• 제목/요약/키워드: Image-based analysis

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MODIS 위성영상 기반 ESI 산정 및 ROC 분석을 활용한 농업가뭄평가 (Agricultural Drought Assessment Based on Evaporative Stress Index (ESI) Calculation using MODIS Satellite Image and ROC Analysis)

  • 윤동현;남원호;이희진;박종환;김대의
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.156-156
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    • 2020
  • 가뭄은 다른 자연재해에 비해 진행 속도가 느리고 발생 시작 시기가 명확하지 않다. 또한 피해지역이 광범위하다는 점에서 사회, 경제적 피해와 농업 생산 시스템 및 수확량 등 농업 전반에 걸쳐 직접적인 영향을 미치고 있다. 전지구적 기후변화로 인해 국내의 가뭄 발생빈도는 2000년 이후 증가하고 있으며, 가뭄의 정량적 분석은 선제적 가뭄 대응을 위해 필요하다. 현재 국내에서는 여러 유관기관에서 지상 관측 데이터를 활용하여 가뭄을 모니터링하고, 가뭄 공간 분포 지도를 제공하고 있다. 하지만 지상 관측 데이터를 통한 가뭄 분포 지도는 미계측 지역에 대한 데이터 취득이 어렵고, 지형학적 특성을 고려하지 못하는 한계점이 있다. 이러한 한계점을 보완하기 위해 수자원 및 재해 분야에서 위성영상이 활용되고 있다. 위성영상을 활용한 가뭄 판단 및 예측에는 정규식생지수 (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)가 사용되고 있으며, 식생지수는 가뭄 발생, 진행 등에 있어 즉각적인 반응이 어렵다는 단점이 있다. 본 연구에서는 잠재 증발산과 실제 증발산의 비를 이용해 산정된 위성영상 기반 가뭄 지수인 Evaporative Stress Index (ESI)를 활용하였다. NASA (National Aeronautics and Space Administration)에서 제공하는 ESI는 전지구를 대상으로 5km 해상도로 제공하고 있다. 하지만 국내 가뭄 판단을 위해서는 높은 해상도의 영상이 필요하며, 본 연구에서는 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 영상을 활용한 ESI의 산정을 통해 해상도의 문제를 개선하고자 한다. 산정한 500m 해상도의 ESI는 기존 5km 해상도의 ESI와 비교 검증하였으며, SPI 및 과거 가뭄 발생 현황 자료를 근거로 ROC (Receiver Operating Characteristics) 분석을 통해 시군 단위 농업가뭄평가의 적용성을 확인하고 한다.

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3차원 입자 영상 유속계를 기반으로 한 경계층 내 난류 흐름이 유사에 미치는 영향에 대한 연구 (Effect of turbulent motions within the boundary layer on the sediment transport based on the three-dimensional particle image velocimetry)

  • 박형철;황진환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.24-24
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    • 2021
  • 자연하천 바닥 경계층 내에서는 복잡한 난류 구조가 형성되며 이들은 하상에 강한 모멘텀을 전달한다. 바닥 부근에 분포하는 유사 입자들은 경계층 내에서 발생한 난류 흐름으로부터 모멘텀을 전달받아 소류사 혹은 부유사 형태로 이송되게 되며, 이러한 유사 이송 과정을 역학적으로 설명하기 위해서는 경계층 내 유체 흐름에 대한 이해가 선행되어야한다. 경계층 내 난류 흐름 특성이 유사 입자의 움직임에 미치는 영향에 대해 분석하기 위해서는 바닥 경계층 내 고해상도 유속 자료와 유사 움직임을 동시에 포착할 수 있는 기술이 요구된다. 하지만 현재까지 수행된 대부분의 선행 연구들은 점 유속을 측정할 수 있는 음파 도플러 유속계 (Acoustic Doppler Velocimetry) 혹은 2차원 입자 영상 유속계를 활용하였으며, 이들은 복잡한 3차원 난류 흐름 특성을 분석하기에는 한계가 있다. 본 연구의 목적은 실험실 실험을 통해 바닥 경계층 내 3차원 난류 흐름이 유사 이송에 미치는 영향에 대해 조사하는 것이다. 본 연구에서는 유사 주변에서의 고해상도 3차원 흐름 유동장 및 순간적인 유사 움직임에 대해서는 합성 개구 (synthetic aperture) 기반의 3차원 입자 영상 유속계 및 입자 추적 유속계를 활용하여 취득하였다. 취득된 흐름 유동장을 기반으로 레이놀즈 전단응력을 산정하였으며 이를 통해 유체가 하상에 미치는 모멘텀의 크기를 파악하였다. 복잡한 난류 흐름 구조에 대해서는 팔분원 분석 (octant analysis)을 통해 구분했으며, 유사가 움직이는 순간의 유속장을 기반으로 유사 이송을 발생시키는 지배적인 난류 흐름 특성에 대해 규명하였다. 본 연구는 바닥 경계층 내 복잡한 3차원 난류 흐름과 유사 입자의 움직임을 동시에 분석함으로써 기존에 수행되어왔던 선행 연구들의 한계점을 극복하고 보다 명확한 유사 이송의 발생 원인에 대해 분석했다는 점에 의의가 있다.

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아이폰 사용자의 감성경험디자인 유형 분석 - Q 방법론을 중심으로 - (Analysis of the Emotional experience design types of iPhone users - Focused on Q-methodology -)

  • 이영주;이호은
    • 커뮤니케이션디자인학연구
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    • 제38권
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    • pp.312-320
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    • 2012
  • 본 연구는 아이폰을 선호하는 사용자의 감성경험디자인 요소의 주관적 관점을 밝히는데 초점을 두었으며 주관성 연구를 위해 Q 방법론을 통해 4개의 유형을 발견할 수 있었다. 제 1 유형은 사용편의성 추구 유형으로 아이폰에 대한 충분한 사용적 이해가 있는 개인의 사용행태에 따른 기능, 이해의 용이성, 물리적 느낌, 사용성 모두를 중요하게 생각하는 사람들로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 제 2 유형은 심미성 추구 유형으로 제품의 시각적인 정보에 의한 직관적이고 주관적인 심미적 인상을 중요하시는 유형을 구분되었다. 제 3 유형은 차별적 감성 추구 유형으로 자기 이미지나 자기가 소유한 제품을 통해 다른 이에게 전달하고자 하는 메시지를 중요하게 여기는 유형이며 제 4 유형은 아이폰에 대한 적극적이며 절대적인 선호도를 가지고 있는 유형으로 파악되었다.

장소성 강화를 위한 무섬별리문학관 공간스토리텔링 방안 연구 (A Study on the Storytelling Method of Muesom Byeolli Literature Museum to Enhance the Placeness)

  • 이경숙;권기창
    • 지역과문화
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    • 제6권1호
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    • pp.29-56
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 무섬마을을 무섬별리문학관으로 공간스토리텔링하는 것이다. 지역문학관의 중요성을 인식하고 무섬마을의 장소성 강화를 위해 닫힌 공간의 문학관이 아닌 열린 공간의 무섬별리문학관을 제시하였다. 이를 위해 무섬마을을 분석하고, 그 가치와 의미를 살폈다. 이론적 고찰과 연구 대상의 분석에 따라 무섬별리문학관의 공간을 구성하여, 조지훈과 관련된 이야기로 방문객이 장소감을 느끼고, 장소성으로 이야기를 완성해가는 주체가 되도록 하였다. 이를 위해 연인의 공간, 사유의 공간, 배려의 공간, 치유의 공간으로 구성하고, 사랑, 마을, 밥상, 유희로 공간을 스토리텔링하여 문학콘텐츠와 문학작품 배경인 마을의 공간을 극대화하였다. 이는 지역의 이미지 제고와 브랜드 가치를 높이기에 좋은 자연과 문화, 문학이 융합된 복합문화공간이 될 것이다.

관심 영역 설정에 따른 Gates법 토리여과율의 유효성 평가 (Evaluation of Validity Glomerular Filtration Rate Measured by Gates Method according Region of Interest)

  • 박수영;안성민
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제46권5호
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    • pp.417-425
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    • 2023
  • The glomerular filtration rate (GFR) has been the subject of much research as a key indicator for diagnosing, treating, and monitoring kidney function. The gamma camera method (Gates method) is simple and allows simultaneous acquisition of GFR and renal scintigraphy for each kidney, however its accuracy is inferior. This study aimed to investigate changes in GFR depending on how region of interest (ROI) are set up, which is one of many factors influencing accuracy. GFR was calculated by setting the ROI for each phase of the image acquisition time (Gates-1: 0~1 minutes, Gates-2: 1~3 minutes, Gates-3: 3~27 minutes), and statistical significance was verified based on probability value 0.05 through ANOVA analysis. While there was no statistically significant difference among results from Gates-1, 2, 3 (p=0.481>0.05), overall results from the Gates method tended to overestimate compared to those from the multiple blood sampling-dual exponential (MBSDE) method. When comparing averages between phases, results from Gates-2 were most similar to those from the MBSDE method. Moreover, paired t-test p-values between MBSDE method and phases were as follows Gates-1: 0.021 (p<0.05), Gates-2: 0.280 (p>0.05), and Gates-3: 0.164 (p>0.05) indicating that only Gates-1 had statistically significant differences compared with MBSDE method. Thus, setting ROI around 2~3 minutes is calculated can aid in accurately determining GFR when Gates Method.

위성영상을 활용한 2023년 소양호 녹조 현상 관측 및 분석 (Observation and Analysis of Green Algae Phenomenon in Soyang-ho in 2023 Using Satellite Images)

  • 박성재;이슬기;;박은석;이창욱
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권5_1호
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    • pp.683-693
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    • 2023
  • 본 연구에서는 1973년 완공된 소양호에 처음으로 발생한 녹조현상에 대하여 위성영상을 사용하여 분석하였다. 연구자료는 2023년 7월부터 약 2개월간의 광학영상 13장을 사용하였으며, 소양호에 발생한 녹조의 면적을 산출하였다. 정확한 녹조 발생 면적을 산출하기 위하여 support vector machine 알고리즘 기반으로 영상분류를 수행하였다. 그 결과 소양호의 녹조는 녹조 발생을 유발하게 한 불순물이 유입된 지점을 중심으로 발생하였다. 2023년 8월 태풍 카눈의 효과로 일시적으로 감소하는 듯 보였으나 지속된 더위로 인해 다시 녹조가 증가하였다. 본 연구결과는 소양호는 수도권 주요 수원지 중 하나로 반복적인 녹조 발생을 대비해야 하는 점을 시사한다.

A new formulation of cracking in concrete structures based on lumped damage mechanics

  • Daniel V.C. Teles;Rafael N. Cunha;Ricardo A. Picon;David L.N.F. Amorim;Yongtao Bai;Sergio P.B. Proenca;Julio Florez-Lopez
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제88권5호
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    • pp.451-462
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    • 2023
  • Lumped Damage Mechanics (LDM) is a theory proposed in the late eighties, which assumes that structural collapse may be analyzed as a two-phase phenomenon. In the first (pre-localization) stage, energy dissipation is a continuous process and it may be modelled by means of the classic versions of the theory of plasticity or Continuum Damage Mechanics (CDM). The second, post-localization, phase can be modelled assuming that energy dissipation is lumped in zones of zero volume: inelastic hinges, hinge lines or localization surfaces. This paper proposes a new LDM formulation for cracking in concrete structures in tension. It also describes its numerical implementation in conventional finite element programs. The results of three numerical simulations of experimental tests reported in the literature are presented. They correspond to plain and fiber-reinforced concrete specimens. A fourth simulation describes also the experimental results of a new test using the digital image correlation technique. These numerical simulations are also compared with the ones obtained using conventional Cohesive Fracture Mechanics (CFM). It is then shown that LDM conserves the advantages of both, CDM and CFM, while overcoming their drawbacks.

Analysis of the Influence of Atmospheric Turbulence on the Ground Calibration of a Star Sensor

  • Xian Ren;Lingyun Wang;Guangxi Li;Bo Cui
    • Current Optics and Photonics
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    • 제8권1호
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    • pp.38-44
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    • 2024
  • Under the influence of atmospheric turbulence, a star's point image will shake back and forth erratically, and after exposure the originally small star point will spread into a huge spot, which will affect the ground calibration of the star sensor. To analyze the impact of atmospheric turbulence on the positioning accuracy of the star's center of mass, this paper simulates the atmospheric turbulence phase screen using a method based on a sparse spectrum. It is added to the static-star-simulation device to study the transmission characteristics of atmospheric turbulence in star-point simulation, and to analyze the changes in star points under different atmospheric refractive-index structural constants. The simulation results show that the structure function of the atmospheric turbulence phase screen simulated by the sparse spectral method has an average error of 6.8% compared to the theoretical value, while the classical Fourier-transform method can have an error of up to 23% at low frequencies. By including a simulation in which the phase screen would cause errors in the center-of-mass position of the star point, 100 consecutive images are selected and the average drift variance is obtained for each turbulence scenario; The stronger the turbulence, the larger the drift variance. This study can provide a basis for subsequent improvement of the ground-calibration accuracy of a star sensitizer, and for analyzing and evaluating the effect of atmospheric turbulence on the beam.

Designing Dataset for Artificial Intelligence Learning for Cold Sea Fish Farming

  • Sung-Hyun KIM;Seongtak OH;Sangwon LEE
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제12권4호
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    • pp.208-216
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    • 2023
  • The purpose of our study is to design datasets for Artificial Intelligence learning for cold sea fish farming. Salmon is considered one of the most popular fish species among men and women of all ages, but most supplies depend on imports. Recently, salmon farming, which is rapidly emerging as a specialized industry in Gangwon-do, has attracted attention. Therefore, in order to successfully develop salmon farming, the need to systematically build data related to salmon and salmon farming and use it to develop aquaculture techniques is raised. Meanwhile, the catch of pollack continues to decrease. Efforts should be made to improve the major factors affecting pollack survival based on data, as well as increasing the discharge volume for resource recovery. To this end, it is necessary to systematically collect and analyze data related to pollack catch and ecology to prepare a sustainable resource management strategy. Image data was obtained using CCTV and underwater cameras to establish an intelligent aquaculture strategy for salmon and pollock, which are considered representative fish species in Gangwon-do. Using these data, we built learning data suitable for AI analysis and prediction. Such data construction can be used to develop models for predicting the growth of salmon and pollack, and to develop algorithms for AI services that can predict water temperature, one of the key variables that determine the survival rate of pollack. This in turn will enable intelligent aquaculture and resource management taking into account the ecological characteristics of fish species. These studies look forward to achievements on an important level for sustainable fisheries and fisheries resource management.

딥러닝을 이용한 창상 분할 알고리즘 (Development of wound segmentation deep learning algorithm)

  • 강현영;허연우;전재준;정승원;김지예;박성빈
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.90-94
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    • 2024
  • Diagnosing wounds presents a significant challenge in clinical settings due to its complexity and the subjective assessments by clinicians. Wound deep learning algorithms quantitatively assess wounds, overcoming these challenges. However, a limitation in existing research is reliance on specific datasets. To address this limitation, we created a comprehensive dataset by combining open dataset with self-produced dataset to enhance clinical applicability. In the annotation process, machine learning based on Gradient Vector Flow (GVF) was utilized to improve objectivity and efficiency over time. Furthermore, the deep learning model was equipped U-net with residual blocks. Significant improvements were observed using the input dataset with images cropped to contain only the wound region of interest (ROI), as opposed to original sized dataset. As a result, the Dice score remarkably increased from 0.80 using the original dataset to 0.89 using the wound ROI crop dataset. This study highlights the need for diverse research using comprehensive datasets. In future study, we aim to further enhance and diversify our dataset to encompass different environments and ethnicities.