• 제목/요약/키워드: Stream Classification

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기계학습 분류모델을 이용한 하천퇴적물의 중금속 오염원 식별 (Identifying sources of heavy metal contamination in stream sediments using machine learning classifiers)

  • 반민정;신상욱;이동훈;김정규;이호식;김영;박정훈;이순화;김선영;강주현
    • 한국습지학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.306-314
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    • 2023
  • 하천퇴적물은 유역내 다양한 오염원으로부터 발생하는 중금속, 유기물 등 오염물질의 수용체일 뿐만 아니라 수질 오염 및 수생태 악영향을 유발할 수 있는 2차적 오염원이기에 중요한 관리대상이라고 할 수 있다. 오염된 하천퇴적물의 효과적인 관리를 위해서는 오염원에 대한 식별과 이와 연계된 관리대책의 수립이 우선되어야 한다. 본 연구는 하천퇴적물내 측정된 다양한 이화학적 오염항목 분포 특성에 기반하여 퇴적물의 주요 오염원을 식별하기 위한 방법으로서 기계학습모델의 적용성을 평가하였다. 기계학습 모델의 성능 평가를 위해 전국 4대강 수계내 주요 폐금속광산 및 산업단지 인근에서 수집된 총 356개의 하천퇴적물에 대한 중금속 10개 항목(Cd, Cu, Pb, Ni, As, Zn, Cr, Hg, Li, Al)과 토양항목 3개(모래, 실트, 점토 비율) 수질항목 5개(함수율, 강열감량, 총유기탄소, 총질소, 총인)를 포함한 총 18개 오염항목에 대한 분석자료를 활용하였다. 기계학습 분류 모델로서 선형판별분석(linear discriminant analysis, LDA)과 서포트벡터머신(support vector machine, SVM) 분류기를 사용하여 폐금속광산('광산')과 산업단지('산단') 인근에서의 하천퇴적물 시료의 분류 성능을 평가한 결과, 채취 지점 및 시기별 4가지 경우(비강우시 광산, 강우시 광산, 비강우시 산단, 및 강우시 산단)에 대한 퇴적물 시료의 분류 성능이 우수하였으며, 특히 비선형 모델인 SVM(88.1%)이 선형모델인 LDA(79.5%) 보다 퇴적물을 분류하는데 있어 보다 우수한 성능을 나타냈다. SVM 앙상블 기반 비배타적 다중라벨분류기 모델을 이용하여 각 시료채취 지점 상류 유역 1km 반경 내 지배적인 토지이용 및 오염원을 다중 타겟값으로 다중분류 예측을 수행한 결과, 폐금속광산과 산업단지의 분류는 비교적 높은 정확도로 수행하였으나, 도시와 농업지역 등 다른 비점오염원에 대한 분류정확도는 56~60%범위로 비교적 낮게 나타났다. 이는 다중라벨 분류모델의 복잡성에 비해 데이터셋의 크기가 상대적으로 작아서 발생한 과적합에 기인한 것으로 향후 보다 많은 측정자료가 확보될 경우 기계학습 모델을 적용한 오염원 분류의 정확도를 보다 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

전주 도심 하천의 귀화식물 현황과 환경지수 분석 (Analysis of the Environmental Index and Situation Naturalized Plants in the Stream of Downtown Jeonju)

  • 오현경;변무섭
    • 환경생물
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    • 제24권3호
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    • pp.248-257
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    • 2006
  • 본 연구는 전주 도심 하천주변의 귀화식물 분포와 현황, 각 귀화식물의 이입시기, 생활형, 원산지 분석 및 도시화지수 등을 조사하여 차후 생태계에 미치는 영향과 방안을 모색하고자 실시하였다. 본 조사지는 전주 도심에 흐르는 하천으로서 인위적인 훼손과 개발로 인해 자연형 하천이기 보다는 인위적 하천으로 양측제방, 둔치, 유로내부까지 콘크리트화로 기존의 수변식물들이 점차적으로 사라지고 대상식생이라 할 수 있는 귀화식물들이 하천변에 이입되어 세력을 확장하고 있는 실정이다. 전주 도심 하천에서 확인된 총 귀화식물은 109종류로 박 등(2002)이 제시한 271종류(taxa)중 40.2%, 3개 하천 모두에서 공통적으로 확인된 귀화식물은 52종류로 19.2%가 확인되었다. 또한, 도시화지수를 분석한 결과, 전주천에서 확인된 귀화식물은 75종류(27.7%), 삼천천은 86종류(31.7%), 소양천은 80종류(29.5%)가 분석되었다. 이와 같이 전주 도심 하천에는 많은 귀화식물 종수와 개체수가 확인되었으며, 특히, 생태계교란야생식물인 물참새피, 도깨비가지, 돼지풀의 개체수가 급속도로 증가하고 있는 실정이다. 물참새피는 물 흐름을 막아 습지를 육화시키고 정수식물이나 수중식물을 피압 도태시키며, 도깨비가지는 제방이나 둔치부분에 이입되어 자생식물 생장에 막대한 영향을 주고 있다. 또한, 돼지풀은 자생식물 피압 뿐만 아니라 꽃가루 알레르기를 일으켜 사회적 피해를 주고 있기 때문에 차후 합리적인 모니터링으로 지속적인 관심과 대책이 필요할 것으로 판단되며, 인근주민과의 정보 교환이나 상호 협조, 주민 참여 등의 방안이 모색되어야 할 것이다.2에서보다 용존산소가 풍부한 DC5에서 오히려 증가하였다. 수층의 TOC와 DOC농도는 봄과 가을에 증가하였고, 하수가 유입되는 지역에서 높게 측정되었다. 조사지역이 산지하천의 상류에 위치하고 있으나 식당 및 민가에서 유입되는 생활하수는 하천의 상류를 부영양화 시켰으며, 하류로 내려오면서 유기물 및 무기 영양염의 농도가 감소하여 하천수가 자연적으로 정화되는 것이 관찰되었다.절경을 통하여 관절내의 변화를 관찰하며 돌출된 봉합 나사못을 다시 삽입하거나 제거하여야 한다. 봉합 나사못 제거에 본 수술 방법을 사용하면 용이하게 봉합 나사못 제거가 가능하리라 사료된다.완술은 적은 수술범위에서 이환된 지지대를 이완시킴으로써 유착등의 합병증 없이 환자의 재활 및 만족도를 높이는 하나의 치료 방법으로서 관혈적 방법과 고식적 관절경적 수술보다 좋은 치료라고 판단된다.해는 30명 중 28명으로 완전관해율은 93%였다. 3년 국소제어율은 87%, 전체환자의 3년 생존율은 93%, 무병생존율은 87%였다. 4명(13%)에서 국소실패를 보였고 1명(3%)에서 원격전이를 보였다. 치료 중 급성 합병증으로 11명(37%)에서 RTOG grade 1-2의 장염을 보였으며 1명은 대장의 천공이 발생하여 수술로 치유되었다. 12명(40%)에서 RTOG grade 1-2의 급성 방광염을 보였다. 3명(10%)에서 RTOG grade 1-2의 백혈구 감소증이 보였으며 1명에서 심한 백혈구 감소증(RTOG grade 4)이 나타났으나 회복되어 치료를 완료하였다. 만성 합병증으로 5명(15%)에서 RTOG grade 1-2의 만성 장염을 보였으며 별다른 치료 없이 지내고

도시하천의 지형태 자료와 영상정보를 이용한 수체적 시험평가 (Estimation of Storage Capacity using Topographical Shape of Sand-bar and High Resolution Image in Urban Stream)

  • 이현석;이근상
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권3D호
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    • pp.445-450
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    • 2008
  • 최근 도시하천의 환경생태학적 접근이 활발히 진행중에 있으며, 특히 하천의 유지수량 확보가 매우 중요한 문제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 도시하천을 효율적으로 관리하기 위한 방안으로서 하천의 지형태 현장조사 자료와 영상정보를 연계한 수체적 평가기법을 제안하였으며, 갑천을 대상지역으로 선정하여 분석한 결과 다음의 결론을 얻었다. 첫째, 도시하천의 지형태 특성을 조사하기 위해 사주와 초지에 대한 지형측량을 실시하였으며, 수체적 계산에 영향을 주는 수면부에서의 경사특성을 분석한 결과 사주는 0.024, 초지는 0.220로서 초지가 사주에 비해 약 10배 높은 경사특성을 나타내었다. 또한 IKONOS 영상으로부터 사주와 수체에 대한 분광특성과 최소거리법을 이용하여 영상을 분류하였으며, 수체적 계산을 위해 Median 필터를 통한 일반화를 통해 수체적 계산을 위한 사주영역을 효과적으로 추출하는 기법을 제시하였다. 마지막으로 하천내 지형태 조사자료와 영상에서 추출한 사주영역을 GIS 공간분석 기법을 적용하여 도면화하였으며, 영상 촬영시점의 수위를 1m로 가정했을때의 수체적은 $225,258m^3$로서, 사주의 경사특성을 고려하지 않은 수체적($251,599m^3$)에 비해 약 10.5%의 수체적 개선 효과를 얻을 수 있었다.

선형가속기 Upgrade 전자총 시스템설계에 관한 연구 (A Study of the linear accelerator electron gun upgrade for system design)

  • 손윤규;박성주;김경렬;남상훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1373_1374
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    • 2009
  • The PLS-II, the major upgrade program of the PLS (Pohang Light Source, a 2.5-GeV 3rd generation light source), is planned at the Pohang Accelerator Laboratory. Given the glaring lack of normative data regarding the PLS-II the major upgrade, this study can be seen as the first in a needed stream of research investigating selection by dual gun and dc electron gun. Usable electron gun can think method to use dual electron gun and method to prove energy by existing electron gun in energy increase. This article is concerned with the formal classification of used of pre-injector electron gun type of the DC and pulse. Design concept wishes to show contents that design for pulse type of power supply and DC type of electron gun.

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스트림 데이터의 윈도우 기반 분류 (A Window-Based Classification of Stream Data)

  • 김성현;이용미;김룡;서성보;류근호
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
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    • pp.47-50
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    • 2005
  • 센서와 모바일 기술의 발달로 인해 다양한 센서에서 수집된 스트림 데이터를 처리하는 연구들이 많이 수행되고 있다. 다차원 속성의 스트림 데이터는 센서에서 주기적으로 수집되어 버퍼링 후 처리되기 때문에 기존의 투플 기반의 데이터 분류 기법에 적합하지 않다. 따라서 이 논문에서는 윈도우 기반의 스트림 데이터 분류를 위해 각 속성의 평균과 표준편차 값을 이용하여 투플 기반으로 변환하는 기법을 제안한다. 제안된 기법의 타당성은 투플 기반 데이터 분류 기법(의사결정트리, 단순 베이지안 분류기, 베이지안 신뢰 네트워크)에 의한 정확도 측정에 기반 한다. 로봇에서 수집된 센서 데이터를 이용한 실험 결과, 높은 정확도로 제안된 기법이 타당함을 증명하였으며 베이지안 신뢰 네트워크 기법이 다른 기법에 비해 우수함을 발견하였다.

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Real-Time Surveillance of People on an Embedded DSP-Platform

  • Qiao, Qifeng;Peng, Yu;Zhang, Dali
    • Journal of Ubiquitous Convergence Technology
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    • 제1권1호
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    • pp.3-8
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    • 2007
  • This paper presents a set of techniques used in a real-time visual surveillance system. The system is implemented on a low-cost embedded DSP platform that is designed to work with stationary video sources. It consists of detection, a tracking and a classification module. The detector uses a statistical method to establish the background model and extract the foreground pixels. These pixels are grouped into blobs which are classified into single person, people in a group and other objects by the dynamic periodicity analysis. The tracking module uses mean shift algorithm to locate the target position. The system aims to control the human density in the surveilled scene and detect what happens abnormally. The major advantage of this system is the real-time capability and it only requires a video stream without other additional sensors. We evaluate the system in the real application, for example monitoring the subway entrance and the building hall, and the results prove the system's superior performance.

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An Automatic Cut Detection Algorithm Using Median Filter And Neural Network ITC-CSCC'2000

  • Jun, Seung-Chul;Park, Sung-Han
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.1049-1052
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    • 2000
  • In this paper, an efficient method to find cut in the MPEG stream data is proposed. For this purpose, histogram difference and pixel difference is considered as a noise signal. The signal is then filtered out by a median filter to make the frame difference larger. The frame difference obtained in this way is classified into cut frame and non-cut frame by the 2-means clustering without using any threshold value. To improve the classification ratio, a back-propagation neural network is constructed, where outputs of 2-means clustering are used as the inputs of the network. The simulation results demonstrate the performance of the proposed methods.

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신경망을 이용한 S&P 500 주가지수 선물거래 (S & P 500 Stock Index' Futures Trading with Neural Networks)

  • Park, Jae-Hwa
    • 지능정보연구
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    • 제2권2호
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    • pp.43-54
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    • 1996
  • Financial markets are operating 24 hours a day throughout the world and interrelated in increasingly complex ways. Telecommunications and computer networks tie together markets in the from of electronic entities. Financial practitioners are inundated with an ever larger stream of data, produced by the rise of sophisticated database technologies, on the rising number of market instruments. As conventional analytic techniques reach their limit in recognizing data patterns, financial firms and institutions find neural network techniques to solve this complex task. Neural networks have found an important niche in financial a, pp.ications. We a, pp.y neural networks to Standard and Poor's (S&P) 500 stock index futures trading to predict the futures marker behavior. The results through experiments with a commercial neural, network software do su, pp.rt future use of neural networks in S&P 500 stock index futures trading.

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드론 스트리밍 영상 이미지 분석을 통한 실시간 산불 탐지 시스템 (Forest Fire Detection System using Drone Streaming Images)

  • Yoosin Kim
    • 한국항행학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.685-689
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    • 2023
  • The proposed system in the study aims to detect forest fires in real-time stream data received from the drone-camera. Recently, the number of wildfires has been increasing, and also the large scaled wildfires are frequent more and more. In order to prevent forest fire damage, many experiments using the drone camera and vision analysis are actively conducted, however there were many challenges, such as network speed, pre-processing, and model performance, to detect forest fires from real-time streaming data of the flying drone. Therefore, this study applied image data processing works to capture five good image frames for vision analysis from whole streaming data and then developed the object detection model based on YOLO_v2. As the result, the classification model performance of forest fire images reached upto 93% of accuracy, and the field test for the model verification detected the forest fire with about 70% accuracy.

영상정보를 활용한 하천 서식처 분류 가능성 평가 (Evaluation of Possibility for the Classification of River Habitat Using Imagery Information)

  • 이근상;이현석
    • 한국지리정보학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.91-102
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    • 2012
  • 본 연구는 환경생태학적 하천관리의 기초가 되는 것으로서, 어류분포 특성을 파악할 수 있는 하천서식처 분류에 영상정보를 활용하기 위한 기법을 개발하고 이에 대한 적용 가능성을 평가하였다. 먼저 서식처별 특성자료를 파악하기 위해 지형측량, 유량 및 수온관측 등을 실시하였으며 현지관측 시점에 해당하는 하천의 영상을 얻기 위해 무인항공촬영을 실시하였다. 어류 분포특성을 파악하기 위한 서식처로는 크게 riffle, pool, glide를 선정하였으며, riffle 영역은 빠른 물의흐름으로 인해 RGB의 표준편차가 pool과 glide에 비해 크게 나타났다. 이러한 RGB의 표준편차 특성을 이용하여 riffle 영역의 해상도와 kernel 크기별 분류 정확도를 평가한 결과, 해상도가 30cm이고 kernel 크기가 11일때의 분류 정확도가 77.17%로 가장 높게 나타났다. 또한 적외선 카메라를 이용하여 pool과 glide 영역에 대한 수온을 관측한 결과 각각 $19.6{\sim}21.3^{\circ}C$$15.5{\sim}16.5^{\circ}C$로서 약 $4{\sim}5^{\circ}C$의 차이를 보였으며, 이러한 적외선 사진정보를 통해 pool과 glide 영역에 대한 분류가 가능하게 되었다. 향후 RGB와 적외선 밴드를 탑재한 무인항공촬영시스템이 활용될 경우 어류 분포 파악을 위한 서식처 분류가 보다 효과적으로 수행될 것으로 판단된다.