• 한국농림기상학회지
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• 제3권2호
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• pp.96-104
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• 2001

작물모형 등 생태계 관리용 의사지원수단의 적용공간이 점 단위에서 지역규모로 확대되는 추세에 따라 이들 모형의 구동변수로 가장 널리 이용되는 일 최고 및 최저기온 공간변이의 정확한 추정이 요구된다. 특히 고도변이가 심하고 지형이 복잡한 우리나라의 경우 국지기온의 결정인자가 다양하여 단순한 기존의 공간내삽기법을 개선할 필요성이 더욱 절실하다. 본 연구에서는 해발고도에 따른 일별 기온 변화양상을 분석하여 계절별 기온감율을 결정하고 이를 이용한 기온 공간내삽방법에 의해 일 최고 및 최저기온을 추정하여 그 추정오차를 기존 방법과 비교하였다. 먼저 기상청 63개 표준관측소에서 수집된 1999년 한 해 동안의 일 최고, 최저기온 값을 이들 관측지점의 위도, 경도, 해안 거리 및 표고에 회귀시켜 최적모형을 작성하고, 이 모형의 표고 편회귀계수를 기온감율로 간주하였다. 이 기온감율의 계절변동을 주기함수화 하여 거리가중에 의한 내삽과정에 표고편차의 영향을 추가하였다. 기상청 자동기상관측소 267개 지점에 이 방법을 적용하여 2000년 1월, 5월, 8월의 임의 날짜 최고 및 최저기온을 추정하고 이를 기존의 방법에 의해 추정된 결과와 비교한 결과, 오차평균, 절대오차평균, 그리고 평방근 오차평균 측면에서 연중 지속적인 개선효과를 보였다. 이 방법은 적용이 간편하고 추정간의 신뢰도가 높아 기존의 거리가중법이나 연평균 기온감율 적용법을 대신하여 하루 단위의 시간규모와 1km 이상 수 km 단위의 공간규모에서 실용적인 기온변이 추정법으로 사용할 수 있다.

• 한국지리정보학회지
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• 제7권1호
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• pp.52-61
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• 2004

한국수자원공사에서는 홍수지도 제작을 위한 정밀 지형자료 구축을 위해 LiDAR 측량을 실시하고 있으며, 향후 전국에 대한 홍수지도 제작시 막대한 비용이 소요될 것으로 예상된다. 따라서 홍수지도 제작이 꼭 필요한 지역을 선정하기 위한 사전모의용 자료구축을 위해 NGIS 수치지형도를 활용하는 것이 바람직하며, 이를 위해서는 각 축척별 수치지형도의 표고오차 분석이 필요하다. 본 연구에서는 수치지형도의 DEM 오차를 평가하기 위해 LiDAR 측량을 수행하여 구축한 DEM과 비교하였다. 특히 수치지형도로부터 구축한 TIN으로부터 DEM을 생성하기 위해 수행하는 보간법의 종류에 따라 발생하는 오차특성을 분석하였다. 분석결과 1:1,000 수치지형도가 1:5,000 수치지형도에 비해 오차가 작게 나타났으며, linear 보간을 수행한 DEM이 quintic 보간을 수행한 DEM에 비해 작은 오차특성을 보였다. 특히 도시지역의 경우 완만한 경사로 구성되어 있기 때문에 해상도에 따른 DEM 오차의 변화는 매우 작은 것으로 평가되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권1호
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• pp.55-63
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• 2016

경계층 내에서는 일중 시간대에 따라 기온감률의 변이가 크므로, 복잡지형의 기온분포 추정에 흔히 사용되는 표준기온감률보다 현실성 있는 매시 기온감률 추정 방법을 고안하였다. 이 방법에서는 기온 경시변동의 장기간 평균을 기준으로 하되, 표준등압면 1000-925hPa 층위의 기온감률을 이용하여 기온감률 표준곡선을 작성하고, 여기에 매시 운량에 따라 보정된 기온감률이 모의된다. 신뢰성 검증을 위해 대관령 지역에 적용하여 10개월 간 매시 기온감률을 추정하고 그 결과를 초음파 기온프로파일러로부터 얻은 지상 500-600m 층위 실측 기온감률과 비교한 결과, ME $-0.0001^{\circ}C/m$, RMSE $0.0024^{\circ}C/m$였다. 이 방법을 지상 1.5m에서 측정되는 산사면의 고도별 기온감률 추정에 적용할 수 있는지 확인하기 위해 복잡지형인 '하동2수위표' 표준유역의 313-401m 고도구간 매시 기온감률을 계산하였다. 해당 유역 산사면 여러 지점으로부터 실측기온을 얻어 기온감률을 구한 다음 추정값과 비교한 결과 대관령의 연직 프로파일에 비해 오차가 컸지만 하늘상태에 따른 일중 기온감률의 변동경향은 이 방법에 의해 모의할 수 있었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제25권3호
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• pp.74-99
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• 2022

지상 오존은 차량 및 산업 현장에서 배출된 질소화합물(Nitrogen oxides; NOx)과 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOCs)의 광화학 반응을 통해 생성되어 식생 및 인체에 악영향을 끼친다. 국내에서는 실시간 오존 모니터링을 수행하고 있지만 관측소 기반으로, 미관측 지역의 공간 분포 분석에 어려움이 있다. 본 연구에서는 스태킹 앙상블 기법을 활용하여 매시간 남한 지역의 지상 오존 농도를 1.5km의 공간해상도로 공간내삽하였고, 5-fold 교차검증을 수행하였다. 스태킹 앙상블의 베이스 모델로는 코크리깅(Cokriging), 다중 선형 회귀(Multi-Linear Regression; MLR), 랜덤 포레스트(Random Forest; RF), 서포트 벡터 회귀(Support Vector Regression; SVR)를 사용하였다. 각 모델의 정확도 비교 평가 결과, 스태킹 앙상블 모델이 연구 기간 내 시간별 평균 R 및 RMSE이 0.76, 0.0065ppm으로 가장 높은 성능을 보여주었다. 스태킹 앙상블 모델의 지상 오존 농도 지도는 복잡한 지형 및 도시화 변수의 특징이 잘 드러나며 더 넓은 농도 범위를 보여주었다. 개발된 모델은 매시간 공간적으로 연속적인 공간 지도를 산출할 수 있을 뿐만 아니라 8시간 평균치 산출 및 시계열 분석에 있어서도 활용 가능성이 클 것으로 기대된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제9권1호
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• pp.39-47
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• 2001

지형의 특성을 공간상에 수치적으로 표현하는 수치지형모형(DTM)은 전산기의 발달과 더불어 최근 건설 분야의 계획 단계에서 광범위하게 적용이 되고 있으며, 특히 도로설계와 도시계획에 있어서 DTM을 이용한 토공량과 정지표고 및 면적 산정은 대표적인 적용 분야들이다. 따라서, 본 연구에서는 DTM을 이용한 토공량 계산에 정확도에 관련된 요소를 고려하여 최적 토공량 산정을 연구하는데 있어서, 부산광역시 15개 구를 연구 대상지역으로 선정하여 국립지리원 발행 1:5,000 지형도를 수치화하였다. 또한, 토공량과 높이별 정지면적 및 정지표고를 결정하여 향후 절 성토 등으로 인하여 발생 가능한 지형의 변화를 추정할 수 있는 정지표고 산정 모형을 제시하였으며, 그리고 토공량 계산시 사용되는 보간 기법별 토공량의 차이를 분석하였다. 분석결과 역거리보간법이 면적과 표면적 그리고 토공량에서 가장 큰 값을 보였고, 최근린기법이 가장 적을 값이 분포를 나타내었다. 최종적으로 본 연구에서 산정된 토공량은 부산광역시에서 추정한 값들과 매우 근사한 값을 보였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제25권1호
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• pp.15-25
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• 2009

Donghae city is one of the most representative cement industrial city in Korea. The area is faced with the East Sea to the East and with high montane region of Tae-Back mountain range to the West. Many pollutant sources of air pollution are located near the coast, but the largest point sources of the region are located at the bottom of the mountain area in Donghae city. The local wind is highly affected by local topography and plays an important role in transport and dispersion of contaminants from the pollution sources. This study was designed to evaluate enhancement of MM5 predictions by using Four Dimensional Data Assimilation (FDDA), the SONDE data and the national meteorological station, data only. The alternative meteorological fields predicted with and without FDDA were used to simulate spatial and temporal variations of NOx in combined with Atmospheric Dispersion Models (CALPUFF). For the modeling domain, the alternative meteorological fields with 1.1 km spatial resolution were interpolated to the CALMET with 0.5 km resolution. The vertical layers set to have 35 and 12 layers for MM5 and CALPUFF, respectively. MM5 with the FDDA did not resulted in significant improvement of meteorological field prediction in Donghae region, which is primarily because of complex geography and wind scheme. The result of CALPUFF, however, showed reduction of uncertainty errors by using the interpolation scheme of the actual measurement data.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권7호
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• pp.618-626
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• 2011

무인항공기가 복잡한 지형이나 위험 지역에서 안전한 비행을 하기 위해서는 요구되는 경로를 정밀하게 추종할 수 있는 제어기법이 필요하다. 경로추종을 위해 사용되는 PID 제어기에서는 경로의 곡률을 앞먹임하여 추종성능을 개선할 수 있다. 한편 경로를 정밀 추종하기 위해서는 제어기의 이득을 크게 하는 것이 필요하나 비행체의 응답속도가 느린 경우 큰 경로 추종 이득을 사용할 경우 성능 저하 또는 불안정성이 발생할 수 있다. 여기서는 응답지연을 고려하여 앞먹임을 갖는 PID제어기의 설계방법을 고려하였다. 앞먹임에 필요한 경로정보를 간단히 얻기 위해 주어진 경로를 3차 스플라인 방법을 적용하여 3차 다항식으로 나타내었다. 설계한 제어기의 추종성능을 평가하기 위해 높은 고도에서 운용되는 느린 횡방향 동특성을 갖는 무인항공기에 대해 비선형 시뮬레이션을 수행하였다. 제어기에서는 횡방향 동특성을 1차 모델로 가정하여 반영하였다. 시뮬레이션을 통하여 동특성을 고려한 경우는 비행체가 주어진 경로를 매우 정밀하게 추종함을 확인하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제6권3호
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• pp.177-182
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• 2004

기온의 공간변이가 심한 넓은 지역에서 Chill Unit 축적량과 휴면해제일의 공간분포를 얻기 위해서 Utah Chill Unit 모형을 지리정보시스템과 결합하여 Chill Unit 공간적산기(CUMAP)을 개발하였다. CUMAP은 Grid 형태의 일 최고, 최저기온을 입력받아 시간내삽법에 의해 매시기온을 추정하고, Utah 모형에 의해 매시 Chill Unit을 계산한다. 하루 단위로 Chill Unit이 누적되면 Grid파일로 저장되며, 사용자가 정하는 저온요구량(임계값)에 도달하는 날짜를 역시 Grid파일로 생성한다. 전라북도 김제시 백구면 일대 포도재배지역에 대해 CUMAP을 적용하여 10m 해상도의 Chill Unit 일별 적산값과 휴면해제일 추정분포도를 작성하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제4권3호
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• pp.133-140
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• 2002

Site-specific minimum temperature forecasts are critical in a short-term decision making procedure for preventive measures as well as a long-term strategy such as site selection in fruits industry. Nocturnal cold air pools frequently termed in mountainous areas under anticyclonic systems are very dangerous to the flowering buds in spring over Korea, but the spatial resolution to detect them exceeds the current weather forecast scale. To supplement the insufficient spatial resolution of official forecasts, we developed a GIS - assisted frost risk assesment scheme for using in mountainous areas. Daily minimum temperature data were obtained from 6 sites located in a 2.1 by 2.1 km area with complex topography near the southern edge of Sobaek mountains during radiative cooling nights in spring 2001. A digital elevation model with a 10 m spatial resolution was prepared for the entire study area and the cold air inflow was simulated for each grid cell by counting the number of surrounding cells coming into the processing cell. Primitive temperature surfaces were prepared for the corresponding dates by interpolating the Korea Meteorological Administration's automated observational data with the lapse rate correction. The cell temperature values corresponding to the 6 observation sites were extracted from the primitive temperature surface, and subtracted from the observed values to obtain the estimation error. The errors were regressed to the flow accumulation at the corresponding cells, delineating a statistically significant relationship. When we applied this relationship to the primitive temperature surfaces of frost nights during April 2002, there was a good agreement with the observations, showing a feasibility of site-specific frost warning system development in mountainous areas.

• 대한원격탐사학회지
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• 제22권1호
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• pp.49-61
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• 2006

The lifting scheme has been found to be a flexible method for constructing scalar wavelets with desirable properties. In this paper, it is extended to the UDAR data compression. A newly developed data compression approach to approximate the UDAR surface with a series of non-overlapping triangles has been presented. Generally a Triangulated Irregular Networks (TIN) are the most common form of digital surface model that consists of elevation values with x, y coordinates that make up triangles. But over the years the TIN data representation has become an important research topic for many researchers due its large data size. Compression of TIN is needed for efficient management of large data and good surface visualization. This approach covers following steps: First, by using a Delaunay triangulation, an efficient algorithm is developed to generate TIN, which forms the terrain from an arbitrary set of data. A new interpolation wavelet filter for TIN has been applied in two steps, namely splitting and elevation. In the splitting step, a triangle has been divided into several sub-triangles and the elevation step has been used to 'modify' the point values (point coordinates for geometry) after the splitting. Then, this data set is compressed at the desired locations by using second generation wavelets. The quality of geographical surface representation after using proposed technique is compared with the original UDAR data. The results show that this method can be used for significant reduction of data set.