KR100982447B1 - Landslide occurrence prediction system and predicting method using the same - Google Patents

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KR100982447B1 KR1020100018888A KR20100018888A KR100982447B1 KR 100982447 B1 KR100982447 B1 KR 100982447B1 KR 1020100018888 A KR1020100018888 A KR 1020100018888A KR 20100018888 A KR20100018888 A KR 20100018888A KR 100982447 B1 KR100982447 B1 KR 100982447B1
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이사로
오현주
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한국지질자원연구원
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Abstract

PURPOSE: A landslide occurrence prediction system and a predicting method using the same are provided to accurately occurrence estimation of a landslide through more than one geospatial correlation. CONSTITUTION: A landslide geological information database(100) provides the geological information of a site where landslide is generated. An integrated analysis unit(200) analyzes the geospatial correlation based on the geological information of the landslide geological information database. A landslide occurrence estimation rate setting unit(300) estimates the generation of a landslide based on the geospatial correlation.

Description

지공간 상관관계 통합기법을 이용한 산사태 발생 예측시스템 및 이를 이용한 산사태 발생 예측방법{Landslide Occurrence Prediction System and Predicting Method using the same}Landslide occurrence prediction system using integrated geospatial correlation technique and landslide occurrence prediction method using the same {Landslide Occurrence Prediction System and Predicting Method using the same}

본 발명은 지식경제부가 주관하는 연구과제 "GIS 기반 국토지질정보시스템 실용화 기술 개발"의 결과의 일안으로, 특정 지역의 산사태 발생을 예측하는 예측시스템 및 이를 이용한 산사태 예측 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a prediction system for predicting landslide occurrence in a specific region and a landslide prediction method using the same as a result of the research project "GIS-based national geographic information system practical technology development" hosted by the Ministry of Knowledge Economy.

세계적인 기후변동으로 우리나라에는 태풍과 국지성 호우가 증가하고 있다. 1998년 태풍 예니, 2002년 루사, 2003년 매미의 영향으로 산사태 및 산림 피해가 급격히 늘었으며, 특히 2006년도에는 태풍 에위니아, 빌리스, 개미로 인하여 수많은 산사태가 발생하였다. 2006년도에는 평년보다 두 배 이상의 강우(758mm)를 기록하였고, 7월 한 달간 전국적으로 1조 5천억원의 재산피해가 발생한 것으로 보고되었다(워터저널, 2007). 강원도에는 약 2일에 걸쳐 675mm의 집중호우가 내려 전국 피해액의 95.4%를 차지하였고 인제군 및 평창군을 중심으로 수많은 산사태가 발생하였다.Due to global climate change, typhoons and local heavy rains are increasing in Korea. Landslides and forest damage increased sharply due to the impact of typhoon Jeni in 1998, lusa in 2002, and cicada in 2003. In 2006, numerous landslides were caused by typhoons Ewinia, Billis and ants. In 2006, more than twice the amount of rainfall (758 mm) was recorded, compared to 1,500 billion won in property damage nationwide in July (Water Journal, 2007). In Gangwon-do, 675 mm of heavy rain fell over 2 days, accounting for 95.4% of the total damage, and numerous landslides occurred in Inje-gun and Pyeongchang-gun.

이처럼, 산사태는 인간생활 및 사회기반시설에 피해를 주는 지질학적 현상 중 하나로서, 지구시스템 내에서 불규칙적으로 발생하고 있기 때문에 이에 대한 예측 연구가 필요하다. As such, landslides are one of the geological phenomena that damage human life and infrastructure. Because of their irregularities within the Earth system, predictive research is needed.

현재 첨단기술과 장비의 개발로 인하여 지질현상과 연관된 실세계 지공간 자료는 점점 더 방대해져가고 복잡해지고 있다. 따라서 이러한 자료의 홍수 속에서 지질현상과 관련된 정보를 효과적으로 찾고, 복잡한 특성을 지닌 지공간 요소들과의 상관관계를 파악하기 위해 지리정보시스템(GIS)이 필요하다.With the development of advanced technologies and equipment, real-world geospatial data associated with geological phenomena are becoming increasingly large and complex. Therefore, Geographic Information System (GIS) is needed to effectively find information related to geological phenomena and correlate with geospatial elements with complex characteristics.

도 1은 일반적인 지리정보시스템(GIS)을 도시한 개념도로써, 이를 참조하면, GIS는 방대한 지공간 자료의 효율적인 저장, 관리 및 통합분석을 위한 강력한 도구이자 전문가들의 의사결정을 지원해주는 역할을 한다. 하지만 GIS는 대용량의 다차원 자료에 내재되어 있는 사건발생과 관련된 공간적인 관련성을 파악하거나 미래의 사건발생을 예측할 수 있는 기능이 미흡하다. 그래서 지공간과 관련된 다양한 분야에서는 공간데이터베이스 내에 잠재되어 있는 정보와 공간적 상관관계 및 패턴을 효율적으로 찾아내고 미래의 사건발생을 예측하기 위해 GIS를 이용한 확률, 통계, 패턴인식 기법을 사용하고 있다.  1 is a conceptual diagram illustrating a general geographic information system (GIS). Referring to this, the GIS is a powerful tool for efficient storage, management, and integrated analysis of massive geospatial data, and serves to support expert decision making. However, GIS lacks the ability to predict the spatial relevance related to the occurrence of events or to predict future occurrences inherent in large multidimensional data. Therefore, various fields related to geospatial use probabilities, statistics, and pattern recognition techniques using GIS to efficiently find potential information, spatial correlations and patterns in the spatial database, and predict future occurrences of events.

즉, 기존의 다양한 분석기법들은 종속변수(사건자료)와 독립변수(입력자료)들 간의 1차 분석을 통한 상관계수 또는 가중치를 계산하고 이를 이용한 사건발생 예측도 작성이었다. 각 기법을 통해 도출된 결과도의 예측 정확도를 판단하기 위해 검증작업이 수행된다. 하지만 최대 예측 정확도를 보이는 결과도라 할지라도 기법의 종류 및 특성에 따라 정확도 향상에는 어느 정도 한계가 있다.  In other words, the existing various analytical methods were to calculate correlation coefficients or weights through the primary analysis between dependent variables (event data) and independent variables (input data), and to prepare event occurrence predictions using them. Verification is performed to determine the predictive accuracy of the results obtained through each technique. However, even if the result shows the maximum prediction accuracy, there is a limit to the accuracy improvement depending on the type and characteristic of the technique.

따라서 산사태라는 지질현상의 예측 정확도를 높이는데 한계가 발생하게 되었으며, 이에 따라 산간지역의 지질현상에 대한 정확한 예측에 기반하는 예방보치나 개발계획 등에 차질로 이어지는 문제가 발생하게 되었다.Therefore, there is a limit in increasing the accuracy of the landslide geological phenomenon, which leads to problems such as preventive measures or development plans based on accurate predictions of the geological phenomenon in mountainous areas.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 산사태 발생의 위치정보와 지형, 지질, 임상, 토양, 토지이용 등의 자료를 이용하여 우도비분석, WOE분석, 로지스틱회귀분석, 인공신경망분석을 수행할 수 있는 분석부를 이용한 지공간 상관관계 분석을 적어도 1 회 이상 수행할 수 있도록 하여, 정확한 산사태 발생 예측분석을 수행할 수 있는 예측시스템을 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to use likelihood ratio analysis, WOE analysis, logistic regression using the location information of landslide occurrence and data such as terrain, geology, clinical, soil, land use The present invention provides a prediction system capable of performing accurate landslide occurrence prediction analysis by allowing geospatial correlation analysis to be performed at least once using an analysis unit capable of performing analysis and neural network analysis.

상술한 과제를 수행하기 위한 수단으로서, 본 발명은 산사태 발생 예측시스템에 있어서, 산사태 발생위치, 지형, 지질, 임상, 토양, 토지이용 등의 지질정보를 제공하는 산사태 지질정보 데이터베이스; 상기 산사태 지질정보 데이터베이스에서 제공되는 요인들을 바탕으로 지공간 상관관계를 통합분석하는 지공간 상관관계 통합분석부; 상기 지공간 상관관계 통합분석부에서 분석된 정보를 바탕으로 산사태 발생 예측도와 통합예측도를 제공하는 산사태 발생 예측도 작성부; 상기 산사태 위치를 이용하여 산사태 발생 예측도의 정확도를 정량적으로 검증하는 검증부; 모든 결과의 비교를 위한 결과 도출부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지공간 상관관계 통합기법을 이용한 산사태 발생 예측시스템을 제공할 수 있도록 한다.As a means for performing the above-described problems, the present invention is a landslide occurrence prediction system, landslide geological information database for providing geological information such as landslide occurrence location, topography, geology, clinical, soil, land use; A geospatial correlation integrated analysis unit for integrated analysis of geospatial correlations based on factors provided by the landslide geological information database; A landslide occurrence prediction map generation unit providing a landslide occurrence prediction map and an integrated prediction map based on the information analyzed by the geospatial correlation integration analysis unit; A verification unit quantitatively verifying the accuracy of the landslide occurrence prediction map using the landslide position; It is possible to provide a landslide occurrence prediction system using a geospatial correlation integrated technique, characterized in that it comprises a ;;

특히, 항공사진에서 추출한 산사태 위치정보는 연구지의 지질재해로서 산사태 위치를 공간데이터베이스화한 지질재해 데이터베이스; 분석대상지역의 지형도에서 추출한 경사, 경사방향, 곡률, TWI(Topographic wetness Index), SPI(Stream Power Index)등의 요인을 공간데이터베이스화한 지형 데이터베이스; 분석대상지역의 지질도에서 추출한 지질 및 단층 등의 요인을 공간데이터베이스화한 지질 데이터베이스; 분석대상지역의 임상도에서 추출한 경급, 임상, 소밀도, 영급 등의 요인을 공간데이터베이스화한 임상 데이터베이스; 분석대상지역의 토양도에서 추출한 지형, 배수, 모재, 유효토심, 토질 등의 요인을 공간데이터베이스화한 토양 데이터베이스; 분석대상지역의 토지이용도에서 추출한 토양이용 데이터베이스; 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.In particular, the landslide location information extracted from aerial photographs is a geological disaster database of a landslide location as a geological disaster of a research site; A terrain database in which spatial factors such as slope, slope, curvature, Topographic Wetness Index (TWI), Stream Power Index (SPI), etc. extracted from the topographic map of the region to be analyzed are spatialized; A geological database in which spatial factors such as geology and faults extracted from geological maps of the target area are spatialized; Clinical database of spatial database of factors such as salary, clinical, small density, and salary, extracted from the clinical map of the analysis area; A soil database in which spatial factors, such as topography, drainage, base material, effective soil, and soil, extracted from soil maps of the analysis area are databased; Soil use database extracted from the land use of the analysis area; It may comprise any one or more of.

또한, 본 발명에 따른 시스템에서, 상기 지공간 상관관계 통합분석부는, 상기 산사태와 관련된 모든 요인들을 제공하는 산사태 지질정보 데이터베이스에서는 산사태 발생위치를 종속변수로 하고, 지형, 토양, 임상, 지질 및 토지이용 등의 자료를 독립변수로 이용하여, 관측된 산사태와 관련된 요인들간의 상관관계를 분석하여 산사태 발생 확률을 예측하는 우도비분석부; 산사태와 관련 요인들간의 등급별 가중치를 분석하는 WOE(weight of evidence)분석부; 입력자료인 독립변수와 사건자료인 종속변수의 로지스틱회귀 상관계수를 분석하는 로지스틱회귀분석부; 산사태 발생지역과 산사태 미발생지역을 역전파 알고리즘을 통해 요인별 가중치를 분석하는 인공신경망분석부 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, in the system according to the present invention, the geospatial correlation integrated analysis unit, landslide occurrence location in the landslide geological information database that provides all the factors related to the landslide as a dependent variable, and topography, soil, clinical, geology and land A likelihood ratio analysis unit for predicting the probability of landslides by analyzing correlations between factors related to the observed landslide using data such as utilization as independent variables; A weight of evidence (WOE) analysis unit for analyzing weights of grades between landslides and related factors; A logistic regression analysis unit for analyzing the logistic regression correlation coefficients of the independent data and the dependent data as input data; The landslide occurrence area and the landslide-free area may include any one or more of the artificial neural network analysis unit for analyzing the weight of each factor through the backpropagation algorithm.

특히, 상기 지공간 상관관계 통합분석부는, 상기 우도비분석부, WOE(weight of evidence)분석부, 로지스틱회귀분석부, 인공신경망분석부 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 제1차 내지 n차 예측분석부를 포함하여 구성되되, 제n차 예측분석부는 제(n-1)차 예측분석부와 동일한 구성을 구비하며, 상기 제(n-1)차 예측분석부에서 제공되는 결과값을 제n차 예측분석부의 독립변수로 하여 분석대상지역의 산사태 발생 종속변수와 각각 다시 분석하는 것을 특징으로 하는 지공간 상관관계 통합기법을 이용한 산사태 발생 예측시스템으로 구축할 수 있다(단, n은 2 이상의 자연수).In particular, the geospatial correlation integrated analysis unit, the first to n-th order prediction including any one or more of the likelihood ratio analysis unit, WOE (weight of evidence) analysis unit, logistic regression analysis unit, artificial neural network analysis unit The n-th predictive analyzing unit has the same configuration as the (n-1) th predictive analyzing unit, and includes the n-th order result value provided by the (n-1) th predictive analyzing unit. As an independent variable of the predictive analysis unit, a landslide occurrence prediction system using a geospatial correlation integrated technique, which is re-analyzed with the landslide occurrence dependent variable of the analysis region, can be constructed (where n is a natural number of 2 or more). .

아울러, 본 발명에 따른 산사태 발생 예측시스템을 이용하여 산사태의 발생을 예측할 수 있는 예측방법을 수행할 수 있다.In addition, by using the landslide occurrence prediction system according to the present invention it is possible to perform a prediction method for predicting the occurrence of landslides.

구체적으로는, 본 발명에 따른 산사태 발생 예측시스템을 이용하여, 산사태의 발생 예측분석을 수행하는 분석대상지역의 산사태 발생과 관련된 요인인 지형, 토양, 임상, 지질 및 토지이용 등을 공간데이터베이스로 구축하는 1단계; 상기 공간데이터베이스에 구축된 산사태 위치와 관련된 요인들간의 지공간 상관관계를 통합분석하는 2단계; 상기 2단계의 분석정보를 이용하여 산사태의 발생 예측도와 통합예측도를 작성하는 3단계; 2와 3단계에서 도출된 산사태 발생 예측도와 통합예측도의 정량적인 정확도를 검증하는 4단계; 모든 결과 도출을 위한 5단계;를 포함하는 지공간 상관관계 통합기법을 이용한 산사태 발생 예측방법을 구현할 수 있다.Specifically, using the landslide occurrence prediction system according to the present invention, the terrain, soil, clinical, geological and land use factors, which are factors related to the landslide occurrence in the analysis target region, which performs the landslide prediction prediction analysis, are constructed as a spatial database. Step 1 to do; Integrating and analyzing geospatial correlations between factors related to landslide positions constructed in the spatial database; A three step of generating a landslide prediction and integrated prediction diagram using the two steps of analysis information; A fourth step of verifying quantitative accuracy of landslide occurrence prediction maps and integrated prediction maps derived in steps 2 and 3; Landslide occurrence prediction method using the geospatial correlation integrated technique, including; 5 steps for all results derivation.

특히, 상기 2단계는, 산사태의 발생위치를 종속변수로 하고, 지형, 토양, 임상, 지질 및 토지이용 자료를 독립변수로 하여, 우도비분석, WOE(weight of evidence)분석, 로지스틱회귀분석, 인공신경망분석 중 어느 하나 이상의 분석을 수행하여 산사태 발생 예측도를 분석하는 단계로 형성할 수 있다.In particular, the second step, the likelihood of occurrence of landslides as a dependent variable, terrain, soil, clinical, geological and land-use data as independent variables, likelihood ratio analysis, WOE (weight of evidence) analysis, logistic regression analysis, It may be formed by analyzing any one or more of the artificial neural network analysis to predict the landslide occurrence prediction.

또한, 상기 2단계에서 도출된 산사태 발생 예측도를 독립변수로하고, 2단계에서 입력된 종속변수를 재차 이용하여, 우도비분석, WOE(weight of evidence)분석, 로지스틱회귀분석, 인공신경망분석 중 어느 하나 이상의 분석을 수행하여 산사태 발생 예측도를 분석하는 과정을 적어도 2회 이상 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 지공간 상관관계 통합기법을 이용한 산사태 발생 통합예측방법으로 구현하는 것도 가능하다.In addition, using the landslide prediction map derived in step 2 as an independent variable, and using the dependent variable input in step 2 again, likelihood ratio analysis, WOE (weight of evidence) analysis, logistic regression analysis, and artificial neural network analysis It is also possible to implement a landslide occurrence integrated prediction method using a geospatial correlation integrated technique characterized in that the process of analyzing the landslide occurrence prediction at least two times by performing any one or more analysis.

본 발명에 따르면, 산사태와 관련된 정보를 이용하여 우도비분석, WOE분석, 로지스틱회귀분석, 인공신경망분석을 수행할 수 있는 분석부를 이용한 분석을 적어도 2 회 이상 수행할 수 있도록 하여, 정확한 산사태 발생의 예측분석을 수행할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, an analysis using an analysis unit capable of performing likelihood ratio analysis, WOE analysis, logistic regression analysis, and neural network analysis using information related to landslides can be performed at least two times. It has the effect of performing predictive analysis.

도 1은 종래의 GIS의 구성을 개념적으로 도시한 예시도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 지공간 상관관계 통합기법을 이용한 산사태 발생 예측시스템의 구성도를, 도 2b 및 도 2c는 산사태와 관련있는 모든 요인들의 구성 예를, 도 2d는 본 발명에 따른 산사태 발생 지역의 지형도를 예시한 것이다.
도 2e는 산사태와 관련있는 모든 요인들을 공간데이터베이스로 구축한 결과를 도시한 것이다.
도 2f는 본 발명에 따른 산사태 예측분석을 위해 기존의 산사태 발생지역을 추출하고 산사태의 위치를 결정하는 방식을 설명한 이미지이다.
도 3a 및 도 3b는 본 시스템의 지공간 상관관계 통합분석부의 구성을 도시한 것이다. 도 3c는 지공간 상관관계 통합분석을 이용한 산사태 발생 예측분석의 흐름을 도시한 것이며, 도 3d는 우도비를 이용한 산사태 발생 예측도를, 도 3e~도 3g는 산사태와 관련 요인들의 우도비 및 weight of evidence를 나타낸 표이다.
도 3h는 weight of evidence를 이용한 산사태 발생 예측도를 도시한 것이며, 도 3i는 산사태와 관련 요인들의 로지스틱회귀 상관계수를 도시한 것이다. 도 3j는 로지스틱회귀분석을 이용한 산사태 발생 예측도를 도시한 것이다.
도 3k는 산사태와 관련 요인들의 인공신경망 가중치를 도시한 표이며, 도 3l은 인공신경망을 이용한 산사태 발생 예측도를 도시한 것이다.
도 3m은 산사태 관련 요인들의 통합우도비 및 통합 weight of evidence를 도시한 것이다.
도 3n은 산사태 관련 요인들(1차 분석한 우도비, WOE, 로지스틱회귀분석, 인공신경망 분석을 통해 작성된 산사태 발생 예측도)의 통합 인공신경망 가중치를 도시한 것이다.
도 4a는 우도비를 이용한 산사태 발생 통합예측 (2차 분석) 결과도를 도시한 것이며, 도 4b는 weight of evidence를 이용한 산사태 발생 통합예측 (2차 분석) 결과도를 나타낸 것이며, 도 4c는 로지스틱 회귀분석을 이용한 산사태 발생 통합예측 (2차 분석) 결과도를 도시한 것이다. 그리고 도 4d는 인공신경망을 이용한 산사태 발생 통합예측 (2차 분석) 결과도를 도시한 것이다.
도 5a는 1차 단일분석의 산사태 발생 예측도의 정확도를 나타낸 것이며, 도 5b는 지공간 상관관계 통합분석의 산사태 발생 통합예측도의 정확도를 도시한 것이며, 도 5c는 1차 단일분석과 2차 통합분석의 산사태 발생 예측도와 통합예측도의 정확도를 비교한 것이다.
1 is an exemplary diagram conceptually showing a configuration of a conventional GIS.
Figure 2a is a block diagram of a landslide occurrence prediction system using the integrated geospatial correlation method according to the present invention, Figures 2b and 2c is a configuration example of all factors related to the landslide, Figure 2d is a landslide occurrence according to the present invention It is an example of the topographic map of the area.
Figure 2e shows the result of building all the factors related to landslides into a spatial database.
2f is an image illustrating a method of extracting an existing landslide occurrence region and determining a location of landslides for landslide prediction analysis according to the present invention.
3A and 3B illustrate the configuration of the geospatial correlation integrated analysis unit of the present system. Figure 3c shows the flow of landslide prediction analysis using integrated geospatial correlation analysis, Figure 3d is a prediction of landslide occurrence using the likelihood ratio, Figures 3e-3g is likelihood ratio and weight of landslides and related factors Table showing the evidence.
FIG. 3h illustrates a landslide occurrence prediction using weight of evidence, and FIG. 3i illustrates a logistic regression correlation coefficient of landslides and related factors. Figure 3j shows a landslide occurrence prediction using logistic regression analysis.
FIG. 3K is a table illustrating artificial neural network weights of landslides and related factors, and FIG. 3L illustrates a landslide occurrence prediction map using artificial neural networks.
3m shows the combined likelihood ratio and integrated weight of evidence of landslide related factors.
Figure 3n shows the integrated neural network weight of landslide related factors (primary analysis like land likelihood ratio, WOE, logistic regression, artificial neural network analysis predicted).
Figure 4a shows a result of integrated landslide occurrence prediction (secondary analysis) using a likelihood ratio, Figure 4b shows a result of landslide occurrence integrated prediction (secondary analysis) using a weight of evidence, Figure 4c is a logistic The result of integrated landslide occurrence prediction (secondary analysis) using regression analysis is shown. 4d shows a result of integrated landslide occurrence prediction (secondary analysis) using an artificial neural network.
Fig. 5A shows the accuracy of the landslide occurrence prediction map of the first order single analysis, and Fig. 5B shows the accuracy of the landslide correlation prediction map of the geospatial correlation integration analysis, and Fig. 5C shows the first single analysis and the second order. This study compares the accuracy of landslide occurrence prediction and integrated prediction in the integrated analysis.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation according to the present invention. In the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and duplicate description thereof will be omitted. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 발명은 지공간 상관관계 통합기법을 이용한 산사태 발생 예측시스템을 제공하며, 특히 우도비분석, WOE(weight of evidence)분석, 로지스틱회귀분석, 인공신경망분석 중 어느 하나 이상의 분석을 수행하여 산사태 발생 예측도를 분석하거나, 1차 분석된 결과를 재차 반복 분석하도록 하여 예측의 정확도를 높일 수 있는 것을 그 요지로 한다.The present invention provides a landslide occurrence prediction system using an integrated geospatial correlation technique, and in particular, predicts a landslide occurrence by performing one or more of a likelihood ratio analysis, a WOE (weight of evidence) analysis, a logistic regression analysis, and an artificial neural network analysis. The main point is that the accuracy of the prediction can be improved by analyzing the degree or repeating the first analysis result again.

도 2a를 참조하면, 이는 본 발명에 따른 지공간 상관관계 통합기법을 이용한 산사태 발생 예측시스템(이하, '본 시스템'이라 한다.)의 구성도를 나타낸 것이다.Referring to Figure 2a, which shows the configuration of a landslide occurrence prediction system (hereinafter referred to as the 'main system') using the geospatial correlation integrated technique according to the present invention.

본 발명에 따른 본 시스템은 분석대상지역의 산사태 발생위치와 관련 요인들의 정보를 제공하는 산사태 지질정보 데이터베이스(100)와 상기 산사태 지질정보 데이터베이스에서 제공되는 요인들을 바탕으로 지공간 상관관계를 통합분석하는 지공간 상관관계 통합분석부(200), 그리고 상기 지공간 상관관계 통합분석부에서 분석된 산사태 발생 예측도와 통합예측도를 작성하는 작성부(300), 상기 산사태 발생위치를 이용하여 산사태 발생 예측도와 통합예측도의 정확도를 정량적으로 검증하는 검증부(400) 및 이의 결과들의 비교를 위한 결과 도출부(500)를 포함하여 구성될 수 있다.The present system according to the present invention integrates and analyzes the geospatial correlation based on the landslide geological information database 100 which provides information on the landslide occurrence location and related factors of the analysis region and the factors provided in the landslide geological information database. Geospatial correlation integrated analysis unit 200, and the landslide occurrence prediction map analyzed by the geospatial correlation integrated analysis unit 300 to create an integrated prediction map, landslide occurrence prediction map using the landslide occurrence position It may be configured to include a verification unit 400 for quantitatively verifying the accuracy of the integrated prediction diagram and a result derivation unit 500 for comparing the results thereof.

특히, 상기 산사태 지질정보 데이터베이스(100)는 도 2b와 같은 산사태 관련 요인을 종류별로 분류한 데이터베이스군으로 형성될 수 있다. 구체적으로는, 상기 산사태 지질정보 데이터베이스(100)는 분석대상지역의 지질재해와 관련 요인들을 공간데이터베이스화한 지질재해 데이터베이스(110)로 구비할 수 있으며, 나아가 분석대상지역의 경사, 경사방향, 곡률, TWI(Topographic wetness Index), SPI(Stream Power Index)등의 지형자료를 공간데이터베이스화한 지형 데이터베이스(120)나 분석대상지역의 지질도에서 추출되는 지질 및 단층정보를 공간데이터베이스화한 지질 데이터베이스(130)을 더 포함하여 구성될 수 있다.In particular, the landslide geological information database 100 may be formed as a database group that classifies landslide related factors as shown in FIG. 2B. Specifically, the landslide geological information database 100 may include a geological disaster database 110 in which a geological disaster and related factors of an analysis target area are made into a spatial database, and further, the slope, slope direction, and curvature of the analysis target area. Geological database (130), which is a spatial database of geographic data such as TWI (Topographic Wetness Index) and SPI (Stream Power Index) or geological and tomographic information extracted from geological maps of the target area. It may be configured to include more.

아울러, 분석대상지역의 토지이용의 정보를 제공하는 토지이용 데이터베이스(140)이나 분석대상지역의 임상도에서 추출되는 경급, 임상, 소밀도, 영급의 자료를 제공하는 임상 데이터베이스(150), 분석대상지역의 지형, 배수, 모재, 유효토심, 토질 등의 토양자료를 제공하는 토양자료 데이터베이스(160)등을 더 포함하는 구성으로 구성할 수 있다.In addition, the land use database 140 that provides information on land use of the analysis region, the clinical database 150 that provides data of emergency, clinical, small density, and salary extracted from the clinical degree of the analysis region, the analysis region It may be configured to further include a soil data database 160 and the like, which provides soil data such as topography, drainage, base material, effective soil, soil.

도 2c 및 도 2d를 이용하여 상술한 본 시스템을 이용하여 특정 지역에 대한 산사태 예측을 위한 데이터베이스의 형성 예를 설명한다.An example of the formation of a database for landslide prediction for a specific region will be described using this system described above with reference to FIGS. 2C and 2D.

도 2c는 도 2b에서 형성하는 산사태 지질정보 데이터베이스를 구성하는 요인을 분류한 것이며, 도 2d는 본 발명에 따른 실예로서, 강원도 평창군에서 산사태가 가장 많이 발생한 진부면의 지형도를 도시한 것으로, 이 지역에 대한 분석실시 예를 통해 본 발명의 시스템을 설명하기로 한다(진부면은 지리좌표상 위도 37˚ 35' 2˝~ 37˚ 40' 26˝N, 경도 128˚ 29' 49˝~ 128˚ 35' 36˝E 사이에 위치).Figure 2c is a classification of the factors constituting the landslide geological information database formed in Figure 2b, Figure 2d is an example according to the present invention, showing a topographical map of the true land surface where the most landslides occur in Pyeongchang-gun, Gangwon-do, The system of the present invention will be described through an analytical embodiment of the present invention (the true surface is latitude 37˚ 35 '2˝ ~ 37˚ 40' 26˝N, longitude 128˚ 29 '49˝ ~ 128˚ 35' 36 Between ˝E).

분석대상지역인 진부면 지역의 산사태 발생 예측분석을 위해 수집된 자료는 산사태 분포도, 지형도, 토양도, 임상도, 토지이용도 및 지질도이다. 산사태 발생위치는 산사태 발생 전후의 항공사진과 현장조사를 통해 파악하였다. 산사태 위치는 훈련용(70%, 격자 1,261개)과 검증용(30%, 격자 542개)으로 분류하여 예측분석과 예측도의 검증에 사용하였다. 지형도에서는 경사, 경사면, 곡률, Topographic Wetness Index(TWI) 및 Stream Power Index(SPI)를, 토양도에서는 지형, 배수, 모재, 유효토심 및 토질을, 임상도에서는 경급, 임상, 밀도 및 경급을, 지질도에서는 지질 및 단층을 추출하였다. 산사태와 관련있는 모든 요인들은 도 2e와 같이 공간데이터베이스로 구축하였고, 입력자료의 축척을 고려하여 10m × 10m 크기의 격자로 설정하였으며, 연구지역의 격자수는 행과 열이 923 × 1,053으로 총 격자수는 597,884이다.The data collected for landslide prediction analysis in Jinbu-myeon area, which is the analysis area, are landslide distribution, topographic map, soil map, clinical map, land use and geological map. The location of landslides was identified by aerial photographs and field surveys before and after landslides. Landslide locations were categorized into training (70%, 1,261 grids) and verification (30%, 542 grids) and used for predictive analysis and prediction. Slope, slope, curvature, Topographic Wetness Index (TWI) and Stream Power Index (SPI) on topographic maps, topography, drainage, base material, effective soil and soil on soil maps, light, clinical, density and light on clinical maps. Lipids and monolayers were extracted. All factors related to landslides were constructed as a spatial database as shown in Figure 2e, and the grid size of 10m × 10m was set in consideration of the scale of input data, and the number of grids in the study area was 923 × 1,053. The number is 597,884.

도 2f는 본 발명에 따른 산사태 예측분석을 위해 기존의 산사태 발생지역을 추출하고 산사태의 위치를 결정하는 방식을 설명한 이미지이다.2f is an image illustrating a method of extracting an existing landslide occurrence region and determining a location of landslides for landslide prediction analysis according to the present invention.

산사태 발생 예측분석에 있어서 기존의 산사태 위치는 앞으로 산사태가 일어날 수 있는 환경을 이해하는데 중요한 역할을 한다. 그러므로 정확한 산사태 위치 파악은 최적의 분석 결과를 도출할 수 있다. Daum(www.daum.net)에서 제공하는 50cm 급 항공사진은 2007년부터 삼아항업주식회사(Samah Aerial Survey Co., Ltd; www.samah.com)에서 UltraCam-X 디지털 카메라를 이용하여 촬영한 것이다. 이 카메라의 영상은 12bit 이상의 방사해상능력을 갖고 있어 기존의 아날로그 영상(8bit)에 비해 지형변화에 대한 판독이 뛰어나고, 이미지 왜곡이 제거된 높은 해상도의 영상을 제공한다(Schneider and Gruber, 2008). 그러므로 디지털 항공사진은 위성영상이나 아날로그 항공사진보다 산사태 규모에 상관없이 정확한 산사태 위치를 선정하는데 유용하다. In landslide prediction analysis, existing landslide positions play an important role in understanding the environment in which landslides can occur in the future. Therefore, accurate landslide positioning can lead to optimal analysis results. The 50cm aerial photograph provided by Daum (www.daum.net) has been taken by the UltraCam-X digital camera from Sama Aerial Survey Co., Ltd; www.samah.com since 2007. The camera's image has more than 12-bit radio resolution, which provides better resolution of terrain changes than conventional analog video (8-bit) and provides high-resolution images without image distortion (Schneider and Gruber, 2008). Therefore, digital aerial photographs are more useful than satellite image and analog aerial photographs in determining the exact landslide position regardless of the landslide size.

따라서 본 연구에서는 2006년에 발생한 산사태 전후의 항공사진을 비교탐지하여 정확한 산사태 발생위치를 선정하였다. 산사태 발생 전의 항공사진은 국토지리정보원(National Geographic Information Institute, NGII)에서 발행하는 1/20,000 축척의 항공사진(촬영일 : 2005.04.04)을, 산사태 발생 후의 항공사진은 Daum에서 제공하는 50cm급 항공사진(촬영일 : 2008.03.04)을 수집하였다. 정사보정된 두 항공사진을 비교하여 판독한 산사태 위치는 현장조사에서 실제 산사태 위치와 대조해본 결과 정확하게 일치하였다(도 2f). 이러한 작업 절차를 통하여 판독된 산사태는 1,803개로 산사태 좌표를 추출 후 ArcGIS 9.0 환경에서 점 형태의 공간자료로 구축하였다(도 2d). 도 2d의 a)는 산사태 발생전의 아날로그 항공사진이며, b)는 산사태 발생 후의 디지털 항공사진, c)는 현장조사사진을 도시한 것이다.  Therefore, this study selected the exact landslide location by comparing and detecting aerial photographs before and after landslide occurred in 2006. Before landslides, aerial photographs were issued by the National Geographic Information Institute (NGII), 1 / 20,000 scale aerial photographs (shooting date: April 4, 2005). Photographs were taken on March 3, 2008. The landslide location read by comparing the orthodontic aerial photographs was exactly matched by the actual landslide location in the field survey (FIG. 2F). 1,803 landslide coordinates read out through this work procedure were extracted and constructed as point data in ArcGIS 9.0 environment (Figure 2d). In Figure 2d, a) is an analog aerial photo before a landslide occurs, b) a digital aerial photo after a landslide occurs, and c) shows a site survey photograph.

도 3a 내지 도 3n을 이용하여 본 발명에 따른 본 시스템의 구성 및 이를 이용한 산사태의 예측도를 구현하는 방법을 설명하기로 한다.A configuration of the present system and a method for implementing a landslide prediction map using the same will be described with reference to FIGS. 3A to 3N.

도 3a 및 도 3b는 본 시스템(도 2a)의 지공간 상관관계 통합분석부의 구성을 도시한 것이다.3A and 3B show the configuration of the geospatial correlation integrated analysis unit of the present system (FIG. 2A).

본 발명에 따른 지공간 상관관계 통합분석부(200)는 구체적으로는 상기 산사태 지질정보 데이터베이스에서 제공되는 산사태의 발생위치를 종속변수로 하고, 지형, 토양, 임상, 지질 및 토지지용자료를 독립변수로 이용하여, 관측된 산사태와 관련된 요인들간의 상관관계를 분석하여 산사태 발생 확률을 예측하는 우도비분석부; 산사태와 관련 요인들간의 등급별 가중치를 분석하는 WOE(weight of evidence)분석부; 입력자료인 독립변수와 사건자료인 종속변수의 로지스틱회귀 상관계수를 분석하는 로지스틱회귀분석부; 산사태 발생지역과 산사태 미발생지역을 역전파 알고리즘을 통해 요인별 가중치를 분석하는 인공신경망분석부 중 하나 이상을 포함하거나, 그밖에 다른 다양한 모델분석부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.The geospatial correlation integrated analysis unit 200 according to the present invention specifically refers to the occurrence position of the landslide provided by the landslide geological information database as a dependent variable, and the terrain, soil, clinical, geological and land-use data as independent variables. Likelihood ratio analysis unit for predicting the probability of landslide occurrence by analyzing the correlation between the factors related to the observed landslide using A weight of evidence (WOE) analysis unit for analyzing weights of grades between landslides and related factors; A logistic regression analysis unit for analyzing the logistic regression correlation coefficients of the independent data and the dependent data as input data; The landslide occurrence area and the landslide-free area may include one or more of the artificial neural network analysis part that analyzes the weight of each factor through the backpropagation algorithm, or may further include various other model analysis parts.

또는, 도 3b에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예로서는 상술한 하나의 지공간 상관관계 통합분석부(200)에 추가하여, 상기 1차 예측부에서 분석한 결과값을 n차 예측분석의 독립변수로 하고, 1차 예측부에서 사용된 종속변수를 재차 종속변수로 입력하여 분석을 시행하는 n차 예측부를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 구조의 예측분석부는 적어도 2회 이상 형성될 수 있다(단, n은 2이상의 자연수).Alternatively, as shown in FIG. 3B, in another preferred embodiment according to the present invention, in addition to the above-described one geospatial correlation integrated analysis unit 200, an n-th predictive analysis of the result value analyzed by the first prediction unit is performed. It may be configured as an independent variable of, and further comprises an n-th prediction unit for performing the analysis by inputting the dependent variable used in the first prediction unit as a dependent variable again. The predictive analysis unit of this structure may be formed at least twice (where n is a natural number of two or more).

이를 테면, 상기 우도비분석부, WOE(weight of evidence)분석부, 로지스틱회귀분석부, 인공신경망분석부, 그밖에 다른 모델분석부 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 제1차 내지 n차 예측분석부가 형성되는 경우, 제n차 예측분석부는 제(n-1)차 예측분석부와 동일한 구성을 구비하며, 상기 제(n-1)차 예측분석부에서 제공되는 결과값을 제n차 분석의 독립변수로 하고, 제(n-1)예측부에서 입력된 종속변수를 다시 종속변수로 입력하여 각각 다시 분석을 수행하는 구조로 형성될 수 있는 것이다(단, n은 2이상의 자연수).For example, the first to nth order predictive analysis unit including any one or more of the likelihood ratio analysis unit, the WOE (weight of evidence) analysis unit, logistic regression analysis unit, artificial neural network analysis unit, other model analysis unit When formed, the n-th predictive analyzing unit has the same configuration as the (n-1) th predictive analyzing unit, and the result value provided by the (n-1) th predictive analyzing unit is independent of the n-th order analyzing. It can be formed into a structure in which the dependent variable input from the (n-1) prediction part is input again as the dependent variable and the analysis is performed again (n is a natural number of two or more).

도 3c는 상술한 본 시스템을 이용하여 지공관 상관관계 통합분석을 이용한 산사태 발생 예측분석을 수행하는 흐름도를 도시한 것이다.Figure 3c shows a flow chart for performing a landslide occurrence predictive analysis using the air pipe correlation integrated analysis using the above-described system.

도시된 것처럼, 본 시스템을 이용하는 산사태 발생 예측분석은, 지공간 상관관계 통합은 다양한 단일기법을 이용하여 1차 분석된 산사태 발생 예측도를 새로운 독립변수(입력자료)로 사용하고 이를 기존의 종속변수(사건자료)와 2차 분석을 수행한다. 이 기법은 GIS와 같이 다양한 지질현상(지질, 자연재해, 지질자원, 환경오염)을 예측하는데 활용될 수 있을 뿐만 아니라 지공간에서 일어나는 모든 사건예측에 적용할 수 있다. 지질현상 예측을 위한 1차 분석기법으로는 확률, 통계, 데이터마이닝 기반의 다양한 기법이 될 수 있다(도 1참조). 본 발명에서는 GIS와 우도비, Weight of evidence, 로지스틱 회귀분석, 인공신경망 등을 이용하여 산사태 발생 통합 예측분석을 도시된 것과 같은 절차로 수행하였다.As shown, the landslide predictive analysis using this system, geospatial correlation integration uses the first analysis of landslide occurrence predicted using a variety of single techniques as a new independent variable (input data) and the existing dependent variable. (Event data) and secondary analysis. This technique can be used to predict various geological phenomena (geological, natural disasters, geological resources, environmental pollution) as well as GIS, and can be applied to predicting all events occurring in geospatial space. The primary analysis method for the prediction of lipid phenomena may be various techniques based on probability, statistics, and data mining (see FIG. 1). In the present invention, a landslide occurrence integrated predictive analysis using GIS, likelihood ratio, weight of evidence, logistic regression, artificial neural network, etc. was performed in the same procedure as shown.

즉, 우선 연구분야 및 연구지역을 선정하며(이를 테면, 강원도 진부면), 이후 GIS를 이용한 공간데이터베이스를 구축한다. 이 경우 상기 공간데이터베이스에서 제공되는 값 중 산사태 발생위치를 종속변수로 하고, 지형, 토양, 임상, 지질 및 토지이용자료를 독립변수로 하여 지공간 상관관계 통합분석부에 입력하게 된다.In other words, first, select a research field and a research area (eg, Jinbu-myeon, Gangwon-do), and then build a spatial database using GIS. In this case, the landslide occurrence position is a dependent variable among the values provided from the spatial database, and the terrain, soil, clinical, geological, and land use data are input as independent variables to the geospatial correlation integrated analysis unit.

이러한 지공간 상관관계 통합분석부가 도 3a와 같이 단일한 1차 예측분석부로 형성되거나, 아니면 도 3b와 같이 복합적으로 형성되는 n차 통합예측부로 형성되는 경우, 상술한 것처럼 단일한 예측분석이나 반복적인 예측분석을 수행하게 되며, 이후 각각의 분석을 수행하는 우도비, Weight of evidence, 로지스틱 회귀분석, 인공신경망, 그밖에 다양한 모델분석부에서 분석한 산사태 발생 예측도와 통합 예측도에 대한 정확도를 검증하게 된다.When the geospatial correlation integrated analysis unit is formed of a single primary predictive analysis unit as shown in FIG. 3A or an nth integrated predictive unit formed in a complex form as shown in FIG. 3B, a single predictive analysis or repetitive analysis is performed as described above. Predictive analysis will be performed, and then the accuracy of landslide prediction and integrated predictions analyzed by the likelihood ratio, weight of evidence, logistic regression, artificial neural network, and various model analysis units will be verified. .

이후, 검증된 산사태 발생 예측도는 정확도 비교를 통해 보다 정확한 결과도를 도출할 수 있게 된다.Then, the verified landslide prediction map can be derived more accurate results through the accuracy comparison.

이하에서는 상술한 지공간 상관관계 통합분석부의 구체적인 분석방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a detailed analysis method of the geospatial correlation integrated analysis unit will be described in detail.

1) 우도비분석부-우도비분석기법적용1) Likelihood Ratio Analysis Part-Likelihood Ratio Analysis

우도비 기법의 적용은 관측된 산사태 발생과 관련된 요인들간의 상관관계를 밝히고, 각 요인의 등급별 우도비를 통해 산사태 발생 지역을 예측하는 데 있다. 우도비는 조건부 확률 원리를 바탕으로 한, 각 요인의 등급별 산사태 발생 면적 비율을 의미한다. 우도비가 1보다 크면 산사태 발생 확률이 높다는 것을, 1보다 작으면 산사태 발생 확률이 낮다는 것을 의미한다. 우도비 계산을 위해 입력자료 경사, TWI, SPI, 선구조로부터의 거리는 등급별 균등한 면적으로 10등급으로 분류하였다. 계산된 우도비(도 3e~도 3g)는 각 요인의 등급에 부여한 후 GIS 중첩분석을 이용하여 {식 1}과 같이 산사태 취약지수(LSILR : Landslide Susceptibility Index by likelihood ratio)를 구하였다.The application of the likelihood ratio technique reveals the correlation between the factors related to the observed landslide occurrence and predicts the landslide occurrence area by the likelihood ratio of each factor. The likelihood ratio is the ratio of landslide occurrence area by grade for each factor based on the conditional probability principle. If the likelihood ratio is greater than 1, the probability of landslide is high, and if it is less than 1, it is low. To calculate the likelihood ratio, the distances from the input data slope, TWI, SPI, and line structure were classified into 10 grades with the uniform area by grade. The calculated likelihood ratios (Figs. 3e to 3g) were assigned to the grades of each factor and then the landslide susceptibility index by likelihood ratio (LSILR) was calculated using GIS superposition analysis as shown in {Formula 1}.

{식 1}{Equation 1}

Figure 112010013591903-pat00001
Figure 112010013591903-pat00001

취약지수를 이용하여 작성된 산사태 발생 예측도는 시각적 해석을 위해 상위 5%, 10%, 15% 70%로 등급화하였다(도 3d, 도 3d는 우도비를 이용한 산사태 발생 예측도를 도시한 것이다(1차 분석). 취약지수의 상위 30% (Very high ~ Medium) 내에 분포하는 산사태는 84%로 나타났고 취약지수의 최소값은 2.82, 최대값은 25.19, 평균값은 17.00, 표준편차는 5.28로 나타났다.
Landslide prediction maps prepared using the fragility index were graded into the top 5%, 10%, 15% and 70% for visual interpretation (Figures 3d and 3d show the landslide prediction map using the likelihood ratio) First round analysis: 84% of landslides within the top 30% of the Vulnerability Index (Very high to Medium) showed a minimum of 2.82, a maximum of 25.19, an average of 17.00, and a standard deviation of 5.28.

2) WOE 분석부-weight of evidence 분석기법2) WOE analysis part-weight of evidence analysis method

Weight of evidence 기법은 우도비에 자연로그를 취하여 양과 음의 가중치로 산사태 발생과 요인별 등급간의 상관성을 제시한다. Studentized value인 C/S(C)는 산사태 발생과 관련된 요인들의 값을 이분화시키는 최적절의 절단값으로써, 최대의 C/S(C) 값을 가지는 등급을 기준으로 (+) 가중치와 (-) 가중치로 이분화시킨다. 가중치가 0의 값을 가지면 상관관계가 없고, (-) 값을 가지면 음의 상관관계를, (+) 값을 가지면 양의 상관관계를 나타낸다. 이렇게 계산된 요인별 가중치는 도 3e 내지 도 3g와 같다. The weight of evidence technique takes a natural log of the likelihood ratio and presents the correlation between landslide occurrence and factor ratings with positive and negative weights. Studentized value, C / S (C), is an optimal truncation value that divides the values of factors related to landslide occurrence.It is positively weighted and (-) based on the grade having the maximum C / S (C) value. Divide by weight. If the weight has a value of zero, there is no correlation. If the weight has a value of zero, it has a negative correlation, and if it has a positive value, it shows a positive correlation. The calculated weight for each factor is as shown in FIGS. 3E to 3G.

이분화된 가중치는 각 요인의 등급에 부여한 후 중첩분석을 실시하여 {식 2}와 같이 산사태 취약지수(LSIWOE : Landslide Susceptibility Index by weight of evidence)를 구하였다.The dichotomous weights were assigned to the grades of each factor, followed by overlapping analysis, and the Landslide Susceptibility Index by weight of evidence (LSIWOE) was obtained as shown in {Equation 2}.

{식 2}{Equation 2}

Figure 112010013591903-pat00002
Figure 112010013591903-pat00002

취약지수를 이용하여 작성된 산사태 발생 예측도는 시각적 해석을 위해 상위 5%, 10%, 15% 70%로 등급화하였다(도 3h). 취약지수의 상위 30% (Very high Medium) 내에 분포하는 산사태는 80%로 나타났고 취약지수의 최소값은 -8.19, 최대값은 5.89, 평균값은 -1.38, 표준편차는 3.64로 나타났다.
Landslide prediction maps prepared using the fragility index were ranked in the top 5%, 10%, 15% and 70% for visual interpretation (FIG. 3H). Landslides in the top 30% of the Vulnerability Index (Very high Medium) were 80%, and the minimum Vulnerability Index was -8.19, the Maximum was 5.89, the Average was -1.38, and the Standard Deviation was 3.64.

3)로지스틱회귀분석부-로지스틱회귀분석3) Logistic Regression Analysis Unit-Logistic Regression Analysis

독립변수(입력자료)와 종속변수(사건자료) 사이의 관계를 정확히 파악하기 위해서는 두 변수간의 규칙성을 나타내는 회귀식 또는 예측식을 구하는 회귀분석이 필요하다. 산사태 발생 여부는 0과 1로 분류되기 때문에 로지스틱 회귀분석이 적합하다. 로지스틱 상관계수는 독립변수의 변화에 따라서 종속변수가 얼마만큼 변화하는가를 제시하는 통계치로써, (+)의 값이면 해당 독립변수의 값이 클수록 산사태가 발생할 확률이 커지고, (-)의 값이면 해당 독립변수의 값이 클수록 산사태가 발생하지 않을 확률이 커진다.In order to accurately grasp the relationship between the independent variable (input data) and the dependent variable (event data), a regression analysis is required to obtain a regression or prediction equation representing the regularity between the two variables. Logistic regression is appropriate because landslides are classified as 0 and 1. Logistic correlation coefficient is a statistic that shows how much the dependent variable changes according to the change of the independent variable.If the value of (+) is high, the probability of landslide increases as the value of the independent variable is high, and if it is (-) The larger the value of the independent variable, the greater the probability that no landslide will occur.

산사태 발생 회귀식은 도 3i에 있는 로지스틱 회귀계수를 이용하여 {식 3}과 같이 유도하였고, {식 4}와 같이 산사태 발생 확률을 계산하였다. 각 요인들에 곱해지는 계수는 요인들의 가중치가 되며, {식 3}과 {식 4}를 이용하여 산사태 취약지수를 계산하였다.The landslide occurrence regression equation was derived using the logistic regression coefficient in FIG. 3i as shown in {Formula 3}, and the probability of landslide occurrence was calculated as {Formula 4}. Coefficients multiplied by each factor are weights of factors, and landslide susceptibility index was calculated using {Equation 3} and {Equation 4}.

{식 3}{Equation 3}

Figure 112010013591903-pat00003
Figure 112010013591903-pat00003

{식 4}{Equation 4}

Figure 112010013591903-pat00004
Figure 112010013591903-pat00004

취약지수를 이용하여 작성된 산사태 발생 예측도는 시각적 해석을 위해 상위 5%, 10%, 15% 70%로 등급화하였다(도 3j). 취약지수의 상위 30% (Very high ~ Medium) 내에 분포하는 산사태는 90%로 나타났고 취약지수의 최소값은 0, 최대값은 0.030090, 평균값은 0.001956, 표준편차는 0.002272로 나타났다.
Landslide prediction maps prepared using the fragility index were ranked in the top 5%, 10%, 15% and 70% for visual interpretation (FIG. 3J). Landslides in the top 30% of the Vulnerability Index (Very high to Medium) were found to be 90%. The minimum Vulnerability Index was 0, the Maximum was 0.030090, the Average was 0.001956, and the Standard Deviation was 0.002272.

4)인공신경망분석부-인공신경망을 이용한 산사태 발생 예측4) Artificial Neural Network Analysis Part-Landslide occurrence prediction using artificial neural network

인공신경망에서 사용하는 역전파 알고리즘은 산사태 발생지역과 미발생지역을 신경망에 정확히 인지시켜 이 위치의 입력자료 값을 기준으로 산사태 발생 지역을 훈련시킨다. 이를 통하여 인공신경망은 출력층에 대한 결과 즉, 산사태 발생 가중치를 계산하게 된다. 가중치를 계산하기 위해 인공신경망 구조는 17 × 34 × 1로 설정하였고, 목표 오차에 도달하기 전의 최대 반복횟수는 5,000번, 학습율은 0.01로 설정하여 요인들의 상대적 가중치를 계산하였다(도 3k). 계산된 가중치를 각 요인에 부여하여 연구지역 전체에 대한 산사태 취약지수를 계산하였다. The backpropagation algorithm used in the artificial neural network precisely recognizes landslides and unoccupied areas in the neural network and trains landslides based on the input data of these locations. Through this, the neural network calculates the result of the output layer, that is, the weight of landslide occurrence. In order to calculate the weight, the artificial neural network structure was set to 17 × 34 × 1, and the relative weight of the factors was calculated by setting the maximum number of repetitions to 5,000 and the learning rate to 0.01 before reaching the target error (FIG. 3k). The landslide susceptibility index for the entire study area was calculated by assigning the calculated weight to each factor.

취약지수를 이용하여 작성된 산사태 발생 예측도는 시각적 해석을 위해 상위 5%, 10%, 15% 70%로 등급화하였다(도 3l). 취약지수의 상위 30% (Very high ~ Medium) 내에 분포하는 산사태는 79%로 나타났고 취약지수의 최소값은 0.557, 최대값은 0.9793, 평균값은 0.7625, 표준편차는 0.2205로 나타났다.
Landslide prediction maps prepared using fragility indexes were ranked in the top 5%, 10%, 15% and 70% for visual interpretation (FIG. 3L). Landslides in the top 30% of the Vulnerability Index (Very high to Medium) were 79%, and the minimum Vulnerability Index was 0.557, the maximum was 0.9793, the average was 0.7625, and the Standard Deviation was 0.2205.

5) 지공간 상관관계통합방법-2차 분석5) Geospatial Correlation Integration Method-Second Analysis

상술한 1) 내지 4)의 각 분석부를 이용하여 1차적으로 분석하는 것을 1차 분석이라고 정의한다면, 이후에는 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 상술한 1차 분석결과를 이용하여 반복하여 예측도를 분석하는 방법을 설명하기로 한다.(이를 편의상 '2차 분석'이라고 한다.)If the first analysis using the respective analysis units of 1) to 4) is defined as the first analysis, thereafter, as another embodiment according to the present invention, the prediction is repeatedly performed using the above-described first analysis result. We will explain how to analyze (this is called 'secondary analysis' for convenience).

기존 단일기법을 이용한 산사태 발생 예측분석은 1차 분석을 통한 예측도 작성과 이들의 정확도 검증 및 비교로 수행한다. 본 실시 예에서는 이러한 지공간 상관관계 통합하기 위하여, 1차 분석을 통해 도출된 예측도를 새로운 독립변수(입력자료)로 적용하여 같은 기법으로 2차 분석을 실시하는 것을 특징으로 한다. Landslide prediction analysis using the existing single technique is carried out by drawing up prediction maps through primary analysis and verifying and comparing their accuracy. In the present embodiment, in order to integrate such geospatial correlation, the second analysis is performed by applying the predictive value derived through the first analysis as a new independent variable (input data).

또한 2차 분석의 예측도는 3차 분석을 위한 새로운 독립변수(입력자료)로 적용될 수 있고, 이렇게 반복함으로써 n번의 새로운 독립변수(입력자료)를 이용한 n차 분석을 수행한다. 지공간 상관관계 통합분석은 ⅰ) 원시자료의 입력, ⅱ) 중간 결과물의 생성 또는 새로운 입력자료 생성, ⅲ) 고수준의 결과물 도출의 절차로 산사태 발생 예측도를 작성한다. {식 5}는 1차 분석의 단일기법을 이용한 예측도 작성의 일반식으로써, 산사태와 관련있는 원시 독립변수(원시 입력자료)

Figure 112010013591903-pat00005
를, 기법 fm에 적용하여 예측도
Figure 112010013591903-pat00006
을 도출한다.In addition, the predictive value of the secondary analysis can be applied as a new independent variable (input data) for the third analysis. By repeating this, n-th analysis is performed using n new independent variables (input data). The geospatial correlation analysis analyzes the landslide occurrence forecasting process by (i) inputting raw data, ii) generating intermediate results or generating new input data, and v) deriving high-level results. {Equation 5} is a general formula for predictive mapping using a single method of primary analysis, which is a raw independent variable related to landslides (raw input data).
Figure 112010013591903-pat00005
Is applied to the technique fm
Figure 112010013591903-pat00006
To derive

{식 5}{Equation 5}

Figure 112010013591903-pat00007
Figure 112010013591903-pat00007

Figure 112010013591903-pat00008
Figure 112010013591903-pat00008

{식 5}의 예측도

Figure 112010013591903-pat00009
은 지공간 상관관계 통합분석에서 종속변수(산사태 위치)의 새로운 독립변수(입력자료)로 사용되어, 통합기법의 {식 6}을 이용하여 통합 예측도를 작성하게 된다.
Figure 112010013591903-pat00010
은 2차 분석 {식 6}의 독립변수(입력자료)
Figure 112010013591903-pat00011
로 설정하고 기법 fm에 적용하여 통합예측도
Figure 112010013591903-pat00012
을 도출한다.Prediction diagram of {Equation 5}
Figure 112010013591903-pat00009
Is used as a new independent variable (input data) of the dependent variable (landslide location) in the geospatial correlation integration analysis, and the integrated prediction map is made using the equation (6) of the integrated technique.
Figure 112010013591903-pat00010
Is an independent variable (input) of the secondary analysis {Equation 6}
Figure 112010013591903-pat00011
And predictive integration using technique fm
Figure 112010013591903-pat00012
To derive

{식 6}{Equation 6}

Figure 112010013591903-pat00013
Figure 112010013591903-pat00013

Figure 112010013591903-pat00014
Figure 112010013591903-pat00014

Figure 112010013591903-pat00015
은 n차 분석의 독립변수(입력자료)
Figure 112010013591903-pat00016
로 설정하고, 기법 fm에 적용하여 n차 통합예측도
Figure 112010013591903-pat00017
을 도출한다.
Figure 112010013591903-pat00015
Is an independent variable (input data) of n-th analysis
Figure 112010013591903-pat00016
N-th integrated prediction by applying to technique fm
Figure 112010013591903-pat00017
To derive

{식 7}{Equation 7}

Figure 112010013591903-pat00018
Figure 112010013591903-pat00018

새로운 지공간 상관관계 통합분석은 단일기법인 우도비, weight of evidence, 로지스틱 회귀분석, 인공신경망에서 도출된 산사태 발생 예측도와 산사태 위치와의 관계를 다시 같은 방법으로 우도비(도 3m), weight of evidence의 가중치(도 3m), 로지스틱 회귀분석의 회귀식(식 8), 인공신경망의 가중치(도 3n)를 도출하여 산사태 통합 취약지수를 계산하였다.The new geospatial correlation analysis analyzes the relationship between the likelihood ratio, weight of evidence, logistic regression, landslide occurrence prediction derived from artificial neural network and landslide location in the same way. The landslide integration weakness index was calculated by deriving the weight of evidence (Figure 3m), logistic regression equation (Equation 8), and the weight of artificial neural network (Figure 3n).

{식 8}{Equation 8}

Figure 112010013591903-pat00019
Figure 112010013591903-pat00019

통합 취약지수를 이용하여 작성된 산사태 발생 통합 예측도는 시각적 해석을 위해 상위 5%, 10%, 15% 70%로 등급화하였다(도 4참조). Landslide incidence predictions, prepared using the integrated fragility index, were ranked in the top 5%, 10%, 15% and 70% for visual interpretation (see FIG. 4).

도 4a는 우도비를 이용한 산사태 발생 통합예측도(2차 분석) 결과를 도시한 것이며, 도 4b는 weight of evidence를 이용한 산사태 발생 통합예측도(2차 분석) 결과를 나타낸 것이며, 도 4c는 로지스틱 회귀분석을 이용한 산사태 발생 통합예측도(2차 분석) 결과를 도시한 것이다. 그리고 도 4d는 인공신경망을 이용한 산사태 발생 통합예측도(2차 분석)를 도시한 것이다.Figure 4a shows the result of the landslide occurrence prediction (secondary analysis) using the likelihood ratio, Figure 4b shows the result of the landslide occurrence prediction (secondary analysis) using the weight of evidence, Figure 4c is a logistic Integrated landslide prediction map (regression analysis) using regression analysis is shown. 4D shows a landslide occurrence integrated prediction diagram (secondary analysis) using an artificial neural network.

특히, 상기의 2차 분석 우도비 기법을 통해 계산된 통합 취약지수의 최소값은 0.01, 최대값은 10.59, 평균값은 4.00, 표준편차는 2.92로, 2차 분석 Weight of evidence 기법을 통해 계산된 통합 취약지수의 최소값은 -0.80, 최대값은 3.74, 평균값은 -0.35, 표준편차는 0.90으로, 2차 분석 로지스틱 회귀분석 기법을 통해 계산된 통합 취약지수의 최소값은 0.000004, 최대값은 0.015317, 평균값은 0.000210, 표준편차는 0.000252로, 2차 분석 인공신경망 기법을 통해 계산된 통합 취약지수의 최소값은 0.0391, 최대값은 0.9473, 평균값은 0.6809, 표준편차는 0.2698로 나타났다.
In particular, the minimum value of the integrated weakness index calculated by the second analysis likelihood ratio technique is 0.01, the maximum value is 10.59, the average value is 4.00, the standard deviation is 2.92, and the integrated weakness calculated by the second analysis weight of evidence technique. The minimum value of the index is -0.80, the maximum value is 3.74, the average value is -0.35, and the standard deviation is 0.90.The minimum value of the integrated weakness index calculated by the secondary analysis logistic regression technique is 0.000004, the maximum value is 0.015317, and the average value is 0.000210. The standard deviation was 0.000252, and the minimum value of the integrated weakness index calculated by the secondary analysis artificial neural network method was 0.0391, the maximum value was 0.9473, the average value was 0.6809, and the standard deviation was 0.2698.

6) 결과도출부6) Result delivery department

단일기법과 지공간 상관관계 통합기법을 이용하여 계산된 산사태 취약지수는 추정값에 해당되므로 예측도의 정량적인 정확도를 알기위해 검증이 필요하다. 이를 위해 SRC (Success Rate Curve)와 AUC (Area Under the Curve) 방법을 이용하였다(도 5a, 도 5b참조). 도 5a는 1차 다일분석의 산사태 발생 예측도의 정확도를 나타낸 것이며, 도 5b는 지공간 상관관계 통합 예측도의 정확도를 도시한 것이며, 도 5c는 1차 단일분석과 2차 통합분석의 산사태 발생 예측도의 정확도를 비교한 것이다.Landslide susceptibility indices calculated using the integrated single- and geospatial correlation techniques are estimated values and need to be verified to know the quantitative accuracy of the prediction. For this, SRC (Success Rate Curve) and AUC (Area Under the Curve) methods were used (see FIGS. 5A and 5B). FIG. 5A shows the accuracy of the landslide prediction map of the first DAIL analysis, FIG. 5B shows the accuracy of the geospatial correlation integrated prediction map, and FIG. 5C shows the landslide occurrence of the first single analysis and the second integrated analysis. It is a comparison of the accuracy of the predictions.

SRC의 X축은 취약지수 값을 상위 퍼센트로 등급화한 값이고, Y축은 산사태 발생을 누적 퍼센트로 표시한 등급값이다. X축의 값이 1%일 때 Y축의 값이 100%라면 산사태 취약지수의 상위 1%의 픽셀 안에서 산사태가 모두 발생한다는 의미하며 또한 이들의 예측이 올바르게 되었음을 의미한다. SRC보다 정량적인 검증을 위해 AUC 방법을 이용하였다. 이 방법은 SRC 아래 면적을 계산하는 것으로써 X축과 Y축을 1:1로 곱하면 SRC 아래의 면적을 구할 수 있고 이 면적이 넓을수록 예측도의 정확도가 높음을 의미한다. The X-axis of the SRC is a graded value of the fragility index in the upper percentage, and the Y-axis is a graded value in the cumulative percentage of landslide occurrences. If the value of the X-axis is 1% and the value of the Y-axis is 100%, it means that all landslides occur within the top 1% of the landslide susceptibility index and that their predictions are correct. The AUC method was used for quantitative verification rather than SRC. This method is to calculate the area under the SRC. By multiplying the X-axis and the Y-axis by 1: 1, the area under the SRC can be obtained. The larger the area, the higher the accuracy of the prediction.

따라서 1차 단일분석과 2차 지공간 상관관계 통합분석의 예측도와 통합 예측도의 정확도를 비교해 본 결과 통합 예측도의 정확도가 0.07%~3.13%로 증가하였다. 따라서 2차 지공간 상관관계 통합분석 방법이 1차 단일분석 방법보다 예측성능이 우수함을 확인할 수 있다.  Therefore, the accuracy of integrated predictiveness increased from 0.07% to 3.13% as a result of comparing the accuracy of the predicted and integrated predicted data between the first single analysis and the second geospatial correlation integrated analysis. Therefore, it can be seen that the secondary geospatial correlation integrated analysis method has better predictive performance than the first single analysis method.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical idea of the present invention should not be limited to the embodiments of the present invention but should be determined by the equivalents of the claims and the claims.

100: 산사태 정보 데이터베이스
110: 지질재해 데이터베이스
120: 지형자료 데이터베이스
130: 지질자료 데이터베이스
140: 토지이용 데이터베이스
150: 임상자료 데이터베이스
160: 토양자료 데이터베이스
200: 지공간 상관간계 통합분석부
210: 우도비분석부
220: WOE(weight of evidence)분석부
230: 로지스틱회귀분석부
240: 인공신경망분석부
300: 산사태 발생 예측도 작성부
400: 산사태 발생 예측도 검증부
500: 결과 비교 도출부
100: landslide information database
110: Geological Disaster Database
120: topographic database
130: Geological Data Database
140: land use database
150: clinical data base
160: soil data database
200: geospatial correlation interleaver
210: likelihood ratio analysis unit
220: weight of evidence analysis unit
230: logistic regression analysis unit
240: artificial neural network analysis unit
300: landslide occurrence prediction drawing
400: landslide occurrence prediction map verification unit
500: result comparison section

Claims (7)

산사태 발생 예측시스템에 있어서,
산사태 발생지역의 지질정보를 제공하는 산사태 지질정보 데이터베이스; 상기 산사태 지질정보 데이터베이스에서 제공되는 지질정보를 바탕으로 지공간 상관관계를 통합분석하는 지공간 상관관계 통합분석부; 상기 지공간 상관관계 통합분석부에서 분석된 정보를 바탕으로 산사태 발생 예측도 작성부; 상기 산사태 발생 예측도를 이용하여 산사태 발생의 정량적인 정확도를 검증하는 검증부; 상기 예측시스템에서 분석된 모든 결과도의 비교를 위한 결과 도출부;를 포함하여 구성되되,
상기 산사태 지질정보 데이터베이스는,
분석대상지역의 지질재해로서 산사태의 분포도를 공간데이터베이스화한 지질재해 데이터베이스;와 분석대상지역의 경사, 경사방향, 곡률, TWI(Topographic wetness Index), SPI(Stream Power Index)등의 지형자료를 공간데이터베이스화한 지형자료 데이터베이스; 분석대상지역의 지질도에서 추출되는 지질 및 단층정보를 공간데이터베이스화한 지질자료 데이터베이스; 분석대상지역의 임상도에서 추출되는 경급, 임상, 소밀도, 영급의 자료를 제공하는 임상자료 데이터베이스; 분석대상지역의 지형, 배수, 모재, 유효토심, 토질 등의 토양자료를 제공하는 토양자료 데이터베이스; 분석대상지역의 토지이용의 정보를 제공하는 토지이용 데이터베이스; 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지공간 상관관계 통합기법을 이용한 산사태 발생 예측시스템.
In the landslide occurrence prediction system,
A landslide geological information database providing geological information of landslide occurrence areas; A geospatial correlation integrated analysis unit for integrated analysis of geospatial correlations based on geological information provided from the landslide geological information database; A landslide occurrence prediction map generator based on the information analyzed by the geospatial correlation integrated analysis unit; A verification unit which verifies the quantitative accuracy of landslide occurrence using the landslide prediction map; And a result derivation unit for comparing all the result diagrams analyzed in the prediction system.
The landslide geological information database,
Geological disaster database which is a spatial database of the landslide distribution as geological disaster of the analysis area; and geographic data such as slope, slope direction, curvature, topographic wetness index (TWI), and stream power index (SPI) of the analysis area. Database of topographic data; Geological data database which is a spatial database of geological and fault information extracted from geological maps of the target area; A clinical data database providing data on urgent, clinical, small density, and salary derived from the clinical map of the region to be analyzed; A soil data database that provides soil data such as topography, drainage, base material, effective soil, and soil of the analyzed area; A land use database that provides information on land use in the area of analysis; Landslide occurrence prediction system using a geospatial correlation integrated method characterized in that it comprises any one or more of.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 지공간 상관관계 통합분석부는,
상기 산사태 지질정보 데이터베이스에서 제공되는 산사태의 발생위치를 종속변수로하고, 지형, 토양, 임상, 지질 및 토지지용자료를 독립변수로 이용하여,
관측된 산사태와 관련된 요인들간의 상관관계를 분석하여 산사태 발생 확률을 예측하는 우도비분석부;
산사태와 관련된 요인들간의 등급별 가중치를 분석하는 WOE(weight of evidence)분석부;
입력자료인 독립변수와 사건자료인 종속변수의 로지스틱회귀 상관계수를 분석하는 로지스틱회귀분석부;
산사태 발생지역과 산사태 미발생지역을 역전파 알고리즘을 통해 요인별 가중치를 분석하는 인공신경망분석부;
중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지공간 상관관계 통합기법을 이용한 산사태 발생 예측시스템.
The method according to claim 1,
The geospatial correlation integrated analysis unit,
Using the landslide occurrence location provided from the landslide geological information database as a dependent variable, and using terrain, soil, clinical, geological and land use data as independent variables,
A likelihood ratio analysis unit for predicting the probability of landslide occurrence by analyzing correlations between the factors related to the observed landslides;
A weight of evidence (WOE) analysis unit that analyzes weights of grades related to landslides;
A logistic regression analysis unit for analyzing the logistic regression correlation coefficients of the independent data and the dependent data as input data;
Artificial neural network analysis unit for analyzing the weighting factor by landslide occurrence area and non-landslide area through backpropagation algorithm;
Landslide occurrence prediction system using a geospatial correlation integrated technique comprising any one or more of the above.
청구항 3에 있어서,
상기 지공간 상관관계 통합분석부는,
상기 우도비분석부, WOE(weight of evidence)분석부, 로지스틱회귀분석부, 인공신경망분석부 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 제1차 내지 제n차 예측분석부;를 포함하여 구성되되,
제n 예측분석부는 제(n-1) 예측분석부와 동일한 구성을 구비하며, 상기 제(n-1) 예측분석부에서 제공되는 결과값을 제n차 분석부의 독립변수로 하고, 제(n-1) 예측부에서 입력된 종속변수를 다시 종속변수로 입력하여
각각 다시 분석하는 것을 특징으로 하는 지공간 상관관계 통합기법을 이용한 산사태 발생 예측시스템(n은 2 이상의 자연수).
The method according to claim 3,
The geospatial correlation integrated analysis unit,
Consisting of the first to n-th predictive analysis unit comprising any one or more of the likelihood ratio analysis unit, WOE (weight of evidence) analysis unit, logistic regression analysis unit, artificial neural network analysis unit;
The nth predictive analyzing unit has the same configuration as the (n-1) th predictive analyzing unit, and the resultant value provided by the (n-1) th predictive analyzing unit is an independent variable of the nth order analyzing unit, and (n) -1) Input the dependent variable input from the prediction unit as the dependent variable
Landslide occurrence prediction system using the integrated geospatial correlation method characterized in that the analysis again (n is a natural number of two or more).
산사태의 발생 예측분석을 수행하는 분석대상지역의 지질정보를 공간데이터베이스로 구축하는 1단계;
상기 공간데이터베이스에 구축된 지질정보를 입력하여 지공간 상관관계 통합을 분석하되, 산사태의 발생위치를 종속변수로하고, 지형, 토양, 임상, 지질 및 토지이용자료를 독립변수로 하여, 우도비분석, WOE(weight of evidence)분석, 로지스틱회귀분석, 인공신경망분석 중 어느 하나 이상의 분석을 제1차 수행하여 산사태 발생 예측도를 분석하는 2단계;
상기 2단계의 분석정보를 이용하여 산사태의 발생 예측도 및 통합예측도를 작성하는 3단계;와 상기 3단계의 산사태의 발생 예측도 및 통합예측도의 정확도를 정량적으로 검증하는 4단계; 및 상기 3단계와 4단계에 있어서 모든 결과 비교를 위한 결과를 도출하는 5단계;를 포함하여 구성되되,
상기 3단계는,
우도비분석, WOE(weight of evidence)분석, 로지스틱회귀분석, 인공신경망분석 중 어느 하나 이상의 분석을 제1차 수행하여 도출한 산사태 발생 예측도를 제2차 분석의 독립변수로하고, 1차 분석에서 입력된 종속변수를 재차 종속변수로 하여 우도비분석, WOE(weight of evidence)분석, 로지스틱회귀분석, 인공신경망분석 중 어느 하나 이상의 분석을 수행하여 산사태 발생 통합예측도를 분석하는 과정을 적어도 2회 이상 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 지공간 상관관계 통합기법을 이용한 산사태 발생 예측 방법.
A first step of constructing a spatial database of geological information of an analysis target region for performing predictive analysis of landslide occurrence;
Analyze the integration of geospatial correlations by inputting the geological information constructed in the spatial database, and analyze the likelihood ratio using the location of landslide as a dependent variable and the topographic, soil, clinical, geological and land use data as independent variables Analyzing the predictive degree of landslide occurrence by first performing at least one of a weight of evidence (WOE) analysis, a logistic regression analysis, and an artificial neural network analysis;
A third step of creating a landslide prediction map and integrated prediction map using the analysis information of the two steps; and a four step of quantitatively verifying the accuracy of the landslide prediction map and integrated prediction map of the three landslides; And 5 steps of deriving a result for comparing all the results in steps 3 and 4;
The third step,
The landslide prediction predicted by performing one or more of the likelihood ratio analysis, the weight of evidence analysis, the logistic regression analysis, and the neural network analysis are the independent variables of the second analysis. At least two processes of analyzing landslide occurrence predictions are performed by performing one or more of the likelihood ratio analysis, the WOE (weight of evidence) analysis, the logistic regression analysis, and the neural network analysis. Landslide occurrence prediction method using a geospatial correlation integrated method characterized in that to be performed more than once.
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