• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.152-152
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• 2023

하천의 건강성을 평가하기 위해 일반적으로 수생태계 건강성 지표(TDI, BMI, FAI, HRI, RVI)가 사용되고 있다. 이 지표는 5가지 등급으로 구분하여 매우 좋음(A), 좋음(B), 보통(C), 나쁨(D), 매우나쁨(E)으로 구분된다. 하지만, 하천의 건강성 관점에서 수질, 토지이용, 지리적 특성, 경관지수와의 상관성을 바탕으로 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 하천의 수생태계 건강성에 영향을 미치는 환경적 인자들과의 관계성을 분석하여 수생태계 건강성이 '좋음'에 해당되는 하천으로 분류하고자 한다. 이를 통해 환경적 인자들의 임계값을 산출하여 하천 관리에 대한 구체적인 우선순위 설정 방안을 제안하고자 한다. 낙동강대권역을 대상으로 수질, 토지이용, 지리적 특성, 경관지수의 여러 변수 중 수생태계 건강성과의 관계에서 대표성을 나타낼 수 있는 환경적 인자를 선정하기 위하여 정준상관분석(CCA)을 수행하였다. 또한 모델 기반의 클러스터 분석을 활용하여 소권역별로 수생태계 건강성이 '좋음'에 해당할 확률을 파악하고, 여기에 해당하는 소권역에 대하여 각각의 환경적 인자에 대한 임계값을 정량적으로 평가하였다. 본 연구에서는 하천의 환경 인자들과의 관계를 분석하여 수생태계 건강성을 평가하고 하천 관리에 대한 구체적인 우선순위를 파악하는 방법을 제안한다. 주성분 분석 및 모델 기반 클러스터 분석을 사용하여 각 소권역에 대한 환경 인자의 임계값을 평가하고, 정책 결정자들이 하천의 건강성을 유지하고 개선할 수 있는 정보를 제공할 수 있다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.4 no.2
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• pp.97-104
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• 2017

For the restoration of lateral connectivity between channel and floodplain, it is important to find the former floodplain and to characterize its land use in streams which were channelized by the levee construction for the flood protection. The aim of this study is to map the former floodplains and to assess its land use pattern in the Cheongmi-cheon Stream, Korea. The former floodplains were explored by being overlapped on a digital elevation model (DEM), digital topographic map and design flood level using a geographical information system (GIS) in the Cheongmi-cheon Stream basin. The land use of the identified former floodplains was classified by land-use map. The total number of the former floodplains was 104 and their total area was $11.9km^2$ in the Cheongmi-cheon Stream. The land use pattern of the former floodplains was mostly farmland (87.1%). The former floodplains were usually surrounded by mountain forest in the downstream of the Cheongmi-cheon Stream. These former floodplains are probably suitable for restoration of lateral connectivity because of lower ratio of urban area but higher ratio of farmland. The results of delineation and land use analysis of the former floodplain can be used as a baseline data for planning stream restoration in the Cheongmi-cheon Stream.

• Journal of Wetlands Research
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• v.13 no.3
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• pp.443-453
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• 2011

This research aims at suggesting the mitigation measures of decreasing pollution by analyzing land cover characteristics according to subwatershed, and non-pollutant load characteristics occurring in each subwatershed. Mushim-cheon is selected as a research area, and HyGIS-SWAT is used as a water quality model. This research analyzed outflow load characteristics by classifying land cover, which has over 50% classified items, into a city area, a farmland area and a forest area. The result shows that the yearly occurrence load quantity represents a farmland area, a forest area and a city area in order. In subwatershed-2, occurrence load quantity is analyzed by setting up a buffer zone in the center of stream, and by changing a farmland area into a natural grass land. Therefore, a farmland area in a subwatershed changes 36.6% into 27.9% and 15.3% comparing to previous land cover change. In the analysis of sediment loads occurrence quantity and nutritive salt load occurrence quantity in subwatershed-2, sediment loads occurrence quantity decreases 52% to about 47%, and nutritive salt load decreases 49% and 34% in compare with previous change. Hereafter, this research will set up the mitigation measures scenario, and find out which is more effective for the mitigation measures.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.2 no.4
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• pp.324-329
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• 2015

For the restoration of lateral connectivity between rivers and floodplains, it is important to find the isolated former floodplain (IFF) and to characterize its land use in Korean rivers which were channelized by levee constructions for flood protection. The aim of this study is to map the IFF and to assess its land use pattern in the Nakdong River, Korea. The isolated former floodplain was explored by being overlapped on a digital elevation model (DEM), digital topographic map and design flood level using a geographical information system (GIS) in the Nakdong River basin. The land use of the identified IFF was classified by land-use map. The total number of IFFs was 384 and their total area was $291km^2$. While IFFs were usually surrounded by mountain forest in the upper river area, they tended to be located on wide plain areas in the downstream area of Nakdong River. The land use pattern of IFFs was mostly farmland (73.9%) and urban areas (12.7%) in the river. The results of delineation and land use analysis of isolated former floodplain in the Nakdong River will be used as a base line data for planning stream restoration.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.6 no.3
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• pp.117-128
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• 2003

The purpose of this study is to analyze the characteristics of the landscape type on Chunchon by CG(computer graphics) pictures and visibility analysis. The land use CG picture and the land cover CG picture are created by using Zoning area data and DEM(digital elevation model), and by using data of land cover classification and DEM. According to the analysis result of the land cover from 1989 to 2000, the city area has increased to $7.7km^2$, the green area has diminished to $12.7km^2$. The tendency of the city area increases and the green area decreases which appear in the city area, developmental restriction zone and green area on land use. The landscape is classified into three types by cluster analysis using the area rate of the element which constitutes the land use CG picture. Type 1 is a landscape characteristics of developmental restriction zone. Type 2 is a landscape characteristics of green land and type 3 is a landscape characteristics based on city area and water area. The increase of city area and decrease of green area are shown in all landscape types of land cover CG pictures. The same tendency is seen in the place where the scenery is of high importance as a result of visible analysis. The preservation and management of the scenery to the green area are requird in developmental restriction zone are required.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.37 no.5_1
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• pp.871-884
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• 2021

The purpose of this study was to determine ways to increase efficiency in constructing and verifying artificial intelligence learning data on land cover using aerial and satellite images, and in applying the data to AI learning algorithms. To this end, multi-resolution datasets of 0.51 m and 10 m each for 8 categories of land cover were constructed using high-resolution aerial images and satellite images obtained from Sentinel-2 satellites. Furthermore, fine data (a total of 17,000 pieces) and coarse data (a total of 33,000 pieces) were simultaneously constructed to achieve the following two goals: precise detection of land cover changes and the establishment of large-scale learning datasets. To secure the accuracy of the learning data, the verification was performed in three steps, which included data refining, annotation, and sampling. The learning data that wasfinally verified was applied to the semantic segmentation algorithms U-Net and DeeplabV3+, and the results were analyzed. Based on the analysis, the average accuracy for land cover based on aerial imagery was 77.8% for U-Net and 76.3% for Deeplab V3+, while for land cover based on satellite imagery it was 91.4% for U-Net and 85.8% for Deeplab V3+. The artificial intelligence learning datasets on land cover constructed using high-resolution aerial and satellite images in this study can be used as reference data to help classify land cover and identify relevant changes. Therefore, it is expected that this study's findings can be used in the future in various fields of artificial intelligence studying land cover in constructing an artificial intelligence learning dataset on land cover of the whole of Korea.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.22 no.1
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• pp.81-88
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• 2014

The researcher of this study applied PCA on aerial hyper-spectral sensor and selectively combined bands which contain high amount of information, creating five types of PCA images. By applying Spectral Angle Mapping-supervised classification technique on each type of image, classification process was carried out and accuracy was evaluated. The test result showed that the amount of information contained in the first band of PCA-transformation image was 76.74% and the second accumulated band contained 98.40%, suggesting that most of information were contained in the first and the second PCA components. Quantitative classification accuracy evaluation of each type of image showed that total accuracy, producer's accuracy and user's accuracy had similar patterns. What drew the researcher's attention was the fact that the first and the second bands of the PCA-transformation image had the highest accuracy according to the classification accuracy although it was believed that more than four bands of PCA-transformation image should be contained in order to secure accuracy when doing the qualitative classification accuracy.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.156-161
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• 2007

도시화에 따른 도시문제발생이라는 결과로 미루어 볼 때, 지속적인 도시 성장을 위한 도시 성장 관리는 필수적이며, 이것을 위해서 도시지역을 추출하는 것은 도시의 성장 추이를 파악할 수 있게 한다는 점에서 매우 의미 있는 일이다. 본 연구에서는 도시 성장 모니터링에 있어서 정규식생지수(NDVI)와 정규시가지화지수(NDBI)를 결합한 방법의 활용성을 규명하는데 목적을 두었다. 이를 위해 토지피복분류에 일반적으로 사용되는 감독 분류기법과 도시지역추출에 이용되는 NDVI와 NDBI를 결합한 방법(식생지수결합법)으로 1988년과 2000년 두 시기의 Landsat TM 영상을 이용하여 도시지역을 추출하고 일치도를 분석하였다. 분석 결과, 1988년 식생지수결합법과 감독분류기법으로 추출한 도시지역의 일치도는 98%, 식생지수결합법 비도시지역으로 추출된 지역이 감독분류기법으로는 도시지역으로 추출될 확률은 37.35%로 나타났고, 같은 경우 2000년은 각각 99.3%와 7.7%로 나타났다. 이를 통해 식생지수결합법을 사용한 도시지역 추출 결과와 감독분류기법을 사용한 도시지역 추출 결과의 일치도가 비교적 높게 나타남을 알 수 있었다. 또, 각 기법을 통한 도시지역 추출 결과와 실제 도시 검사점과의 일치도의 분석을 통해서도 도시지역 추출 결과의 일치도가 비교적 높게 나타났다. 따라서 분류를 통한 도시지역 추출 방법에 비해 식생지수결합법을 이용한 도시지역 추출이 절차상 수월한 점을 감안하면 도시지역 추출에 있어서 식생지수결합법의 효율성을 입증할 수 있었다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.88-89
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• 2010

최근 인간의 활동범위와 영역이 확대되고 산업이 발전하면서 인간의 삶과 지속가능한 발전 등 도시 기후에 관한 관심도 높아지고 있다. 산업혁명 이후 도시화와 산업화로 인해 인구가 증가하고 도시지역으로 집중됨으로써 도시 열섬화 현상에 대한 도시환경문제가 부각되고 있다. 이는 최근까지도 도시개발에 있어서 기능과 효율성이 우선시 되어 도시기후에 대한 배려가 이루어지지 못하고 있으며, 오히려 과도한 냉난방을 가동하는 등 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 노력만을 행해왔다. 도시화에 따른 도시의 열환경 구조의 변화는 토지이용의 변화에 따른 피복상태와 밀접한 관련이 있다는 연구들이 수행된 바 있다. 이렇듯 도시화가 진행됨에 따라서 도심 지표면을 덮고 있는 포장재도 변하고 있다. 대표적인 토지피복재로는 콘크리트와 아스팔트 등의 인공포장재, 수계, 삼림 등으로 크게 나누어 볼 수 있다. 최근 도심의 발달로 인해 도심의 표면은 점차 인공포장재인 아스팔트와 콘크리트로 덮여지고 있다. 인공포장재는 맑은 여름철 낮에 받아들인 열을 야간에도 머금고 있어 도시열섬현상의 주요원인이 된다. 도시화가 진행됨에 따라 토지이용형태가 변화하고 있으며 이러한 토지피복의 변화는 그 지역의 기온과 풍향, 풍속뿐만 아니라 지표온도도 변화시키므로 도시 열환경 구조에 적지 않은 영향을 미치고 있다. 과거에는 자연 환경과 도시공간에 대한 인식이 다른 분야로 나누어져서 다루었지만 현재 위성영상 기술의 발달로 많은 공간 정보를 파악할 수 있게 된 바 도시기후변화에 더욱 직접적이고 근본적인 접근이 쉬워졌다. 원격탐사기법의 활용은 위성자료를 이용하여 동시간대 평면적인 열구조를 정량적으로 파악하는데에 중요한 자료를 제공하여 도시지역을 덮고 있는 인공자재의 존재가 도시열섬의 형성과 밀접하게 연관이 있다는 사실을 짐작할 수 있다. 따라서 도시기후변화의 문제점을 더욱 적극적으로 해결하기 위해서는 토지이용에 따른 지표면 온도 상승의 현황을 파악하고 이를 저감 시킬 수 있는 대책들이 수립되어야 한다. 본 연구는 보다 세분화된 도시 열환경을 정량적으로 분석 평가하기 위해서 토지피복별 분류를 3가지로 대구시 중구 경북대학교 부속 고등학교(이하 사대부고 지점)를 도심지역으로, 경상남도 창녕군 창녕읍 우포늪(이하 우포지점)을 수계지점으로, 경상북도 안동시 길안면 만음리(이하 안동지점) 지점과 대구시 칠곡군 동명면 득명리 팔공산 한티재 도립공원(이하 팔공지점)을 산림으로 분류하여 연구하였다. 대구 계명대학교 기후환경연구실에서 보유하고 있는 AWS(Automatic Weather Station) 자료로 기상요소를 분석하였으며, MODIS Terra 위성영상을 이용하여 지표온도를 추출하고 분석하였다. 또 기상요소와 지표온도를 이용해 회귀식을 도출하여 추정기온을 산출하였다. 그 결과 첫째, 계절에 따른 기온의 시간변화는 여름의 평균기온이 $25.13^{\circ}C$와 $24.12^{\circ}C$로 사대지점과 우포지점의 평균기온이 가장 높게 나타났으며, 이는 도심에서 발생되는 인공열의 영향으로, 우포지점은 수계의 특징이 반영된 결과라 할 수 있다. 둘째, 계절에 따른 풍속의 시간변화는 여름의 경우 우포지점의 풍속이 1.63m/s로 가장 높은 반면 안동지점의 풍속이 0.27m/s로 가장 낮은 것으로 나타났다. 겨울의 경우 팔공지점의 풍속이 1.82m/s로 가장 높게 나타났다. 토지피복에 따른 지표면의 변화가 도시기후에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고, 또 지표면 온도와 기온과의 차이를 알아보기 위하여 MODIS 위성 영상을 이용하여 세 지점을 대상으로 토지피복에 따른 열환경을 평가 분석하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도는 여름철 주간에 안동지점의 경우 주변지역에 비해 지표면 온도가 약 $26^{\circ}C$로 낮게 나타났으며 우포지점의 경우 수계가 가지는 열 완충능력으로 약 $27^{\circ}C$의 낮은 지표면 온도를 나타내었다. 사대지점의 경우 약 $34^{\circ}C$이상의 높은 지표면 온도를 나타내었다. 둘째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도와 관측된 기온과의 회귀식을 도출하여 상관분석 한 결과, 모든 지점의 값에서 상관성 및 신뢰도가 높은 것으로 나타났다. 셋째, 상관분석의 결과를 통하여 추정한 기온은 지표면 온도와의 차이가 있지만 유사한 패턴의 결과로 추출되었다. 이러한 결과로 볼 때 도시의 인공자재를 이용한 건축과 개발이 도시열섬현상을 유발하는데 중요한 역할을 하는 것을 정량적으로 평가할 수 있었다. 따라서 본 논문의 연구결과를 바탕으로 도시계획에 있어서 인공구조물에 의한 기온과 풍속이 받는 영향을 고려하여 도심의 인공구조물의 배치나 자재에 대한 개발이 이루어져야 할 것이며 열교환의 방해 및 바람순환이 확보되는 구조로 개선되어야 할 것이다.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2006.03a
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• pp.214-217
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• 2006

전 지구영역에 대해 1km 의 해상도로 제공되는 새로운 개념으로 완성된 지표 변수데이터 베이스인 Ecoclimap-1이 소개 된 바 있다. 이것은 기상과 기후의 모델에서 토양과 식물과 대기 사이의 이동 모식을 설명하기 위해 고안 되었으며, 이러한 Ecoclimap-1은 토지피복지도와 기후기도를 중첩하여 얻어진 Ecosystem 지도를 기본 주제도로 사용한다. 하지만 중첩한 결과 같은 class 에 포함되더라도 내부 class 에서의 식생의 시간 변동성은 여전히 높게 나타난다. 이와 달리 Ecoclimap-2는 새로운 방법으로, SPOT/VEGETATION S10 NDVI 자료를 이용하여 토지피복을 보다 동질의 하위 집단으로 분류 한다. 본 연구 에서는 이러한 Ecoclimap-2의 일환으로 동북 아시아 영역의 생태기후지도를 제공하고자 한다. 이러한 Ecosystem map 은 앞으로의 기후 모델 연구에 있어 중요한 base map 으로 사용 되어질 것으로 보이며 또한 생태계모델, 기상 모델의 중요한 input 자료로서 쓰여 질 것으로 사료 된다.