• 제목/요약/키워드: 공간정보의사결정모형

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GOCI 영상과 기계학습 기법을 이용한 Cochlodinium polykrikoides 적조 탐지 기법 연구 (Study on Detection for Cochlodinium polykrikoides Red Tide using the GOCI image and Machine Learning Technique)

  • 엥흐자리갈 운자야;박수호;황도현;정민지;김나경;윤홍주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1089-1098
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    • 2020
  • 본 연구에서는 적조 Cochlodinium Polykrikoide를 기계학습 방법과 정지궤도 해색위성 영상을 활용하여 탐지하는 방법을 제안한다. 기계학습 모형을 학습시키기 위해 GOCI Level2 자료를 활용하였으며, 국립수산과학원의 적조 속보 자료를 활용하였다. 기계학습 모델은 로지스틱 회귀모형, 의사결정나무 모형, 랜덤포래스트 모형을 사용하였다. 성능 평가 결과 기계학습을 사용하지 않은 전통적인 GOCI 영상 기반 적조 탐지 알고리즘(Son et al.,2012) (75%)과 비교해보았을 때 약 13~22%p (88~98%)의 정확도 향상을 확인할 수 있었다. 또한 기계학습 모형 간 탐지 성능을 비교 분석해본 결과 랜덤 포레스트 모형(98%)이 가장 높은 탐지 정확도를 보였다. 이러한 기계학습 기반 적조 탐지 알고리즘은 향후 적조를 조기에 탐지하고 그 이동과 확산을 추적 모니터링하는데 활용될 수 있을 것이라고 판단된다.

디지털 트윈을 위한 빅데이터 기반 물수급 분석 기법 개발 (Development of big data-based water supply and demand analysis technique for digital twin)

  • 김장경;문수진;여인희;김태정;남우성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.224-224
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    • 2022
  • 물부족, 수질오염, 조류발생 등 효율적 물관리를 위해서는 물정보 통합이 필요하지만 부처별/목적별로 개별 생산·관리되어 물관리 현안에 효과적으로 대응하기 어려운 실정이다. 물관리 현안 대응 의사결정을 위해서는 현재 상황에 대한 정확한 인식과 장래(1,3개월) 수자원 상황을 고려한 예측·분석체계 구축 필요하며, 이를 위해서는 수원별 가용수량, 지역별 물사용량 및 회귀수량 등 지자체, 유역, 하천을 연계한 실제 물이용 정보 기반의 물배분 현황 분석체계 구축이 필요하다. 본 연구에서는 물수급 관련 수요·공급 시설의 위치를 연결하는 물수급 분석 알고리즘 개발을 통해 지형공간정보의 위상(topology) 관계를 설정하여 물수급 분석의 계산순서를 선정하고, 시계열 DB를 입력하여 전국 약 40만개 이상의 일단위 물수급 분석 정보생산체계를 구축하였다. 본 연구에서 개발된 물수급 분석 모형은 향후 물관련 이슈 지역의 용수공급능력 평가 및 디지털트윈 등 다양한 수자원 정책평가에 활용될 것으로 기대된다.

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유휴공간 분석을 위한 오픈소스 GIS 기반의 계획지원체계 (An Open Source GIS Based Planning Support System for Abandoned, Vacant, and Underutilized Land)

  • 김동한
    • 한국지리정보학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.1-16
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    • 2016
  • 우리나라는 2000년대 이후 급속한 경제성장 시대를 지나 보다 안정된 경제성장 시대에 접어들면서 국토와 도시의 발전형태도 변화하고 있다. 대규모 신개발의 필요성은 점차 감소하는 가운데 도시 외곽에서 파편화된 소규모 개발이 진행되는 한편, 기존 도시 내에서 유휴화 되는 공간이 증가하고 있다. 따라서 기존 도시의 압축적 이용을 위해 이러한 유휴공간에 대한 효율적 이용이 필요한 실정이다. 그러나 이를 위해서는 무엇보다 도시내부에 존재하는 다양한 유휴공간을 체계적으로 파악하고 관리할 수 있는 과학적 방법과 수단이 필요하다. 본 연구는 이와 같은 배경 하에 다음과 같은 목적을 가지고 수행하였다. 첫째, 유휴공간을 체계적으로 파악하기 위한 분석모형을 실험개발하고 부산시를 대상으로 실증연구를 수행하고자 한다. 둘째, 오픈소스 GIS 소프트웨어인 uDig을 활용하여 유휴공간 분석시스템을 실험 구축하고자 한다. 공간적 문제의 파악과 해결을 지원하기 위해 GIS기반의 공간의사결정지원체계나 계획지원체계를 구축하여 활용하는 것은 새로운 시도는 아니다. 그러나 최근 발전하고 있는 오픈소스 GIS를 활용할 경우 기존의 독점적 소프트웨어를 사용하는 것과는 차별화된 장점이 있다. 본 연구는 상기와 같은 내용을 기반으로 향후 국토도시에 존재하는 유휴공간을 체계적으로 파악하고 활용하기 위한 오픈소스 기반의 계획지원체계를 구축하는데 필요한 시사점을 제시하였다.

수리동역학적 모의를 위한 적정 격자해상도 산정방법 (Evaluation of Optimal Grid Resolution for Hydrodynamic Proper Simulation)

  • 안정민;박인혁;류시완;허영택
    • 대한공간정보학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.109-116
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    • 2012
  • 본 연구에서는 CCHE2D와 EFDC모형을 이용한 모의를 통하여 격자의 횡단해상도에 따른 물리적 지형의 재현성과 모의결과에 대한 영향을 검토하고자 하였다. 낙동강 금호강 유입구간을 대상으로 2006년 강우사상에 대한 부정류모의를 통하여 면적고도곡선과 대상구간내 수위관측소 지점에서의 실측치와 모의치간의 비교를 통하여 구성격자망의 적정성 및 모의결과에 대한 영향을 각각 검토하였다. 일반적으로 격자 해상도의 증가는 계산시간의 증가를 야기하므로 수행 내용과 목적, 계산의 효율성 측면에서 적절한 격자해상도의 선택이 필요하다. 정밀한 모의를 위해서는 고해상도 격자를 이용한 모의를 수행해야 하나, 빠른 의사결정이 요구되는 홍수기와 같이 모형수행의 효율성을 고려해야 하는 경우에 적용 가능한 물리적 지형의 재현성과 결과에 대한 신뢰성을 보장할 수 있는 적정 격자 해상도가 존재함을 확인할 수 있었다.

관광지 주유행동과 정보이용행동조사에 관한 연구 (A Study on the Survey of the Sightseeing Excursion and Information Usage Behavior in the Tourists Area)

  • 김현;권영인;정병두
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6D호
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    • pp.909-916
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    • 2006
  • 본 연구는 후지5호 관광객의 주유행동과 정보이용패턴에 관한 조사에 해당된다. 또한 관광객의 주유행동과 정보이용과의 관계에 초점을 두고 있고, 이러한 관계분석은 군집분석과 수량화 모형을 이용하여 분석하였다. 이 결과 (1) 90%이상의 관광객이 후지5호 관광을 위해 1회 이상 정보를 이용하고 있으며, 여행전, 여행중, 여행전후의 정보이용이 각각 80%, 70%, 60%로 나타났다. (2) 후지5호지역의 정보이용 패턴은 3개 패턴으로 구분되었고, (3) 시 공간적 주유행동 지표(주유행동개시 및 종료시각, 체재시간, 관광지점수 등)는 각 정보이용패턴에 따른 차이가 확인 되었고, (4) 수량화 모형에서는 관광객의 주유행동지표(관광지점수, 체재시간)에 대한 의사결정이 정보이용에 의존하고 있다는 것이 확인되었다.

객체기반 셀룰러오토마타 모형을 이용한 하남시 토지이용변화 모의 (Simulation of land use changes in Hanam city using an object-based cellular automata model)

  • 김일권;권혁수
    • 한국지리정보학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.202-217
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    • 2018
  • 인간 활동에 의한 도시의 토지이용변화는 도시의 공간구조와 생태계에 영향을 미친다. 토지이용변화 패턴을 파악하고 미래의 토지이용변화를 모의하는 것은 지속가능한 도시 관리를 위해 필요하지만, 토지이용변화의 불확실성과 복잡성으로 인해서 이를 효과적으로 모의하기 어렵다. 셀룰러오토마타 모형은 도시토지이용변화에 널리 사용되는 모형으로, 격자기반의 변화를 모의한다. 하지만, 격자기반의 모의는 실제 토지이용변화 특성을 반영하기 어렵고, 토지이용의 파편화가 나타나는 한계가 있다. 이러한 문제를 보완하기 위해 제작된 객체기반 셀룰러오토마타모형은 토지패치 객체별 변화를 모의한다. 본 연구는 하남시를 대상으로 객체기반 토지이용변화 모형을 제작하여 미래의 토지이용변화를 모의하였다. 제작된 모형의 정확도를 평가하는 성능지수는 24.1%로 평가되었다. 기준시나리오를 적용한 2038년의 토지이용변화 모의결과, 시가지는 16.4% 감소한 반면, 농경지는 9.0% 증가하였고, 초지는 19.3% 증가하였다. 개발시나리오의 경우 시가지는 22.4% 증가하였고, 농경지는 26.1% 감소한 반면, 산림과 초지는 큰 변화가 나타나지 않았다. 보전시나리오의 경우 시가지는 29.5%, 농경지는 8.8%감소하였고, 산림과 초지는 각각 6%, 42.8% 증가하였다. 본 모형은 실제 도시 토지이용변화를 효과적으로 모의하여 공간계획을 위한 의사결정지원도구로 사용될 수 있다.

GIS를 활용한 해양활동공간 중첩구역 산출 자동화 모형개발 (Development of an Automated Model for Selecting Overlapping Areas of Marine Activity Zone using GIS)

  • 김범규;박용길;최현우;김태훈
    • 한국지리정보학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.59-73
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    • 2022
  • 현재 해양은 이용과 보전간의 갈등이 심화되고 있어 이를 해양공간의 핵심가치별로 사전에 정의하여 관리하는 실효적인 방법의 도입이 필수적이다. 이에 해양공간계획을 통해 해양을 9개의 용도구역으로 구획하여 관리하도록 하고 있지만 대상 해양공간에서 상호 배타적인 활동이 중첩되는 공간에 대한 분석은 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 해양의 핵심가치가 상충되는 공간을 도출하기 위한 자동화 모형을 개발하였다. 해양활동을 분석하기 위해 가용 가능한 해양활동 자료를 수집하고 이중 상호배타적인 해양활동의 분석에 필요한 항목을 도출하였다. 도출된 항목을 법정구역과 특성구역으로 분류한 후 중첩이 발생할 시 우선순위를 지정하기 위해 항목간의 쌍대비교를 통한 상충분석표를 제작하였다. 지정된 우선순위를 바탕으로 자동화 모델을 개발하여 해양의 활동이 상충되는 해역을 도출하여 가시화하고 상충되는 면적을 산출하였다. 이를 활용하여 해양공간계획을 수립함에 있어 주요 이슈가 발생하는 해역을 명확하게 도출하여 의사결정의 효율성을 높일 수 있을 것이라 판단된다.

GIS를 이용한 도시유역 홍수침수 분석시스템 구축 (Development of Flood Inundation Analysis System for Urban Areas using GIS)

  • 최성열;이재영;조원철;이재호;최철관
    • Spatial Information Research
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    • 제11권2호
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    • pp.155-170
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    • 2003
  • GIS를 이용한 홍수침수 분석시스템이 공항배수유역의 침수현상을 모의하기 위해 개발되었다. 본 연구에서 개발된 모형은 사용자 인터페이스인 GUI 시스템을 통한 Database 구축 및 입력자료 작성을 위한 전처리 과정과 주처리 해석모형을 통해 계산된 결과를 그래픽으로 처리하는 후처리 과정을 GIS(ArcView/Avenue)와 연계하여 통합적으로 구축·제시되었다. 주처리 해석모형은 노면수의 거동분석 모형과 하수배수체계의 분석모형을 통합하여 상호 연계 현상을 모의함으로써 유역에서의 유출량과 배수시스템과의 실제적인 거동을 해석하여 배수관로의 배수효과 및 압력류에 의한 침수현상을 모의함으로써 배수관로 유입에 따른 실제적인 현상을 모의하였다. 본 연구에서 개발된 홍수침수분석시스템은 향후 공항에서의 침수피해에 대한 시설전반에 대해 합리적인 대책관리방안 및 시설개선방안 수립을 위한 체계적인 의사결정에 크게 기여할 것으로 사료된다.

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퍼지모형과 GIS를 활용한 기후변화 홍수취약성 평가 - 서울시 사례를 중심으로 - (Assessment of Flood Vulnerability to Climate Change Using Fuzzy Model and GIS in Seoul)

  • 강정은;이명진
    • 한국지리정보학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.119-136
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    • 2012
  • 본 연구는 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 제시한 기후변화 취약성 개념을 서울시에 적용, 적정 홍수 취약성 지표 산정 및 퍼지모형을 활용하여 기후변화 분야 중 홍수취약성을 평가하고 GIS를 이용하여 취약성도를 작성하였다. 이를 위해 선행연구를 기반으로 지표를 도출하였다. 도출된 지표는 기후노출(일 최대 강수량, 일강수량 80m 이상인 날 수), 민감도(침수지역, 경사, 지질, 고도, 하천으로부터의 거리, 지형, 토양 및 불투수면적) 및 적응능력(홍수조절능력, 자연녹지, 공원녹지) 등의 자료이며, 이를 GIS 기반의 공간데이터베이스로 구축하였다. 구축된 지표값들을 통합하기 위한 방법으로 퍼지모형을 활용했으며, 퍼지소속값 결정을 위해서는 빈도비를 활용하였다. 2010년 침수 발생 자료를 활용하여 항목들간의 상관관계 및 퍼지소속값을 산정하였으며, 2011년 침수 발생 지역으로 작성된 취약성도를 검증하였다. 분석결과 서울지역 홍수피해에 크게 영향을 미치는 지표는 일강수량이 80mm이상인 날수, 하천과의 거리, 불투 수층으로 나타났다. 서울의 경우, 최대강수량이 269mm 이상일 때 적응능력(유수지, 녹지)이 부족하고, 고도가 16~20m 정도이며 하천에서 50m이내에 인접한 지역, 공업용지에서 홍수취약성이 매우 높은 것으로 나타났다. 지역적으로 영등포구, 용산구, 마포구 등 한강 본류의 양안에 위치한 구들이 비교적 취약지역을 많이 포함하고 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 기후변화 취약성 평가의 개념을 적용하고, 방법론으로 퍼지모형을 활용함으로써 기존의 취약성 평가기법을 개선하였으며 평가결과는 홍수예방정책에 대한 우선지역 선정과 의사결정의 주요한 근거로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

유전자 알고리즘을 이용한 동적통행배정에 관한 연구 (Dynamic Traffic Assignment Using Genetic Algorithm)

  • 박경철;박창호;전경수;이성모
    • 대한공간정보학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.51-63
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    • 2000
  • 최근 교통문제를 해결하기 위한 방법으로 교통계획분야에 GIS나 ITS를 활용한 다양한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 이와 함께 정보환경의 급격한 발달과 더불어 대안 경로의 선정, 또는 교통예보 서비스와 같은 온라인 상에서의 교통정보 제공이 이루어지고 있어 GIS 환경 내에서도 가로망의 교통량을 정확하게 예측할 수 있는 기능이 요구되고 있어 통행배정모형의 중요성이 증가하고 있다. 그런데, 전통적인 정적 통행배정모형은 급변하는 교통상황에 적합하지 않기 때문에 실시간 교통상황에 대한 교통흐름을 예측할 수 있는 동적 통행배정모형의 개발이 요구되고 있다. 그러나, 동적 통행배정모형은 시공간적인 변수들의 복잡성으로 인해서 그 최적해를 찾는데 많은 수학적인 어려움과 제약조건이 존재한다. 따라서, 이를 해결하기 위한 여러 가지 해법이 연구되어왔지만, 기존의 방법은 목적함수나 제약조건이 convex(하지 않은 경우에는 적용이 불가능한 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 인공지능방법(Artificial Intelligence Technique)의 한 분야로 활발히 연구되고 있는 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)을 동적 통행배정 모형에 도입하여 그 해결 방법을 제시하였다. 논문에서 사용한 동적 통행배정모형은 제약조건이 convex(하지 않은 Merchant-Nemhauser모형이고, 새로운 해결기법으로 사용된 유전자 알고리즘은 일반적인 제약조건을 처리할 수 있다고 알려진 GENOCOP III시스템이다. 새로 도입된 방법의 효율성과 유의성을 검증하기 위해 간단한 네트워크에 적용하였다. 그 결과 GENOCOP III 시스템이 계산과정의 효율성에 있어서 기존의 비선형 해법 알고리즘보다 우수한 것으로 입증되었다.연구가 진행되어야 할 것이다. 실질적으로 성감별 수정란의 대량생산이 가능할 것으로 사료되며, 농가차원에서 산업적 실용화가 될 수 있을 것으로 기대한다.twork descrition)를 통해 교통분석후의 제반 교통특성(교통량, 교통량/용량 비(比), 속도 등)을 교통망상에 표시할 수 있음으로서 의사결정에 보다 많은 도움을 줄 수 있을 것이다. 비트율의 증가와 화질 열화는 각각 최대 1.32%와 최대 0.11dB로 무시할 수 있을 정도로 작음을 확인 하였다.을 알 수 있었다. 현지관측에 비해 막대한 비용과 시간을 절약할 수 있는 위성영상해석방법을 이용한 방법은 해양수질파악이 가능할 것으로 판단되며, GIS를 이용하여 다양하고 복잡한 자료를 데이터베이스화함으로써 가시화하고, 이를 기초로 공간분석을 실시함으로써 환경요소별 공간분포에 대한 파악을 통해 수치모형실험을 이용한 각종 환경영향의 평가 및 예측을 위한 기초자료로 이용이 가능할 것으로 사료된다.염총량관리 기본계획 시 구축된 모형 매개변수를 바탕으로 분석을 수행하였다. 일차오차분석을 이용하여 수리매개변수와 수질매개변수의 수질항목별 상대적 기여도를 파악해 본 결과, 수리매개변수는 DO, BOD, 유기질소, 유기인 모든 항목에 일정 정도의 상대적 기여도를 가지고 있는 것을 알 수 있었다. 이로부터 수질 모형의 적용 시 수리 매개변수 또한 수질 매개변수의 추정 시와 같이 보다 세심한 주의를 기울여 추정할 필요가 있을 것으로 판단된다.변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을

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