• 제목/요약/키워드: 공간 군집분석

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요인 및 군집분석을 이용한 지상 라이다 자료의 분류 (Classification of Terrestrial LiDAR Data Using Factor and Cluster Analysis)

  • 최승필;조지현;김열;김준성
    • 대한공간정보학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.139-144
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    • 2011
  • 본 연구는 지상라이다 자료에서 얻어진 색상정보(R, G, B)와 반사강도정보(I)를 동시에 이용하여 이를 통계학적 분류기법으로 서로의 연관성을 분석하여 라이다 자료에 대한 분류방법을 제시하였다. 이를 위하여 우선 변수 R,G,B 및 I를 사용하여 분산 을 극대화하는 요인을 추출하여 주요인과 각 변수들 간의 요인행렬을 산출하였다. 그러나 요인행렬은 기초자료를 축소시켜 보여주기는 하지만, 이로부터 어떤 변수들이 어떤 요인에 의해 높게 관계되는지 명확하게 알기 어렵기 때문에 직각회전방식 중에서 Varimax방법을 이용하여 회전된 요인행렬을 구하여 요인점수를 산출하였다. 그리고 비 계층적 군집화 방법인 K-평균법을 이용하여 요인분석으로 산출된 요인점수에 대하여 군집분석을 실시한 후, 지상라이다 자료의 분류 정확도를 평가하였다.

강원도 화재의 공간적 군집 특성 분석 (Spatial Clustering Analysis of Fire in Gangwon-Do)

  • 배선학
    • 한국지리정보학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.93-103
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 장기적인 화재 발생 데이터를 이용하여 연구지역에서의 화재 발생에 대한 공간적인 군집 특성을 분석하는 것이다. 이를 위해 강원도 읍 면 동 단위에서 지난 40년 동안 발생한 화재 자료를 GIS 데이터로 변환하여 공간 분석을 수행하였다. 화재의 공간적인 군집 특성 파악에는 국지적 공간 연관성을 분석하는 방법인 Moran's I, Geary's Ci 그리고 Getis-Ord's Gi*를 활용하였다. 그리고 개별 분석방법이 지니는 장점을 연구 결과에 반영하기 위하여, 각각의 분석에서 도출된 결과를 통합하여 화재의 공간적 분포 특성을 해석하였다. 연구 결과 강원도에서는 화재 발생의 핫스팟 지역이 존재하였으며, 핫스팟 지역 중에서도 인접한 지역에 비하여 상대적으로 높은 화재 발생빈도를 보이는 지역을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 연구지역에서의 화재 발생 위험지역 예측과 소방 시설 재배치를 위한 자료로 활용될 수 있다.

패션제조업의 분포 특성과 직능 간 연계성 분석 (Spatial Distribution Characteristics of Fashion Industries and the Interrelationships among Functional Sectors of Fashion Production in the Seoul Metropolitan Area)

  • 유지연;이금숙
    • 한국경제지리학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-16
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    • 2013
  • 본 연구는 우리나라 패션산업의 집중이 강하게 나타나고 있는 수도권 지역을 대상으로 패션산업의 공간분포를 파악하고, 그 특성을 분석한다. 특히, 우리나라 패션산업을 기존의 노동집약적인 저수익의 봉제의류산업에서 디자인을 통한 고부가가치 창출이 가능한 지식기반산업으로 전환시키고자 하는 상황에서 우리나라 패션산업이 집중되어 있는 서울의 패션제조업 분포에 지식기반산업들이 보이는 특성이 나타나는가에 초점을 두고 분석하였다. 이를 위하여 공간적 자기상관 분석을 이용하여 직능별 패션산업의 공간적 군집여부를 탐색하고, 그 분포양상을 바탕으로 수도권 패션산업의 클러스터를 구분 짓고 그 특성을 파악하였다. 또한 직능 간 연계성을 파악하기 위하여 이항 로지스틱 회귀분석을 통해 직능별 패션산업의 공간적 군집 형성에 영향을 주는 타 직능 변수와의 관계식을 도출하였다.

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분석변수들의 잠재공간 표현 (Representing variables in the latent space)

  • 허명회
    • 응용통계연구
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    • 제30권4호
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    • pp.555-566
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    • 2017
  • 다변량 자료에서 변수 수 p가 큰 경우 주성분분석 등 통상적인 차원축소는 효과적이지 못할 수 있다. 효과적인 시각화가 되려면 축소공간의 차원이 2-3 정도이어야 하는데, 관측개체의 잠재적 차원이 이보다 훨씬 큰 경우가 있기 때문이다. 이 논문은 분석변수들을 다수의 잠재 차원에 분할하여 차원축소적 방법으로 탐색하고 부분들의 유기적 관계를 시각화하는 이단계 작업을 제안한다. 분석변수들을 잠재 차원에 분할하는 "잠재변인 변수군집화" 방법으로는 R팩키지 ClustOfVar를 쓰고 개별 변수군집의 시각화를 위해서 주성분분석 행렬도(biplot)를, 개별 변수군집과 외부 잠재변인 또는 외적 변수 간 관계의 시각화를 위해서는 추가변수 끼워넣기(embedding supplementary variables) 기법을 활용한다.

밀도 기반 공간 군집체계를 반영한 해양사고 위험 예측 모델 개발에 관한 연구

  • 양지민;최충정;백연지;임광현;노유나
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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    • pp.146-147
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    • 2023
  • 해양사고는 도로교통과 달리 지속적으로 증가하고 있으며, 인명피해가 주로 발생하는 주요 사고의 치사율은 도로교통의 11.7배 이상이다. 해양사고는 외부 환경에 따라 사고 위치가 변하고 즉각적인 조치가 어려워 타 교통에 비해 대형 사고로 이어질 가능성이 매우 크다. 그러나 여전히 사고가 발생하고 난 후 대응하는 등 사후적 관리 단계에 무르고 있어 사고의 주요 요인을 사전에 식별·관리하는 선제적 관리단계로의 전환 필요성이 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 해양사고 발생 지점 밀도 기반의 가변 공간 군집체계를 반영한 해양사고 예측모델을 개발하였다. 반복적인 공간 가산분석을 통해 밀도가 높을수록 작은 규모의 격자 체계를 가질 수 있도록 상세한 공간 군집체계를 구성하였으며, 단순 사고 위험도 예측뿐만 아닌 사고 인과관계를 설명할 수 있는 BN(Bayesian Network) 기반의 모형을 사용하여 해양사고 위험예측 모델을 개발하였다. 또한, Cost-of-Omission을 통해 해양사고 예측확률의 변화와 각 변수들의 영향력을 확인하였으며, 월별 해양사고예측 결과를 GIS를 활용하여 2D/3D 기반으로 시각화하였다.

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연령별 인구이동 특성에 대한 탐색적 공간 데이터 분석 (ESDA) : 대구시를 사례로 (Exploratory Spatial Data Analysis (ESDA) for Age-Specific Migration Characteristics : A Case Study on Daegu Metropolitan City)

  • 김감영
    • 한국지역지리학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.590-609
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 연령별 인구이동의 구조와 공간적 패턴에 대한 이해를 향상시킬 수 있는 다양한 탐색적 공간 데이터 분석(Exploratory Spatial Data Analysis: ESDA) 기법들을 제시하는데 있다. ESDA 기법의 하나로 지역의 연령별 이동성향과 이동구조를 파악하기 위한 도구로 인구이동 피라미드를 고안하였다. 인구이동 피라미드는 연령별 전입, 전출, 순이동 정보를 이용하여 작성되는 그래픽 도구이다. 또한 연령별 인구이동의 공간적 패턴을 파악하기 위하여 다양한 국지적 연관성 측정 지표인 Local Moran's $I_i$, Getis-Ord's ${G_i}^*$와 이를 응용한 AMOEBA 기법을 이용하였다. 사례 분석 결과, 제시한 ESDA 기법들을 이용하여 연령별 인구이동 구조, 연령별 이동의 연관성, 연령별 순이동률의 공간 군집 패턴 등을 확인할 수 있었으며, 연령별 공간 군집 사이의 상응관계를 탐색할 수 있었다. 이러한 정보는 인구이동 현상에 대한 상세한 이해뿐만 아니라 인구이동을 유발하는 지역의 특성을 유추하는데 도움을 준다.

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극치강수량의 시공간적 특성을 이용한 지역빈도분석 (Regionalization of Extreme Rainfall with Spatio-Temporal Pattern)

  • 이정주;권현한;김병식;윤석영
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.1429-1433
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    • 2010
  • 수공구조물의 설계, 수자원 관리계획의 수립, 재해영향 검토 등을 수행할 때, 재현기간에 따른 확률개념의 강우량, 홍수량, 저수량 등을 산정하여 사용하게 되며, 보통 대상지역의 장기 수문관측 자료를 이용하여 수문사상의 확률분포를 산정한 후 재현기간을 연장하여 원하는 설계빈도에 해당하는 양을 추정하게 된다. 미계측지역 또는 관측자료의 보유기간이 짧은 지역의 경우는 지역빈도 분석 결과를 이용하게 된다. 지역빈도해석을 위해서는 강우자료들의 동질성을 파악하는 것이 가장 기본적인 과정이 되며 이를 위해 통계학적인 범주화분석이 선행되어야 한다. 지점 빈도분석의 수문학적 동질성 판별을 위해 L-moment 방법, K-means 방법에 의한 군집분석 등이 주로 사용되며 관측소 위치좌표를 이용한 공간보간법을 적용하여 시각화하고 있다. 강수량은 시공간적으로 변하는 수문변량으로서 강수량의 시간적인 특성 또한 강수량의 특성을 정의하는데 매우 중요한 요소이다. 이러한 점에서 본 연구를 통해 강수지점의 공간적인 좌표 및 강수량의 양적인 범주화에 초점을 맞춘 기존 지역빈도분석의 범주화 과정에 덧붙여 시간적인 영향을 고려할 수 있는 요소들을 결정하고 이를 활용할 수 있는 범주화 과정을 제시하고자 한다. 즉, 극치강수량의 발생 시기에 대한 정량적인 분석이 가능한 순환통계기법을 이용하여 관측 지점별 시간 통계량을 산정하고, 이를 극치강수량과 결합하여 시 공간적인 특성자료를 생성한 후 이를 이용한 군집화 해석 모형을 개발하는데 연구의 목적이 있다. 분석 과정에 있어서 시간속성의 정량화 및 일반화는 순환통계기법을 사용하였으며, 극치강수량과 발생시점의 속성자료는 각각의 평균과 표준편차를 이용하였다. K-means 알고리즘을 이용해 결합자료를 군집화 하고, L-moment 방법으로 지역화 결과에 대한 검증을 수행하였다. 속성 결합 자료의 군집화 효과는 모의데이터 실험을 통해 확인하였으며, 우리 나라의 58개 기상관측소 자료를 이용하여 분석을 수행하였다. 예비해석 단계에서 100회의 군집분석을 통해 평균적인 centroid를 산정하고, 해당 값을 본 해석의 초기 centroid로 지정하여, 변동적인 클러스터링 경향을 안정화시켜 해석이 반복됨에 따라 군집화 결과가 달라지는 오류를 방지하였다. 또한 K-means 방법으로 계산된 군집별 공간거리 합의 크기에 따라 군집번호를 부여함으로써 군집의 번호순서대로 물리적인 연관성이 인접하도록 설정하였으며, 군집간의 경계선을 추출할 때 발생할 수 있는 오류를 방지하였다. 지역빈도분석 결과는 3차원 Spline 기법으로 도시하였다.

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생활공간음의 감성 특성 분석 : 소음 형용사에 대한 차원분석 (Analysis of Emotional Characteristics on Life Environmental Noise I: Structural Analysis of Noise Adjectives)

  • 민윤기;손진훈
    • 감성과학
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    • 제2권1호
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    • pp.69-75
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    • 1999
  • 본 연구는 우리말 형용사를 이용하여 각종 생활공간음에 대해 느끼는 사람들이 감성적 반응의 차원을 밝히기 위한 기초 연구로 수행되었다. 형용사 사전에서 추출된 어휘들에 대한 적합성 및 유사성 평가를 통해 14개의 형용사가 최종적으로 선정되었고, 이 형용사들의 유사성 점수에 대해 요인분석, 다차원 척도 분석 및 군집분석을 시행하였다. 연구 결과 생활공간음에 대한 사람들의 감성적 반응은 크게 3가지 차원, 즉 쾌-불쾌, 민감-둔감 및 지각된 크기가 추출되었고, 소음에 대해 느끼는 감성은 이들 차원 상에서 측정될 수 있는 것으로 나타났다. 이들 차원들은 서로 직선적인 관계가 있는 것으로 보인다. 즉, 소음에 대해 민감한 사람은 그 소음에 대해 불쾌하거나 짜증을 일으키기 쉽지만 소음에 대해 불쾌하거나 짜즈을 일으킨 사람이 소음에 대해 민감한 사람이라고 볼 수는 없을 것이다. 따라서 이들 차원간에 구체적인 통로분석이 이루어져야 할 것으로 보이며 이는 후속연구에서 밝혀질 것이다. 또한 실제 소음을 제시하여 각각의 소음을 평가하는 경험적 연구도 수행될 것이다.

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공간 밀도분석을 이용한 재정비 대상지 탐색에 관한 연구 (A Study on Exploring Urban Renewal Areas Using Spatial Density Analysis)

  • 김기중;고승욱;성진욱
    • 토지주택연구
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    • 제14권2호
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    • pp.35-50
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    • 2023
  • 정비사업에 있어 공공의 역할이 강조되고 있는 상황에서 객관적으로 정비사업이 필요한 지역을 선제적으로 살펴보는 것은 매우 중요하다. 이 연구의 목적은 공간데이터를 활용하여 재정비가 필요한 지역을 탐색하고, 재정비 대상지 유형화 및 특성을 분석하는 것이다. 이를 달성하기 위해 공간데이터를 사용하여 커널밀도함수와 K-means 군집분석을 수행하였고, 재정비 대상지역 발굴 방법을 모색하였다. 주요연구결과 및 시사점을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 개발 용적비와 노후도 지표를 기준으로 서울시 전역에 걸쳐 587개 재정비 대상지를 구획하였으며, 선도사업·신속통합기획 후보지 비교결과 절반 정도 일치성을 확인하였다. 둘째, 재정비 대상지는 공공에서 지정한 선도사업 후보지에 비하여 상대적으로 주거환경이 열악하였다. 셋째, 재정비 대상지는 통계적으로 뚜렷하게 유형화되지 않았으며, 사업요건별 유형화의 타당성을 확인하였다.

해양환경 공간분포 패턴 분석을 위한 공간자기상관 적용 연구 - 광양만을 사례 지역으로 - (Application of Spatial Autocorrelation for the Spatial Distribution Pattern Analysis of Marine Environment - Case of Gwangyang Bay -)

  • 최현우;김계현;이철용
    • 한국지리정보학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.60-74
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    • 2007
  • 해양환경의 시공간적 분포 패턴을 정량적으로 분석하기 위해 남해 광양만 해양환경 관측 자료를 이용하여 글로벌 및 국지적 공간자기상관 통계를 적용하였다. 연구지역 전체의 해양환경 분포 패턴을 이해하기 위해 Moran's I, General G와 같은 글로벌 공간자기상관 지수를 사용하였으며, 대상 피쳐(feature)와 이웃 피쳐들과의 유사성 정도를 측정하고 hot spot 및 cold spot을 탐지하기 위해 국지적 Moran's I ($I_i$), $G_i{^*}$와 같은 LISA(local indicators of spatial association)를 사용하였고, 공간 군집 패턴의 신뢰성은 Z-score를 통한 통계적 유의성 검증을 수행하였다. 공간 통계 결과를 통해 년 중 해양환경 공간분포 패턴의 변화를 정량적으로 알 수 있었는데, 일반 해양수질, 영양염, 클로로필 및 식물플랑크톤은 여름철에 강한 군집 패턴을 보였다. 글로벌 지수에서 강한 군집 패턴을 보였을 때 속성 값의 공간적인 변화가 심한 음적 $I_i$ 값을 가지는 전선지역이 탐지되었다. 또한, 글로벌 지수에서 임의적 패턴을 보였을 때 국지적 지수인 $G_i{^*}$에서는 좁은 지역에서 hot spot과(또는) cold spot이 탐지되었다. 따라서 글로벌 지수는 연구 지역 전체 군집 패턴의 강도와 시계열적 변화 과정 탐지에, 국지적 지수를 통해서는 hot spot과 cold spot 위치 추적에 유용함을 알 수 있었다. 해양환경 공간분포 패턴과 군집 특성을 정량화는 것은 해양환경을 보다 깊이 이해할 수 있도록 할 뿐 아니라, 패턴의 원인을 찾는데도 중요한 역할을 할 것이다.

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