$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

확률강우량은 수공구조물의 설계에 있어 중요한 역할을 하며 이러한 확률강우량의 산정은 일반적으로 일변량 빈도해석을 수행하고 최적의 확률분포형을 찾아냄으로써 계산된다. 하지만 일변량 빈도해석은 수행 시 지속기간이 제한적이라는 단점이 있으며 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 이변량 빈도해석을 수행하였다. 다변량 모형인 copula 모형 중3가지의 분포형을 이용하여 5개 지점의 연최대강우사상에 대해 이 변량 빈도해석을 수행하였으며 확률변수로 강우량과 지속기간을 사용하였다. 주변분포형은 강우량에는 Gumbel (GUM), generalized logistic (GLO) 분포형, 지속기간에는 generalized extreme value (GEV), GUM, GLO 분포형이사용됐으며 copula 모형은Frank, Joe, Gumbel-Hougaard 모형을 이용하였다. 주변분포형의 매개변수는 확률가중모멘트법을 이용하여 추정하였으며, copula 모형의 매개변수는 준모수방법인 의사최우도법을 사용하여 구하였다. 이를 통해 얻어진 확률강우량을 주변분포형과 copula 모형을바꾸어가며 비교하였다. 그 결과, 주변분포형의 종류에 따른 변화에서는 지속기간의 분포형에는 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 강우량의 분포형에 따라서는 조금씩 차이가 났으며 강우량의 분포형이 GUM일 경우, GLO일 때에 비해 재현기간이 증가할수록 확률강우량이 증가하는 경향이 두드러졌다. Copula 모형별로 비교해보았을 때, Joe, Gumbel-Hougaard 모형은 비슷한 경향을 나타내었으며 Frank 모형은 재현기간의 증가에 따른 확률강우량의 증가가 강하게 나타냈다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The estimation of the rainfall quantile is of great importance in designing hydrologic structures. Conventionally, the rainfall quantile is estimated by univariate frequency analysis with an appropriate probability distribution. There is a limitation in which duration of rainfall is restrictive. To ...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 대상지점으로는 춘천, 강릉, 서울, 원주, 충주 등 총 다섯 곳의 기상청 시우량 자료를 사용하였다. 대상지점들은 우리나라의 동서로 고르게 분포되어 있으며, 강릉의 경우 2002년 24시간 동안 870.5 mm라는 기록적인 강우량이 포함되어 있어 빈도해석 시 문제점을 발생시킬 수 있으나, 실제로 발생한 강우사상이고 본 연구의 목적은 copula 모형의 적용성을 검토하는 것이므로 이를 포함하여 분석하였다. 5개 지점 모두 38∼50년의 긴 기록자료를 보유하고 있어 빈도해석을 하기에 충분하며 자료에 대한 개요는 Table 2와 같다.
  • 본 연구의 목적은 copula 모형을 이용한 강우사상의 이변량 빈도해석과 주변분포의 분포형 및 copula 모형에 따른 확률강우량의 산정 및 비교, 분석에 있다. 강우사상의 빈도해석을 위하여 이변량 확률모형인 copula 모형 중 세가지의 모형을 이용하였으며 연최대강우량 사상을 입력 자료로 사용하고, 확률변수로는 강우량과 지속기간을 사용하였다.
  • 이를 통하여 임의의 지속기간에 대하여 이변량 빈도해석을 통하여 도출된 확률강우량을 산정할 수 있다. 본 연구의 목적은 이러한 일련의 과정을 통해 주변분포형과 copula 모형의 변화에 따른 확률강우량을 도출하고 비교, 분석하였다. 이를 통하여 copula 모형을 우리나라 강우사상에 대하여 적용 시 각 모형과 주변분포형에 의한 특징을 파악하고 기존 일변량 빈도해석을 통해 도출되는 확률강우량과의 차이를 분석하고자 하였다.
  • 하지만 강우의 물리적 특성상, 강우사상은 강우량 외에 지속기간, 강우강도 등의 인자들도 중요하며 이러한 요소들을 동시에 고려할수록 실제 강우사상을 잘 표현할 수 있다. 이러한 점들을 반영하기 위하여 본 연구에서는 다 변량 모형을 이용하여 강우사상에 대해 이변량 빈도해석을 수행하고 그 결과를 분석하는 것을 목표로 한다. 다변량 모형은 한 자연현상에 미치는 다양한 요인들에 대하여 종합적으로 고려할 수 있기 때문에 그 현상을 구체적으로 분석할 수 있으며, 수문통계 분야에 있어서도 앞으로 충분히 활용할 수 있는 여지가 많은 연구주제이다.
  • 본 연구의 목적은 이러한 일련의 과정을 통해 주변분포형과 copula 모형의 변화에 따른 확률강우량을 도출하고 비교, 분석하였다. 이를 통하여 copula 모형을 우리나라 강우사상에 대하여 적용 시 각 모형과 주변분포형에 의한 특징을 파악하고 기존 일변량 빈도해석을 통해 도출되는 확률강우량과의 차이를 분석하고자 하였다.
  • 조건부 copula의 개념을 이용하여 지속기간 24시간, 48시간 강우사상에 대하여 확률강우량을 계산하였다. 확률강우량이 특정 copula에 대하여 주변 분포 조합의 변화에 따라 어떤 특성을 나타내는지, 그리고 주변분포가 같을 때 copula 모형에 따라 어떻게 달라지는지 연구를 수행하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
다변량 모형인 copula 모형의 주변분포형에는 무엇이 있는가? 다변량 모형인 copula 모형 중3가지의 분포형을 이용하여 5개 지점의 연최대강우사상에 대해 이 변량 빈도해석을 수행하였으며 확률변수로 강우량과 지속기간을 사용하였다. 주변분포형은 강우량에는 Gumbel (GUM), generalized logistic (GLO) 분포형, 지속기간에는 generalized extreme value (GEV), GUM, GLO 분포형이사용됐으며 copula 모형은Frank, Joe, Gumbel-Hougaard 모형을 이용하였다. 주변분포형의 매개변수는 확률가중모멘트법을 이용하여 추정하였으며, copula 모형의 매개변수는 준모수방법인 의사최우도법을 사용하여 구하였다.
확률강우량의 산정은 어떻게 계산되는가? 확률강우량은 수공구조물의 설계에 있어 중요한 역할을 하며 이러한 확률강우량의 산정은 일반적으로 일변량 빈도해석을 수행하고 최적의 확률분포형을 찾아냄으로써 계산된다. 하지만 일변량 빈도해석은 수행 시 지속기간이 제한적이라는 단점이 있으며 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 이변량 빈도해석을 수행하였다.
일변량 빈도해석은 어떤 단점이 있는가? 확률강우량은 수공구조물의 설계에 있어 중요한 역할을 하며 이러한 확률강우량의 산정은 일반적으로 일변량 빈도해석을 수행하고 최적의 확률분포형을 찾아냄으로써 계산된다. 하지만 일변량 빈도해석은 수행 시 지속기간이 제한적이라는 단점이 있으며 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 이변량 빈도해석을 수행하였다. 다변량 모형인 copula 모형 중3가지의 분포형을 이용하여 5개 지점의 연최대강우사상에 대해 이 변량 빈도해석을 수행하였으며 확률변수로 강우량과 지속기간을 사용하였다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (21)

  1. 구여주 (2011). 비정상성을 고려한 GEV 분포의 매개변수 추정. 석사학위논문, 연세대학교. 

  2. 권영문, 박진원, 김태웅(2009). "강우량의 증가 경향성을 고려한 목표년도 확률강우량 산정." 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제29권, 제2B호, pp. 131-139. 

  3. 권재호, 박무종, 김중훈(2004). "비점오염원 산정을 위한 강우 분석." 한국수자원학회 2004년 학술발표회 논문집, 한국수자원학회, pp. 206-211. 

  4. 남우성, 김태순, 신주영, 허준행 (2008). "다변량 분석 기법을 활용한 강우 지역빈도해석." 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, 제41권, 제5호, pp. 517-525. 

  5. 이길성, 강원구, 박경신, 성진영(2009). "개선된GEV 분포를 이용한 강우량 빈도분석." 한국수자원학회 2009년 학술발표회 논문집, 한국수자원학회, pp. 1321-1326. 

  6. 이동률, 정상만 (1992). "한강유역 강우의 시.공간적 특성." 한국수자원학회지, 한국수자원학회, 제25권, 제4호, pp. 75-85. 

  7. 이동진, 허준행 (2001). "L-모멘트법을 이용한 한강유역 일강우량 자료의 지역빈도해석." 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, 제34권, 제2호, pp. 119-130. 

  8. 이정호, 정건희, 김태웅 (2009). "이변량 Gumbel 혼합모형을 이용한 홍수심도 평가." 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, 제42권, 제9호, pp. 725-736. 

  9. 허준행, 이영석, 신홍준, 김경덕 (2007a). "우리나라 강우자료의 지역빈도해석 적용성 연구(I): 확률강우량산정." 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제27권, 제2B호, pp. 101-111. 

  10. 허준행, 이영석, 신홍준, 김경덕(2007b). "우리나라 강우자료의 지역 빈도해석 적용성 연구(II): 모의실험및적합기 법 선정." 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제27권, 제2B호, pp. 113-123. 

  11. Frank, M.J. (1979). "On the simultaneous associativity F(x,y) and x+y - F(x,y)" Aequationes Math, Vol. 10, No. 1, pp. 194-226. 

  12. Genest, C., and Favre, A.C. (2007). "Everything you always wanted to know about copula but afraid to ask." Journal of Hydrology, No. 12, issue. 4, pp. 347- 368. 

  13. Genest, C., Ghoudi, K., and Rivest, L.P. (1995). "A semiparametric estimation procedure of dependence parameters in multivariate families of distribution." Biometrika, Vol. 82, No. 3, pp. 543-552. 

  14. Joe, H. (1993). "Parametric families of multivariate distributions with given margins." Journal ofMultivariate Analysis, Vol. 46, No. 2, pp. 262-282. 

  15. Lee, C.H., Kim, T.W., Chung, G., Choi, M., and Yoo, C. (2010). "Application of bivariate frequency analysis to the derivation of rainfall-frequency curves." Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, Vol. 24, No. 3, pp. 389-397. 

  16. Nelson, R.B. (2006). An Introduction of Copulas, Springer- Verlag, New York. 

  17. Oakes, D. (1994). "Multivariate survival distribution." Journal of Nonparametric Statistics, Vol. 3, No. 3, pp. 343-354. 

  18. Shih, J.H., and Louis, T.A. (1995). "Inferences on the association parameter in copula models for bivariate survival data." Biometrics, Vol. 51, No. 4, pp. 1384- 1399. 

  19. Sklar, A. (1959). "Fonctions de repartition a n dimensiont et leurs marges." Publications de Institut de Statistique Universite de Paris, Vol. 8, pp. 229-231. 

  20. Yue, S., Ouarda, T.B.M.J., Bobee, B., Legendre, P., and Bruneau, P. (1999). "The Gumbel mixed model for flood frequency analysis." Journal of Hydrology, Vol. 226, pp. 88-100. 

  21. Zhang, L., and Singh, V.P. (2006). "Bivariate flood frequency analysis using the copula method." Journal of Hydrologic Engineering, Vol. 11, No. 2, pp. 150- 164. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로