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기계학습을 활용한 산불 피해 규모 예측 : 기상 및 환경 변수를 중심으로
Predicting Wildfire Damage Using Machine Learning : Focusing on Meteorological and Environmental Variables

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  • 발행기관
    조선대학교 기초과학연구원 바로가기
  • 간행물
    통합자연과학논문집(구 조선자연과학논문집) KCI 등재 바로가기
  • 통권
    제18권 2호 (2025.06)바로가기
  • 페이지
    pp.85-94
  • 저자
    공영선, 김윤수, 장인홍
  • 언어
    한국어(KOR)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A469262

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원문정보

초록

영어
Wildfires have become increasingly frequent and severe in recent years, driven by rising global temperatures, prolonged droughts, and shifting precipitation patterns associated with climate change. These fires not only cause substantial ecological damage but also threaten human lives and infrastructure. As a result, the ability to accurately predict the scale of wildfire damage shortly after ignition is becoming a critical component of disaster preparedness and forest management. This study proposes a machine learning-based approach to predict the magnitude of wildfire damage using post-ignition environmental and geographic variables. The research utilizes wildfire incident data collected in South Korea between 2020 and 2024. Wildfires were classified into three categories—small, medium, and large—based on area burned and fire duration, following criteria adapted from national wildfire response manuals. To build predictive models, a diverse set of variables was used, including meteorological factors, drought indices, vegetation characteristics, and spatiotemporal information such as season and administrative region.Three classification algorithms —Random Forest, XGBoost, and Support Vector Machine (SVM) were applied. Due to the imbalance in class distribution, particularly the scarcity of large wildfire cases, data resampling techniques were employed to enhance model robustness. Among the models, XGBoost demonstrated the highest accuracy of 0.96 and achieved a recall of 0.89 for large wildfires, outperforming the other methods. These results suggest that combining real-time weather data with historical environmental information can help improve early predictions of the scale of the wildfire. The proposed model may assist in supporting faster response decisions and minimizing damage in high-risk areas.

목차

Abstract
1. 서론
2. 데이터 소개
3. 분석방법
3.1 랜덤포레스트
3.2 XGBoost
3.3 SVM
3.4 예측 성능 평가 지표
4. 분석 및 결과
4.1 분류 성능 비교
4.2 주요 변수 중요도 분석
4.3 분석 결과
5. 결론
Acknowlegements
참고문헌

키워드

Wildfires XGBoost Random Forest Support Vector Machine Machine learning

저자

  • 공영선 [ Yeong Seon Kong | 조선대학교 일반대학원 전산통계학과 ]
  • 김윤수 [ Youn Su Kim | 조선대학교 G-LAMP 사업단 ]
  • 장인홍 [ In Hong Chang | 조선대학교 컴퓨터통계학과 ] Corresponding Author

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    조선대학교 기초과학연구원 [The Natural Science Research Institute of Chosun]
  • 설립연도
    2008
  • 분야
    자연과학>자연과학일반
  • 소개
    본 연구원은 기초과학을 진흥하기 위한 연구·교육 및 그 보급을 목적으로 한다. 이 목적을 달성하기 위하여 다음 각 호의 사업을 수행한다. 1. 기초과학 제 분야에 관한 조사와 연구 2. 기초과학에 관한 학술행사(학술대회, 학술세미나, 심포지엄, 초청강연회 등) 개최 3. 학문후속세대 및 일반인을 위한 기초과학 교육 4. 기관지『조선자연과학논문지』 발간 5. 『자연과학연구총서』, 『자연과학번역총서』 등 단행본 발간 6. 기타 본 연구원의 목적과 관련된 사업

간행물

  • 간행물명
    통합자연과학논문집(구 조선자연과학논문집) [Journal of Integrative Natural Science]
  • 간기
    계간
  • pISSN
    2005-1042
  • 수록기간
    2008~2025
  • 등재여부
    KCI 등재
  • 십진분류
    KDC 405 DDC 505

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