• 제목/요약/키워드: 공간가중회귀

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신경망 모형을 이용한 결측 강우 자료 추정방법의 적용성 연구 (Applicability of Missing Rainfall Data Estimation using Artificial Neural Networks)

  • 조혜린;박희성;김형섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.512-512
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    • 2015
  • 시 공간적 관측에서 다양한 원인에 의해 강우 자료에 결측이나 오측이 발생할 수 있다. 강우를 측정하고 자료를 수집 관리하는 측면에서 결측 되거나 오측된 자료를 추정 보완할 필요가 있다. 현재까지 결측 강우 자료를 추정하기 위한 방법으로 결측 지점 인근의 관측소를 이용한 단순 가중 평균치 방법에서부터 복잡한 통계적 기반의 보간 방법에 이르기까지 많은 연구들이 진행되고있다. 본 연구에서는 결측 된 강우 자료를 추정하기 위해 인공 신경망을 이용하여 모형을 구축하고 주변 관측소의 강우자료를 이용해 신경망 학습을 실시하여 적용해 보았으며, 최근 관측의 단위가 짧아지고 있는 점을 고려하여 10분, 30분, 1시간 등 다양한 시간간격의 강우자료를 구축하고 선형회귀모형과 RDS 방법, 신경망 모형을 이용한 방법 등을 적용한 결과를 비교하여 신경망 모형의 적용성을 살펴보았다. 단순한 구조면에서는 기존의 RDS 방법에 대한 적용성이 높은 것으로 판단되었으나, 성능의 개선을 위한 별다른 방법이 없는 반면 신경망 모형은 입력 자료를 다양하게 변환하여 구성하는 경우 성능을 개선하여 적용성이 더 높아 질 수 있는 것으로 판단되었다. 향후 신경망 모형을 이용해 잘못 측정된 강우를 적절히 선별하고 결측된 보완함으로써 관측된 강우 자료의 활용성을 높일 수 있을 것이다.

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1인 가구 성인 남성 문제음주의 지역 간 변이요인에 관한 연구: 지리적 가중회귀모형을 이용하여 (Determinants of Problem Drinking by Regional Variation among Adult Males in Single-Person Households: Geographically Weighted Regression Model Analysis)

  • 안중근;최희승;김지우
    • 대한간호학회지
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    • 제53권1호
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    • pp.101-114
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    • 2023
  • Purpose: This study aimed to identify regional differences in problem drinking among adult males in single-person households and predict the determinants. Methods: This study used data from the 2019 Community Health Survey. Geographically weighted regression analysis was performed on 8,625 adult males in single-person households who had been consuming alcohol for the past year. The Si-Gun-Gu was selected as the spatial unit. Results: The top 10 regions for problem drinking among adult males in single-person households were located in the Jeju-do and Jeollanam-do areas near the southern coast, whereas the bottom 10 regions were located in the Incheon and northern Gyeonggi-do areas. Smoking, economic activity, and educational level were common factors affecting problem drinking among this population. Among the determinants of regional disparities in problem drinking among adult males in single-person households, personal factors included age, smoking, depression level, economic activity, educational level, and leisure activity, while regional factors included population and karaoke venue ratio. Conclusion: Problem drinking among adult males in single-person households varies by region, and the variables affecting each particular area differ. Therefore, it is necessary to develop interventions tailored to individuals and regions that reflect the characteristics of each region by prioritizing smoking, economic activity, and educational level as the common factors.

코로나19에 따른 유형별 소매유통시설의 아파트 가격 영향: 전역적·국지적 시계열 효과를 중심으로 (Impact of Living Retail Business by Type on Apartment Prices according to COVID-19: Focusing on Global and Local Time Series Effects)

  • 김명진;서원석
    • 토지주택연구
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    • 제14권3호
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    • pp.37-53
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    • 2023
  • 본 연구는 헤도닉가격모델과 공간적 이질성을 고려한 지리가중회귀모델을 바탕으로 코로나19에 따른 유형별 소매유통시설 접근성이 아파트 가격에 미치는 전역적·국지적 시계열 영향을 실증분석 하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 전역적 측면에서 소매유통시설은 유형별로 주변 아파트 가격에 차별적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 코로나19가 소매유통시설에 미친 영향은 존재하였으나, 역시 유형별로 차별적인 것으로 나타났다. 셋째, 국지적 측면에서 코로나19에 따라 소매유통시설이 주변 아파트 가격에 미치는 영향 변화는 지역별, 유형별로 차이를 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구는 유형별 소매유통시설이 아파트 가격에 미치는 영향력은 차별적이라는 사실을 확인하였으며, 특히 코로나19 발생 전과 후 유형별 소매유통시설이 주변 지역에 미치는 영향 역시 국지적으로 차별화되고 있다는 점을 명확히 하였다. 이는 코로나19와 같은 외부 충격이 소매유통시설의 역할과 인식을 바꿀 수 있다는 것을 의미하며, 이를 토대로 본 연구는 엔데믹 시대 소매유통시설의 부정적 영향을 줄이고 주거지 환경을 개선할 수 있는 정책적 시사점을 제시하였다.

토지이용과 지형이 수질에 미치는 영향의 공간적 변동성에 관한 연구 - 금강 권역을 중심으로 (Spatial Variation in Land Use and Topographic Effects on Water Quality at the Geum River Watershed)

  • 박세린;최관모;이상우
    • 생태와환경
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    • 제52권2호
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    • pp.94-104
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    • 2019
  • 본 연구는 금강 권역을 대상으로 일반최소자승법(OLS)과 공간지리 가중회귀모형(GWR)을 적용하여 유역 내 토지이용과 지형적 특성이 BOD, DO, TN, TP을 포함한 수질에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 일반적으로 OLS는 변수 간의 관계가 균일하다는 가정에 기초하고 있으며, 지역적인 변화를 고려하지 않는다는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 변수 간의 관계가 지역적으로 다르게 나타나는 것을 검증하기 위해 GWR을 이용하여 분석하였다. 종속변수인 총 4개의 수질 측정 항목(BOD, DO, TN, TP)과 독립변수인 토지이용 비율(도시, 농업 및 산림지역) 및 지형(고도, 평균 경사)에 대하여 OLS와 GWR 모형을 각각 추정하고, 비교하였다. GWR 모형의 $R^2$와 회귀계수 값의 기초 통계량을 분석한 결과, 공간적으로 큰 변동성이 있는 것으로 나타났다. 즉, 토지이용과 지형이 수질에 미치는 영향이 지역에 따라 균일하지 않은(non-stationarity) 것을 보여준다. 또한 OLS와 GWR 모형의 $R^2$, AICc, Moran's I 지수를 비교하였을 때, 대부분 GWR 모형이 OLS 모형에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 향후 수질 및 유역 관리를 위한 토지이용 계획 수립 등의 정책적 근거로 활용될 수 있다.

GWR을 활용한 NDVI와 지형·태양광도의 상관성 평가 : 금강산 지역을 사례로 (Exploring NDVI Gradient Varying Across Landform and Solar Intensity using GWR: a Case Study of Mt. Geumgang in North Korea)

  • 김준우;엄정섭
    • 대한공간정보학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.73-81
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    • 2013
  • 식생의 분포와 지형 태양광도의 상관성을 규명하는 것은 공간적 이질성을 내포하는 공간데이터의 분석이지만 기존의 많은 선형모델들은 이들 데이터가 갖는 공간적 특성을 고려하지 못하고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 금강산을 대상으로 식생분포를 정량적으로 나타내는 NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)와 일사량, 일조시간, 고도, 경사에 대하여 지리가중회귀분석(GWR : Geographically Weighted Regression)을 실시하였다. GWR 은 전역적 모형인 OLS(Ordinary Least Squares)에 비해 모형의 설명력과 적합성이 확연히 높아졌으며, 잔차의 공간적 자기상관성 또한 해소된 것으로 나타났다. OLS 분석결과는 NDVI에 미치는 지형 태양광도의 영향력을 연구지역에서 단일하게 추정하였으나, GWR은 각 인자가 NDVI에 미치는 영향력을 국지적으로 보다 세밀하게 추정하여 공간단위에 따른 각 인자의 영향력을 보다 확연히 나타내었다. 국지적 차원에서 추정된 NDVI와 지형 태양광도의 상관성은 식생분포를 조사하는 과정에서 보다 객관적이고 세밀한 분석을 위한 중요한 참고자료로 사용될 수 있을 것이다.

공간정보 모델링을 이용한 원전 사고의 환경 영향 평가: 체르노빌 사례연구 (Environmental Impact Assessment of Nuclear Power Plant Accident using Spatial Information Modeling: A Case Study of Chernobyl)

  • 이상원;송아람;박노욱
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.129-143
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    • 2012
  • 이 논문은 1986년에 발생한 체르노빌 원전 사고 사례연구를 통해 환경 모니터링과 영향 평가를 위한 고급 공간정보 모델링 기술의 유용성을 예시하였다. 사고지점 주변에서 1986년과 1992년에 촬영된 Landsat TM 영상자료를 대상으로 선분류 후비교법을 적용하여 변화가 크게 일어난 지역과 토지피복 변화 양상을 분석하였다. 그리고 이 사고의 가장 큰 피해지역으로 알려진 벨로루시 지역을 대상으로 다양한 크리깅 기법을 포함한 공간 모델링 기법을 적용하여 토양 내 세슘 농도와 갑상선 암 발병률 자료와의 상관성을 분석하였다. 변화 탐지 결과, 농경지 면적의 감소와 황무지 면적의 증가가 가장 뚜렷하게 나타났고, 방사능 오염의 확산을 막기 위한 콘크리트 구조물들이 새롭게 생겨난 것을 확인할 수 있었다. 벨로루시 지역의 영향평가 결과, 세슘 오염이 심한 원전 인근 지역에서 포아송 크리깅에 의해 추정된 위험도가 상대적으로 높게 나타났다. 세슘 농도와 사고지점과의 거리를 독립 변수로 사용하여 이 변수들의 공간 변화 양상을 반영할 수 있는 지리적 가중 회귀분석을 적용하였다. 적용 결과, 갑상선 암 위험도와 상관계수 0.98을 나타내는 갑상선 암 발병 위험도 추정이 가능하였으며, 이는 원전 사고가 갑상선 암 발병 위험도에 영향을 준 것을 의미한다. 결론적으로 이 연구에서 적용한 공간정보 모델링 기법들은 환경 영향 평가 및 환경 보건 분야에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

수도권 유출인구의 공간적 패턴분석 및 이동영향 요인 분석 - 수도권 기업의 지방이전과 관련하여 - (Analyzing Spatial Pattern by moving Factors of out-migration people Related moving to the Provinces of Capital Region Firms)

  • 홍하연;이길재
    • 지적과 국토정보
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    • 제44권2호
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    • pp.155-175
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    • 2014
  • 본 연구는 산업과 인구의 이동현상을 대상으로 한 공간적 패턴 분석의 필요성을 인지하고, 수도권에서 충남으로 이전한 가구의 가구특성 및 공간적 패턴을 파악한 후 종합적으로 지리적 가중 회귀분석을 통해 수도권 기업의 지방이전에 따른 인구이동의 관계성을 도출하는 것을 목표로 삼았다. 분석결과 수도권에서 충청남도로 전입하는 인구는 직업을 주 목적으로 예산과 아산을 중심으로 하여 1, 2인 가구가 주로 전입하고 있었으며, GWR을 통해 연구지역의 시 군별로 직업을 사유로 이동하는 인구의 이동 요인을 파악한 결과 경제적 요인 이외에도 인구 요인과 교통 요인, 주거환경 요인 등의 영향을 받고 있었다. 위와 같은 분석결과들을 공공기업의 지방이전 및 수도권 기업의 기업이전에 따른 도시조성과 연관시켜 생각함으로써 다음과 같은 정책적 시사점들을 이끌어 낼 수 있었다. 첫째로, 현재 충청남도의 탈 수도권인구의 이동에 있어 수도권 기업의 이전에 따른 영향이 직접적으로 미치는 지역은 '시'단위의 규모보다 '군'단위의 소도시에서 효과가 더욱 좋은 것을 볼 수 있었다. 그럼에도 수도권 유출인구가 천안시, 아산시, 당진시 같은 대형 '시'단위의 도시로 가장 많이 이주하는 것은 사람들이 거주지를 선택함에 있어서는 직장 외 다른 이유가 작용한다는 것을 시사해준다. 둘째로, 향후 직업을 사유로 이동하는 인구는 개인단위보다는 가족단위의 이동이 대두될 것이며 유년 고령인구 위주로 거주지를 선택하게 될 것이므로 유년층 혹은 고령층에 대비하여 정주환경을 개선할 필요가 있다.

농업기상재해 조기경보시스템의 풍속 예측 기법 개선 연구 (Minimizing Estimation Errors of a Wind Velocity Forecasting Technique That Functions as an Early Warning System in the Agricultural Sector)

  • 김수옥;박주현;황규홍
    • 한국농림기상학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.63-77
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    • 2022
  • 농업기상재해 조기경보시스템에서 모의되는 농장 규모 풍속 예측자료의 추정오차를 개선하기 위해, 농촌진흥청 농업기상관측망의 2020년 1~12월 풍속 관측자료와 해당 지점에 대한 조기경보시스템 모의 풍속을 이용하여, 87지점 일 8시간대(00, 03, 06 … 21시) 각각 풍속 추정오차를 종속변수로, 추정풍속을 독립변수로 하는 일차 회귀식(Y=aX+b)을 도출하였다. 상관계수가 0.5를 초과하였을 때는 회귀식을 풍속 보정식으로 활용하고, 상관계수가 0.5 이하일 때는 회귀식 대신 해당 지점 및 시간대의 ME를 보정값으로 대체하였다. 풍속 모형을 전국적으로 적용할 수 있도록 87지점×8개 시간의 회귀계수 a와 b, 상관계수 R과 ME 값으로 거리역산가중법으로 공간내삽하여 250m 격자해상도의 분포도를 제작하였다. 모형의 검증을 위하여 회귀계수 a와 b, 상관계수 R과 ME 공간내삽 분포도로 부터 농산촌 지역 13개 기상관측지점의 격자값을 추출하고, 13곳의 2019년 1~12월의 조기경보시스템 모의 풍속(00, 03, 06 … 21시)를 보정한 다음, 기존 추정 풍속과 함께 추정오차를 비교하였다. 검증 지점 풍속의 평균 ME는 0.68m/s에서 보정 후 0.45m/s로 감소하였으며, 평균 RMSE는 1.30m/s에서 1.05m/s로 감소하였다. 조기경보시스템의 풍속은 전 시간대에서 모두 과대 추정되고 있는데, 보정 기법을 적용한 후에는 15시 경을 제외하고 모두 과대추정 경향이 감소하여 ME가 약 33%, RMSE는 19.2% 더 개선되었다. 농업기상재해 조기경보시스템에서 농작물의 풍해 위험 판단은 일 8회의 풍속 평균값으로부터 도출된 일 최대순간풍속을 기반으로 하는데, 풍속의 과대모의 현상을 개선하여 강풍 위험 경보의 오보를 감소시킬 것으로 기대된다.

지리가중회귀모델을 이용한 도시홍수 피해지역의 지역적 공간특성 분석 (Local Analysis of the spatial characteristics of urban flooding areas using GWR)

  • 심준석;김지숙;이성호
    • 환경영향평가
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    • 제23권1호
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    • pp.39-50
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    • 2014
  • In recent years, the frequency and scale of the natural disasters are growing rapidly due to the global climate change. In case of the urban flooding, high-density of population and infrastructure has caused the more intensive damages. In this study, we analyzed the spatial characteristics of urban flooding damage factors using GWR(Geographically Weighted Regression) for effective disaster prevention and then, classified the causes of the flood damage by spatial characteristics. The damage factors applied consists of natural variables such as the poor drainage area, the distance from the river, elevation and slope, and anthropogenic variables such as the impervious surface area, urbanized area, and infrastructure area, which are selected by literature review. This study carried out the comparative analysis between OLS(Ordinary Least Square) and GWR model for identifying spatial non-stationarity and spatial autocorrelation, and in the results, GWR model has higher explanation power than OLS model. As a result, it appears that there are some differences between each of the flood damage areas depending on the variables. We conclude that the establishment of disaster prevention plan for urban flooding area should reflect the spatial characteristics of the damaged areas. This study provides an improved understandings of the causes of urban flood damages, which can be diverse according to their own spatial characteristics.

DMSP-OLS 야간영상자료를 이용한 접경지역의 경제성장과 시가지 면적의 시계열 변화 패턴 추정: 중국 지린성을 사례로 (The Estimation of Temporal Change Patterns associated with Economic Growth and Urban Areas in a Border Region using DMSP-OLS Nighttime Imagery Data: The Case Study of Jilin Province, China)

  • 김민호;조영국
    • 한국경제지리학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.458-471
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    • 2019
  • DMSP-OLS 야간영상에서 추출된 빛합계지수와 시가지 정보는 사회·경제적 지표 추정과 도시 공간의 역동성 등의 연구에 폭넓게 이용되었다. 본 연구는 1992~2012년 각 연도의 DMSP-OLS 자료를 이용하여 북한과 인접한 중국 지린성 도시들의 경제성장과 시가지 발달의 시·공간적 변화 패턴을 살펴보았다. 지난 20여 년 동안 지린성 빛합계지수 및 각 도시의 빛합계지수는 모두 성장하였다. 또 빛합계지수와 시가지 면적 가중 중심점의 시계열 변화 분석을 한 결과 전자는 북서 방향으로 후자는 남동 방향으로 이동하는 패턴을 따랐다. 이러한 방향성은 중국 정부의 동북진흥전략과 연계된 것으로 추정된다. 향후 연구에서는 DMSP-OLS 자료의 시간적 한계를 극복하기 위한 SNPP VIIRS DNB 영상자료의 공동 활용도 고려되어야 하며, 동시에 경제통계자료와 빛합계지수 간 상관관계에 기반한 회귀모형의 구축을 통해 지역내총생산 등 경제지표의 추정에 관한 연구도 수행되어야 할 것이다.