The purpose of this research is to design a road using digital photogrammatry method to generate DEM(digital elevation model) and digital ortho image based on GSIS which was applied to the road simulation. The example study area was the suburbs of Jeju city. To this study, 1/5,000 digital map and GSIS technique were used for optimum road design of the island based on Arc View software. Using this software we can Set an overlay map by combination of hill shade map, slope map, aspect map, and building buffer map. Based on this overlap map, we designed the best road line and along this line we performed three dimensional road simulation using Microstation CAD and Inroads road design programs. From the results, we found that the DEM and digital ortho image acquired from stereoairphoto using digital photogrammatry was satisfied for choosing the best roadline and the developed three dimensional road simulation technique using GSIS technique was very useful to estimate the reasonable road design before the real road construction works.
This study investigated the effect of the grinding media of a ball mill under various conditions on the raw material of copper powder during the milling process with a simulation of the discrete element method. Using the simulation of the three-dimensional motion of the grinding media in the stirred ball mill, we researched the grinding mechanism to calculate the force, kinetic energy, and medium velocity of the grinding media. The grinding behavior of the copper powder was investigated by scanning electron microscopy. We found that the particle size increased with an increasing rotation speed and milling time, and the particle morphology of the copper powder became more of a plate type. Nevertheless, the particle morphology slightly depended on the different grinding media of the ball mill. Moreover, the simulation results showed that rotation speed and ball size increased with the force and energy.
The accurate modeling of boundary conditions is important in simulations of the discrete element method (DEM) and can affect the numerical results significantly. In conventional triaxial compression (CTC) tests, the specimens are wrapped by flexible membranes allowing to deform freely. To accurately model the boundary conditions of CTC, new flexible boundary algorithms for 2D and 3D DEM simulations are proposed. The new algorithms are computationally efficient and easy to implement. Moreover, both horizontal and vertical component of confining pressure are considered in the 2D and 3D algorithms, which can ensure that the directions of confining pressure are always perpendicular to the specimen surfaces. Furthermore, the boundaries are continuous and closed in the new algorithms, which can prevent the escape of particles from the specimens. The effectiveness of the proposed algorithms is validated by biaxial and triaxial simulations of granular materials. The results show that the algorithms allow the boundaries to deform non-uniformly on the premise of maintaining high control accuracy of confining pressure. Meanwhile, the influences of different lateral boundary conditions on the numerical results are discussed. It is indicated that the flexible boundary is more appropriate for the models with large strain or significant localization than rigid boundary.
An arbitrary representation of an urban drainage sewer system was devised using a geographic information system (GIS) tool in order to calculate the surface and subsurface flow interaction for simulating urban flood. The proposed methodology is a mean to supplement the unavailability of systematized drainage system using high-resolution digital elevation(DEM) data in under-developed countries. A modified DEM was also developed to represent the flood propagation through buildings and road system from digital surface models (DSM) and barely visible streams in digital terrain models (DTM). The manhole, sewer pipe and storm drain parameters are obtained through field validation and followed the guidelines from the Plumbing law of the Philippines. The flow discharge from surface to the devised sewer pipes through the storm drains are calculated. The resulting flood simulation using the modified DEM was validated using the observed flood inundation during a rainfall event. The proposed methodology for constructing a hypothetical drainage system allows parameter adjustments such as size, elevation, location, slope, etc. which permits the flood depth prediction for variable factors the Plumbing law. The research can therefore be employed to simulate urban flood forecasts that can be utilized from traffic advisories to early warning procedures during extreme rainfall events.
This paper presents the development of 2-dimensional discrete element algorithm to generate circle and line elements for the simulation of the ballast and sleeper in railway. An example of randomly distributed circle elements show a good applicability of this algorithm for the modeling of the behaviors of ballast. The output about unbalaned force, particle velocity, and total energy conservation from the code is evaluated to check if the calculation is conducted properly.
DEM(digital elevation map) is a very useful information in various applications. In this paper, we have studied on the terrain matching algorithm using the DEM, which was proposed by Rodriguez and Aggarwal(1990) for an aircraft navigation system. We evaluated its performance using syntactic images. Cliff maps and critical points are used for the reduction of computation time and information size to be processed. The computer simulation shows that though the computational complexity is high, the technique is efficient even to noisy images.
최근 기후변화에 의한 기상이변이 발생하고 국지적 집중호우로 인한 홍수피해가 심각하게 증가하고 있다. 이러한 피해를 경감하기 위한 방법으로 정확한 홍수유출량 예측을 통한 홍수예경보 구축이 필요시 된다. 정확한 홍수유출량 예측을 위해 수문기상학적 요소와 특성인자들의 정확한 상호 연관성 규명과 공간적 변동성 해석은 강우-유출 모형에서 발생하는 불확실성을 감소시키는데 중요한 요소로 작용하게 된다. 본 연구에서는 정확한 홍수유출량을 산정하기 위한 강우-유출모형을 이용한 입력자료의 해상도에 따른 불확실성을 감소시키기 위해 강우격자 해상도와 지형인자 격자 해상도에 따라 강우-유출모형이 어떻게 반응하는지 분석하였다. 분포형 강우-유출 모형인 GRM 모형을 이용하여 내성천 및 감천 유역을 대상으로 이벤트를 산정하여 홍수유출 모의 및 검증을 실시하였다. GRM 모형 구성을 위한 입력자료(강우, DEM, 토지이용도, 토양도)의 해상도 격자크기는 500m 격자크기를 기본으로 각각 1 km, 2 km, 5 km, 10 km, 12 km 격자크기의 지형자료를 사용하여 유출모의를 실시하고 유출량 변화를 모의하였다. 입력자료별 모의결과로 DEM의 분석결과는 모든 시험유역에서 공통적으로 DEM의 격자크기가 증가할수록 첨두유량과 총유출량이 일정하게 감소하는 경향을 나타내고 있다. 나머지 입력자료로 토지이용 및 토양도에 격자크기에 따른 모의결과는 DEM과는 상반되게 일정한 경향성을 나타나지 않는 것으로 분석되었다. 특히 일정한 경향성이 나타나는 DEM의 분석결과는 DEM의 격자크기가 증가할수록 수평거리가 증가하여 경사도는 감소하는 특징으로 인해 나타나는 결과인 것으로 판단된다.
최근 도시화 및 기후변화로 인한 집중호우가 빈번히 발생하고 있으며, 이로 인해 도시지역의 침수발생 위험도가 커지고 있다. 도시지역은 도로, 주택가, 지하시설 등 다양한 지형지물로 구성되어 있으며, 상세한 지형을 고려하지 못한 침수해석은 침수예상범위와 침수심을 제대로 표현하지 못한 결과를 도출할 수 있다. 특히, 인구와 자산이 밀집한 도심지에 대한 침수해석의 오류는 침수대책의 수립 및 재난대응에 큰 문제를 야기하여 인명과 재산피해로 이어질 수 있다. 도시지역 침수해석은 크게 관망흐름에 대한 해석과 지표면 범람해석 과정으로 구분되며, 각각의 해석과정상 정확도가 침수해석의 정확도에 영향을 미치게 된다. 이에 본 연구에서는 도시지역 침수해석 과정 중 지표면 표고자료의 정확도가 침수해석에 미치는 영향에 대한 평가를 위해 10m급 DEM, LiDAR 자료, 1:1,000 수치지도를 바탕으로 표고자료별 정량적인 침수예측결과를 검토하였다. 검토대상지역은 도림천 유역내 대림, 신림3, 신림4 배수분구로, 2010년 호우에 따른 침수모의를 XP-SWMM 모형으로 수행하였다. 모의결과, 10m DEM의 경우 표고자료의 오차로 인해 1m 이상 침수심이 발생되는 고위험지역에 대한 표현이 적절히 이뤄지지 못했으며, 특히 일부 월류가 발생하는 맨홀에 대해서는 지표면 침수가 발생하지 않는 것으로 나타났다. 따라서, 도시지역의 범람해석시 지형자료의 정확도는 중요한 요소가 되며, 10m DEM을 이용하는 경우는 신중을 기하여야 함을 알 수 있었다.
본 연구는 항공사진을 이용 3차원 도로설계 시뮬레이션을 적용하는데 그 목적이 있다. 기존의 수치지도를 이용한 도로설계 방법대신 수치지도에서 정확히 나타나지 않는 지형과 지물을 수치항공사진을 이용하여 3차원 도로설계에 적용하였다. 먼저 항공사진을 이용해서 정사사진을 만들고 DEM을 추출하여 수치표고모델을 생성하였다. 그리고 실제 평면 설계에 쓰이는 좌표값을 3차원설계에 적용함으로서, 도로 노선 및 경관분석에 많은 도움이 될 것으로 보인다. 또한 Virtual GIS를 이용하므로 도시계획, 식물, 토양, 수로 또는 도로형태, 홍수계획 등 많은 인자들이 평가에 사용되며 이러한 노선설계기준에 따라서 3차원 시뮬레이션을 적용하여 그 효과를 검토하고자 한다. 본 논문에서는 구조물 3차원 설계에 관한 기초적인 연구를 시행하였으며, 3차원설계를 통해 의사결정시 효율적인 판단을 할 수 있었다. 향후, 환경 친화적 시공 및 설계에 대한 연구가 이루어져야 될 것으로 판단된다.
A pre/post processor program based GUI(Graphic User Interface) by using the MFC and OpenGL library in the Windows OS have been developed for the analysis of the passenger flow. Using this program, users are able to generate and modify the meshes of multi-storied subway station, set all the parameters for the solver, and obtain the results of the simulation such as transient passenger motions and passenger streak lines in 3-dimensional graphic view.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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