• 제목/요약/키워드: Spatial autocorrelation analysis

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GIS 및 공간통계를 활용한 낙동강 유역 수생태계의 건강성 평가 (Health Assessment of the Nakdong River Basin Aquatic Ecosystems Utilizing GIS and Spatial Statistics)

  • 조명희;심준석;이재안;장성현
    • 한국지리정보학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.174-189
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    • 2015
  • 본 연구는 낙동강 유역의 수생태계 건강성 조사지점에서 생물 및 서식환경, 수질에 대한 건강성을 조사 및 평가한 결과자료를 이용하여 공간정보로 재구축하고 공간분석기법을 활용하여 낙동강 유역의 수생태계 보전 및 복원 정책의 합리적인 의사결정을 지원하고 효율적인 관리방안을 제시하는데 목적이 있다. 낙동강 유역의 수생태계 건강성을 분석하기 위하여 250개 조사구간의 수생태계 건강성 조사 및 평가 결과자료를 각 지점별 위치정보를 기반으로 점형 자료로 구축하였다. 그리고 공간적인 분석기법의 적용을 위해 면형 자료로 재구축 할 필요성이 있으며, 이를 위해 Kriging 보간법(ArcGIS 10.1, Geostatistical Analysis)을 활용하여 공간적 영향력 및 트랜드를 분석하였고 면형 자료로 재구축 하였다. 이를 바탕으로 낙동강 유역 건강성의 공간분포 특성을 분석하기 위해 Hotspot(Getis-Ord Gi, $G^*_i$)과 LISA(Local Indicator of Spatial Association), 표준편차타원체(Standard deviational ellipse) 분석을 활용하였다. Hotspot 분석 결과 생물지수(TDI, BMI, FAI)의 Hotspot 유역은 안동댐 상류, 왕피천, 임하댐 유역으로 생물지수의 건강성 등급이 양호한 것으로 분석되었으며, Coldspot 유역은 낙동강 남해, 낙동강 하구, 수영강 등의 유역으로 나타났다. LISA 분석 결과 이례지역은 가화천, 합천댐 상류, 영강 상류 유역으로 분석되었으며 이 지역은 생물 건강성 지수가 높은 유역이지만 주변 유역의 건강성이 낮아 수생태계 건강성에 대한 관리가 필요한 유역으로 분석되었다. 이화학적 요인(BOD)의 Hotspot 유역은 낙동강하류 유역과 수영강, 회야강, 낙동강남해 유역으로 나타났으며, Coldspot 유역은 안동댐, 임하댐, 영강 등 낙동강 지류의 상류 유역으로 분석되었다. 서식 및 수변환경(HRI)요인의 Hotspot과 LISA 분석결과 요인별 Hotspot과 Coldspot이 다르게 분석되었으나 일반적으로 낙동강 상류, 안동댐, 임하댐, 합천댐 유역 등 낙동강 본류와 지류의 상류 유역 서식 및 수변환경 건강성이 좋은 것으로 분석되었다. 서식 및 수변환경 요인이 Coldspot으로 나타난 유역들은 생물지수와 이화학적 요인의 건강성 지수도 낮게 나타나 서식 및 수변환경의 관리가 필요한 유역으로 판단할 수 있다. 표준편차타원체로 분석한 시계열 분석결과 생물과 서식 및 수변환경에 의한 수생태계 건강성이 좋은 지역이 점점 북쪽으로 이동하는 경향을 나타내고 있으며 BOD 결과는 조사년도에 따라 방향과 집중도가 각각 다르게 나타나는 것으로 분석되었다. 이러한 수생태계 건강성 분석 결과는 조사지점별 건강성 관리정보뿐만 아니라 향후 공간정보 기술기반 수환경 연구와 실무연구진을 위한 집수구역 단위 수생태계를 관리할 수 있는 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

줄댕강나무 (Abelia tyaihyoni) 집단의 유전다양성 및 공간구조 (Genetic Diversity and Spatial Structure in Populations of Abelia tyaihyoni)

  • 정지희;김규식;이철호;김진수
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권6호
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    • pp.667-675
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    • 2007
  • I-SSR 표지자를 이용하여 영월지역의 줄댕강나무 2개 집단의 유전적 다양성과 공간구조가 조사되었다. 줄댕강나무는 분포가 제한되어있고 집단크기가 작음에도 불구하고 개체 수준에서 추정된 유전변이는 다른 관목류와 유사한 수준으로 판단되었다.(S.I.=0.336, h=0.217). Genet 수준에서 조사된 유전다양성 역시 개체 수준의 값과 큰 차이가 없었다(S.l.=0.339, h=0.219). 전체 유전변이의 약 18.7%가 집단 간 차이로 나타나, 다른 관목류에 비해 다소 높거나 비슷한 수준이었다. $N_G/N$ 값과 Simpson's index로 추정된 유전자형 다양성 역시 다른 관목류에 비해 높았다($N_G/N=0.729$. $D_G=0.988$). 한 genet의 최대직경은 5.5 m로 비교적 작게 나타났다. 높은 수준의 유전자 및 유전자형 다양성과 genet의 작은 직경 크기는, 무성번식이 줄댕강나무 집단의 유전적 구성에 차지하는 비중이 그렇게 크지 않음을 보여주었다. 개체 및 genet 수준에서 큰 차이 없이, 약 12-18 m 거리 내에 분포하는 개체 간에 자기상관성이 인정되었다. 줄댕강나무 집단의 현지외 보전을 위한 표본 추출 시, 연속 분포하는 집단에서는 최소 18m 이상의 간격을 두는 것이 좋고, 소규모 단편으로 분리되어 분포하는 경우 최대한 많은 단편으로부터 표본을 채취하는 것이 효율적일 것으로 판단되었다.

한국 금정산에 븐포하고 있는 얼레지의 공간적 분포 양상과 집단 구조 (Spatial Distribution Pattern of Patches of Erythronium japonicum at Mt. Geumjeong in Korea)

  • 허만규
    • 생명과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.227-233
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    • 2023
  • 본 연구의 목적은 한국의 금정산 얼레지(Erythronium japonicum) 집단의 지리적 분포에 따른 공간적 분석을 기술한 것이다. 얼레지의 공간적 양상은 Neatest Neighbor Rule, 분산 척도에 의한 다양한 플롯 크기에 따른 집단 응집, 그리고 공간적 상관관계로 분석하였다. 교란된 프롯은 5 m × 5 m 내에서 응집되었다. 얼레지의 대부분 자연 플롯은 산림 군락에서 일정하게 분포되어 있었다. 얼레지의 이웃 패치는 평균 약 7.5 m 에서 10 m 사이에서 이격되어 있었다. 얼레지 자연집단이 인간의 활동으로 교란되었다면 7.5 m~10 m 거리보다 짧은 크기에서 발생한다. 패치 지표(patchiness index, PAI)에 근거한 모리시타 지표(Morisita index, IM)는 금정산 서쪽 사면은 2.5 m × 5 m 플롯이었고 남쪽사면은 5 m × 5 m 이내에 나타났다. 금정산의 서쪽에서 패치 크기가 2.5 m × 5 m 방형구일 때 클러스터는 식물이 가진 종의 특성과 환경적 요인에 의해 결정되었다. 금정산 얼레지 집단은 Moran's I 값의 비교에서 로지스트 회귀로 분석었고, 거리에 의한 격리가 각 개체의 분산에 높은 유의성을 가지고 설명되었다.

지구통계학적 시뮬레이션을 이용한 수륙경계선 기반 간석지 DEM의 오차 분석 및 확률론적 침수 취약성 추정 (Error Analysis of Waterline-based DEM in Tidal Flats and Probabilistic Flood Vulnerability Assessment using Geostatistical Simulation)

  • 김예슬;박노욱;장동호;유희영
    • 한국지형학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.85-99
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    • 2013
  • 이 연구의 목적은 다중 시기 원격탐사 자료로부터 추출한 수륙경계선을 이용하여 제작된 간석지 수치표고모델(DEM)에 포함된 오차의 공간 분포 분석 및 침수 취약성 추정에 있다. 오차의 전역적인 통계값만을 제시했던 기존 연구와 달리, 이 연구에서는 지구통계학적 시뮬레이션을 이용하여 확률론적 관점에서 오차의 공간 분포를 정량적으로 해석하였다. 바람아래 간석지를 대상으로 2010년대 다중 시기 Landsat 자료로부터 추출된 수륙경계선과 보정 조위값을 이용하여 초기 DEM을 생성하였다. 현장 고도 측정 자료와 비교하였을 때, 생성된 DEM은 대체로 실제 고도를 저추정하는 것으로 나타났으며, 지역적인 차이가 나타났다. 이후 오차의 공간 자기상관성 정보를 기반으로 순차적 가우시안 시뮬레이션을 적용하여 다량의 대안적 오차 공간 분포도를 작성하였다. 이 오차 공간 분포도를 이용하여 오차가 보정된 대안적 DEM을 생성한 후에, IPCC SERS 해수면 상승 시나리오에 따른 침수 취약성의 확률 분포도를 제작하였다. 지구통계학적 시뮬레이션 기반 오차분석 방법론은 오차 추정의 불확실성 및 오차 전파 문제를 확률론적으로 표현할 수 있다. 따라서 이 연구에서 적용한 오차 분석 방법론은 수륙경계선 기반 간석지 DEM의 오차 추정뿐만 아니라, 다양한 분야의 주제도에 포함된 오차의 확률론적 평가에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

COVID-19 사회적 거리두기가 도시공간이용에 미치는 영향 (Impacts of Social Distancing for COVID-19 on Urban Space Use in Seoul)

  • 박홍일;이상경
    • 한국측량학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.457-467
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    • 2021
  • 이 연구에서는 COVID-19 확산에 따른 정부의 사회적 거리두기 조치가 도시민들의 공간이용행태에 미친 영향을 서울시 생활인구 자료를 이용하여 분석한다. 생활인구는 서울시와 KT가 공공빅데이터와 LTE시그널 데이터를 이용하여 추계한 특정시점, 특징지역에 존재하는 모든 인구이다. 커널밀도추정과 공간자기상관을 이용하여 COVID-19 유행 전후인 2019년과 2020년의 주중 주간생활인구를 분석한 결과, 2019년과 2020년의 생활인구분포는 전반적으로 유사한 패턴을 보였다. 이는 정부의 사회적 거리두기 조치가 COVID-19 확산을 통제하면서도 어느 정도 정상적인 활동을 가능하게 했다는 것을 의미한다. 그러나 2020년과 2019년의 차감생활인구에 대한 분석 결과는 미시적 차원에서 다른 결과를 보여주고 있다. 상업시설과 업무시설이 밀집한 지역에서는 주간생활인구가 감소하였으며 주거지역에서는 증가한 것으로 나타났다. 이는 COVID-19 사회적 거리두기 조치가 공간적으로 균등하지 않은 영향을 발생시켰다는 것을 의미한다. 공간회귀분석을 통해 지역, 토지이용, 경제, 교육, 접근성 특성의 생활인구 변화 영향을 분석한 결과, 상업과 업무시설 밀도가 높을수록, 규제를 받는 업종들과 비대면 수업을 하는 학교와 대학교가 많을수록 주간생활인구가 더 감소한 것으로 나타났다. 반면, 재택근무와 야외활동 증가로 주택과 공원이 많을수록 주간생활인구가 더 증가한 것으로 나타났다.

공간연관성 지표를 이용한 낙동강 유역의 가뭄 핫스팟 지역 분석 (Analysis of Drought Hotspot Areas Using Local Indicators of Spatial Association in the Nakdong River Basin)

  • 손호준;변성호;박경운;김지은;김태웅
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권2호
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    • pp.175-185
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    • 2023
  • 기후변화로 인해 가뭄의 위험도가 증가함에 따라, 전 세계적으로 가뭄의 피해 최소화를 위한 가뭄 대응 연구가 진행 중이다. 특히, 최근에는 가뭄의 지역적 패턴을 복합적으로 분석하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 여전히 대하천 유역에서 가뭄 위험지역을 정량적으로 파악하는 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 표준강수지수(SPI)와 수정표준강수지수(M_SPI)를 산정하고, RCP4.5 및 RCP8.5 기후변화 시나리오에 대한 공간자기상관분석을 수행하여 가뭄 핫스팟 지역을 분석했다. SPI는 연구 지역 내의 분석단위별로 매개변수를 추정하여 지수를 산정하지만, M_SPI는 연구 지역 전체에 대한 매개변수를 추정하여 지수를 산정하기 때문에, 대상 지역 내의 전체적인 관점에서 기상학적 가뭄 판단에 더 합리적이다. 연구 결과, M_SPI를 사용했을 경우, 장기가뭄이 단기가뭄보다 명확히 큰 가뭄 핫스팟 지역을 나타냈다. 또한 가뭄 핫스팟 지역은 시간이 지남에 따라 낙동강 유역의 중심에서 섬진강 유역의 방향으로 이동하는데, RCP 4.5 시나리오는 단기/장기 가뭄의 이동패턴이, RCP 8.5 시나리오에서는 장기가뭄의 이동패턴이 뚜렷하였다.

LEED Certification and Its Effectiveness on Urban Heat Island Effect

  • Kim, Hwan-Yong;Gu, Dong-Hwan
    • 한국BIM학회 논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.30-36
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    • 2015
  • The Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) has provided abundant resources and guidelines for a new project to become a sustainable anchor in the neighborhood. Paired with a range of checklist, LEED has strong influence on the standards for a sustainable building, and it also has played an iconic role in energy-efficient architecture. However, it is still unclear as to whether or not an LEED certified building enhances environmental benefits to its surroundings. If an LEED certification promises a baseline for an eco-friendly building, then a group of these structures should ensure significant environmental benefits to the society. This is the main question of this study, and the authors answer this hypothesis by examining the relationship of LEED certificates and their influence on outdoor temperature, especially in terms of urban heat island effect. The goal of this paper is to analyze the influence of the LEED certification on urban temperature as an indicator of sustainable architecture's regional interactions. If an LEED certificate is regarded as a strong contributor to a sustainable built environment, then a group of these certificates should result in greater benefits to society. To this extent, the authors question if there is any possible relationship between a large concentration of LEED certified sites and the temperature of their surroundings. To properly assess the research direction, Global Moran's I analysis, Local Moran's I analysis, and Hot Spot analysis are implemented to find the clustered areas of LEED certified buildings. For examining relationships between clustered area and its temperature, correlation efficients are calculated.

서대구역 개발이 주변 아파트 시장에 미치는 영향 분석: 교육환경이 미치는 영향을 중심으로 (Effects of Seodaegu Station Development on the Surrounding Apartment Market: Focus on the Effects of Educational Environment)

  • 박현택;김진엽
    • 토지주택연구
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    • 제15권2호
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    • pp.89-106
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    • 2024
  • 아파트는 주택 종류별 구성비에서 64%를 차지하며 주택 종류 중 가장 높은 비중을 차지하고 있다. 또한, 이는 매년 비중이 증가하고 있다. 이러한 추세 속에 아파트 가격은 국가 경제와 국민생계에 큰 영향력을 미칠 가능성이 크다. 본 연구는 최근에 개통된 서대구역 개발이 주변 아파트 시장에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 특히, 교육환경이 미치는 영향을 중심으로 연구를 진행하였다. 이를 위해, 국토교통부 실거래가 데이터와 헤도닉 가격모형, 공간 회귀분석을 사용하여 실증 분석한다. 연구 결과, 첫째, 서대구역의 개발은 아파트 가격에 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 서대구역으로부터 거리가 가까울수록 아파트 가격에 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 서대구역 교육환경의 발달은 아파트 가격에 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구는 향후 지방에 개발되는 광역교통시설 개발사업 공적관리 및 아파트 가격 동향 예측을 위한 기초자료로 활용되고자 한다.

공유 전동킥보드 이용 예측력에 대한 모형 및 영향요인에 관한 연구 (A Study on the Inter-Model Comparison and Influencing Factors on the Use Predictive Power of Shared E-scooter)

  • 김대원;이동민
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.29-47
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    • 2024
  • 공유 전동킥보드 실적자료를 기반으로 공유 전동킥보드 이용에 유의미한 영향을 미치는 요인을 도출한 연구는 국내외 다수 존재하나, 이용 예측력을 활용하여 모형을 비교 분석하고 타지역에 대한 적용을 통해 최적의 예측모형을 구축한 연구는 아직 많이 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 국내의 공유 전동킥보드 실적자료를 활용하여 광진구 및 강남구 지역에 대한 세부적인 공유 전동킥보드 이용 영향요인 및 영향권을 명확히 정립함으로써 이용 예측력을 높이고, 공간적 자기상관성 검증을 통해 지역적 특성을 반영한 최적의 모형으로 지리가중 회귀모형을 도출하였다. 본 결과를 바탕으로 지역적 차이에 따라 발생하는 구축 모형의 방향성을 제시하고, 실제 이용량과 모형 예측량의 차이에 따른 이용자 관점에서의 주요 시사점을 도출하였다.

Expansion of an invasive species, Ailanthus altissima, at a regional scale in Japan

  • Chuman, Misaki;Kurokochi, Hiroyuki;Saito, Yoko;Ide, Yuji
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제38권1호
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    • pp.47-56
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    • 2015
  • Ailanthus altissima, which is recognized as an invasive tree in the Western world, has been widely observed in Japan. To investigate how A. altissima expanded within-population and to new populations within a region, 446 A. altissima trees were sampled from three separate sites (A, B, and C) including 35 distantly positioned patches, with three chloroplast DNA markers and nine nuclear microsatellite markers. We detected 2, 2, and 3 chloroplast haplotypes in sites A, B, and C, respectively. In addition, 271, 40, and 41 nuclear genotypes were detected in sites A, B, and C, respectively. The clonal richness value was 0.85, 0.78, and 0.53 in sites A, B, and C, respectively. Most trees with the same genotypes were distributed in the same patch, indicating that range expansion by asexual reproduction was limited to a maximum of 45 meters. According to autocorrelation analysis, the extent of nonrandom spatial genetic structure was approximately 0-2 km in sites A and C. KINGROUP analyses showed that 812, 74, and 111 nuclear genotype pairs were detected to have kinship in sites A, B, and C, respectively. Most nuclear genotype pairs were detected within the same patches or sites. These results indicate that the number of A. altissima trees gradually increased from seeds, some of which were produced by trees within sites, meaning that this species could regenerate naturally. This shows the need for the future management of A. altissima as an invasive species in Japan.