• 제목/요약/키워드: Spatial error model

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An Improved Analysis Model for the Ultimate Behavior of Unbonded Prestressed Concrete

  • 조태준;김명한
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.149-157
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    • 2017
  • An innovative analysis method is proposed in this paper for the determination of ultimate resistance of prestressed concrete beams. The proposed method can be applied to simply supported or continuous beams in a unified manner whether structure and external loads are symmetric or not. Through the iterative nonlinear strain compatibility solutions, this method can also be applied to the non-prismatic section/un-symmetrical composite structures under moving load. The conventional studies have used the failure criteria when the strain of concrete reaches 0.003. However compared with bonded case, the value of strain in the reinforcement is much smaller than bonded case, thus, unbonded prestressed cases show compressive failure mode. It is shown that the proposed method gives acceptable results within 5% error compared with the prior experimental results. It can be shown that the proposed method can reach the solution much faster than typical three-dimensional finite element analysis for the same problem. This method is applicable to the existing unbonded prestressed members where deterioration has occurred leading to the reduced ultimate resistance or safety. In all, the proposed procedure can be applied to the design and analysis of newly constructed structures, as well as the risk assessment of rehabilitated structures.

Application of the Empirical Orthogonal Functions on the GRACE Spherical Harmonic Solutions

  • Eom, Jooyoung;Seo, Ki-Weon
    • 한국지구과학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.473-482
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    • 2018
  • During the period of 2002 to 2017, the Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE) had observed time-varying gravity changes with unprecedented accuracy. The GRACE science data centers provide the monthly gravity solutions after removing the sub-monthly mass fluctuation using geophysical models. However, model misfit makes the solutions to be contaminated by aliasing errors, which exhibits peculiar north-south stripes. Two conventional filters are used to reduce the errors, but signals with similar spatial patterns to the errors are also removed during the filtering procedure. This would be particularly problematic for estimating the ice mass changes in Western Antarctic Ice Sheet (WAIS) and Antarctic Peninsula (AP) due to their similar spatial pattern to the elongated north-south direction. In this study, we introduce an alternative filter to remove aliasing errors using the Empirical Orthogonal Functions (EOF) analysis. EOF can decompose data into different modes, and thus is useful to separate signals from noise. Therefore, the aliasing errors are effectively suppressed through EOF method. In particular, the month-to-month mass changes in WAIS and AP, which have been significantly contaminated by aliasing errors, can be recovered using EOF method.

Dynamic deflection monitoring method for long-span cable-stayed bridge based on bi-directional long short-term memory neural network

  • Yi-Fan Li;Wen-Yu He;Wei-Xin Ren;Gang Liu;Hai-Peng Sun
    • Smart Structures and Systems
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    • 제32권5호
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    • pp.297-308
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    • 2023
  • Dynamic deflection is important for evaluating the performance of a long-span cable-stayed bridge, and its continuous measurement is still cumbersome. This study proposes a dynamic deflection monitoring method for cable-stayed bridge based on Bi-directional Long Short-term Memory (BiLSTM) neural network taking advantages of the characteristics of spatial variation of cable acceleration response (CAR) and main girder deflection response (MGDR). Firstly, the relationship between the spatial and temporal variation of the CAR and the MGDR is described based on the geometric deformation of the bridge. Then a data-driven relational model based on BiLSTM neural network is established using CAR and MGDR data, and it is further used to monitor the MGDR via measuring the CAR. Finally, numerical simulations and field test are conducted to verify the proposed method. The root mean squared error (RMSE) of the numerical simulations are less than 4 while the RMSE of the field test is 1.5782, which indicate that it provides a cost-effective and convenient method for real-time deflection monitoring of cable-stayed bridges.

GEMS 영상과 기계학습을 이용한 산불 연기 탐지 (Detection of Wildfire Smoke Plumes Using GEMS Images and Machine Learning)

  • 정예민;김서연;김승연;유정아;이동원;이양원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권5_3호
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    • pp.967-977
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    • 2022
  • 산불의 발생과 강도는 기후 변화로 인하여 증가하고 있다. 산불 연기에 의한 배출가스 대기질과 온실 효과에 영향을 미치는 주요 원인 중 하나로 인식되고 있다. 산불 연기의 효과적인 탐지를 위해서는 위성 산출물과 기계학습의 활용이 필수적이다. 현재까지 산불 연기 탐지에 대한 연구는 구름 식별의 어려움 및 모호한 경계 기준 등으로 인한 어려움이 존재하였다. 본 연구는 우리나라 환경위성 센서인 Geostationary Environment Monitoring Spectrometer (GEMS)의 Level 1, Level 2 자료와 기계학습을 이용한 산불 연기 탐지를 목적으로 한다. 2022년 3월 강원도 산불을 사례로 선정하여 산불 연기 레이블 영상을 생성하고, 랜덤 포레스트 모델에 GEMS Level 1 및 Level 2 자료를 투입하여 연기 픽셀 분류 모델링을 수행하였다. 훈련된 모델에서 입력변수의 중요도는 Aerosol Optical Depth (AOD), 380 nm 및 340 nm의 복사휘도 차, Ultra-Violet Aerosol Index (UVAI), Visible Aerosol Index (VisAI), Single Scattering Albedo (SSA), 포름알데히드, 이산화질소, 380 nm 복사휘도, 340 nm 복사휘도의 순서로 나타났다. 또한 2,704개 픽셀에 대한 산불 연기 확률(0≤p≤1) 추정에서 Mean Bias Error (MBE)는 -0.002, Mean Absolute Error (MAE)는 0.026, Root Mean Square Error (RMSE)는 0.087, Correlation Coefficient (CC)는 0.981의 정확도를 보였다.

예인수조용 스테레오스코픽 입자영상유속계 시스템의 불확실성 해석 (Uncertainty Assessment of a Towed Underwater Stereoscopic PIV System)

  • 서정화;설동명;한범우;유극상;임태구;박성택;이신형
    • 대한조선학회논문집
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    • 제51권4호
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    • pp.311-320
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    • 2014
  • Test uncertainty of a towed underwater Stereoscopic Particle Image Velocimetry (SPIV) system was assessed in a towing tank. To estimate the systematic error and random error of mean velocity and turbulence properties measurement, velocity field of uniform flow was measured. Total uncertainty of the axial component of mean velocity was 1.45% of the uniform flow speed and total uncertainty of turbulence properties was 3.03%. Besides, variation of particle displacement was applied to identify the change of error distribution. In results for variation of particle displacement, the error rapidly increases with particle movement under one pixel. In addition, a nominal wake of a model ship was measured and compared with existing experimental data by five-hole Pitot tubes, Pitot-static tube, and hot wire anemometer. For mean velocity, small local vortex was identified with high spatial resolution of SPIV, but has serious disagreement in local maxima of turbulence properties due to limited sampling rate.

수신 신호 대 잡음비에 기반한 안테나 셔플링을 적용 DSTTD 시스템 (An Antenna Shuffling Scheme for DSTTD System Based on Post-processing Signal to Noise Ratio)

  • 정성헌;심세준;이충용;윤대희
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권1호`
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    • pp.75-80
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    • 2005
  • 본 논문에서는 Double Space-Time Transmit Diversity(DSTTD) 시스템의 수신 오차 확률(bit error rate; BER)에 효율적인 shuffling pattern 결정 알고리즘을 제안한다. 기존 shuffling pattern 결정 알고리즘이 채널 상관도를 측정해서 상관도를 최소화하는 기법인 반면, 본 기법은 수신안테나별 최소 수신 신호 대 잡음비(signal to noise ratio; SNR)를 최대화하는 shuffling pattern을 결정하는 기법이다. 제안된 기법은 수신 오차 확률에 직접적인 영향을 주는 수신 신호 대 잡음비로부터 pattern을 결정하므로, 기존 기법에 비해서 향상된 수신 오차 확률을 보여준다. Monte Carlo 모의 실험을 통해 제안된 기법의 성능을 살펴보면, 강한 상관도를 갖는 단일 클러스터 채널 모델에서 제안된 shuffling pattern 결정 알고리즘을 이용한 DSTTD 시스템이 10/sup -3/오차 확률에 대해서 기존 기법에 비해 3 dB 수신 신호 대 잡음비의 향상이 있음을 알 수 있었다.

공간 상관성을 고려한 서울시 택시통행의 영향요인 분석 (Identifying Key Factors to Affect Taxi Travel Considering Spatial Dependence: A Case Study for Seoul)

  • 이향숙;김지윤;추상호;장진영;최성택
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.64-78
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    • 2019
  • 본 논문은 공간 상관성을 고려하여 서울의 택시통행에 영향을 미치는 요인을 분석한 것으로 택시의 GPS 자료를 이용하였다. 먼저 이들 자료를 이용하여 택시통행의 평균 통행시간, 평균 통행거리, 시공간적 분포 등의 통행특성을 분석하였다. 분석결과, 상당수의 택시통행이 평일 오전 첨두(8-9시)와 심야(0-1시) 시간대에 집중하는 것으로 나타났으며, 평균 통행거리와 통행시간은 각각 5.9km와 13분으로 나타났다. 이는 택시가 주로 단거리 통행수단이나 심야에 대중교통의 대체수단으로 활용되고 있음을 보여주고 있다. 다음으로 Moran's I 검정을 통해 교통존 기반의 택시통행들이 공간적으로 상관성이 있음을 규명하였다. 따라서 이를 고려한 택시통행에 대한 공간회귀모형(공간시차모형과 공간오차모형)을 추정하였으며, 인구사회 변수(가구수, 고령자수, 여성인구비, 자동차대수 등), 교통서비스 변수(지하철역수, 버스 정류장수 등), 토지이용 변수(인구밀도, 고용밀도, 주거면적 등) 등을 독립변수로 고려하였다. 모형분석 결과 이들 변수들이 통계적으로 유의하게 택시통행에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

도심 인구구심력의 유효범위 변동성 측정 (Variability in the Effective Spatial Range of the Population Centripetal Force of CBD)

  • 남광우;강인주;임두현
    • 한국지리정보학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.120-131
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    • 2009
  • 본 연구는 다핵구조를 형성하고 있는 대도시의 도시공간구조 진단을 위해 도심 및 부도심의 인구분포상의 구심력 및 유효범위의 변동성을 측정하였다. 이를 위해 부산광역시를 대상으로 1995년부터 2005년까지 5년 간격으로 도심 및 부도심의 인구구심력의 유효범위 변화를 측정하고자 5km 단위로 범위를 확장하여 인구밀도함수 중 음지수함수를 활용한 결정계수 값의 변동성을 분석하였다. 이를 통해 인구분포에 대한 공간적 영향권역의 변동성을 파악하여 도심 및 부도심의 생성, 성장, 쇠퇴 등의 진행과정에 따른 각 과정별 도심 및 부도심의 인구구심력의 유효범위와 도심 및 부도심간의 충돌과정에서의 유효범위 변화과정을 분석하였다. 분석결과를 요약하면 중앙동은 지속적인 결정계수의 감소를 보이고 있으며 서면(부전동)은 설명력이 큰 변화없이 유지되고 있는 것으로 나타났다. 도심으로부터 5km씩 거리를 늘려 인구밀도함수를 적용한 경우에도 부전동의 경우는 10km이후부터 중앙동은 15km구간 이후부터 대체로 증가하였다. 전체적으로는 부산의 인구가 감소추세임에도 불구하고 지속적인 분산화 단계인 것으로 나타나 보다 효율적인 도시공간구조를 형성하기 위해 도심 및 부도심지역의 도심기능강화와 인접지역의 양호한 주거지역 공급이 필요한 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 도시공간구조의 변동성이 갖는 구체적인 공간적 차원의 정보를 제시하여 효율적 공간구조의 재편을 위한 정책적 접근의 기초자료로의 활용이 기대된다.

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Effect of Nonuniform Vertical Grid on the Accuracy of Two-Dimensional Transport Model

  • Lee, Chung-Hui;Cheong, Hyeong-Bin;Kim, Hyun-Ju;Kang, Hyun-Gyu
    • 한국지구과학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.317-326
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    • 2018
  • Effect of the nonuniform grid on the two-dimensional transport equation was investigated in terms of theoretical analysis and finite difference method (FDM). The nonuniform grid having a typical structure of the numerical weather forecast model was incorporated in the vertical direction, while the uniform grid was used in the zonal direction. The staggered and non-staggered grid were placed in the vertical and zonal direction, respectively. Time stepping was performed with the third-order Runge Kutta scheme. An error analysis of the spatial discretization on the nonuniform grid was carried out, which indicated that the combined effect of the nonuniform grid and advection velocity produced either numerical diffusion or numerical adverse-diffusion. An analytic function is used for the quantitative evaluation of the errors associated with the discretized transport equation. Numerical experiments with the non-uniformity of vertical grid were found to support the analysis.

Locally Initiating Line-Based Object Association in Large Scale Multiple Cameras Environment

  • Cho, Shung-Han;Nam, Yun-Young;Hong, Sang-Jin;Cho, We-Duke
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제4권3호
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    • pp.358-379
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    • 2010
  • Multiple object association is an important capability in visual surveillance system with multiple cameras. In this paper, we introduce locally initiating line-based object association with the parallel projection camera model, which can be applicable to the situation without the common (ground) plane. The parallel projection camera model supports the camera movement (i.e. panning, tilting and zooming) by using the simple table based compensation for non-ideal camera parameters. We propose the threshold distance based homographic line generation algorithm. This takes account of uncertain parameters such as transformation error, height uncertainty of objects and synchronization issue between cameras. Thus, the proposed algorithm associates multiple objects on demand in the surveillance system where the camera movement dynamically changes. We verify the proposed method with actual image frames. Finally, we discuss the strategy to improve the association performance by using the temporal and spatial redundancy.