[GIS] 10. 커널 덴서티(kernel density)

학습목표
1) 커널 덴서티의 의미와 활용법을 알 수 있다.
2) 커널 덴서티를 이용하기에 적합한 데이터를 생각해 볼 수 있다.

1. 커널덴서티(kernel density)의 개념

* 밀도 추정 (Density estimation)

: 관측된 데이터로부터 변수가 가질 수 있는 모든 값들에 대한 확률을 추정하는 것. 즉, 특정 변수가 가질 수 있는 값의 분포에 대해 추정하는 것.

Ex) 오렌지의 표피 색깔 이라는 변수가 있다고 한다면, 이 변수로부터 관측할 수 있는 값의 분포로는 주황색, 노란색, 갈색, 자주색 등 여러 색이 있겠지만 그 중에서 주황색 귤이 월등히 많다. 이를 보고 '주황색에 밀도가 높다' 라고 말하며 이런 일련의 과정이 바로 밀도 추정인 것이다.

 

* 변수(Random variable) : 유의미한 정보를 도출하기 위해 바탕이 되는 자료이며, 하나의 그룹 안에 속해있는 정보들.

 

* 데이터(Data) : 변수들로부터 관측될 수 있는 값 오렌지 색이 변수라면, 여러 색깔들이 데이터이다.

 

* 커널 덴서티 Kernel Density Estimation (커널 밀도 추정)

: non-parametric 밀도추정 방법 중 하나로서 커널함수(kernel function)를 이용하여 히스토그램 방법의 문제점을 개선한 방법이다.

 

2. 커널덴서티(kernel density)의 활용 예

1) 서울 아파트 가격의 커널 덴서티

- 각 점에 저장된 토지 가격 정보를 이용하여, 서울 아파트 가격을 커널 덴서티로 나타낸 지도이다.

- 강남 일대의 아파트 가격이 높게 나타난다. 사대문 일대는 주거기능보다는 상업기능이 활발해 아파트 가격에서는 큰 특징을 보이지 않는다.

 

ArcMAP 실습
1. 아파트 파일 열기, 서울 파일 열기
2. 투영 설정
        central meridian :  127.000780000000010000
        latitude of origin :  38.002791999999999000
3. Spatial analyst > density > kernel density
셀크기 50
Population field  : PR_SUM
가장 낮은 것은 색상 없음으로 설정

 

2) 서울 토지 가격의 커널 덴서티

- 각 점에 저장된 토지 가격 정보를 이용하여, 서울 토지 지가를 커널 덴서티로 나타낸 지도이다.

- 중구, 종로구 등 서울 도심 지역과 강남 일대가 지가가 높게 나타난다.

ArcMAP 실습

1.     토지가격 파일 열기, 서울 파일 열기
2.     커널 덴서티 (위와 동일)

 

 

 

3) 따릉이 정류소의 커널 덴서티

- 최근 시민들 사이에서 따릉이(서울시 공공자전거)가 인기를 누리고 있다. 따릉이를 타기 위해 먼 곳을 이동해야 하는 경우도 있어, 따세권이라는 신조어도 생겼다.

- 커널 덴서티로 분석해본 결과, 지하철 역 주변이나 대로변에 따릉이 정류장이 많은 것으로 나타났다.

 

ArcMAP 실습
커널 덴서티를 이용해 따릉이 (서울 공공자전거) 정류소의 위치를 분석해 보자.

1.     서울열린데이터 광장 http://data.seoul.go.kr/ “서울시 공공자전거 대여소 정보”
2.     CSV파일을 열고 번호, 경도, 위도만 남기고 다 지우기
3.     번호, 경도, 위도를 영어로 바꾸기
4.     CSV 파일 추가, XY 디스플레이
5.     커널 덴서티 - 셀 크기 50, properties > 디스플레이 > 투명도 40%
6.     실측도로 데이터 열기
7.     비교하기