• Title/Summary/Keyword: IDWM

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Estimation of Missing Rainfall Data Considering Spatio-Temporal Variation Using Radar Data (레이더 자료를 이용한 시공간적 변동성을 고려한 강우의 결측치 추정)

  • Song, Chang-U;Song, Chang-Joon;Kim, Byeong-Sik;Kim, Soo-Jun;Kim, Hung-Soo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1196-1200
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    • 2010
  • 본 논문에서는 지점 강우의 결측치를 추정하기 위해 전통적인 통계학적 내삽기법을 이용한 역거리가중치법(IDWM), 역지수가중치법(IEWM), 상관계수가중치법(CCWM)과 패턴 인식의 일종인 인공신경망(ANN)기법 그리고 시공간적 강우분포의 측정이 가능한 레이더 자료를 이용해 결측치를 추정하여 각각의 방법을 비교하였다. 임진강 유역의 15개 지상관측소를 대상으로 교차검정(Cross validation) 분석을 실시해 본 결과, CCWM 방법과 ANN기법에 의한 RMSE가 0.46~1.79의 범위를 보였고, 보정레이더를 이용하여 결측치를 추정한 경우RMSE가 0.05~2.26의 범위를 보여 기존의 전통적 결측치 추정방법보다 실측치에 가까운 결과를 보였다. 이는 레이더자료가 지점 강우자료와는 달리 강우의 시공간적 변동성을 고려한 공간분포의 정보를 지니고 있기 때문인 것으로 판단된다.

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The Comparison of Estimation Methods for the Missing Rainfall Data with spatio-temporal Variability (시공간적 변동성을 고려한 강우의 결측치 추정 방법의 비교)

  • Kim, Byung-Sik;Noh, Hui-Seong;Kim, Hung-Soo
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.13 no.2
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    • pp.189-197
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    • 2011
  • This paper reviewed application of data-driven method, distance-weighted method(IDWM, IEWM, CCWM, ANN), and radar data method estimated of missing raifall data. To evaluate these methods, statistics was compared using radar and station rainfall data from Imjin-river basin. The range of RMSE values calculated for CCWM, ANN was 1.4 to 1.79mm, and the range of RMSE values estimated data used for radar rainfall data was 0.05 to 2.26mm. Spatial characteristics is considered to Radar rainfall data rather than station rainfall data. Result suggest that estimated data used for radar data can impove estimation of missing raifall data.

Cross-Validation of SPT-N Values in Pohang Ground Using Geostatistics and Surface Wave Multi-Channel Analysis (지구통계기법과 표면파 다중채널분석을 이용한 포항 지반의 SPT-N value 교차검증)

  • Kim, Kyung-Oh;Han, Heui-Soo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.21 no.10
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    • pp.393-405
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    • 2020
  • Various geotechnical information is required to evaluate the stability of the ground and a foundation once liquefaction occurs due to earthquakes, such as the soil strength and groundwater level. The results of the Standard Penetration Test (SPT) conducted in Korea are registered in the National Geotechnical Information Portal System. If geotechnical information for a non-drilled area is needed, geostatistics can be applied. This paper is about the feasibility of obtaining ground information by the Empirical Bayesian Kriging (EBK) method and the Inverse Distance Weighting Method (IDWM). Esri's ArcGIS Pro program was used to estimate these techniques. The soil strength parameter of the drilling area and the level of groundwater obtained from the standard penetration test were cross-validated with the results of the analysis technique. In addition, Multichannel Analysis of Surface Waves (MASW) was conducted to verify the techniques used in the analysis. The Buk-gu area of Pohang was divided into 1.0 km×1.0 km and 110 zones. The cross-validation for the SPT N value and groundwater level through EBK and IDWM showed that both techniques were suitable. MASW presented an approximate section area, making it difficult to clearly grasp the distribution pattern and groundwater level of the SPT N value.

Estimation of Missing Records in Daily Climate Data over the Korean Peninsula (한반도의 과거 기후 데이터 구축을 위한 누락된 기록 추정)

  • Noh, Gyu-Ho;Ahn, Kuk-Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.135-135
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    • 2020
  • 우리나라의 기후 자료는 일반적으로 기상청에서 발표하는 종관기상관측(ASOS)과 방재기상관측(AWS), 그리고 북한이 세계기상기구(WMO, World Meteorogical Organization)의 기상통신망(GTS)을 통해 보낸 북한기상관측(NKO)을 사용 할 수 있다. 그러나 이 중 40년 이상의 완전한 관측 자료를 얻을 수 있는 건 ASOS가 유일하지만 공간적인 표현에 한계를 갖고 있다. AWS는 관측소가 많다는 장점이 있지만 관측 기간이 길지 않고 이용 가능한 기간에도 관측이 연속적이지 못한 경우가 많다. NKO는 비록 27개의 관측소가 있지만 많은 데이터가 누락되어 일별 기후자료의 사용에 한계를 갖고 있다. 이러한 미관측 기간이나 관측 자료의 누락은 연속적인 시계열 자료분석을 기반으로 하는 수자원 모델링에 있어서 문제를 야기한다. 본 연구는 1973년부터 2019년까지 47년의 신뢰도 높은 한반도 일일 기후 자료를 구축하기 위해 다양한 방법론을 비교하였다. 추정에 사용한 방법은 총 7개로 EM algorithm for probabilistic principal components (PPCA-EM), Inverse distance weight method (IDWM), Nearest neighbor method (NNM), Multivariate normal copulas (Copula), Elastic net model (Elastic), Ordinary kriging (OK), Regularized principal components with EM algorithm (RPCA-EM)를 살펴보았다. 다양한 형태의 결측치를 가정하여 그 결과값을 비교하였고 이는 Root mean squared error(RMSE), Kling-Gupta efficiency(KGE), Nash-Sutcliffe efficiency(NSE)를 통해 평가하였다. 최종 선택된 방법론을 통하여 한반도 전역을 그리드 기반의 강수 및 최저온도/최고온도의 일별자료로 생성하였다.

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