We have studied feasibility of the geostatistical approach to enhance the result of analysis of the sparsely obtained MT(Magnetotelluric) data by combining with gravity data. We have attempted to use geostatistics for integrating the MT data along with gravity data. To evaluate the feasibility of this approach, we have studied about interrelation between geological boundary and density distribution, and corrected density distribution for conversion to more sensitive to geological boundary by minimization of difference between z-directional variogram values of resistivity distribution obtained MT inversion and density distributions. Then, this method has been tested on model and field data. In model test, the results obtained were good agreement with real model. And in a real field data, the result of analysis demonstrate convincingly that our geostatistical approach is effective.
터널 등과 같은 대규모의 토목공사에서 암반등급 평가에 이용되는 RMR값의 효율적인 추정을 위해 지구물리 탐사자료인 MT역산결과와 시추공에서 직접 얻어진 자료에 대해 지구통계학적 복합해석을 수행하였다. 일반적으로 물리탐사를 통해 획득한 전기비저항 정보는 RMR 값과 정성적으로 양의 상관관계를 갖는 것으로 판단되지만, 직접적인 일대일 대응은 부정확한 결과를 내놓을 수 있다. 이러한 점을 극복하고, RMR값이 공간적 연속성을 갖는 다는 점을 고려하여 지구통계학적 추정 기술을 적용하였다. 본 연구에서는 MT자료에 의한 전기비저항치와 시추공에서 얻어진 RMR값의 상관관계에 대한 평균 분포를 비선형적으로 구하고, RMR의 잔차에 대하여 공간적 해석을 적용하여 보다 실제적인 RMR의 분포를 얻고자 하였다. MT 탐사 결과의 비저항 분포를 2차 자료로 이용하여 1차 자료인 시추공에서 얻은 RMR값을 추정 해석하였다.
Joint roughness is combination of primary and secondary roughness. Ordinarily primary roughness is a geostatistical part of a joint surface that has a periodic nature but secondary roughness or unevenness is a statistical part of that which have a random nature. Using roughness generating algorithms is a useful method for evaluation of joint roughness. In this paper after determining geostatistical parameters of the joint profile, were presented two roughness generating algorithms using Mount-Carlo method for evaluation of primary (GJRGAP) and secondary (GJRGAS) roughness. These based on geostatistical parameters (range and sill) and statistical parameters (standard deviation of asperities height, SDH, and standard deviation of asperities angle, SDA) for generation two-dimensional joint roughness profiles. In this study different geostatistical regions were defined depending on the range and SDH. As SDH increases, the height of the generated asperities increases and asperities become sharper and at a specific range (a specific curve) relation between SDH and SDA is linear. As the range in GJRGAP becomes larger (the base of the asperities) the shape of asperities becomes flatter. The results illustrate that joint profiles have larger SDA with increase of SDH and decrease of range. Consequencely increase of SDA leads to joint roughness parameters such Z2, Z3 and RP increases. The results showed that secondary roughness or unevenness has a great influence on roughness values. In general, it can be concluded that the shape and size of asperities are appropriate parameters to approach the field scale from the laboratory scale.
Geomechanical parameters are important factors for engineering projects during design, construction and support stages of tunnel and dam projects. Geostatistical estimation methods are known as one of the most significant approach at estimation of Geomechanical parameters. In this study, Azad dam headrace tunnel is chosen to estimate Geomechanical parameters such as Rock Quality Designation (RQD) and uniaxial compressive strength (UCS) by ordinary kriging as a geostatistical method. Also Rock Mass Rating (RMR) distribution is presented along the tunnel. Main aim in employment of geostatistical methods is estimation of points that unsampled by sampled points.To estimation of parameters, initially data are transformed to Gaussian distribution, next structural data analysis is completed, and then ordinary kriging is applied. At end, specified distribution maps for each parameter are presented. Results from the geostatistical estimation method and actual data have been compared. Results show that, the estimated parameters with this method are very close to the actual parameters. Regarding to the reduction of costs and time consuming, this method can use to geomechanical estimation.
Mingi Kim;Choong-Ki Chung;Joung-Woo Han;Han-Saem Kim
Geomechanics and Engineering
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제34권1호
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pp.29-41
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2023
The 3D geospatial modeling of geotechnical information can aid in understanding the geotechnical characteristic values of the continuous subsurface at construction sites. In this study, a geostatistical optimization model for the three-dimensional (3D) mapping of subsurface stratification and the SPT-N value based on a trial-and-error rule was developed and applied to a dam emergency spillway site in South Korea. Geospatial database development for a geotechnical investigation, reconstitution of the target grid volume, and detection of outliers in the borehole dataset were implemented prior to the 3D modeling. For the site-specific subsurface stratification of the engineering geo-layer, we developed an integration method for the borehole and geophysical survey datasets based on the geostatistical optimization procedure of ordinary kriging and sequential Gaussian simulation (SGS) by comparing their cross-validation-based prediction residuals. We also developed an optimization technique based on SGS for estimating the 3D geometry of the SPT-N value. This method involves quantitatively testing the reliability of SGS and selecting the realizations with a high estimation accuracy. Boring tests were performed for validation, and the proposed method yielded more accurate prediction results and reproduced the spatial distribution of geotechnical information more effectively than the conventional geostatistical approach.
Park, No-Wook;Chi, Kwang-Hoon;Moon, Wooil-M.;Kwon, Byung-Doo
대한원격탐사학회:학술대회논문집
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대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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pp.382-387
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2002
In this paper, we propose a geostatistical approach incorporated to the Bayesian data fusion technique for supervised classification of multi-sensor remote sensing data. Traditional spectral based classification cannot account for the spatial information and may result in unrealistic classification results. To obtain accurate spatial/contextual information, the indicator kriging that allows one to estimate the probability of occurrence of classes on the basis of surrounding observations is incorporated into the Bayesian framework. This approach has its merit incorporating both the spectral information and spatial information and improves the confidence level in the final data fusion task. To illustrate the proposed scheme, supervised classification of multi-sensor test remote sensing data set was carried out.
대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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pp.406-408
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2006
Various geological thematic maps such as grain size or ground water level maps have been generated by interpolating sparsely sampled ground survey data. When there are sampled data at a limited number of locations, to use secondary information which is correlated to primary variable can help us to estimate the attribute values of the primary variable at unsampled locations. This paper applies two multivariate geostatistical algorithms to integrate remote sensing imagery with sparsely sampled ground survey data for spatial estimation of grain size: simple kriging with local means and kriging with an external drift. High-resolution IKONOS imagery which is well correlated with the grain size is used as secondary information. The algorithms are evaluated from a case study with grain size observations measured at 53 locations in the Baramarae beach of Anmyeondo, Korea. Cross validation based on a one-leave-out approach is used to compare the estimation performance of the two multivariate geostatistical algorithms with that of traditional ordinary kriging.
시추공에서 떨어진 지점에서의 암반등급 (RMR)을 물리탐사 자료를 통하여 간접적으로 추정하기 위해, 지구통계학적 복합 역산 기법을 적용하였다. 지금까지 지구통계학적 기법은 두 가지 이상의 자료의 특성을 잘 반영하는 변수를 추정하는데 주로 이용되었으나, 본 연구에서는 역산 기법에 의한 접근 방법을 사용하였다. 시추공에서 확보한 암반 등급 값을 이용하여, 미리 지정된 격자점상에 지구통계학적 시뮬레이션을 수행하여 다수의 추정값을 확보한다. 이 값은 임의의 상관성이 있는 물리탐사 자료와 비교하여 가장 오차가 작은 값을 채택하게 되고, 이와 같은 비교는 모든 격자점에 대해 수행된다. 이러한 절차는 암반등급의 공간적 분포를 준수하면서, 물리탐사 자료와의 비교를 통해 두 자료의 상관성을 최대한 확보한 결과를 얻을 수 있다. 또한 동일한 과정을 다수 수행하여, 추정한 결과의 신뢰도를 분석할 수 있는 정보를 제공할 수 있다.
최근, 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)에 의한 소나무림의 피해에 대한 사회적 심각성이 크게 대두되고 있다. 소나무 재선충에 의한 산림피해는 피해지 내에서는 매개충인 솔수염하늘소의 자연적인 영역확장에 의해 확산되는 반면, 전국적으로는 감염목의 인위적 반출 및 이동에 의해 확산이 진행되고 있다. 본 연구에서는 부산 대변항의 재선충 피해지내에서 항공사진 및 현지조사에 의해 피해목의 공간적인 위치를 파악하였고, 공간통계학적인 방법을 통하여 피해목의 공간분포유형, 피해발생과 지형인자간의 관계를 분석하였다. 또한, 지형공간자료를 통계학적 Tree 모형에 적용한 CART(Classification and Regression Trees)모형을 이용하여 재선충 피해의 자연적인 확산 예측 지도를 작성하였다. 본 연구를 통해 공간통계학적인 분석과 CART모형이 소나무재선충 피해의 공간분포 및 자연적 확산유형을 파악하는데 유용한 도구로 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
이 논문에서는 저해상도 원격탐사 자료 기반 주제도의 상세화를 목적으로 2단계로 구성된 지구통계학적 통합 기법을 제안하였다. 우선 영역-점 변환 크리깅을 이용하여 저해상도 부가 자료의 상세화를 수행하고, 이 정보는 이후 통합 과정에서 경향 성분으로 이용된다. 그리고 상세화된 부가 자료와 소수의 정밀 관측 자료와의 통합에 가변적 지역 평균 기반 단순 크리깅을 적용한다. 제안 기법은 저해상도 부가 자료의 상세화를 통해 해상도 차이에 따른 정밀 관측 자료와 부가 자료와의 통계적 연관성을 반영할 수 있으며, 정밀 조사 자료와의 통합을 통해 부가 자료의 오류를 보정할 수 있는 장점이 있다. 제안 기법의 적용성 평가를 위해, 지상 관측 강수 자료와 TRMM 자료와의 통합을 이용한 고해상도 강수 주제도 제작 연구를 수행하였다. 실험 결과, 영역-점 변환 크리깅을 통해 원 자료 스케일의 TRMM 강수값을 재생산할 수 있는 다양한 목표 고해상도에서의 상세 정보 추출이 가능하였다. 그리고 이 자료를 정밀 관측 자료와 통합함으로써 정밀 관측 자료만을 이용하는 단변량 공간 예측 기법에 비해 향상된 예측 정확도를 보였다. 따라서 제안 기법은 서로 다른 해상도를 가지는 자료를 대상으로 저해상도 부가 자료의 상세화에 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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