• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.8
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• pp.329-335
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• 2018

Satellite images, which are widely used in various applications, are very useful for monitoring the surface of the earth. Since satellite data is obtained from a remote sensor, it contains a lot of noise and errors depending on observation weather conditions during data acquisition and sensor malfunction status. Since the accuracy of the data affects the accuracy and reliability of the data analysis results, noise removal and data restoration for high quality data is important. In this study, we propose a reconstruction system that models the time dependent dynamic characteristics of satellite data using a multi-period harmonic model and performs adaptive data restoration considering the spatial correlation of data. The proposed method is a real-time restoration method and thus can be employed as a preprocessing algorithm for real-time reconstruction of satellite data. The proposed method was evaluated with both simulated data and MODIS NDVI data for six years from 2011 to 2016. Experimental results show that the proposed method has the potentiality for reconstructing high quality satellite data.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.38 no.6_1
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• pp.1219-1230
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• 2022

Multi-spectral drones in agricultural observation require quantitative and reliable data based on physical quantities such as radiance or reflectance in crop yield analysis. In the case of remote sensing data for crop monitoring, images taken in the same area over time-series are required. In particular, biophysical data such as leaf area index or chlorophyll are analyzed through time-series data under the same reference, it can be directly analyzed. So, comparable reflectance data are required. Orthoimagery using drone images, the entire image pixel values are distorted or there is a difference in pixel values at the junction boundary, which limits accurate physical quantity estimation. In this study, reflectance and vegetation index based on drone images were calculated according to the correction method of drone images for time-series crop monitoring. comparing the drone reflectance and ground measured data for spectral characteristics analysis.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.16 no.1
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• pp.14-26
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• 2011

Surface currents were observed by high-frequency (HF) radars off the Keum River estuary from December 2008 to February 2009. The dataset of observed surface currents had data gaps due to the interference of electromagnetic waves and the deteriorating weather conditions. To fill the data gaps an optimal interpolation procedure was developed. The characteristics of spatial correlation in the surface currents off the Keum River estuary were investigated and the spatial data gaps were filled using the optimal interpolation. Then, the temporal and spatial distribution of the interpolated surface currents and the patterns of interpolation error were examined. The correlation coefficients between the surface currents in the coastal region were higher than 0.7 because tidal currents dominate the surface circulation. The sample data covariance matrix (C), spatially averaged covariance matrix with localization ($C^G_{sm}$) and covariance matrix fitted by an exponential function ($C_{ft}$) were used to interpolate the original dataset. The optimal interpolation filled the data gaps and suppressed the spurious data with spikes in the time series of surface current speed so that the variance of the interpolated time series was smaller than that of the original data. When the spatial data coverage was larger (smaller) than 70% of the region, the interpolation error produced by $C^G_{sm}$ ($C_{ft}$) was smaller compared with that by C.

• Korean Institute of Interior Design Journal
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• no.3
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• pp.91-99
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• 1994

The purpose of this study was to determine the long term effect of a pleasantly designed interior on pro-saptial behavior. For pleasantly designed interior, the existing interior was remodeled through the change of finishing materials for major architectural elements such as wall, floor and ceiling, and changes of furniture and it's arrangement . Pro-spatial behavior was operationalized as seat arranging behavior and measured through the arranged condition and observable arranging behavior. Time-series design, one of quasi-experimental design was used. The data in this study were extracted from an existing field experimental research. Five hundred survey video tapes record during 2 years period were used. In conclusion, the pleasantly designed environment has a long term effect on the pro-spatial behavior change . While self-centered pro-spatial was improved continuously and even reinforced , altruistic pro-spatial behavior was improved but diminished as time passed. There were no differences in the effect between male and female children. The result of the research provide scientific background of an answer to why Interior Design.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.49 no.11
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• pp.913-922
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• 2016

A long-term precipitation record is typically required for establishing the reliable water resources plan in the watershed. However, the observations in the hourly precipitation data are not always consistent and there are missing values within the time series. This study aims to develop a hourly rainfall simulator for extending rainfall data, based on the well-known Neyman-Scott Rectangular Pulse Model (NSRPM). Moreover, this study further suggests a multisite hourly rainfall simulator to better reproduce areal rainfalls for the watershed. The proposed model was validated with a network of five weather stations in the Uee-stream watershed in Seoul. The proposed model appeared a reasonable result in terms of reproducing most of the statistics (i.e. mean, variance and lag-1 autocovariance) of the rainfall time series at various aggregation levels and the spatial coherence over the weather stations.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2016.11a
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• pp.426-427
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• 2016

본 논문에서는 Unmaned Aerial Vehicle(UAV)를 이용하여 양식어장에 유입될 수 있는 적조 모니터링에 대한 연구를 실시하였다. 적조는 한반도 주변 해역을 포함한 전 세계 연안 지역에서 물고기의 집단 폐사, 해안구조물에 대한 물리적 손상등과 같이 사회 경제적인 피해를 야기 시켜왔고, 최근 해수면 온도상승과 같은 기후 변화에 의한 영향으로 증가되고 있는 실정이다. 특히 남해안과 같이 생활하수가 다량 유입되고 저층에 퇴적된 영양물질이 용출되는 곳에서 상습적으로 발생한다. 1995년에 발생한 코클로디니움에 의한 적조는 764억원의 기록적인 피해를 입히면서, 적조에 대한 신속한 대응과 효과적인 방제작업의 필요성이 대두되었다. 이렇게 양식어장 운영에 다양한 문제가 발생이 된 후 대응하는 것보다 모니터링을 통해 사전에 유입을 차단하고 대처하는 연구가 필요하고 판단된다. 원격탐사를 활용한 적조 탐지 및 모니터링 연구는 UAV에서 취득한 RGB color 영상을 통한 적조 추출 및 분석, 시계열 분석을 위한 영상자료 수집, 현장관측 자료와 위성영상에서 추출한 클로로필 농도 비료글 통해 이루어 졌다. 또한 매년 발생하는 적조생물에 관한 속성정보를 통해 적조발생지역에 대한 적조생물종과 국내 연안에서 발생한 적조의 발생 범위 등의 정보를 지리정보기반에 의한 공간분석을 실시하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.759-764
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• 2004

본 연구는 Deng(1989)이 제시한 Grey 모형을 이용하여 성진강댐의 월유입량을 예측하였고 그 방법을 제시하였다. Grey 모형은 시계열모형이나 다른 모형에 비해 비교적 적은 수의 자료를 이용하고, 간단할 수식으로 구성되어 있는 장점이 있으나, 적은 수의 자료로 인해 입력자료가 가지는 증감의 경향(trend)으로 오차가 발생하기 쉽다. 그러므로 예측오차를 극복하기 위해서 Fuzzy 시스템을 결합한 Fuzzy-Grey 모형을 구성하였고 Fuzzy 시스템에 필요한 매개변수를 추정하기 위해 최적화기법인 유전자 알고리즘(GA; Genetic Algorithm)을 이용하였다. Grey 모형과 결합된 Fuzzy 시스템은 현재의 입력자료가 가지는 패턴과 가장 유사한 패턴의 과거자료를 이용하여 현재의 입력자료의 예측오차를 추론해내는 기능을 가진다. 오차를 추론하기 위해서 과거 월유입량 자료중 현재 입력 자료와 유사한 패턴을 Grey 상관도를 이용하여 검색하고, 보다 높은 유사성을 가지는 패턴을 선별하고자 노름(norm)을 사용하였고, 유전자 알고리즘의 탐색공간을 제한하였다. 이렇게 구성한 Fuzzy-Grey 모형을 이용하여 전국적인 가뭄년도였던 1992년, 1988년, 2001년에 대해 섬진강댐의 월유입량을 예측하였다. 오차는 1982년, 2001년, 1988년 순으로 비슷한 크기의 오차가 발생하였는데 결과를 분석하여 보면, 급격한 월유입량의 변화가 있었던 경우에 오차가 크게 발생하였으나 가뭄년도에 대해 월유입량의 불확실성이 큼에도 불구하고 비교적 월유입량의 추세를 잘 예측한 것으로 판단된다. 본 연구에서 적용한 Fuzzy-Grey 모형은 적은 수의 자료를 이용하여 예측하고 예측결과를 다시 입력자료로 사용하는 업데이트 방식을 사용하기 때문에 예측결과의 오차가 완전하게 보정되지 않으면 다음 결과에 역시 오차를 주게 되어 오차보정이 상당히 중요하다는 것을 알 수 있었다. 오차를 보다 효과적으로 보정하기 위해서는 퍼지제어에 사용되는 퍼지규칙의 수를 늘리고, 유입량에 직접적인 영향을 주는 강우량과 연계한 2변수의 Fuzzy-Grey 모형을 이용한다면 보다 정확한 유입량 예측이 가능할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.112-113
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• 2021

하천으로 유입되는 오염물질은 유수의 흐름에 따라 이송되며 혼합된다. 이러한 오염물질의 해석을 위해서는 확산 또는 분산계수 산정이 필요하다. 오염물질의 거동과 관련된 실험적 연구는 방사선 동위원소와 형광성 물질을 이용하여 수행되어 왔으나, 추적자 실험은 많은 비용 및 인력을 요하며, 고정식으로 설치한 계측장비로부터 수집한 시계열 농도자료만을 이용하여 분석하기 때문에 공간적 분포에 대한 자료 취득은 어렵다는 한계가 있다. 하천의 오염물질을 모니터링하기 위해서는 공간을 이동하는 입자의 관점에서 물리량을 표현하는 Lagrangian 방식보다 특정 위치에서 물리량 변화를 표현하는 Eulerian 방식이 적합하다. 그러나 드론을 활용한 하천원격탐사 연구의 대부분은 이동식 플랫폼으로 활용되어 특정 시간에 공간적 분광특성의 분포 파악이 한정적이며, 동일 지점에서 분광특성의 시간적 변화를 파악할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 기존의 면단위를 측정하는 이동식 플랫폼의 한계를 극복하고 하천 모니터링에 적합한 Eulerian 방식을 적용하기 위하여 CCTV 형태의 고정식 초분광촬영 플랫폼을 도입하였다. 본 연구에서는 하천으로 유입되는 오염물질의 거동을 분석하기 위하여 자연하천에서 형광성물질인 Rhodamine WT를 이용하여 추적자 실험을 수행하였으며, 접촉식 센서를 활용한 농도측정과 동시에 드론과 초분광센서를 활용하여 CCTV 형태의 고정식 초분광영상을 획득하였다. 실험결과 도출된 전통적인 방식의 분산계수 산정과 시공간 초분광영상을 활용한 분산계수 산정을 비교하여 오염물질 거동 분석에 초분광영상 활용의 가능성을 검토하였다. 본 연구에서 제시한 드론기반 시공간 초분광영상 기법을 교량이나 기타 하천구조물에 초분광 센서를 설치하여 CCTV형식으로 활용할 경우, 공단이나 하·폐수 처리장 등의 점오염원이 밀집해 있는 지역에 직접 설치하여 화학사고의 감지 및 오염물질의 유출 확인 및 조류, 부유사 등의 다양한 수질항목의 농도 변화 감지가 가능하고, 수심변화 감지로 장기적으로 활용할 경우 특정 지점에서의 하상변동 조사가 가능하다. 또한, 오염물질의 유출 사고 발생 등의 사람이 직접 접근이 불가능한 지역에 드론을 활용하여 초분광센서를 이용한 오염물질 감지가 가능할 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.10 no.2
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• pp.35-46
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• 2008

Soil moisture is one of the important components in hydrological processes and also controls the subsurface flow mechanism at a hillslope scale. In this study, time series of soil moisture were measured at a hillslope located in Gwangneung National Arboretum, Korea using a multiplex Time Domain Reflectometry(TDR) system measuring soil moisture with bi-hour interval. The Box-Jenkins transfer function and noise model was used to estimate spatial distributions of soil moisture histories between May and September, 2007. Rainfall was used as an input parameter and soil moisture at 10 cm depth was used as an output parameter in the model. The modeling process consisted of a series of procedures(e.g., data pretreatment, model identification, parameter estimation, and diagnostic checking of selected models), and the relationship between soil moisture and rainfall was assessed. The results indicated that the patterns of soil moisture at different locations and slopes along the hillslope were similar with those of rainfall during the measurment period. However, the spatial distribution of soil moisture was not associated with the slope of the monitored location. This implies that the variability of the soil moisture was determined more by rainfall than by the slope of the site. Due to the influence of vegetation activity on soil moisture flow in spring, the soil moisture prediction in spring showed higher variability and complexity than that in early autumn did. This indicates that vegetation activity is an important factor explaining the patterns of soil moisture for an upland forested hillslope.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.139-139
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• 2016

가능최대홍수량(Probable Maximum Flood, PMF)이란 대규모 수공구조물을 설계하고자 할 때 막대한 경제적 손실 및 인명피해 등을 막기 위해 기준으로 삼는 설계홍수량이며, 통계학적으로는 약 10,000년 빈도에 해당된다. 우리나라의 호우 특성은 방위, 진행방향 및 위에 따른 해석이 매우 복잡하여 강우를 정형화하기 어렵다. Kim and Won(2004)은 이동성 호우의 경우 강우의 깊이-면적-지속기간(Rainfall Depth-Area-Duration)의 분석결과에서 상당한 오차를 야기하는 문제점을 지닌다고 주장하였다. 따라서 오차를 포함한 DAD의 산정결과는 가능최대강수량(Probable Maximum Precipitation, PMP) 및 가능최대홍수량 산정에도 영향을 미치기 때문에 정확도 높은 DAD 분석을 통한 PMF 산정이 요구된다. 본 연구에서는 유역을 선정하고 각 지점의 시계열 강우 자료를 활용하여 공간분포화한 강우자료에 격자기반의 자동 강우장 탐색기법을 이용하여 DAD 분석을 실시하였다. 기존의 PMP 산정방법에서는 한반도 전역에서 발생했던 130 mm이상의 호우사상을 선정한 후에 각 호우의 범위에 있는 우량관측소의 강우자료를 이용하여 PMP를 산정한다. 그렇기 때문에 만약 상대적으로 긴 지속기간의 경우 호우의 범위가 우리나라 전역을 포함할 가능성이 크기 때문에 PMP 산정방법은 복잡하고, 기상이변이 잦지 않는 지역에서 산정된 PMP를 이용하여 PMF를 산정할 경우, 유역의 특성을 반영하지 않았기 때문에 과대산정의 우려가 있다. 이에 따라 본 연구에서는 먼저 연구대상유역을 선정한 뒤, 유역 내에 발생했던 호우경보와 호우주의보를 기준으로 호우사상을 선정하여 DAD 분석 후 PMP를 산정하였다. 그 후, 강우-유출관계를 파악하여 PMF를 산정하였다.