• Title/Summary/Keyword: 계수추정법

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Analysis of storm effects on floods using runoff coefficient (유출계수를 이용한 호우가 홍수에 미치는 영향 분석)

  • Kim, Nam Won;Shin, Mun-Ju
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.265-265
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    • 2016
  • 호우가 홍수에 미치는 영향의 분석은 수문현상을 이해하고 수공구조물을 설계하는데 반드시 필요한 절차이다. 호우가 홍수에 미치는 영향을 분석하기 위해서 독립된 소유역부터 비독립된 대유역까지 홍수량을 계산하고 그 상관성을 이해해야 하지만 상류쪽의 소유역의 경우 관측자료의 부재가 빈번하여 이러한 전반적인 분석이 쉽지 않다. 그리고 소유역과 대유역의 홍수특성을 연관지어 분석하기 위해서는 비교가능한 홍수특성을 추출해야 하며 이러한 일관된 잣대를 사용한 홍수분석은 중요하다. 본 연구에서는 소유역의 자료부재를 보완하기 위해 자료공간확장 방법을 제안하고 이를 통하여 안동댐 유역내 총 50개 지점의 홍수 시계열자료를 생성하였다. 자료공간확장 방법으로써, 안동댐유역의 1989년부터 2009년까지의 자료의 질이 좋은 20개의 사상을 추출하였고 안동댐유역 내에 위치한 안동댐, 도산, 소천의 수위관측지점의 관측유량자료에 대해 분포형 모형인 GRM 모형의 매개변수를 시행착오법으로 동시에 보정하여 한 개셋의 최적 매개변수를 추정하였다. 이때 모의결과를 평가하기 위하여 Nash-Sutcliffe (NS) 계수를 사용하였으며 20갯 사상의 세군데 관측수위지점에 대해서 모의결과가 전반적으로 0.5 NS 계수 이상으로써 만족할 만한 결과를 얻었다. 이 추정된 매개변수는 47개의 추가적인 관심지점의 유출모의에 사용되었으며 이렇게 모의된 유출시계열 자료는 관측시계열 자료로 가정하여 사용하였다. 이렇게 공간확장되어 생성된 시계열 자료는 이동평균방법을 사용하여 홍수강도-지속시간 곡선으로 변환되었고 50개 유역의 평균강우량 시계열 자료 또한 같은 밥법을 사용하여 강우강도-지속시간 곡선으로 변환되었다. 50개 유역의 비교가능한 일관된 홍수특성을 추출하기 위해 비유량법의 유출계수를 계산하였다. 유출계수를 계산하기 위해 유역별 도달시간을 계산하였으며 이 도달시간에 해당하는 강우강도를 추출하였다. 그리고 유역별 첨두 홍수강도를 유역별 도달시간에 해당하는 강우강도로 나눠줌으로써 유역별 유출계수를 계산하였고 이 유출계수를 유역면적에 대해 도시함으로써 그 경향을 조사하였다. 조사 결과 유역면적이 $100km^2$ 이상으로써 상류에서 하류방향으로 유역이 중첩되면서 증가하는 비독립적인 유역들의 경우 유역면적이 증가함에 따라 유출계수가 작아지거나 커지는 어떠한 경향을 보였다. 하지만 유역면적이 $100km^2$ 이하로써 독립적인 소유역의 경우 유역면적이 증가함에 따라 유출계수는 무작위로 분포되었다. 이것은 비독립적인 유역의 경우에는 호우가 홍수에 어떠한 일관된 영향을 미치나 각각 독립된 소유역의 경우에는 일관된 영향을 미치지 않음으로써 지역화방법에 의한 독립된 인근 미계측유역의 유출추정은 그 신뢰성이 높지 않다는 것을 의미한다.

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MODIS-based crop coefficient as the indicator of drought index (MODIS 기반 작물 계수를 통한 가뭄 분석 가능성)

  • Park, Jongmin;Jeong, Jaehwan;Baik, Jongjin;Choi, Minha
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.524-524
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    • 2015
  • 식물의 작물 계수는 실제 증발산량과 잠재 증발산량의 비로 정의되어지며, 이 인자는 식생의 종류, 성장 단계 및 다양한 기후 조건에 따른 작물 재배를 위한 관개에 필요한 물의 양을 예측하는데 매우 중요한 역할을 담당한다. 지점 기반의 작물계수는 다음과 같이 FAO-56 Irrigation and Drainage에서 제시한 Single 과 dual crop coefficient 접근법을 활용하여 계산되어 진다. Single crop coefficient는 하나의 계수에 지표면에서의 증발 및 식생에서의 증산에 대한 영향을 모두 고려한 접근법이며, dual crop coefficient는 지표면에서의 증발 및 식생에서의 증산에 의한 효과를 각각 상이한 계수로 정의하여 그들의 합을 통해 작물계수를 추정되어진다. 이러한 작물계수는 효율적인 수자원 관리를 위해서 광범위한 지역에 대한 작물 계수 산출 및 분석의 필요성이 대두되고 있을 뿐만 아니라, 지점 기반의 작물 계수는 공간적인 대표성을 갖지 못하기 때문에, 실제적인 적용을 위해서는 주변의 환경적 조건을 고려한 local calibration 작업이 추가적으로 수행되어야한다. 본 연구에서는 시공간적인 연속성을 가지는 인공위성을 활용하여 작물 계수를 산정하였으며, 지점 기반 작물 계수와의 비교를 통해 검증을 실시하였다. 또한, 인공위성 기반의 작물계수와 가뭄 분석에 널리 쓰이고 있는 식생상태지수 (Vegetation Condition Index) 와의 비교를 통하여 작물 계수를 통한 광범위한 지역에서의 가뭄 분석의 가능성 또한 분석하였다

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Improvement of Accuracy for Least Square Estimator Combining Analytic Solution - Application to Reactor Protection System (해석적 자료를 이용한 최소자승 추정법의 성능 개선 - 원자로보호계통에의 응용 -)

  • 최유선;박문규;차균호;이창섭
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.111-114
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    • 2000
  • 본 논문은 선형모델의 모델 계수의 결정방법으로 사용되는 최소자승법 (Least Squares Method, LSM)의 단점을 해결하기 위해 해석적으로 계산된 자료를 함께 적용하는 방법과 원자로의 출력분포 측정을 위한 SAM (Shape Annealing Matrix) 결정에 적용한 결과를 기술하고 있다. 해석적 자료를 함께 적용할 경우 연료 연소에 따른 원자로 특성변화를 적절히 반영하여 LSM 추정치의 정확도를 크게 개선할 수 있음을 확인하였다.

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A comparison on coefficient estimation methods in single index models (단일지표모형에서 계수 추정방법의 비교)

  • Choi, Young-Woong;Kang, Kee-Hoon
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • v.21 no.6
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    • pp.1171-1180
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    • 2010
  • It is well known that the asymptotic convergence rates of nonparametric regression estimator gets worse as the dimension of covariates gets larger. One possible way to overcome this problem is reducing the dimension of covariates by using single index models. Two coefficient estimation methods in single index models are introduced. One is semiparametric least square estimation method, which tries to find approximate solution by using iterative computation. The other one is weighted average derivative estimation method, which is non-iterative method. Both of these methods offer the parametric convergence rate to normal distribution. However, practical comparison of these two methods has not been done yet. In this article, we compare these methods by examining the variances of estimators in various models.

Friction Factor Evaluation of Short Length Sewerage Pipe (짧은 하수관에서의 마찰계수 추정)

  • Yoo, Dong-Hoon;Lee, Tae-Hee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.510-514
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    • 2006
  • 하수관은 평상시 개수로 흐름특성을 가지며, 설계강우를 초과하는 홍수사상이 발생하는 경우에만 만수되어 관로 흐름특성이 나타난다. 개수로 흐름은 Froude수에 의해 상류와 사류로 구분되며, 일반적으로 등류수로로 가정한 후 유출량 또는 수심 등 흐름 변위를 산정한다. 사류인 경우 하수관 출구부에서 등류수심이 발생한다고 가정하면 해석이 용이하지만 길이가 짧은 하수관에서 실험을 수행한 결과 등류조건을 조성하기가 용이하지 않았다. 따라서 등류수심이 발생한다는 가정 하에 개발된 기존 마찰계수 산정식의 보완이 필요하다. 완변이 부등류 해석법을 이용하여 부등류 마찰계수 산정식을 개발하고자 시도하였으며, 이를 등류 마찰계수 산정식의 결과와 비교하였다.

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A Study on Bus Load Distribution Factor of State Estimation (상태추정의 모선별 부하분포계수에 관한 연구)

  • Lee, Myoung-Jun;Moon, Young-Hyun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.311-313
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    • 2006
  • 전력계통의 안정적 운용을 위한 EMS(Energy Management System)에서 현재 운용중인 계통의 상태를 추정하는 상태추정기는 매우 중요한 역할을 지닌다. 그러나 간혹 측정된 데이터가 잘못된 정보이거나, 데이터가 전송되지 않는 경우 가관측성이 확보되지 않게 될 수 있는데 이때는 의사측정값(pseudo measurements)을 이용하여 가관측성을 확보해 주어야 한다. 본 연구에서는 상태추정의 부하 데이터의 부재시사용하기 위한 모선별 부하분포계수(Bus Load Distribution Factor)에 관하여 소개하며, 그 오차를 최소한으로 줄이기 위해 사용하는 평활법에 대해 소개한다.

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Time series analysis for Korean COVID-19 confirmed cases: HAR-TP-T model approach (한국 COVID-19 확진자 수에 대한 시계열 분석: HAR-TP-T 모형 접근법)

  • Yu, SeongMin;Hwang, Eunju
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.34 no.2
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    • pp.239-254
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    • 2021
  • This paper studies time series analysis with estimation and forecasting for Korean COVID-19 confirmed cases, based on the approach of a heterogeneous autoregressive (HAR) model with two-piece t (TP-T) distributed errors. We consider HAR-TP-T time series models and suggest a step-by-step method to estimate HAR coefficients as well as TP-T distribution parameters. In our proposed step-by-step estimation, the ordinary least squares method is utilized to estimate the HAR coefficients while the maximum likelihood estimation (MLE) method is adopted to estimate the TP-T error parameters. A simulation study on the step-by-step method is conducted and it shows a good performance. For the empirical analysis on the Korean COVID-19 confirmed cases, estimates in the HAR-TP-T models of order p = 2, 3, 4 are computed along with a couple of selected lags, which include the optimal lags chosen by minimizing the mean squares errors of the models. The estimation results by our proposed method and the solely MLE are compared with some criteria rules. Our proposed step-by-step method outperforms the MLE in two aspects: mean squares error of the HAR model and mean squares difference between the TP-T residuals and their densities. Moreover, forecasting for the Korean COVID-19 confirmed cases is discussed with the optimally selected HAR-TP-T model. Mean absolute percentage error of one-step ahead out-of-sample forecasts is evaluated as 0.0953% in the proposed model. We conclude that our proposed HAR-TP-T time series model with optimally selected lags and its step-by-step estimation provide an accurate forecasting performance for the Korean COVID-19 confirmed cases.

Estimation of Elastic Modulus in Rock Mass for Assessing Displacment in Rock Tunnel (암반터널에서의 변위파악을 위한 암반 탄성계수 추정)

  • Son, Moorak;Li, Sudan;Lee, Wonki
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.31 no.2C
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    • pp.83-92
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    • 2011
  • Elastic modulus in rockmass is an important factor to represent the characteristic of rock deformation and is used to estimate the displacement due to tunnel excavation. Nevertheless, the study to estimate the elastic modulus, which condisiders the rock type and joint characteristics (joint shear strength and joint inclination angle), has been done in less frequency. Accordingly, this study is aimed at providing the method to estimate the elastic modulus of rockmass in the various rock and joint conditons and the results grasped from the study. For this purpose, the 2D discrete numerical analysis will be carried out and the displacements due to tunnel excavation will be investigated with the consideration of rock and joint conditions. Then the displacement results will be used to estimate the elastic modulus of rockmass in which rock and joint conditions are considered with the utilization of the elastic theory of circular tunnel. The results of elastic modulus, which considers the conditions of various rock and joint, would be expected to have a great practical use in field.

Parameter estimation of unsteady flow model using mulit-objective optimization and minimax regret approach (다목적최적화와 최소최대 후회도 방법에 의한 부정류 계산모형의 매개변수 추정)

  • Li, Li;Chung, Eun-Sung;Jun, Kyung Soo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.310-310
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    • 2017
  • 홍수추적 모형의 적절성을 결정하는 중요한 요소 중 하나는 모형의 매개변수이다. 특히 자연하천에 관한 부정류 계산모형의 매개변수인 조도계수는 하상재료의 특성에 따라 좌우되는 표피마찰뿐만 아니라 하상의 굴곡 등 단면형의 변화에 따른 형상손실 및 하천의 사행에 따른 손실 효과 등을 포괄적으로 내포하고 있기 때문에 모든 하천구간에 대하여 일반적으로 적용할 수 있는 조도계수의 값을 하나로 결정하기는 어렵다. 또한 조도계수는 흐름조건, 즉 유량 또는 수위의 변화에 따른 가변성을 갖고 있기 때문에, 흐름이 시간 및 공간적으로 변화하는 부정류 계산모형에 있어서는 더욱 그러하다. 그러므로 본 연구에서는 조도계수의 가변성과 다수 지점의 관측치를 고려한 모형보정의 결과로부터 얻은 파레토 최적화와 최소최대 후회도 방법(Minimax regret approach, MRA)을 결합하여 부정류 계산모형의 안정적인 매개변수를 선정할 수 있는 방법을 제안하였다. 여러 지점의 관측치를 고려한 모형의 보정은 다목적 최적화 문제로서, 여러 지점에 대한 가중치를 결합하여 얻은 하나의 목적함수에 대하여 여러 번의 개별 최적화를 수행함으로써 다수의 파레토 최적해들을 구할 수 있는 통합접근법을 적용하였다. 이때 유량에 따른 조도계수의 가변성을 나타내는 두 개의 매개변수로 구성된 관계식을 이용하여 두 구간에 대한 매개변수들을 모형의 추정 대상 매개변수로서 최적화하였다. 이 후 각기 다른 홍수사상에 대해 보정과 검증을 수행하였으며 각각에 대한 평가지표의 후회도를 정량화하였고 최종 안정적인 매개변수를 추정하기 위해 MRA를 이용하여 종합적인 순위를 도출하였다. MRA는 완전히 불확실한 의사결정 상황에서 유용한 방법으로 알려져 있는데 가장 나쁜 순위가 가장 좋은 것을 선택할 수 있게 하는 보수적인 의사결정기법이다. 계산결과 추정된 모형의 가변조도계수와 그로부터 얻은 두 개 지점에서의 평가지표인 RMSE는 두 지점에 대한 가중치의 조합에 따라 선택되는 매개변수 값에 따라 달라짐을 알 수 있었다. 본 연구에서 제시한 방법은 수문 및 수리모형의 다수의 관측지점의 자료를 이용한 매개변수 산정문제에 있어서 안정적인 해를 도출할 수 있다.

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Experimental Study on Modal Parameter Estimation of Structures (구조물의 자유진동특성 추정을 위한 실험적 연구)

  • 윤정방;이형진
    • Computational Structural Engineering
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    • v.7 no.4
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    • pp.137-144
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    • 1994
  • As for the safety evaluation of existing large-scale structures, methods for the estimation of structural and dynamic properties are studied. Sequential prediction error method in time domain and frequency response function estimators in frequency domain are examined. For this purpose, impact tests are performed on a steel frame structure with 2 bays and 3 floors. Results from both methods are found to be consistent to each others. However those from the finite-element analysis are slightly different from the experimental results. The discrepancies may be caused by the improper modeling of the complex behavior at the connection joints of the model structure.

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