• Title/Summary/Keyword: 공간시계열자료

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Analysis of relation between rainfall pattern and runoff response in Andong-dam catchment (안동댐유역의 강우패턴과 유출반응의 관계 분석)

  • Kim, Nam Won;Shin, Mun-Ju
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.361-361
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    • 2018
  • 강우패턴이 유출반응에 미치는 영향을 분석하는 것은 수문연구에서 중요한 주제 중 하나이며 댐유역에 대해 기상 및 유출자료를 사용하여 이를 상세히 분석함으로써 이수기에 필요한 수자원을 예측 및 확보하는 것은 중요하다. 강우패턴이 유출반응에 미치는 영향을 상세히 분석하기 위해서는 댐유역의 상류부터 하류까지 많은 유출관측지점의 자료를 사용해야 하지만 상류의 소유역들은 대부분 미계측유역이라는 문제점이 있다. 본 연구에서는 자료공간확장 방법을 사용하여 미계측유역의 유출자료를 생성하고 이 자료들을 분석함으로써 강우패턴이 유출반응에 미치는 영향을 자세히 분석하였다. 먼저 안동댐유역내 관측유역인 안동댐, 도산, 소천유역을 대상으로 1989년부터 2009년까지의 기간 중 20개의 사상에 대하여 분포형 모형인 GRM 모형의 적용성을 조사하였으며 전반적으로 0.5 Nash-Sutcliffe 계수 이상의 타당한 모형효율성 결과를 얻었다. 그 후 자료공간확장 방법을 사용하여 안동댐 상류에 위치한 47개의 미계측 소유역들의 유출자료를 생성하였으며 세 관측유역을 포함한 총 50개 유역의 유출자료를 연구에 사용하였다. 그리고 총 50개 유역의 평균강우량 시계열 자료를 생성하고 이동평균방법을 사용하여 이 평균강우량 자료를 강우강도-지속시간 곡선으로 변환하였다. 강우패턴과 유출반응간의 관계를 분석하기 위해 합리식의 유출계수와 강우강도비율을 사용하였으며 유출계수와 강우강도비율을 계산하기 위해 유역별 도달시간을 사용하였다. 여기서 강우강도비율은 강우강도지속시간 곡선을 사용하여 첨두강우강도를 도달시간에 해당하는 평균강우강도로 나눠준 값이다. 그리고 이 유출계수와 강우강도비율을 유역면적에 대해 도시함으로써 그 경향을 조사하였다. 그 결과 20개 사상은 유출계수, 강우강도비율과 유역면적을 사용하여 물리적으로 타당한 네 가지의 타입으로 분류될 수 있었다. 이 네 가지 타입은 강우의 이동 및 분포와 상관이 있었는데 첫번째 타입은 안동댐 유역전체에 강우가 거의 등분포하는 경우, 두 번째는 강우가 유역의 상류방향으로 이동하는 경우, 세 번째는 강우가 유역의 하류방향으로 이동하는 경우, 그리고 네 번째는 강우가 유역에 무작위로 분포하는 경우였다. 이것은 어떠한 사상에 대해서도 유출계수와 강우강도비율을 유역면적에 대해 도시함으로써 강우패턴과 유출간의 관계를 분석할 수 있다는 것을 나타낸다. 그리고 이 네 가지 타입에 대한 강우사상들의 비율은 각각 65%, 20%, 10%, 그리고 5% 였다. 이 타입별 강우사상의 비율은 향후 강우-유출관계에 의한 수자원 예측 및 확보에 활용될 수 있다.

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Estimation of Groundwater Level Fluctuation of the Crystalline site Using Time Series Analyses in South Korea (시계열분석을 이용한 결정질암 지역의 지하수위 변동 평가)

  • Lee, Jeong-Hwan;Jung, Haeryong;Lee, Eunyong;Kim, Sujeong
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.11 no.3
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    • pp.179-192
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    • 2013
  • This study is characterized the groundwater flow pattern near crystalline site of Yangbook-Myeon, Gyeong-ju City, South Korea. From the time series analyses, groundwater level could be classified into 4 types reflecting the hydrogeological characteristics and rainfall pattern. The type I (DB1-1, DB1-2) may be directly influenced by rainfall pattern. The type II (DB1-3, DB1-7, KB-1, KB-2, KB-3, KB-7, KB-14, KB-15) may be influenced by rainfall event as well as groundwater flow through water-conducting features. The type III (DB-5, DB1-6, DB2-2, KB-10, KB-11, KB-13) may be predominantly happens in the crystaline rock mass, groundwater in this type flows through the minor fracture networks rather than direct effect of rainfall event. The type IV (DB1-8, KB-9) may be influenced by irregular variation of the groundwater level due to anisotropy and heterogeneity of crystalline rock.

Detecting Surface Changes Triggered by Recent Volcanic Activities at Kīlauea, Hawai'i, by using the SAR Interferometric Technique: Preliminary Report (SAR 간섭기법을 활용한 하와이 킬라우에아 화산의 2018 분화 활동 관측)

  • Jo, MinJeong;Osmanoglu, Batuhan;Jung, Hyung-Sup
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.34 no.6_4
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    • pp.1545-1553
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    • 2018
  • Recent eruptive activity at Kīlauea Volcano started on at the end of April in 2018 showed rapid ground deflation between May and June in 2018. On summit area Halema'uma'u lava lake continued to drop at high speed and Kīlauea's summit continued to deflate. GPS receivers and electronic tiltmeters detected the surface deformation greater than 2 meters. We explored the time-series surface deformation at Kīlauea Volcano, focusing on the early stage of eruptive activity, using multi-temporal COSMO-SkyMed SAR imagery. The observed maximum deformation in line-of-sight (LOS) direction was about -1.5 meter, and it indicates approximately -1.9 meter in subsiding direction by applying incidence angle. The results showed that summit began to deflate just after the event started and most of deformation occurred between early May and the end of June. Moreover, we confirmed that summit's deflation rarely happened since July 2018, which means volcanic activity entered a stable stage. The best-fit magma source model based on time-series surface deformation demonstrated that magma chambers were lying at depths between 2-3 km, and it showed a deepening trend in time. Along with the change of source depth, the center of each magma model moved toward the southwest according to the time. These results have a potential risk of including bias coming from single track observation. Therefore, to complement the initial results, we need to generate precise magma source model based on three-dimensional measurements in further research.

An Object-Based Verification Method for Microscale Weather Analysis Module: Application to a Wind Speed Forecasting Model for the Korean Peninsula (미기상해석모듈 출력물의 정확성에 대한 객체기반 검증법: 한반도 풍속예측모형의 정확성 검증에의 응용)

  • Kim, Hea-Jung;Kwak, Hwa-Ryun;Kim, Sang-il;Choi, Young-Jean
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.28 no.6
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    • pp.1275-1288
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    • 2015
  • A microscale weather analysis module (about 1km or less) is a microscale numerical weather prediction model designed for operational forecasting and atmospheric research needs such as radiant energy, thermal energy, and humidity. The accuracy of the module is directly related to the usefulness and quality of real-time microscale weather information service in the metropolitan area. This paper suggests an object based verification method useful for spatio-temporal evaluation of the accuracy of the microscale weather analysis module. The method is a graphical method comprised of three steps that constructs a lattice field of evaluation statistics, merges and identifies objects, and evaluates the accuracy of the module. We develop lattice fields using various evaluation spatio-temporal statistics as well as an efficient object identification algorithm that conducts convolution, masking, and merging operations to the lattice fields. A real data application demonstrates the utility of the verification method.

A Study on the relationship of between meteo-hydrological characteristics and malaria - case of korea - (수문 기상학적 환경특성과 말라리아 발생간의 상관관계에 관한 연구 -한반도를 사례로-)

  • Choi, Don-Jeong;Park, Kyung-Won;Suh, Yong-Cheol
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.457-457
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    • 2012
  • 말라리아는 매개체에 의한 전염병으로써 국내에서는 이미 1970년대에 사라진 것으로 알려져 있다. 하지만 1990년대에 재발생하여 2000년대 초반까지 경기도와 강원도 북부지역에서 환자가 증가하는 양상을 보였다. 사람에게서 발병하는 말라리아는 4종으로 알려져 있으나 우리나라의 경우 이 중 오로지 삼일열 원충감염에 의한 것으로 밝혀졌다(질병관리 본부, 2010). 기후변화는 질병의 발생에 영향을 미칠 수 있는 중요한 요인 중 하나로써 매개체에 의한 질병의 경우 기후요소는 매개체의 번식과 활동에 적지않은 영향을 미친다. 특히 말라리아의 경우 병원균을 가진 개체수와 모기에 물리는 횟수, 감염된 모기의 수, 그 모기에 사람이 물리는 횟수와 관계가 있으나 기온과 강수량, 습도의 변화 등 기후 및 수문학적 요소와도 밀접한 관계를 가지는 것으로 밝혀졌다(Lindsay & Birley, 1996; 박윤형 외, 2006; 신호성, 2011 재인용). 본 연구의 목적은 한반도 기후-수문학적 환경특성 및 변화를 파악하고 지역적 말라리아 발생과의 상관관계를 도출하며 이를 기반으로 하여 말라리아 발생의 변동을 예측하는 것이다. 분석에 사용된 데이터는 말라리아 발생자료의 경우, 질병관리 본부에서 제공하는 2001년 1월~2011년 12월 까지의 약 16000건의 발병자료가 포함 되었고 분석의 시간 단위는 2WEEKS 이며 전국 251개의 시군구에서 발생한 전염병을 합산하였다. 기상자료의 경우 기상청 기후자료 관리 시스템에서 제공하는 동일 기간대의 평균기온, 최고(최저)기온, 강수량, 신적설, 평균 해면기압, 평균 이슬점 온도, 평균 상대습도, 평균풍속, 평균운량, 일조시간 자료를 활용하였다. 본 연구에 사용된 AWS(Automatic Weather Station)자료의 경우 기본적으로 point 형태의 관측자료이고, 분석기간 동안의 개수에서도 차이가 있기 때문에 공간 내삽기법인 kriging을 활용하여 행정구역과 zonal하는 방법으로 재가공 하였다. 지역의 수문학적 특성의 경우 10*10 DEM을 기반으로 ESRI ArcGIS 소프트웨어의 ArcHydro 기능을 이용 하여 유역을 생성하는 방법을 채택하였다. 본 연구에서는 통계적 모형을 기본으로 기후 및 수문 특성과 말라리아 발생간의 상관관계를 분석하였으며 시계열 자료의 특성상 포아송 분포의 Generalized Estimation Equation 과 Generalized Linear Model을 이용한다(Baccini 외, 2008; 신호성, 2011). 또한 말라리아 잠복시간의 지연효과 및 전염병의 계절 영향을 반영하기 위하여 Fourier transform 을 적용 하였다.

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A Study on Spatial Distribution of Villages in Border Region according to Change in Civilian Control Line (민간인통제선 변화에 따른 접경지역 마을의 공간적 분포에 관한 연구)

  • JEONG, Haeyong
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.24 no.2
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    • pp.91-101
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    • 2021
  • This study attempted to conduct the study from a macro perspective more specifically through the temporal and spatial analysis of Minbuk villages according to a change in a Civilian Control Line, such as a social and spatial distribution and a change of the existing Minbuk villages. To this end, this study conducted the spatial analysis for the change in the Minbuk villages according to the adjustment of the Civilian Control Line in time series by using a map of the Armistice Agreement Vol. 2, Google Earth, a digital cadastral map, an administrative district map, and the like are used as spatial data, and summarizing and constructing, as attribute data, a statistical yearbook, Ministry of Defense and Cheorwon-Gun notification data, a Land Use Regulation Information System, and cadastral map attribute information. After the enactment of the Military Facility Protection Act, the analysis was performed on a 20-year basis based on the 1976 statistical yearbook of which the Civilian Control Line was drawn. As a result, the total area of the Civilian Control Zone in Cheorwon from 1975 to 2015 decreased by 105.8 km2, and 9 of 14 Minbuk villages were released and only 6 villages existed. The unoccupied villages were analyzed as 14 villages, 10 fewer than the existing surveyed or statistical villages. The movement of the Civilian Control Line to the north may disappear the unique characteristics of the Minbuk villages but should be done carefully as it is closely related to the lives of the current residents, and policies should be established in terms of sustainable development and conservation of the villages. This study is significant in conducting the temporal and spatial analysis, which is the basis of the Minbuk regions and the Minbuk villages, and may be used as basic data necessary for subsequent analysis study.

Development of Local Extreme Event Index by Rainfall Data Analysis - Focused on the PyeongChang River Basin (강우자료 분석을 통한 지역극한지수 개발 - 평창강 유역을 대상으로)

  • Choi, Sumin;Kim, Chang Hwan;Yeo, Chang Geon;Lee, Seung Oh
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.105-105
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    • 2011
  • 전 세계적으로 이상기후의 발생이 빈번해지고 있으며, 특히 6~9월에 강우가 집중되는 우리나라의 경우에는 예측하지 못한 강우의 발생 빈도가 점점 증가하고 있어 이로 인한 인명 및 재산 피해 또한 심각한 문제가 되고 있다. 이러한 피해를 최소화하기 위해서는, 일반적으로 발생한 강우사상이 아니라 극치의 확률로 발생한 강우사상에 대한 실질적인 연구가 우선으로 수행되어야 한다. 기존의 극한강우에 대한 연구 중 대부분은 정량적인 기준보다는 정성적인 기준을 제시하고 있으며, 최근 국외에서는 STARDEX(Goodess, 2005)와 같은 극한지수를 선정하여 경향성을 분석하는 연구도 수행되고 있다. 국내에서도 극한지수를 사용한 연구사례가 있으나(최영은, 2004, 김보경 외, 2009), 국외에서 제안된 극한지수를 우리나라에 그대로 적용한 것이며, 이외에도 확률모형을 이용한 극한기후사상의 발생빈도 분석에 관한 연구도 활발히 수행되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 확률적으로 양적, 시간적, 공간적 측면이 동시에 극한의 값을 갖는 사상을 극치사상이라고 정의하여, 발생 가능한 강수량의 최대량으로 주로 사용되는 가능최대강수량(PMP)과는 다른 의미의 강수량으로 분석하였다. 극한강우사상의 정량적인 분석을 위해, 안성천 유역 강우관측소의 시계열 강우자료를 토대로 전체 강우사상에 대한 강우지속시간, 총 강우량 및 최대 시강우량의 95퍼센타일, 시간에 대한 누적 강우량의 25퍼센타일과 75퍼센타일의 증가율로 계산된 강우 증가율 등 4가지 요소를 제안하였다. 이 방법을 IHP 시험유역인 평창강 유역에 적용하여 그 적용성을 검토하였으며, 극치사상으로 분석된 강우사상은 각 유역별 주요하천의 상위 12개 장기 유출량의 발생일과 비교하였다. 분석 결과, 하천과의 거리가 먼 관측소일수록 최대 유출량의 발생일과 극한강우사상의 발생일에 차이가 발생했으며, 결측자료가 많은 관측소의 경우에는 인근 관측소의 자료로 보완하였을 때 높은 정확도로 분석되는 것으로 보아, 결측자료에 대한 영향과 강우 관측소와 하천과의 거리에 대한 영향이 큰 것으로 판단되었다. 향후 연구에서는 거리 및 지형에 대한 영향과 결측자료의 보완을 통해 더 정확한 분석을 수행하여, 홍수위험도의 개선 및 장기 유출분석에 기여할 수 있을 것이다.

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Wavelet-based Semblance Filtering of Geophysical Data and Its Application (웨이블릿 기반 셈블런스를 이용한 지구물리 자료의 필터링과 응용)

  • Oh, Seok-Hoon;Suh, Baek-Soo;Im, Eun-Sang
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.30 no.6
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    • pp.692-698
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    • 2009
  • Wavelet transform has been widely used in terms that it may overcome the shortcoming of conventional Fourier transform. Fourier transform has its difficulty to explain how the transformed domain, frequency, is related with time. Traditional semblance technique in Fourier transform was devised to compare two time series on the basis of their phase as a function of frequency. But this method is known not to work well for the non-stationary signal. In this study, we present two applications of the wavelet-based semblance method to geophysical data. Firstly, we show filtered geomagnetic signal remained with components of high correlation to each observatory. Secondly, highly correlated residual signal of gravity and magnetic survey data, which are also filtered by this semblance method, is present.

Sea Surface Temperature Analysis for the Areas near Gwang-Yang Steel Mill using LANDSAT Thermal Data (Landsat 열적외선 위성자료를 이용한 광양제철소 주변 해역 해수표면온도 분석)

  • Kim, Sang-Min;Kim, Chang-Jae;Han, Soo-Hee;Heo, Joon
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.29 no.2
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    • pp.123-131
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    • 2011
  • Characteristics of sea surface temperature(SST) difference around Gwang-Yang steel Mill where can affect marine ecosystem in Gwang-Yang bay using 25 collected Landsat-7 ETM+ thermal infrared band data from 2000 to 2010. To analyze accuracy of SST from the Landsat-7 ETM+ thermal infrared image, satellite-induced SST was verfied by compared Yeo-Su tide station and Landsat thermal image. As a result, SST from Landsat-7 ETM+ is $1.22^{\circ}C$ lower than sea temperature from Yeo-Su tide station and correlation coefficient resulted in above 0.991 which means that correlation coefficient between Landsat image temperature and field sea temperature is relatively high. Five regions were selected to analyze sea surface temperature between near Gwang-Yang steel mill and the open sea and analyzed timeseries of sea surface temperature seasonally and regionally. Moreover, the additional analysis has been carried out by comparing the averaged temperatures of Gwang-Yang and Soon-Cheon bays using the dataset over a year.

Distribution Characteristics Analysis of Pine Wilt Disease Using Time Series Hyperspectral Aerial Imagery (소나무재선충병 발생시기별 피해목 탐지를 위한 시계열 초분광 항공영상의 활용)

  • Kim, So-Ra;Kim, Eun-Sook;Nam, Youngwoo;Choi, Won Il;Kim, Cheol-Min
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.31 no.5
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    • pp.385-394
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    • 2015
  • Pine wilt disease has greatly damaged pine forests not only in East Asia including South Korea and China, but also in European region. The damage caused by pine wood nematode (Bursaphelenchus xylophilus) is expressed in bundles within stands and rapidly spreading, however, present field survey methods have limitations to detecting damaged trees at regional level. This study extracted the damaged trees by pine wilt disease using time series hyperspectral aerial photographs, and analyzed their distribution characteristics. Hyperspectral aerial photographs of 1 meter spatial resolution were obtained in June, September, and October. Damaged trees by pine wilt disease were extracted using Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and Vegetation Index green (VIgreen) of the September photograph. Among extracted damaged trees, dead trees with leaves and without leaves were classified, and the spectral reflectance values from the photographs obtained in June, September, and October were compared to extract new outbreaks in September and October. Based on the time series dispersion of extracted damaged trees, nearest neighbor analysis was conducted to analyze distribution characteristics of the damaged trees within the region where hyperspectral aerial photographs were acquired. As a result, 2,262 damaged trees were extracted in the study area, and 604 dead trees (dead trees in last year) with leaves in relation to the damaged time and 300 and 101 newly damaged trees in September and October were classified. The result of nearest neighbor analysis using the data shows that aggregated distribution was the dominant pattern both previous and current year in the study area. Also, 80% of the damaged trees in current year were found within 60 m of dead trees in previous year.