Chlorophyll-a is a major water quality indicator for an algal bloom in streams and lakes. The purpose of the study is to estimate chlorophyll-a concentration in tributaries of the Seonakdonggang by an artificial neural network (ANN). As the tributaries are ungauged streams, a watershed runoff and quality model was used to simulate water quality parameters. The tributary watersheds include urban area and thus Storm Water Management Model (SWMM) was used to simulate TN, TP, BOD, COD, and SS. SWMM, however, can not simulate chlorophyll-a. The chlorophyll-a series data from the tributaries were estimated by the ANN and the simulation results of water quality parameters using SWMM. An assumption used is as follows: the relation between water quality parameters and chlorophyll-a in the tributaries of the Seonakdonggang would be similar to that in the mainstream of the Seonakdonggang. On the assumption, the measurement data of water quality and chlorophyll-a in the mainstream of the Seonakdonggang were used as the learning data of the ANN. Through the sensitivity analysis, the learning data combination of water quality parameters was determined. Finally, chlorophyll-a series were estimated for tributaries of the Seonakdonggang by the ANN and TN, TP, BOD, COD, and temperature data from those streams. The relative errors between the estimated and measured chlorophyll-a were approximately 40 ~ 50%. Though the errors are somewhat large, the estimation process for chlorophyll-a may be useful in ungauged streams.
This study uses HEC-RAS for the quantitative aspects and the QUAL2E model for the qualitative aspects of the flow of urban streams, where the natural recovery system is applied. The instream flow of the small streams is estimated using the numerical model by verifying the existing data with the acquired data. The characteristics of the model reach place more weight on the drought discharge around the ordinary discharge, and this is caused by the natural recovery system that maintains the existing bank. The data of direct discharge to the sewage treatment plant through the inception pipe, BOD, DO, temperature, and so forth, are the official data from the department of environment. Considering the characteristics of small streams, the factors for the QUAL2E model are estimated with the focus on the hydraulic conditions and the stream view. This study proposes the future improvements for the natural recovery system by investigating the practical use of the waterfront and the application of the proper instream flow. Also, the hydraulic and hydrological investigation of the covering rate by the natural vegetation and the meandering by the varying river way is performed.
Problems encountered in IEEE 802.11 medium access control (MAC) design are interferences from neighboring or hidden nodes and collision from simultaneous transmissions within the same contention floors. This paper presents the selective decoding schemes in MAC protocol for multiple input multiple output ad-hoc networks. It is able to mitigate interferences by using a developed minimum mean-squared error technique. This interference mitigation combined with the maximum likelihood decoding schemes for the Alamouti coding enables the receiver to decode and differentiate the desired data streams from co-channel data streams. As a result, it allows a pair of simultaneous transmissions to the same or different nodes which yields the network utilization increase. Moreover, the presented three decoding schemes and time line operations are optimally selected corresponding to the transmission demand of neighboring nodes to avoid collision. The selection is determined by the number of request to send (RTS) packets and the type of clear to send packets. Both theoretical channel capacity and simulation results show that the proposed selective decoding scheme MAC protocol outperforms the mitigation interference using multiple antennas and the parallel RTS processing protocols for the cases of (1) single data stream and (2) two independent data streams which are simultaneously transmitted by two independent transmitters.
Achieving situation awareness is especially challenging for real-time data stream applications because they i) operate on continuous unbounded streams of data, and ii) have inherent realtime requirements. In this paper we showed how formal data stream modeling and analysis can be used to better understand stream behavior, evaluate query costs, and improve application performance. We used MEDAL, a formal specification language based on Petri nets, to model the data stream queries and the quality-of-service management mechanisms of RT-STREAM, a prototype system for data stream management. MEDAL's ability to combine query logic and data admission control in one model allows us to design a single comprehensive model of the system. This model can be used to perform a large set of analyses to help improve the application's performance and quality of service.
본 논문에서는 하천생태계의 환경평가 기법과 생물다양성 관리시스템을 개발하여 한국의 하천에 적용한 사례를 소개하였다. 전국 하천에서 장기간 수집된 조사자료와 문헌자료 뿐만 아니라 북한강 수계의 일련의 하천들을 대상으로 종합적으로 실시한 야외조사를 바탕으로 하천생태계의 환경과 생물다양성에 대한 조사연구의 체계를 고찰하였고, 한국 하천의 주요 환경훼손 유형을 분류하였고, 하천자연도등급 간이평가표를 작성하여 제시하였으며, GIS를 적용한 하천생태계의 생물다양성 관리시스템에 사용될 환경 및 생물 요인의 속성자료 목록을 제시하였다. ArcView와 GEUS 프로그램을 이용하여 구축한 상기 생물다양성 관리시스템을 한국의 전형적인 중규모 하천인 가평천에 적용하였다.
본 논문에서는 전송 채널의 주파수 선택적 특성에 의한 전송 신호의 왜곡현상을 줄이며, 다양한 무선 전송 환경에 대해 일정한 전송 품질을 유지시키는 동시에 최대 데이터 전송률을 제공할 수 있는 다중 반송파 CDMA을 제안한다. 이 시스템은 채널 상태에 따라 작은 지연과 페이딩을 겪는 채널에서는 높은 데이터 전송률로 전송하고, 반면 빠른 페이딩과 긴 지연 성분을 갖는 채널에서는 낮은 전송률로 데이터를 전송한다. 두 경우 모두 다 송신기 구조에서 데이터 직병렬 변환 개수와 데이터 복사 개수를 조절함으로써 가능하다. 여기서, 제안한 시스템은 고정된 수의 부반송파를 갖는다. 따라서 위에서 언급한 직병렬 변화 개수와 데이터 복사 개수의 곱은 항상 일정하게 유지되므로 하드웨어의 변형 없이 구현될 수 있다. 제안한 시스템에서는 직병렬 변환 후 동일 데이터가 여러 다른 부반송파에 복사되어 전송되므로 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있으며, 레이크(RAKE) 수신구조는 경로 다이버시티 이득도 얻을 수 있게 한다.
지하수 유동 모델에 반영되는 유역의 수리지질학적, 수문학적 특징들은 지하수 유동 특성에 주요한 영향을 미칠 수 있는 현장 특성들이다. 상기 특징들을 최대한 반영하기 위하여 438개의 관정자료를 토대로 갑천 유역(유역 면적$648.3km^2$)의 대수층 구조 특성을 분석하고, 24개의 하천 자료를 이용하여 지하수 유동 모델을 구축하였다. 그리고 검 보정된 준분포형 유출모형(SWAT)의 소유역별 지하수 함양량 결과를 3차원 지하수 유동 모델(MODFLOW)과 연계하여 갑천 유역의 광역 지하수 유동 특성을 평가하였다. 모의된 지하수위와 86개 지하수 관측정의 지하수위 비교에서 결정계수는 0.99, 유역 전체의 물교환량의 상대오차율이 약 0.57%로 갑천 유역의 지하수 유동 특성을 잘 반영하였다. 갑천 유역의 지하수는 지형 및 대수층 특성과 하천의 영향에 의하여 전반적으로 유역 남쪽에서 북쪽으로 유동하는데 산지 지역에 존재하는 하천들은 손실과 이득 하천의 형태를 반복하는 반면, 갑천 중 하류 부분과 갑천-유등천 합류 부근은 이득하천의 형태를 보이고 있다. 그리고 소유역별 지하수 물교환량 분석한 결과, 상기 지역을 포함하는 소유역의 하천 공급원이 해당 유역의 지하수 함양량보다 지하수 유동 체계에 따라 인근 소유역에서 공급되는 지하수 유입량 비율이 훨씬 높은 것으로 분석되었다. 반면 유등천 중 상류 지역의 소유역을 제외한 산지 지역의 경우는 하천 공급원이 지하수 유동 체계에 의한 유입량보다 해당 유역 내에서 공급되는 지하수 함양량 비율이 높은 것으로 분석되었다. 따라서 지표수와 지하수의 상호작용 및 하천 유출에 지하수 유동 특성이 주요한 영향을 미치는 것으로 평가되었다.
The purpose of this research is to develop a water environmental education (EE) program using streams, based on the core ideas of ENVISION and materializing elements that were extracted in this research. This research realized the elements and presented a model of the water EE program using a local stream. First, this research developed a basic model of a water EE program using streams by extracting 10 materializing elements and realizing the elements in 4 stage-procedural model. The 10 materializing elements were 1. experiencing the process of inquiry, 2. inquiring local environments, 3. self-directing learning and mutual interaction with colleagues, 4. collecting real data and interpreting, 5. utilizing the ICT(information and communication technology), 6. inquiring with the view point of the 'Environmental Studies for EE', 7. inquiring with the watershed concept, 8. inquiring with the integrating and the holistic view point, 9. pursuing the macroscopic understanding about environment, and 10. connecting the real world phenomena with the environmental concepts and theories. This research materialized these 10 elements in 4 stage model, following the previous ENVISION research, which are 1. preparing stage and visual assessment, 2. writing the report of the inquiry plan, 3. collecting the real data in the environment and performing the investigation, and 4. presenting the inquiry results. Second, with using this basic model, this research developed and presented a model of the specific water EE program using a case stream called 'Baig Cheon' stream, which is a local stream. This research is considered to have a considerable meaning in developing a EE program with ENVISION ideas for the watershed concept and inquiry with environmental science using local streams. The developed model can help the professional development of teachers and teacher education of water EE.
The purpose of this study was to understand distribution characteristics of organic matters through concentration of $BOD_5$, $COD_{Mn}$ and TOC in 31 streams in Han River region, and to establish the relationship among organic matter concentration, and discharge load and flow rate. Concentration of $BOD_5$ and TOC in 22 streams were above IV grade except 9, and the average 80.9 % of total organic matter (by TOC) accounted for dissolved organic type. Correlation among organic matter parameters were higher ($r^2$ > 0.78) and the relationship between TOC and $COD_{Mn}$ concentration was higher than $BOD_5$. Ratio of biodegradable organic matter/total organic matter in the 31 streams was estimated at 41.4 % with $BOD_5$ oxidation rate, and 78.0 % with $BOD_5/COD_{Mn}$ concentration ratio. Ratio of $NBOD/BOD_5$ concentration in four sites with $BOD_5/COD_{Mn}$ concentration ratio exceeding 1 ranged from 54.5 % ~ 79.3 %. Among 979 flow rate data measured at 31 streams, 87 % of measured data was below 0.1 cms and increased water pollution under low flow conditions. Correlation between $BOD_5$ concentration and $BOD_5$ discharge load in the watershed was low, and it was revealed that several streams have more $BOD_5$ delivery load than $BOD_5$ discharge load. Results suggest that many biodegradable forms of organic matter are being introduced into the stream from pollutant sources in the watershed.
구성요소가 지속적으로 생성되고 시간 흐름에 따라 변화되기도 하는 데이터 스트림의 특성을 고려하여 데이터 스트림 구성요소의 중요성을 발생 시간에 따라 차별화하기 위한 기법들이 활발히 제안되어 왔다. 기존의 방법들은 최근에 발생된 정보에 집중된 분석 결과를 제공하는데 효과적이나 보다 유연하게 다양한 형태로 정보 중요성을 차별화하는데 한계가 있다. 퍼지 개념에 기반한 정보 중요성 차별화는 이러한 한계를 보완하는 좋은 대안이 될 수 있다. 퍼지 개념은 기존의 뚜렷한 경계를 갖는 접근법의 문제점을 극복하고 실세계의 요구에 보다 부합되는 결과를 제공할 수 있는 방법으로 여러 데이터 마이닝 분야에서 널리 적용되어 왔다. 본 논문에서는 퍼지 개념을 적용하여 데이터 스트림 마이닝에서 정보 중요성 차별화에 효율적으로 활용될 수 있는 퍼지 윈도우 기법을 제안한다. 퍼지 캘린더를 포함한 기본적인 퍼지 개념에 대해서 먼저 기술하고, 다음으로 데이터 스트림 마이닝에서 퍼지 윈도우 기법을 적용한 가중치 패턴 탐색에 대한 세부 내용을 기술한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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