가법모형과 Double Penalty Approach를 이용한 가뭄지수 예측

• 영문명: Drought Index Forecast Using an Additive Model and the Double Penalty Approach
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 차상훈(Cha Sang Hun) 정지현(Jeong Ji hyeon) 이경은(Lee Kyung Eun) 임윤진(Lim Yoon Jin) 김광섭(Kim Gwang seob)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』 17권6호, 53~62쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2017.12.30

국문 초록

가뭄의 심도와 빈도가 강해지는 상황에서 가뭄예측을 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있으나 가뭄현상의 시간적 변동 특성이 비선형 형태로 가지고 있어 가뭄예측개선을 위한 다양한 방법의 적용이 이루어지고 있음에도 불구하고 개선의 여지가 많은 상황이다. 본 논문에서는 기상가뭄지수인 표준강수지수 SPI와 세계기후지수와 같은 다양한 설명변수들 사이의 비선형 관계를 보다 잘 설명하는 평활스플라인(Smoothing Spline) 함수와 가법모형(Additive Model)을 적용하여 가뭄예측모형을 구성하였다. 과대적합문제를 해결하기 위해 변수선택법인 Double Penalty Approach(DPA)를 이용하여 가뭄 지수 예측을 개선하였으며 장기 강우자료가 가용한 서울, 인천, 대구, 추풍령, 제주, 목포, 강릉 총 7개 지점에 적용하여 모형 적합성을 분석하였다. 분석결과 모든 지점에 대하여 DPA 이용하여 변수선택 후 가법모형을 적용한 경우가 가장 좋은 결과를 보였다.

영문 초록

In a situation of the severity and frequency of drought events getting stronger, researches related drought forecast were conduced to improve the forecast accuracy. However nonlinear characteristics of temporal behavior of drought events leave us a large room to improve the drought forecast. For better modeling the non-linear relationship between the meteorological drought index SPI (Standardized Precipitation Index) and other independent variables such as world climate indices, we build a more flexible additive model using a smoothing spline function. Also, in order to get more accurate drought prediction, we applied a variable selection method, especially Double Penalty Approach (DPA) for resolving the over fitting problem caused by the additive model application. Applicability of the model was analyzed by appling the model for several sites, Seoul, Incheon, Daegu, Chupungrung, Jaeju, Mokpo, and Gangrung, which have long term rainfall data. Results demonstrated that the additive model with DPA generated better forecasts than other approaches at all sites.

목차

Abstract

요지

1. 서론

2. 자료 및 방법

3. 적용

4. 결론

감사의 글

References

키워드

가법모형 평활스플라인 가뭄예측 Additive Model Smoothing Spline Double Penalty Approach Drought Forecast