• 제목/요약/키워드: Spatial auto-correlation

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북극 해빙표면온도 산출을 위한 Automated Machine Learning과 Deep Neural Network의 적용성 평가 (Applicability Evaluation of Automated Machine Learning and Deep Neural Networks for Arctic Sea Ice Surface Temperature Estimation)

  • 박성우;성노훈;심수영;정대성;우종호;김나연;김홍희;한경수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권6_1호
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    • pp.1491-1495
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    • 2023
  • 본 연구는 북극의 해빙표면온도(ice surface temperature, IST)를 자동화된 기계 학습(automated machine learning, AutoML) 기반으로 산출하였다. AutoML 기반 IST는 상관관계(correlation coefficient, R) 0.97, 평균 제곱근 오차(root mean squared error, RMSE) 2.51K로 산출되었다. 심층신경망(deep neural network, DNN) 모델과 비교하여 AutoML IST는 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) IST 및 ice mass balance (IMB) buoy IST와의 검증 결과에서 좋은 정확도를 보인다. 이는 어려운 극지방 조건에서 IST 추정 정확도를 향상시키는 AutoML의 효과를 강조한다.

Evaluation of soil spatial variability by micro-structure simulation

  • Fei, Suozhu;Tan, Xiaohui;Wang, Xue;Du, Linfeng;Sun, Zhihao
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제17권6호
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    • pp.565-572
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    • 2019
  • Spatial variability is an inherent characteristic of soil, and auto-correlation length (ACL) is a very important parameter in the reliability or probabilistic analyses of geotechnical engineering that consider the spatial variability of soils. Current methods for estimating the ACL need a large amount of laboratory or in-situ experiments, which is a great obstacle to the application of random field theory to geotechnical reliability analysis and design. To estimate the ACL reasonably and efficiently, we propose a micro-structure based numerical simulation method. The quartet structure generation set algorithm is used to generate stochastic numerical micro-structure of soils, and scanning electron microscope test of soil samples combined with digital image processing technique is adopted to obtain parameters needed in the QSGS algorithm. Then, 2-point correlation function is adopted to calculate the ACL based on the generated numerical micro-structure of soils. Results of a case study shows that the ACL can be estimated efficiently using the proposed method. Sensitivity analysis demonstrates that the ACL will become stable with the increase of mesh density and model size. A model size of $300{\times}300$ with a grid size of $1{\times}1$ is suitable for the calculation of the ACL of clayey soils.

Analysis of Linear Regression Model with Two Way Correlated Errors

  • Ssong, Seuck-Heun
    • Journal of the Korean Statistical Society
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    • 제29권2호
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    • pp.231-245
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    • 2000
  • This paper considers a linear regression model with space and time data in where the disturbances follow spatially correlated error components. We provide the best linear unbiased predictor for the one way error components. We provide the best linear unbiased predictor for the one way error component model with spatial autocorrelation. Further, we derive two diagnostic test statistics for the assessment of model specification due to spatial dependence and random effects as an application of the Lagrange Multiplier principle.

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송전철탑의 탄성계수의 변이에 따른 확률적 응답변이도 (Stochastic Response Analysis of Transmission Tower Subjected to Young's Modulus Variation)

  • 동원영;정영수
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1993년도 가을 학술발표회논문집
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    • pp.207-215
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    • 1993
  • With the aid of finite element method, this paper deals with the problem of structural response variability of transmission tower subjected to the spatial variability of material properties, Young's modulus herein. The spatial variability of material property are modeled as two-dimensional stochastic field which has an isotropic auto-correlation function. Response variability has been computed based on two numerical techniques, such as the Neumann expansion method in conjunction with the Monte Carlo simulation method. The results by these numerical methods are compared with those by the deterministic approach.

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자료 변환 기반 특징 선택과 국소적 자기상관 지수를 이용한 초분광 영상의 이상값 탐지 (Anomaly Detection from Hyperspectral Imagery using Transform-based Feature Selection and Local Spatial Auto-correlation Index)

  • 박노욱;유희영;신정일;이규성
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.357-367
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    • 2012
  • 이 논문에서는 초분광 영상으로부터 이상값을 탐지하기 위해 자료 변환 기반 특징 추출과 선정 및 국소적 자기상관지수를 이용하는 2단계 방법론을 제안한다. 초분광 영상이 제공하는 중복된 분광 정보들의 축약을 위해 우선적으로 주성분 변환과 3차원 웨이브렛 변환을 적용하였다. 그리고 축약된 자료 변환 기반 특징을 대상으로 왜도와 국소적 왜도 비율을 함께 고려하여 이상값 탐지를 위한 유효 특징을 선정하였다. 최종적으로 기존 분광 정보만을 이용하는 이상값 탐지 방법론들에 공간 자기상관성을 함께 고려할 수 있도록 국소적 자기상관지수(LISA)를 이상값 탐지 방법론으로 적용하였다. 제안 방법론의 적용성 평가를 위해 항공 CASI 자료를 대상으로 한 실험을 수행하였다. 실험 결과, 기존 분광 정보만을 고려하는 RX detector나 고유값 기반 주요 주성분만을 이용하는 경우에 비해 유효 특징 선정과 연계된 LISA 통계값이 높은 탐지 능력을 나타내었다. 또한 3차원 웨이브렛 변환 기반 저주파와 고주파 특징들을 결합한 경우가 유효 주성분을 사용하는 경우에 비해 가장 높은 탐지 성능을 나타냈다.

지역 단위 조사연구와 공간정보의 활용 : 지리정보시스템과 지리적 가중 회귀분석을 중심으로 (GIS and Geographically Weighted Regression in the Survey Research of Small Areas)

  • 조동기
    • 한국조사연구학회지:조사연구
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    • 제10권3호
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    • pp.1-19
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    • 2009
  • 본 연구는 조사연구의 과정에서 활용 가능한 공간분석의 유용성을 지리정보시스템(GIS)과 공간적 이질성을 고려하는 지리적 가중 회귀분석(GWR)을 통해 탐색한다. 많은 사회현상은 공간적 차원을 포함하고 있으며, GIS, GPS 단말장치, 온라인 위치기반 서비스의 발달로 위치정보의 수집과 활용이 용이해짐에 따라 조사연구의 과정에서 공간정보를 활용하는 분석이 이전보다 훨씬 더 용이해지고 있다. 관찰의 독립성과 오차의 동분산성을 가정하는 전통적 회귀분석은 공간적 의존성을 분석하지 못한다. GWR 분석은 속성정보뿐만 아니라 공간정보를 활용하는 공간분석 기법으로서, 공간적으로 근접한 사례들은 유사성을 가진다는 가정에 따라 지리적 가중함수를 활용한다. A 기초자치단체 주민들을 대상으로 한 조사연구 자료를 공간정보와 결합시킨 후 간단한 행정만족도 모형을 추정해 본 결과, 지리적 가중 회귀분석은 전통적 회귀분석에 비해 공간적 자기상관의 문제를 극복하고 모형의 부합도를 증가시키는 것으로 나타났다. GWR 결과를 GIS와 결합시켜 독립변수 효과의 공간적 변이를 시각화시켜 봄으로써, 변수들의 효과와 관계를 더 자세하고 풍부하게 이해할 수 있다. 나아가서 이 기법은 특정 변수의 효과가 예외적으로 낮거나 높은 지역을 더 쉽게 밝혀냄으로써 정책방안을 모색하는 데에도 유용하게 활용될 수 있다.

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이변량 조건부자기회귀모형을이용한강력범죄자료분석 (Analysis of Violent Crime Count Data Based on Bivariate Conditional Auto-Regressive Model)

  • 최정순;박만식;원유복;김학열;허태영
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제17권3호
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    • pp.413-421
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    • 2010
  • 본 연구에서는 5대 범죄중 사람의 생명과 신체에 심각한 위해를 가하는 강력범죄인 살인과 강도 범죄의 이변량 가산자료에 대해 이변량조건부자기회귀모형을 사용하여 공간상관성을 반영한 강력범죄모형을 제안하였다. 범죄자료와 같은 가산자료에 대한 과대산포 검정을 위해 우도비 검정 실시하였으며, 그 결과 과대산포가 유의하지 않음에 따라 공간포아송모형을 이용하였다. 실증예제로 2007년 서울시에서 제공하는 25개 자치구별 강력범죄자료를 지리정보시스템을 이용하여 강력범죄 발생실태를 시각화하였으며 강력범죄에 영향을 주는 다양한 요인들에 대하여 분석을 실시하였다.

지연된 귀환 채널 정보를 가지는 STBC-공간다중화 OFDM 시스템을 위한 귀환 기법 (Feedback Scheme for STBC-Spatial Multiplexing OFDM System with outdated channel feedback)

  • 임종경;황현철;서명석;곽경섭
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권4호
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    • pp.31-38
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    • 2006
  • 본 논문에서는 지연된 귀환 채널 정보를 가지는 STBC-공간다중화 OFDM 시스템을 위한 전처리기 구조를 제안한다. 보통 MIMO 시스템을 위한 전처리기는 귀환 채널 상태 정보를 송신단이 완벽하게 안다는 가정 하에 설계된다. 하지만 실제 시스템에서는 귀환 채널 지연과 링크 오류가 존재하므로 송신단이 부정확한 귀환 채널 정보를 사용하게 되어 시스템 성능이 감소한다. 제안된 전처리기는 이러한 성능 감쇠를 STBC가 제공하는 다이버시티 이득으로 보상할 수 있는 구조로 설계된다. 본 논문에서 제안하는 전처리 기법은 수신단에서 전처리 코드북의 색인을 송신단에 귀환하고 송신단은 전처리 행렬, 부반송파의 상관도, 채널의 자기 상관도를 고려하여 전송 심볼을 전처리한다 모의실험을 통해 STBC-SM OFDM 시스템이 도플러 주파수가 60Hz 이상이 되면 $SER=10^{-3}$ 이하에서 기존의 전처리된 MIMO-OFDM 시스템의 코드북 선택기법에 비해 성능이 우수함을 확인하였다.

Sentinel-1 레이더 식생지수와 AutoML을 이용한 Sentinel-2 NDVI 결측화소 복원 (Gap-Filling of Sentinel-2 NDVI Using Sentinel-1 Radar Vegetation Indices and AutoML)

  • 윤유정;강종구;김서연;정예민;최소연;임윤교;서영민;원명수;천정화;김경민;장근창;임중빈;이양원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권6_1호
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    • pp.1341-1352
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    • 2023
  • 위성영상 기반의 정규식생지수(normalized difference vegetation index, NDVI)는 넓은 영역에서 주기적인 정보를 수집할 수 있어 산림 및 농업 모니터링에 주로 사용된다. 그러나 광학센서 기반 식생지수는 구름 등의 영향으로 일부 지역에서 결측을 가지기 때문에, 본 연구는 전천후 및 주야에 관계없이 관측 가능한 Sentinel-1의 합성 개구 레이더(synthetic aperture radar, SAR) 영상을 활용하여 Sentinel-2 NDVI 결측값을 복원하는 모델을 개발하였다. 이는 광학적으로 관측이 어려운 구름 조건이나 야간에도 NDVI를 추정할 수 있는 잠재력을 보여준다. Automated machine learning (AutoML)을 활용한 비선형 결측복원모델의 5폴드(fold) 교차검증 결과, 절대오차 7.214E-05, 상관계수 0.878의 NDVI 복원 성능을 보였다. 이를 통해 시공간 연속적인 NDVI 생산 방법론을 발전시켜, 전천후 식생 모니터링에 필요한 정보 생산에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

이단계 소지역추정 (Two Stage Small Area Estimation)

  • 이상은;신기일
    • 응용통계연구
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    • 제25권2호
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    • pp.293-300
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    • 2012
  • 지역 또는 도메인에 작은 크기의 표본이 배정되어 추정의 정도가 낮을 때 사용하는 통계적 기법인 소지역추정에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 소지역추정에 사용되는 자료는 단위수준자료(unit level data)와 지역수준자료(area level data)로 분류된다. 본 논문에서는 단위수준자료를 이용하여 소지역추정을 실시한 후 얻어진 추정값에 공간통계분석기법을 도입하여 최종적인 소지역추정값을 얻는 이단계 소지역추정법을 제안하였다. 제안된 소지역추정법은 단위수준자료가 갖고 있는 정보와 지역수준자료가 갖고 있는 공간정보를 모두 이용하는 방법으로 추정의 정도를 높일 수 있는 새로운 방법이다. 본 논문에서는 경제활동인구조사 자료를 이용한 모의실험을 통해 이단계 소지역추정법의 우수성을 확인하였다.