• 지구물리
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• 제3권3호
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• pp.161-174
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• 2000

베이지안 역산(Bayesian inversion)은 불충분한 자료를 가지고 지하구조를 추정해야 하는 지구물리자료의 해석에 있어서 안정적이고 신뢰를 줄 수 있는 방법 중의 하나이다. 관측 자료가 측정 과정부터 불확실성을 함유하고 있으며, 역산에 이용되는 이론 자료 또한 모델의 매개변수화에 따른 각종 불확실성을 포함하고 있다. 따라서 지구물리 자료의 역산은 확률적으로 접근하는 것이 가장 바람직하며 베이지안 역산은 이에 대한 처리뿐만 아니라, 추정에 대한 신뢰도와 불확실성에 대한 이론적 근거를 제공한다. 그러나 대부분의 베이지안 역산이 고차원의 적분을 필요로 하므로 몬테 카를로 방법과 같은 대규모의 계산이 요구되는 방법에 의해 사후 확률분포가 구해지는 경우가 많다. 이는 특히 지구물리 자료와 같이 고도의 비선형 자료에 대하여 매우 적합한 접근 방법이기는 하지만, 점차 현장화, 고속화되어가는 자료의 해석 경향에 맞추어 간략하게 사후 확률분포를 근사한 수 있는 기법의 연구 또한 필요하다. 따라서 이 연구에서는 관측자료와 사전 확률분포가 정규분포에 의해 근사 될 수 있는 지구물리자료에 대한 베이지안 역산에 대해 논의 하고자 한다. 사전 확률분포의 작성을 위해 지구통계학적 기법이 이용되었으며, 관측자료의 통계적 불화실성을 추정하기 위해 교차 검사(cross-validation) 방법을 이용하여 공분산(covariance)을 유도하고 그것에 의한 우도 함수(likelihood function)를 작성하였다. 베이지안 해석을 위해 두 확률분포를 곱하여 근사적인 사후 확률분포를 얻을 수 있었으며, 이에 대해 최적화(optimization) 기법을 이용하여 최대 사후 확률(Maximum a Posterior)을 따르는 지하 구조를 얻을 수 있었다. 또한 사후 확률 분포의 공분산 항을 이용하여 지하 비저항 구조를 시뮬레이션 하여 불확실성분석을 수행하였다.

• 자원환경지질
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• 제28권4호
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• pp.433-438
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• 1995

The most popular minimization method is based on the least-squares criterion, which uses the $L_2$ norm to quantify the misfit between observed and synthetic data. The solution of the least-squares problem is the maximum likelihood point of a probability density containing data with Gaussian uncertainties. The distribution of errors in the geophysical data is, however, seldom Gaussian. Using the $L_2$ norm, large and sparsely distributed errors adversely affect the solution, and the estimated model parameters may even be completely unphysical. On the other hand, the least-absolute-deviation optimization, which is based on the $L_1$ norm, has much more robust statistical properties in the presence of noise. The solution of the $L_1$ problem is the maximum likelihood point of a probability density containing data with longer-tailed errors than the Gaussian distribution. Thus, the $L_1$ norm gives more reliable estimates when a small number of large errors contaminate the data. The effect of outliers is further reduced by M-fitting method with Cauchy error criterion, which can be performed by iteratively reweighted least-squares method.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권1호
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• pp.23-32
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• 2002

비접지식 전기비저항 탐사는 땅에 접지전극을 설치하기 어려운 곳에서 전기비저항 탐사를 수행할 수 있는 방법으로 국내에서도 관심이 높아지고 있는 방법이다. 이 방법의 기본원리는 땅과 송수신 안테나의 용량결합(capacitive coupling)에 의하여 지하로 전류를 주입하고 이에 의한 전위차를 측정하여 자료를 획득하는 것이다. 본 연구에서는 쌍극자 및 단극 형태의 송수신 안테나를 일렬로 배치하는 방사 배열(radial array)에 대한 기하학적 상수를 유도하였다. 또한, 기존의 접지식 전기비저항 해석 알고리듬을 이용하여 비접지식 전기비저항 자료를 해석하기 위한 자료 전처리 및 변환 과정을 제시하였다. 즉, 획득된 탐사 자료를 기하학적 상수를 이용하여 일단 겉보기 비저항으로 변환한 후 쌍극자 배열이나 변형된 쌍극자 배열 자료로 보간 혹은 재샘플링함으로써 기존의 접지식 전기비저항 역산 알고리듬을 이용하여 해석하였는데, 동일 측선에서 수행한 접지식 및 비접지식 탐사 자료와 비교하여 그 타당성을 검증하였다. 비접지식 전기비저항 탐사법은 전류를 많이 주입할 수 없는 기기 상의 단점을 갖고 있음을 알 수 있었는데, 특히 전기비저항이 낮은 곳이나, 전기적 잡음이 심한 곳, 그리고 송수신 안테나의 접촉이 좋지 않은 지역에 적용함에 있어 세심한 주의가 요구된다. 그러나, 송수신 안테나를 일렬로 배열하여 견인함으로써 연속적으로 탐사 자료를 획득할 수 있고 전극 설치가 불가능한 지역에서 전기비저항 탐사를 수행할 수 있으므로, 신속하게 지하 천부에 대한 전기비저항 분포를 알고자 할 때 유용하게 쓰일 것으로 생각된다.

• International Union of Geodesy and Geophysics Korean Journal of Geophysical Research
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• 제25권1호
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• pp.23-34
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• 1997

Seismic tomography using the graph theoretical method of ray tracing is performed in two synthetic data sets with laterally varying velocity structures. The straight-ray tomography shows so poor results in imaging the laterally varying velocity structure that the ray-traced tomographic techniques should be used. Conventional ray tracing methods have serious drawbacks, i.e. problems of convergence and local minima, when they are applied to seismic tomography. The graph theretical method finds good approximated raypaths in rapidly varying media even in shadow zones, where shooting methods meet with convergence problems. The graph theoretical method ensures the globally minimal traveltime raypath while bending methods often cause local minima problems. Especially, the graph theoretical method is efficient in case that many sources and receivers exist, since it can find the traveltimes and corresponding raypaths to all receivers from a specific source at one time. Moreover, the algorithm of graph theoretical method is easily applicable to the ray tracing in anisotropic media, and even to the three dimensional case. Among the row-active inversion techniques, the conjugate gradient (CG) method is used because of fast convergence and high efficiency. The iterative sequence of the ray tracing by the graph theoretical method and the inversion by the CG method is an efficient and robust algorithm for seismic tomography in laterally varying velocity structures.

• International Union of Geodesy and Geophysics Korean Journal of Geophysical Research
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• 제26권1호
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• pp.1-14
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• 1998

Various numerical methods for the two dimensional shallow water equations have been applied to the problems of flood routing, tidal circulation, storm surges, and atmospheric circulation. These methods are often based on the Alternating Direction Implicity(ADI) method. However, the ADI method results in inaccuracies for large time steps when dealing with a complex geometry or bathymetry. Since this method reduces the performance considerably, a fully implicit method developed by Wilders et al. (1998) is used to improve the accuracy for a large time step. Finite Difference Methods are defined on a rectangular grid. Two drawbacks of this type of grid are that grid refinement is not possibile locally and that the physical boundary is sometimes poorly represented by the numerical model boundary. Because of the second deficiency several purely numerical boundary effects can be involved. A boundary fitted curvilinear coordinate transformation is used to reduce these difficulties. It the curvilinear coordinate transformation is used to reduce these difficulties. If the coordinate transformation is orthogonal then the transformed shallow water equations are similar to the original equations. Therefore, an orthogonal coorinate transformation is used for defining coordinate system. A multigrid (MG) method is widely used to accelerate the convergence in the numerical methods. In this study, a technique using a MG method is proposed to reduce the computing time and to improve the accuracy for the orthogonal to reduce the computing time and to improve the accuracy for the orthogonal grid generation and the solutions of the shallow water equations.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권4호
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• pp.1110-1127
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• 2022

To improve the training efficiency and generalization performance of a support vector machine (SVM) in a large-scale set, an optimal SVM learning method based on adaptive sparse sampling and the granularity shift factor is presented. The proposed method combines sampling optimization with learner optimization. First, an adaptive sparse sampling method based on the potential function density clustering is designed to adaptively obtain sparse sampling samples, which can achieve a reduction in the training sample set and effectively approximate the spatial structure distribution of the original sample set. A granularity shift factor method is then constructed to optimize the SVM decision hyperplane, which fully considers the neighborhood information of each granularity region in the sparse sampling set. Experiments on an artificial dataset and three benchmark datasets show that the proposed method can achieve a relatively higher training efficiency, as well as ensure a good generalization performance of the learner. Finally, the effectiveness of the proposed method is verified.

• 지구물리와물리탐사
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• 제14권2호
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• pp.152-157
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• 2011

소형루프 전자탐사법은 신속한 비파괴 물리탐사법으로 천부 지반조사나 환경오염대의 조사에 매우 효과적인 방법이다. 특히 수심이 낮은 천해지역 조사의 경우에는 신호의 크기가 크고, 잡음이 적으며, 매우 신속한 조사가 가능한 매우 효과적인 조사방법중의 하나이다. 그러나 이러한 소형루프 전자탐사법의 장점에도 불구하고, 천해환경에서의 적용은 가탐심도에 대한 우려와 인식부족으로 인하여 거의 적용이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 1차원 모델링 및 역산 프로그램을 이용하여 천해지역에서 소형루프 전자탐사 자료의 반응양상을 분석하였다. 분석결과, 소형루프 전자탐사는 수심이 깊지 않은 해양지역 조사에 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다. 또한 이론 및 현장자료에 대한 수심을 고려한 1차원 역산을 통하여 해수면 하부 지층의 전기비저항 분포에 관한 정보를 보다 정량적으로 추정할 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.309-312
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• 1999

In recent years there has been a steady increase in geoenvironmental engineering projects where geotechnical engineering has been combined with environmental concerns. Many of these projects involve some investigation on contaminant and leachate flume in the ground and landfill. In this study, investigation on leachate around the waste landfill was carried out to detect the leaked and contaminated area. Many techniques such as geophysical, drilling and sampling method were applied. As a result of this study, the concentration of leachate and the point of leachate leaking around landfill were found out, and countermeasures for cut-off of leachate flow from landfill were investigated.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 추계 학술발표회
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• pp.434-478
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• 2006

Stress waves have been used for geophysical and geotechnical applications for more than 50 years. The early-stage applications were simply based on travel-time measurements of stress waves and limited to site characterization. Currently stress-wave techniques are expanded to monitoring processes for grouting of damaged geotechnical structures, compaction of embankment, and deformational analyses for static geotechnical problems. Seismic techniques used to be good enough for rough estimators of engineering properties. Nowadays, the sophisticated modeling theory of stress-wave propagation substantially improved reliability and accuracy of the seismic techniques. In this paper, difficulties involved in currently available seismic techniques are discussed and analyzed. Herein some recently-developed non-intrusive seismic techniques, which make optimal use of stress waves for further improvement of reliability and accuracy, are also presented.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2009년도 특별 심포지엄
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• pp.73-87
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• 2009

Geophysical survey for unconformity-type uranium deposit applied to this study area in Athabaska Basin, Canada were carried out airborne TEM and magnetic, resistivity-induced polarization (DC-IP), puser seismic reflection and well-logging method. The results of airborne survey interpreted the lithological boundary, geological structures, and conductors. Also, these results decided to main targets for ground DC-IP survey. The Low resistivity and the high chargeability slices of 3D modeling interpreted from DC-IP survey response for conductors related to hydrothermal alteration zones and fault-controlled graphitic zones occurring at the unconformity-type uranium deposit, and they confirmed by diamond drilling. Seismic results interpreted to lake bottom surface, alluvium layer and intra-sandstone faults. We suggest the resonable field data acquisition of DC-IP method on the land or the lake in Athabaska Basin.