• Smart Structures and Systems
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• 제21권5호
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• pp.591-600
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• 2018

The probabilistic characterization of wind field characteristics is a significant task for fatigue reliability assessment of long-span railway bridges in wind-prone regions. In consideration of the effect of wind direction, the stochastic properties of wind field should be represented by a bivariate statistical model of wind speed and direction. This paper presents the construction of the bivariate model of wind speed and direction at the site of a railway arch bridge by use of the long-term structural health monitoring (SHM) data. The wind characteristics are derived by analyzing the real-time wind monitoring data, such as the mean wind speed and direction, turbulence intensity, turbulence integral scale, and power spectral density. A sequential quadratic programming (SQP) algorithm-based finite mixture modeling method is proposed to formulate the joint distribution model of wind speed and direction. For the probability density function (PDF) of wind speed, a double-parameter Weibull distribution function is utilized, and a von Mises distribution function is applied to represent the PDF of wind direction. The SQP algorithm with multi-start points is used to estimate the parameters in the bivariate model, namely Weibull-von Mises mixture model. One-year wind monitoring data are selected to validate the effectiveness of the proposed modeling method. The optimal model is jointly evaluated by the Bayesian information criterion (BIC) and coefficient of determination, $R^2$. The obtained results indicate that the proposed SQP algorithm-based finite mixture modeling method can effectively establish the bivariate model of wind speed and direction. The established bivariate model of wind speed and direction will facilitate the wind-induced fatigue reliability assessment of long-span bridges.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제34권6호
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• pp.451-456
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• 2018

The use of single component distribution to describe the irregular stand structure of degraded forest often lead to bias. Such biasness can be overcome by the application of finite mixture distribution. Therefore, in this study, finite mixture distribution was used to characterise the irregular stand structure of the Gmelina arborea plantation in Omo forest reserve. Thirty plots, ten each from the three stands established in 1984, 1990 and 2005 were used. The data were pooled per stand and fitted. Four finite mixture distributions including normal mixture, lognormal mixture, gamma mixture and Weibull mixture were considered. The method of maximum likelihood was used to fit the finite mixture distributions to the data. Model assessment was based on negative loglikelihood value ($-{\Lambda}{\Lambda}$), Akaike information criterion (AIC), Bayesian information criterion (BIC) and root mean square error (RMSE). The results showed that the mixture distributions provide accurate and precise characterisation of the irregular diameter distribution of the degraded Gmelina arborea stands. The $-{\Lambda}{\Lambda}$, AIC, BIC and RMSE values ranged from -715.233 to -348.375, 703.926 to 1433.588, 718.598 to 1451.334 and 3.003 to 7.492, respectively. Their performances were relatively the same. This approach can be used to describe other irregular forest stand structures, especially the multi-species forest.

• 한국응용곤충학회지
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• 제51권4호
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• pp.421-429
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• 2012

목화진딧물 (Aphis gossypii)의 온도에 따른 발육시험을 실내 15, 18, 21, 24, 27, $30^{\circ}C$의 6개 항온, 광주기 14L:10D, 상대습도 50~60% 조건과 오이 비닐하우스에서 3월 23일부터 8월 20일까지 6회 접종하여 수행하였다. 실내사망률은 저온에서는 2~3령충의 사망률이 높았고 온도가 증가할수록 3~4령충의 사망률이 높았으며 고온에서 전체 사망률이 높았다. 전체 약충의 발육기간은 실내에서 $15^{\circ}C$에서 12.2일로 가장 짧았으며 변온의 $28.5^{\circ}C$에서 4.09일로 가장 짧았다. 온도와 발육율과의 관계를 보기위해 선형 및 3개의 비선형 모형(Briere 1, Lactin 2, Logan 6)을 이용하여 분석한 결과, 선형모형을 이용하여 전체약충의 발육영점온도는 $6.8^{\circ}C$였으며 발육유효적산온도는 각각 111.1DD였다. 3가지 비선형 모형중 Logan-6 모형이 전약충, 후약충 전체약충 단계에서 AIC와 BIC 값이 가장 적어 온도와 발육율과의 관계를 잘 설명하였으며, 발육단계별 발육완료분포는 3-parameter Weibull 함수를 사용하였으며 전약충, 후약충, 전체약충에서 $r^2$값이 0.88~0.91로 높은 값을 보여 양호한 모형 적합성을 보였으며 정식시기별 성충 발생 예측치와 포장 조사치가 일치하여 방제적기 추정에 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제51권4호
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• pp.431-438
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• 2012

복숭아혹진딧물(Myzus persicae)의 온도에 따른 발육시험을 실내 15, 18, 21, 24, 27, $30^{\circ}C$의 6개 항온, 광주기 14L:10D, 상대습도 50~60% 조건과 고추 비닐하우스에서 3월 23일부터 8월 20일까지 6회 접종하여 수행하였다. 실내사망률은 저온에서는 1~2령충의 사망률이 높았고 온도가 증가할수록 3~4령충의 사망률이 높았으며 고온에서는 66.7%까지 높아졌다. 실내와 포장조건 모두 온도가 증가할수록 발육기간이 짧아지는 경향을 보였으며 포장조건 8월 접종에서 6.03일로 가장 짧았다. 온도와 발육률과의 관계를 보기 위해 선형 및 3개의 비선형 모형(Briere 1, Lactin 2, Logan 6)을 이용하여 분석한 결과, 선형모형을 이용하여 전체약충의 발육영점온도는 $3.0^{\circ}C$였으며 발육유효적산온도는 111.1DD 였다. 3가지 비선형 모형중 Logan-6 모형이 전약충, 후약충 전체약충 단계에서 AIC와 BIC 값이 가장 적어 온도와 발육율과의 관계를 잘 설명하였으며, 발육단계별 발육완료분포는 3-parameter Weibull 함수를 사용하였으며 전약충, 후약충, 전체약충에서 $r^2$ 값이 0.95~0.97로 높은 값을 보여 양호한 모형 적합성을 보였으며 정식시기별 성충 발생 예측치와 포장 조사치가 일치하여 방제적기 추정에 유용하게 사용할 수 있을 것이다.