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조사지역에서 획득된 지하수 수질자료를 조사지점의 2차원 공간좌표(X, Y 좌표)와 해당 조사지점에서의 오염물질의 농도에 대한 조사자료로 입력받고, 임계값을 설정하여 해당 조사지점에서의 오염물질의 농도 자료를 임계값을 기준으로 ''0''과 ''1''로 변환하여 지시확률변수를 산출하는 자료변환단계; 상기 조사자료 또는 지시확률변수로 변환된 자료의 공간상 분포특성을 베리오그램(variogram)에 의해 나타내고, 상기 공간상 분포특성을 나타내는 실험적 베리오그램에 맞는 이론상 베리오그램 모델을 검증하여 선정하는 교차타당성 검증단계;상기 교차타당성 검증하여 선정된 이론상 베리오그램 모델로부터 산출되는 반베리오그램(semivariogram)을 이용하여 추정치 산출에 필요한 공분산(covariance)을 결정하는 베리오그램분석 단계; 지시변환된 지시확률변수로부터 지시크리깅을 실시하여 지시 추정자를 추정 산출하며 상기 지시 추정자를 산출하기 위해 불편향(unbiased)조건과 최소 추정오차분산 조건에 상기 결정된 공분산을 적용하여 가중치를 결정하는 지시크리깅단계; 상기 지시크리깅에 의해 좌표 격자상으로 산출된 추정자 값들을 이용하여, 평가지역의 오염가능성에 대한 확률도를 작성하는 확률도 작성단계; 및상기 확률도를 이용하여 평가지역의 지하수오염 가능성을 평가하는 오염가능성 평가단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지시크리깅을 이용한 지하수 오염가능성 평가방법
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청구항 1에 있어서, 상기 교차타당성 검증단계는 상기 조사자료 또는 지시확률변수로 변환된 자료의 공간상 분포특성을 실험적 베리오그램에 의해 나타내는 실험적 베리오그램 수행단계 및 상기 공간상 분포특성을 나타내는 실험적 베리오그램에 맞는 이론상 베리오그램모델을 교차타당성 검증하여 선정하는 베리오그램모델 선정단계를 포함하여 이루어지고, 상기 베리오그램분석단계는 상기 선정된 이론상 베리오그램모델을 사용하여 지시확률변수 변환 값에 대한 반베리오그램을 산출하는 반베리오그램 산출단계 및 상기 산출된 반베리오그램을 이용하여 추정치 산출에 필요한 공분산(covariance)을 결정하는 공분산 산출단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지시크리깅을 이용한 지하수 오염가능성 평가방법
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청구항 2에 있어서, 상기 베리오그램모델 선정단계에서의 이론상 베리오그램모델 선정은 구형 (Spherical) 모델, 지수형(Exponential)모델, 가우시안(Gaussian)모델 중의 어느 하나를 통계학적 또는 그래픽 교차타당성 검증하여 모델로 선정하고, 여기에서, 상기 통계학적 교차타당성 검증은 상기 조사자료 또는 지시확률변수로 변환된 자료 중의 하나의 자료를 추출하는 과정과 추출된 자료의 지점에서 어느 하나의 이론상 베리오그램모델로부터 산출되는 반베리오그램과 공분산모델을 가지고 크리깅을 이용하여 추정치를 산출하는 과정과 조사자료 또는 지시확률변수로 변환된 자료 중의 상기 하나의 자료의 참값과 추정치와의 오차를 산정하는 과정을 통하여 수행되고,상기 그래픽 교차타당성 검증은 어느 하나의 이론상 베리오그램모델로부터 산출되는 반베리오그램과 공분산모델을 가지고 크리깅을 이용하여 추정치를 산출하는 과정과 크리깅을 이용하여 산출된 추정치와 상기 조사자료 또는 지시확률변수로 변환된 자료의 참값을 대응시켜 선형그래프로 표시하는 과정과 상기 선형그래프의 기울기를 비교하는 과정을 통하여 수행되는 것을 특징으로 하는 지시크리깅을 이용한 지하수 오염가능성 평가방법
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청구항 3에 있어서, 상기 실험적 베리오그램 수행단계에서의 실험적 베리오그램은 에서 얻어지고,여기서, 는 거리 h 사이의 자료간의 실험적 베리오그램, 는 거리 h 만큼 떨어진 자료간의 반베리오그램, z(x)는 임의의 지점 x 에 있는 오염물질 농도자료 값 또는 상기 농도자료의 2진변환 값, z(x+h)는 z(x)에서 h 만큼 떨어진 지점의 농도자료 값 또는 상기 농도자료의 2진변환 값, N(h)는 거리 h 만큼 떨어진 z(xi)와 z(xi+h)의 쌍들의 갯수이고,상기 구형 모델은 으로 표현되고,상기 지수형 모델은 으로 표현되고,상기 가우시안 모델은 으로 표현되고,여기서, C 는 자료에서 얻어지는 랜덤함수의 분산, a 는 반베리오그램이 상관관계를 갖고 있는 범위(range), h 는 자료들간의 거리이고,상기 공분산 산출단계에서의 공분산 C(h)는 으로부터 결정되고, sill은 자료들간의 거리가 일정한 범위(range)를 넘어서 공간적 상관관계가 약화되거나 상실되어 반베리오그램간의 상관관계가 없어지고 수렴된 상태의 반베리오그램 값인 것을 특징으로 하는 지시크리깅을 이용한 지하수 오염가능성 평가방법
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청구항 4에 있어서, 상기 지수형모델에서 실질적 반베리오그램의 범위 a''은 3a이고, 상기 가우시안모델에서 실질적 반베리오그램의 범위 a''은 인 것을 특징으로 하는 지시크리깅을 이용한 지하수 오염가능성 평가방법
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청구항 1 내지 5 중의 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 지시크리깅 단계에서, 상기 지시 추정자 는 를 통해서 산출되며, 여기서 는 특정 임계값(zk)을 기준으로 한 관측지점(uj, j=1,2,
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청구항 6에 있어서, 상기 가중치 결정은,상기 불편향조건과 최소 추정오차분산 조건으로부터, 라그랑지 승수법(Lagrange multiplier method)를 이용한 라그랑지(Lagrange) 목적함수에서의 최소를 구하여 지시크리깅 추정 행렬식을 산출하고, 산출된 추정 행렬식을 풀어 가중치를 결정하는 것을 특징으로 하는 지시크리깅을 이용한 지하수 오염가능성 평가방법
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청구항 6에 있어서, 상기 자료변환단계에서 음용수, 생활용수, 농업용수, 공업용수 중의 어느 하나 또는 그 이상의 기준에서 제시된 수질기준을 임계값(zk)으로 설정하고,조사지점에서의 오염물질의 농도 자료값 Z(u)에 대하여 임계값(zk) 기준으로 초과시 ''0'', 이하시 ''1''로 변환되도록 하는 경우에는: 지시확률변수 I(u;zk)는 으로 산출하고;I(u;zk)의 기대값은 로 산출하며, 오염가능성에 대한 확률은 으로 산정하고, 여기서 은 조건 자료의 누적분포함수의 확률이고,그리고, 조사지점에서의 오염물질의 농도 자료값 Z(u)에 대하여 임계값(zk) 기준으로 초과시 ''1'', 이하시 ''0''으로 변환되도록 하는 경우에는: 지시확률변수 I(u;zk)는 으로 산출하고; I(u;zk)의 기대값은 로 산출되며 확률 는 오염가능성에 대한 누적분포함수의 확률을 의미하는 것을 특징으로 하는 지시크리깅을 이용한 지하수 오염가능성 평가방법
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청구항 1 내지 5 중의 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 베리오그램분석단계에서, 조사자료 또는 지시확률변수로 변환된 자료의 공간상 분포특성을 베리오그램(variogram)에 의해 나타내는데 있어서, 수집된 자료들간의 거리를 소정의 크기의 분리거리 h를 설정하고 일정한 허용한계 를 이용하여 자료들간의 거리가 보다 크고 보다 적은 자료간의 베리오그램은 분리거리 h 또는 자료들의 거리의 평균거리를 갖는 것으로 판단하여 산출하고 산출된 베리오그램에 의해 공간상 분포특성을 나타내고,공간상 분포특성을 나타내는 산출된 분리거리에 따른 베리오그램에 의해 자료간의 상관관계를 갖는 범위(range)와 상기 상관관계를 갖는 범위를 넘어서 공간적 상관관계가 약화되거나 상실되는 반베리오그램 값에 해당하는 상수를 결정하고, 산출된 분리거리에 따른 베리오그램과 베리오그램 모델과의 매칭을 통해 구한 베리오그램 모델로부터 산출된 반베리오그램(semivariogram)을 이용하여 추정치 산출에 필요한 공분산(covariance)을 결정하는 것을 특징으로 하는 지시크리깅을 이용한 지하수 오염가능성 평가방법
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청구항 6에 있어서, 상기 베리오그램분석단계에서, 조사자료 또는 지시확률변수로 변환된 자료의 공간상 분포특성을 베리오그램(variogram)에 의해 나타내는데 있어서, 수집된 자료들간의 거리를 소정의 크기의 분리거리 h를 설정하고 일정한 허용한계 를 이용하여 자료들간의 거리가 보다 크고 보다 적은 자료간의 베리오그램은 분리거리 h 또는 자료들의 평균거리를 갖는 것으로 판단하여 산출하고 산출된 베리오그램에 의해 공간상 분포특성을 나타내고,공간상 분포특성을 나타내는 산출된 분리거리에 따른 베리오그램에 의해 자료간의 상관관계를 갖는 범위(range)와 상기 상관관계를 갖는 범위를 넘어서 공간적 상관관계가 약화되거나 상실되는 반베리오그램 값에 해당하는 상수를 결정하고, 산출된 분리거리에 따른 베리오그램과 베리오그램 모델과의 매칭을 통해 구한 베리오그램 모델로부터 산출된 반베리오그램(semivariogram)을 이용하여 추정치 산출에 필요한 공분산(covariance)을 결정하는 것을 특징으로 하는 지시크리깅을 이용한 지하수 오염가능성 평가방법
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조사지역에서 획득된 지하수 수질자료를 조사지점의 2차원 공간좌표(X, Y 좌표)와 해당 조사지점에서의 오염물질의 농도에 대한 조사자료로 입력받고 지시 추정자를 산출하기 위해 제공하는 입력부; 상기 입력부로부터 제공된 오염물질의 농도자료를 설정된 임계값 기준으로 ''0''과 ''1''로 변환시켜 지시확률변수를 산출하는 지시확률변수 산출모듈과, 상기 농도자료 또는 지시확률변수로 변환된 자료의 공간상 분포특성을 베리오그램(variogram)에 의해 나타내며 상기 공간상 분포특성을 나타내는 실험적 베리오그램에 맞는 이론상 베리오그램 모델을 검증하여 선정하는 교차타당성 검증모듈과, 상기 교차타당성 검증하여 선정된 이론상 베리오그램 모델로부터 산출되는 반베리오그램(semivariogram)을 이용하여 지시 추정자 산출에 필요한 공분산(covariance)을 산출하는 베리오그램분석모듈과, 지시변환된 지시확률변수로부터 지시크리깅을 실시하여 지시 추정자를 추정 산출하며 상기 지시 추정자를 산출하기 위해 불편향(unbiased)조건과 최소 추정오차분산 조건에 상기 결정된 공분산을 적용하여 가중치를 결정하는 지시크리깅 모듈을 포함하는 지시크리깅 연산부; 상기 지시크리깅 연산부에서 산출된 추정자 값들의 좌표 격자상 분포를 이용하여 평가지역의 오염가능성에 대한 확률도를 산출하는 확률도 작성모듈과, 산출된 확률도를 이용하여 평가지역의 지하수오염 가능성을 평가하는 오염가능성 평가모듈을 포함하는 오염판단부; 및상기 오염판단부에서 산출되는 확률도 및 오염가능성 평가 결과를 디스플레이하는 디스플레이부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지시크리깅을 이용한 지하수 오염가능성 평가시스템
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청구항 11에 있어서, 상기 교차타당성 검증모듈은 상기 농도자료 또는 지시확률변수로 변환된 자료의 공간상 분포특성을 실험적 베리오그램에 의해 나타내하는 실험적 베리오그램 수행 서브모듈 및 상기 공간상 분포특성을 나타내는 실험적 베리오그램에 맞는 이론상 베리오그램모델을 구형(Spherical)모델, 지수형(Exponential)모델, 가우시안(Gaussian)모델 중에서 교차타당성 검증하여 선정하는 베리오그램모델 선정 서브모듈을 포함하여 이루어지고, 상기 베리오그램분석모듈은 상기 선정된 이론상 베리오그램모델을 사용하여 지시확률변수 변환값에 대한 반베리오그램을 산출하는 반베리오그램 산출 서브모듈 및 상기 산출된 반베리오그램을 이용하여 추정치 산출에 필요한 공분산(covariance)을 산출하는 공분산 산출 서브모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지시크리깅을 이용한 지하수 오염가능성 평가시스템
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청구항 12에 있어서, 상기 실험적 베리오그램은 에서 얻어지고, 여기서, 는 거리 h 사이의 자료간의 실험적 베리오그램, 는 거리 h 만큼 떨어진 자료간의 반베리오그램, z(x)는 임의의 지점 x 에 있는 오염물질 농도자료 값 또는 상기 농도자료의 2진변환 값, z(x+h)는 z(x)에서 h 만큼 떨어진 지점의 농도자료 값 또는 상기 농도자료의 2진변환 값, N(h)는 거리 h 만큼 떨어진 z(xi)와 z(xi+h)의 쌍들의 갯수이고,상기 구형 모델은 로 표현되고,상기 지수형 모델은 으로 표현되고,상기 가우시안 모델은 으로 표현되고,여기서, C 는 자료에서 얻어지는 랜덤함수의 분산, a 는 반베리오그램이 상관관계를 갖고 있는 범위(range), h 는 자료들간의 거리이고,상기 베리오그램모델 선정 서브모듈은 설정에 따라 통계학적 또는 그래픽 교차타당성 검증하여 베리오그램 모델을 선정하고, 여기에서, 상기 통계학적 교차타당성 검증은 상기 조사자료 또는 지시확률변수로 변환된 자료 중의 하나의 자료를 추출하는 과정과 추출된 자료의 지점에서 어느 하나의 이론상 베리오그램모델로부터 산출되는 반베리오그램과 공분산모델을 가지고 크리깅을 이용하여 추정치를 산출하는 과정과 조사자료 또는 지시확률변수로 변환된 자료 중의 상기 하나의 자료의 참값과 추정치와의 오차를 산정하는 과정을 통하여 수행되고, 상기 그래픽 교차타당성 검증은 어느 하나의 이론상 베리오그램모델로부터 산출되는 반베리오그램과 공분산모델을 가지고 크리깅을 이용하여 추정치를 산출하는 과정과 크리깅을 이용하여 산출된 추정치와 상기 조사자료 또는 지시확률변수로 변환된 자료의 참값을 대응시켜 선형그래프로 표시하는 과정과 상기 선형그래프의 기울기를 비교하는 과정을 통하여 수행되고,상기 공분산산출 서브모듈은 로부터 공분산 C(h)를 결정하고, 여기서 sill은 자료들간의 거리가 일정한 범위(range)를 넘어서 공간적 상관관계가 약화되거나 상실되어 반베리오그램간의 상관관계가 없어지고 수렴된 상태의 반베리오그램 값이고, 상기 지시크리깅 연산부는 를 통해서 지시 추정자 를 산출하며, 여기서, 는 특정 임계값(zk)을 기준으로 한 관측지점(uj, j=1,2,
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청구항 11 내지 13 중의 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 베리오그램분석모듈은,상기 입력부에서 제공된 조사자료 또는 지시확률변수로 변환된 자료의 공간상 분포특성을 베리오그램(variogram)에 의해 나타내는데 있어서, 수집된 자료들간의 거리를 소정의 크기의 분리거리 h를 설정하고 일정한 허용한계 를 이용하여 자료들간의 거리가 보다 크고 보다 적은 자료간의 베리오그램은 분리거리 h 또는 자료들의 평균거리를 갖는 것으로 판단하여 산출하고 산출된 베리오그램에 의해 공간상 분포특성을 나타내고,공간상 분포특성을 나타내는 산출된 분리거리에 따른 베리오그램에 의해 자료간의 상관관계를 갖는 범위(range)와 상기 상관관계를 갖는 범위를 넘어서 공간적 상관관계가 약화되거나 상실되는 반베리오그램 값에 해당하는 상수를 결정하고, 산출된 분리거리에 따른 베리오그램과 베리오그램 모델과의 매칭을 통해 구한 베리오그램 모델로부터 산출된 반베리오그램(semivariogram)을 이용하여 추정치 산출에 필요한 공분산(covariance)을 산출하는 것을 특징으로 하는 지시크리깅을 이용한 지하수 오염가능성 평가시스템
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