• Title/Summary/Keyword: 공간통계분석기법

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

  • Seong H. Kim;Sang-Bin Kim;Dae-Hyeon Kim
    • Journal of Industrial Convergence
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    • v.21 no.1
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    • pp.159-165
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    • 2023
  • While the frequency of seismic occurrence has been increasing recently, the domestic seismic response system is weak, the objective of this research is to compare and analyze the seismic vulnerability of buildings using statistical analysis and machine learning techniques. As the result of using statistical technique, the prediction accuracy of the developed model through the optimal scaling method showed about 87%. As the result of using machine learning technique, because the accuracy of Random Forest method is 94% in case of Train Set, 76.7% in case of Test Set, which is the highest accuracy among the 4 analyzed methods, Random Forest method was finally chosen. Therefore, Random Forest method was derived as the final machine learning technique. Accordingly, the statistical analysis technique showed higher accuracy of about 87%, whereas the machine learning technique showed the accuracy of about 76.7%. As the final result, among the 22,296 analyzed building data, the seismic vulnerabilities of 1,627(0.1%) buildings are expected as more dangerous when the statistical analysis technique is used, 10,146(49%) buildings showed the same rate, and the remaining 10,523(50%) buildings are expected as more dangerous when the machine learning technique is used. As the comparison of the results of using advanced machine learning techniques in addition to the existing statistical analysis techniques, in spatial analysis decisions, it is hoped that this research results help to prepare more reliable seismic countermeasures.

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

  • 강경우
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.15 no.1
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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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Analysis on the Characteristics of Urban Decline Using GIS and Spatial Statistical Method : The Case of Gwangju Metropolitan City (GIS와 공간통계기법을 활용한 도시쇠퇴 특성 분석 - 광주광역시를 중심으로 -)

  • Jang, Mun-Hyun
    • Journal of the Korean association of regional geographers
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    • v.22 no.2
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    • pp.424-438
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    • 2016
  • In an effort to prevent urban decline and hollowing-out phenomenon and to vitalize stagnant local economy, a new urban regeneration paradigm is on the rise. This study aims to analyze urban decline characteristics using the spatial statistical method and GIS on the basis of decline standards in the Urban Regeneration Special Act, and spatial autocorrelation technique. The Gwangju Metropolitan City was set as a research target, and the decline standards in the Urban Regeneration Special Act - population reduction, business declines, and outworn buildings - were applied as the indicator to secure the objectivity. In particular, this study has a distinctive feature from the other existing ones, as applying GIS and the spatial statistical technique, in a sense to make urban decline characteristics analysis by the spatial autocorrelation technique. The overall analysis procedure was carried out by applying the standards of designating urban regeneration regions, and following the spatial exploratory procedure step by step. Therefore, the spatial statistical method procedure and the urban decline characteristics analysis data being presented in this study, as the results, are expected to contribute to the urban decline diagnosis at the level of metropolitan city, as well as to provide useful information for spatial decision making in accordance with urban regeneration.

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공간데이터마이닝에서의 유전자알고리즘을 이용한 예측방법연구

  • 김효정;강한구;강창완
    • Proceedings of the Korean Statistical Society Conference
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    • 2001.11a
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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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Analysis of the Distribution Pattern of Seawater Intrusion in Coastal Area using the Geostatistics and GIS (지구통계기법과 GIS를 이용한 연안지역 해수침투 분포 파악)

  • 최선영;고와라;윤왕중;황세호;강문경
    • Spatial Information Research
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    • v.11 no.3
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    • pp.251-260
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    • 2003
  • Distribution pattern of seawater intrusion was analyzed from the spatial distribution map of chloride using the geostatistics and CIS analyses. The chloride distribution map made by kriging(ordinary kriging and co-kriging) after exploratory spatial data analysis. Kriging provides an advanced methodology which facilitates quantification of spatial features and enables spatial interpolation. TDS, Na$^{+}$, Br$^{[-10]}$ were selected as second parameters of co-kriging which is higher value of correlation coefficients between chloride and others groundwater properties. Chloride concentration is highest in yeminchon and coastal area. And result in co-kriging was accurate than ordinary kriging.

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Sensitivity Analysis for Bivariate Spatial Data Using Principal Component Score (주성분점수를 이용한 이변량 공간자료에 대한 감도분석)

  • 최승배;강창완
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.14 no.2
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    • pp.415-427
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    • 2001
  • 공간통계학에서는 다변량 공간자료에 대한 예측방법으로서 코크리깅 기법을 이용한다. 본 논문에서는 코크리깅을 위한 첫 번째 단계인 교차베리오그램의 추정에 대한 감도분석 대신에 일반통계학적 측면에서 주성분점수를 이용한 감도분석방법을 제안한다. 변수가 2개인 경우, 교차베리오그램에 대한 감조분석의 결과와 제안된 주성분점수를 이용한 감도분석의 결과를 비교해 본다. 모의실험을 통하여 제안한 방법의 타당을 검증하고, 실제 자료를 이용한 사례분석의 결과로써 재확인해 본다.

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An Explorator Spatial Analysis of Shigellosis (세균성 이질의 탐색적 공간분석)

  • 박기호
    • Journal of the Korean Geographical Society
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    • v.34 no.5
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    • pp.473-491
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    • 1999
  • 세균성 이질은 국내 제1종 법정 전염병으로 분류되어 관리되고 있는 질환으로서 1998년 이후 그 발병 사례가 급속히 증가하고 있다. 본 연구는 1999년 3월 부산시 사상구에서 집단 발병한 세균성 이질을 대상으로 하여, 각 환자들의 발병 시점과 장소의 분포패턴에 대한 지리학적 고찰을 목적으로 한다. 환자분포의 특징적 공간패턴과 그들의 시계열적 확산 양상 등을 탐색하기 위한 방법론은 보건지리학과 지도학 및 공간통계학에 기반을 둔 공간분석기법을 중심으로 설정하였다. 분석자료는 해당 지역의 수치지형도, 지적도, 인구 센서스 자료를 포함한 GIS 데이터베이스로 구축되었다. 인구분포를 감안한 밀도구분도를 바탕으로 개별환자의 위치자료와 동 단위로 집계된 자료를 자료의 형태에 따라 분석기법을 달리하였으며, 환자 발생 밀도, 상대적 위험지수 등을 지도화하여 역학자료의 시각적 통계적 분석을 수행하였다. 환자분포의 공간적 중심위치와 분산의 변화 등 기술적 통계분석과 함께 제1차 공간속성을 커널추정법으로 찾아보았다. 이와 더불어 ‘공간적 의존성’과 관련된 제2차 공간속성은 K-함수와 시뮬레이션을 통해 분석하여 군집성 등이 통계적으로 확인되었다. 본 연구를 통해 역학조사시 GIS의 활용사례가 제시되었으며, 모집단 인구를 고려한 확률지도 작성 기법과 다양한 데이터 가시화 방법, 그리고 시계열별 발생 환자들의 지리적 변이를 분석 하는데 따르는 문제들이 논의되었다.

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

  • Min, Sook-Joo;Kim, Kye-Hyun
    • 한국지형공간정보학회:학술대회논문집
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    • 2004.10a
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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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Rainfall Analysis using Spatial Data Analysis Technique (공간분석기법에 의한 강우분석에 관한 연구)

  • Lee, Joon-Hak;Jung, Young-Hun;Oh, Kyoung-Doo;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1520-1524
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    • 2010
  • 지상에 설치된 우량관측소를 통해서 자료가 수집되는 강우자료는 공간적으로 분포하고 있는 공간자료(spatial data)이며, 지점자료(point data)이다. 공간자료(spatial data)는 공간적으로 분포되지 않는 일반 데이터와는 다른 속성을 가지고 있으며 공간적인 위치가 데이터 발생의 중요한 변수로 적용될 수 있고, 인접 데이터와의 상관관계가 고려되어야 한다. 본 연구는 공간분석기법을 이용하여 보다 효과적인 강우분석을 하기 위한 것으로서, 우리나라 총 679개 우량관측소의 2008년 강우자료를 바탕으로 티센(Thiessen) 기법, IDW(Inverse Distance Weighted), 스플라인(Spline) 등과 공간통계학적 방법인 크리깅(Kriging)을 이용하여 주요 유역별 면적 강우량 산정 및 미계측 지역의 강우량 추정을 모의하였다. 본 연구결과 유역별 면적강우량 추정시 티센 및 경향면 분석법, Natural Neighbor 방법은 일부 과다 추정되는 것으로 나타났고, IDW, RBF, 크리깅의 방법은 큰 차이를 보이지 않았으나, 미계측 지역의 강우량 추정에는 일반크리깅의 정확도가 비교적 높은 것으로 나타났다.

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Uncertainty Analysis of Soft Ground Using Geostatistical Kriging Method (지구통계학 크리깅 기법을 이용한 연약지반의 불확실성 분석)

  • Yoon Gil-Lim;Lee Kang-Woon;Chae Young-Su
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.21 no.3
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    • pp.5-17
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    • 2005
  • Spatial uncertainty of Busan marine clay ground, which commonly occurs during site investigation testing, data analysis and transformation modeling, has been described. In this paper geotechnical uncertainty of shear strength indicator $N_k$ has been quantified in both horizontal direction and vertical direction using geostatistical Kriging method. Most of soil data used are from 25 boring tests, 75 laboratory tests, 124 field vane tests and 25 cone penetration tests (CPT). CPT-$N_k$ data for undrained shear strength determination, which are the most important properties in geotechnical design stages, have been analysed. Comparison between cone factor from conventional CPT-based method and that of geostatistical method shows that geostatistical Kriging method is an ideal tool to quantify the spatial variability of uncertainty from self-correlation of soil property of interest, and can be recommended to identify the spatial distribution of consolidation .md shear strength of soils at any sites concerned.