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GIS 공간분석을 통한 남부 플로리다 Big Cyprus 분수계 보존서식지 보호 (Using GIS Spatial Analysis to Protect Critical Habitats in the Big Cyprus Watershed, South Florida)

  • 김진호;김창호;김현우
    • 한국BIM학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.31-38
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    • 2017
  • Big Cyprus watershed, which is located in the Southwestern Florida and covers Everglades National Park that has high proportions of endangered species' habitats, plays an important role for the entire Florida ecosystem. Due to the rapid urbanization and high population growth, however, the watershed has been continuously polluted and the current regional watershed plan is not created to accommodate the speed of growth. The purpose of this study is to suggest proper protection policies and strategies for the Big Cyprus watershed by employing the Inverse Distance Weighted interpolation tool in Geographic Information System. The findings show that conservation priorities should be given in the North and South portion of the watershed area, which are proven to be the most important aisle for the habitats in the Big Cyprus. The study concludes with policy suggestions that local environmental planners should concentrate for adopting their new watershed plan in the near future.

격자화 기법에 따른 이산지형정보의 보간특성 연구 (A Study on the Interpolation Characteristics of the Scattered Geographic Data according to the Gridding methods)

  • 이용창
    • 대한공간정보학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.173-180
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    • 1996
  • 격자화 자료변환에서는 격자절점의 보간과정에서 경중률을 산정하는 수학적 알고리즘과 이산자료의 특성에 따라 격자화 기법들간에 상이한 보간결과를 제시하므로 격자화기법의 최종선정에 앞서 탐색거리, 탐색영역, 탐색옵션에 따른 격자화기법들의 사전 검토가 요망된다.; 이를 위해 본 연구에서는 해석 입체도화기로부터 획득한 이산지형정보에 6가지 격자화기법을 동일한 검색기준에 따라 적용하고 원자료의 보존성 및 입체도화기로부터 제작된 등고선도와의 비교를 통하여 격자화 기법에 따른 3차원 이산지형정보의 보간특성을 고찰하였으며 아울러 격자화된 DEM의 임의 종단방향에 대한 단면선형의 검토 및 토공량 산정을 통하여 격자화기법의 실 응용면도 고찰하였다.

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Metal forming analysis using meshfree-enriched finite element method and mortar contact algorithm

  • Hu, Wei;Wu, C.T.
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제6권2호
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    • pp.237-255
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    • 2013
  • In this paper, a meshfree-enriched finite element method (ME-FEM) is introduced for the large deformation analysis of nonlinear path-dependent problems involving contact. In linear ME-FEM, the element formulation is established by introducing a meshfree convex approximation into the linear triangular element in 2D and linear tetrahedron element in 3D along with an enriched meshfree node. In nonlinear formulation, the area-weighted smoothing scheme for deformation gradient is then developed in conjunction with the meshfree-enriched element interpolation functions to yield a discrete divergence-free property at the integration points, which is essential to enhance the stress calculation in the stage of plastic deformation. A modified variational formulation using the smoothed deformation gradient is developed for path-dependent material analysis. In the industrial metal forming problems, the mortar contact algorithm is implemented in the explicit formulation. Since the meshfree-enriched element shape functions are constructed using the meshfree convex approximation, they pose the desired Kronecker-delta property at the element edge thus requires no special treatments in the enforcement of essential boundary condition as well as the contact conditions. As a result, this approach can be easily incorporated into a conventional displacement-based finite element code. Two elasto-plastic problems are studied and the numerical results indicated that ME-FEM is capable of delivering a volumetric locking-free and pressure oscillation-free solutions for the large deformation problems in metal forming analysis.

Edge 가중치를 이용한 적응적인 POCS Demosaicking 알고리즘 (Weighted Edge Adaptive POCS Demosaicking Algorithm)

  • 박종수;이성원
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제45권3호
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    • pp.46-54
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    • 2008
  • 최근 대부분의 보급형 CCD/CMOS 영상 센서는 크기와 비용을 줄이기 위해 한 가지 색상만 선택적으로 통과시키는 CFA(Color Filter Array)를 사용한다. 따라서 원래의 컬러 영상을 복원하기 위하여 패턴인식이나, 정규화 등을 이용한 많은 알고리즘이 제안되었으나, 지엽적인 색상오류, zipper 효과 등의 오류를 충분히 제거하지 못하고 있다. 본 논문에서는 전체 영상의 PSNR 뿐 아니라 주관적인 화질에 영향을 주는 에지 부분에서의 오류를 줄이기 위하여, 기존에 제시되었던 방법인 POCS(Projection Onto Convex Sets) 알고리즘을 기반으로 에지 가중치를 적응적으로 적용하였다. 그 결과 강한 에지 부분에서 보다 효율적인 컬러복원을 할 수 있었다.

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.

딥러닝 기반 3차원 라이다의 반사율 세기 신호를 이용한 흑백 영상 생성 기법 (Deep Learning Based Gray Image Generation from 3D LiDAR Reflection Intensity)

  • 김현구;유국열;박주현;정호열
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-9
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    • 2019
  • In this paper, we propose a method of generating a 2D gray image from LiDAR 3D reflection intensity. The proposed method uses the Fully Convolutional Network (FCN) to generate the gray image from 2D reflection intensity which is projected from LiDAR 3D intensity. Both encoder and decoder of FCN are configured with several convolution blocks in the symmetric fashion. Each convolution block consists of a convolution layer with $3{\times}3$ filter, batch normalization layer and activation function. The performance of the proposed method architecture is empirically evaluated by varying depths of convolution blocks. The well-known KITTI data set for various scenarios is used for training and performance evaluation. The simulation results show that the proposed method produces the improvements of 8.56 dB in peak signal-to-noise ratio and 0.33 in structural similarity index measure compared with conventional interpolation methods such as inverse distance weighted and nearest neighbor. The proposed method can be possibly used as an assistance tool in the night-time driving system for autonomous vehicles.

GIS 및 지구통계학을 적용한 대규모 매립지반의 장기 침하량 예측 및 추가 지반조사 위치의 결정 (An Estimation of Long-term Settlements in the Large Reclamation Site and Determination of Additional Sampling Positions Using Geostntistics and GIS)

  • Lee, Hyuk-Jin;Park, Sa-Won;Yoo, Si-Dong;Kim, Hong-Taek
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.131-141
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    • 2004
  • 지반기술자는 지반의 구조 및 잠재적 거동을 예측하기 위해서 현장조사 데이터를 사용한다. 대부분의 경우 이러한 데이터들은 전체 지반 체적의 1/100,000도 되지 못한다. 이렇게 얻어진 시료에 대한 실내시험 및 현장시험을 통하여 지반의 특성치를 결정한다. 그러나 이렇게 추정된 결과치는 예측치이며 Legget(1979)의 지적과 같이 실제 흙의 상태와는 매우 다르게 평가될 가능성을 가지고 있으며, 이러한 경우는 샘플링과 예측 과정을 일반적인 규정에 따라 실시하는 경우에도 발생할 수 있다. 그동안 지반 물성치와 관련된 불확실성을 규명하고자 하는 노력이 이루어졌지만, 전체 지반 조사 계획의 정확도 및 각각의 지반 조사 위치나 잠재적 조사 위치의 상대적인 중요성을 정량적으로 평가할 수 있는 방법으로 일반적으로 받아들여지는 방법이 아직까지는 없는 실정이다. 본 논문에서는 지구 통계학적 방법인 크리깅 내삽법(kriging interpolation method) 및 역거리 내삽범(inverse distance weighted interpolation method)을 이용하여 지반 정수를 추정하고 그 정확도를 비교하였다. 또한 장기 침하량을 예측할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 그리고 이 방법을 "신뢰도"(Tsai and frost, 1999)와 지구 통계학적 방법을 접목시켜서 지반 조사 계획의 조사정밀도를 평가하는 공간적 인 분석 방법을 제시하였다. 그리고 마지막으로 추가 지반조사 계획이 이루어지는 경우, 추가 지반조사위치를 결정할 수 있는 방법을 제시하였다. 아울러, 보다 정확한 해석을 위한 방법으로 시각적 도시, 해석 및 자료 관리의 기능이 뛰어난 GIS 프로그램(ARC-lnf3)을 이용하였다.

지하수위와 GRACE 자료를 이용한 국내 지하수 함양량 변화 연구 (Study of Groundwater Recharge Rate Change by Using Groundwater Level and GRACE Data in Korea)

  • 전항탁;함세영;조영헌;김진수;박소영;정재열
    • 지질공학
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    • 제29권3호
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    • pp.265-277
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    • 2019
  • 지구 온난화에 따른 기후 변화, 강수량, 강우 강도, 빈도 그리고 강우 유형의 변화는 지하수 함양과 지하수위 변동에 큰 영향을 미친다. 전 세계적인 총 저수량 변화를 파악하는데, GRACE의 월 중력값 이용되어지고 있다. 그러나 지하수위의 공간적인 분포를 표현하기가 쉽지 않으므로, GRACE자료와 지하수위 자료를 정량적으로 연관시키기는 쉽지 않다. 본 연구에서는 세 가지 국지적인 보간법(크리깅, 역 거리 가중값 및 자연 인접)을 이용하여 2002년부터 2016년 까지 국내 지하수 함양 변화량의 공간적인 분포를 추정하였다. 그리고 추정된 월평균 지하수 함양 변화량과 GRACE의 월별 지하수 저장량 변화값을 비교하였다. GRACE자료와 실측 지하수자료의 함양량 변동값은 미약하지만 시간이 경과할수록 감소추세를 보이고 있으며, 연구기간 동안에 지하수 함양 변화량의 평균값은 -0.01 cm/month, 중앙값은 -0.02 cm/month로 산정되었다.

가동물체형 구조물 해석을 위한 Simplified Immersed Boundary법의 개발 (Development of Simplified Immersed Boundary Method for Analysis of Movable Structures)

  • 이광호;김도삼
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.93-100
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    • 2021
  • 고정된 격자시스템에서 임의형상의 불투과 경계를 갖는 물체와 유체와 연성해석이 가능한 IB(Immersed Boundary)법이 개발 된 이후로 다양한 CFD 모델에서 IB법의 활용이 증가하고 있다. 기존의 IB법의 대부분은 구조물의 경계면에서 산정되는 유체력으로부터 수치적으로 경계조건을 만족시키는 directing-forcing법이나 구조물 내부에 가상셀을 위치시켜 보간을 통해 경계조건을 만족시키는 ghost-cell법들로 알고리즘이 복잡하다. 본 연구에서는 고정된 격자시스템에서 가동물체형 구조물 해석이 가능함과 더불어 3차원으로의 확장도 용이한 SIB(Simplified Immersed Boundary)법을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 SIB법은 각 상(phase)의 밀도함수가 국소질량의 중심과 함께 이동하는 것으로 가정한 단일유체모델(one-field model for immiscible two-phase fluid)을 기초로 하였다. 또한 이동하는 고체상태의 구조물을 취급하기 위해 고체의 밀도함수를 이용한 체적가중평균법을 적용하고, 수치확산을 방지하기 위해 이류계산에는 CIP법을 적용하였다. 제안된 SIB법의 해석성능을 검토하기 위해 자유수면으로 낙하하는 물체에 대한 수치모의를 수행하였다. 수치해석결과는 자유수면으로 낙하하는 물체를 양호하게 재현하였다.

유한요소법에 의한 호소의 수질예측모형;삽교 담수호에 적용하여 (Water Quality Prediction Model in a Lake by Finite Element Method;Application to Sapkyo Lake)

  • 유병로;안상진
    • 한국환경농학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.37-46
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    • 1989
  • 본 연구는 호소의 2차원 수질해석을 위해 흐름의 기본 방정식과 확산이송 방정식에 유한요소법을 도입하여 모의한 것으로, 얻은 결론은 다음과 같다. 1.단순화된 1차원 수로에서의 모형검정 결과 수치해와 정확해가 거의 일치하므로 모형의 알고리즘이 잘 구성 되었음이 입증되며, 적용결과 실측치와의 비교에서도 만족할만한 결과가 도출되어 모형의 적용 가능성이 시사되었다. 2. 삽교호의 BOD, COD, T-N, T-P, 및 SS의 농도분포가 2차원적으로 해석되었다. 3. 비점오염원의 비중이 높아 오염부하량 산정이 어려운 T-N, T-P를 사용하지 않고 COD를 모의 하므로서 부영양상태를 예측할 수 있도록 하였다. 본 연구결과는 하구언 및 방조제 등으로 인한 호수와 같이 수심에 비해 폭이 넓은 자연수역의 수질 해석에 적용될 수 있으며 이를 활용하므로서 용수취수지점의 선택, 하천 방류수의 처리기준 선정등, 수자원의 효율적인 이용 관리와 수질 대책 수립에 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

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