• 제목/요약/키워드: spatial analysis modeling

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3차원 모델링을 위한 라이다 데이터로부터 특징점 추출 방법 (Key Point Extraction from LiDAR Data for 3D Modeling)

  • 이대건;이동천
    • 한국측량학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.479-493
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    • 2016
  • 항공 레이저 스캐너(ALS)로부터 획득한 라이다(LiDAR) 데이터는 지형지물을 모델링하기 위해서 널리 사용되고 있으며, 특히 정밀 3차원 건축물 및 도시모델, 엄밀정사영상 등 고품질의 공간정보를 효율적으로 구축하기 위하여 라이다 데이터를 이용한 3차원 모델링에 관한 연구가 지속적으로 수행되고 있다. 불규칙적으로 분포된 고밀도의 라이다 데이터로부터 객체를 3차원으로 모델링하기 위해서는 시스템 캘리브레이션, 노이즈 제거 및 지면과 객체를 분리하기 위한 필터링, 객체의 종류 및 특성에 따른 데이터 분류, 기하학적 특성 및 동질성에 기반한 데이터 분할, 분할면의 군집화 및 묘사, 분할면의 재구성과 조합에 의한 모델링, 품질검사 등 일련의 복잡한 과정들이 수반된다. 라이다 데이터를 이용한 많은 모델링 방법들은 데이터 분할 과정을 포함하고 있지만, 본 논문에서는 라이다 데이터를 분할하지 않고 객체를 구성하는 중요하고 대표적인 특징점들을 추출하여 건물 모델링에 활용하는 방법을 제안하고 있다. 복잡하고 다양한 건물 형태를 시뮬레이션한 데이터와 실제 데이터에 적용하여 제안한 방법의 타당성 및 정확도를 검증하였다.

건물에 대한 지진취약도 모델링 및 공간 분석 (A Development of a Seismic Vulnerability Model and Spatial Analysis for Buildings)

  • 김상빈;김성훈
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.9-18
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    • 2020
  • 현 연구는 개별 건물에 대한 지진취약도 예측 및 특정 관심 지역 내 전체 건물의 안전 상태를 예측하는 방법의 제시에 그 목적이 있다. 현 연구의 범위는 지진피해 저감 연구 중, 예방 활동에 속하는 시뮬레이터 모델개발, 모델 유효성 검증을 포함한다. 연구의 대상은 지역 건물 시스템이다. 선행연구 조사 결과, 국내의 지진 예측 모델링 및 그 결과를 GIS를 활용해 적용한 사례의 성과는 아직은 미비한 것으로 판단되었으며, 이를 다소간이나마 개선하기 위한 방편의 일환으로 현 연구가 진행되었다. 국내·외 총 348개의 데이터를 사용해 통계 분석이 실시되었다. 일련의 통계 분석 결과, 최적화 척도법에 의한 모델이 개발되었고, 모델의 예측 정확도는 87%로 산정되었다. 통계 분석을 통해 개발된 모델식을 지역 건물 시스템의 지진취약도 예측에 적용하기 위해, 공간 분석 기법이 활용되었다. 서울시 구도심과 신도심의 특성을 대표하는 강남구와 종로구 그리고 종로구와 지반 조건이 유사한 은평구를 대상 지역으로 선정하였고, 분석 결과 건물을 대상으로 강남구가 종로구와 은평구에 비해 위험한 것으로 예측되었다.

Loose-coupling GIS기반의 도시홍수 모의 및 피해액산정 (Urban Inundation Modeling and Its Damage Evaluation Based on Loose-coupling GIS)

  • 강상혁
    • Spatial Information Research
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    • 제18권1호
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    • pp.49-56
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    • 2010
  • 시가지 범람 문제를 고려할 경우 침수심의 정량적인 수치계산에 의한 재해 위험을 평가하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 2002년 막대한 시가지 침수 피해를 경험한 바 있는 삼척시를 대상으로 범람 모의 계산에 의한 시가지 침수피해 평가를 수행하였다, 입력자료의 변환과정에서 생길 수 있는 에러를 줄이기 위해 시가지 조도계수, 표고, 건물의 점유율 등은 ArcGIS에서 바로 전산화하여 시가지 범람모형을 구축하였으며 계산된 침수심을 토대로 격자별로 피해액을 산정하였다 본 연구를 통하여 강우유출, 침수심 모의 계산, 피해액의 정량적 산정이라는 일연의 과정이 통합적으로 수행되어 향후 시가지 배수계획에 기여할 것으로 기대된다.

지적정보데이터베이스의 효율적 구축과 활용에 관한 연구 (A Study on the Effective Construction and Use of Cadastral Information Database)

  • 강준묵;이형석
    • 대한공간정보학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.71-78
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    • 2000
  • 현재 지적도 전산화에 기록된 속성자료는 도형자료와의 연계를 고려하여 작성된 것이 아니고 형식면에서 자료가 기재된 상태로 사용되고 있다 따라서 다양한 공간정보의 분석과 종합도형정보의 기초 자료로 활용하기 위해서는 속성자료와 지적도가 연계되어 수치정보화가 이루어져야 한다. 본 연구는 도해지적도와의 관련 사항들을 기준으로 도형 및 속성정보를 연계하여 지적정보를 효율적으로 구축하여 활용하고자 하였다. 속성정보는 데이터 모델링을 이용하여 개체-관계 다이어그램으로 표현하므로써 관계형 데이터베이스의 형태로 구축하였다. 그리고 다양한 공간분석 및 응용방법을 제시함으로써 지적정보를 효율적으로 관리하고 지적도면의 전산화 방안을 비롯하여 각종 공공계획을 수립, 설계하는데 기초자료로 제시하고자 한다.

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추력선 해석을 이용한 미얀마 파야톤주 사원의 손상 원인 분석 (Damage Cause Analysis of Phaya-Thon-Zu Temple in Myanmar Using Thrust Line Analysis)

  • 홍석일;전건우;정인기;한욱빈;김호수
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.95-104
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    • 2020
  • Phaya-Thon-Zu temple has a unique architectural style connected by the three temples, and cultural values are highly as murals remain on some of the walls. However, various damages in internal walls and vaults have occurred due to earthquake and environmental influences. In order to analyze these damages, accurate structural analysis is required, but structural modeling is difficult, because Phaya-Thon-Zu temple is the complex masonry structure which is stacked with small bricks. Therefore, this study intends to analyze the causes of damages by examining collapse mechanism for cross section and longitudinal section of vaults in the entrance hall and shrine by using thrust line analysis, which is a geometric method, and to compare it with the actual damage situation.

Vector form intrinsic finite-element analysis of static and dynamic behavior of deep-sea flexible pipe

  • Wu, Han;Zeng, Xiaohui;Xiao, Jianyu;Yu, Yang;Dai, Xin;Yu, Jianxing
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제12권1호
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    • pp.376-386
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    • 2020
  • The aim of this study was to develop a new efficient strategy that uses the Vector form Intrinsic Finite-element (VFIFE) method to conduct the static and dynamic analyses of marine pipes. Nonlinear problems, such as large displacement, small strain, and contact and collision, can be analyzed using a unified calculation process in the VFIFE method according to the fundamental theories of point value description, path element, and reverse motion. This method enables analysis without the need to integrate the stiffness matrix of the structure, because only motion equations of particles established according to Newton's second law are required. These characteristics of the VFIFE facilitate the modeling and computation efficiencies in analyzing the nonlinear dynamic problem of flexible pipe with large deflections. In this study, a three-dimensional (3-D) dynamical model based on 3-D beam element was established according to the VFIFE method. The deep-sea flexible pipe was described by a set of spatial mass particles linked by 3-D beam element. The motion and configuration of the pipe are determined by these spatial particles. Based on this model, a simulation procedure to predict the 3-D dynamical behavior of flexible pipe was developed and verified. It was found that the spatial configuration and static internal force of the mining pipe can be obtained by calculating the stationary state of pipe motion. Using this simulation procedure, an analysis was conducted on the static and dynamic behaviors of the flexible mining pipe based on a 1000-m sea trial system. The results of the analysis proved that the VFIFE method can be efficiently applied to the static and dynamic analyses of marine pipes.

공동주택 바닥판의 진동해석 및 평가 (Vibration Analysis and Evaluation for the Slab of Housing)

  • 박강근;김용태;최영화;김한철
    • 한국공간구조학회:학술대회논문집
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    • 한국공간구조학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집 제3권1호(통권3호)
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    • pp.246-255
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    • 2006
  • 현재 공동주택에서 진동 및 소음이 사회문제로 대두되어 바닥판 슬래브가 점차로 두꺼워 지고 있다. 기존의 공동주택은 대부분의 슬래브의 두께가 12-15cm로 지어졌고, 최근에는 18-2lcm로 설계되어 시공되고 있지만 바닥판의 스팬이 길어짐으로 해서 진동문제가 여전히 발생할 수 있는 가능성이 매우 높다. 공동주택의 바닥 슬래브의 합리적인 진동해석 및 평가를 위하여 보다 정확한 진동해석이 수행되어야 하므로 바닥 슬래브의 시공방법 및 재료에 따라서 상세하게 모델화하여야 한다. 실제 바닥 슬래브의 수치해석에 있어서 매우 상세하게 모델화하여 진동해석을 수행하는 것은 현실적으로 어려우므로 이에 대한 대안으로 본 논문에서 아파트의 바닥 슬래브에 대한 보다 합리적인 수치해석 방법을 제안하고자 한다.

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한국형 Reach File을 이용한 1차원 수질모델 모식도 자동생성 알고리듬 개발 (Developing Algorithm of Automated Generating Schematic Diagram for One-dimensional Water Quality Model using Korean Reach File)

  • 박용길;김계현;이철용;이성주
    • Spatial Information Research
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    • 제21권6호
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    • pp.91-98
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    • 2013
  • 우리나라는 2004년부터 오염총량관리가 가능한 수질오염총량관리제를 도입하였으며 지방자치단체는 수질모델을 이용하여 소유역별 기준배출부하량을 산정하고 있다. 그러나 수질모델의 입력자료 중 하천 모식도 작성은 대부분 수작업으로 이루어지고 있어 많은 시간과 비용이 투자된다. 따라서 본 연구에서는 하천 네트워크 분석이 가능한 한국형 Reach File을 이용하여 수질모델의 모식도 작성을 자동화하는 알고리듬을 개발하고자 하였다. 또한 GIS를 활용하여 직선형태의 기존 모식도 대신 하천형태를 가지고 있는 모식도를 작성하였다. 이것은 오염원, 취수원 등 다양한 공간정보와 중첩하여 분석이 가능하다. 본 연구에서는 우선적으로 한국형 Reach File의 선형 도형자료를 이용하여 동일한 거리를 가진 요소를 분할할 수 있는 요소 자동 분할 알고리듬을 개발하였다. 이후 한국형 Reach File의 점형 도형자료를 이용하여 수질모델 모식도의 순서와 유형을 자동으로 입력할 수 있는 요소 속성 자동입력 알고리듬을 개발하였다. 알고리듬을 검증하기 위해 개발된 알고리듬을 경안천 유역에 적용하고 그 결과를 확인하였다. 본 연구 결과 모식도 작성의 자동화가 가능하였으며 이는 수질모델링의 비용과 시간을 절약할 수 있을 것으로 기대된다. 향후 모식도를 이용한 수질모델 입력자료 자동작성 시스템 개발이 이루어진다면 빠르고 편리한 수질모델링이 가능할 것으로 판단된다.

소유역 지표유출의 공간적 해석을 위한 지리정보시스템의 응용모형(I) -격자 물수지 모형의 개발 및 적용- (GIS Application Model for Spatial Simulation of Surface Runoff from a Small Watershed(I))

  • 김대식;정하우
    • 한국농공학회지
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    • 제37권3_4호
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    • pp.23-33
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    • 1995
  • Geographic data which are difficult to handle by the characteristics of spatial variation and variety turned into a possibility to analyze with tlie computer-aided digital map and the use of Geographic Information System(GIS). The purpose of this study is to develop and apply a GIS application model (GISCELWAB) for the spatial simulation of surface runoff from a small watershed. This paper discribes the modeling procedure and the applicability of the cell water balance model (CELWAB) which calculates the water balance of a cell and simulates surface runoff of watershed simultaneously by the interaction of cells. The cell water balance model was developed to simulate the temporal and spatial storage depth and surface runoff of a watershed. The CELWAB model was constituted by Inflow-Outflow Calculator (JOC) which was developed to connect cell-to-cell transport mechanism automatically in this study. The CELWAB model requests detail data for each component of a cell hydrologic process. In this study, therefore, BANWOL watershed which have available field data was selected, and sensitivity for several model parameters was analyzed. The simulated results of surface runoff agreed well with the observed data for the rising phase of hydrograph except the recession phase. Each mean of relative errors for peak discharge and peak time was 0.21% and2.1 1% respectively. In sensitivity analysis of CELWAB , antecedent soil moisture condition(AMC) affected most largely the model.

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유효가뭄지수(EDI)를 이용한 한반도 미래 가뭄 특성 전망 (Projection of Future Changes in Drought Characteristics in Korea Peninsula Using Effective Drought Index)

  • 곽용석;조재필;정임국;김도우;장상민
    • 한국기후변화학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.31-45
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    • 2018
  • This study implemented the prediction of drought properties (number of drought events, intensity, duration) using the user-oriented systematical procedures of downscaling climate change scenarios based the multiple global climate models (GCMs), AIMS (APCC Integrated Modeling Solution) program. The drought properties were defined and estimated with Effective Drought Index (EDI). The optimal 10 models among 29 GCMs were selected, by the estimation of the spatial and temporal reproducibility about the five climate change indices related with precipitation. In addition, Simple Quantile Mapping (SQM) as the downscaling technique is much better in describing the observed precipitation events than Spatial Disaggregation Quantile Delta Mapping (SDQDM). Even though the procedure was systematically applied, there are still limitations in describing the observed spatial precipitation properties well due to the offset of spatial variability in multi-model ensemble (MME) analysis. As a result, the farther into the future, the duration and the number of drought generation will be decreased, while the intensity of drought will be increased. Regionally, the drought at the central regions of the Korean Peninsula is expected to be mitigated, while that at the southern regions are expected to be severe.