공간통계 기법을 이용한 현주인구 추정 모델링

이건학,김감영 한국지도학회 2016 한국지도학회지 Vol.16 No.2

최근 소규모 창업을 위한 상권분석, 지역 산업 수요 조사 등에 잠재적 서비스 인구 통계에 대한 수요가 점차 증가하고 있다. 하지만 센서스 조사와 같이 장기적 시간 간격을 두고 수행되는 방식으로는 현시성 있는 잠재적 서비스 수요를 파악하는데 한계가 있다. 개인의 모바일폰으로 수집되는 이동통신 빅데이터는 센서스 조사의 이러한 단점을 극복할 수 있으며, 실시간으로 변하는 지역 인구 분포와 유동성을 잘 보여줄 수 있다. 본 연구는 이동통신 빅데이터와 공간통계 기법을 이용하여 지역의 잠재적 서비스 수요인 현주인구를 추정하고자 한다. 이를 위해 먼저, 대구광역시를 사례로 한 민간 이동통신사가 제공하는 '서비스인구'의 성별, 연령별, 시간대별 분포 특성을 살펴보았고, 지역의 인구, 사회, 경제적 특성 변수에 기반한 일반회귀모델(OLS)과 공간회귀모델(SEM, SLM)을 이용하여 집계구별 현주인구를 추정하였다. 사례 분석 결과, 지역 특성을 반영하는 여러 통계 자료를 활용하여 해당 지역의 잠재적 서비스 수요 인구를 유의미하게 추정할 수 있었다. 또한 인구의 공간적 의존성을 명시적으로 반영하는 공간회귀모델이 현주인구를 추정하는데 가장 적합한 모델인 것으로 나타났다. 집계구 수준의 공간 단위에서 추정 오차도 유의미하게 작았으며, 연령별 현주인구의 추정값이 성별, 시간대별 현주인구에 비해 정확하게 산출되었다. 오차의 공간적 분포는 대체로 도심부에서 과대 추정이, 외곽 지역은 과소 추정이 나타났다. 이는 지역간 모바일폰 사용 행태와 이동성의 차이가 추정 정확성에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. Recently, demand for statistics of the potential service population is increasing for the analysis of trade area for small business establishment and the investigation of regional industrial demands. The census is not appropriate for estimating a timely potential service population because the census survey is usually implemented at a regular long interval. Mobile telecommunications big data collected from individual’s mobile phone enables to overcome the shortcomings of the census and presents the real-time dynamics of regional population distribution and flow. This research attempts to estimate a de facto population as potential service demand of the region using a mobile telecommunications big data and spatial statistics. For doing this, we first examined the distribution of the ‘service population’ of Daegu metropolitan city in terms of gender, age, and temporal periods, which is provided by a commercial mobile telecom company. Then, we estimated a de facto population by census output area using OLS and spatial regression models based on a number of explanatory variables regarding population, social, and economic characteristics of the region. The empirical results show that a potential service population can be significantly estimated using regional statistical data and the spatial regression model with an explicit consideration of spatial dependency of population is the best fit for de facto population estimation. The estimation error is smallest in the level of the census output area and de facto population by age group is more accurately estimated than other population categories. For the spatial distribution of the estimation error, over-estimation has often occurred in central areas of the city and under-estimation has appeared in outer areas of the city. This might be led by the regional differentiation of mobile-phone usage and mobility.

스마트폰과 지리공간기술을 활용한 스마트 지리 답사

이건학 국토지리학회 2014 국토지리학회지 Vol.48 No.2

지리학에서 야외 답사는 지리학의 이론적, 추상적 개념을 직접 관찰을 통해 구체화하고 지역의 실제 현상들에 대한 이해를 높이는데 매우 효과적인 연구 방법이다. 최근 급격한 정보기술의 발달과 정보통신 인프라 시설의 확충은 전통적인 답사 방법들에 대한 새로운 발전 가능성을 제시하고 있다. 특히, 일상생활에 빠르게 확산되고 있는 모바일 기반의 지리공간기술들은 여러 지역들을 이동하면서 각종 지리 조사 활동을 수행해야 하는 지리 답사에 매우 유용하게 활용될 수 있다. 본 연구의 목적은 스마트폰과 최신의 지리공간기술을 활용한 스마트 지리 답사의 적용가능성을 살펴보는데 있으며, 이를 위해 지리 답사에 적절히 활용할 수 있는 지리공간기술들이 무엇이 있는지 살펴보고, 답사 단계별 활동에 따른 스마트 지리 답사 가이드라인을 제시하고자 한다. 또한 대학 학부생의 실제 답사에 적용하여 그 효과와 한계에 대해 논의한다. 본 연구에서 설계된 스마트 답사 가이드라인을 실제 지리학과 학술 답사에 적용한 결과, 스마트 답사에 폭넓게 사용된 트랙로깅, 지오태링, 지오블로깅, 파노라마 사진 등의 지리공간기술들은 다양한 답사 활동들의 목적에 맞게 유용하게 활용될 수 있었고, 답사의 전반적인 만족도를 높이는데 기여할 수 있음을 경험적으로 확인하였다. A geographic fieldwork is an effective research method to make concrete theoretic and abstract concepts of geography and to facilitate a better understanding of geographic phenomena in regions. More recent advances of information technologies and expanded telecommunication infrastructures suggest the possibility of new development for the traditional fieldwork method. In particular, geospatial technologies in a mobile environment are likely to be utilized for the geographic fieldwork that requires various field activities by moving around several geographic sites. The purpose of this paper is to address the possibility of the smart geographic fieldwork by utilizing smartphones and geospatial technologies. To do this, we examine several geospatial technologies available to the geographic fieldwork and suggest the guideline for the smart geographic fieldwork according to the general fieldwork process. Further, we discuss the pros and cons of the smart fieldwork by applying it to the actual college-level fieldwork. The results of empirical application showed that the geospatial technologies such as tracklogging, geotagging, geoblogging, and panorama pictures are helpful to achieve various objectives of research activities and to increase fieldwork participant’s satisfaction.

[지도학 및 GIS]GIS와 공간 데이터마이닝을 이용한 교통사고의 공간적 패턴에 관한 연구: 서울시 강남구를 사례로

이건학 대한지리학회 2004 대한지리학회 학술대회논문집 Vol.- No.-

광역 커버리지 슈퍼 와이파이 최적 입지 모델링

이건학 한국지도학회 2015 한국지도학회지 Vol.15 No.1

최근 공공 영역 뿐 아니라 새로운 민간 비즈니스와 신산업 창출을 위한 핵심적인 정보 인프라로 슈퍼 와이파이에 대한 관심이 고조되고 있다. 슈퍼 와이파이는 저주파수대의 방송용 유휴 주파수 대역을 사용함으로써 기존 와이파이 기술의 공간적 커버리지를 획기적으로 확장할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 특성으로 슈퍼 와이파이는 농어촌과 같은 인터넷 취약 지역에 대한 적절한 무선 인프라 시설이 될 수 있다. 본 연구는 기존의 와이파이 기술에 비해 훨씬 광역의 커버리지를 갖는 광역 커버리지 슈퍼 와이파이의 최적 입지를 살펴보고 있다. 이를 위해 수요에 대한 공간적 효율성과 형평성을 유연하게 고려할 수 있는 이목적 최적 입지 모델을 구축하였으며, 주파수, 전계 강도와 같은 다양한 입지 후보지 시나리오에 따른 여러 슈퍼 와이파이 입지 대안들을 제시하고 있다. 본 연구에서 제시된 광역 커버리지 슈퍼 와이파이 최적해들은 무선 인프라의 지역적 불균등을 효과적으로 완화시킬 수 있는 현실적인 대안이 될 수 있을 것이며, 수요 조건과 입지 시나리오에 따른 다양한 대안들을 비용, 커버리지 측면 등과 함께 시각적으로 제시함으로써 슈퍼 와이파이 도입을 고민하고 있는 정부나 지자체 의사결정자에게 유용한 참고 자료로 활용될 수 있을 것이다. Recently, super Wi-Fi is getting growing interest as a fundamental information infrastructure for creating new business and industry as well as for public domains. Super Wi-Fi has a great advantage of remarkably extending spatial coverage of the existing Wi-Fi technology by utilizing low-frequencies for TV white spaces. Due to this characteristic of the super Wi-Fi, it could be suitable wireless infrastructure for less accessible areas to the Internet such as rural areas. This paper addresses the optimal facility location problem of wireless regional area network (WRAN) for super Wi-Fi which has a much wider coverage than the standard Wi-Fi service. For modeling, we developed a bi-objective optimization model that enables to consider spatial efficiency and spatial equity of demand in a flexible framework. Also, we suggested several locational solutions of super Wi-Fi according to various scenarios of the potential sites including radio frequency and signal strength restrictions. The suggested spatial solutions of super Wi-Fi with wide area coverage will be viable option to mitigate spatial unevenness of wireless infrastructure effectively. Also, visualizing various solutions based on demand and location scenarios with cost and coverage aspects will be very useful for central/local government decision makers who wish to adopt the super Wi-Fi technology.

상업 젠트리피케이션의 시공간 특성과 단계 분석 - 우리나라 7대 광역시의 주요 상업 재생지를 대상으로 -

이건학 대한지리학회 2023 대한지리학회지 Vol.58 No.4

The commercial regeneration based on distinctive and unique characteristics of local community has played an important role in revitalizing a deteriorating local economy. However the rapid growth of rent and the influx of large franchise capital over time lead to a serious gentrification. Existing small merchants have been pushed out of the revitalized commercial district and a vicious cycle of recollapse has happened. This study examines the stage of the commercial gentrification empirically and shows the characteristics and general process of the commercial regeneration in Korea. By analyzing news articles over two decades, we first derived the representative areas commercially regenerated for seven metropolitan cities of Korea and looked into the change with land value, type of business, population characteristics and urban landscape. Also, we assessed the survival probability of business and the typical stage of gentrification for regenerated districts, by utilizing the opening and closing reports of business systematically. As a result, it is found that regenerated commercial districts have commonly passed through the stages for gentrification, but temporal characteristics and patterns for the gentrification phase are quite different for districts of the metropolitan city. This study would help understand a general trend and areal difference of the commercial gentrification in Korea. Also, empirical findings could be utilized for diagnose and prediction for the gentrification of newly revitalizing commercial areas. 독특하고 고유한 지역적 특성에 기반한 상업 재생은 낙후된 지역 경제를 되살리는 중요한 역할을 하고 있다. 하지만 시간이 지남에 따라 임대료 상승과 대형 프랜차이즈 자본의 유입으로 기존 소상인들이 밀려나는 심각한 젠트리피케이션 현상이 발생하면서, 상업 재생지의 상권이 재붕괴되는 악순환을 겪고 있다. 본 연구는 상업 공간의 재활성화 과정에서 나타나는 상업 젠트리피케이션 단계를 실증적으로 평가함으로써 우리나라 상업 재생의 과정과 특성을 파악하고 있다. 이를 위해 먼저 지난 20년간의 뉴스 기사를 분석하여 7대 광역시의 주요 상업 재생지를 도출하고, 각재생지의 지가, 업종, 인구 특성, 도시 경관 변화를 살펴보았다. 또한 업종별 개폐업 자료를 이용하여 재생지의 업종별 생존 확률 및 젠트리피케이션 단계를 체계적으로 평가하였다. 연구 결과, 주요 상업 재생지는 대체로 젠트리피케이션의 단계별 과정을 공통적으로 겪고 있지만, 지역에 따라 시간적 특성과 단계별 패턴이 상이하게 나타나고 있음을 확인하였다. 본 연구는 우리나라 상업 젠트리피케이션의 전반적인 경향과 지역적 차이를 이해하는데 도움을 줄 수 있으며, 경험적 분석 결과는 향후 새로운 지역의 젠트리피케이션에 대한 진단과 예측에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

시안(Xi’an)과 서울의 수돗물 수질 비교 : TDS(Total Dissolved Solids)를 중심으로

이건학,범원석,박태영,유환규,임승현 서울대학교 국토문제연구소 2019 地理學論叢 Vol.65 No.-

본 연구는 중국 시안과 서울의 수돗물 샘플을 채취하여 TDS 값을 측정하였고, 이를 통해 시안과 서울의 수 돗물 수질 차이를 분석하였다. 수질을 비교함에 있어 TDS가 단독으로 사용되면 다소 문제가 있을 수 있지만, 여러 선행연구들의 결과와 국제적인 수돗물 수질 기준을 참고하였을 때 수질 지표로써 어느 정도 역할을 한다고 판단하 였다. 비교의 과정에 있어서는 Welch’s t-test를 활용하였고, 검정 결과 시안 시내 수돗물의 TDS 값이 서울 수돗물 의 TDS 값보다 더 낮은 것으로 밝혀졌다. 한편 시안 시내 외부 수돗물의 TDS 값은 공간적으로 그 변이가 컸는데, 그 이유는 일부 수도꼭지에서 수돗물이 아닌 인근의 지하수를 그대로 사용하기 때문으로 보인다. This study shows tap water quality difference between Xi’an and Seoul, based on our empirical data of Xi’an and Seoul tap water samples. It is true that using TDS alone for comparison of tap water quality is a bit problematic. But based on various preceding researches and worldwide tap water quality standard, we thought that TDS somewhat can act as water quality index. For comparison, we use methodology called Welch’s t-test, and the test result shows that TDS of Xi’an downtown is lower than TDS of Seoul. Meanwhile there are great spatial difference of TDS in Xi’an suburb, and the reason for this we thought is because in some places, tap water is supplied from adjacent ground water.

지리통계 내비게이터의 구축과 활용에 관한 비교 연구 : 유럽 주요 국가들을 대상으로

이건학,최은영 한국지도학회 2011 한국지도학회지 Vol.11 No.2

통계의 생산 및 유포에 있어 GIS의 역할이 증대됨에 따라, 오늘날 많은 나라들은 GIS와 기존 통계 시스템이 결합된 지리통계시스템과 통계 내비게이터를 독자적으로 구축․운영하고 있다. 특히, 웹 GIS에 기반한 통계 내비게이터는 사용자와의 동적인 상호작용 통계 탐색 및 맵핑 인터페이스를 제공하여, 효율적인 사용자 서비스를 위한 가장 현실적인 대안으로 주목받고 있다. 본 연구의 목적은 세계 각국에서 운영되는 통계 내비게이터의 주요 특성을 파악하고 우리나라의 통계 내비게이터와 체계적으로 비교 분석하여, 보다 나은 지리통계시스템의 구축 및 서비스 운용을 위한 가이드라인을 제시하는데 있다. 이를 위해 특히 유럽연합을 비롯한 영국, 스웨덴, 핀란드, 노르웨이와 같은 유럽의 통계 선진국들을 대상으로 사례 분석을 수행하였으며, 데이터의 탐색 기능, 주제도 작성의 유연성 및 지도학적 표현, 원자료의 이용 가능성, 부가적인 기능에 초점을 맞추어 우리나라 통계 내비게이터와의 차이점과 유용성을 비교 평가하였다. As the role of GIS in producing and distributing statistics becomes significant, many countries are building and operating their own geographic statistics systems and statistics navigators which are the combined systems of GIS and the mature statistics systems. In particular, a web-GIS based statistics navigator is regarded as a realistic alternative by providing dynamically interactive searching and mapping interfaces for users. In this paper, we attempt to suggest a guideline for building and operating the advanced geographic statistics systems and user services, by investigating major characteristics of various statistics navigators and comparatively analyzing the statistics navigator of Korea. For doing this, we particularly investigated the developed countries in statistics such as, UK, Sweden, Finland, and Norway including EU statistics institute. Furthermore, the comparative assessment of the statistics navigator of Korea has been conducted focusing data exploring functionality, the flexibility of thematic mapping and cartographic representation, the availability of raw data, and additional functionalities.

센서스 GIS와 지리통계시스템의 구축

이건학,최은영 통계청 2011 통계연구 Vol.16 No.2

Today, many national statistics institutes in the world are utilizing a spatial information technique, named a Geographic Information System(GIS) to perform the census and a variety of statistical investigations in an efficient way. This effort is represented as a geographic statistics system which combines the GIS into the existing statistical systems. The geographic statistics system is broadly utilized to support statistics-related works, for example, census investigation, districting digital statistical areas, creating various types of statistical thematic maps, and dissemination of spatial statistics through the web based GIS. In this paper, we discuss several implications and directions for improvement to leap forward to more advanced geographic statistics system, by looking systematically into the significant role of GIS for census investigation and reviewing the major characteristics and applications of the geographic statistics systems of the advanced countries in statistics. In particular, since most countries establish and operate their own distinctive geographic statistics systems in terms of the type of census investigation they adopt, we looked into various geographic statistics systems by distinguishing the countries adopting a traditional field based and a register based census investigation. 오늘날 세계의 많은 국가 통계 기관이 센서스 및 각종 통계 조사의 효율성을 높이기 위해 공간정보 기술인 GIS를 적극적으로 활용하고 있다. 이러한 시도는 기존의 통계 시스템에 GIS를 결합한 지리통계시스템의 형태로 재현되고 있으며, 센서스 조사 뿐 아니라, 디지털 통계 구역 설정,다양한 공간 통계 및 주제도 작성, 인터넷 GIS를 통한 공간 통계 유포 등의 각종 통계 업무를지원하는데 유용하게 활용되고 있다. 본 연구에서는 센서스 수행에 있어서의 GIS의 역할에 대해체계적으로 고찰하고, 세계 주요 통계 선진국이 구축하고 있는 지리통계시스템의 주요 특성과활용 형태를 살펴봄으로써, 향후 선진화된 지리통계시스템으로 발돋움하기 위한 시사점과 개선방향에 대하여 논의한다. 특히, 개별 국가가 채택하고 있는 센서스 조사 방법에 따라 서로 다른형태의 지리통계시스템을 구축하여 운영하고 있기 때문에, 전통적인 현장 조사 방식의 국가와등록부에 기반한 센서스 실시 국가들을 구분하여 살펴보았다.

와이파이 기반 U-캠퍼스 구축을 위한 커버리지 분석과 최적 입지 모델링

이건학 한국지도학회 2012 한국지도학회지 Vol.12 No.2

최근 들어 무선 인터넷이나 모바일 서비스의 수요가 증가함에 따라, 대학들 역시 모바일 캠퍼스 구축을 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 대부분의 모바일 캠퍼스 구축은 근거리 무선랜(WLAN)인 와이파이 기술과 무선 AP(access point) 시설에 기반하고 있지만, 체계적인 공간 계획 없는 AP의 설치는 특정 지역에 대한 과밀화를 초래해 오히려 접속 장애나 통신의 비효율성을 가져올 수 있다. 또한 서비스의 제한된 지리적 커버리지는 실제적인 유비쿼터스 캠퍼스를 실현하는데 많은 기술적, 경제적 어려움을 초래할 수 있다. 이러한 맥락에서 본 연구는 최근 많은 무선랜 시설을 증설한 전남대학교 캠퍼스를 대상으로 현행 와이파이 무선 인프라 시설의 분포 특성과 서비스 커버리지를 분석하고 있으며, 서비스가 제공되지 못하는 와이파이 음영지대를 최소의 비용으로 모두 커버할 수 있는 최적 AP 입지 대안들을 제시하고 있다. 본 연구에서 도출된 분석 결과들은 와이파이 기반의 U-캠퍼스를 구축하고자 하는 많은 대학들에 유용한 가이드라인을 제공할 수 있을 것으로 기대된다. As demand for wireless internet access or mobile services increases recently, universities are attempting to establish a mobile campus. Although the focus of building a mobile campus is on a Wi-Fi technology among wireless local area network(WLAN) products and AP(access point), a lack of systematic spatial planning may result in a highly densed distribution of APs for a particular area, and rather it causes a failure of internet access or inefficiency of communication. Also, the limited service coverage of a Wi-Fi service might cause many technical and economical difficulties in building an actual ubiquitous campus. In this regard, this paper analyzes the characteristics of current wireless infrastructure and service coverage, focusing on Chonnam National University’s main campus where the WLAN facilities were recently extended more. Further, we suggested optimal solutions for locating APs so that the sited APs cover all the dead Wi-Fi zones with the least cost. It is expected that the analytical results of this research would provide a useful guideline for many universities which seek to establish a Wi-Fi based U-campus.

GIS와 최적화 방법을 이용한 인터넷 시설물의 다중포괄 최적입지

이건학 한국지도학회 2008 한국지도학회지 Vol.8 No.2

최근 몇 년 동안,미국의 초고속 인터넷(브로드밴드)에 대한 수요가 폭발적으로 증가했지만, 여전히 인터넷 서비스에 대한 접근성은 지역적으로 불균등하게 나타나고 있다. 가장 주된 이유는 현재의 정보통신 인프라 시설물이 공간상에 불균등하게 분포하고 있기 때문이다.이 논문에서는 모든 수요에 대한 다중포괄 제약조건을 만족시키면서,두 가지 목적함수를 최적화시키는 인터넷 시설물의 입지 모델에 대해서 살펴보고 있다.첫 번째 목적함수는 새로운 시설물을 입지로 인한 비용을 최소화하는 것이고,두 번째 목적함수는 입지하는 새로운 시설물들 사이의 잠재적 연결성을 최대화시키는 것이다. 본 연구에서는 이러한 이중목적함수의 최적화 문제를 가중치 방법을 사용하여 하나의 목적함수 형태로 변환 후,선형정수계획법을 이용하여 해결하였다.분석의 결과로는 다양한 가중치에 따른 비열등해(noninferior solutions)를 도출할 수 있었다. For the past few years, the need for high speed Internet (broadband) has increased in theUnited States. However, there is still spatial disparity in accessing broadband infrastructure between rural and urbanareas. This is largely because current telecommunication infrastructure is unequally distributed in space. This paper addresses a broadband facility location model with a multiple covering constraint to improve broadband access, especially focusing on two bjectives: minimize total cost of new facility establishment and maximize total potential connectivity between new facilities.A bi-objective model can be solved as single objective integer linear programming using a weighting method. As a result of an empirical example, several noninferior solutions are found in terms of various weight schemes.