• 제목/요약/키워드: 공간통계기법

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GIS와 3차원 지구통계기법의 결합 모델 개발 (Development of Practical Model for Integrating GIS and 3D Geostatistical Methods)

  • 최요순;기세일;박형동
    • 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국공간정보시스템학회 2005년도 GIS/RS 공동 춘계학술대회
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    • pp.15-20
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    • 2005
  • 기존의 GIS와 지구통계기법을 결합한 연구들은 GIS 데이터베이스로 구축될 자료를 생성하기 위해 2차원 접근방식을 이용해왔다. 그러나 실제 현장 샘플 자료들은 대부분 3차원 공간에 분포하기 때문에 2차원 지구통계기법을 적용하는 것은 실제 자료가 가지고 있는 3차원 위치정보를 정확히 반영할 수 없는 한계가 있다. 본 연구에서는 GIS 기반 자료에 3차원 지구통계기법을 적용하여 공간변수를 예측하고, 생성된 공간변수를 다시 GIS로 반환하여 데이터베이스로 구축하는 결합 모델을 개발하였다. 3차원 지구통계기법을 결합한 결과 보다 정확한 공간변수 예측을 확인할 수 있었고, 그 결과를 GIS에서 다시 활용할 수 있었다.

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밀도구분도 매핑을 이용한 통계정보 공간 내삽의 유효성 평가 (An Evaluation of Spatial Interpolation of Statistical Information Using Dasymetric Mapping)

  • 이병길
    • 한국측량학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.343-350
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    • 2006
  • 인구통계와 같이 임의의 공간 단위로 집계되는 통계자료를 위성영상이나, 여타 다른 GIS 도형정보와 통합하여 활용하기 위해서는 상호간의 공간 단위를 일치시켜야 한다. 밀도구분도 매핑 기법은 집성된 통계자료를 분해하여 세밀한 공간 단위로 나누거나, 행정구역과 같은 객체 단위의 데이터를 연속된 표면 모델로 만드는데 적용 가능한 기법으로 제안되고 있다. 본 연구에서는 밀도구분도 매핑의 유효성을 평가하기 위해 1) 연구대상지역의 사업체 정보를 행정동 단위의 통계로 집계하고, 2) 행정동 통계에 밀도구분도 매핑 기법을 적용하여 사업체의 분포를 구하고, 3) 공간 내삽에 의해 구해진 사업체의 분포와 원 정보로부터 구해진 분포를 비교하여 알고리즘의 성능을 평가하였다.

GIS와 공간통계기법을 활용한 도시쇠퇴 특성 분석 - 광주광역시를 중심으로 - (Analysis on the Characteristics of Urban Decline Using GIS and Spatial Statistical Method : The Case of Gwangju Metropolitan City)

  • 장문현
    • 한국지역지리학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.424-438
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    • 2016
  • 도시쇠퇴와 공동화 현상을 방지하고 침체된 지역경제를 활성화시키기 위한 새로운 도시재생 패러다임이 등장하고 있다. 본 연구는 도시재생특별법에 제시된 쇠퇴기준과 공간자기상관 탐색을 기반으로 GIS 및 공간통계기법을 활용하여 도시쇠퇴 특성을 분석하는데 그 목적을 두고 있다. 광주광역시를 대상으로 하여 도시재생특별법에 제시된 쇠퇴 기준인 인구감소, 사업체감소, 노후건축물에 관한 지표를 적용함으로써 객관성을 확보하고자 하였다. 특히 GIS와 공간 통계기법을 적용함에 있어서 공간자기상관 탐색을 통해 도시쇠퇴 특성을 분석한다는 점에서 기존의 연구와 차별성을 지닌다. 전체적인 분석과정은 도시활성화지역 지정 기준을 원용하고, 공간탐색적 절차에 따라 단계적으로 추진하였다. 따라서 본 연구를 통해 제시된 공간통계분석 절차 및 도시쇠퇴 특성 분석의 결과는 대도시권 수준에서 도시쇠퇴 진단에 기여하고, 도시재생과 관련한 공간의사결정에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대한다.

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통계분석 기법과 머신러닝 기법의 비교분석을 통한 건물의 지진취약도 공간분석 (A Spatial Analysis of Seismic Vulnerability of Buildings Using Statistical and Machine Learning Techniques Comparative Analysis)

  • 김성훈;김상빈;김대현
    • 산업융합연구
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    • 제21권1호
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    • pp.159-165
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    • 2023
  • 최근 지진 발생 빈도가 증가하고 있는 반면 국내 지진 대응 체계는 취약한 현실에서, 본 연구의 목적은 통계분석 기법과 머신러닝 기법을 활용한 공간분석을 통해 건물의 지진취약도를 비교분석 하는 것이다. 통계분석 기법을 활용한 결과, 최적화척도법을 활용해 개발된 모델의 예측정확도는 약 87%로 도출되었다. 머신러닝 기법을 활용한 결과, 분석된 4가지 방법 중, Random Forest의 정확도가 Train Set의 경우 94%, Test Set의 경우 76.7%로 가장 높아, 최종적으로 Random Forest가 선정되었다. 따라서, 예측정확도는 통계분석 기법이 약 87%, 머신러닝 기법이 76.7%로, 통계분석 기법의 예측정확도가 더 높은 것으로 분석되었다. 최종 결과로, 건물의 지진취약도는 분석된 건물데이터 총 22,296개 중, 1,627(0.1%)개의 건물데이터는 통계분석 기법 사용 시 더 위험하다고 도출되었고, 10,146(49%)개의 건물데이터는 동일하게 도출되었으며, 나머지 10,523(50%)개의 건물데이터는 머신러닝 기법 사용 시 더 위험하게 도출되었다. 기존 통계분석 기법에 첨단 머신러닝 기법활용결과가 추가로 비교검토 됨으로써 공간분석 의사결정에 있어서, 좀더 신뢰도가 높은 지진대응책 마련에 도움이 되길 기대한다.

확률강우량의 공간분포추정에 있어서 매개변수 추정기법의 비교분석 (Comparative Analysis of Parameter Estimation Methods in Estimation of Spatial Distribution of Probability Rainfall)

  • 서영민;여운기;지홍기
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.413-413
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    • 2011
  • 강우의 공간분포에 대한 신뢰성 있는 추정은 수자원 해석 및 설계에 있어서 필수적인 요소이다. 강우장의 공간변동성에 대한 고해상도 추정은 홍수, 특히 돌발홍수의 원인이 되는 국지성 호우의 확인 및 분석에 있어서 중요하다. 또한 강우의 공간 변동성에 대한 고려는 면적평균강우량 추정의 정확도를 향상시키는데 있어서 중요하며, 강우-유출모델의 모의결과에 대한 신뢰도를 향상시키는데 큰 영향을 미친다. 최근 공간자료에 대한 공간분포예측에 있어서 공간상관성을 고려할 수 있는 공간통계학적 기법의 적용이 증가하고 있으며, 이러한 공간통계학적 기법의 적용에 있어서 신뢰성 있는 모델 매개변수의 추정 및 불확실성 평가는 공간분포 예측결과에 대한 신뢰성을 향상시키는데 중요한 역할을 한다. 외국의 경우 공간분포예측 및 모의, 매개변수의 불확실성 평가 등과 관련하여 활발한 연구가 이루어지고 있는 반면 국내 수자원 분야에서는 아직까지 활발한 연구가 이루어지고 있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 계층구조로 구성된 가우시안 공간선형혼합모델을 적용하여 확률강우량의 공간분포를 추정함에 있어서 모델 매개변수에 대한 추정기법을 비교하였으며, 매개변수 추정기법으로서 경험베리오그램에 대한 곡선적합기법인 보통최소제곱법 및 가중최소제곱법, 우도함수를 기반으로 하는 최우도법 및 REML과 같은 기존의 매개변수 추정기법들과 최근 공간통계학 분야에서 적용이 증가하고 있는 Bayesian 기법을 비교하였다. 이로부터 매개변수 추정기법 간의 매개변수 추정치에 대한 정량적 비교결과를 제시하였으며, Bayesian 기법의 적용을 통해 매개변수에 대한 불확실성 추정결과를 제시하였다. 이러한 결과들은 확률강우량의 공간분포 추정에 있어서 공간예측모델의 매개변수 추정 및 예측에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

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통계단위를 활용한 도시지역 상세 토지이용 분류기법 (A Method of Detailed Urban Land Use Classification Using a Statistical Unit)

  • 민숙주;김계현
    • 한국지형공간정보학회:학술대회논문집
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    • 한국지형공간정보학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.103-106
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    • 2004
  • 토지이용정보는 토지이용계획, 도시계획, 환경관리 등을 위한 기초자료로 사용되고 있으며, 최근에는 인구가 밀집된 도시지역에서 환경문제를 고려한 정책 수립을 위하여 상세한 토지이용정보를 필요로 하고 있다. 그러므로 본 연구에서는 작은 공간단위로 토지이용을 구분하기 위하여 통계단위자료와 기 제작된 수치지형도를 활용하여 도시지역의 토지이용 분류기법을 제시하였다. 제시된 분류기법의 활용 가능성을 확인하기 위하여 서울시 일부지역을 대상으로 실험분석 하였으며, 그 결과 산림지역을 제외하고 전체적으로 높은 정확도를 보였다. 향후 산림지역에 대한 토지이용정보 취득 방법을 보완할 경우 본 연구에서 제시한 방법은 도시지역 토지이용정보 취득에 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 통계단위와 토지이용정보 구분단위가 일치하므로 다양한 통계집계자료와 함께 분석하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

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지구통계기법과 GIS를 이용한 연안지역 해수침투 분포 파악 (Analysis of the Distribution Pattern of Seawater Intrusion in Coastal Area using the Geostatistics and GIS)

  • 최선영;고와라;윤왕중;황세호;강문경
    • Spatial Information Research
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    • 제11권3호
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    • pp.251-260
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    • 2003
  • 본 연구에서는 지구통계기법과 GIS를 이용하여 Cl/sup -/ 농도 분포도를 작성하고 이를 통해 해수침투 분포 양상을 파악하였다. 분포도는 탐색적 공간자료 분석을 통해 자료의 분포 패턴을 파악한 후에 정규크리깅과 공동크리깅을 이용하여 작성하였다. 지구통계기법인 크리깅은 시ㆍ공간적인 자료의 분포특성과 상관관계를 이용하여 신뢰할 만한 결과를 제공한다. 공동크리깅의 이차변수는 상관분석을 통해 Cl/sup -/과의 상관성이 큰 TDS, Na/sup +/, Br/sup -/을 선정하였다. Cl/sup -/ 농도 분포도를 분석한 결과 공동크리깅에 의한 분포도가 정규크리깅의 분포도보다 더욱 정밀하게 나타났으며, 전반적으로 이민촌 일대와 해안가 지역에서 높은 농도 이상대를 보이고 있음을 확인할 수 있었다.

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공간자기회귀모형을 이용한 고속도로 교통사고 분석 (Traffic Accidents Analysis on Expressway using Spatial Autoregressive Model)

  • 강경우
    • 대한교통학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.5-15
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    • 1997
  • 공간통계분석은 공간적으로 연계된 변수들간의 관계를 분석하는 통계분야이다. 일 반적으로 공간적으로 연계된 변수들간의 관계는 각 변수간의 공간적 분포정도에 따라서 영 향을 받는다. 전통적인 통계 분석의 방법은 동질의 자료발생과정에 의하여 확률적으로 축출 된 표본자료를 가정하고 있으나, 공간적인 자료는 이와 같은 동질의 자료발생과정의 가정을 부정한다. 교통류 및 교통사고 등과 같은 교통분야의 자료는 대부분 공간적인 상관관계에 의하여 축출된 이질적인 표본자료이며 따라서 공간상관관계를 동질적으로 가정한 전통적인 통계적 분석 방법은 오류를 범할 수 있다. 본 논문은 공간적인 관계를 고려한 공간자기상관 분석기법을 이용하여 고속도로상의 교통사고에 관하여 분석하였다. 분석의 결과에 의하면 4 개 고속도로 중 경인고속도로를 제외한 3개의 고속도로상의 교통사고건수는 통계적으로 현 저한 양의 공간적 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 이에 따라 공간적 상관관계를 고려한 교통사고분석을 위하여 종속변수로 단위구간별 교통사고건수를 그리고 설명변수로서는 단위 구간별 교통량, I.C. 유무 및 화물차량비율을 이용하여 공간 자기회귀분석을 시도하였다. 분 석의 분석에서는 구간별 교통량과 화물차량의 비율이 호남/남해 고속도로의 경우에는 구간 별 교통량과 I.C. 유무가 통계적으로 유의한 것으로 분석되었다.

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공간데이터마이닝에서의 유전자알고리즘을 이용한 예측방법연구

  • 김효정;강한구;강창완
    • 한국통계학회:학술대회논문집
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    • 한국통계학회 2001년도 추계학술발표회 논문집
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    • pp.95-97
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    • 2001
  • 공간자료의 예측문제에 있어 전통적 예측방법인 크리깅방법과 최근 통계적문제 적용되기 시작한 신경망분석방법 간의 비교를 사례연구를 통해 행하였다. 일반적으로 크리깅에 의한 선형예측은 공간자료에 대한 일반적 통계모형으로서 간주되어 왔다. 한편 예측문제에 있어 뉴럴네트워크에 기초한 비모수적 방법이 관심의 대상이 되고 있으며 특히 대용량 자료의 경우 데이터마이닝 기법의 한 분야로 널리 사용되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 공간 자료의 예측에 있어 유전자 알고리즘을 신경망분석 모형을 결합하여 기존의 크리깅방법과의 예측력을 비교한다.

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공간 시계열 모형을 이용한 소지역 추정 (Space Time Autoregressive Model for Small Area Estimation)

  • 김재두;신기일;이상은
    • 응용통계연구
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    • 제18권3호
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    • pp.627-637
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    • 2005
  • 시계열 모형과 공간통계 모형이 결합된 공간 시계열 모형에 관한 많은 연구가 발표되고 있다. 최근 de Luna와 Genton(2003, 2005)은 공간 시계열 모형을 이용한 실업률의 소지역 추정을 발표하는 등 공간 시계열 기법을 이용한 소지역 추정방법의 연구도 빠르게 진행되고 있다. 본 논문에서는 공간 시계열 모형을 이용한 소지역 추정기법을 설명하고 이 기법과 신기 일과 이상은(2003)이 발표한 공간모형을 이용한 소지역 추정을 비교하였다.