성
    • 한국측량학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.273-282
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    • 1999
  • 대기환경분야에 GSIS를 활용하기 위해서는 우선적으로 이러한 연속면적 성질을 지닌 대기오염이나 기후인 자를 비롯한 연속면(continuous surface)의 특성을 가진 환경인자의 공간분포를 도면화 할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 몇몇의 한정된 지점에서 측정된 점관측(point observation)자료에 의존하여 전 지역의 분포를 추정해야 한다. 본 연구에서는 자동차에 의한 대기오염물질 발생현황을 실질적으로 파악하기 위한 조사ㆍ연구의 일환으로 서울시 전지역을 대상으로 실시한 서울시 교통센서스의 자동차 통행량 자료, 오염물질별 배출계수 및 GIS-T용 수치지도등의 자료들을 이용하여 오염물질 배출특성을 지역별, 항목별, 시간별로 가시화 할 수 있는 GSIS기법의 적용성을 검토하고자 하였다.

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근사모델을 이용한 의 구조최적설계 (Structural Optimization of an LMU Using Approximate Model)

  • 한동섭;장시환;박순형;이권희
    • 한국기계가공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.75-82
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    • 2018
  • This study suggests an optimal design process of an LMU, which is installed on the top side of offshore structures. The LMU is consist of EB(elastomeric bearing) and steel plate, and supports the vertical loads of offshore structures and assists its stable installation. The structural design requirement of the LMU is related to its stiffness. This study utilizes the finite element analysis to predict the stiffness. The stiffness of the EB depends on the size of the bearing. Thus, the design variables in this study are defined as the thickness, the width and the number of plates. Since the LMU has different loads for different locations, its stiffness should be designed differently. The multiobjective function is introduced to attain the target stiffness. In this process, the metamodel using the kriging interpolation method is adopted to replace the true stiffness.

Improved Height Determination Using a Correction Surface by Combining GNSS/Leveling Co-points and Thailand Geoid Model 2017

  • Dumrongchai, Puttipol;Buatong, Titin;Satirapod, Chalermchon;Yun, Seonghyeon
    • 한국측량학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.305-313
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    • 2022
  • The evolution of the GNSS (Global Navigation Satellite System) technology has enhanced positioning performance in terms of positioning accuracy and time efficiency. The technology makes it possible to determine orthometric heights at a few centimeter accuracies by transforming accurate ellipsoid heights if an accurate geoid model has been employed. This study aims to generate a correction surface using GNSS/leveling co-points and a local geoid model, Thailand Geoid Model 2017 (TGM2017), through the Kriging interpolation method in a small local area. Combining the surface and TGM2017 significantly improves height transformation with the 1-cm RMSE (Root Mean Square Error) fit of 10 GNSS/leveling reference points and a mean offset of +0.1 cm. The evaluation of the correction surface at 5 GNSS/leveling checkpoints shows the RMSE of 1.0 cm, which is 82.6 percent of accuracy improvements. The GNSS leveling method can possibly be used to replace a conventional leveling technique at a few centimeter uncertainties in the case of small areas with clear-sky and high satellite visibility environments.

순차적 크리깅 근사모델을 이용한 LMTT 이동체의 구조최적설계 (Structural Optimization for LMTT-Mover Using Sequential Kriging Approximation Model)

  • 이권희;박형욱;한동섭;한근조
    • 한국항해항만학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.105-111
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    • 2006
  • LMTT는 항만 자동화를 위한 수평 이송이 가능하도록 설계된 셔틀카와 격자구조의 레일에 부착된 스테이터 모듈(stator module)로 구성된 PMLSM(Permanent Magnetic Linear Synchronous Motor)에 의해 구동된다. 본 연구에서는 순차적 표본방법에 기초하여 구성된 크리깅 근사모델을 이용하여 이동체의 구조최적설계를 수행하였다. 본 논문에서는 셀 요소로 유한요소 모델링된 이동체(mover)의 경량화 설계를 위하여 강도기준을 고려하고, 설계변수로는 가로빔, 세로빔, 휠 빔의 두께로 설정하였다. 순차적 크리깅모델에 의하여 구해진 최적해를 상용프로그램인 GENESIS를 이용하여 구해진 최적해와 비교, 검토하였다.