Cellular Automata Based Urban Landuse Change Modeling Considering Development Density

개발밀도를 고려한 셀룰러 오토마타 기반의 도시 토지이용 변화 모델링

Although development density control has received murk attention in urban planning, there has been little research on empirical methods that can examine local changes in development density. Recently, attempts have been made to develop cellular automata (CA) models that can be applied to urban landuse change. This paper aims to develop an extended landuse change model based on urban CA considering development density. The proposed model not only includes density control component in a model framework, but also directly estimates local density changes in land use. The developed model was applied to the study area, which was a part of central Seoul. The calibration of the model was carried out over the period $1900s\sim2000s$ using parcel-based land use data and related variables The results of the calibrated model have been tested by comparison with actual landuse data, and have demonstrated that the developed model can produce realistic simulations of urban landuse changes. But model output is dependent on the spacio-temporal resolution of input data. Further research is necessary to improve the calibration procedure and methods for evaluating model validity.

개발밀도는 현대 도시 관리의 주요 관심사임에도 불구하고 이론 실증적으로 분석할 수 있는 지원 체계가 미비하다. 본 연구에서는 셀룰러 오토마타 기반의 도시 모델링 방법론을 확장하여 개발밀도를 고려한 도시 토지이용 변화 모델을 개발하고 그 타당성을 평가하고자 한다. 제안된 모델은 구조적인 측면에서 개발밀도를 명시적으로 고려할 분만 아니라 국지적인 밀도 변화를 직접적으로 추정한다. 개발된 모델을 1980년대 초$\sim$2000년대 초의 서울 도심부 토지이용 변화에 적용하였으며, 그 결과를 다양한 방법을 통해 검토하였다. 검토 결과 제안된 모델은 토지의 용도 변화 뿐만 아니라 밀도 변화에도 유의미하게 적용될 수 있는 것으로 평가되었다. 하지만 제안된 모델은 데이터 구득의 한계로 인해 공간적, 시간적 제약을 가지게 되었다. 더불어 모델의 보정 및 타당성 검토 방법론은 본 연구에서 충분히 검토되지 못하였으며, 향후 지속적으로 연구될 필요가 있다.