• 제목/요약/키워드: Moran's I statistical analysis

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Missing Pattern Analysis of the GOCI-I Optical Satellite Image Data

  • Jeon, Ho-Kun;Cho, Hong Yeon
    • Ocean and Polar Research
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    • 제44권2호
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    • pp.179-190
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    • 2022
  • Data missing in optical satellite images caused by natural variations have been a crucial barrier in observing the status of marine surfaces. Although there have been many attempts to fill the gaps of non-observation, there is little research to analyze the ratio of missing grids to overall sea grids and their seasonal patterns. This report introduces the method of quantifying the distribution of missing points and then shows how the missing points have spatial correlation and seasonal trends. Both temporal and spatial integration methods are compared to assess the effectiveness of reducing missing data. The temporal integration shows more outstanding performance than the spatial integration. Moran's I and K-function with statistical hypothesis testing show that missing grids are clustered and there is a non-random distribution from daily integration. The result of the seasonality test for Moran's I through a periodogram shows dependency on full-year, half-year, and quarter-year periods respectively. These analysis results can be used to deduce appropriate integration periods with permissible estimation errors.

원격탐사자료를 이용한 참나무시들음병 피해목의 공간분포특성 분석 (Characterizing the Spatial Distribution of Oak Wilt Disease Using Remote Sensing Data)

  • 차성은;이우균;김문일;이슬기;조현우;최원일
    • 한국산림과학회지
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    • 제106권3호
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    • pp.310-319
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    • 2017
  • 본 연구는 참나무시들음병이 수도권에 피해가 집중되어 있는 점을 고려해 북한산, 청계산, 수리산의 시계열 항공사진을 사용하여 감독분류기법(supervised classification)으로 피해목을 분류하였으며, 피해지의 공간적인 특성을 분석하기 위해 피해목 위치의 지형적 특성을 통계처리 하여 고도와 경사와의 밀접한 상관관계를 확인하였다. 또한, Moran's I 통계분석을 이용한 북한산의 Moran's I 값은 2009, 2010, 2012년 각 0.25, 0.32, 0.24, 청계산은 2010, 2012, 2014년 각 0.26, 0.32, 0.22, 수리산은 2012, 2014년 각 0.42, 0.42의 값을 갖으며, 이는 피해목이 군집하여 분포함을 의미한다. 아울러, 피해목 군집의 이동성을 파악하기 위해 hotspot 분석을 실시하여 시계열적으로 hotspot이 이동하는 특성을 확인하였다. 참나무 시들음병의 전체 hotspot 면적(z-score>1.65) 중 고도 200~400 m, 경사 $20{\sim}40^{\circ}$에 분포하는 활엽수 및 혼효림에서의 발생비율은 약 80%로 나타났다. 이는 미래의 피해지역 hotspot은 상기의 지형 및 임상조건에서 발생 또는 이동될 수 있음을 시사한다. 본 연구의 결과는 참나무시들음병의 이동경로 예측의 기초자료로 이용될 수 있으며, 향후 병해충 피해의 사전 방제 및 시스템 구축에 사용될 수 있다.

공간적 자기상관을 활용한 지역안전지수의 공간패턴 분석 - 기초지방자치단체를 중심으로 (An Analysis on the Spatial Pattern of Local Safety Level Index Using Spatial Autocorrelation - Focused on Basic Local Governments, Korea)

  • 이미숙;여관현
    • 한국측량학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.29-40
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    • 2021
  • 범죄, 화재, 교통사고 등 국민의 안전을 위협하는 위험인자들은 지역적 맥락과 공간적 특성을 가지고 있다. 지역마다 서로 다른 위험환경을 가지고 있으므로 교통사고, 화재, 범죄, 생활안전 분야별로 위험요소의 공간적 패턴을 분석할 필요가 있다. 본 연구는 전국 기초자치단체를 대상으로 분야(교통사고, 화재, 범죄, 생활안전, 자살, 감염병)별 안전등급을 측정한 지표인 지역안전지수의 공간적 분포 패턴을 분석하는데 연구의 목적이 있다. 지역안전지수의 공간적 자기상관성 분석을 위해 전역적 공간자기상관분석(Global Moran's I)과 Local Moran's I를 활용한 LISA(Local Indicators of Spatial Association) 분석, Getis-Ord's G⁎i 분석을 실시하였다. 분석결과 교통사고, 화재, 자살의 안전지수 분포는 범죄, 생활안전, 감염병의 안전지수보다 공간적으로 집중(clustered) 경향을 보였다. 지역간 유의미한 공간적 연관성을 분석한 LISA 분석결과에 따르면, 수도권 지역이 다른 도시에 비하여 지역안전통합지수를 기준으로 비교적 안전한 지역인 것으로 나타났다. 또한 Getis-Ord's G⁎i 통계값을 활용한 핫스팟분석 결과 안전 취약지역의 군집인 3개의 핫스팟(강원도 삼척시, 경상북도 청송군, 전라북도 김제시)과 전반적인 안전 수준이 높은 군집인 15개의 콜드스팟이 도출되었다. 이러한 연구 결과는 안전 수준 취약지역의 공간적 분포와 패턴을 파악하여 안전 지수 개선을 위한 정책 수립시 기초자료로 활용될 수 있다.

해양환경 공간분포 패턴 분석을 위한 공간자기상관 적용 연구 - 광양만을 사례 지역으로 - (Application of Spatial Autocorrelation for the Spatial Distribution Pattern Analysis of Marine Environment - Case of Gwangyang Bay -)

  • 최현우;김계현;이철용
    • 한국지리정보학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.60-74
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    • 2007
  • 해양환경의 시공간적 분포 패턴을 정량적으로 분석하기 위해 남해 광양만 해양환경 관측 자료를 이용하여 글로벌 및 국지적 공간자기상관 통계를 적용하였다. 연구지역 전체의 해양환경 분포 패턴을 이해하기 위해 Moran's I, General G와 같은 글로벌 공간자기상관 지수를 사용하였으며, 대상 피쳐(feature)와 이웃 피쳐들과의 유사성 정도를 측정하고 hot spot 및 cold spot을 탐지하기 위해 국지적 Moran's I ($I_i$), $G_i{^*}$와 같은 LISA(local indicators of spatial association)를 사용하였고, 공간 군집 패턴의 신뢰성은 Z-score를 통한 통계적 유의성 검증을 수행하였다. 공간 통계 결과를 통해 년 중 해양환경 공간분포 패턴의 변화를 정량적으로 알 수 있었는데, 일반 해양수질, 영양염, 클로로필 및 식물플랑크톤은 여름철에 강한 군집 패턴을 보였다. 글로벌 지수에서 강한 군집 패턴을 보였을 때 속성 값의 공간적인 변화가 심한 음적 $I_i$ 값을 가지는 전선지역이 탐지되었다. 또한, 글로벌 지수에서 임의적 패턴을 보였을 때 국지적 지수인 $G_i{^*}$에서는 좁은 지역에서 hot spot과(또는) cold spot이 탐지되었다. 따라서 글로벌 지수는 연구 지역 전체 군집 패턴의 강도와 시계열적 변화 과정 탐지에, 국지적 지수를 통해서는 hot spot과 cold spot 위치 추적에 유용함을 알 수 있었다. 해양환경 공간분포 패턴과 군집 특성을 정량화는 것은 해양환경을 보다 깊이 이해할 수 있도록 할 뿐 아니라, 패턴의 원인을 찾는데도 중요한 역할을 할 것이다.

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주택시장의 구조변화요인과 공간적 패턴 분석 (An Analysis on the Change Factors and the Spatial Pattern of the Housing Market Structure)

  • 김정희
    • 대한공간정보학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.39-45
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    • 2015
  • 주택시장은 다양한 사회 경제적 특성에 의해 변화하며, 지역별 특성에 따라서도 상이하게 나타난다. 본 연구는 지역별 주택시장의 구조변화요인을 추출하고, 추출된 요인의 지역별 분포패턴을 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해 첫째, 전국 251개 시 군 구 단위지역을 대상으로 2005~2010년의 5년간의 주택시장에 영향을 미치는 인구 사회 경제적 변수를 추출하였다. 이를 위해 인자분석을 실시하였다. 둘째, 공간통계인 크리깅기법을 이용하여 주택시장의 구조변화요인의 공간적 분포패턴을 파악하였다. 셋째, 통계적으로 유의미하게 집중 또는 분산되는 것인지, 아니면 무작위분포패턴을 보이는지의 여부를 파악하기 위해 공간적 자기상관 분석기법 중의 하나인 Moran I를 사용하였다.

공간군집특성을 고려한 우리나라 물부족 핫스팟 지역 분석 (Spatial analysis of water shortage areas in South Korea considering spatial clustering characteristics)

  • 이동진;김태웅
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제57권2호
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    • pp.87-97
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    • 2024
  • 본 연구에서는 국가물관리기본계획의 2030년 물부족량 전망자료를 이용하여 공간군집특성을 고려한 우리나라 물부족 핫스팟 지역을 분석하였다. 물부족 최심 군집지역 도출을 위하여 표준유역 기준의 과거 최대 가뭄(약 50년 빈도)에 대한 물부족량 자료를 이용하여, Local Moran's I와 Getis-Ord Gi* 통계량으로 공간군집분석을 수행하였다. 클러스터맵(Cluster Map)을 통해 물부족 공간군집 대상지역을 선정하고, 공간적 군집 특성은 p-값 및 모란 산점도를 통해 적정성을 검증하였다. 분석 결과, 한강권역 내 1개 군집[임진강하류(#1023) 및 주변]과 낙동강권역 내 2개 군집 [대종천(#2403) 및 주변, 가화천(#2501) 및 주변] 지역이 물부족이 심각한 핫스팟 지역으로 나타났으며, 한강권역 내 1개 군집[남한강하류 (#1007) 및 주변]과 낙동강권역 내 1개 군집[병성천(#2006) 및 주변] 지역이 물부족 HL (해당지역은 물부족량이 많고 주변지역은 물부족량이 적은) 지역으로 나타났다. 표준유역단위 공간군집분석을 수행할 경우 물부족 공간군집지역 전체가 통계량 기준을 100% 만족하여 통계적으로 유의미한 결과가 도출되었다. 이는 표준유역 단위로 공간군집분석을 할 경우 가변적 공간단위 문제를 일정 부분 해결한 것으로 공간군집분석의 정확성이 상대적으로 높아졌다.

공간효과분석을 이용한 건강보험 환자 관외 의료이용도와 관련된 요소분석 (Analysis on Factors Relating to External Medical Service Use of Health Insurance Patients Using Spatial Regression Analysis)

  • 노윤호
    • 보건행정학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.387-396
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    • 2013
  • Background: The purpose of this study was to analyze the association between areas of Korea Train Express (KTX) region and external medical service use in Korean society using spatial statistical model. Methods: The data which was used in this study was extracted from 2011 regional health care utilization statistics and health insurance key statistics from National Health Insurance Corporation. A total spatial units of 229 districts (si-gun-gu) were included in this study and spatial area was all parts of the country excepted Jeju, Ulleungdo island. We conducted Kruskal-Wallis test, correlation, Moran's I and hot-spot analysis. And after, ordinary linear regression, spatial lag, spatial error analysis was performed in order to find factors which were associated with external medical service use. The data was processed by SAS ver. 9.1 and Geoda095i (windows). Results: Moran's I of health insurance patients' external medical service use was 0.644. Also, population density, Seoul region, doctor factors positively associated with health insurance patients' external medical service. In contrast, average age, health care organization per 100 thousand were negatively associated with health insurance patients' external medical service use. Conclusion: The finding of this study suggested that health insurance patient's external medical service use correlated for seoul region in korea. The study results imply the need for more attention medical needs in the region (si-gun-gu unit) for health insurance patients of seoul region. It is important to adapt strategy to activation of primary health care as well as enhancing public health institution for prevent leakage of patients to other areas.

Landsat-8을 활용한 대구시 열 환경구조 분석 (Aanalysis the Structure of Heat Environment in Daegu Using Landsat-8)

  • 김준현;최진호
    • 한국측량학회지
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    • 제32권4_1호
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    • pp.327-333
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    • 2014
  • 도시 열 환경 개선을 위해서는 무엇보다도 특정지역의 열 환경에 대한 구조적 특성분석이 선행되어져 문제점을 분석하고 보완되어야 한다. 본 연구에서는 Landsat 위성을 활용하여 대구광역시의 1월과 8월의 열 환경의 중심성 측정, 분포도 작성, 공간통계 분석 등을 활용하여 공간적 특성에 따른 열 환경구조를 분석하였다. 분석을 위해 위성영상의 열적외밴드를 활용하여 표준정규분포화하여 점수로 중심성을 추출하였고, 국지적 공간에서의 자기 상관성을 파악하기 위한 국지적 모란지수(Local Local Moran's I)를 기초로 한 Cluster Map를 작성하여 환경공간구조의 분포 특성을 파악하였다. 따라서 위성영상을 활용한 열 환경 분포 특성과 중심지의 파악은 도시의 열 환경 개선 계획 및 관리방안을 모색하는데 필요한 중요한 기초자료로서 정부의 다양한 열환경 정책이나 계획에 우선시 되어야 할 참고자료를 제공하고자 한다.

수도권 환경계획을 위한 초미세먼지 농도의 공간 군집특성과 고농도지역 분석 (Spatial clustering of PM2.5 concentration and their characteristics in the Seoul Metropolitan Area for regional environmental planning)

  • 임철희;박득희
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.41-55
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    • 2022
  • Social interest in the fine particulate matter has increased significantly since the 2010s, and various efforts have been made to reduce it through environmental plans and policies. To support such environmental planning, in this study, spatial cluster characteristics of fine particulate matter (PM2.5) concentrations were analyzed in the metropolitan area to identify high-risk areas spatially, and the correlation with local environmental characteristics was also confirmed. The PM2.5 concentration for the recent 5 years (2016-2020) was targeted, and representative spatial statistical methods Getis-Ord Gi* and Local Moran's I were applied. As a result of the analysis, the cluster form was different in Getis-Ord Gi* and Local Moran's I, but they show high similarity in direction, therefore complementary results could be obtained. In the high concentration period, the hotspot concentration of the Getis-Ord Gi* method increased, but in Local Moran's I, the HH region, the high concentration cluster, showed a decreasing trend. Hotspots of the Getis-Ord Gi* technique were prominent in the Pyeongtaek-Hwaseong and Yeoju-Icheon regions, and the HH cluster of Local Moran's I was located in the southwest, and the LL cluster was located in the northeast. As in the case of the metropolitan area, in the results of Seoul, there was a phenomenon of division between the northeast and southwest regions. The PM2.5 concentration showed a high correlation with the elevation, vegetation greenness and the industrial area ratio. During the high concentration period, the relation with vegetation greenness increased, and the elevation and industrial area ratio increased in the case of the annual average. This suggests that the function of vegetation can be maximized at a high concentration period, and the influence of topography and industrial areas is large on average. This characteristic was also confirmed in the basic statistics for each major cluster. The spatial clustering characteristics of PM2.5 can be considered in the national land and environmental plan at the metropolitan level. In particular, it will be effective to utilize the clustering characteristics based on the annual average concentration, which contributes to domestic emissions.

A Study on the Selection of Variogram Using Spatial Correlation

  • Shin, Key-Il;Back, Ki-Jung;Park, Jin-Mo
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제10권3호
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    • pp.835-844
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    • 2003
  • A difficulty in spatial data analysis is to choose a suitable theoretical variogram. Generally mean squares error(MSE) is used as a criterion of selection. However researchers encounter the case that the values of MSE are almost the same whereas the estimates of parameters are different. In this case, the selection criterion based on MSE should take into account the parameter estimates. In this paper we study on the method of selecting a variogram using spatial correlation.