• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제28권1호
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• pp.11-20
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• 2017

시간의 변화뿐만 아니라 공간 위치의 변화를 함께 고려한 자료를 공간 시계열 자료라고 한다. 공간 시계열 자기회귀 이동평균 모형과 공간 시계열 중선형 모형에 대해 소개하고 각각의 Kalman Filter 방법에 의한 모수 추정의 과정을 거쳐 최종 선택된 모형의 예측력을 비교하였다. 또한 공간 시계열 자료의 모형에 포함되는 가중행렬에 대하여 기존의 방법인 동일한 가중치와 더불어 거리에 비례한 가중치와 인구수에 비례한 가중치를 제안하였다. 실증분석을 위해 한국질병관리본부에서 수집한 유행성 이하 선염 자료를 활용하여 가중치를 달리한 공간 시계열 모형을 적합시키고 예측하였다. 예측 오차 제곱합을 활용하여 어느 모형이 가장 효과적인 모형인지 판정하였다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제28권1호
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• pp.29-37
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• 2017

산림경영 계획을 위한 필요한 산림재적을 보다 효율적으로 추정하기 위해서 다양한 연구가 요구되어져 왔는데, 이러한 산림구조에 관한 연구는 주로 현장조사와 위성영상을 이용하여 이루어진다. 현장조사를 통한 연구는 비교적 정확하나 시간과 비용이 많이 들 뿐 아니라 접근의 용이성이 떨어지는 지역이 있기 때문에, 넓은 지역의 조사가 어렵다는 단점이 있다. 최근에는 항공기에서 발사된 레이저 펄스가 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 대상의 3차원 좌표를 얻는 LiDAR (Light Detection and Ranging) 기술을 활용하여 획득한 정밀한 수치형자료를 이용한 산림의 구조에 관한 연구가 이루어지고 있다. 일반적으로 산림재적을 추정하기 위해서 LiDAR자료를 이용한 수고자료와 산림 재적에 대한 회귀모형의 중요성이 점차 높아지는데, 국내의 경우 수목의 종류와 그 분포가 다르기 때문에 회귀모형만으로 재적을 추정하는 데 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 산림의 수고와 흉고직경을 측정하여 재적값을 추정하고 산림의 공간효과를 고려한 계층적 베이지안 분석을 통해 관측되지 않은 전체 산림재적에 대한 추정을 하고자 한다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제27권5호
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• pp.1155-1168
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• 2016

기상 자료의 경우 한 지역의 기후가 인접지역의 기후와 비슷한 양상을 띄고 각 지역의 확률 밀도 함수 (probability density function)가 잘 알려진 확률 모형을 따르지 않는다는 것이 알려져 있다. 본 논문에서는 이러한 특성을 고려하여 이상 기후 현상이 뚜렷히 나타나는 여름철 평균 극한 기온(extreme temperature)의 확률 밀도 함수를 추정하고자 한다. 이를 위하여 공간적 상관관계 (spatial correlation)를 고려하는 비모수 베이지안 (nonparametric Bayesian) 모형인 조건부 자기회귀 종추출 혼합모형 (mixtures of conditional autoregression species sampling model)을 이용하였다. 자료는 이스트앵글리아 대학교 (University of East Anglia)에서 제공하는 전 지구의 최대 기온과 최소 기온자료 중 우리나라에 해당하는 지역의 자료를 사용하였다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제27권5호
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• pp.1119-1131
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• 2016

Neyman-Scott 구형펄스모형 (Neyman-Scott rectangular pulses model; NSRPM)은 강우의 발생, 강우세포의 강우강도 그리고 지속시간으로 표현되는 점과정에 기초한 강우생성 모형으로, 기존의 구형펄스모형 (rectangular pulse model)과 비교해서 강우사상의 군집특성을 잘 반영하기 때문에 여러 연구에서 많이 사용되는 모형이다. 하지만 NSRPM의 매개변수를 추정하는데 있어서 모멘트를 이용한 여러가지 최적화 기법들은 그 계산이 복잡하고 또한 목적함수의 구성에 따라 추정값의 변동도 크게 나타난다. 이를 보완하기 위해서, 최근 누적강수량에 대한 근사적인 우도함수 (approximated likelihood function)와 이를 통해 NSRPM의 매개변수를 추정하는 방법이 소개되었다. 본 논문에선 이 근사적 우도함수를 바탕으로 계층적 베이지안 모형을 이용하여 NSRPM에 공간구조를 표현하고 이를 통해 강우생성 모형의 공간적 특성을 알아보고자 한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.57-62
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• 2014

본 논문에서는 빅 데이터를 이용하여 범죄 발생 패턴을 분석하는 알고리즘을 제안하고 구현했다. 제안된 알고리즘은 대검찰청에서 수집하여 공개한 범죄관련 빅 데이터를 사용하며, 표준편차 타원체 및 공간밀도 분석과 같은 공간통계분석을 통해 서울시의 2011-2013년 범죄발생 패턴을 분석했다. 범죄 발생 빈도수를 이용하여 범죄발생지역, 시간, 요일, 장소의 위험지수를 구했고, 범죄 패턴 분석 알고리즘을 통해 범죄 발생 확률을 구했다. 이를 통해 공간통계분석을 했다. 제안된 알고리즘의 구현 결과, 서울시의 각 구별로 범죄발생 패턴이 다르다는 것을 파악할 수 있었고, 다양한 범죄발생 패턴을 분석하고 범죄발생확률을 위험지수를 통해 수치화하여 위험도를 정량적으로 산출할 수 있었다.

• Spatial Information Research
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• 제20권4호
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• pp.1-16
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• 2012

도시열섬 현상은 도심지의 가장 큰 환경문제로 대두되고 있으며, 이는 온도상승, 대기오염, 에너지 수요에 영향을 준다. 이러한 열섬현상에 대하여 많은 건물과 복잡한 공간적/입체적 패턴을 가진 지역의 경우에는 3차원 분석이 전적으로 수행되어야 한다. 본 연구는 2차원자료와 3차원 공간자료를 이용하여 도시열섬 인자를 파악함에 있다. 또한 공간 통계기법을 이용하여 열섬인자들의 공간적 영향력을 추출한다. 따라서, 도시온도의 예측, 3차원 모델의 생성, 도시인자의 추출, 일반회귀모형과 공간회귀모형의 구축을 통하여 본 연구를 수행한다. 결과적으로 3차원 도시인자와 인접한 공간영향력들이 도시열섬 현상에 미치는 효과는 크다는 것을 확인할 수 있다. 이를 바탕으로 도시온도 저감을 위한 정책수립에 방향을 효과적으로 제시할 수 있을 것이다.

• Spatial Information Research
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• 제11권2호
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• pp.171-184
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• 2003

최근 마케팅이나 기업전략 수립분야에서 비지니스 GIS를 적용하기 위한 다양한 응용시스템이 개발되고 있다. 이 중 대부분이 의사결정지원을 위한 정보로서 지리공간상에서의 상권이라고 하는 특정 범위에 대한 통계정보의 산출을 요구한다. 기존에 상권범위의 정의는 대부분 개별점포에 대해 경험치를 적용하여 이루어져 왔으며, 특정업종이나 소비자 상권과 같은 일반적인 의미의 상권을 정의하는 객관적인 방법이 제시되지 않았다. 본 연구에서는 비지니스 GIS 분야에 축적된 점사상 정보에 공간 데이터마이닝 기법을 적용하여 상권의 범위를 추출할 때, 기법 간의 장단점을 비교분석하고, 상권추출의 타당성을 검증하고자 하였다. 본 연구의 결과 점사상으로 사용된 카드사 가맹점 데이터와 소매체인 회원의 정보를 이용하여 상권의 추출이 가능하며, DENCLUE(DENsity-based CLUstEring) 기법이 적합한 공간 데이터마이닝 기법임을 알 수 있었다.

• Spatial Information Research
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• 제14권1호
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• pp.163-176
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• 2006

지역분석 기법에서 지리사상의 공간적인 특성을 가장 잘 반영하는 개념 중 하나인 공간연관성은 "모든 것은 다른 모든 것과 연관되어 있지만, 가까운 것은 먼 것보다 더욱 관련이 있다"고 하는 Tobler의 법칙과 그 맥을 같이 한다. 이 연구는 공간통계와 지리적시각화를 결합하여 공간연관성의 시계열 패턴을 탐색적으로 분석하는 지리정보시스템을 개발하는 것을 목적으로 하며, 전역적 및 국지적 공간연관성 분석을 통한 공간현상의 클러스터 탐지나 공간연관성의 시계열 탐색을 통한 사회경제적 변화의 모니터링은 공간정책 투입의 의사결정을 지원하는 수단으로 기능할 수 있다. 전역적 및 국지적 공간연관성을 측정하는 데 반드시 필요한 근린가중치행렬은 행정구역 폴리곤의 기하 및 거리에 기반한 유연한 가중치모형을 구현하여 사용하였으며, 기존의 지리적시각화 기법을 응용 및 개선한 시계열 평행좌표플롯, 시계열 애니메이션지도, 3D 시계열 모란산포도 등을 통해 공간연관성의 시계열 패턴을 효과적으로 표현하였다. 실제 공간현상에 대한 적용 및 평가를 위하여 1995년부터 2004년까지 10년간의 전국 시군구단위 지가변동률 자료를 이용하여 공간연관성의 시계열적 특성을 분석함으로써 시스템의 유용성을 확인하였다.

• 대한지리학회지
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• 제39권2호
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• pp.212-228
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• 2004

본 연구는 지역간 소득분포의 수렴/발산의 주요 측면인 베타-수렴을 공간자료분석에 의거하여 비판적으로 검토하고 있다. 베타-수렴에 대한 통상적인 접근법은 두 가지 측면에서 문제점을 갖고 있다. 첫째, 회귀분석 결과 도출되는 잔차의 공간적 자기상관을 고려하지 못한다. 둘째, 베타-수렴의 국지적 변이, 즉 공간적 이질성을 탐색할 어떠한 절차도 제공하지 못한다. 이러한 비판적 검토를 바탕으로, 다양한 공간자료분석 기법들, 즉, 공간적 자기회기 모델(spatial autoregressive models), 이변량 국지통지(bivariate local statistics)를 이용한 탐색적 공간자료분석(ESDA: exploratory spatial data analysis) 기법, 그리고 지리적 가중회귀분석(GWR: geographically weighted regression)을 사용하여 1969-1999년 간의 미국 노동시장지역에 대한 소득 자료를 분석하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, OSL모델을 적용한 결과 베타-수렴은 단지 부분적으로만 드러났고, 베타-수렴 계수도 시기별로 상당한 편차를 보였다. 둘째, 공간적 자기회기 모델의 분석 결과 OLS에 의해 유의한 것으로 나타난 베타-수렴 계수가 99% 신뢰수준에서 유의하지 않은 것으로 드러났다. 셋째, 탐색적 공간자료분석과 지리적 가중회귀분석의 결과는 베타-수렴의 경향에 상당한 정도의 공간적 이질성이 존재한다는 점을 보여주고 있다. 또한 이 공간적 이질성의 양상이 시기별로도 다양하게 드러남이 관찰되었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권4호
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• pp.42-54
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• 2012

본 연구에서는 원도심의 노후화로 인해 도심 활력이 저하되고 있는 부산시 도심부를 대상으로 도심의 경계를 확인하기 위하여 공간통계학적 접근이 시도되었다. 이 과정에서 도심경계설정에 적합한 Getis-Ord $G_i^*$ 방법론과 Inverse Distance Weight(IDW)와 Fixed Distance Band(FDB) 두 가지 공간적 연관성 방법을 적용하여 도심경계를 설정하였다. 공간통계학적 방법을 이용해 도출된 도심경계 결과는 유용성과 신뢰성 확인을 위하여 선행연구의 방법과 비교 검증하였다. 검증결과 IDW 방법론의 결과는 상업 업무용 토지이용비율이 40% 이상인 선행연구의 결과와는 일치하였고, FDB 방법론의 결과는 주상혼합지역 혹은 주공혼합지역의 성격을 가지는 점이지대의 특성을 반영할 수 있었다. 특히, 본 연구에서 적용한 특성화 지수를 이용한 결과 FDB 방법론을 적용한 도심경계에서 주 상복합용 토지이용이 매우 특화되는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시한 방법은 향후 도시공간구조의 이해와 효율적인 도시의 관리에 도움을 줄 것으로 판단된다.