• 제목/요약/키워드: 식생 분류

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무인항공기와 딥러닝(UNet)을 이용한 소규모 농지의 밭작물 분류 (Use of Unmanned Aerial Vehicle Imagery and Deep Learning UNet to Classification Upland Crop in Small Scale Agricultural Land)

  • 최석근;이승기;강연빈;최도연;최주원
    • 한국측량학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.671-679
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    • 2020
  • 경지면적의 작물 상황에 대한 모니터링 및 분석은 식량자급율을 높이기 위한 가장 중요한 요소이지만, 기존의 모니터링 방법은 노동 집약적이며 시간이 많이 들어 식량자급율을 높이기 위한 방안으로 그 활용성이 떨어진다. 이와같은 단점을 극복하기 위하여 국내에 다수 존재하고 있는 소규모 농지에서의 복합 작물 정보를 모니터링 하기위한 효율적인 방법을 개발할 필요가 있다. 본 연구에서는 복합작물의 분류 정확도를 높이기 위하여 무인항공기에서 취득된 RGB영상과 이를 이용한 식생지수를 딥러닝 입력데이터로 적용하고 복합 밭작물을 분류하였다. 각각의 입력데이터 분류 결과 RGB 영상을 이용한 분류는 전체정확도 80.23%, Kappa 계수 0.65가 나타났고, RGB영상과 식생지수를 이용한 방법의 경우 식생지수 3개(ExG,ExR,VDVI) 추가 데이터는 전체정확도 89.51%, Kappa 계수 0.80이며, 식생지수 6개(ExG,ExR,VDVI,RGRI,NGRDI,ExGR)는 90.35%, Kappa 계수 0.82로 분석되었다. 분류결과 RGB영상만을 이용한 방법에 비하여 식생지수를 추가한 결과 값이 비교적 높게 분석되었으며, 복합작물을 분류하는데 있어 식생지수를 추가한 데이터가 더 좋은 결과를 나타내었다.

KOMPSAT-2 위성 영상을 이용한 남극 세종기지 주변 바톤반도의 토지피복분류 (Land-Cover Classification of Barton Peninsular around King Sejong station located in the Antarctic using KOMPSAT-2 Satellite Imagery)

  • 김상일;김현철;신정일;홍순규
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.537-544
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    • 2013
  • 남극 세종 과학 기지가 위치하고 있는 바톤반도는 눈과 식생이 주를 이루고 있고, 기후변화와 같은 환경변화에 민감하게 반응한다. 극지역의 지표 모니터링은 기후변화 이해를 위해 중요하다. 그러나 극 지역은 접근성 및 공간규모로 인해 지속적으로 모니터링 하기에 어려움이 있다. 위성영상은 지속적으로 동일지역을 모니터링 할 수 있다는 장점과 함께 다중분광영역을 이용하여 지표의 상태를 파악하는데 효율적이다. 따라서 본 연구에서는 바톤반도의 지표의 상태를 지속적으로 모니터링하기 위한 기초자료로 KOMPSAT-2 다중 분광 위성영상을 이용하여 토지피복분류를 수행하였고, 나아가 분류된 토지피복 중 식생 종의 분포를 파악하였다. 다중분광영상인 KOMPSAT-2 위성영상과 현장관측자료를 이용하여 계층적 분류를 수행하였고 정확도를 평가하였다. 전반적으로 식생지역과 비식생 지역이 명확하게 분류되었으나 식생 종 분류에는 낮은 정확도를 보였다.

대구지역 노상식물군락의 분류와 분포 특성 (Classification and Characteristics of the Roadbed Plant Communities in Daegu, Korea)

  • 안경환;김종원
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제28권1호
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    • pp.31-36
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    • 2005
  • 본 연구는 대구광역시 권역 내의 노상식생에 대하여 군락분류를 수행하고, 분류된 식생 유형에 대한 생태적 분포 특성을 규명하였다. 총 50 개의 식물사회학적 식생자료를 이용하여 Z.-M. 학파의 군락분류법이 수행되었으며, 주좌표분석법(PCoA)에 의하여 식물군락의 분포 특성을 분석하였다. 대구지역의 노상식생은 5 개의 식물군락(그령군락, 질경이군락, 왕바랭이군락, 강아지풀군락, 바랭이군락)으로 구분되었으며, 광엽형 노상식생은 질경이군락뿐으로 화본형 노상식생형이 우세한 것으로 밝혀졌다. 노상식생의 서식처는 토양환경조건의 안정성과 수분조건에 의하여 안정-적습, 불안정-적습, 안정-건조, 불안정-건조의 네 가지 분할로부터 각 식생유형과 대응되었다. 노상식생에서 가장 높은 상대기여도를 나타내는 출현종은 바랭이, 왕바랭이, 그령, 질경이, 돌피, 토끼풀, 마디풀, 강아지풀, 금강아지풀, 쑥 순으로 나타났다. 특히 몬순 이후에 화기(花期)를 가지는 바랭이, 왕바랭이, 그령 등이 상대기여도 50% 이상의 수준을 보이는 사실이 특기되었다. 대구 노상식생의 특성은 대구생물기후구와 한반도의 $C_4$식물계절(후몬순계절), 그리고 일본 및 동아시아의 노상식생 최상급단위로 제창된 질경이군목과의 식생학적 차별성 등으로 정의되었다.

백두대간 바람재일대 식생유형 및 천이경향 (Successional Trends and Vegetation Types in the Baramjae Area of Baekdudaegan)

  • 김지동;이준우;박병주;이혜정;이동혁;허태임;변준기;안지홍
    • 한국산림과학회지
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    • 제109권3호
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    • pp.249-258
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    • 2020
  • 본 연구는 바람재일대의 산림생태계복원 이후 식생유형에 따른 천이경향에 대한 산림의 변화 상태를 분석하였다. 바람재일대의 식생유형 분류를 위해 2019년 5월부터 10월까지 식생조사법에 따라 총 81개소를 조사하였다. 그 결과 식생유형분류체계는 소나무군락군으로 구분되었다. 군락단위에서 신갈나무군락, 소나무전형군락으로 구분되었다. 군단위에서 떡갈나무전형소군, 버드나무소군, 신갈나무전형소군으로 구분되었다. 중요치 분석 결과, 식생단위 1은 신갈나무, 굴참나무, 식생단위 2는 신갈나무, 떡갈나무, 식생단위 3은 소나무, 그리고 식생단위 4는 버드나무의 중요치가 높게 나타났으며, 천이계열에 따라 층위별 이입 종의 우점도 차이를 보였다. 식생유형분류체계를 바탕으로 천이경향을 파악하기 위해 Detrended Correspondence Analysis(DCA)를 분석한 결과, 1축(33.2%) 및 2축(28.9%)로 종합 설명력 62.1%로 나타났다. 복원 이후, 천이경향은 식생단위 1과 식생단위 2가 가장 광범위한 식생으로 발달한 것으로 판단되었다. 식생단위 2와 식생단위 4에 해당하는 버드나무소군은 초기식생 발달에 이입된 종이 다수 분포하고 있었다. 이에 따라 바람재 일대는 단계적 천이계열로 판단되었다.

용현자연휴양림 일대의 산림군락분류와 식생구조 (Forest Community Classification and Vegetation Structure in National Yonghyeon Natural Recreation Forest)

  • 신재권;변준기;윤충원;구본열;김한결;김인식;김동갑
    • 한국환경생태학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.220-229
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    • 2017
  • 본 연구는 국립용현자연휴양림일대 산림의 식생조사를 통하여 산림의 군락분류와 식생구조를 연구하였다. 2014년 4월부터 9월까지 약 26개의 방형구($20{\times}20m$)를 설치하여 식생조사를 실시하였다. 그 결과 신갈나무군락, 굴참나무군락, 고로쇠나무군락의 3개 군락으로 구분되었으며, 신갈나무군락은 소나무군과 전형군, 고소뢰나무군락은 회나무군과 전형군의 4개 군으로 세분되었다. 국립용현자연휴양림일대 산림식생유형은 3개 군락 4개군의 분류체계를 가졌으며, 총 5개의 식생단위로 구분되었다. 식생단위별 중요치 분석을 보면 교목 및 관목의 목본식물에서 식생단위 1은 소나무(65.1%), 식생단위 2는 신갈나무(73.6%), 식생단위 3은 굴참나무(75.1%), 식생단위 4는 회나무(33.3%), 식생단위 5는 비목나무(21.7%)가 높게 나왔으며, 초본층에서 식생단위 1은 주름조개풀(19.3%), 식생단위 2는 실새풀(16.9%), 식생단위 3은 땅비싸리(17.3%), 식생단위 4와 5는 개별꽃이 각각 14.8%, 24.7%로 높게 나왔다. 지표종 분석결과 총 33종이 유의한 종으로 분석되었다(p<0.05).

하천 내 지표 피복 분류를 위한 Sentinel-2 영상 기반 랜덤 포레스트 기법의 적용성 연구 - 내성천을 사례로 - (Application study of random forest method based on Sentinel-2 imagery for surface cover classification in rivers - A case of Naeseong Stream -)

  • 안성기;이찬주;김용민;최훈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제57권5호
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    • pp.321-332
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    • 2024
  • 하천 공간의 지표 피복 현황 파악은 하천 관리 및 홍수 재해 예방에 필수적이다. 기존 조사 방법은 전문가에 의한 식생 판독을 통한 식생도 작도 방법이나 식생지수를 활용하는 방법이 활용되어 왔으나, 역동적으로 변화하는 하천 환경을 반영하기에 한계가 있다. 이러한 배경에서 본 연구는 내성천을 대상으로 위성영상 자료를 활용한 랜덤 포레스트 기법을 활용하여 다수 연도의 하천 내 식생 분포를 파악하고, 적용성을 검토하였다. 원격탐사 자료 Sentinel-2 위성 영상을 사용하였으며, 지상 참값(ground truth)은 2016년 내성천 지표 피복 자료를 활용하였다. 랜덤 포레스트 머신러닝 알고리듬을 활용하여 미리 선정된 10개 샘플링 영역으로부터 분류군 별로 1,000개의 표본을 추출하여 훈련 및 검증하였으며, 민감도 분석, 연도별 지표 피복 분석, 정확도 분석을 통하여 적용성을 평가하였다. 연구 결과, 검증 자료 기반의 정확도는 85.1%로 나타났다. 트리 수, 샘플 수, 하천 구역에 대한 민감도 분석 결과, 각각 30개, 800개, 하류에서 효율성이 높았다. 지표 분류 유형은 6개 항목에서 높은 정확도를 보여 지표 피복 분류 결과가 실제 하천 환경을 잘 반영하는 것으로 나타났다. 정확도 분석 결과, 전체 샘플 중 14.9%의 경계오류와 내부오류를 확인하였으며, 지표 피복 분류 중 산발 식생과 초본 식생을 제외한 항목들은 높은 정확도를 보였다. 본 연구에서는 단일 하천을 대상으로 적용하였지만, 보다 정확하고 많은 자료의 구축을 위해서는 다수의 하천에 대해 지표 피복 분류 기법의 적용이 요구된다.

봉화군 장군봉 일대 자연림의 식생유형과 임분특성 (Vegetation Type and Stand Characteristics of Natural Forest in Mt. Janggunbong, Bonghwa-Gun)

  • 변성엽;윤충원
    • 한국환경생태학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.297-317
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    • 2017
  • 본 연구는 봉화 장군봉의 자연림을 대상으로 산림식생의 유형을 분류하고, 그에 따른 임분특성을 구명하고자 수행되었다. 2014년 6월부터 2016년 8월까지 식생조사를 실시하였으며, 총 71개소의 식생조사자료를 토대로, 종-면적곡선, 식물사회학적 식생유형분류, 중요치, 종다양도, 일치법, CCA 분석을 실시하였다. 종-면적곡선과 누적종수 추정치를 분석해본 결과, 조사구의 설치는 적절하게 이루어졌으며, 총 227개 분류군(67과 152속 197종 3아종 27변종)이 출현하였다. 식생유형분류를 실시한 결과, 총 7개의 식생단위로 분류되었으며, 최상위 수준에서 신갈나무군락군, 신갈나무군락군은 고로쇠나무군락(동자꽃군과 물참대군), 잣나무군락(시닥나무군과 잣나무전형군), 굴참나무군락(담쟁이덩굴군과 굴참나무전형군)으로 분류되었으며, 담쟁이덩굴군은 담쟁이덩굴전형소군과 호랑버들소군으로 분류되었다. 중요치 분석결과, 식생단위 1~5의 교목층에서는 신갈나무(38.0~70.4%), 식생단위 6은 박달나무(35.3%), 식생단위 7은 소나무(45.4%)가 각각 가장 높게 나타났다. 박달나무와 소나무가 우점하는 식생단위 6과 7은 교목층을 제외한 층위에서 신갈나무와 굴참나무가 높은 중요치를 나타내어, 향후 이들 식생단위는 신갈나무와 굴참나무에 의한 군락이 형성될 것으로 사료되었다. 종다양도는 식생단위 1, 2, 3의 종다양도(2.130~2.353)가 높게 나타났으며, 이는 계곡의 지형적 특성에 의한 영향 때문인 것으로 사료되었다. 일치법과 CCA를 실시한 결과, 식생유형은 해발고도와 가장 높은 상관관계를 가지고 있는 것으로 나타났다.

영상자료의 식생지수를 이용한 제주 북동부 지역의 풍력자원지도 작성에 관한 연구 (A Study on the Mapping of Wind Resource using Vegetation Index Technique at North East Area in Jeju Island)

  • 변지선;이병걸;문서정
    • 대한공간정보학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.15-22
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    • 2015
  • 풍력자원지도의 작성을 위해 기본적으로 지형고도자료, 지면조도자료, 풍황자료가 필요하다. 그 중 지면조도자료의 경우 토지피복분류 기법을 통한 토지피복지도를 이용하여 구할 수 있다. 지면조도지도의 경우 토지피복의 성질에 따라 풍속의 조도계수가 다르게 되며, 이러한 조도계수에 근거하여 정확한 지면조도지도를 만들 수 있다. 본 연구에서는 Landsat위성자료를 이용하여 무감독 분류 방법과 식생지수법을 사용하여 지면조도자료를 생성한 후 풍력자원지도를 작성하였다. 이렇게 만들어진 풍력자원지도를 근거로 식생지수법의 사용이 무감독 분류 기법에 비하여 타당한지를 검증하였다. 그 결과, 식생지수를 사용한 풍력자원지도는 관측 자료와 비교한 경과 60% 이상의 등급 일치율을 보였고 불일치하는 픽셀에 대해서는 최대 등급의 차이를 넘지 않았다. 따라서 풍력자원지도 생성 시 필요한 지면조도지도를 계산할 경우 식생지수를 이용한 분류방법이 효과적인 것으로 판단된다.

구룡산의 산림군집구조와 환경요인의 상관관계 (Correlation Analysis between Forest Community Structure and Environment Factor in Mt. Guryong, Gyeongsangbuk-Do Province)

  • 이서희;김혜진;윤충원
    • 한국산림과학회지
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    • 제101권3호
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    • pp.526-537
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    • 2012
  • 본 연구는 경상북도 봉화군 구룡산 일대의 산림식생을 대상으로 2010년 7월부터 2010년 8월까지 72개의 방형구를 설치하여 Z-M 식물사회학적 방법으로 식생구조의 유형분류를 실시하였다. 최상위 단계에서 신갈나무군락군이 분류되었고, 군락단위에서는 금강소나무군락, 고로쇠나무군락, 신갈나무전형군락이 구분되었으며, 인공식재림은 일본잎갈나무군락, 잣나무군락으로 분류되었다. 금강소나무군락은 군단위에서 굴참나무군과 금강소나무전형군으로 세분되었으며, 고로쇠나무군락은 개벚지나무군과 물참대군의 2개 군으로 세분되어 총 7개의 식생단위로 분류되었다. 그리고 분류된 식생단위와 해발고와 지형의 환경요인이 상관관계가 높은 것으로 나타났다. 층위별 상대우점치를 분석한 결과, 금강소나무군락(식생단위 1, 2)을 유지하기 위해서는 각 층위에 우점치가 높은 신갈나무, 굴참나무 등의 참나무류에 대한 지속적인 숲가꾸기가 필요할 것으로 사료되었다.

청옥산 산림유전자원보호구역의 산림군락분류 및 임분특성 (Forest Community Classification and Stand Characteristics of Protected Area for Forest Genetic Resource Conservation in Mt. Cheongok)

  • 신재권;변준기;김주영;최승호;김동갑
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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    • pp.47-47
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    • 2018
  • 본 연구는 청옥산 산림유전자원보호구역을 대상으로 총 49개의 고정방형구를 설치하여 식물사회학적 방법으로 산림군락분류와 임분특성을 분석하였다. 그 결과 총 9개의 식생단위로 분류되었으며 군락단위로는 신갈나무군락, 잣나무군락, 일본잎갈나무군락, 독일가문비나무군락으로 분류되었다. 신갈나무군락은 소나무군, 철쭉군, 고로쇠나무군, 미역줄나무군으로 세분되었으며, 고로쇠나무군은 박달나무소군과 고로쇠나무전형소군으로, 미역줄나무군은 애기감둥사초소군과 미역줄나무전형군으로 세분되었다. 9개의 식생단위의 층위별 중요치 분석결과를 보면 교목층에서 신갈나무가 32.2% 가장 높게 나타났으며 잣나무(10.1%), 소나무(10%), 일본잎갈나무(9.1%) 순으로 나타났고, 아교목층에서는 신갈나무 (18.9%), 당단풍나무(11.7%), 물푸레나무(8.9%), 잣나무(7.2%) 등이 높은 값으로 분석되었다. 관목층에서는 철쭉(12.2%)와 당단풍나무(8%)가 높게 분석되었으며 다른 수종들은 10% 미만의 값을 가졌다. 초본층에서는 조릿대(8.5%), 산숙국(6.6%)등이 높게 나타났다. 식생단위별 종다양성지수를 보면 식생단위 8인 일본잎갈나무군락이 1.76로 가장 높았으며, 박달나무소군 1.73, 소나무군 1.72, 철쭉군 1.71 순으로 분석되었다. 우점도는 모든 식생단위에서 0.2 이하로 다수의 종이 우점하는 것으로 나타났다.

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