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한국지리정보학회> 한국지리정보학회지> 도시환경변수를 이용한 격자 인구추정에 있어서의 유전적 알고리즘기법 활용 연구

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도시환경변수를 이용한 격자 인구추정에 있어서의 유전적 알고리즘기법 활용 연구

An Application of the Genetic Algorithm on Population Estimation Using Urban Environmental Factors

최내영 ( Nae Young Choel )
  • : 한국지리정보학회
  • : 한국지리정보학회지 13권3호
  • : 연속간행물
  • : 2010년 09월
  • : 119-130(12pages)
피인용수 : 14건

(자료제공: 네이버학술정보)

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본 논문에서 활용한 유전적 알고리즘(GA)은 격자형 인구분포자료를 기반으로 인구추정 모형을 구축하는 데 적용되고 있는 일종의 인구표면모형 중 하나이다. 본 연구는 신도시 개발 등이 활발히 진행되고 있는 화성시 동부권을 대상지로 하여 격자형 인구분포자료를 구축하고 도시환경변수를 이용해 GA 인구설명 모형을 추정하였다. 분석결과 기반시설, 지역공공서비스시설 등은 이미 동부권내에 공간적으로 균등 분포하는 관계로 설명력이 없는 것으로 나타난 반면 표고, 경사 등의 자연환경변수와 개발촉진 및 규제 관련 용도지역지구 등의 변수에 대해서는 매우 설득력 있는 계수 값들이 도출되었다. 결과적으로 본 연구에서 활용한 GA모형은 적자생존의 유전학적 원리를 기반으로 한 매우 직관적이고 학제적인 적정해 탐색 기법 중 하나임을 확인할 수 있었다.
The Genetic Algorithm has been frequently applied by many researchers as one of the population surface modelling tool in estimating the regional population based on the gridded spatial system. Taking the East-Hwasung area as the case, this study first builds a gridded population data based on the KLIS and eAIS databases as well as municipal population survey data, and then constructs the attribute values of the explanatory variables by way of GIS tools. The GA model is run to maximize its fitness function measuring the correlation coefficient between the observed and predicted values of the 70 population cells. It is shown that the GA output predicted reasonably consistent and meaningful coefficient estimates for the explanatory variables of the model.

ECN


UCI

I410-ECN-0102-2012-980-001783446

간행물정보

  • : 공학분야  > 토목공학
  • : KCI 등재
  • : -
  • : 계간
  • : 1226-9719
  • : 2287-6952
  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 1998-2018
  • : 1023


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1GIS와 인공신경망을 이용한 금-은 광물 부존적지 선정 및 검증

저자 : 오현주 ( Hyun Joo Oh )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 13권 3호 발행 연도 : 2010 페이지 : pp. 1-13 (13 pages)

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본 연구에서는 지리정보시스템(GIS)과 인공신경망 기법을 이용하여 강원도 태백산광화대 지역의 금-은 광물부존 가능성도를 작성 및 검증하고자 한다. 금-은 광상과 관련된 요인으로는 지질, 단층, As, Cu, Mo, Ni, Pb, Zn 등의 지화학 자료를 선정하여 GIS 기반의 공간 데이터베이스로 구축하였다. 46개소의 금-은 광상은 훈련 및 검증 자료로 분류하여 광물부존 가능성 분석과 검증에 사용하였다. 인공신경망 분석에 있어서 광상 분포지역과 미 분포지역에 대한 훈련자료는 기존 광상의 위치와 우도비 방법으로 도출된 광물부존 가능지수의 하위 10%에 해당하는 지역으로 선정하였다. 금-은 광물부존 가능성도의 신뢰도를 검증하기 위해 광물부존 가능지수의 상위 5% 지역 내에서 암석시료를 채취한 후 Au, Ag, As, Cu, Pb, Zn 원소의 성분을 분석하였다. 그 결과 No. 4의 시료는 다른 시료들보다 각 원소별로 높은 함량을 보였다.

2시공간검정통계량을 이용한 도시범죄의 핫스팟분석

저자 : 정경석 ( Kyeong Seok Jeong ) , 문태헌 ( Tae Heon Moon ) , 정재희 ( Jae Hee Jeong )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 13권 3호 발행 연도 : 2010 페이지 : pp. 14-28 (15 pages)

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본 연구의 목적은 공간적 분포 특성만을 고려하고 있는 기존의 핫스팟분석에 대한 대안적인 방법으로서 공간상에서 나타나는 사건간의 인과관계를 시간영역으로까지 확장하여 동시적 분석이 가능한 시공간분석 방법을 제안하는 것이다. 분석방법으로는 먼저 지리정보시스템을 이용하여 지방중소도시인 M시의 범죄자료를 데이터화 하였고, Ripley K함수와 시공간검정통계량 분석을 통해 M시의 범죄분포 패턴을 지도화 하였다. 연구결과, 범죄위험도가 유의미하게 높은 지역들이 나타났으며, 이들 시공간적 범죄 집중지역들은 기존의 공간분포만을 고려한 범죄분포 패턴과는 다소 차이가 있음을 발견할 수 있었다. 본 연구결과는 시공간적인 범죄분포 특성에 맞는 맞춤형의 경찰 인력 배치와 배분, 그리고 치안행정 서비스 등의 조정을 위한 참고자료로서, 또한 시공간적인 집중을 보이는 이들 지역을 중심으로 물리적 환경 변화의 유도와 공간이용의 개선 효과를 통해 범죄율을 줄여나가는 범죄예방 활동 및 정책수립을 위한 기초자료로도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

3공간보간법의 매개변수 설정에 따른 평균제곱근 비교 및 평가

저자 : 이형석 ( Hyung Seok Lee )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 13권 3호 발행 연도 : 2010 페이지 : pp. 29-41 (13 pages)

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본 연구는 미측정점의 값을 모델링하기 위해 사용되는 여러 가지 공간보간방법들의 예측오차를 비교하고 정확성을 검증하였다. 동해안 해안 지역의 표고점을 대상으로 역거리가중법, 크리깅, 지역 다항식보간법, 방사기반함수의 공간보간법과 관련된 매개변수들을 동일한 조건하에서 실행하여 평균제곱근을 산출한 결과, 단순 크리깅 방법의 원형 모델이 가장 작은 값으로 나타났다. 래스터의 연산 결과, 방사기반함수의 다중방정식에 의한 예측 지도가 대상 지역의 불규칙삼각망 표현과 일치 정도가 높았다. 또한 공간보간 실행시 선택된 조건하에서 제공되는 최적 파워값을 사용하는 것이 양호한 보간 결과를 얻을 수 있다.

4디지털 입체 항공사진의 영역기반매칭법에 의한 갯벌 DEM 제작

저자 : 이효성 ( Hyo Seong Lee ) , 안기원 ( Ki Weon Ahn ) , 김덕진 ( Duk Jin Kim )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 13권 3호 발행 연도 : 2010 페이지 : pp. 42-52 (11 pages)

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본 연구는 항공디지털 스테레오영상으로부터 사진측량기법을 적용하여 한반도 서해안 갯벌중 하나인 제부도 갯벌에 대해 퇴적·침식의 변화를 탐지하는데 기초자료가 될 수 있는 DEM을 제작하였다. 이를 위해, 상호표정에 의한 에피폴라 선을 추출하였으며, 반사도 및 질감 등을 바탕으로 갯벌표면 분류영상을 제작하여, 각 표면 특성별 적합한 매칭사이즈를 선정하고, 이로부터 영역기반 매칭을 수행하였다. 결과적으로, 갯벌과 같이 고도의 변화가 미묘한 지역에서는 제안방법으로 제작한 DEM이 고정된 매칭사이즈로 제작한 DEM과 기존 상용 S/W에 의한 DEM 보다 더욱 세밀한 높낮이 변화를 보여주었다.

5해수면 상승에 따른 해안지역 생태환경 변화

저자 : 김남신 ( Nam Shin Kim ) , 이창석 ( Chang Seok Lee )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 13권 3호 발행 연도 : 2010 페이지 : pp. 53-63 (11 pages)

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전지구적인 해수면상승은 해안지역에 침수와 침식을 일으켜 생태환경 변화에 영향을 미친다. 해수면 변화에 따른 지형·생태환경 변화에 관한 예측모델은 다가올 수 있는 미래의 환경변화를 예측 함으로써 해안지역 관리를 위한 정보를 제공해 줄 수 있을 것이다. 본 연구는 해안지역에서 해수면 상승에 따른 생태환경 변화를 예측하고자 하였다. 예측모델은 IPCC 시나리오에 따라 해안변화를 예측할 있도록 개발된 SLAMM 모델을 사용하였다. 모델은 한강과 낙동강 하구, 순천만과 함평만을 사례지역으로 100년간의 환경변화를 예측하였다. 연구결과를 요약하면, 한강하구는 갯벌이 2075년 부터 점차 사라졌고, 관목습지와 염생식생대가 발달하였다. 낙동강 하구에서는 2025년부터 관목습지가 감소하였고, 2050년부터 갯벌이 발달하였으며, 김해 평야가 부분적으로 침수되었고, 습지가 형성되었다. 함평만에서 2025년에 염생습지가 퇴적되었고, 2050년까지 확장되었던 갯벌은 그 이후에 부분적으로 침수되었다. 순천만의 갯벌은 2025년 이후 침수로 사라졌으며, 염색습지가 만입 지역에 발달하였다.

6쇠퇴지역 도출 및 공간특성 분석에 관한 연구 -공간적 자기상관을 이용하여-

저자 : 윤정미 ( Jeong Mi Yun ) , 서경천 ( Kyung Chon Seo )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 13권 3호 발행 연도 : 2010 페이지 : pp. 64-73 (10 pages)

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본 연구는 충청권을 대상으로 공간특성을 분석하고 쇠퇴지역을 도출하는데 목적이 있다. 쇠퇴지역 도출을 위해 쇠퇴지표를 선정하고 충청권의 시·공간적 지표자료를 가공하여 공간자료로 이용하였으며, 쇠퇴지역의 특성을 도출하기 위하여 공간적 자기상관을 적용하였다. 공간적 자기상관은 `공간`이라는 요인을 고려하여 공간특성을 도출할 수 있는 방법이다. 또한 쇠퇴지역의 특성 도출을 위해 경제학적 개념을 도입하여 정(+)의 값을 가지는 지역은 보완지역으로 부(-)의 값을 가지는 지역은 대체지역으로 구분하였다. 이를 통해 주변지역의 성장으로 인해 쇠퇴되는 지역과 주변지 역의 성장으로 인해 함께 성장하는 지역 등의 특성을 도출하였다. 본 연구는 충청권 시·군의 쇠퇴 지역 도출 및 특성을 분석함으로써 향후 재생계획 수립을 위한 의사결정을 지원하고자 한다.

7GIS 기반 자원순환정보 구축을 통한 잠재적 산업공생관계 파악 연구

저자 : 정현욱 ( Hyun Wook Chung ) , 박선형 ( Sun Hyung Park ) , 김정훈 ( Jung Hoon Kim ) , 이상윤 ( Sang Yoon Lee ) , 박흥석 ( Hung Suck Park ) , 권창기 ( Chang Ki Kwon )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 13권 3호 발행 연도 : 2010 페이지 : pp. 74-90 (17 pages)

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본 연구는 GIS 기반 자원순환정보구축 방법을 제시하고, 현재 울산 산업단지에서 진행되고 있는 산업공생네트워크 및 해외사례의 물질별 연계업종쌍을 파악하여 추가적인 산업공생관계 파악을 목적으로 하였다. 자원순환정보는 울산의 국가산업단지, 일반산업단지 및 공업지역에 입지하고 있는 제조업체에 대한 속성정보를 투입정보, 이동정보, 산출정보 등으로 구분하여 DB를 작성하였으며, 이를 제조업체의 공간정보와 결합하여 GIS 기반 자원순환정보를 구축하였다. 본 연구에서 활용된 자료는 총 3,768개이다. 분석결과, 물질, 스팀, 폐수를 이용한 추가적 산업공생파악이 가능한 것으로 분석 되었다. 특히 울산산업특성에 적합한 물질별 연계업종이 명확히 제시될 경우 산업공생파악이 효과적으로 이루어 질 것으로 판단된다. 따라서 본 연구의 자원순환정보 구축방법은 타 지역의 자원순환정보 구축시 하나의 모형으로 제시가 가능할 것으로 사료된다.

8지형공간정보를 활용한 수치영상기반의 다목적 재해정보지도 구축

저자 : 윤희천 ( Hee Cheon Yun ) , 민관식 ( Kwan Sik Min ) , 김민규 ( Min Gyu Kim )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 13권 3호 발행 연도 : 2010 페이지 : pp. 91-101 (11 pages)

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전세계적으로 지구온난화에 따른 기상이변으로 자연재해의 발생빈도가 증가하고 있는 가운데 최근 한반도에서는 게릴라성 집중호우 및 태풍에 의한 대규모 홍수 및 산사태로 인하여 많은 피해가 발생하였다. 해마다 반복되는 이들 자연재해에 대해 예방·대비 및 대응을 위해서는 기존의 재해정보에 대한 체계적 관리 및 고도화와 함께 재해관리 전반의 개선이 요구되고 있다. 본 연구에서는 자연재해에 대한 지역별 특성을 고려한 재해관리 및 대응기능 강화와 재해 현장에 필요한 정보를 효과적으로 제공하기 위한 방안으로 수치영상 기반의 다목적 재해정보지도를 구축 하였다. 최신의 지형공간정보와 재해속성정보의 융합을 통해 구축된 새로운 개념의 다목적 재해정보지도는 피해현황 및 상황의 가독성을 높여 피난활용 및 신속한 의사결정지원 등에 활용할 수 있어 향후, 재해정보관리시스템 및 피해조사시스템 개발시 유용한 정보로 사용될 것이다.

9시계열 자료를 활용한 야산의 토지이용 변화 분석

저자 : 박종철 ( Jong Chul Park ) , 김만규 ( Man Kyu Kim )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 13권 3호 발행 연도 : 2010 페이지 : pp. 102-118 (17 pages)

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야산은 평지와 산지의 점이적인 지역이기 때문에 언제나 개발의 압력을 받고 있는 지역이다. 과거 야산은 산지에 비해 개발이 용이한 지역으로 인식되어 왔지만 이제는 산림 자원으로 인식하고 보전할 필요성도 있다. 현재 개간 현황 및 변화 과정에 대한 연구는 사례를 찾아보기 어렵다. 이에 본 연구에서는 시계열 자료를 활용하여 야산의 토지이용 변화를 정량적으로 파악하고자 하였다. 이를 위해 1915년, 1972년, 2002년, 2006년의 토지이용도를 작성하고 지리정보체계를 기반으로 공간분석을 수행하였다. 연구지역은 충청남도 당진군 면천면, 순성면, 합덕읍과 예산군 봉산면, 고덕면 경계 지역이며 야산의 총 면적은 3,034ha이다. 연구지역 야산의 산림 면적은 1915년~2006년 동안 50% 감소하였다. 2002년 이후 4년 사이의 산림 감소 면적은 그 이전 30년의 감소량과 비슷하다. 연구지역 야산의 산림감소는 논, 밭, 인공구조물, 나지 등 개간지의 증가로 이어졌다. 1915년부터 1980년대 말까지의 야산 개간은 1차 산업과 관련이 있으며, 그 이후의 야산 개간은 농공단지 개발 등 2차 산업과 관련이 있다.

10도시환경변수를 이용한 격자 인구추정에 있어서의 유전적 알고리즘기법 활용 연구

저자 : 최내영 ( Nae Young Choel )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 13권 3호 발행 연도 : 2010 페이지 : pp. 119-130 (12 pages)

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본 논문에서 활용한 유전적 알고리즘(GA)은 격자형 인구분포자료를 기반으로 인구추정 모형을 구축하는 데 적용되고 있는 일종의 인구표면모형 중 하나이다. 본 연구는 신도시 개발 등이 활발히 진행되고 있는 화성시 동부권을 대상지로 하여 격자형 인구분포자료를 구축하고 도시환경변수를 이용해 GA 인구설명 모형을 추정하였다. 분석결과 기반시설, 지역공공서비스시설 등은 이미 동부권내에 공간적으로 균등 분포하는 관계로 설명력이 없는 것으로 나타난 반면 표고, 경사 등의 자연환경변수와 개발촉진 및 규제 관련 용도지역지구 등의 변수에 대해서는 매우 설득력 있는 계수 값들이 도출되었다. 결과적으로 본 연구에서 활용한 GA모형은 적자생존의 유전학적 원리를 기반으로 한 매우 직관적이고 학제적인 적정해 탐색 기법 중 하나임을 확인할 수 있었다.

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