밀도증가식(密度增加式) 표본추출법(標本抽出法)은 입력지형(入力地形)의 변이성(變異性)에 잘 부합되고 가장 효율적(効率的)인 표본추출법중(標本抽出法中)의 하나이다. 이들 효율성(効率性)들은 몇 가지의 추출조건(抽出條件)을 부과하여 잉여점(剩餘點)들을 제외(除外)시킴으로서 그 효율성(効率性)을 크게 향상(向上)시킬 수 있다. 연구(硏究)에서는 추출조건(抽出條件)으로서 4가지 즉(即), 표준형(標準形), 도약형(跳躍形), 유보형(留保形), 혼합형(混合形)을 적용하여 수치시험을 실시(實施)하였으며 그 결과 그 중에서 유보형조건(留保形條件)이 가장 주목할 만한 추출조건(抽出條件)임을 알 수 있었다.
본 연구는 우리나라의 수치지형도에서 수치고도모형(DEM)을 개발하고자 할 때 고려해야 할 요인들을 분석하였다. 특히 DEM의 정확도에 결정적으로 영향을 미치는 내삽법의 과정을 지형적 유형(평지.계곡.산지)과 공간적 표본추출법(체계적추출법.군집형무작위추출법.복합점진적표본추출법)에 따라 구분하여 살펴 보았다. RMSE의 측정을 통해 크리깅 내삽법이 지형의 기복에 산관없이 정확도를 유지함녀서 DEM을 생성할 수 있는 방법으로 평가되었다. 그리고 표본추출법에 따라 공간적 표본 밀도를 달리한 낮은 표본을 대상으로 한 경우에 비해 낮게 나타났다. 또한 본 연구에서 제안한 복합 점진적 표본추출법을 적용한 DEM의 정확도는 다른 표본추출법을 적용한 경우보다 그 정확도가 향상됨을 확인하였고, 반면에 계산상의 효율성이 다른 방법에 비해 떨어지는 단점을 보였다.
백령도 용기포항 연안해역에서 2004년 6월에 채취한 총 90개 퇴적물을 분석하여 추정된 정보를 기준격자정보로 하여, 내삽기법과 퇴적물 추출 밀도변화에 따른 추정 퇴적물 입도분포 정보(중앙입경(D50) 등)의 변화를 분석하였다. 격자정보 추출방법에 의한 절대편차의 표준편차는 자료수가 많은 6월에는 $8.0 {\mu}m$ 정도, 적은 경우인 11월은 $10{\mu}m$ 이상으로 분석되었다. 표본추출밀도에 따른 격자내용과 기준격자정보를 비교하여 추정한 절대편차의 통계정보는, 표본의 수가 감소할수록 절대편차의 평균오차는 증가하는 경향을 보인다. 연구사업에서 요구되는 퇴적물 정보의 정확도(절대편차 평균기준) 수준이 10% 이하인 경우에는 50개정도의 표본이 적당한 수준으로 파악되었다. 이 경우의 표본추출밀도는 용기포항 연안해역 격자정보 전환 면적(5.9 $km^2$)을 기준으로 50개 정도를 적용하는 경우, $km^2$당 9개 정도이다.
수치지형모형(數値地形模型)(Digital Terrain Model)을 제작(製作)하는데 있어서 보다 더 정확(正確)한 지형정보(地形情報)의 획득방법(獲得方法)이 매우 큰 비중을 차지하고 있다. 본(本) 논문(論文)은 지형정보(地形情報)를 획득(獲得)하는 방법(方法)의 하나인 밀도증가식(密度增加式) 표본추출방법(標本抽出方法)의 정확성(正確性) 분석(分析)에 그 목적(目的)을 두었다. 특히, 정확성(正確性) 분석(分析)에 있어서는 아래와 같은 사항(事項)에 대(對)해 비교분석(比較分析)하였다. - 도화기(圖化機)에 의해 작도된 종래(從來)의 등고선(等高線)(Conventional Contourlines)과 밀도증가식(密度增加式) 표본추출방법(標本抽出方法)을 이용(利用)하여 작도(作圖)한 수치등고선(數値等高線)(Digital Contourlines)과의 위치오차(位置誤差)에 대(對)한 비교분석(比較分析) - 밀도증가식(密度增加式) 표본추출방법(標本抽出方法)의 적용(適用)에 따른 보간점(補間點)에 대(對)한 표고오차(標高誤差)의 분석(分析) 위의 수치시험(數値試驗)을 위하여 등고선(等高線)의 자동작도(自動作圖)에 관한 전산(電算)프로그램을 작성(作成)했다. 시험결과(試驗結果)와 시산치(試算値)와 추출조건(抽出條件)은 정확도(正確度)와 밀접(密接)한 관계를 가지며, 특히 시산치(試算値) 1.0 m이고, 표준형(標準形)인 추출조건(抽出條件)에서는 종래(從來)의 등고선(等高線)과 거의 일치(一致)함을 알 수 있었다.
수치지형모형(DTM)은 지형정보자료를 취득하는 표본추출과 지형을 기하학적으로 재현, 묘사하는 보간법의 두가지 기본요소로 구분된다. 이들은 지형의 형태에 따라 영향을 받으며, 지형의 불규칙성이라는 측면에서 볼 때 후자보다는 전자에 더 비중을 둔다. DTM 평가의 가장 중요한 요소는 정확성과 효율성이며 표본추출과정은 위 두가지 요소에 영향을 주며 특히 지성선의 지형정보는 DTM의 정확성에 크게 영향을 준다. 본 연구에서는 밀도증가식 표본추출법을 중심으로 지성선 지형정보를 이에 첨가함으로써 효율적이며 정확도가 높은 DTM 자료와 기술을 얻고자 하였다. 이를 위해서 총 240가지의 독립된 수치 비교시험이 실시되었으며 적절한 전산프로그램도 개발되었다. 연구결과 지성선 정보를 첨가했을 경우 효율성은 조금 떨어지나 정확도에서 약 30% 향상됨을 알 수 있었다.
우리나라 골프장 잔디에 가장 심한 피해를 주는 풍뎅이류의 하나인 등얼룩풍뎅이의 골프장 환경에 적합한 표본추출 방법을 개발하기 위하여 동래베네스트 골프장에서 수행한 연구결과는 다음과 같았다. 303$\pm$32마리/m$^2$의 밀도를 보이는 등얼룩풍뎅이 유충 피해지에서 표본의 크기와 추출 횟수별에 따른 실측치와의 차이를 조사하였다. 5$\times$5cm와 10$\times$10cm, 20$\times$20cm, 30$\times$30cm, 40$\times$40cm의 표본 크기를 횟수를 달리하여 실제값과의 차이를 비교한 바 표본의 크기가 커질수록, 횟수를 많이 할수록 오차가 줄어들었다. 20$\times$20cm의 표본 크기에서 4반복 이상 표본 추출을 할 경우 95% 이상의 정확성을 보였다. 골프장에서 등얼룩풍뎅이 유충 밀도는 조사년도와 코스 부분(티, 페어웨이, 러프, 그린)에 따라 차이를 보였다.
귤응애 성충의 표본추출법을 개발하기 위하여 2개년(2001-2002년)동안 8월부터 11월까지 잎과 열매에 대해 각 조사일에 평균밀도를 조사하였다. 잎과 열매에서 귤응애 성충 밀도의 관계를 시기별로 비교하였으며, Taylor's power law (TPL)와 Iwao's patchiness regression (IPR)을 이용하여 분산지수를 비교하였다. 잎(X)과 열매(Y)에서 귤응애 성충 밀도의 관계는 ln(Y+l)=1.029 ln(X+l)($r^2$=0.80)의 직선적인 관계가 있었으며, 열매가 성숙될수록 잎보다 열매에서 귤응애 밀도가 높아지는 경향이었다. 잎과 열매의 표본조사에서 TPL이 IPR보다 평균-분산 관계를 더 잘 나타내었으며, TPL의 기울기와 절편은 두 표본단위간, 연도간에 차이가 없었다. 정착도 0.25일 때 요방제밀도 2.0, 2.5와 3.0에서의 의사결정을 위한 표본추출조사법을 개발하였으며, 조사에 필요한 최대조사나무수(고정표본크기에서 필요 나무수)는 각각 19, 16과 15주였으며, 이 때의 의사결정임 계값 $T_{critical}$은 각각 554,609와 659였다.,609와 659였다.
본 연구의 목적은 쌀 저장창고에서 추출기를 이용하여 해충의 밀도를 추정하기 위한 축차추출법을 개발하는데 있다. 쌀 저장창고에서는 쌀을 주로 1톤의 톤백에 저장하는데, 현미로 저장되는 경우 어리쌀바구미 성충과 화랑곡나방 유충은 모두 부의 이항분포를 보였다. 축차추출법은 표본 추출 단위당 방제 시작 밀도를 0.1(현미 1 kg당 5마리), 비처리 밀도를 0.05(현미 1 kg당 2.5마리) 그리고 I($\alpha$), II형($\beta$) 오류를 0.3으로 설정하여 순차적 확률비 검정(sequential probability ratio test (SPRT))을 통해 개발하였다. 이러한 결과들은, SPRT법을 사용함으로써, 관리자들이 단지 20회의 표본 추출로도 잘못된 판단의 위험을 최소화하면서 의사결정을 할 수 있다는 것을 보여준다.
DTM을 평가(評價)하는 데 가장 중요한 요소(要素)는 정확성(正確性)과 효율성(效率性)이다. DTM의 표본추출법(標本抽出法)과 그 과정(過程)은 두 요소(要素)에 크게 영향을 준다. 본(本) 연구(硏究)에서는 DTM으 효과적(効果的)인 표본추출법(標本抽出法)의 개선과 토공량(土工量)산출을 토대로 한 DTM의 정확도(正確度)를 수치시험에 의해 분석해보고자 하였다. 항공사진(航空寫眞)과 현장실측자료(現場實測資料)를 DTM의 기본자료(基本資料)로 하였으며 표본추출법(標本抽出法)으로서는 정규격자망법(正規格子網法)과 밀도증가방법(密度增可方法)을 각각 적용(適用)하였다. 특히 밀도증가식(密度增加式) 표본추출(標本抽出)에서는 DTM의 효율성(効率性)과 정확도(正確度)에 가장 크게 영향을 주는 요소(要素), 즉(卽) 시산(示算)값과 추출조건(抽出條件)을 각각 다르게 적용하였다. 그 결과(結果), 밀도증가식(密度增加式) 표본추출법(標本抽出法)에 의해 추출(抽出)된 DTM 자료(資料)는 지형(地形) 및 지세의 복잡성에 비례하여 실제지형의 특성에 잘 부합된다는 사실을 알게 되었다. 한편 시산(示算)값과 정확도(正確度)는 서로 밀접(密接)한 관계가 있으며, 시산(示算)값의 크기가 증가하였을 때 정확도(正確度)는 감소하였고 반대로 효율성(效率性)을 크게 증가되었다. 따라서 필요로 하는 정확도와 효율성을 동시에 충족 시킬 수 있도록 시산(示算)값을 결정하면 일반토목 분야의 토공량산출에 매우 효과적으로 활용될 수 있다.
연초의 본포초기해충인 숯검은밤나방 유충의 경제적 피해수준 밀도를 정하기 위한 기초연구로 연초이식전 포장내 유충밀도를 확정하기 위한 표본추출방법과 유충밀도와 연초감수량(품종 : Hicks)의 관계에 관하여 실험하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 사과찌꺼기, 쌀겨 및 토끼풀더미의 표본추출방법중에서 토끼풀더미가 비교적 높은 표본추출효율을 보였으며 토끼풀더미는 유충의 령기와 실험시기에 따라 $12.5\~18.0\%$의 표본추출효율을 보였다. 2. 포장내잡초의 유${\cdot}$무에 따라 표본추출효율은 차이가 있으며 $5\~6$령충을 공시했을 때 잡초가 없는 상태에서는 $18\%$, 잡초가 있는 상태에서는 $11.8\%$의 표본추출효율을 보였다. 3. 숯검은밤나방 유충밀도(X)와 피해율(D)의 관계는 $D=3.48+1.15X(r=0.9^{**})$였으며 피해율은 액아의 생장과 결주에 따른 연초개체군의 보상결과를 감안하여 보상피해율(D')을 구하였으며 $D'=0.544D(r=0.97^{**})$의 치선회귀관계를 보였다. 4. 보상피해율(D')과 감사량(Y; kg/10a)의 관계는 $Y=2.219D'(r=0.88^{**})$였다. 5. 관측치만 이용한 접종충밀도와 감수량의 관계 (Y=2.68X) 보다는 피해율 및 보상피해율을 대입하여 얻은 추정회귀식(Y=4.2+1.38X)이 실측치에 더적합하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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