• 제목/요약/키워드: forest statistics

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서포트 벡터 머신을 이용한 NCAM-LAMP 고해상도 중기예측시스템 지점 시계열 자료의 통계적 보정 (A Statistical Correction of Point Time Series Data of the NCAM-LAMP Medium-range Prediction System Using Support Vector Machine)

  • 권수영;이승재;김만일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.415-423
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    • 2021
  • NCAM-LAMP 중기예측 자료의 통계적 후처리와 개선을 위하여 R 기반의 지점 시계열 자료 검증 체계를 구축하였다. 이 시계열 검증체계를 이용하여 기상청 AWS 관측 자료와 NCAM-LAMP, KMA GDAPS 중기예측 모델 자료를 비교하였다. 이를 위해 관측 지점에 가장 근접한 모델 위도 및 경도 자료를 추출하여 총 9개 지점을 선정하였다. 각 지점에 대해 NCAM-LAMP, GDAPS 모델의 기온, 강수량, 풍속 일평균 예측 자료를 관측과 비교한 결과, 모델들은 풍속의 과대예측 경향을 뚜렷이 보였으며, 기온과 강수의 경우에는 두 모델의 예측력이 월별 및 변수별로 다르게 나타났다. 이를 바탕으로 본 연구에서는 통계적 기법을 개발하여 NCAM-LAMP가 가지고 있는 오차를 줄이고자 하였다. 모델 오차를 줄이기 위해 일반적으로 쓰이는 MOS(Model Output Statistics)기법 중에 인공지능 SVM(Support vector machine) 방식을 8~10월 기간에 적용한 결과, 8월에 비해서 10월이, 기온 변수에 비해서 바람과 강수 변수가 개선된 효과를 보여주었다. 이러한 결과는 풍속의 과대예측을 줄이고, 농림 가뭄지수와 산사태 예측 등을 개선시키며, 지역 수치예보 모델이 시간 적분됨에 따라 영역 내 예측가능성이 점점 저하되는 현상을 완화시키는데 SVM 방법이 일정 부분 기여할 수 있음을 가리키며, 현업 표출 중인 NCAM Agro-Meteogram 개선에도 도움을 줄 것으로 기대된다.

기계학습을 통한 토양오염물질 농도 예측 및 분포 매핑 (Predicting Concentrations of Soil Pollutants and Mapping Using Machine Learning Algorithms)

  • 강혜원;박상진;이동근
    • 환경영향평가
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    • 제31권4호
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    • pp.214-225
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    • 2022
  • 본 연구는 사업시행이 환경에 미치는 부정적 영향을 최소화할 수 있는 방안을 강구하기 위해 환경영향평가 토양 부문을 강조하였다. 영향평가 절차에 대한 일련의 노력으로서 도시개발사업을 대상으로 하는 국가 인벤토리 기반 데이터베이스를 구축하였으며, 세 가지 기계학습 모델 성능 평가 및 토양오염물질 농도분포 매핑을 진행하였다. 여기에서, 가장 우수한 성능을 보여준 Random Forest 모델을 사용하여 대한 민국 수도권 지역을 대상 9가지 토양오염물질을 매핑하였다. 본 연구의 결과는 도시화가 가장 활발한 서울지역에서 아연(Zn), 불소(F) 및 카드뮴(Cd) 농도가 상대적으로 우려되는 것을 발견하였다. 또한, 수은(Hg)과 크롬(Cr6+)의 경우 농도가 기준 이하로 검출되었는데, 이는 중금속 농도에 영향을 미치는 산업 및 공업단지와 같은 오염원 부족이 원인으로 도출되었다. 토양오염물질 공간분포 매핑을 통해 토양특성 및 토지이용 유형과 오염물질 간의 유의한 상관관계를 유추하였다. 이를 통해 사업 현장 위치에 관한 토양오염 최소화 및 계획 결정에 대한 효율적인 토양관리 방안을 구축할 수 있을 것으로 기대한다.

다중시기 위성영상과 토지 통계자료를 이용한 토지피복 변화 예측: 천안시·아산시를 사례로 (A Prediction of the Land-cover Change Using Multi-temporal Satellite Imagery and Land Statistical Data: Case Study for Cheonan City and Asan City, Korea)

  • 김찬수;박지훈;장동호
    • 한국지형학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.41-56
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    • 2011
  • 이 연구에서는 미래의 토지피복도 작성을 위해 위성영상을 기반으로 토지피복 변화를 분석하고, 토지지목의 통계자료를 이용하여 미래의 토지지목 변화를 예측하였다. 토지지목 예측 방법에는 이중지수 평활법을 이용하였다. 위성영상을 이용한 각 연도별 토지피복 분류 결과, 천안·아산시의 토지피복 변화에서 가장 큰 증가 면적을 보인 유형은 인공구조물이며, 다음으로 수역, 초지, 나대지 등도 증가하였다. 반면에 산림지, 논, 습지, 밭 등은 감소하였다. 토지지목의 시계열분석 결과에서는 위성영상을 이용한 토지피복 분류 결과와 유사한 결과가 나타났다. 이중지수 평활법을 이용한 토지지목 변화를 예측한 결과, 2010년에서 2100년까지 논, 밭, 산림지와 습지는 지속적으로 감소하는 반면, 인공구조물, 수역, 나대지, 초지는 계속해서 증가할 것으로 예측되었다. 이상의 결과는 기후변화 대응전략 마련을 위한 기후변화에 따른 토지피복 변화 예측을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

우크라이나 밀 재배 면적 및 수량의 공간적 변이 평가를 위한 기후적합도 모델의 활용 (Application of a Climate Suitability Model to Assess Spatial Variability in Acreage and Yield of Wheat in Ukraine)

  • 오진영;현신우;현승민;김광수
    • 한국농림기상학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.75-88
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    • 2024
  • 우리나라는 수요 곡물의 대부분을 수입으로 의존하기 때문에 주요 곡물 수출 국가의 재배 면적과 생산량 예측을 통해 식량안보를 증진시킬 수 있다. 특히, 밀 주요 수출국인 우크라이나를 대상으로 재배지역의 변화 전망을 파악하는 것이 장기적인 밀 수급에 대한 미래 정책 결정에 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 작물의 기후적합도를 예측하는 Fuzzy Union 모델을 사용하여 과거 기후조건(1970~2000)에서 우크라이나 지역의 밀의 기후적합도를 평가하고자 하였다. 우크라이나 통계청으로부터 밀 생산량과 재배면적 통계자료를 수집하였다. 또한, 위성영상을 활용하여 작물의 재배면적과 수량에 대한 공간자료인 EarthStat 자료를 수집하였다. 모델로 계산된 기후적합도와 밀 관측지점과 비교하여 임계값을 설정하였다. EarthStat 자료와 실제 관측자료를 비교한 결과 일정 지역에서 재배면적과 수량이 일치하지 않는 지역들이 존재하였다. 과거 기후 조건에서 산출된 기후적합도의 경우에도 지역적인 차이를 보였다. 예를 들어, 우크라이나의 서북부 지역에서 0.8 이상의 높은 기후적합도의 분포를 보였으나 동남부 지역에서는 0.15 수준의 낮은 기후적합도를 보였다. 그러나, 기후적합도의 행정구역별 통계량과 실제 밀 재배면적과 생산량을 비교한 결과 일정 수준의 상관관계를 가졌다. 특히, 단위면적당 생산량과 기후적합도의 상관계수는 0.647로 중위 정상관을 나타냈다. 이러한 결과는 기후적합도를 활용하여 재배면적 추정 및 단위면적당 수량 예측이 가능함을 시사하였다.

돌발홍수 예보를 위한 빅데이터 분석방법 (The big data method for flash flood warning)

  • 박다인;윤상후
    • 디지털융복합연구
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    • 제15권11호
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    • pp.245-250
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    • 2017
  • 돌발홍수는 강우유출수가 하천으로 모여드는 유역이 좁은 지역에 집중호우로 인해 유입되는 물의 양이 급증하여 나타난다. 돌발홍수는 유속이 빠르고 홍수를 대비할 수 있는 시간이 부족하므로 인명과 재산상의 피해를 발생시킨다. 본 연구에서는 돌발홍수를 예보를 위한 빅데이터 분석방법을 수행하였다. 연구 자료는 2009년에서 2012년까지 국민안전처 국가재난정보센터에 보고된 38건의 홍수 피해 자료와 지표수문모형(TOPLATS)에 의해 생성된 수문기상정보인 강우량, 토양수분 상태, 지표유출량이다. 돌발홍수 발생 선행 6시간의 강우량, 토양수분 상태, 지표유출량 데이터를 요인분석을 통해 토양수분 상태, 장기요인에 의한 강우량과 지표유출량, 단기요인에 의한 강우량과 지표유출량으로 축소하였다. 빅데이터 분석 방법으로는 유형분석인 의사결정나무, 랜덤포레스트, 나이브베이즈, 서포트벡터머신, 로지스틱 회귀모형을 사용하였다. 돌발홍수 사고발생 자료가 38건으로 한정되어 있기 때문에 예측성능 정확도 판단이 중요하다. 예측성능 정확도 평가방법으로 kappa계수, TP Rate, FP Rate, F-Measure를 이용하였다. 이 외에 돌발홍수 발생 선행 시점별 재현성 평가와 과거 4년간 돌발홍수 경보 횟수를 통해 최적 유형분석 방법을 제시하였다. 연구결과 로지스틱회귀모형과 랜덤포레스트가 돌발홍수 예보를 위한 예측 성능이 가장 좋았다. 사고발생 자료가 2009년부터 2012년까지 38건으로 한정되어 있어 분석을 위한 훈련자료와 검증자료 구축에 한계가 있었다. 장기간의 자료가 수집된다면 더욱 정확한 빅데이터 분석을 수행할 수 있다.

재정비사업 해제구역 의사결정 특성 연구 - 의사결정나무기법 중심으로 - (Analysis of Characteristics of the Cancelled Districts of Housing Redevelopment Project - Focusing on Decision Tree Analysis -)

  • 이도길
    • 지역연구
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    • 제37권4호
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    • pp.49-59
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    • 2021
  • 이 연구의 목표는 정비사업(재개발, 재건축사업)이 해제된 지역의 특성을 파악하는 것이다. 이 연구의 범위는 189개의 사업구역(추진구역 121개, 해제구역 68개)이다. 121개의 추진구역과 68개의 해제구역은 모두 의사결정나무기법으로 분석하였다. 해제구역 영향요인에 대한 첫 번째 분리는 추진주체 유무에 의해 이루어졌다. 즉, 해제구역 영향요인을 결정하는 가장 중요한 독립변수는 추진주체 유무로 나타났다. 추진주체가 없는 89개 구역 중 41개 구역이 해제되고 48개 구역이 추진되었으며, 추진주체가 있는 100개 구역 중에 9개 구역이 해제되고 91개 구역이 추진되었다. 그 다음 해제구역 영향요인에 대한 두 번째 분리는 토지등소유자 수에 의해 이루어 졌으며, 토지등소유자 수가 468명 이하인 경우 해제확률이 늘어났으며, 62개 구역 중 37개 구역이 해제되었다. 반면 토지등소유자 수가 468명 이상인 27개 구역은 4개 구역이 해제되고 23개 구역이 추진되었다. 세 번째 분리는 평균공시지가에 의해 이루어졌으며, 269.64 만원/m2(대략 평당 891만원)을 기준으로 이하에서는 35개 구역이 해제되었고, 더 높은 공시가격에서는 2개 구역이 해제되었다. 한편, 두 번째 분리에서 토지등소유자 수가 468명 이상으로 사업추진 방향으로 분리된 node4에서는 토지등소유자 당 국공유지 면적 비율이 29.43% 이상인 구역에서 4개 구역이 해제되었고, 그 이하인 구역에서 해제가 없었다. 이 연구를 위한 통계, 의사결정나무분석에는 IBM SPSS Statistics 26 프로그램이 사용되었다.

기계학습을 활용한 계란가격 예측 모델링 (Modeling for Egg Price Prediction by Using Machine Learning)

  • 조호현;이대겸;채영훈;장동일
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.15-17
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    • 2022
  • 2020년 하반기부터 2021년 초까지 발생한 조류인플루엔자의 여파로 1,780만수의 산란계가 살처분되면서 계란 공급 부족으로 계란 1판에 1만원을 넘는 사태가 벌어지기도 했다. 이에 정부는 물가 안정 대책으로 1,000억원 이상의 국고를 계란 수입에 투입하였지만, 계란 가격의 안정화는 쉽지 않았다. 계란 가격의 급격한 변동성은 소비자와 양계농가 모두에게 부정적인 영향을 미치므로 계란 가격의 안정화 방안을 위한 대책이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 머신러닝 회귀분석 알고리즘을 활용하여 계란 가격을 예측하였으며, 가격 예측을 위해서 대한양계협회 2012~2021년도의 월간 산란계 생산통계와 국가통계포털(KOSIS)의 도축실적 등 총 8개의 독립변수를 선택하였다. 실제 가격과 모델에 의한 예측 가격의 차이를 나타내는 평균 제곱근 오차(RMSE)는 약 103원이며, 이는 개발된 모델이 계란 가격을 비교적 잘 예측한 결과라고 판단된다. 정확한 계란 가격 예측은 산란계 계란 생산주령의 유연한 조정과 산란계 입식에 대한 의사결정을 도울 수 있고, 계란 가격 안정성 확보에 도움을 줄 것으로 보인다.

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도시공간적 요인을 고려한 로지스틱 회귀분석 기반 체감더위 예측 모형 개발 (Development of a Prediction Model for Personal Thermal Sensation on Logistic Regression Considering Urban Spatial Factors)

  • 성욱제;박형민;임재연;서유진;손정민;민진규;엄정희
    • 한국지리정보학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.81-98
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    • 2024
  • 본 연구는 시민들이 직접 체감하는 더위인 체감더위를 열환경 단위로 설정하여 공간적 요인과의 상관관계를 분석하고 체감더위 예측 모형을 개발하였다. 체감더위를 수집하기 위해 리빙랩이라는 시민 참여형 연구방법론을 적용하여 시민들이 직접 체감더위를 기록하고 주변의 온도를 측정하도록 하였다. 수집한 체감더위 정보의 입력지점에 기반하여 주변 도시공간적 요소를 수집하여 통계 분석을 위한 데이터셋을 구축하였다. 구축한 데이터를 활용하여 로지스틱 회귀분석을 수행하였다. 분석 결과, 기온은 주변 공간환경에 영향을 받으며, 건물 높이, 녹지율, 도로율과 음의 상관관계를 가지고, 기온과 천공률과 양의 상관관계를 가진다고 분석되었다. 또한 도로율, 천공률, 녹지율 순으로 체감더위에 강한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 기후변화 대응을 위한 국지적인 열환경 대책을 마련하기 위한 열환경 평가의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

울산광역시(蔚山廣域市) 공원(公園)·녹지(綠地) 및 도시경관(都市景觀)의 주민평가(住民評價) (A Study on the Residents' Evaluation of Open Spaces and Cityscape in Ulsan City)

  • 성백진;이재근;최종희
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.46-55
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    • 2003
  • This study aims to evaluate the Ulsan city residents' perception and satisfaction with open spaces and cityscape after consideration in the side of getting primary data for the city open spaces policy and Green Plan for Ulsan city. In this study, low data was gathered by questionnaires survey with stratified random sampling method. Questionnaires were designed by several sets of variables such as behavioral patterns, satisfactions for open spaces and user's demographic variables. Data were analyzed by descriptive statistics, cross-tabulation and regression analysis. The main results of this study can be summarized as follows : 1. In overage the residents were slightly satisfied with park open spaces. There were good and poor park open spaces. in the perceptions of citizens as follows : 'nearby mountain and open spaces', 'rail side green area' were high satisfactory, and 'riverside', 'green qualities' were low in satisfaction. 2. In overage the residents were slightly satisfied with cityscape. There were good and poor cityscape in the perceptions of citizens as follows : 'nearby forest in and open spaces', 'night scape of an urban center' were high satisfactory, and 'streetscape', 'appearances of high-rise buildings' were low in satisfaction. 3. As a results of regression analysis predictable variables for satisfaction with Park and Open spaces were : 'open spaces by the public', 'open spaces by neighbor', 'grande open spaces', 'open spaces of residence'. 4. As a results of regression analysis predictable variables for satisfaction with cityscape were : 'Central Business District(C.B.D) and nearby mountain and open spaces', 'residence and streetscape', 'riverside and park green open spaces'.

서울시 생물성 연소부문 온실가스-대기오염 통합 인벤토리 및 배출원단위분석 (GHG-AP Integrated Emission Inventories and Per Unit Emission in Biomass Burning Sector of Seoul)

  • 정재형;권오열
    • 한국대기환경학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.83-91
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    • 2015
  • Biomass burning is known to be one of the main sectors emitting greenhouse gases as well as air pollutants. Unfortunately, the inventory of biomass burning sector has not been established well. We estimated greenhouse gas (GHG) and air pollution (AP) integrated emissions from biomass burning sector in Seoul during year 2010. The data of GHG and AP emissions from biomass burning, classified into open burning, residential fireplace and wood stove, meat cooking, fires, and cremation, were obtained from Statistics Korea and Seoul City. Estimation methodologies and emission factors were gathered from reports and published literatures. Estimated GHG and AP integrated emissions during year 2010 were $3,867tonCO_{2eq}$, and 2,320 tonAP, respectively. Major sources of GHG were forest fires ($1,533tonCO_{2eq}$) and waste open burning ($1,466tonCO_{2eq}$), while those of AP were meat cooking (1,240 tonAP) and fire incidence (907 tonAP). Total emissions by administrative district in Seoul, representing similar patterns in both GHG and AP, indicated that Seocho-gu and Gangseo-gu were the largest emitters whereas Jung-gu was the smallest emitter, ranged in $2{\sim}165tonCO_{2eq}$ and 0.1~8.31 tonAP. GHG emissions per $km^2$ showed different results from total emissions in that Gwanak-gu, Jungnang-gu, Gangdong-gu and Seodaemun-gu were the largest emitters, while Seocho-gu and Gangseo-gu were near-averaged emission districts, ranged in $0.2{\sim}21tonCO_{2eq}/km^2$. However, AP emissions per $km^2$ revealed relatively minor differences among districts, ranged in $2.3{\sim}6.1tonAP/km^2$.