• 제목/요약/키워드: Spatial information standard

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A Novel Image Segmentation Method Based on Improved Intuitionistic Fuzzy C-Means Clustering Algorithm

  • Kong, Jun;Hou, Jian;Jiang, Min;Sun, Jinhua
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권6호
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    • pp.3121-3143
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    • 2019
  • Segmentation plays an important role in the field of image processing and computer vision. Intuitionistic fuzzy C-means (IFCM) clustering algorithm emerged as an effective technique for image segmentation in recent years. However, standard fuzzy C-means (FCM) and IFCM algorithms are sensitive to noise and initial cluster centers, and they ignore the spatial relationship of pixels. In view of these shortcomings, an improved algorithm based on IFCM is proposed in this paper. Firstly, we propose a modified non-membership function to generate intuitionistic fuzzy set and a method of determining initial clustering centers based on grayscale features, they highlight the effect of uncertainty in intuitionistic fuzzy set and improve the robustness to noise. Secondly, an improved nonlinear kernel function is proposed to map data into kernel space to measure the distance between data and the cluster centers more accurately. Thirdly, the local spatial-gray information measure is introduced, which considers membership degree, gray features and spatial position information at the same time. Finally, we propose a new measure of intuitionistic fuzzy entropy, it takes into account fuzziness and intuition of intuitionistic fuzzy set. The experimental results show that compared with other IFCM based algorithms, the proposed algorithm has better segmentation and clustering performance.

GIS 및 공간통계를 활용한 낙동강 유역 수생태계의 건강성 평가 (Health Assessment of the Nakdong River Basin Aquatic Ecosystems Utilizing GIS and Spatial Statistics)

  • 조명희;심준석;이재안;장성현
    • 한국지리정보학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.174-189
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    • 2015
  • 본 연구는 낙동강 유역의 수생태계 건강성 조사지점에서 생물 및 서식환경, 수질에 대한 건강성을 조사 및 평가한 결과자료를 이용하여 공간정보로 재구축하고 공간분석기법을 활용하여 낙동강 유역의 수생태계 보전 및 복원 정책의 합리적인 의사결정을 지원하고 효율적인 관리방안을 제시하는데 목적이 있다. 낙동강 유역의 수생태계 건강성을 분석하기 위하여 250개 조사구간의 수생태계 건강성 조사 및 평가 결과자료를 각 지점별 위치정보를 기반으로 점형 자료로 구축하였다. 그리고 공간적인 분석기법의 적용을 위해 면형 자료로 재구축 할 필요성이 있으며, 이를 위해 Kriging 보간법(ArcGIS 10.1, Geostatistical Analysis)을 활용하여 공간적 영향력 및 트랜드를 분석하였고 면형 자료로 재구축 하였다. 이를 바탕으로 낙동강 유역 건강성의 공간분포 특성을 분석하기 위해 Hotspot(Getis-Ord Gi, $G^*_i$)과 LISA(Local Indicator of Spatial Association), 표준편차타원체(Standard deviational ellipse) 분석을 활용하였다. Hotspot 분석 결과 생물지수(TDI, BMI, FAI)의 Hotspot 유역은 안동댐 상류, 왕피천, 임하댐 유역으로 생물지수의 건강성 등급이 양호한 것으로 분석되었으며, Coldspot 유역은 낙동강 남해, 낙동강 하구, 수영강 등의 유역으로 나타났다. LISA 분석 결과 이례지역은 가화천, 합천댐 상류, 영강 상류 유역으로 분석되었으며 이 지역은 생물 건강성 지수가 높은 유역이지만 주변 유역의 건강성이 낮아 수생태계 건강성에 대한 관리가 필요한 유역으로 분석되었다. 이화학적 요인(BOD)의 Hotspot 유역은 낙동강하류 유역과 수영강, 회야강, 낙동강남해 유역으로 나타났으며, Coldspot 유역은 안동댐, 임하댐, 영강 등 낙동강 지류의 상류 유역으로 분석되었다. 서식 및 수변환경(HRI)요인의 Hotspot과 LISA 분석결과 요인별 Hotspot과 Coldspot이 다르게 분석되었으나 일반적으로 낙동강 상류, 안동댐, 임하댐, 합천댐 유역 등 낙동강 본류와 지류의 상류 유역 서식 및 수변환경 건강성이 좋은 것으로 분석되었다. 서식 및 수변환경 요인이 Coldspot으로 나타난 유역들은 생물지수와 이화학적 요인의 건강성 지수도 낮게 나타나 서식 및 수변환경의 관리가 필요한 유역으로 판단할 수 있다. 표준편차타원체로 분석한 시계열 분석결과 생물과 서식 및 수변환경에 의한 수생태계 건강성이 좋은 지역이 점점 북쪽으로 이동하는 경향을 나타내고 있으며 BOD 결과는 조사년도에 따라 방향과 집중도가 각각 다르게 나타나는 것으로 분석되었다. 이러한 수생태계 건강성 분석 결과는 조사지점별 건강성 관리정보뿐만 아니라 향후 공간정보 기술기반 수환경 연구와 실무연구진을 위한 집수구역 단위 수생태계를 관리할 수 있는 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

북극해 지역의 위성 기반 복사 에너지 산출물의 비교 분석 (Comparative Analysis of Radiative Flux Based on Satellite over Arctic)

  • 서민지;이은경;이경상;최성원;진동현;성노훈;한현경;김현철;한경수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권6_2호
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    • pp.1193-1202
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    • 2018
  • 북극의 장기간 기후 변화 관측을 위해서는 에너지 수지를 정량적으로 파악하는 것이 중요하다. 에너지 수지를 정량적으로 파악하기 위해서 고품질의 장기간 복사 에너지 변수들이 필요하지만 대부분 위성 기반 복사 에너지 변수 자료들은 제공되는 기간이 짧아 자료들을 연계하여 사용해야한다. 자료를 연계해서 사용하기 위해서는 사용되는 자료의 차이를 정확하게 파악하고 일치시키는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 위성 기반 복사 에너지 자료인 Global Energy and Water Exchanges Project(GEWEX) 와 Clouds and the Earth's Radiant Energy System(CERES)를 비교 분석하여 자료 연계를 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 두 자료를 비교 분석한 결과 CERES자료를 기준으로 했을 때, GEWEX 자료가 과소 추정되었다. 또한 두 자료는 약 $3{\sim}25W/m^2$의 차이가 발생하였으며, 고위도 지역이거나 해빙지역일수록 두 자료의 차이가 더 증가하였다. 또한 두 자료의 월별 평균을 비교하였을 때는 하향 장파 복사 에너지를 제외한 나머지 변수들은 봄과 여름철에 $9.26{\sim}26.71W/m^2$의 높은 차이를 보였다. 본 연구 결과는 북극지역에서 CERES와 GEWEX 자료를 합성하거나 선택할 때 좋은 기준 자료로 사용 가능하다.

Low-Complexity and Low-Power MIMO Symbol Detector for Mobile Devices with Two TX/RX Antennas

  • Jang, Soohyun;Lee, Seongjoo;Jung, Yunho
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권2호
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    • pp.255-266
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    • 2015
  • In this paper, a low-complexity and low-power soft output multiple input multiple output (MIMO) symbol detector is proposed for mobile devices with two transmit and two receive antennas. The proposed symbol detector can support both the spatial multiplexing mode and spatial diversity mode in single hardware and shows the optimal maximum likelihood (ML) performance. By applying a multi-stage pipeline structure and using a complex multiplier based on the polar-coordinate, the complexity of the proposed architecture is dramatically decreased. Also, by applying a clock-gating scheme to the internal modules for MIMO modes, the power consumption is also reduced. The proposed symbol detector was designed using a hardware description language (HDL) and implemented using a 65nm CMOS standard cell library. With the proposed architecture, the proposed MIMO detector takes up an area of approximately $0.31mm^2$ with 183K equivalent gates and achieves a 150Mbps throughput. Also, the power estimation results show that the proposed MIMO detector can reduce the power consumption by a maximum of 85% for the various test cases.

NEMA NU2-2001을 이용한 PET-CT 스캐너의 물리적 특성평가 (Evaluation of Physical Characteristics of Discovery ST scanner Using NEMA NU2-2001 Standard)

  • 이병일
    • 통합자연과학논문집
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    • 제1권2호
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    • pp.79-83
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    • 2008
  • As a new standard for performance measurement, NEMA NU2-2001 was presented recently. In this study, I investigated the spatial resolution, sensitivity, scatter fraction, and noise equivalent count ratio (NECR) in order to know the information of physical characteristics and system performance of GE discovery ST using this new standard. Bismuth germinate crystals ($6{\times}6$ array, $6.3mm{\times}6.3mm{\times}30mm$) were used in discovery ST (energy window:375-650 keV, coincidence window:11.7 nsec). To measure the sensitivity, five aluminum sleeves (Data Spectrum Corp., Chapel Hill, NC., USA, thickness:1.25 mm)-NEMA sensitivity phantom- filled with F-18 solution were used. Successive measurements in 2D and 3D acquisition mode were made with a line source at the center of transaxial field of view and 10 cm off from the center until the count was over 500,000. Spatial resolution was estimated using a point source (F-18, 0.1 mCi) at different locations in the FOV. Scatter fraction and NECR was tested using a NEMA scatter phantom. Dynamic data were acquired for 7 half-lives using F-18 solution. And true to background ratio was averaged at last three frames when the random rate was as small as ignorable for the calculation of scatter fraction. We anticipate this overall evaluated results could be used for the quality assurance and optimized image acquisition for clinical research.

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매핑 규칙을 활용한 GML 3.0 엔코딩 시스템의 개발 (Development of a GML 3.0 Encoding System Using Mapping Rules)

  • 이용수;김동오;손훈수;한기준
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.27-38
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    • 2003
  • 최근 여러 분야에서 지리공간 정보의 활용이 증가함에 따라 기존에 각자 구축해 두었던 각종 지리 공간 정보를 개인.조직 나아가 사회 국가 간에 자유롭게 유통 및 활용하려는 요구가 증가되고 있다. 이를 위해 OGC에서는 다양한 분야의 지리공간 정보를 손쉽게 상호 운용하기 위해 이질적인 환경의 지리공간 정보를 XML로 엔코딩하여 다양한 분야에 사용 가능하도록 하는 GML 명세를 제시하였으며, ISO/TC 211에서도 GML을 채택하여 국제 표준으로 추진 중에 있다. 따라서, 본 논문에서는 지리공간 정보 상호 운용 방법인 GML 3.0을 분석하고, 엔코딩 과정을 좀더 간편하고 효율적으로 바꾸기 위해 엔코딩 방법을 정의하는 매핑 규칙을 작성하여 활용하였다. 마지막으로 공간 데이타베이스에 구축된 지리공간 정보를 GML 3.0 문서로 엔코딩 할 수 있도록 매핑 규칙을 활용한 GML 3.0 엔코딩 시스템을 설계 및 구현하였다. 특히, 본 논문에서는 엔코딩 시스템을 테스트하기 위해 공간 데이타베이스 시스템으로 ZEUS를 사용하였다.

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체계적인 공간정보표준 관리를 위한 정책개선 방안 연구 (A Study on Policy Improvement for the Systematic Management of the National Geospatial Standards)

  • 황병주;황정래;김병선
    • 지적과 국토정보
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    • 제46권2호
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    • pp.225-237
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    • 2016
  • 최근 들어 공간정보를 비롯하여 다양한 정보와 관련된 정책 동향은 개방과 공유로 변화하고 있다. 이러한 정책 동향에 맞춰서 개별 시스템에서 관리하는 공간정보를 체계적으로 공유하기 위해서는 공간정보표준을 반드시 준수해야 한다. 공간정보표준을 준수할 경우, 정보에 대한 접근성과 가독성, 정보처리 및 시스템 간의 상호운용성을 향상시킬 수 있다. 하지만 이러한 표준의 이점에도 불구하고, 공간정보표준에 대한 체계적인 관리가 이루어지지 않아 공간정보사업자들은 표준 적용에 많은 어려움을 겪고 있다. 따라서 본 연구에서는 국내외 표준 제정 현황을 조사하고, 국내 공간정보표준이 갖는 표준의 중복성, 버전 간 불일치, 유사 표준 제정 등의 문제점을 다각적으로 분석하여 이러한 문제점을 개선하기 위한 정책 방안을 제시하였다. 본 연구의 결과는 향후 국가공간정보체계에서 공간정보표준의 관리 운영, 조직 구성, 법제도 개선 등을 위한 기초 연구 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

정지장면의 연속 프레임 영상 간 통계에 기반한 영상분할 (Image Segmentation based on Statistics of Sequential Frame Imagery of a Static Scene)

  • 서수영;고인철
    • Spatial Information Research
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    • 제18권3호
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    • pp.73-83
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    • 2010
  • 본 연구는 정지장면의 연속영상간 각 픽셀위치에서 일어나는 통계적 특성을 활용하여 영상을 분할하는 기법을 제안한다. 공간정보의 획득과 분석에서 디지털 영상 처리 기법의 활용은 아주 중요한 의미를 가진다. 특히 디지털 영상의 영역 구분을 위해 다양한 영상 분할(image segmentation) 기법들이 활용되고 있다. 본 연구에서는 선행 연구한 연속프레임 영상의 분광학적 특성 분석의 결과를 바탕으로 연속 프레임 간 Randomness를 활용한 이미지 분할 방법을 제안하였다. 우선 연속 프레임 간 각 화소에 통계학적인 분석 방법을 적용하여 각 화소의 평균과 표준편차 값을 구하고, 이를 통하여 대상 영상에서 가장 신뢰할 만한 화소들을 찾아 씨앗 점(seed point)을 결정하였다. 그리고 이 씨앗 점들을 시작으로 이웃 화소 간 T-test를 실시하였으며, 이를 기반으로 영역 성장(region growing)의 개념을 적용하여 영상을 분할 할 수 있는 기법을 연구하였다. 제안방식의 성능을 검증하기 위하여 실험을 통하여 기존의 방식과 비교분석을 수행하였다. 이러한 실험의 결과 영상분할에서 영상의 단일 프레임을 활용한 것보다 연속 프레임을 활용한 경우가 유리함을 확인 할 수 있었다.

우편물량 규모에 따른 운영비용 기준의 무인화 대상우체국 선정에 관한 연구 (A Study on the Site Selection of Unmanned Post Office Considering the Operation Cost by the Mail Volume)

  • 최지영;이정훈
    • 경영과학
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    • 제33권3호
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    • pp.1-18
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    • 2016
  • Recently, ordinary mail is decreasing continuously by the development of ICT (Information and Communications Technology) including E-mail, messenger service, and etc. On the contrary, parcel post is increasing by the increase of online shopping, home shopping, and etc. Aside from these changes, the demand for various mail acceptance and delivery means is increasing with the increase of single households and dual-income couples. To overcome these environmental changes, Korea Post installs unmanned post offices which are composed of various unmanned mail acceptance and delivery postal systems. In this paper, we propose the methodological approach for the site selection of unmanned post office among the existing post offices and the installation standard of unmanned postal system considering the operation cost by the mail volume.

GSIS와 AHP법을 이용한 쓰레기 매립지 예비 평가 방법 (Preliminary Estimation of Waste Landfill Sites Using Geo-Spatial Information System and Analytic Hierarchy Process)

  • 양인태;김연준;최광식
    • 한국측량학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.59-66
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    • 1998
  • 생활 수준의 향상으로 환경의 질에 대한 주민들의 관심이 높아짐에 따라 쓰레기 매립지와 같은 환경 혐오시설의 부지 선정 문제가 사회 문제로 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 다량의 환경학적 정보를 저장, 관리, 분석, 표시할 수 있는 GSIS와 의사 결정 과정에서 사용될 수 있는 AHP를 이용하여 쓰레기 매립지를 평가하는 방법을 연구하고자 한다. AHP는 관계 집단들의 의견을 적절히 반영시킬 수 있는 유연성을 가지고 있기 때문에 GSIS와 연관시켜 사용하면 환경 혐오시설의 부지 선정 문제에 매우 유용하리라 생각된다.

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