• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.340-343
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• 2003

This study presents a practical procedure for the Bayesian inversion of geophysical data by Markov chain Monte Carlo (MCMC) sampling and geostatistics. We have applied geostatistical techniques for the acquisition of prior model information, and then the MCMC method was adopted to infer the characteristics of the marginal distributions of model parameters. For the Bayesian inversion of dipole-dipole array resistivity data, we have used the indicator kriging and simulation techniques to generate cumulative density functions from Schlumberger array resistivity data and well logging data, and obtained prior information by cokriging and simulations from covariogram models. The indicator approach makes it possible to incorporate non-parametric information into the probabilistic density function. We have also adopted the MCMC approach, based on Gibbs sampling, to examine the characteristics of a posteriori probability density function and the marginal distribution of each parameter. This approach provides an effective way to treat Bayesian inversion of geophysical data and reduce the non-uniqueness by incorporating various prior information.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.391-398
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• 2023

본 논문에서는 기저 스크리닝 기반 크리깅 모델(BSKM: Basis Screening based Kriging Model) 생성의 정확도를 높이기 위해 페널티를 적용한 최대 우도 평가 방법(PMLE : Penalized Maximum Likelihood Estimation)에 대해서 소개한다. BSKM에서 사용하는 기저함수의 최대 차수와 종류는 그 중요도에 따라서 결정하게 되며, 이때 중요도의 지표는 기저함수에 대한 교차 검증 오차(CVE : Cross Validation Error)로 택한다. 크리깅 모델(KM : Kriging Model) 구성시 최적의 기저함수 조합은 우선 최대 기저함수 차수를 선택하고 개별 기저함수의 중요도를 평가를 하게 된다. 최적 기저함수 조합은 크리깅 모델의 CVE가 최소가 될 때까지 개별 기저함수의 중요도가 높은 순으로 기저함수를 하나씩 추가하며 찾는다. 이 과정에서 KM은 반복적으로 생성해야 하며, 동시에 데이터 사이의 상관관계를 나타내는 하이퍼 매개변수(Hyper-parameters)도 최대 우도 평가방법을 통해 계산하여야 한다. 하이퍼 매개변수의 값에 따라 선택되는 최적의 기저함수 조합이 달라지기 때문에 KM의 정확도에 막대한 영향을 미치게 된다. 정확한 하이퍼 매개변수를 계산하기 위해서 PMLE 방법을 적용하였으며, Branin-Hoo 함수 문제에 적용하여 BSKM 의 정확성이 개선될 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제10권1호
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• pp.19-26
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• 1994

본 논문에서는, 정성적 데이타를 체계적으로 이용할 수 있는, 지시크리깅(indicator kriging) 과 오차에 대응하는 비용(cost of errors)에 근거한 암반분류 방법의 응용예에 관해 연구하였다. 특히, 암반의 이분적 분류(binary classification)가 고려되었으며, 이를 위해서, 간편화된 암반 평가 시스템 (rock mass rating system, RMR)이 사용되었다. 또한, 대부분의 주관성은 손실함 수를 작성할 때 발생하기 때문에, 손실함수의 민감도 분석(sensitivity analysis)이 수행되었다. 본 연구를 통해, 오차에 대응하는 비용의 기대값이 암반조사를 위한 시추 방법이 잘 계획되었는지에 관한 평가척도로 이용될 수 있음을 알았다. 오차에 대응하는 비용의 기대값과 그 데이타를 샘플링 하는데 드는 비용을 감안할 때, 정성적 데이타가 정량적 데이타보다 경제적일 경우도 있으며, 이는 주위 지반상태와 시추에 드는 비용을 잘 고려하여 결정되어야 한다. 응용예를 통해서 제시된 방법은 보다 체계적인 암반 조사를 위해 크게 기여할 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권11호
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• pp.5-16
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• 2012

일부 지점에서 수행된 시추조사결과를 이용하여 미조사구간의 지층분포를 추정하는 경우, 예측하고자 하는 변수들의 공간적인 분포 추정뿐만 아니라 추정결과에 수반되는 불확실성을 정량적으로 평가하는 것도 중요하다. 본 논문에서는 송도신도시 풍화토층 출현심도 추정결과의 국부적 불확실성을 지시자 방법을 이용하여 평가하였다. 지시자 방법을 이용하여 작성한 각 위치에서의 조건부 누적분포함수의 평균을 이용하여 송도신도시 풍화토층 출현심도의 공간적 분포를 추정하였다. 또한, 조건부 누적분포함수와 손실함수를 이용하여 송도신도시의 최적 풍화토층 출현심도를 결정하였다. 본 논문에서 이용한 손실함수를 고려할 수 있는 설계방법이 지반공학분야에도 잘 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권4호
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• pp.293-298
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• 2007

암반등급 평가를 위한 물리탐사 자료의 복합해석에 관한 새로운 방안을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 시추공이 없는 지점에서의 암반등급을 추정하기 위해 직접적으로 RQD (Rock Quality Designation)값을 지정하는 방식을 이용하지 않는다. 대신 시추공 자료를 보완하는 탄성파 속도와 전기비저항 탐사 결과를 복합하여 특정 RQD 값의 확률적 분포를 추정한다. 우선 시추공에서 확보한 RQD 값에 대해 지구통계학적 지시자 크리깅을 수행하고, 탄성파 속도와 전기비저항 자료에 대해서는 보조 자료를 활용한 지시자 크리깅을 수행하여 각각에 대한 확률분포를 구성하였다. 이러한 확률 분포들에 대해 permanence ratio 법칙에 근거한 자료 통합을 수행하였다. 이와 같이 확률적으로 획득된 암반등급 평가 결과는 다양하게 이용될 수 있는데, 본 논문에서는 실제와 다르게 등급 평가가 이루어질 수 있는 가능성에 대한 활용 방안도 함께 제안하였으며, 이는 대상 구간에 대한 의사결정 시스템에 이용될 수 있음을 제시하였다.

• 지질공학
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• 제16권4호
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• pp.393-402
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• 2006

본 논문에서는 점오염원 형태의 유류누출이 발생되었던 실트질 토양층에서 BTEX와 TPH 성분의 오염특성이 연구되었다. TPH 성분의 토양오염기준별 초과율은 BTEX 성분에 비해 $1.5{\sim}1.7$ 배정도 높았다. BTEX와 TPH 성분의 채취지점별 평균과 최대값은 B-zone>A-zone>C-zone의 순이며, 두 성분 모두 지표면하 $1{\sim}2m$구간에서 오염농도가 가장 높게 나타났다. 오염원에서 수리경사 하부 방향으로 120m와 80m 이내인 지역에서는 BTEX와 TPH 농도가 이격거리에 따라 증가하였으며, 120 m 이상 이격된 지역에서는 토양오염기순 이하인 것으로 나타났다. BTEX와 TPH 성분에 대한 지시크리깅의 제한값으로는 토양오염 확인기준, 우려기준 및 대책기준 값이 적용되었다. 지시변환된 자료의 베리오그램 분석에 의하면, BTEX와 TPH성분 모두 선형모델이 가장 적합한 것으로 나타났다. 선형모델을 적용한 BTEX와 TPH 성분의 확률도에서 토양오염 확인기준과 우려기준의 오염 범위는 유사하게 나타났으나, 대책기준의 오염 범위는 매우 축소되었다. 토양오염 확인기준, 우려기준 및 대책기준에 의해 작성된 확률도에서 BTEX와 TPH 성분의 최대 오염 확률은 BTEX성분이 26%, 26% 및 13%, TPH 성분은 44%, 38% 및 26%인 것으로 추정되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권1호
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• pp.15-29
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• 2002

Bayesian inversion for gravity and resistivity data was performed to investigate the cavity structure appearing as a lava tunnel in Cheju Island, Korea. Dipole-dipole DC resistivity data were proposed for a prior information of gravity data and we applied the geostatistical techniques such as kriging and simulation algorithms to provide a prior model information and covariance matrix in data domain. The inverted resistivity section gave the indicator variogram modeling for each threshold and it provided spatial uncertainty to give a prior PDF by sequential indicator simulations. We also presented a more objective way to make data covariance matrix that reflects the state of the achieved field data by geostatistical technique, cross-validation. Then Gaussian approximation was adopted for the inference of characteristics of the marginal distributions of model parameters and Broyden update for simple calculation of sensitivity matrix and SVD was applied. Generally cavity investigation by geophysical exploration is difficult and success is hard to be achieved. However, this exotic multiple interpretations showed remarkable improvement and stability for interpretation when compared to data-fit alone results, and suggested the possibility of diverse application for Bayesian inversion in geophysical inverse problem.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.17-27
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• 2012

압밀층 두께와 같은 지층 변수들은 공간적인 분포 추정 자체도 중요하지만 추정에 수반되는 불확실성을 정량적으로 평가하는 것도 중요하다. 본 연구에서는 송도신도시 압밀층 두께 추정결과의 국부적 불확실성을 지시자 방법을 이용하여 평가하였다. 지시자 방법을 이용하여 작성한 각 위치에서의 조건부 누적분포함수의 평균을 이용하여 송도신도시 압밀층 두께의 공간적 분포를 추정하였으며, 추정결과의 불확실성은 조건부 분산을 이용하여 평가할 수 있었다. 이러한 분석결과는 송도신도시 이차압축침하량의 공간적 분포추정과 추정결과의 불확실성 평가에 활용할 수 있었다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.399-401
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• 2003

This paper presents a geostatistical contextual classifier for the classification of remote sensing data. To obtain accurate spatial/contextual information, a simple indicator kriging algorithm with local means that allows one to estimate the probability of occurrence of certain classes on the basis of surrounding pixel information is applied. To illustrate the proposed scheme, supervised classification of multi-sensor remote sensing data is carried out. Analysis of the results indicates that the proposed method improved the classification accuracy, compared to the method based on the spectral information only.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권1호
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• pp.29-36
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• 1998

본 논문에서는 이분적 암반분류 방법 보다 일반적인 다분적 암반분류 방법의 응용에 관해 연구하였다. 특히, 정성적 데이타를 체계적으로 이용할 수 있는 방법이 모색되었다. 응용 예를 통해 Bieniawski의 암반평가 시스템 (rock mass rating system, RMR)과 같이 암반을 두개 이상의 다등급으로 분류할 경우 본 논문에 제시된 방법이 효과적으로 사용될 수 있고 체계적인 암반조사를 위해 크게 기여할 것으로 생각된다. 또한, 오차에 대응하는 비용(cost of errors)의 기대값이 암반조사를 위한 시추 방법이 잘 계획되었는지에 관한 평가척도로 이용될 수 있음을 알았다.