공간자기상관 산출을 위한 인접성 정의 방법 비교 (A Comparison of Neighborhood Definition Methods for Spatial Autocorrelation)

서지정보

· 발행기관 : 한국수산해양교육학회
· 수록지 정보 : 수산해양교육연구 / 23권 / 3호 / 477 ~ 485페이지
· 저자명 : 박재문, 황도현, 윤홍주

초록

본 연구는 지리적 특징과 정점 간 불규칙한 거리와 같은 특별한 형태의 해양환경데이터를 이용하여 해양환경의 공간분포 특성을 파악하기 위해 공간자기상관을 이용하였다. 공간자기상관을 파악하기 위한 Moran's I 값을 데이터의 특징을 고려할 수 있는 인접성 정의 방법을 통해 구하였으며, 그 결과는 다음과 같다.
해양환경의 공간분포를 분석하기 위해 공간통계를 사용한다. 해양환경 데이터의 특성상 상호간 독립적인 것이 아니라 지리학 제 1법칙에 따라 가까운 것이 멀리 있는 것보다 더 영향을 미치게 되므로 정점에 대해 인접성을 정의하는 방법은 중요한 요소 중에 하나이다.
해양에서 관측된 데이터의 정점들이 균일한 간격으로 위치하기 않고, 지리적인 영향에 의해 분리될 수 있다. 이런 경우, 공간분포를 파악하는 지수인 Moran's I 는 인접성 정의 방법에 의해 값이 영향을 받는다. 인접성 정의 방법으로 Gabriel Network와 Fixed Distance를 사용하였다.
두 가지 방법을 이용하여 Moran's I 값과 Z-score를 구하여 공간 군집 패턴을 파악하고 유의성을 검증하였다. Gabriel Network와 Fixed Distance로 측정한 Moran's I 값을 비교하여 차이가 약 0.20 이상 되고 군집패턴의 차이가 보이는 것을 중심으로 연구하였다. 연구결과 경계 거리를 설정한 거리 안에 포함되는 모든 정점을 이웃으로 설정하는 Fixed Distance 방법과 지리적 조건과 정점 간 거리를 고려한 Gabriel Network 방법으로 산출된 Moran's I 값을 공간분포도와 비교하면 두 개의 방법은 몇 개의 자료의 Moran's I 값에서 큰 차이를 보이며 후자의 방법으로 산출된 Moran's I 값이 관측 정점들의 공간적인 분포 특성을 좀 더 정확하게 설명하였다.

영어초록

For the identifying of spatial distribution pattern, Moran's Index(I) which has the range of values from -1 to +1 is common method for the spatial autocorrelation measurement. When I is close to 1, all neighboring features have close to the same value, indicating clustered pattern. Conversely, if the spatial pattern is dispersed, I is close to -1. And I closing to 0 means spatially random pattern. However, this index equation is influenced by how defining the neighboring features for target feature. To compare and understand the difference of neighborhood definition methods, fixed distance neighboring method and Gabriel Network method were used for I. In this study, these two methods were applied to two marine environments with water quality data. One is Gwangyang Bay which has complex geometric coastal structure located in South Sea of Korea. Another is Uljin area adjacent to open sea located in east coast of Korea. The distances between water quality observed locations were relatively regular in Gwangyang Bay, however, irregular in Uljin area. And for the fixed distance method popular Arc GIS tool was used, but, for the Gabriel Network, Visual Basic program was developed to produce Gabriel Network and calculate Moran's I and its Z-score automatically. According to this experimental results, different spatial pattern was showed differently for some data with using of neighboring definition methods. Therefore there is need to choose neighboring definition method carefully for spatial pattern analysis.

참고자료

· 없음