• Title/Summary/Keyword: 공간선형회귀모형

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Generalized Maximum Entropy Estimator for the Linear Regression Model with a Spatial Autoregressive Disturbance (오차항이 SAR(1)을 따르는 공간선형회귀모형에서 일반화 최대엔트로피 추정량에 관한 연구)

  • Cheon, Soo-Young;Lim, Seong-Seop
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • v.16 no.2
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    • pp.265-275
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    • 2009
  • This paper considers a linear regression model with a spatial autoregressive disturbance with ill-posed data and proposes the generalized maximum entropy(GME) estimator of regression coefficients. The performance of this estimator is investigated via Monte Carlo experiments. The results show that the GME estimator provides efficient and robust estimate for the unknown parameter.

Trip Generation Model based on Geographically Weighted Regression (공간가중회귀분석을 이용한 통행발생모형)

  • Kim, Jin-Hui;Park, Il-Seop;Jeong, Jin-Hyeok
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.29 no.2
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    • pp.101-109
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    • 2011
  • In most of the urbanized cities, socio-economic attributes tend to cluster as patterns of similarity in space, namely spatial autocorrelation, by agglomeration forces. The classical linear regression model, the most frequently adopted in the trip generation step, cannot sufficiently represent this effect. In order to take into account the effect properly, we need a model which adequately deals with the spatial dependence patterns. In this study, the Geographically Weighted Regression (GWR) model is adopted as an alternative method for the local analysis of relationships in multivariate data sets; that is GWR extends this traditional regression framework by estimating local rather than global parameters. This study shows the existence of spatial effects in the production and attraction of home base/non-home based trips through the GWR model using travel data collected in Daegu metropolitan area. Furthermore, LISA is employed to verify the fact that the local spatial autocorrelation exists.

A Study on Estimation of Soil Moisture Multiple Quantile Regression Model Using Conditional Merging and MODIS Land Surface Temperature Data (조건부 합성기법과 MODIS LST를 활용한 토양수분 다중분위회귀모형 산정 연구)

  • Jung, Chung Gil;Lee, Ji Wan;Kim, Da Rae;Kim, Se Hun;Kim, Seong Joon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.23-23
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    • 2018
  • 본 연구에서는 다중분위회귀분석모형(Multiple Quantile Regression Model, MQRM)과 MODIS(MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) LST (Land Surface Temperature) 자료를 이용하여 전국 공간토양수분을 산정하였다. 공간토양수분을 산정하기 위한 과정은 크게 두가지로 구분된다. 첫 번째로 기존의 MODIS LST 자료를 조건부 합성 보정기법을 적용하여 실측 LST 자료와 비교하여 위성 LST 자료가 갖고 있는 오차를 보정하였다. 그 결과, 조건부 합성 보정기법을 적용하기전 전국 71개 지상관측지점에서 관측한 실측 LST와 MODIS LST의 $R^2$는 전체 평균 0.70으로 어는정도 유의성 있는 상관관계를 나타냈으나 조건부 합성 보정기법을 적용한 후 실측 LST와 MODIS LST의 $R^2$는 전체 평균 0.92로 상당히 크게 향상됨을 알 수 있었다. 두 번째로 보정된 MODIS LST를 이용하여 다중분위회귀분석 모형을 개발하고 토양수분을 예측하는 단계로 입력자료로 위성영상 자료와 관측자료를 융합하여 사용하였다. 위성영상 자료로는 보정된 MODIS LST와 MODIS NDV를 구축하였고 일단위 강수량 및 일조시간의 기상자료는 기상청으로부터 전국 71개 지점에 대해 구축하여 IDW 공간보간기법을 이용한 공간자료로 구축하였다. 토양수분 결과를 비교하기 위한 관측 토양수분은 자동농업기상관측(Automated Agriculture Observing System, AAOS)지점에서 2013년 1월부터 2015년 12월까지의 실측 일단위 토양수분 자료를 구축하여 사용하였다. 다중분위회귀분석 모형은 LST 인자를 중심으로 각각의 분위(0.05, 0.25, 0.5, 0.75, 0.95)에 해당되는 값의 회귀식을 NDVI, 강수 입력자료를 독립인자로서 조합하여 계절 및 토성에 따른 총 80개의 회귀식을 산정하였다. 관측 토양수분과 모의 토양수분을 비교한 결과 $R^2$가 0.70 (철원), 0.90 (춘천), 0.85 (수원), 0.65 (서산), 0.78 (청주), 0.82 (전주), 0.62 (순천), 0.63 (진주), 0.78 (보성)로 높은 상관성을 보였다. 본 연구에서는 다중분위회귀 모형의 성능을 검증하기 위해 기존의 다중선형회귀모형의 결과와 비교하여 크게 개선됨을 나타냈다.

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Precipitation Analysis Based on Spatial Linear Regression Model (공간적 상관구조를 포함하는 선형회귀모형을 이용한 강수량 자료 분석)

  • Jung, Ji-Young;Jin, Seo-Hoon;Park, Man-Sik
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.21 no.6
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    • pp.1093-1107
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    • 2008
  • In this study, we considered linear regression model with various spatial dependency structures in order to make more reliable prediction of precipitation in South Korea. The prediction approaches are based on semi-variogram models fitted by least-squares estimation method and restricted maximum likelihood estimation method. We validated some candidate models from the two different estimation methods in terms of cross-validation and comparison between predicted values and observed values measured at different locations.

Bias Correction of AMSR2 Soil Moisture Data Using a Multiple Regression Method (다중회귀모형을 이용한 AMSR2 토양수분의 정량적 개선)

  • Kim, Myojeong;Kim, Gwangseob
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.514-514
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    • 2015
  • 홍수 예측의 개선에 있어 정확한 공간 토양수분 정보는 필수적이다. 위성관측을 활용한 토양수분관측이 이루어지고 있으나 실제적 토양수분 상태와 정량적 차이가 크므로 편이보정을 통한 정량적 개선과정이 요구되는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 위성에서 관측한 AMSR2 토양수분과 지상관측 토양수분자료 및 다중회귀모형를 이용하여 토양수분자료를 정량적로 개선하였다. 공간 해상도가 10 km인 AMSR2 토양수분을 1 km로 상세화한 우리나라 전역의 토양수분 자료와 수자원관리종합정보시스템(WAMIS)에서 제공하는 강우관측소 556개 지점에서 관측한 강우자료, 후처리한 MODIS LST 자료, 증발산량 및 식생지수를 사용하였다. 2012년 7월부터 2013년까지 기상청 농업기상관측관서에서 관측하는 지점 중 사용 가능한 6개 토양수분관측소 자료에 대해 토양군별회귀계수를 산정하였다. 토양군별 다중회귀모형을 이용하여 편이보정한 토양수분자료는 전반적으로 과소추정되는 AMSR2 토양수분의 단점을 개선하여 위성관측 토양수분자료의 활용성을 개선하였다(Fig. 1).

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A study on the multivariate sliced inverse regression (다변량 분할 역회귀모형에 관한 연구)

  • 이용구;이덕기
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.10 no.2
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    • pp.293-308
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    • 1997
  • Sliced inverse regression is a method for reducing the dimension of the explanatory variable X without going through any parametric or nonparametric model fitting process. This method explores the simplicity of the inverse view of regression; that is, instead of regressing the univariate output varable y against the multivariate X, we regress X against y. In this article, we propose bivariate sliced inverse regression, whose method regress the multivariate X against the bivariate output variables $y_1, Y_2$. Bivariate sliced inverse regression estimates the e.d.r. directions of satisfying two generalized regression model simultaneously. For the application of bivariate sliced inverse regression, we decompose the output variable y into two variables, one variable y gained by projecting the output variable y onto the column space of X and the other variable r through projecting the output variable y onto the space orthogonal to the column space of X, respectively and then estimate the e.d.r. directions of the generalized regression model by utilize two variables simultaneously. As a result, bivariate sliced inverse regression of considering the variable y and r simultaneously estimates the e.d.r. directions efficiently and steadily when the regression model is linear, quadratic and nonlinear, respectively.

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Estimation of Spatio-temporal soil moisture and drought index based on MODIS multi-satellite images (MODIS 다중 위성영상 기반의 토양수분 및 가뭄지수 산정연구)

  • Chung, Jeehun;Kim, Juyeon;Kim, Hyeongseok;Jeong, Daeun;Kim, Seongjoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.446-446
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    • 2022
  • 본 연구에서는 MODIS(MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) 다중 위성영상을 기반으로 전국 시공간 토양수분 및 토양수분 기반의 가뭄지수 SWDI(Soil Water Deficit Index)를 산정하였다. 시공간 토양수분의 산정을 위해 입력자료로 MODIS 위성의 지표면온도(Land Surface Temperature, LST), 증발산 및 식생(Enhanced Vegetation Index, EVI; Fraction of Photosynthetically Active Radiation, FPAR; Leaf Area Index, LAI; Normalized Difference Vegetation Index, NDVI) 관련 산출물 자료와 지상 관측자료인 일 단위 강수량 자료를 구축하였다. MODIS 위성영상은 산출물별로 제공되는 QC(Quality Control) 영상을 활용해 보정을 수행하였고, 공간 강수량 자료는 기상청에서 제공하는 전국 92개 지점의 종관기상관측자료를 구축하여 공간보간기법인 역거리가중법을 적용해 생성하였다. 실측 토양수분은 농촌진흥청에서 제공하는 76개 지점의 토양 깊이 10 cm에 설치된 TDR(Time Domain Reflectomerty) 센서에서 측정된 토양수분 자료를 활용하였으며, 토양수분 모의 시 토양 속성을 고려하기 위해 국립농업과학원에서 제공하는 토양도를 구축하여 활용하였다. 토양수분 산정 모형은 다중선형회귀모형(Multiple Linear Regression Model, MLRM)을 활용하였으며, 계절 및 토성에 따른 회귀식을 산정하였다. 회귀식 기반의 토양수분과 토성별 포장용수량 및 영구위조점 값을 이용하여 SWDI를 산정하고, 실제 가뭄 발생 시기 및 지역과의 비교하고자 한다.

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Estimating the Total Precipitation Amount with Simulated Precipitation for Ungauged Stations in Jeju Island (미계측 관측 강수 자료 생성을 통한 제주도 지역의 수문총량 추정)

  • Kim, Nam-Won;Um, Myoung-Jin;Chung, Il-Moon;Heo, Jun-Haeng
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.45 no.9
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    • pp.875-885
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    • 2012
  • In this study, the total precipitation amount in Jeju Island was estimated with the simulated precipitation for ungauged stations missing precipitation data using the spatial precipitation analysis. The missing data were generated through the modified multiple linear regression in this study, and the analysis of spatial precipitation was conducted with the PRISM(Parameter-elevation Regression on Independent Slope Model). The generated data with modified multiple linear regression model have similar pattern with original data. Thus, the model in this study shows good applicability to estimate the missing data. The difference of annual average precipitation between Case 1 (original data) and Case 2 (modified data) appears very small ratio which is about 1.5%. However, the difference of annual average precipitation according to elevation shows the large ratio up to 37.4%. As the results, the method of estimating missing data in this study would be useful to calculate the total precipitation amount at the low station density area and the places with the high spatial variation of precipitation.

A Study on Estimation of Soil Moisture Multiple Linear Regression Model Using Conditional Merging and MODIS Land Surface Temperature Data (조건부 합성기법과 MODIS LST를 활용한 토양수분 다중선형 회귀모형 산정 연구)

  • Jung, Chung Gil;Lee, Ji Wan;Kim, Da Rae;Kim, Se Hun;Kim, Seong Joon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.103-104
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    • 2017
  • 본 연구에서는 다중회귀분석모형(MLRM)과 MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) LST (Land Surface Temperature) 자료를 이용하여 전국 공간토양수분을 산정하였다. 공간토양수분을 산정하기 위한 과정은 크게 두가지로 구분된다. 첫 번째로 기존의 MODIS LST 자료를 조건부 합성 보정기법을 적용하여 실측 LST 자료와 비교하여 위성 LST 자료가 갖고 있는 오차를 보정하였다. 그 결과, 조건부 합성 보정기법을 적용하기전 전국 71개 지상 관측지점에서 관측한 실측 LST와 MODIS LST의 R2는 전체 평균 0.70으로 어는정도 유의성 있는 상관관계를 나타냈으나 조건부 합성 보정기법을 적용한 후 실측 LST와 MODIS LST의 R2는 전체 평균 0.92로 상당히 크게 향상됨을 알 수 있었다. 두 번째로 보정된 MODIS LST를 이용하여 다중회귀분석 모형을 개발하고 토양수분을 예측하는 단계로 입력자료로 위성영상 자료와 관측자료를 융합하여 사용하였다. 위성영상 자료로는 보정된 MODIS LST와 MODIS NDV를 구축하였고 일단위 강수량 및 일조시간의 기상자료는 기상청으로부터 전국 68개 지점에 대해 구축하여 IDW 공간보간기법을 이용한 공간자료로 구축하였다. 토양수분 결과를 비교하기 위한 관측 토양수분은 자동농업기상관측(Automated Agriculture Observing System, AAOS)지점에서 2013년 1월부터 2015년 12월까지의 실측 일단위 토양수분 자료를 구축하여 사용하였다. 다중회귀분석 모형은 각각의 입력자료를 독립인자로서 조합하여 12개의 시나리오를 만들었다. 시공간적 경향을 고려하기 위하여 계절별, 토양 토성(soil texture)를 구분하여 회귀분석을 실시하였다. 관측 토양수분과 모의 토양수분을 비교한 결과 $R^2$가 0.80 (철원), 0.90 (춘천), 0.80 (수원), 0.63 (서산), 0.77 (청주), 0.82 (전주), 0.52 (순천), 0.63 (진주), 0.99 (보성)로 높은 상관성을 보였다. 본 연구에서는 토양수분을 예측하기 위한 인자 중 가장 민간함 LST를 보정하지 않는 토양수분 예측 방법은 상당한 오차를 포함하게 되어 실측 토양수분 결과와 크게 차이가 나타남을 보여주었다.

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