차량 검지자료 결측 보정처리에 관한 연구 (이력자료 활용방안을 중심으로)

김정연,이영인,백승걸,남궁성 대한교통학회 2006 대한교통학회지 Vol.24 No.7

교통정보는 운영 중인 VDS(Vehicle Detector System)를 통해 수집된 교통량, 속도, 점유율 자료를 바탕으로 가공되어 제공된다. 수집된 자료의 응용범위와 이용자 및 활용분야는 점점 증가하는 추세에 있다. 수집된 차량 검지자료 내의 결측자료는 대상의 속성을 포함하지 않은 채 전송되는 일련의 빈 데이터를 말한다. 결측자료는 속성 값을 갖고 있지 않은 관계로 데이터 가공 처리대상에서 제외된다. 결국 수집 데이터 내의 결측자료의 비율이 증가할수록 해당 지점의 교통상황을 반영하는데 있어 신뢰성이 결여되는 문제점을 갖게 된다. 본 연구에서는 결측자료에 대해 인접지점 참조방식과 이력자료를 활용한 방법론을 적용한 보정처리 결과를 제시하였다. 현재 운영 중인 서해안/경부고속도로의 VDS 자료에 임의의 결측자료 비율을 처리 후 보정처리 방법론을 적용하였다. 보정단위는 차로단위-30초 주기로 수행 하였으며 오전/오후/일단위로 구분하여 원데이터 대비 보정된 값의 오차를 분석하였다. 분석결과 인접지점 참조방식에 비해 이력자료를 활용한 보정처리 방법이 원데이터에 가까운 값을 도출하는 것을 알 수 있었다. The traffic information is provided, which based on the volume of traffic, speed, occupancy collected through the currently operating Vehicle Detector System(VDS). In addition to the trend in utilization field of traffic information is increasing gradually with the applied various fields and users. Missing data in Vehicle detector data means series of data transmitted to controller without specific property. The missing data does not have a data property, so excluded at the whole data process. Hence, increasing ratio of missing data in VDS data inflicts unreliable representation of actual traffic situation. This study presented the imputation process due out which applied the methodologies that utilized adjacent stations reference and historical data utilize about missing data. Applied imputation process methodologies to VDS data of SeoHaeAn/Kyongbu Expressway, currently operation VDS, after processes at missing data ratio of an option. Imputation process held presented to per lane-30seconds-period, and morning/afternoon/daily time scope ranges classified, and analyzed an error of imputed data preparing for actual data. The analysis results, an low error occurred relatively in the results of the imputation process way that utilized a historical data compare with adjacent stations reference methods.

국지 우량계 보정 방법에 따른 지상 강우자료의 레이더 강우에 대한 영향 평가

진종훈,김동규,오상율,이현지 대한토목학회 2024 대한토목학회논문집 Vol.44 No.6

본 연구에서는 레이더 강우 자료를 보정하는 과정에서 지상 강우 자료의 역할과 그 효과를 평가하였다. 레이더 강우는 우량계로 측정된 지상 강우 자료가 가지는 공간 해상도와 관측범위의 한계 때문에 기상 및 수문분야에서 널리 사용되고 있다. 그러나 레이더 반사도로부터 추정된 값이기 때문에 큰 불확실성을 가지고 있어서 지상강우 자료와 병합하여 이용하려는 노력이 이루어지고 있다. 지상 강우를 이용한 보정으로 레이더 강우의 품질을 향상시키기 위해서는 기술적인 요소도 중요하지만 사용되는 자료도 중요한데 이에 대한 연구는 부족하다. 보정 과정에서 지상 강우 자료의 역할과 결과에 미치는 영향을 평가하기 위해서 기존의 기상청 우량계 밀집도가 낮은 강원도를 대상지역으로 선정하였다. 기상청의 지상 강우 자료 외에 산림청의 산악기상관측망 지상 강우 자료를 추가적으로 활용하였을 때 보정 결과에 미치는 효과를 분석하였다. 분석 결과는 기상청 지상 강우 자료만 사용하여 보정한 경우보다 산림청 지상 강우 자료를 함께 사용했을 때 강도면에서 27~47 % 높은 정확도를 나타냈으며(오차 제곱합 기준), 시간에 따른 변동성 측면에서는 7~45 % 개선된 것으로 나타났다(상관계수 기준). 산악 지역의 기상 특성을 반영한 것이 레이더 강우량 보정에 긍정적인 영향을 미쳤음을 확인하였다. 이는 지상 강우 자료의 다양성과 공간적 분포가 레이더 강우 보정 결과의 정확도를 향상시킬 수 있다는 것을 시사한다. This study assessed the role and impact of ground rainfall data in adjusting radar rainfall measurements. Radar rainfall is widely used due to the limited spatial resolution and coverage of rain gauges. Due to the inherent uncertainty of radar rainfall, many studies have been done to calibrate it with ground rainfall. While technical methods for improving radar rainfall quality are important, the characteristics of the data used are equally critical but less studied. To assess the impact of ground rainfall data on adjusted results, we selected Gangwon State which is an area with a low density of Korea Meteorological Administration (KMA) rain gauges. We analyzed the effects of utilizing ground rainfall from the Korea Forest Service's mountain meteorological observation network alongside KMA data. The results showed that incorporating both datasets improved accuracy in terms of intensity by 27-47 % (based on the sum of squared errors) and enhanced temporal variability by 7-45 % (based on correlation coefficients) compared to using only KMA data. The diversity and spatial distribution of ground data can enhance the accuracy of adjusted results, especially in areas with complex terrain.

선형기하보정 요소를 이용한 항공레이저측량 자료, 항공사진, 대축척 수치지도의 기하보정에 관한 연구

이재빈(Lee Jae Bin),유기윤(Yu Ki Yun) 대한공간정보학회 2006 대한공간정보학회지 Vol.14 No.4

최첨단 측량기술인 항공레이저측량, 항공사진측량, 대축척 수치지도의 도입 및 비약적 발달은 대규모 지역에 대해 일반 사용자가 실생활에 활용 가능한 수준의 대축척 영상정보 및 벡터정보들을 제공하는 주요한 수단이 되고 있다. 그러나 서로 각기 다른 측량기술, 센서들로부터 구축된 자료들을 의미 있는 지리정보로 활용하고 상호보완적인 가치를 창출하기 위해서는 이러한 자료들을 같은 좌표계 상에 표현할 수 있도록 기하보정 하는 과정이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 항공레이저측량 자료, 항공사진, 대축척 수치지도를 이용하여 의미가 있는 지리정보를 생성하기 위한 전처리 과정으로써 위의 측량자료들을 공통의 좌표계 상에 기하보정하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 선형기하요소를 기하보정의 기본요소로 이용하여 정확하고 효과적으로 기하보정을 수행하였다. 이를 위해 항공레이저측량 자료로부터 선형기하요소를 추출하기 위한 알고리즘을 개발하였으며 추출된 선형요소를 이용하여 항공사진의 단사진과 기하보정하기 위한 방법론을 개발하였고 또한 대축척 수치지도로부터 추출되는 선형요소와의 기하보정을 위한 방법론을 개발하였다. 마지막으로 연구를 위하여 수집된 실제 측량자료에 개발된 방법론들을 적용하고 도출된 결과에 대한 통계평가를 수행함으로써 연구결과의 효용성을 입증하였다. To use surveying data obtained from different sensors and different techniques, it is a pre-requite step that register them in a common coordinate system. For this purpose, we developed methodologies to register airborne photos, ALS (Airborne Laser Scanning) data and digital maps. To achieve this, conjugate features from these data should be extracted in advance. In this study, linear features are chosen as conjugate features. Based on such a selection strategy, a simple and robust algorithm is proposed for extracting such features from ALS data. Then, to register them, observation equations are established from similarity measurements of the extracted features and the results was evaluated statistically. The results clearly demonstrate that the proposed algorithms are appropriate to register these data.

신호처리기법을 이용한 시계열 수위자료의 보정

신용훈 ( Yong-hoon Shin ),최진용 ( Jin-yong Choi ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

수로내 시계열 수위자료는 수위-유량곡선(Rating Curve)를 이용하여 유량을 간접적으로 측정할 수 있는 자료로 관개량 산정에 중요한 기초자료이나 측정 오류로 인한 이상치나 결측치가 발생하고 있으며, 이를 제거 및 보간하기 위한 방법론이 필요하다. 신호처리기법은 주로 전자·통신분야에서 음성 신호, 영상 신호등의 신호를 송·수신 하는 과정에서 이를 적절히 가공, 변환, 재생하는 방법 등을 말하며 필터링, 주파수 스펙트럼 분석 등을 포함한다. 본 연구는 시계열수위자료에 신호처리기법을 적용하여 이상치 및 결측치를 검출하고 이를 보간하는 방법론을 제안하고자 수행되었다. 연구를 수행하기 위하여 이동저수지와 길음양수장 내 초음파 자동수위 계측기를 통해 얻어진 10분 단위 시계열 수위자료를 수집하였으며, 이를 대상으로 이상치와 결측치 보정을 수행하였다. 대상 자료의 보정을 위해 이산푸리에 변환과 저주파 필터 (Low-pass filter)를 통해 이상치 검증을 수행하였고, 이상치가 제거된 관측치를 통해 미계측 지점의 보간을 시도하였다. 이산푸리에변환을 이용하여 시계열 자료의 주파수 스펙트럼 특성을 분석할 수 있었으며 수위자료의 정상 거동을 파악할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 저주파 필터는 수위자료를 평활하 시키고 이상치와 같은 고주파 영역의 수위값을 제거함에 따라 센서의 오작동이나 외부충격에 의한 수위 자료를 보정 가능할 것으로 예상되었다.

진폭보전 탄성파 자료처리 적용 사례 기술 보고

이동권,조성오,남명진,임보성,유해수 한국자원공학회 2017 한국자원공학회지 Vol.54 No.3

역시간 구조보정, 각종 탄성파 역산, 벌림대비 진폭변화 분석 등을 수행하기 앞서 입력 탄성파 신호의 진폭과 위상을 보전할 수 있는 진폭보전 자료처리가 필수적으로 선행되어야 한다. 국내 탄성파역산이나, 구조보정, 벌림대비 진폭변화 분석 등 기술력은 국제적인 수준으로 인정되는 반면, 탄성파 자료처리를 외국 전문 기술서비스회사에 의존하는 경우가 많은 국내 현실에서는 자료처리 경험이나 기술력은 향상의 여지가 다소 많은 편이다. 이 연구에서는 진폭 보전 자료처리를 수행하고 이에 대한 결과를 제시하고자 한다. 해양 탄성파자료 자료처리 과정에서 탄성파 신호의 진폭과 위상의 왜곡을 최소한으로 억제하면서 다중반사파 및 잡음 등을 효율적으로 제거하기 위해 자료처리 프로세스를 여러 조합으로 테스트하면서 최적의 진폭보전 자료처리 순서도를 구성하였다. 이는 국내 기술진이 보유한 국제적인 수준의 파형역산이나 역시간 구조보정 등에 보조를 맞춰 향후 탄성파 자료처리 기술력 확보의 기초가 될 것으로 기대한다. Seismic data should be handled in amplitude preserved processing manners before carrying out seismic inversion, AVO analysis or expensive migration such as reverse time migration. For the amplitude preserved seismic data processing, domestic oil companies mainly rely on international processing companies. This study demonstrates a case of true amplitude preserved data processing with an optimized work flow for the real seismic data under consideration. In order to remove coherent noise such as seabed multiples and random noise out of marine data while preserving the true amplitude and phase, processing sequences have carefully designed and proved by series of tests with many different processing modules with many different flows. It is expected that the examples and suggestions in this paper would be a leading case of many following cases, and processing techniques shall be balanced with the advanced full waveform inversion and reverse-time migration technologies among the domestic exploration seismologist.

풍력단지 운영자료와 재해석자료를 이용한 신안군 비금도 장기간 풍력자원평가

김현구,강용혁,윤창열,장문석 한국풍공학회 2013 한국풍공학회지 Vol.17 No.4

Long-term wind resource assessment has been carried out for Shinan-gun Bigeum-do where an offshore wind project is planning in succession of the onshore wind farm development. SCADA data of the Shinan Wind Power Plant and LIDAR measurements were selected as trustful wind resource datasets representing the local climatology by correlation analysis. Long-term correction has been carried out by the matrix time-series MCP taking MERRA reanalysis data as a reference dataset. The 34-year wind index was calculated from the long-term correction data sop that the variability of wind speed and wind power generation were evaluated as 2.0% and 5.4%, respectively, and its uncertainty were 1.2% and 2.8%, respectively. It is noticeable that wind index increased since 2010 comparing with long-term average for 34 years possibly due to an enforcement of La Niña effect. 해안 풍력단지 개발에 이어 해상 풍력단지 개발이 추진되고 있는 전라남도 신안군 비금도에 대한 장기간 풍력자원평가를 수행하였다. 해당 권역의 측정자료에 대한 상관분석을 통하여 신안풍력발전소 SCADA 자료와 LIDAR 측정자료를 유의한 풍력자원 측정자료로 선정하였으며, MERRA 재해석자료를 참조자료로 선택하여 Matrix Time Series MCP로 장기보정하였다. 장기보정 자료로부터 34년간의 바람인덱스를 산정하였는데 풍속과 풍력발전량의 변동률은 각각 2.0%, 5.4%이며 그 불확도는 각각 1.2%, 2.8%로 산정되었다. 특히 2010년부터 라니냐의 영향이 증대되며 바람인덱스가 평년 대비 높은 수준을 보이고 있음을 확인하였다.

심도영역 속도모델 구축을 위한 구조보정 속도분석(MVA) 기술의 탄성파 현장자료 적용성 연구

손우현,김병엽 한국지구물리.물리탐사학회 2019 지구물리와 물리탐사 Vol.22 No.4

Migration velocity analysis (MVA) for creating optimum depth-domain velocities in seismic imaging was applied to marine long-offset multi-channel data, and the effectiveness of the MVA approach was demonstrated by the combinations of conventional data processing procedures. The time-domain images generated by conventional timeprocessing scheme has been considered to be sufficient so far for the seismic stratigraphic interpretation. However, when the purpose of the seismic imaging moves to the hydrocarbon exploration, especially in the geologic modeling of the oil and gas play or lead area, drilling prognosis, in-place hydrocarbon volume estimation, the seismic images should be converted into depth domain or depth processing should be applied in the processing phase. CMP-based velocity analysis, which is mainly based on several approximations in the data domain, inherently contains errors and thus has high uncertainties. On the other hand, the MVA provides efficient and somewhat real-scale (in depth) images even if there are no logging data available. In this study, marine long-offset multi-channel seismic data were optimally processed in time domain to establish the most qualified dataset for the usage of the iterative MVA. Then, the depth-domain velocity profile was updated several times and the final velocity-in-depth was used for generating depth images (CRP gather and stack) and compared with the images obtained from the velocity-in-time. From the results, we were able to confirm the depth-domain results are more reasonable than the time-domain results. The spurious local minima, which can be occurred during the implementation of full waveform inversion, can be reduced when the result of MVA is used as an initial velocity model. 최적의 심도 영역 속도를 도출하기 위한 구조보정 속도분석(MVA, migration velocity analysis) 기법을 해양에서취득한 원거리 다중채널 탄성파 자료에 적용하여 그 효용성을 확인한다. 지금까지 통상적으로 수행된 시간 영역 자료처리 결과는 지질학적 층서해석에는 무리 없는 결과이나, 어느 정도 가능성이 있는 플레이나 리드 지역에서의 유가스 탐사에서는 저류층 지질모델 구축, 시추 설계, 매장량 계산에서 반드시 심도 영역 속도 구조와 영상이 필요하다. 데이터 영역에서 근사 방식을 사용한 공통 중간점 기반 속도 분석으로부터 도출한 속도는 처음부터 오차를 내재하여 불확실성이 높다. 반면에, 이를 보완해 줄 검층 자료가 없는 상황에서 실측 규모의 속도 구조를 도출하는데 있어 이미지 영역 구조보정 속도분석 기법은 상당히 효율적인 방법이다. 이 연구에서는 해양에서 취득한 다중 채널 탄성파자료에 대해 합리적인결과를 도출하기 위해 시간 영역에서 신호의 품질을 최적화하고, 이 자료에 대하여 반복적으로 MVA 기법을 적용함으로써 심도영역 속도 및 구조보정 단면도를 도출하였다. 시간 영역 속도를 단순히 Dix 방정식에 의해 심도영역으로 변환한속도를 이용하여 생성한 결과(공통 수신점 모음도 및 중합 단면도)와 MVA 기법을 이용한 심도영역 자료처리를 통해 도출된 속도를 이용하여 생성한 결과를 비교함으로써, 심도영역 결과가 보다 합리적임을 확인하였다. 심도 영역으로 도출된속도는 중합전 심도 구조보정에 바로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 현장 자료의 파형역산 적용 시 초기 모델로 활용함으로써 역산 수행 과정에서 발생할 수 있는 국부 최소(local minima) 문제를 최소화할 수 있다.

기후 위성강우 자료 산출 및 평가

박지훈 ( Jihoon Park ),정임국 ( Imgook Jung ),박경원 ( Kyungwon Park ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

본 연구의 목적은 아시아-태평양 지역에 위치한 국가에 대해 위성강우 자료를 기반으로 신뢰성 높은 격자 기후 자료를 생산하여 제공하는 데 있다. 격자 기후 자료를 제공할 대상 지역은 바누아투로 선정하였다. 자료 제공기간은 1998-2017년이며, TRMM TMPA(The TRMM Multisatellite Precipitation Analysis)와 GPM IMERG(Integrated Multi-Satellite Retrievals for GPM)를 이용하여 원시위성자료를 구축하였다. 신뢰성 높은 격자 강우 자료를 생산하기 위해 지점 관측 자료를 이용하여 원시위성자료에 대해 편의보정을 수행하였다. 편의보정 기법은 GRA(Geographical Ratio Analysis)를 이용하여 수행하였다. 편의보정 결과에 대한 검증은 바누아투에서 사용할 수 있는 종관기상관측장비(Automated Synoptic Observation System, ASOS)의 수가 제한적이라, 한반도의 ASOS를 이용하여 수행하였다. 최종적으로 바누아투의 편의보정한 위성자료를 20년 평균 연강수량, 월강수량으로 나타내었으며, 편의보정을 통해 원시위성자료에 비해 전체적으로 개선된 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 생산한 기후 격자 자료는 추후 바누아투의 농업, 수자원 분야 등의 다양한 응용분야에 활용하여 보다 과학적인 정책을 수립하는데 기여할 것으로 사료된다.

국내 산간지역 레이더 강우 보정을 위한 우량계 자료의 적용성 평가

진종훈,이현지,김동규,서인선 한국수자원학회 2025 한국수자원학회논문집 Vol.58 No.1

기후변화에 따라 급변하는 강우 패턴에 대응하기 위해서는 양질의 강우량 자료를 확보하는 것이 중요하다. 특히 도시규모에서의 침수 피해에 대응하기 위해서는 신뢰성 있는 고해상도의 강우량 자료가 필수적이다. 수문 분야에서 널리 사용되는 우량계 및 레이더 강우량 자료는 각각 불확실성을 가지고 있다. 이러한 불확실성의 저감을 위하여 레이더와 우량계의 강우자료 병합을 통해 수문 분야에서 활용하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만 대부분의 연구가 병합 알고리즘에 초점이 맞추어져 있어서 보정된 강우자료에 미치는 입력자료의 영향에 대한 평가는 미진하다. 특히 우리나라는 산간지역이 많아서 레이더 강우 추정 시 지형에 의한 편이가 크게 발생하는데, 기존 기상청 우량계 기반 강우측정 지점들은 산간지역에 희박하여 보정 효과가 미치기 어렵다. 우리나라의 많은 하천이 산간지역에서 발원하기 때문에 침수 예ㆍ경보를 위한 선행시간을 확보하는 차원에서 산간지역에서의 정확한 강우량 추정은 매우 중요하다. 따라서 산림청 산악기상관측망 자료를 국내 산간지역의 레이더 강우를 보정하는 데 적용하고 결과를 평가하였다. K-water 지상강우를 기준으로 평가한 결과에서 산간지역의 과소추정되던 강우량 편이가 감소하였고, 특히 강한 강도의 강우 사상에서 편이가 뚜렷하게 감소하였다. 결론적으로 레이더 강우량에 대하여 산간지역의 우량계 강우자료를 적용해 보정함으로써 전반적으로 실제 지상강우에 근접하도록 개선될 수 있다. 특히 극한 강우사상이 증가하는 상황에서 그 효과가 더욱 클 것으로 기대할 수 있다. The high-quality rainfall data is important in response to rapidly changing rainfall patterns driven by climate change. Reliable high-resolution rainfall data are particularly essential for addressing urban-scale flooding risks. Rain gauges and radar-based rainfall estimates, widely used in hydrology, are subject to inherent uncertainties. Many studies have focused on merging algorithms to reduce these uncertainties, leaving the impact of input data on adjusted rainfall estimates insufficiently explored. South Korea’s complex mountainous terrain poses additional challenges, as radar rainfall estimates are prone to terrain-induced biases. Conventional rain gauge networks managed by the Korea Meteorological Administration are sparsely distributed in mountainous areas, limiting their effectiveness in correcting such biases. Since many rivers in South Korea originate in mountainous regions, accurate rainfall estimation in these areas is critical to ensure lead time for flood forecasting and warnings. In this study, the mountain meteorological observations from the Korea Forest Service were applied to adjust radar rainfall estimates in mountainous regions, and the results were evaluated. Comparisons with K-water ground-based rainfall data demonstrated that the previously underestimated rainfall biases in mountainous areas were significantly reduced. The improvements were particularly evident during heavy rainfall events. In conclusion, applying rain gauge data from mountainous regions to adjust radar rainfall estimates improves the overall alignment with actual ground-based rainfall observations. This approach is expected to be especially effective in addressing the increasing frequency of extreme rainfall events in terms of climate change adaptation.

RPC 모델의 보정을 통한 IKONOS-2 위성영상과 항공레이저측량 자료의 정합에 관한 연구

이재빈(Lee Jaebin),유기윤(Yu Kiyun),이창노(Lee Changno),송우석(Song Wooseok) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 D Vol.28 No.3D

본 연구는 IKONOS-2 위성영상의 센서모델인 RPC 모델에 존재하는 편의들을 항공레이저측량 자료를 활용하여 보정하고 이를 통해 IKONOS-2 위성영상과 항공레이저측량 자료를 정합하기 위해 다양한 조정방정식을 적용하고 이를 검증하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 거리자료인 항공레이저측량 자료와 영상자료인 IKONOS-2 위성영상의 특성을 고려하여, 선형객체를 편의 수정을 위한 기하보정의 기본요소로 활용하였다. 이 때, IKONOS-2 위성영상의 RPC 모델에 존재하는 편의들은 항공레이저측량 자료로부터 추출된 선형객체들을 이용하여 영상좌표계 상에서 조정되게 된다. 특히, 본 연구에서는 IKONOS-2 위성영상의 RPC 모델의 편의보정을 위해 선행연구들에서 제시된 다양한 형태의 변환함수들에 대해 기하보정 방법론을 적용하고, 사용되는 변환함수에 따른 기하보정의 정확도 평가를 수행하였다. 또한, 기하보정에 사용되는 선형객체의 개수가 결과에 미치는 영향에 대한 평가도 동시에 수행하였다. 마지막으로 DGPS 측량을 통하여 획득된 검사점들을 활용하여 정확도 평가를 수행하고 연구결과의 효용성을 검증하였다. In the paper, a methodology is verified to integrate IKONOS-2 satellite imagery and ALS dataset by compensating biases of RPC models. To achieve this, conjugate features from both data should be extracted in advance. For this purpose, linear features are chosen as conjugate features because they can be accurately extracted from man-made structures in urban area and more easily extracted than point features from ALS data. Then, observation equations are established from similarity measurements of the extracted features. During the process, several kinds of transformation functions were selected and used to register them. In addition, it was also analyzed how the number of linear features used as control features affects the accuracy of registration results. Finally, the results were evaluated by using check-points obtained from DGPS surveying techniques and it was clearly demonstrated that the proposed algorithms are appropriate to integrate these data.