• Title/Summary/Keyword: 멀티빔 음향측심기

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Filtering & Cridding Algorithms for Multibeam Echo Sounder Data based on Bathymetry (수심에 기반한 멀티빔 음향 측심 필터와 격자 대표값 선정 알고리즘)

  • 박요섭;김학일
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 1999.11a
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    • pp.260-265
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    • 1999
  • 멀티빔 음향측심기(Multibeam Echo Sounder)는 기존의 단빔 음향측심기(Singlebeam Echo Sounder)와 달리 탐사선 진행방향의 수직(Crosstrack)으로 해저면을 주사(Swath)하여, 한 번의 송수신(Ping)으로 다중의 빔 자료 - 수심, 후방산란된 음압(Backscattered Amplitude), 사이드 스캔 소나(Side Scan Sonar) 자료 - 를 취득하는 장비이다. 멀티빔 음향 측심기를 이용한 해저면 탐사의 경우, 수심이 변함에 따라 주사폭(Swath width)이 변화하고, 각 빔의 수평 해상도(Footprint)는 수심과 더불어 빔폭(Beam width)에 의하여 동적으로 변화한다. 멀티빔 음향 측심기는 해저면을 전역탐사 할 수 있을 뿐만 아니라, 연속된 음향 탐사를 통하여 이웃한 핑 사이에 발생하는 전방중첩영역(Endlap)과 이웃 측선(Trackline)을 따라 겹쳐지는 측방중첩영역(Sidelap)의 자료들을 이용하여 멀티 뎀 자료들의 전반적인 정확도 및 신뢰도를 평가할 수 있다. 본 논문은 수로 측량(Hydrographic Survey)에서 사용되는 멀티빔 음향 측심기를 운영하여 얻어진 측심 자료를 처리하는 알고리즘 개발에 관한 연구이다. 본 논문에서는 L3사의 Sea Beam 2100 벌티빔 음향 측심기를 대상으로, 멀티빔의 측심 원리와 해저 지형에 대한 일반적 이해를 통하여 획득된 측심 자료의 통계적 특성을 파악하고, 오측심된 수심 자료를 제거하는 방법을 제안하며, 측심 구간의 대표격자 크기를 결정하는 기준을 제시한다. 또한, 항공원격탐사에서 고도 추정시 사용되고 있는, 평균보간법, 가중평균 보간법과, 본 논문에서 제안하는 격자 대표값 선정 알고리즘(Gridding Algorithms)의 결과를 비교하고, 최종적으로 얻어지는 해저 수치지형모델(DEM, Digital Elevation Model)과 후방산란 영상을 제시한다. 빠른 한지형잔디들이 지표면을 피복하도록 하고 여름의 고온기와 장마시기에는 뿌리전단력이 우수한 이러한 초종들로 지표면이 피복되도록 하는 것이 이상적이라 생각된다. 4. 혼파처리간의 토사유출량을 비교한 결과 토사 유출 억제효과는 한지형과 나지형잔디들의 혼합형(MixtureIII)과 자생처리구(MixtureV), Italian ryegrass와 자생식물의 혼합형(MixtureIV)등에서 비교적 낮은 수치를 토사유출량을 기록하였다. 이러한 결과는 자생식물들이 비록 초기생육속도는 외래도입초종에 떨어지지만 토사유출의 억제효과면에서는 이들 외래초종에 필적할 수 있음을 나타낸다고 할 수 있겠다.중량이 약 115kg/$m^2$정도로 나타났다.소 들(환경의 의미, 사람의 목적과 지식)보다 미학적 경험에 주는 영향이 큰 것으로 나타났으며, 모든 사람들에게 비슷한 미학적 경험을 발생시키는 것 이 밝혀졌다. 다시 말하면 모든 사람들은 그들의 문화적인 국적과 사회적 인 직업의 차이, 목적의 차이, 또한 환경의 의미의 차이에 상관없이 아름다 운 경관(High-beauty landscape)을 주거지나 나들이 장소로서 선호했으며, 아름답다고 평가했다. 반면에, 사람들이 갖고 있는 문화의 차이, 직업의 차 이, 목적의 차이, 그리고 환경의 의미의 차이에 따라 경관의 미학적 평가가 달라진 것으로 나타났다.corner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인할수 있지만 엄밀히 생각하여 보면 이러한 예의 경우도 최락의 총체적인 외형은 마찬가지로 $\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에도 $\ulcorner$순응$\lrcorner$$\ulcorner$표현$\lrcorner$의 성격과 형태를 외형상으로 더욱이 공간상에서는 뚜렷하게 경계

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The Research on the Software Development for the Hardware Error Correction of MBES (Mutlibeam Echo Sounder) (멀티빔 음향 측심기에서 하드웨어 오류 보정을 위한 소프트웨어 개발에 관한 연구)

  • Lee, Ji Eun;Oh, Young Suk
    • Smart Media Journal
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    • v.5 no.1
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    • pp.9-14
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    • 2016
  • Although the ocean observation and exploration equipment is necessary for the oceanographical observation and strengthening influence of the nation and the resource preemption, it depended on the oversees adoption rather than the domestic development. The MBESs were developed for seabed topography, sedimentary distribution information and underwater objects exploration, but there is no domestic production. So in this research we try the localization of the marine acoustic sounder. Especially about correcting the error occurred on the hardware, we confirmed it on software.

멀티빔 자료를 이용한 웹기반의 3차원 해저 지형 가시화

  • 노대훈;박요섭;김학일
    • Proceedings of the KSRS Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.166-171
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    • 2000
  • 밀티빔 음향 측심기 (Multibeam Echo Sounder)는 탐사선에 수직방향으로 해저면을 주사(Swath)하여, 한번의 송수신(Ping)으로 다중의 빔자료를 얻을 수 있는 측심기로, 해저면에 반사되어 되돌아오는 음파의 음압을 기록하고, 사이드 스캔 소나 자료도 동시에 취득하는 기능을 가지고 있으므로, 측심된 해저 지형(Bathymetry)과 해저 지형을 덮고 있는 해저면의 퇴적 상황(Sediment Environment)도 동시에 얻을 수 있는 다목적 측심기이다. 본 논문에서는 L3사의 Sea Beam 2100 멀티빔 음향 측심기를 통해 얻은 자료를 처리하여, 3차원 공간 데이터인 DEM(Digital Elevation Model)을 생성하고, VRML을 이용한 웹상에서의 해저 지형 가시화를 통해, 세계 어느 곳에서나 웹을 통하여 쉽게 정보를 공유할 수 있는 3차원 해저 지리 정보 시스템의 구현을 목적으로 한다. 멀티빔 음향 측심기를 통해 얻어진 자료는 항해 자료 보정, 음속 보정, 빔 좌표 계산과 분리, 오측심 자료 제거, 조석 보정 등의 단계를 거쳐 측심자료의 정확도 및 신뢰도를 높이는 과정을 거치게 된다. 보정된 멀티빔 음향 측심자료는 무작위 점 사상(Point Topology)으로 산재 되어 있는 빔 자료를 임의의 단위영역으로 변환하는 과정을 거쳐야 하는데, 이 과정을 격자화라고 한다. 자료의 격자화를 통해 3차원 공강 데이터인 DEM 파일을 제작하고, 이 DEM 파일과 음압 영상을 이용해 웹상에서의 3차원 해저 지형의 가시화를 실현한다. 웹상에서의 3차원 지형 가시화에서 방대한 양의 지형 데이터는 데이터 전송 시간과 렌더링 시간에 치명적인 문제이다. 따라서, 렌더링 시간과 데이터 전송 시간을 단축시키기 위한, 지형 자료의 LOD(Level of Detail)를 통해, VRML을 이용한 보다 효과적인 웹상에서의 3차원 해저 지형의 가시화를 실현한다.면 기업은 고객으로 공간적인 제약으로 인한 불신을 불식시키는 신뢰감을 주게 된다. 이러한 고객서비스 향상과 물류비용 절감은 사이버 쇼핑몰이 전국 어디서나 우리의 안방에서 자연스럽게 점할 수 있는 상황을 만들 것이다.SP가 도입되어, 설계업무를 지원하기위한 기본적인 시스템 구조를 구상하게 된다. 이와 함께 IT Model을 구성하게 되는데, 객체지향적 접근 방법으로 Model을 생성하고 UML(Unified Modeling Language)을 Tool로 사용한다. 단계 4)는 Software Engineering 관점으로 접근한다. 이는 최종산물이라고 볼 수 있는 설계업무 지원 시스템을 Design하는 과정으로, 시스템에 사용될 데이터를 Design하는 과정과, 데이터를 기반으로 한 기능을 Design하는 과정으로 나눈다. 이를 통해 생성된 Model에 따라 최종적으로 Coding을 통하여 실제 시스템을 구축하게 된다.the making. program and policy decision making, The objectives of the study are to develop the methodology of modeling the socioeconomic evaluation, and build up the practical socioeconomic evaluation model of the HAN projects including scientific and technological effects. Since the HAN projects consists of 18 subprograms, it is difficult In evaluate all the subprograms simultaneously. Despite, each program is being performed under the category of HAN projects, so the common soci

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Seafloor Features around the Hupo Bank on the East Sea (동해 후포퇴(Hupo Bank) 주변의 정밀 해저지형 연구)

  • Choi, Sung-Ho;Ahn, Young-Kil;Han, Hyuk-Soo
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 2008.10a
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    • pp.93-96
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    • 2008
  • We analyze a precise seabed feature around the Hupo Bank by using Multi-beam echosounder. Multi-beam echosounder system can observe the topography undulation according to the navigation of the survey ship by shooting wide beam. It is possible to embody a precision seabed feature because it can be make high density of incompletion depth sounding between survey lines. Through this survey, there is the Hupo Bank which is 84 km long, 1-15 km wide, 5.3-160 m deep in the center, at the west is moat, at the east is scarp and submarine canyon. The top of the Hupo Bank is the Wangdol reef that has 5.3 m in depth of water at least. Moat in survey area is 30 m long, and 30-40 m wide and has a depressed channel. The gap of depth of water in scarp is approximately 60 m and shows a characteristic of cuttig plane. Submarine canyon is 3.5 - 13.5 km wide.

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Increasing Surveyed Area using Tilted Multi Beam Echo Sounder (멀티빔 음향측심기의 기울임 시스템을 이용한 계측영역 확대)

  • Park, Yosup;Hong, Jun-Pyo;Kong, Seong-Kyu
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.31 no.5D
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    • pp.739-747
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    • 2011
  • The paper presents implementation & evaluation of survey method with tilted transducer of Multi Beam Echo Sounder (MBES) to increase horizontal & vertical coverage over obstructed port environments with limited physical properties of MBES. Proposed method ($25^{\circ}$ titled transducer) have some discrepancy of bathymetric profiles between normal and tilting method, but we proved average difference is less than IHO Special Order requirements with survey data at port of Dong Ho Port, Masan, Korea. For horizontal mapping coverage of total survey area ($114,961m^2$), normal method covered 53%, $60,895m^2$ of total area but tilting method covered 75%, $5.933m^2$. It is 22% efficient than normal method with similar environments. For vertical mapping coverage of total vertical structure face ($7,421m^2$), normal method covered 14%, $1,046m^2$, proposed methods covered 60%, $4,450m^2$. And we adapt longitudal steel bar to validate MBES results, and provide calibration method with titled transducer of MBES.

Hydrographic Survey Data Processing Sl Automatic Inventory Archiving System for Nautical Chart (해도제작을 위한 해양탐사자료의 처리 및 탐사 기록 자동생성 시스템 개발)

  • 박요섭;김학일
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 1999.11a
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    • pp.218-223
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    • 1999
  • 국제 수로 기구(IHO, International Hydrographic Organization)에서는 해도제작을 위한 해양조사의 기준을 마련하고, 전세계적으로 사용되는 해도의 정확도를 표준화하고 있다. IHO에서는 탐사 기술의 발달을 반영하여, 기존의 단 빔 음향 측심기 이외에도 멀티 빔 음향 측심기(Multibeam Echo Sounder)와 사이드 스캔 소나(Side Scan Sonar)를 이용한 해양 탐사 시에 요구되는 정확도와 탐사 자료에 대한 메타 데이터(Metadata)의 작성을 요구하고 있다. 본 논문은 수로 측량에서 얻어진 측량 자료들의 처리절차와 자료관리 기법에 대한 연구이다. IHO 해양탐사 기준에 맞는 탐사 자료 처리와, 메타 데이터를 자동으로 생성하여 측량자료관리 DB구축 및 관리를 주 기능으로 하는 시스템을 설계하고 구현한다. 특히, 본 논문은 해양 탐사 자료 처리 시스템을 개발하기 위하여, 해양 자료 처리 과정을 표준화하고, 국제적 해양 자료의 교환 표준인 MGD77과 호환 가능한 메타 데이터를 자동 생성하며, 1Hz로 수집되는 GPS 측위자료로부터 특징점(Waypoint)을 정의하고, 이를 추출하여 측심선을 벡터화 (Trackline Vectorizing) 하는 알고리즘을 구현한다. 개발된 시스템은 현재 국립 해양조사원의 해양2000호에서 획득된 탐사자료에 적용, 운영되고 있다.

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A Study on the Application of Green LiDAR Using Automatic River Water Quality Data (하천 수질자동측정 자료를 활용한 Green LiDAR 적용성 검토)

  • Kim, Chang Sung;Kim, Tae-Jeong;Kim, Ji Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.232-232
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    • 2020
  • 하천기본계획 수립이나 생태하천 조성사업 등 다양한 하천사업에서 하천측량은 대상 하천의 지형 현황과 과거 사업이후의 변화량을 확인할 수 있는 중요한 요소이다. 국내 측량 기준인 공공측량작업규정(국토지리정보원)에서 하천 측량은 육지부에서는 횡단측량을 수부에서는 수심측량을 실시하고 수심측량은 음향측심기 사용을 원칙으로 한다. 국내 대부분의 수심측량은 단빔 음향측심기를 사용하고 있는 실정이며 일부 수심 확보 구간 또는 연구목적으로 멀티빔 음향측심기를 적용한 사례가 일부 보고된 바가 있다. 최근 수심측정이 가능한 항공수심측량(Airbone LiDAR Bathymetry) 장비 중 핵심계측기기인 Green LiDAR 센서 국산화 및 경량화에 관한 연구가 진행중이다. 이에 본 연구는 국내 하천 여건에서 개발 센서가 어느 정도의 활용성을 확보할 수 있는지를 검토하였다. 우선 환경부가 운영중인 수질자동측정망 71개 지점의 정기측정성과 중 탁도에 관한 일자료를 확보가 가능한 45개 지점을 대상으로 G-LiDAR 센서의 SD(Secchi Depth)를 기준으로 가용계측일을 산정해 보았다. 분석기간은 '12. 7.부터 '19.12.까지이며 분석기간중 SD 1.5m(1.94 NTU 추정) 기준을 만족하는 기간은 한강 2.07년, 낙동강 0.64년, 금강 2.21년, 영산강 2.71년으로 나타났다. 또한 지점별 가용기간 분석결과 분석기간인 7.33년 동안 탁도 기준이하인 운영 가능 기간은 연중 평균 80여일(2.74개월)로 나타나 제한적이나마 활용이 가능할 것으로 확인되었다. 향후 현장조사를 통해 공공측량 성과와 대상수계의 탁도 실측자료와의 연계분석을 통해 정확한 활용성 검토를 수행할 예정이다. 향후 적용 센서의 개발 성능목표를 달성한다면 하천내의 다양한 분야에서 활용이 가능할 것으로 기대된다.

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Calculation on Pure Sediment Volume at Namgang Dam Basin by Echo-sounder based on NTRIP Service (NTRIP 기반 음향측심기를 이용한 남강댐 유역의 순퇴적량 산정)

  • Lee, Suk-Bae;Kim, Ki-Heung;Park, Jae-Hyun
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.31 no.4
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    • pp.251-257
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    • 2013
  • Bathymetry sounding or water depth measurement is becoming more and more sophisticated with the increasing demand in accuracy, resolution and coverage in the recent years. Single beam echo sounding is still utilized to gather single line bathymetric profile in many surveys as ever, although there is an increasing demand for multi-beam echo sounding. Single beam echo sounder system acquires single line profiles of water depth as the vessel travel along the survey line. In this study, we performed single beam echo sounding with GNSS receiver for hydrographic survey at Namgang dam basin to calculate pure sediment. Unlike traditional research, we used not field reference station but NTRIP service of the reference station of DGNSS(Differential Global Navigation Satellite System) Central Office in this GNSS survey. The calculation results show that scouring volume is $603,650m^3$, sediment volume is $3,913,750m^3$ and so pure sediment volume is $3,310,100m^3$ at Namgang dam basin. And the availability of the NTRIP service of the DGNSS Central Office for echo sounding in land area has been confirmed in this study.

A Study on the Observations of Riverbed Topography Using Multibeam Echo-Sounder Near Baeckma River Leisure Park (멀티빔 음향측심기를 이용한 하상지형 관측에 관한 연구: 백마강 레저파크를 중심으로)

  • Yun, Kong-Hyun;Yang, Joo-Kyoung
    • Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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    • v.24 no.1
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    • pp.61-67
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    • 2021
  • With the recent development of bathemetry technology, the hydrographic surveying method has been changed from single beam depth device use to multi beam acoustic sounding technology. Also, various studies have been reported to obtain high accuracy and precision in the process of river bed topographic data. Especially south korea is geographically on three sides of the sea and the river topography is very developed. To build information about the underwater, and riverbed status, the public investigations has been continuously progressed. In this study, We investigasted the riverbed topography near Baeckma river leisure park. for this purpose, In this study, as the first preliminary survey, location of navigational dangerous objects and reefs and the dangerous areas are identified. Also, ground control points is selected for the optimal GPS surveying. Secondary, through test surveying the Gain, TVG, and pulse length are determined. In addition, the investigation of dangerous objects for navigation is also conducted. As the last step, the error analysis are conducted for the acquired data, and this process involves the removal and adjustments of errors. This section includes the analysis of tide level and navigational contributions, and finally generates a submarine topographic map.

A Study of Improve on a Backscatter Data of Multibeam Echo-sounder Using Digital Image Processing (디지털 영상처리기법를 이용한 멀티빔 음향측심기의 음압자료 향상 연구)

  • Hye-Won Choi;Doo-Pyo Kim
    • Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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    • v.26 no.1
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    • pp.133-141
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    • 2023
  • Accurate measurement of seafloor topography plays a crucial role in developing marine industries such as maritime safety, resource exploration, environmental protection, and coastal management. The seafloor topography is constructed using side scan sonar (SSS) and single beam echosounder (SBES) or multibeam echosounder (MBES), which transmit and receive ultrasound waves through a device attached to a marine survey vessel. However, the use of a sonar system is affected by noise pollution areas, and the single beam has a limited scope of application. At the same time, the multibeam is mainly applicable for depth observation. For these reasons, it is difficult to determine the boundaries and areas of seafloor topography. Therefore, this study proposes a method to improve the backscatter data of multibeam echosounder, which has a relationship with the seafloor quality, by using digital image processing to classify the shape of the underwater surface.