• 제목/요약/키워드: spatio-temporal models

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Discussion on Spatio-temporal Modeling

  • Tingting, Mao;Yu, Liu;Baojia, Lin;Lun, Wu
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.178-181
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    • 2003
  • The temporal GIS data modeling methods are discussed in this paper. At first, two conceptual models of spatio-temporal data are introduced, and then some typical STDMs based on these two models are summed up and compared. After that, the spatio-temporal changes are analyzed thoroughly, and then how to model spatio -temporal data from different aspects is discussed. At last, several issues that need further research are pointed out.

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시.공간분석을 위한 GIS기법의 시간 지도 구현에 관한 연구 - 안양시틀 사례로 - (A Study on Temporal Map for Spatio-temporal Analysis)

  • 오충원
    • 대한지리학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.191-202
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    • 2002
  • 지리 사상과 인간의 활동은 공간적 차원(spatiality)과 시간적 차원(temporality)으로 구분되는데, 공간에서의 지리 사상과 인간 활동의 변화는 시간의 흐름 속에 기록된다. 이를 체계적으로 연구하기 위해서는 공간적 특성과 시간적 특성을 통합적으로 분석하고 표현할 수 있는 방법이 필요하다 이 연구에서는 지가 변동과 같은 지리적 현상의 시 .공간적 차원을 통합적으로 분석할 수 있도록 GIS 기법을 이용하여 시간 지도를 구현하는 것을 목적으로 하여, 안양시의 지가 변동 분석을 사례로 모델을 설계하고 구현하며 지가의 시 .공간적인 통합 분석을 시도하였다. 이를 위하여 이 연구에서는 문헌 연구를 통하여 지가 변동 분석과 Temporal GIS의 연계 가능성에 대해 탐색하였고, 실험적 차원에서 구체적인 지역을 대상으로 시.공간적으로 통합 분석이 가능한 지가 변동 분석 모델을 설계하고 구현하였다. 토지는 공간 자료, 속성 자료, 시간 자료의 변화가 지속적이기 때문에 시간 지도의 필요성이 매우 높은 분야이다. 본 연구에서 구현한 시간 지도를 통해 지가 정보를 비롯한 다양한 지리 사상의 시간 자료. 속성 자료. 공간 자료의 변화과정을 통합적으로 분석할 수 있다.

작물 모니터링을 위한 다중 센서 고해상도 위성영상의 시공간 융합 모델의 평가: Sentinel-2 및 RapidEye 영상 융합 실험 (Evaluation of Spatio-temporal Fusion Models of Multi-sensor High-resolution Satellite Images for Crop Monitoring: An Experiment on the Fusion of Sentinel-2 and RapidEye Images)

  • 박소연;김예슬;나상일;박노욱
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권5_1호
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    • pp.807-821
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    • 2020
  • 이 연구에서는 작물 모니터링을 위한 시계열 고해상도 영상 구축을 위해 기존 중저해상도 위성영상의 융합을 위해 개발된 대표적인 시공간 융합 모델의 적용성을 평가하였다. 특히 시공간 융합 모델의 원리를 고려하여 입력 영상 pair의 특성 차이에 따른 모델의 예측 성능을 비교하였다. 농경지에서 획득된 시계열 Sentinel-2 영상과 RapidEye 영상의 시공간 융합 실험을 통해 시공간 융합 모델의 예측 성능을 평가하였다. 시공간 융합 모델로는 Spatial and Temporal Adaptive Reflectance Fusion Model(STARFM), SParse-representation-based SpatioTemporal reflectance Fusion Model(SPSTFM)과 Flexible Spatiotemporal DAta Fusion(FSDAF) 모델을 적용하였다. 실험 결과, 세 시공간 융합 모델은 예측 오차와 공간 유사도 측면에서 서로 다른 예측 결과를 생성하였다. 그러나 모델 종류와 관계없이, 예측 시기와 영상 pair가 획득된 시기 사이의 시간 차이보다는 예측 시기의 저해상도 영상과 영상 pair의 상관성이 예측 능력 향상에 더 중요한 것으로 나타났다. 또한 작물 모니터링을 위해서는 오차 전파 문제를 완화할 수 있는 식생지수를 시공간 융합의 입력 자료로 사용해야 함을 확인하였다. 이러한 실험 결과는 작물 모니터링을 위한 시공간 융합에서 최적의 영상 pair 및 입력 자료 유형의 선택과 개선된 모델 개발의 기초정보로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

식생 모니터링을 위한 다중 위성영상의 시공간 융합 모델 비교 (Comparison of Spatio-temporal Fusion Models of Multiple Satellite Images for Vegetation Monitoring)

  • 김예슬;박노욱
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제35권6_3호
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    • pp.1209-1219
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    • 2019
  • 지속적인 식생 모니터링을 위해서는 다중 위성자료의 시간 및 공간해상도의 상호 보완적 특성을 융합한 높은 시공간해상도에서의 식생지수 생성이 필요하다. 이 연구에서는 식생 모니터링에서 다중 위성자료의 시공간 융합 모델에 따른 시계열 변화 정보의 예측 정확도를 정성적, 정량적으로 분석하였다. 융합 모델로는 식생 모니터링 연구에 많이 적용되었던 Spatial and Temporal Adaptive Reflectance Fusion Model(STARFM)과 Enhanced Spatial and Temporal Adaptive Reflectance Fusion Model(ESTARFM)을 비교하였다. 예측 정확도의 정량적 평가를 위해 시간해상도가 높은 MODIS 자료를 이용해 모의자료를 생성하고, 이를 입력자료로 사용하였다. 실험 결과, ESTARFM에서 시계열 변화 정보에 대한 예측 정확성이 STARFM보다 높은 것으로 나타났다. 그러나 예측시기와 다중 위성자료의 동시 획득시기의 차이가 커질수록 STARFM과 ESTARFM 모두 예측 정확성이 저하되었다. 이러한 결과는 예측 정확성을 향상시키기 위해서는 예측시기와 가까운 시기의 다중 위성자료를 이용해야 함을 의미한다. 광학영상의 제한적 이용을 고려한다면, 식생 모니터링을 위해 이 연구의 제안점을 반영한 개선된 시공간 융합 모델 개발이 필요하다.

Forecasting COVID-19 confirmed cases in South Korea using Spatio-Temporal Graph Neural Networks

  • Ngoc, Kien Mai;Lee, Minho
    • International Journal of Contents
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    • 제17권3호
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    • pp.1-14
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    • 2021
  • Since the outbreak of the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic, a lot of efforts have been made in the field of data science to help combat against this disease. Among them, forecasting the number of cases of infection is a crucial problem to predict the development of the pandemic. Many deep learning-based models can be applied to solve this type of time series problem. In this research, we would like to take a step forward to incorporate spatial data (geography) with time series data to forecast the cases of region-level infection simultaneously. Specifically, we model a single spatio-temporal graph, in which nodes represent the geographic regions, spatial edges represent the distance between each pair of regions, and temporal edges indicate the node features through time. We evaluate this approach in COVID-19 in a Korean dataset, and we show a decrease of approximately 10% in both RMSE and MAE, and a significant boost to the training speed compared to the baseline models. Moreover, the training efficiency allows this approach to be extended for a large-scale spatio-temporal dataset.

TPR-tree의 성능 예측을 위한 비용 모델 (A Cost Model for the Performance Prediction of the TPR-tree)

  • 최용진;정진완
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제31권3호
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    • pp.252-260
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    • 2004
  • 최근에 움직이는 객체의 미래 위치를 위한 TPR-tree가 제안되었으며, TPR-tree를 이용한 많은 연구들이 제안되었다. 그러나, TPR-tree가 시공간 데이타베이스에서 널리 사용됨에도 불구하고, TPR-tree를 위한 비용 모델은 제안되지 않았다. R-tree와 같은 공간 색인을 위한 비용 모델들은 움직이는 객체들의 미래 위치를 전혀 고려하지 않기 때문에, TPR-tree에 대한 시공간 질의를 위한 디스크 액세스 수를 정확하게 예측하지 못한다. 본 논문에서는 움직이는 객체들의 미래 위치를 고려한 TPR-tree를 위한 비용 모델을 처음으로 제안한다. 다양한 실험 결과, 제안된 TPR-tree의 비용 모델은 디스크 액세스 수를 정확하게 예측한다.

A Design of Spatio-Temporal Data Model for Simple Fuzzy Regions

  • Vu Thi Hong Nhan;Chi, Jeong-Hee;Nam, Kwang-Woo;Ryu, Keun-Ho
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 ISIS 2003
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    • pp.384-387
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    • 2003
  • Most of the real world phenomena change over time. The ability to represent and to reason geographic data becomes crucial. A large amount of non-standard applications are dealing with data characterized by spatial, temporal and/or uncertainty features. Non-standard data like spatial and temporal data have an inner complex structure requiring sophisticated data representation, and their operations necessitate sophisticated and efficient algorithms. Current GIS technology is inefficient to model and to handle complex geographic phenomena, which involve space, time and uncertainty dimensions. This paper concentrates on developing a fuzzy spatio-temporal data model based on fuzzy set theory and relational data models. Fuzzy spatio-temporal operators are also provided to support dynamic query.

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Modeling pediatric tumor risks in Florida with conditional autoregressive structures and identifying hot-spots

  • Kim, Bit;Lim, Chae Young
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제27권5호
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    • pp.1225-1239
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    • 2016
  • We investigate pediatric tumor incidence data collected by the Florida Association for Pediatric Tumor program using various models commonly used in disease mapping analysis. Particularly, we consider Poisson normal models with various conditional autoregressive structure for spatial dependence, a zero-in ated component to capture excess zero counts and a spatio-temporal model to capture spatial and temporal dependence, together. We found that intrinsic conditional autoregressive model provides the smallest Deviance Information Criterion (DIC) among the models when only spatial dependence is considered. On the other hand, adding an autoregressive structure over time decreases DIC over the model without time dependence component. We adopt weighted ranks squared error loss to identify high risk regions which provides similar results with other researchers who have worked on the same data set (e.g. Zhang et al., 2014; Wang and Rodriguez, 2014). Our results, thus, provide additional statistical support on those identied high risk regions discovered by the other researchers.

Methodology of Spatio-temporal Matching for Constructing an Analysis Database Based on Different Types of Public Data

  • Jung, In taek;Chong, Kyu soo
    • 한국측량학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.81-90
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    • 2017
  • This study aimed to construct an integrated database using the same spatio-temporal unit by employing various public-data types with different real-time information provision cycles and spatial units. Towards this end, three temporal interpolation methods (piecewise constant interpolation, linear interpolation, nonlinear interpolation) and a spatial matching method by district boundaries was proposed. The case study revealed that the linear interpolation is an excellent method, and the spatial matching method also showed good results. It is hoped that various prediction models and data analysis methods will be developed in the future using different types of data in the analysis database.

Traffic Flow Prediction with Spatio-Temporal Information Fusion using Graph Neural Networks

  • Huijuan Ding;Giseop Noh
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제12권4호
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    • pp.88-97
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    • 2023
  • Traffic flow prediction is of great significance in urban planning and traffic management. As the complexity of urban traffic increases, existing prediction methods still face challenges, especially for the fusion of spatiotemporal information and the capture of long-term dependencies. This study aims to use the fusion model of graph neural network to solve the spatio-temporal information fusion problem in traffic flow prediction. We propose a new deep learning model Spatio-Temporal Information Fusion using Graph Neural Networks (STFGNN). We use GCN module, TCN module and LSTM module alternately to carry out spatiotemporal information fusion. GCN and multi-core TCN capture the temporal and spatial dependencies of traffic flow respectively, and LSTM connects multiple fusion modules to carry out spatiotemporal information fusion. In the experimental evaluation of real traffic flow data, STFGNN showed better performance than other models.