Development of Stochastic Model and Simulation for Spatial Process Using Remotely Sensed Data : Fire Arrival Process

원격탐사자료를 이용한 공간적 현상의 모형화 및 시뮬레이션 : 자연화재발생의 경우

The complex interactions of climate, topography, geology, biota and hwnan activities result in the land cover patterns, which are impacted by natural disturbances such as fire, earthquake and flood. Natural disturbances disrupt ecosystem communities and change the physical environment, thereby generating a new landscape. Community ecologists believe that disturbance is critical in determining how diverse ecological systems function. Fires were once a major agent of disturbance in the North American tall grass prairies, African savannas, and Australian bush. The major focus of this research was to develop stochastic model of spatial process of disturbance or spatial events and simulate the process based on the developed model and it was applied to the fire arrival process in the Great Victoria Desert of Australia, where wildfires generate a mosaic of patches of habitat at various stages of post-fire succession. For this research, Landsat Multi-Spectral Scanner(MSS) data covering the period from 1972 to 1994 were utilized. Fire arrival process is characterized as a spatial point pattern irregularly distributed within a region of space. Here, nonhomogeneous planar Poisson process is proposed as a model for the fire arrival process and rejection sampling thinning the homogeneous Poisson process is used for its simulation.

자연적이거나 인위적인 여러 요인의 복합적인 상호작용에 의해 지표는 계속 변화해간다. 자연재해는 생태계의 다양한 군집이 서로 상호작용을 하는데 결정적 영향을 미치는 요소로 이런 변화의 직접적인 원인이 되는 특정 사건의 발생과정이나 공간적 분포에 대한 연구는 환경과 자원관리 측면에서 중요하다. 본 논문에서는 지표변화에 영향을 미치는 자연화재의 경우를 중심으로 공간적 분포를 모형화하는 방법론을 설명하였다. 자연화재는 주로 번개에 의해 발생되어 몇 주에 결쳐 수만 킬로미터의 지역을 태우면서 새롭고 다양한 서식지를 만들어 가는 주된 자연재해중의 하나로 생태계관리차원에서 연구되고 있다. 오스트리아 빅토리아사막을 예로 이곳에서의 자연화재 발생지역을 20년동안의 원격탐사자료(MSS data)로부터 추출하여 이를 바탕으로 자연화재발생에 대한 공간적 모형을 개발하였고 모형에 입각한 시뮬레이션 방법을 논의하였다. 화재발생과정은 불규칙적으로 분포된 공간상의 point pattern에 의해 특징지어질 수 있는데 이의 모형화를 위해서 Nonhomogeneous Planar Poissin Process가 이용되었다.