• Title/Summary/Keyword: 역거리법

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Optimal distance exponent of inverse distance method (역거리법의 최적 거리 지수)

  • Yoo, Ju-Hwan
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.51 no.5
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    • pp.451-459
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    • 2018
  • We calculated the optimal exponent values based on the hourly rainfall data observed in South Korea by treating the exponent value as a variable without fixing it as a square in the inverse distance method. For this purpose, rainfall observation stations providing the data are classified into four groups which are located at the Han river upstream, downstream, the Geum river upstream, and the Nakdong river midstream area. A total of 52 cases were analyzed for seven stations in each group. The optimal exponent value of distance was calculated in a case including one base station and four surrounding stations in a group. We applied the golden section search method to calculating this optimum values using rainfall data for 10 years (2004~2013) and verified the optimum values for the last three years (2014~2016). We compared and analyzed two results of the conventional inverse distance method and the inverse distance method in this study. The optimal values of distance exponent obtained in this study were 3.280, 1.839, 2.181, and 2.005 respectively, in the four groups, and totally mean value was 2.326. It is shown the proposed inverse distance method applying the optimal exponent is superior to the conventional inverse distance method.

Estimation of Missing Rainfall Data Considering Spatio-Temporal Variation Using Radar Data (레이더 자료를 이용한 시공간적 변동성을 고려한 강우의 결측치 추정)

  • Song, Chang-U;Song, Chang-Joon;Kim, Byeong-Sik;Kim, Soo-Jun;Kim, Hung-Soo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1196-1200
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    • 2010
  • 본 논문에서는 지점 강우의 결측치를 추정하기 위해 전통적인 통계학적 내삽기법을 이용한 역거리가중치법(IDWM), 역지수가중치법(IEWM), 상관계수가중치법(CCWM)과 패턴 인식의 일종인 인공신경망(ANN)기법 그리고 시공간적 강우분포의 측정이 가능한 레이더 자료를 이용해 결측치를 추정하여 각각의 방법을 비교하였다. 임진강 유역의 15개 지상관측소를 대상으로 교차검정(Cross validation) 분석을 실시해 본 결과, CCWM 방법과 ANN기법에 의한 RMSE가 0.46~1.79의 범위를 보였고, 보정레이더를 이용하여 결측치를 추정한 경우RMSE가 0.05~2.26의 범위를 보여 기존의 전통적 결측치 추정방법보다 실측치에 가까운 결과를 보였다. 이는 레이더자료가 지점 강우자료와는 달리 강우의 시공간적 변동성을 고려한 공간분포의 정보를 지니고 있기 때문인 것으로 판단된다.

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Application of Kriging and Inverse Distance Weighting Method for the Estimation of Geo-Layer of Songdo Area in Incheon (인천 송도지역 지층분포 추정을 위한 크리깅과 역거리가중치법의 적용)

  • Kim, Dong-Hee;Ryu, Dong-Woo;Choi, Young-Min;Lee, Woo-Jin
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.26 no.1
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    • pp.5-19
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    • 2010
  • Geo-layer information is important to determine pile length and estimate residual settlement in the construction site. An overall spatial distribution of geo-layers in the entire construction site can be predicted using drill-log information. In this study, the geo-layer distribution at Song-do area was estimated by kriging and inverse distance weighting methods, and a cross validation was adopted to verify the reliability of estimation results. The analysis results indicate that the best fitted theoretical variogram model to the experimental variogram does not always provide the most reliable estimation in the kriging method. The proper $\alpha$ value of inverse distance weighting method must be determined by types of geo-layer, because the $\alpha$ value is affected by types of geo-layer. Results of the kriging method show more reliable results than those of inverse distance weighting method, and the structure of geo-layer distribution could be evaluated by variogram in the kriging method.

Comparison of Estimation Methods for the Missing Rainfall data in a Urban Sub-drainage Area (도시하천 소배수구역의 결측 강우량 산정 방법 비교)

  • Kim, Chung-Soo;Kim, Hyoung-Seop
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.701-705
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    • 2006
  • 강우자료는 수문 모델링 작업에서 가장 기초적인 수문학적 입력자료로 시간과 공간에 따른 변동성이 크므로 규명하기 복잡한 수문현상 중의 하나이다. 산악지역이 많은 우리나라의 지형학적 특성과 태풍, 장마 및 특히, 최근의 게릴라성 집중호우 등으로 인하여 이러한 변동성이 더욱 커지고 있는 실정이다. 장기간 실측된 수문기상 기초 자료가 부족한 우리나라의 실정상 홍수예보 및 수공구조물 설계를 위해 정확한 강우량 자료의 취득이 선행돼야 한다. 따라서 적절한 장소에 수문관측소 설치 및 관리를 통해 양호한 강우량 자료를 획득해야 하지만, 현장 여건상 등의 이유로 미계측 및 결측, 이상자료가 발생하고 있다. 따라서 이러한 미계측 혹은 결측지점의 우량을 추정할 수 있는 방법을 비교, 분석하여 적절한 보정과정을 수행할 필요가 있다. 그간의 연구에서는 미계측 지점 혹은 산악지역에서의 점 강우량 보정방법에 대한 연구가 진행되었지만, 본 연구에서는 '도시홍수재해관리기술연구사업단'에서 운영 중인 도시하천 유역 특히 소배수구역에서의 결측 자료에 대해 여러 추정 방법을 비교, 분석하여 적절한 방안을 찾고자 한다. 이를 위하여 중랑천 유역의 3개 소배수 구역(월계1 배수구역, 군자 배수구역, 어린이대공원 배수구역)에 설치된 3개 우량관측소와 건설교통부 관할 우량관측소 2개소의 우량자료를 사용하였다. 본 연구에서는 결측치 보간을 위하여 널리 이용되고 있는 산술평균법(Arithmetic Average method), 역거리법(Reciprocal Distance Squared method), 거리고도비율법(Ratio of Distance and Elevation method), 인근관측소와의 관계식 이용, 크리깅방법(Simple Kriging method)을 비교, 검토 적용하였다. 중랑천 유역의 소배수구역을 대상으로 연중 발생하는 큰 호우사상에 대해 임의의 강우관측소를 결측지점으로 가정하고 주변의 강우관측소로부터 각각의 방법을 이용해 가중치들을 산정하여 결측지점의 강우량 값을 보정하고자 하였다. 또한 각각의 방법을 이용하여 얻어진 결과에 대해 실측값과 보정값의 오차정도를 평균절대오차법(Mean Absolute Error)과 제곱평균제곱근오차법(Root Mean Squared Error)에 의해 산정하여 보정 방법간의 효율성을 검토하고자 하였다.

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Comparison of Spatial Distributions of Rainfall Derived from Rain Gages and a Radar (우량계와 강우레이다에 의해 관측된 강우량의 공간 분포 비교)

  • Kim, Byung-Sik;Kim, Hung-Soo;Yang, Dong-Min
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.12 no.1
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    • pp.63-73
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    • 2010
  • Rainfall is one of the most important input data of hydrologic models. Rain gage is used to estimate areal rainfall for hydrologic models using several interpolation method such as Thiessen polygon, Inverse Distance Squared(IDS) and Kriging. However, it is still difficult to derive actual spatial distribution of the rainfall using the aforementioned approaches. On the other hand, radar can offer a significant analytic improvement for rainfall analysis by providing directly more representative of the true spatial distribution of rainfall. In this study, In this study, spatial distributions of rainfall derived form rain gages using IDS and Kriging and rainfall from radar are compared. As results, it is found that using radar can provide actual spatial distribution than rain gages.

A Study on the Reviesd Methods of Missing Rainfall Data for Real-time Forecasting Systems (실시간 예보 시스템을 위한 우량자료 보정 기법 연구)

  • Han, Myoung-Sun;Kim, Chung-Soo;Kim, Hyoung-Seop;Kim, Hwi-Rin
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.42 no.2
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    • pp.131-139
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    • 2009
  • The weather accidents by global warming effect are increasing rapidly whole world. Flood forcasting system and hydrological database are operated by almost all the countries in the world. An objective of this study is to research revised methods of missing rainfall data and find more effective revised method for this operating system. 194 rainfall data of the Han river basin is used. Arithmetic average method, coefficient of correlation weighting method and inverse distance weighting method are compared to estimate revised methods. The result from the analysis shows that coefficient of correlation weighting method is best quantitatively among the 3 methods.

A Study for the Best Estimation of Geotechnical Parameters on the Slope Analysis (사면해석에 있어서 지반변수의 최적추정에 관한 연구)

  • Kim, Du-Jun;Jeong, Dae-Suk;Baek, Yeong-Sik
    • Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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    • 1993.06b
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    • pp.19-44
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    • 1993
  • The purpose of this paper is to study the design and the construction for the most economic and safe slope stability analysis. The approach to the purpose Iies in analyzing the characteristic on direction and distance by the sample value for the geotechnical parameters using the semi-variogram concept. Based on the result, we derive the Kriging system equation from the stochastical concept and solve the equation to find the weighting factor which is applied both the point estimation and the block estimation in the particular position. Comparing and analyzing the various methods. we find the best reliability, which is more accurate than any other.

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Comparison and Evaluation of Various Spatial Interpolation Methods (다양한 공간 보간법의 비교와 평가)

  • Kim, Tae Beom;Kim, Il Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.247-247
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    • 2018
  • 공학이나 과학에서 다루는 거의 모든 현상이나 물체는 시공간적으로 연속성을 지니고 있으며, 지형이나 지하수위분포가 대표적인 사례에 해당한다. 강수량 분포 또한 지역적인 스케일을 고려할 때 연속성을 지니고 있다고 가정될 수 있다. 이러한 연속성을 지닌 현상이나 물체를 연구 대상으로 취할 경우, 모든 위치에서의 관찰 값이나 계산 값을 얻기란 불가능하므로, 불연속적이거나 이산적인 위치에서 불연속적인 값을 얻게 된다. 이러한 시공간적으로 이산적이고 불연속적인 자료를 바탕으로 어떠한 작업을 수행하고자 할 때 자료의 연속성을 가정하게 되며, 따라서 연속성을 가정하고 내삽 처리된 근사값을 이용하게 된다. 따라서 불연속적인 자료의 내삽 처리 과정이 연구 결과의 성패를 좌우할 만큼 매우 중요할 수 있다. 하지만 대다수의 연구자나 실무자들은 내삽 처리의 중요성을 간과하고 있으며, 자료처리나 준비 과정에서 거쳐야하는 하나의 단순한 단계로만 여길 뿐이다. 따라서, 본 연구에서는 역거리 가중치법(Reciplocal Inverse Distance method), 역거리 제곱 가중치법(Inverse Square Distance method), Dual Kriging법, Hardy의 Multiquadric법, Completely Regularized spline법, 삼각망법(TIN) 등 기존에 알려진 공간자료 보간법에 대해서 소개하며, 알려져 있는 공간함수를 이용하여 다양한 경우에 대한 비교, 분석을 수행한다. 보간법의 종류에 따라 내삽 결과는 매개변수 값에 지대한 영향을 받을 수 있기 때문에, 매개변수에 따른 내삽 결과를 분석하고, 정확성과 적용성 등 다양한 내삽기법들에 대해서 평가한다.

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Filling of Incomplete Rainfall Data Using Fuzzy-Genetic Algorithm (퍼지-유전자 알고리즘을 이용한 결측 강우량의 보정)

  • Kim, Do Jin;Jang, Dae Won;Seoh, Byung Ha;Kim, Hung Soo
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.7 no.4
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    • pp.97-107
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    • 2005
  • As the distributed model is developed and widely used, the accuracy of a rainfall measurement and more dense rainfall observation network are required for the reflection of various spatial properties. However, in reality, it is not easy to get the accurate data from dense network. Generally, we could not have the proper rainfall gages in space and even we have proper network for rainfall gages it is not easy to reflect the variations of rainfall in space and time. Often, we do also have missing rainfall data at the rainfall gage stations due to various reasons. We estimate the distribution of mean areal rainfall data from the point rainfalls. So, in the aspect of continuous rainfall property in time, we should fill the missing rainfall data then we can represent the spatial distribution of rainfall data. This study uses the Fuzzy-Genetic algorithm as a interpolation method for filling the missing rainfall data. We compare the Fuzzy-Genetic algorithm with arithmetic average method, inverse distance method, normal ratio method, and ratio of distance and elevation method which are widely used previously. As the results, the previous methods showed the accuracy of 70 to 80 % but the Fuzzy-Genetic algorithm showed that of 90 %. Especially, from the sensitivity analysis, we suggest the values of power in the equation for filling the missing data according to the distance and elevation.

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Spatio-Temporal Trends in Temperature, Acidification and Dissolved Oxygen in Lower Mekong Basin for 1985-2005

  • Ratanavong, Nilapha;Lim, Sam-Sung;Lee, Hyung-Seok
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.19 no.4
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    • pp.3-12
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    • 2011
  • Understanding of water sediment trends is an important part of water quality monitoring. Water quality variables change over time and space, and cannot be modeled or explained clearly by either temporal or spatial analysis alone. This research analysed the trends of temperature, pH levels and dissolved oxygen levels based on the sediment records and spatial data obtained in Lower Mekong Basin (LMB) during 1985-2005. Our aim is to evaluate spatio-temporal trends and graphical analyses using an Inverse Distance Weighting (IDW) interpolation method. The main results from this research can be summarized as follows. The maximum temperature and pH have been stable during the study period and the maximum dissolved oxygen has been increasing gradually until 2002. The minimum pH and dissolved oxygen have been changing in an unsteady trend during the period. A spatial analysis shows that the water temperature in this region has been increasing over time. The pH trend shows that it is decreasing during 1993-2005. Dissolved oxygen concentration has been increasing from 1989 onwards and stays in that track.