물리탐사와 시추자료에 대해 지구통계학적 복합해석 기술을 적용하여 3차원의 암반등급 해석을 수행하였다. 자료 복합 해석을 위한 다양한 지구통계학적 기술 중에서, 본 연구에서는 물리탐사 자료의 값을 추정하고자 하는 지점의 암반등급의 평균치로 치환하는 국소 변이 평균에 의한 단순 크리깅 기술(Simple Kriging with local varying means)을 사용하였다. 암석의 전기비저항 값은 RMR(Rock Mass Rating)값과 양의 상관관계를 갖는 것으로 알려져 있으나 상관 관계 만에 의한 대응방식은 그 양상이 매우 복잡하고 공간적으로 연관되어 있는 경우가 많아 단순히 적용하기 어려운 경우가 많다. 본 연구에서는 전기비저항과 RMR의 일반적 선형 상관관계 외에 지시자 변환(indicator transform)에 의한 비선형 상관관계를 유도하는 방식을 제안하였다. 또한 본 연구에서는 선형 및 비선형 상관관계에 의해 대응된 비저항 값이 실제 RMR과 비교할 때 나타나는 잔차(residual)에 대해 3차원 지구통계학적 분석을 적용하여 이 결과를 상관관계 결과에 추가함으로써 공간적 특성을 반영하는 RMR 평가를 수행할 수 있었다. 사용된 물리탐사 자료는 전기비저항 및 MT(Magnetotelluric) 탐사 자료이며, 총 10공의 시추자료를 통해 획득한 암반등급 값을 이용하였다. 이와 같은 해석은 조사 대상에 대한 광역적 지질조건을 보다 현실적으로 반영하는 암반등급 분포를 만들어내는 것으로 보인다.
본 연구는 행정중심복합도시 건설에 따라 이에 편입되는 지역과 그 주변지역을 포함한 공주시를 대상으로 지가의 시공간적 변화패턴을 파악하는데 목적이 있다. 이를 위해 2000년, 2005년, 2010년을 기준시점으로 209개의 동/리별 평균지가를 산출하여 GIS데이터를 구축하였다. 분석방법으로는 크게 3가지 측면으로 구분할 수 있다. 먼저 공간통계기법의 일종인 크리깅 보간에 의한 5년 단위의 지가변화 추이를 파악하였다. 둘째, 동서축과 남북축의 방향별 변화패턴을 알아보기 위해 경향분석(trend analysis)을 실시하였다. 셋째, 시점별 지가중심점의 이동 방향을 살펴보기 위해 지가를 가중치로 하여 가중평균중심점(weighted mean center)을 산출하였다. 그 결과 지목(Land Category)별 지가변화추세는 행정중심복합도시에 편입되는 동부지역에서 높은 성장세를 보이는 것으로 나타났고, 중심점의 이동방향 역시 동북부지역으로 편중되는 현상을 보였다.
The polymetallic Co, Ni, Cu, As, Au, and Ag deposits of Bou Azzer East are located in the western part of the Bou Azzer inlier in the Central Anti Atlas, Morocco. Six stages of emplacement of the mineralization have been identified. Precious metals (native gold and electrum) are present in all stages of this deposit except the early nickeliferous stage. From the Statistical analysis of the Co, As, Ni, Au, and Ag contents of a set of 501 samples, shows that the Pearson correlation coefficient between As-Co elements (0.966) is the highest followed by that of the Au-Ag couple (0.506). Principal component analysis (PCA) and hierarchical ascending classification (HAC) of the grades show, that Ni is associated with the pair (As-Co) and Cu is rather related to the pair (Au-Ag). The kriging maps show that the highest values of the Co, As and Ni appear in the contact of the serpentinite with other facies, as for those of Au and Ag, in addition to anomalous zones concordant with those of Co, Ni and As, they show anomalies at the extreme South and North of the study area. The development of the anomalous Au and Ag zones is mainly along the N40-50°E and N145°E directions.
In modem petroleum reservoir engineering, the characterization of reservoir heterogeneities is very important to accurately understand and predict reservoir production performance. Formation evaluation for the description of reservoir is generally conducted by performing the analysis of well logging, core testing, and well testing. However, the measured data points by well logging or core testing are in general very sparse and hence reservoir properties should be interpolated and extrapolated from measured points to uncharacterized areas. In assigning the data for the unknown points, simple averaging technique is not feasible as optimum estimation method since this method does not account the spatial relationship between the data points. The main goal of this work is to develop PC-version of multi-purpose geostatistical model in which several stages are systematically proceeded. In the development of model, the simulator employs a automatic selection of semivariogram function such as exponential or spherical model with the best values of $R^2$. The simulator also implements a special algorithm for the fitting of semivariogram function to experimental sernivariogram. The special algorithm such as trial and error scheme is devised since this method is much more reliable and stable than Gauss-Newton method. The simulator has been tested under stringent conditions and found to be stable. Finally, the validity and the applicability of the developed model have been studied against some existing actual field data.
Uniformity and leveled distributions of soil chemicals across paddy fields are critical to manage optimal crop yields, reduce environmental risks and efficiently use water in rice cultivation. In this study, an investigation of spatial distributions on soil chemical properties was conducted to evaluate the effect of land leveling on mitigation of soil chemical property heterogeneity from a remodeled paddy field. The spatial variabilities of chemical properties were analyzed by geostatistical analyses; semivariograms and kriged simulations. The soil samples were taken from a 1 ha paddy field before and after land leveling with sufficient water. The study site was located at Bon-ri site of Dalseong and river sediments were dredged from Nakdong river basins. The sediments were buried into the paddy field after 50 cm of top soils at the paddy field were removed. The top soils were recovered after the sediments were piled up. In order to obtain the most accurate spatial field information, the soil samples were taken at every 5 m by 5 m grid point and total number of samples was 100 before and after land leveling with sufficient water. Soil pH increased from 6.59 to 6.85. Geostatistical analyses showed that chemical distributions had a high spatial dependence within a paddy field. The parameters of semivariogram analysis showed similar trends across the properties except pH comparing results from before and after land leveling. These properties had smaller "sill" values and greater "range" values after land leveling than ones from before land leveling. These results can be interpreted as land leveling induced more homogeneous distributions of soil chemical properties. The homogeneous distributions were confirmed by kriged simulations and distribution maps. As a conclusion, land leveling with sufficient water may induce better managements of fertilizer and water use in rice cultivation at disturbed paddy fields.
과압밀된 점토현장에서 수행한 콘관입시헙 자료를 지구통계학 방법으로 분석하였다. 임의로 위치한 28개의 콘 사운딩 자료(A현장)와 일관되게 위치한 38개치 콘 사운딩 자료(B현장)분석에 이용되었다. 크리깅기법을 이용하여 두 현장의 콘 저항에 대한 베리어그램을 개발했다. 개발된 배리오그램은 현장에서와 수직적 상관거리 및 수평적 상관거리를 규명하는데 이용되었으며 이의 결과는 두 시험결과를 상호비교하려면 샘플링이 수평상관지리 이내에서 수행되어야하는 최적샘 플링설계로 이용된다. 베리오그램의 분석결과는 두 현장의 지질학적 형성이 수직적 및 수평적으로 큰 차이가 없음을 확인할 수 있었다. A현장에서의 크리깅한 콘 저항치를 3차원적으로 나타낸 표면은 콘 저항치의 공간적 변동을 이해하는데 도움을 주며 또한 지구통계학적으로 분식된 3차원적 표면은 분석된 현장의 어느위치에서나 최적의 콘 저항치를 나타낼 수 있다는 것을 의미한다.
우리나라에서 악기상으로 인한 재해 유발 가능성이 높아짐으로써, 방재 및 수자원 관리 대책이 필요하다. 국지성 강한 강우에 대한 방재를 위해서는 강우량을 정량적으로 관측 및 예측해야 한다. 본 연구에서는 레이더 강우추정 오차의 지구통계학적 유효반경을 LGC 방법에 적용하여 레이더 추정강우를 조정하는 기법을 개발하였다. 지구통계적 방법을 이용하여 레이더 강우의 실제오차에 대한 유효반경을 결정하였고, LGC 방법을 기반으로 여름철 집중호우 네 사례의 레이더 강우를 조정하였다. 여름철 집중호우 사례의 레이더 1시간 누적강우량과 총누적강우량의 오차는 조정 후 각각 약 40%와 60% 이상 개선효과를 보였다. 그러므로, 여름철 국지적으로 강한 강우 현상의 레이더강우를 예측하는데 있어서 본 연구에서 개발된 조정 알고리즘을 이용하는 것은 적절한 것으로 판단된다.
동해안 울진 지역 천부 지하수의 수리지구화학 자료에 대하여 지구통계 분석(이원배치 분산 분석, 군집 분석, 요인 분석)을 수행함으로써, 수질 자료와 오염 특성의 시간적.공간적 변화 양상을 규명하고 대수층에서 일어나는 주요 반응을 고찰하였다. 이원배치 분산 분석 결과, 광역적 수질 특성은 8개 수계분지를 따라 유의한 공간적 변화를 보여주지 않았으나, Ca, HCO$_3$,SO$_4$등 일부 이온종은 수계분지별로 의미 있는 변화를 나타내었다. 시료 채취시기에 따른 계절 변화는 SO$_4$를 제외하고는 인지되지 않았다. 그러나 군집 분석 결과, 수리지구화학 특성의 변화는 해안으로부터의 거리에 따라 아주 잘 설명될 수 있음을 지시하였다. 요인 분석 결과, 연구 지역 천부 지하수의 수리지구화학 특성은 다양한 요인에 의해 지배됨을 확인하였다. 중요 순서로 그 요인을 나열하면, 1) 물-암석 반응(주로 탄산염 광물의 용해), 2) 바다에서 기원한 해염의 혼입, 3) 비료와 각종 농화학 약품에 의한 오염으로 밝혀졌다.
pH, EC와 TDS는 지하수 수질조사의 기본항목으로서, 지하수 수질의 일차적 평가에 중요한 역할을 한다. 영산강 섬진강 유역에서 1998년도에 조사된 3가지의 수질자료에 의하면 이 지역의 지하수는 대체로 양질의 수질 특성을 나타낸다. 선형회귀분석에 의하면 TDS와 EC는 선형적인 상관성을 갖고 있으나, EC와 pH, TDS와 pH는 상관성이 거의없다. TDS와 EC의 관계는 1.0 mg/1=1.52 $mu\textrm{S}$/cm로서 이 지역의 지하수는 자연수의 수질특성을 나타낸다. 지구통계학적 분석에서 3가지의 수질자료는 정상확률함수의 특성을 보이며, 베리오그램은 모두 지수형모델이 적합한 것으로 나타났다. 수질자료의 등치선도에 의하면 영산강 유역의 지하수 수질이 섬진강 유역에 비하여 약간 더 오염되어 있고, TDS와 EC의 큰 상관성 때문에 2개의 등치선도 유형은 매우 유사하다. 그리고 실제 측정된 3가지 수질의 최소 값과 최대 값은 각각의 등치선도에서 그대로 반영이 되지는 않았는데, 그 이유는 크리깅은 최소의 오차를 갖는 추정치들을 만들어 완만한 분포도를 만들어내는 특성을 갖고 있기 때문이다.
높은 공간 해상도의 지상 자료와 상대적으로 저해상도인 원격탐사 자료의 통합을 통한 지표 환경 주제도 작성에서는 이러한 해상도의 차이를 반영한 통합 방법론이 필요하다. 이 연구에서는 상대적으로 저해상도인 원격탐사 자료와 지상 자료로부터 고해상도 주제도 작성과 관련된 다운스케일링을 위한 다중 스케일 지구통계학적 방법론을 적용하였다. 기존 정규 크리깅 시스템을 확장하여 포인트 자료로 간주할 수 있는 지상 자료와 블럭 자료로 간주할 수 있는 원격탐사 자료를 크리깅 시스템에 직접 포함하는 블럭 크리깅 방법론을 이용하였다. 부가적으로 다운스케일링에 따른 불확실성을 묘사하기 위해 블럭 크리깅 기반 시뮬레이션 기법도 함께 이용하였다. SRTM DEM과 MODIS 엽면적 지수 자료의 다운 스케일링 실험 연구를 통해 적용 기법의 적용성을 평가하였다. 두가지 실험 연구 결과, 적용 기법을 통해 효과적으로 상대적으로 고해상도 주제도 생성이 가능함을 확인하였으며, 특히 다중 시뮬레이션 결과는 다운 스케일링된 자료를 입력 자료로 사용하는 GIS 모델에 사용하여 모델 결과의 불확실성 분석에 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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