• 제목/요약/키워드: 평균제곱오차의 제곱근

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도시하천 소배수구역의 결측 강우량 산정 방법 비교 (Comparison of Estimation Methods for the Missing Rainfall data in a Urban Sub-drainage Area)

  • 김충수;김형섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.701-705
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    • 2006
  • 강우자료는 수문 모델링 작업에서 가장 기초적인 수문학적 입력자료로 시간과 공간에 따른 변동성이 크므로 규명하기 복잡한 수문현상 중의 하나이다. 산악지역이 많은 우리나라의 지형학적 특성과 태풍, 장마 및 특히, 최근의 게릴라성 집중호우 등으로 인하여 이러한 변동성이 더욱 커지고 있는 실정이다. 장기간 실측된 수문기상 기초 자료가 부족한 우리나라의 실정상 홍수예보 및 수공구조물 설계를 위해 정확한 강우량 자료의 취득이 선행돼야 한다. 따라서 적절한 장소에 수문관측소 설치 및 관리를 통해 양호한 강우량 자료를 획득해야 하지만, 현장 여건상 등의 이유로 미계측 및 결측, 이상자료가 발생하고 있다. 따라서 이러한 미계측 혹은 결측지점의 우량을 추정할 수 있는 방법을 비교, 분석하여 적절한 보정과정을 수행할 필요가 있다. 그간의 연구에서는 미계측 지점 혹은 산악지역에서의 점 강우량 보정방법에 대한 연구가 진행되었지만, 본 연구에서는 '도시홍수재해관리기술연구사업단'에서 운영 중인 도시하천 유역 특히 소배수구역에서의 결측 자료에 대해 여러 추정 방법을 비교, 분석하여 적절한 방안을 찾고자 한다. 이를 위하여 중랑천 유역의 3개 소배수 구역(월계1 배수구역, 군자 배수구역, 어린이대공원 배수구역)에 설치된 3개 우량관측소와 건설교통부 관할 우량관측소 2개소의 우량자료를 사용하였다. 본 연구에서는 결측치 보간을 위하여 널리 이용되고 있는 산술평균법(Arithmetic Average method), 역거리법(Reciprocal Distance Squared method), 거리고도비율법(Ratio of Distance and Elevation method), 인근관측소와의 관계식 이용, 크리깅방법(Simple Kriging method)을 비교, 검토 적용하였다. 중랑천 유역의 소배수구역을 대상으로 연중 발생하는 큰 호우사상에 대해 임의의 강우관측소를 결측지점으로 가정하고 주변의 강우관측소로부터 각각의 방법을 이용해 가중치들을 산정하여 결측지점의 강우량 값을 보정하고자 하였다. 또한 각각의 방법을 이용하여 얻어진 결과에 대해 실측값과 보정값의 오차정도를 평균절대오차법(Mean Absolute Error)과 제곱평균제곱근오차법(Root Mean Squared Error)에 의해 산정하여 보정 방법간의 효율성을 검토하고자 하였다.

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최적 시계열 모형에 기초한 오존주의보 날짜 예측 (Predicting ozone warning days based on an optimal time series model)

  • 박철용;김현일
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제20권2호
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    • pp.293-299
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    • 2009
  • 이 논문에서는 대구 두 개 동의 시간별 오존농도를 예측하는 모형으로 회귀, 자기회귀누적이동평균, 자기회귀누적이동평균 오차를 가지는 회귀 같은 선형모형들을 고려하였다. 평균제곱오차제곱근에 근거하여 보았을 때 한 개 동에서는 자기회귀누적이동평균 모형이 최적의 모형으로 선택되었고, 다른 동에서는 자기회귀누적이동평균 오차를 가지는 회귀 모형이 최적 모형으로 선택되었다. 이 최적의 모형으로부터 나온 잔차들의 변동석 분석을 수행하였는데 이를 통해 120 ppb를 넘는 오존 주의보 날짜를 예측하였다. 2000년에서 2003년까지의 훈련용 자료에 근거하여 보았을 때 잔차값의 경계값으로 35 ppb를 잡았을 때 오존주의보 날짜를 예측하는데 좋은 결과를 보였다. 하나의 동에서는 2004년의 오존주의보가 발령된 이틀 중 하루와 나머지 주의보가 발령되지 않은 364일을 모두 정확히 예측하였다. 다른 동에서는 2004년의 오존주의보가 발령된 하루와 주의보가 발령되지 않은 365일을 모두 정확히 예측하였다.

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민감한 이항특성에 대한 신뢰구간 : 직접질문법과 간접질문법 (Confidence Interval for Sensitive Binomial Attribute : Direct Question Method and Indirect Question Method)

  • 류제복
    • 응용통계연구
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    • 제28권1호
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    • pp.75-82
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    • 2015
  • 본 연구에서는 민감한 이항특성에 대한 신뢰구간 추정에 직접질문법과 간접질문법을 사용한다. 간접질문법으로 응답자들의 응답부담을 줄여주기 위해서 확률장치를 사용하는 Warner (1965)의 확률화응답기법(RRT)을 고려한다. 두 방법에 의한 신뢰구간을 비교하기 위해서 평가기준으로 평균포함확률(MCP), 평균제곱오차의 제곱근(RMSE), 그리고 평균기대폭(MEW)을 사용한다. 수치적 비교 결과 RRT의 MCP가 명목수준()을 크게 초과하여 보수적이고 MEW도 매우 크다. 따라서 이들을 보완해 주어야 실제적으로 간접질문법의 유용성을 높일 수 있다.

CMAC을 위한 이웃간訓鍊 方法 (Neighborhood Sequential Training Technique for CMAC)

  • 권성규
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권10호
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    • pp.1816-1823
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    • 1992
  • 본 연구에서는 CMAC의 훈련에 관련된 문제점 뿐만 아니라 효율적인 CMAC 훈련 방법의 개발에 관한 문제를 연구하였으며, 학습간섭의 영향을 전혀 받지 않으면서 CM- AC의 학습일반화(learning generalization) 특성을 살린, 일반적으로 응용될 수 있는 이웃간훈련방법을 제안하였다. 이 훈련 방법을 2변수 연속함수를 위한 2차원 CMAC의 훈련모사에 적용하여 전체 입력점 수의 1.3% 정도의 훈련 회수로 그 연속함수의 최대 함수값 1.0에 대해 0.0025의 제곱 평균 제곱근 오차(root mean square error, 이하 RMS error라 함)를 갖는 수준의 훈련성과를 거둘 수 있다.

고해상도 인공위성 영상데이터의 기하보정을 위한 RFM의 적용 (The Application of RFM for Geometric Correction of High-Resolution Satellite Image Data)

  • 안기원;임환철;서두천
    • 한국측량학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.155-164
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    • 2002
  • 본 연구에서는 상업용 고해상도 위성인 IKONOS 위성 영상의 기하보정 방법에 대해 알아보기 위해 기존에 쓰여왔던 다항식모델과 위성의 보조데이터 없이 기하보정이 가능한 RM을 적용하여 각각의 차수와 기준점의 수에 따른 정확도를 비교 분석하였다. 또한 RFM 계수산출을 위한 최소제곱법의 수치적 불안정성을 극복하기 위하여 Tikhonov 정규화기법을 도입하여 적용하였다. RFM 적응 결과, 기존의 2차원 다항식 모델에 비해 평균제곱근오차를 2 pixel 이상 감소시킬 수 있었다.

광, 공업용 건물의 전기 사용량에 대한 시계열 분석 (Forecasts of electricity consumption in an industry building)

  • 김민아;김재희
    • 응용통계연구
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    • 제31권2호
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    • pp.189-204
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    • 2018
  • 본 연구는 2014년 1월부터 2017년 4월까지 광, 공업용 제조업을 하는 건물(GGM)의 전기 사용량에 대한 예측을 살펴보고자 한다. SARIMA, SARIMA + GARCH, Holt-Winters 방법, Fourier 변환으로 분해를 한 ARIMA 모형을 중심으로 네 가지 모형에 대한 적합을 하였다. 또한 2017년 5월 사용량에 대한 예측하고, 실제값을 고려하여 각 모형에 대해 예측 제곱근 평균 제곱 오차와 예측 오차율을 비교하였다. GGM 건물의 전기 사용량에 대한 변동이 심하기 때문에 여러 가지 모형 중에서도 변동성과 주기를 함께 고려한 SARIMA + GARCH 모형의 적합과 예측이 가장 뛰어난 것을 확인하였다.

ANFIS 알고리즘을 이용한 지하수수위 예측 (Groundwater Level Prediction Using ANFIS Algorithm)

  • 박귀만;배영철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.1235-1240
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    • 2019
  • 지진이 발생하기 전·후에 지하수 수위는 급격하게 변화되는 것으로 알려져 있으며 지진 예측을 위해 지하수 수위 변화를 이용한다. 본 연구는 지진을 예측에 사용하기 위해 ANFIS 알고리즘을 이용한 밀양시의 지하수수위를 예측한다. 이를 위해 본 논문에서는 경남 밀양시의 기상청의 강수량, 기온 데이터와 한국농어촌공사 농촌지하수관측망의 지하수수위 데이터가 사용되었다. 예측 측정을 위해 RMSE, MAPE 오차 계산 방법을 사용하였다. 예측 결과 수위가 자연적인 요인에 의해 주기적인 패턴은 예측이 되었으나 인위적인 요인 등 다른 변수에 의해 변동되는 지하수수위 변화값은 감지하지 못하였다. 이를 해결하기 위해서는 지하수수위를 인위적인 변수 등을 수치화하여 데이터화 하는 것과 지하수수위를 측정한 관측공의 정확한 위치에 따른 강수량과 기압 등이 필요하다.

형산강 수계 최적 유사량 공식 선정을 위한 연구 (A Study on the Optimal Sediment Discharge Formula for Hyeongsan River)

  • 안정민;류시완;이남주
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권11호
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    • pp.977-984
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    • 2010
  • 본 연구에서는 실측 유량-유사량, 하상재료, 하천측량자료들을 바탕으로 HEC-6모형을 이용한 형산강의 장기하상변동 모의결과들의 비교를 통하여 형산강유역에 적합한 최적유사량공식을 선정하고자 하였다. 이를 위하여 다양한 통계적 특성치들을 기준으로 Ackers와 White (1973), Duboys (1879), Laursen (1958), Laursen (modified by Madden, 1993), Laursen (modified by Copeland, 1989), 그리고 Yang (1973) 공식과 같은 유사량공식들을 비교 검토하였다. 각 유사량공식을 이용한 장기하상변동 모의결과의 실측치에 대한 상대오차, 평균제곱오차, 상대제곱근오차, 불일치율, 그리고 S/N비를 비교한 결과, Laursen 공식(modified by Copeland)이 대상유역에 가장 적합한 것으로 분석되었다.

농촌 소유역의 지하수 지속가능개발량 평가 (Evaluation of Sustainable Yield for a Small Rural Watershed)

  • 박기중;정상옥
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권7호
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    • pp.581-587
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    • 2004
  • 실제유역을 선정하여 지속가능 개발량을 평가하였다. 시험유역은 경북 상주시 양촌리 일대(3.89$\textrm{km}^2$)이며, 관측수위와 모형 추정수위를 분석함으로써 visual MODFLOW모형을 검정하였다. 2003년 3월 19일부터 2004년 3월 18일까지 모형 추정수위와 관측수위를 분석한 결과, 잔차의 평균은 0.0009m, 잔차 제곱합은 7.245$m^2$, 절대평균오차는 0.094m 제곱근오차는 0.141m였으며, 모형의 효율은 92%로 나타났다. 강우자료를 분석하여 평년, 10년, 30년 빈도 한발년을 선정하고, 이들에 대한 지속가능 개발량을 평가하였다. 시험유역 침투량에 대한 지속가능 개발량의 비는 평년 빈도 한발년(1992)은 14.5%, 10년 빈도 한발년(1994)은 15.1%, 30년 빈도 한발년(1982)은 15.2%로 각각 나타났다. 본 연구결과는 지역특성을 고려한 지하수 개발 및 관리계획 수립을 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것이다.

Sentinel-1 SAR 위성영상과 Water Cloud Model을 활용한 시공간 토양수분 산정 (Spatio-temporal soil moisture estimation using water cloud model and Sentinel-1 synthetic aperture radar images)

  • 정지훈;이용관;김세훈;장원진;김성준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.28-28
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    • 2022
  • 본 연구는 용담댐유역을 포함한 금강 유역 상류 지역을 대상으로 Sentinel-1 SAR (Synthetic Aperture Radar) 위성영상을 기반으로 한 토양수분 산정을 목적으로 하였다. Sentinel-1 영상은 2019년에 대해 12일 간격으로 수집하였고, 영상의 전처리는 SNAP (SentiNel Application Platform)을 활용하여 기하 보정, 방사 보정 및 Speckle 보정을 수행하여 VH (Vertical transmit-Horizontal receive) 및 VV (Vertical transmit-Vertical receive) 편파 후방산란계수로 변환하였다. 토양수분 산정에는 Water Cloud Model (WCM)이 활용되었으며, 모형의 식생 서술자(Vegetation descriptor)는 RVI (Radar Vegetation Index)와 NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)를 활용하였다. RVI는 Sentinel-1 영상의 VH 및 VV 편파자료를 이용해 산정하였으며, NDVI는 동기간에 대해 10일 간격으로 수집된 Sentinel-2 MSI (MultiSpectral Instrument) 위성영상을 활용하여 산정하였다. WCM의 검정 및 보정은 한국수자원공사에서 제공하는 10 cm 깊이의 TDR (Time Domain Reflectometry) 센서에서 실측된 6개 지점의 토양수분 자료를 수집하여 수행하였으며, 매개변수의 최적화는 비선형 최소제곱(Non-linear least square) 및 PSO (Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 활용하였다. WCM을 통해 산정된 토양수분은 피어슨 상관계수(Pearson's correlation coefficient)와 평균제곱근오차(Root mean square error)를 활용하여 검증을 수행할 예정이다.

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