• 제목/요약/키워드: variogram function

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일강우량의 적정 베리오그램 (On Proper Variograms of Daily Rainfall Data)

  • 박민규;박창열;신기일;유철상
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권6B호
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    • pp.525-532
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    • 2010
  • 크리깅은 강우현상의 공간적 분포문제를 다루는데 가장 널리 사용되는 방법이나 선택한 베리오그램에 따라 예측결과가 상당히 큰 차이를 보여준다. 본 연구에서는 이러한 이유로 일강우량을 대상으로 적정 베리오그램을 고찰하였다. 그 결과 일강우량자료만을 이용하는 것보다 강우발생과 상관성이 높은 이차변수를 함께 고려하여 베리오그램을 유도하는 것이 보다 적정한 결과를 주는 것으로 나타났다. 한편, 한정적인 적용사례이나 크리깅 적용에 필요한 적정 베리오그램의 결정이 어려운 경우 가장 일반적인 형태의 베리오그램인 Mat$\acute{e}$rn 상관함수를 사용하면 상대적으로 양호한 결과를 얻는 것으로 나타났다.

공간데이터 크리깅 적용을 위한 공간상관함수 추정 (Estimation of Spatial Coherency Functions for Kriging of Spatial Data)

  • 배태석
    • 한국측량학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.91-98
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    • 2016
  • 지구통계학적인 공간분석의 대표적인 방법인 크리깅(kriging)을 적용하기 위해서는 두 관측점 사이의 거리에 기반한 상관성을 나타내는 공간상관함수의 추정이 우선적으로 이루어져야 한다. 본 연구에서는 다양한 크리깅에 적용할 수 있는 대표적인 상관함수인 semi-variogram, homeogram, covariance function에 대하여 국가지오이드 모델을 기반으로 추정하였다. 경위도 각각 2°의 대상지역 내 통합기준점의 지오이드고를 이용하였으며, 선형모델을 이용하여 공간적인 편향성을 제거하였다. 전체 100개의 샘플 포인트에 대해서 중복되지 않은 두 점 간의 거리를 기준으로 구간을 나누고, 각 함수에 대한 경험적인 값을 계산하였다. 공간상관함수의 경험적인 값은 각각 두 개의 모델에 최소제곱조정 방법으로 피팅한 결과 semi-variogram의 wave 모델 적합도가 가장 높았으며, homeogram과 covariance function은 exponential 모델이 상대적으로 좋은 피팅 결과를 보였다. 본 연구에서 결정한 공간상관함수는 추후 다양한 크리깅 방법을 통해 임의 지점에서의 예측값에 대한 정확도 검증과 이에 대한 평균제곱예측오차(Mean Squared Prediction Error, MSPE)를 계산함으로써 각 함수의 활용성에 대한 추가적인 연구가 수행되어야 한다.

토양(土壤)중 물의 침투속도(浸透速度)의 공간변이성(空間變異性) 분석(分析) -I. Variogram (Analysis of Spatial Variability for Infiltration Rate of Field Soil -I. Variogram)

  • 박창서;김재정;조성진
    • 한국토양비료학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.305-310
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    • 1983
  • 화동미사질식양토(華東微砂質埴壤土)의 침투속도(浸透速渡)에 대한 변이성(變異性)이 표준통계학적(標準統計學的) 방법(方法)과 지질통계학적(地質統計學的) 방법(方法)인 Variogram에 의해 연구(硏究)되었다. 지질통계학적(地質統計學的) 개념(槪念)인 지역(地域) 변수(變數) 이론(理論)으로 관측치(觀測値)에 대한 공간변이성(空間變異性)이 기술(記述)되었고 구조분석(構造分析)된 후 Kriging을 위한 최적(最適)의 표본추출수(標本抽出數)와 그 거리(距離)를 결정(決定)할 수 있도록 장방형(長方型)의 $2{\times}3m$ Grid 형태(形態)로 표본추출(標本抽出)하여 수행(遂行)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 표본(標本)에 대한 산술평균(算術平均)값과 표준편차(標準偏差) 값이 각각(各各) 3.56, 0.67cm/day이었으며 변이계수(變異係數)는 18.93%로서 관측치(觀測値)는 거의 정규분포(正規分布)를 나타내었다. 2. Sill값을 갖는 선형(線型)의 평균(平均) Variogram을 선정(選定)한 결과(結果) Nugget효과(效果)를 보였으며 그 범위(範圍)는 7.4m이었다. 3. Variogram의 구조분석(溝造分析) 결과(結果) 공시지역(供試地域) 표본수(標本數) 96과 같은 결과(結果)를 가져올 수 있고 최적표본수(最適標本數)는 8~10이었다. 4. Kriging값과 Kriging분산(分散)을 계산(計算)하는데 필요(必要)한 이론적(理論的)인 Variogram함수(函數)의 계수(係數)는 Nugget 효과(效果) 0.444cm/day, 선형(線型) Variogram의 기울기 0.003cm/day, 그리고 이웃간 거리(距離) h=7.4m이었다.

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RMR과 전기비저항의 상관성 해석에 기초하여 지시크리깅을 적용한 최적 암반 분류 기법 고찰 (Investigation of Indicator Kriging for Evaluating Proper Rock Mass Classification based on Electrical Resistivity and RMR Correlation Analysis)

  • 이경주;하희상;고광범;김지수
    • 터널과지하공간
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    • 제19권5호
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    • pp.407-420
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    • 2009
  • 이 연구에서는 시추 조사와 물리탐사 자료와 같은 다양한 지반 정보를 통합하여 최적의 암반 분류 기법을 도출하는데 지시크리깅을 적용하였다. 최적의 지시크리깅 결과를 얻기 위해서는 효과적으로 hard data(시추조사)와 soft data(물리탐사 자료)를 통합하기 위한 알맞은 방법을 모색할 필요가 있다. 이론적인 베리오그램 모델변수를 결정하기 위해 반복적 비선형 역산 방법을 적용하였고 이 알고리즘의 타당성 검증을 위해 목적함수의 분포양상을 검토한 결과 상관거리에 따른 구배는 대단히 작은 특성을 보였다. 현장 적용지역은 지표에서 터널 계획고까지의 심도가 최대 500 m인 대규모 산악터널 예정지이다. 지시크리깅을 이용하여 soft data인 AMT (Audio frequency Magneto-Telluric) 탐사 자료와 hard data인 RMR자료를 하나로 통합하고자 하였다. 결론적으로 터널계획고와 터널 상부 1D 구간에 대한 암반등급도를 작성하여 도시하였다.

망간단괴광상의 매장량평가를 위한 SIS (Sequential Indicator Simulation)의 응용 (The Application of SIS (Sequential Indicator Simulation) for the Manganese Nodule Fields)

  • 박찬영;강정극;전효택
    • 자원환경지질
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    • 제30권5호
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    • pp.493-498
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    • 1997
  • The purpose of this study is to develop geostatistical model for evaluating the abundance of deep-sea manganese nodule. The abundance data used in this study were obtained from the KODOS (Korea Deep Ocean Study) area. The variation of nodule abundance was very high within short distance, while sampling methods was very limited. As the distribution of nodule abundance showed non-gaussian, indicator simulation method was used instead of conditional simulation method and/or ordinary kriging. The abundance data were encoded into a series of indicators with 6 cutoff values. They were used to estimate the conditional probability distribution function (cpdf) of the nodule abundance at any unsampled location. The standardized indicator variogram models were obtained according to variogram analysis. This SIS method had the advantage over other traditional techniques such as the turning bands method and ordinary kriging. The estimating values by indicator conditional simulation near high abundance area were more detailed than by ordinary kriging and indicator kriging. They also showed better spatial characteristics of distribution of nodule abundance.

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Bayesian updated correlation length of spatial concrete properties using limited data

  • Criel, Pieterjan;Caspeele, Robby;Taerwe, Luc
    • Computers and Concrete
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    • 제13권5호
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    • pp.659-677
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    • 2014
  • A Bayesian response surface updating procedure is applied in order to update the parameters of the covariance function of a random field for concrete properties based on a limited number of available measurements. Formulas as well as a numerical algorithm are presented in order to update the parameters of response surfaces using Markov Chain Monte Carlo simulations. The parameters of the covariance function are often based on some kind of expert judgment due the lack of sufficient measurement data. However, a Bayesian updating technique enables to estimate the parameters of the covariance function more rigorously and with less ambiguity. Prior information can be incorporated in the form of vague or informative priors. The proposed estimation procedure is evaluated through numerical simulations and compared to the commonly used least square method.

개별균열 연결망 모델에 근거한 추계적 연속체 모델의 구성기법과 두 모델간의 적합성 분석 (A Methodology to Formulate Stochastic Continuum Model from Discrete Fracture Network Model and Analysis of Compatibility between two Models)

  • 장근무;이은용;박주완;김창락;박희영
    • 터널과지하공간
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    • 제11권2호
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    • pp.156-166
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    • 2001
  • 균열암반에서의 지하수유동 모사를 위한 추계적 연속테 모델링 기법이 개발되었다. 추계적연속체 모델은 균열수의 제한을 가지는 개별균열연결망 모델의 단점을 극복할 수 있다. 뿐만 아니라 개별균열연결망 모델에서 가능한 확률론적 해석과 전도성이 큰 균열을 통한 지하수 유동을 근접하게 모사할 수 있는 장점을 가진다. 추계적연속체 모델은 개별균열연결망 모델에 근거하여 생성된다. 개별균열연결망 모델은 일정크기의 소블록으로 나누어지며 각 소블록 투수계수의 확률밀도함수와 베리오그램 함수로부터 추계적연속체 모델에서의 투수계수의 공간적 분포를 정의할 수 있다. 이 연구에서 추계적연속체 모델과 개별균열연결망 모델의 적합성을 보여 주기 위하여 수치실험을 통하여 지하수 유동 이동시간을 계산하고 상호 비교하였다. 그리고 추계적연속체 모델은 방사성폐기물 처분장의 확률론적 안전성 펑가를 위해 필요한 지하수 유동속도의 확률분포를 제공할 수 있는 모델임을 제시할 수 있었다.

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크리깅 방법을 기반으로 한 레이더 강우강도 오차 조정 (The Adjustment of Radar Precipitation Estimation Based on the Kriging Method)

  • 김광호;김민성;이규원;강동환;권병혁
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.13-27
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    • 2013
  • 정량적인 강수량 추정은 기상학 수문학적 연구와 활용에 가장 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문에서는 정량적 강수량 추정을 위하여 레이더 강우의 지리통계적 오차 구조 함수를 공동크리깅에 적용하여 레이더 강우강도를 조정하였다. 레이더 강우강도의 오차는 공동크리깅의 주변수로서 지상 우량계와 레이더의 강우강도의 차이로 산출되었다. 지상 우량계 강우장은 공동크리깅의 이차변수로서 정규크리깅에 의해 산출되었다. 레이더 강우강도의 오차 분포는 실험적 베리오그램으로 결정된 이론적 베리오그램을 공동크리깅에 적용하여 생성되었고, 레이더 강우강도 조정을 위하여 레이더 강우강도의 오차 분포를 레이더 강우장에 적용하였다. 본 연구의 검증을 위하여 국지적으로 호우가 발생하였던 2009년 7월 6일에서 7일까지의 강우 사례를 선정하였다. 오차가 조정된 1시간 레이더 누적강우량과 지상 우량계 누적강우량의 상관성은 조정 전에 비하여 0.55에서 0.84로 향상되었고, 평균제곱근오차는 7.45에서 3.93 mm로 조정되었다.

다분적 암반분류를 위한 정성적 자료의 지구통계학적 연구- II. 응용 (A Geostatisitical Study Using Qualitative Information for Multiple Rock Classification II. Application)

  • 유광호
    • 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.

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