• Title/Summary/Keyword: 예측 중심의 모형

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Development and Application of Rainfall-Runoff Forecasting System (RRFS의 개발 및 적용)

  • Hwang, Man-Ha;Ko, Ick-Hwan;Lee, Sang-Jin;Jeong, Woo-Chang;Maeng, Sung-Jin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.797-800
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    • 2005
  • RRFS를 개발하기 위해 NWSRFS 모형, SSARR 모형 및 TANK 모형 등에 대한 유출모형 현황 조사 및 특성 분석을 실시하여 실용성, 합리성, 적절성 중심의 기반모형으로 "수문학적 수문유출성분과 저수지 운영기법이 결합된" SSARR 모형을 선정하였다. 수계내 기상청, 건설교통부, 수자원공사에서 관할하는 강우관측소를 대상으로 관측시점부터 현재까지의 일강우자료 수집하였다. 12개 소유역에 대한 주요지점별 수위자료와 수위-유량 곡선식을 수집, 검토하여 수계 상하류에 위치한 수위관측소의 유출량 비교를 통해 적정 수위-유량곡선식을 선정하였다. 수계내 양수장, 보, 댐, 저수지 등 주요 수리시설물 현황조사를 실시 하였으며, 유역유출분석을 위한 유출모식도는 수자원공사내 DB 구조 및 유역유출 모의 시스템의 입출력 관계 등을 분석하여 구성하였다. 유출모형의 실시간 유역관리의 적용성을 파악하기 위해 과거 생공용수 및 농업용수의 수요량을 조사하였으며, 이들을 고려한 농업용수 수요 예측 시스템을 구축하였다. 유역유출 모의를 위해 SSARR모형의 매개변수 초기치 설정과 모형 보정을 위한 GUI를 개발하였다.

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Development of linkage system between grid-based hydraulic model and ecological connectivity assessment model (격자기반 수리해석 모형과 생태적 연결성평가 모형의 연동시스템 개발)

  • Kim, Chang Wan;Chegal, Sun Dong;Cho, Gil Je
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.73-75
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    • 2018
  • 최근의 하천복원 사업은 제외지 중심의 하천복원에서 벗어나 제내지의 격리 차단된 구하도까지 복원하고자 하는 노력이 시도되고 있다. 그러나 하천복원에 따른 수리적 및 생태적 연결성 향상이 적절히 수행되는지에 대한 정량적 평가 수단이 부족한 상태다. 본 연구에서는 구하도 복원에 따른 생태적 연결성 평가수단으로서 복원전 후 수리해석 결과를 이용하여 대상어종의 서식처적합도지수(HSI)와 식생의 공간분포를 분석 또는 예측할 수 있는 모형을 개발하였다. 공간분포된 수리특성을 위해서는 2 3차원의 모형이 필요하지만 복잡한 계산과정, 고도의 기술 및 많은 시간과 비용이 필요하다는 점에서 접근이 용이하지 않다. 이에 1차원 홍수추적모형의 결과를 이용하여 1차원 수리특성을 2차원으로 확장시키는 수치모형도 함께 개발하였다. 다만 개발된 각 모형의 단계별 실행 결과는 개별적인 요소의 평가로서 그 의미가 작으므로 하천복원의 종합적 평가를 위한 수리-물리서식처-식생의 통합적 모의가 필요하다 개발된 모형의 사용성 증대 및 생태적 연결성 평가 통합모형으로의 발전을 위해 개발된 모형을 하나의 연동시스템으로 구축하고자 하며, 연동 시스템을 이용하여 수리적 및 생태적 연결성을 신속하고 간단하게 해석할 수 있다.

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Prediction and factors of Seoul apartment price using convolutional neural networks (CNN 모형을 이용한 서울 아파트 가격 예측과 그 요인)

  • Lee, Hyunjae;Son, Donghui;Kim, Sujin;Oh, Sein;Kim, Jaejik
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.33 no.5
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    • pp.603-614
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    • 2020
  • This study focuses on the prediction and factors of apartment prices in Seoul using a convolutional neural networks (CNN) model that has shown excellent performance as a predictive model of image data. To do this, we consider natural environmental factors, infrastructure factors, and social economic factors of the apartments as input variables of the CNN model. The natural environmental factors include rivers, green areas, and altitudes of apartments. The infrastructure factors have bus stops, subway stations, commercial districts, schools, and the social economic factors are the number of jobs and criminal rates, etc. We predict apartment prices and interpret the factors for the prices by converting the values of these input variables to play the same role as pixel values of image channels for the input layer in the CNN model. In addition, the CNN model used in this study takes into account the spatial characteristics of each apartment by describing the natural environmental and infrastructure factors variables as binary images centered on each apartment in each input layer.

Development of a Peak Water Level Prediction Technique Using GANs : Application to Jamsu Bridge, Korea (GANs를 이용한 하천의 첨두수위 예측 기법 개발 : 잠수교 적용)

  • Lee, Seung Yeon;Kim, Young In;Lee, Seung Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.416-416
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    • 2020
  • 우리나라의 계절 특성상 여름철 집중호우가 쏟아지는 현상이 빈번하게 발생하는데 이러한 돌발홍수가 예고 없이 일어나 상습적으로 침수 피해를 입는 지역이 증가하고 있다. 본 연구에서 2009년 ~ 2019년 동안 서울시 침수 피해 사건 중심의 인터넷 기사를 기반으로 실제 침수 사례를 조사해본 결과, 침수가 가장 많이 발생한 순으로 반포동(26건), 대치동(25건), 잠실동(21건)으로 집계되었다. 침수피해가 가장 많은 반포동을 연구지역으로 선정하고 그 중 잠수교의 수위를 예측하는 연구를 진행하였다. 기존 연구에서는 수치모형에 비해 신속한 결과를 도출할 수 있는 자료 기반 모형 중 LSTM 기법을 많이 사용하였다. 그러나 이는 선행 시간이 길어질수록 첨두수위에서 과소추정된 것으로 분석된 취약점이 존재하였다(정성호 외, 2018). 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 GANs(Generative Adversarial Networks)를 이용하였다. GANs는 생성자와 감별자가 나뉘어 생성자가 실제 자료인 첨두수위에서의 잠수교의 수위를 학습하고 실제와 근접한 가상데이터를 결과로 생성하여 감별자는 그 생성된 미래의 잠수교의 수위가 실제인지 가상인지 판별하도록 학습시키는 신경망 구조이다. 사용한 수문자료는 한강홍수통제소, 기상청, 국립해양조사원에서 제공하는 최근 15년간의 (2005년~2019년) 수위, 방류량, 강수량, 조위 자료를 수집하였고 t-test와 상관성분석을 통해 사용한 인자 간의 유의미성 판단과 상관성을 분석했다. 또한, 민감도 분석 결과 시퀀스길이(5), 반복횟수(1000), 은닉층(10), 학습률(0.005)로 최적값을 선정하였다. 또한 학습구간(2005년~2014년)과 검증구간(2015~2019년)으로 나누어 상대적으로 높은 수위가 관측되는 홍수기의 3, 6, 9시간 후의 수위를 예측하고 오차 지표를 이용해 평가하였다. LSTM 기법으로 예측된 수위와 GANs로 예측된 수위를 비교한 결과 GANs으로 예측된 첨두수위에서의 정확도가 5% 정도로 향상되었다. 향후에는 다양한 영향인자와 다른 기법과의 결합을 고려한다면 보다 정확하게 수위를 예측하여 하천 주변 사회기반시설의 침수 피해를 감소시킬 것으로 판단된다.

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Estimation of Rainfall Quantile of Typhoon Using Bivariate Frequency Analysis (이변량 빈도해석을 이용한 태풍의 확률강우량 산정)

  • Um, Myoung-Jin;Joo, Kyung-Won;Kim, Su-Young;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.375-375
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    • 2012
  • 우리나라는 연강우량의 여름철 집중현상이 뚜렷하며 많은 부분이 태풍에 기인한다. 기후변화로 인하여 최근 들어서 태풍이 수반하는 폭우나 국지성 호우로 인한 강우사상이 증가하고 있어 짧은 시간에 많은 강우량이 발생하여 단기강우의 강도가 증가하고 있다. 이로 인하여 단기간에 예측하기 힘든 큰 강우량이 발생하는 경우가 빈번하여 이와 같은 강우에 의한 홍수를 대비할 필요성이 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 태풍으로 인한 강우에 대하여 빈도해석을 수행하여 태풍으로 인하여 발생하는 확률강우량을 산정하였다. 태풍은 여러 인자를 포함하고 있는데 강우(1시간, 24시간, 총합), 풍속(최대, 순간최대), 중심최저기압, 중심최대풍속 등이 그것들이며, 강우와 동시에 그 이외의 인자들을 고려하기 위하여 이변량 빈도해석 모형인 copula 모형을 이용하여 빈도해석을 수행하였다. 이와 같이 copula 모형이 구성되면, 조건부 copula의 개념을 이용하여 강우 이외의 인자가 주어졌을 경우의 확률강우량을 산정할 수 있다.

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Ensemble Daily Streamflow Forecast Using Two-step Daily Precipitation Interpolation (일강우 내삽을 이용한 일유량 시뮬레이션 및 앙상블 유량 발생)

  • Hwang, Yeon-Sang;Heo, Jun-Haeng;Jung, Young-Hun
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.44 no.3
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    • pp.209-220
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    • 2011
  • Input uncertainty is one of the major sources of uncertainty in hydrologic modeling. In this paper, first, three alternate rainfall inputs generated by different interpolation schemes were used to see the impact on a distributed watershed model. Later, the residuals of precipitation interpolations were tested as a source of ensemble streamflow generation in two river basins in the U.S. Using the Monte Carlo parameter search, the relationship between input and parameter uncertainty was also categorized to see sensitivity of the parameters to input differences. This analysis is useful not only to find the parameters that need more attention but also to transfer parameters calibrated for station measurement to the simulation using different inputs such as downscaled data from weather generator outputs. Input ensembles that preserves local statistical characteristics are used to generate streamflow ensembles hindcast, and showed that the ensemble sets are capturing the observed steamflow properly. This procedure is especially important to consider input uncertainties in the simulation of streamflow forecast.

An Evaluation on Water Quality Variations according to Weir Operation using Multi-dimensional Public Domain Models (다차원 수리·수질모형을 통한 하천의 이상상황 대응 모의)

  • Kim, Sung Hoon;Lee, Sang-Wook;Kim, Yeon-su;Noh, Joonwoo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.102-102
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    • 2017
  • 갈수시 하천의 수질문제는 다양한 요인에 의해 발생하고 제어된다. 수질 그 자체는 상류나 지류의 점오염원과 비점오염원의 증가 또는 예상치 못한 추가적인 오염원의 유출에 직접 영향을 받으며, 조류 등의 발생도 영향인자인 수온 및 일사량 또는 바람에 의존적이다. 최근 수년간은 특히 빈번한 가뭄조건의 발생으로 인하여 갈수기의 강우 및 유출량이 저조하여 상대적으로 하천의 조류발생이 다수 발견되고 보고된 바 있다. 이와 같은 수질의 이상상태를 일시적으로라도 제어하기 위한 방편으로 유량의 증가, 인위적인 하천 수위의 변동 및 유속 변동 등이 고려될 수 있으며, 이를 위해서는 상류의 댐과 하천의 다기능보 등의 조절을 탄력적으로 수행하여야 한다. 이와 같은 시설물 운영효과는 수질문제의 원인을 근본적으로 해결하는 것은 아니지만, 이의 일시적인 효과를 극대화하기 위해서는 기존의 수리 수질 모델링이 이상 수질 발생시의 방제 및 사후분석 등을 중심으로 이루어진 부분을 넘어서, 사전 설정된 조건에 의한 예측모의와 가이드라인의 연계방식이 효과적일 것이다. 본 연구는 수질 이상이 빈번히 발생되었던 낙동강의 칠곡 하류 하천을 중심으로 2차원 CE-QUAL-W2 모형과 EFDC모형을 병행 모의하여 다기능보 인근의 표층과 저층의 수온(밀도) 성층화 및 이의 해소와 관련된 수리모의 및 수질인자에 대한 영향을 분석하였다. 수리모형 구축의 적정성은 현장의 실측 수온과 모의결과 비교를 통해 확인하였으며, 구축된 수리 수질 모델을 이용하여 추가방류량 3~23백만$m^3$ 규모에서 발생하는 수리적인 수층혼합 현상과 일시적으로 저감가능한 수질개선 효과가 의미있는 수준으로 나타날 수 있음을 예측하였다. 또한, 다기능보의 수문방류 모의시에 개방조건을 0.3~3.5m로 달리하여 방류기간 중 총방류량이 유사하더라도 최대방류량 또는 유속이 충분치 않은 경우에는 혼합효과가 급격히 감소함을 알 수 있었다. 연구에서 밝혀진 조건들을 향후 보다 효과적으로 수치모의하기 위한 방안으로서 EFDC모형의 내부경계조건을 다기능보의 문비조건(RSG, Lift 등)에 맞게 조정하는 방법을 제안하고 그 적용성을 검토한 뒤 모형을 부분 수정하여 제시하였다.

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Diversion Rate Estimation Model for Unexperienced Transportation Mode by Considering Maximum Willingness-to-pay: A Case Study of Personal Rapid Transit (최대 지불의사액을 고려한 미경험 교통수단의 전환율 추정모형: Personal Rapid Transit 사례를 중심으로)

  • Yu, Jeong Whon;Choi, Jung Yoon
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.31 no.3
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    • pp.33-44
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    • 2013
  • Personal Rapid Transit(PRT) has emerged as a promising transportation mode for transit-oriented sustainable communities. In this study, an alternative design of questionnaire survey is proposed in order to capture traveler's perception of an unexperienced transportation mode. This study aims at predicting the mode choice diversion behavior of potential PRT users who do not have experience of using it previously, considering their willingness-to-pay. The proposed model was applied to predict an aggregate forecast of PRT patronage for the city of Songdo where PRT is considered to be constructed. For validation of the proposed model, the price elasticity of PRT demand was analyzed, compared with existing models. The analysis results suggest that the proposed design of questionnaire survey is able to capture respondents' attitude and perception to unexperienced transportation mode in an effective manner. Also, they show that the proposed diversion rate model is more realistic than existing models in explaining the effects of users' willingness-to-pay for predicting PRT patronage.

The Trajectory of Outpatient Medical Service Use and Its Predictors: Focusing on Age Variations (노년기 외래의료서비스 이용 궤적 및 예측요인 : 연령 차이를 중심으로)

  • Kahng, Sang-Kyoung
    • Korean Journal of Social Welfare
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    • v.62 no.3
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    • pp.83-108
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    • 2010
  • This study aims to estimate the trajectory of outpatient medical service use and examine what factors are associated with the trajectory among older adults 60 and over with specific focuses on age variations. Using the first three waves of the Korean Welfare Panel Study data, the trajectory and predictors were examined through the Latent Growth Curve Modeling and age variations were examined through the Multi-group Comparison Analyses. The research model was developed based on the Anderson Model. The results showed that study participants tend to increase outpatient medical service use with years. Individuals 75 or younger presented a much faster increasing rate of medical service use than those 75 and over. Similar to the findings of the previous studies, most predisposing factors, resource factors, and needs factors were found to be associated with the trajectory of outpatient medical service use. Needs factors were more closely associated with the medical service use trajectory than resource factors. With regard to age variations in predictors, few significant age variations were found. Based on the finding of the study, implications and future research directions were discussed.

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A Study on the Method of Freight Generation Estimation according to Company Size in Seoul Metropolitan Area (수도권의 사업체 규모에 따른 화물발생 예측 방법론 연구)

  • Park Sang-Chul;Choi Chang-Ho
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.29 no.5 s.101
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    • pp.431-437
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    • 2005
  • In korea, Freight generation models developed in korea were estimated by spatial unit method which predict freight flow by traffic zone. But it is difficult to predict freight generation using these models, because there are the difference of the totality method of sampling data on freight volume and the variability of the variables by these models on each case study, This study developed new estimation model to predict freight flow which is generated from each company using the characteristics of each company such as the freight outbound & inbound volume, the number of employee, sales, gross area, land area. This model is simpler than the that of spatial unit and can apply to the other region. The subjects of study were companies in metropolitan area and types of model were exponential regression models. The adequate explanatory variable in the models were sales. this study have a uniqueness apply micro research method to estimate freight generation not use spatial unit method but use flow unit method by each company unit.