위성영상 자료는 도시의 물리적 확장을 분석하는데 있어 매우 유용하게 활용된다. 도시의 물리적 확장은 도시의 토지이용과 밀접하게 관련되어 있으며, 지속가능한 도시성장을 위해서는 토지이용을 중심으로 한 지속적인 성장관리가 필수적이다. 그러나 위성영상을 이용한 도시 토지이용의 분류는 우선 그 기준이 사용자의 관점에 따라 다르고 영상 해상도 등에 따라서도 그 기준이 달라질 수 있다. 따라서 도시 확장 분석을 위해서는 다중시기의 위성영상 및 항공사진을 이용하여 토지이용의 분류를 시행하고, 시기별 토지이용의 변화와 영상을 분석함으로써 확장의 형태와 패턴을 파악하여, 이를 기반으로 향후의 도시 확장을 예측할 수 있는 모델 개발이 가능해진다. 그러므로 본 연구에서는 도시 확장 예측모델 개발의 전 단계로써 다양한 공간 해상도를 지닌 원격탐사 자료의 국내외 분류기준의 검토를 통해, 원격탐사 자료를 이용한 토지이용 분류기준을 도시확장 분석의 측면에서 설정하고자 한다.
입체공간에 대한 이용이 증가하면서 기존의 2차원 지적으로는 입체공간에 대한 정보를 관리하는데 한계가 있어 입체공간의 물리적 현황 및 사용권에 대한 정보를 등록 관리할 수 있는 3D 지적이 요구되고 있다. 이번 연구는 입체공간의 이용 현황 분석을 통해 3D 지적에 포함될 수 있는 데이터의 범위를 설정하고, 국제표준인 토지행정도메인모델(LADM)을 기반으로 3D 지적을 이해할 수 있는 개념모델을 설계함으로써 3D 지적시스템의 개발을 위한 기반을 마련하고자 한다.
본 연구는 지적 정보와 지형정보를 기초로 한 도시지리정보시스템에 있어서 종합적인 도시토지정보관리를 위한 객체지향형 데이터베이스를 설계해 보고자 하였다. 객체지향 모델링 기법(Object-oriented Modeling Technique:OMT)은 기존의 관계형 데이터모델에 비하여 다수의 개체와 다양한 형태의 자료형이 존재하는 복잡한 도시지리정보를 보다 쉽고 자연스럽게 모델링할 수 있다. 이를 위하여 먼저 도시지리정보의 내용 중에서 토지관련 정보를 중심으로 한 정보 수요를 파악하고, 그 다음으로 이들 요구사항을 기반으로 하여 데이터베이스 설계를 수행하였다. 전통적인 관계형 모델보다는 훨씬 탁월하고 재생능력이 풍부하였다. 도시정부의 토지 관련 각 부처에서 다루고 있는 정보내용을 실질적으로 분석하고, 이를 객체지향형 모델링으로 통합하여 시스템 내에서 구축하게 되면 행정의 능률과 경제성을 동시에 확보할 수 있는 것이다.
토지특성조사는 토지가격비준표 작성 및 표준지와 개별지의 특성차이 비교를 통한 지가 산정 과정에서 매우 중요한 과정이다. 따라서 토지특성조사는 최대한 객관적이고 합리적이며 일관성 있게 이루어져야 한다. 그러나 현재 토지특성조사는 지자체 공무원과 감정평가사의 경험이 상당수 반영되고 있기 때문에 객관성과 일관성을 보장하기 어렵다. 본 연구에서는 현행 토지특성조사 항목 중 고저의 조사방식을 분석하여 문제를 정의하고, 고저 분류를 위해 토지의 고저 정보를 공간정보 기술 기반으로 수치화하여 이를 데이터 마이닝 기법 중 하나인 C4.5을 적용하여 고저를 분류하는 방법을 제시하였다. 서울시의 표준지 고저 조사 결과와 필지의 공간정보를 C4.5 모델에 적용한 결과에서는 기존 감정평가사의 조사 결과 약 93.5% 일치 하는 것으로 나타났다.
도시 계획의 중요성이 부각되면서 다양한 도시 통합 모델의 개발이 이루어져왔으나 기존 모델들은 거시적 측면의 토지이용의 변화만 다루는 한계점이 있다. 본 논문은 토지이용 변화뿐만 아니라 다양한 사회 경제 지표를 반영하여 미시적인 분석이 가능한 UrbanSim 모델을 사용하여 사례연구를 통한 국내 도입 가능성과 시사점을 도출하고자 하였다. 이를 위해 수치지적도, 건축물 대장, 개별 공시지가 등 다양한 시공간 데이터를 이용하여 $150{\times}150m$ 그리드 셀 기반의 입력 데이터베이스를 구축하고 UrbanSim의 Land Price Model에 적용하였다. 향후 보다 현실적인 모델 수행을 위한 다중 스케일 및 Synthetic 데이터 구축 방안과 접근성 측면의 교통 통합 모델로 확장이 요구된다.
지적 객체는 지적소유변경, 토지 분할/합병, 토지 영역경계 변경 등의 사건이 발생함으로써 비공간 또는 공간 속성이 변경된다. 이러한 변경에 대한 정보는 지적 객체의 이력으로써 지적 관리 시스템에 저장된다. 사용자는 단일 지적 객체가 가지는 전체 이력 또는 특정 시점이나 기간 동안의 지적 객체 상태에 대한 질의를 수행할 수 있고, 과거 지적 객체가 가졌던 속성 및 형태를 확인하거나 현재의 속성 및 상태와 비교하여 지적 객체의 소유변경 내용, 행정구역상 지번/지목의 변경 과정, 영역 경게 변경 과정 등과 같은 정보를 얻을 수 있다. 이 논문은 시간 지원 지적 관리 시스템에 사건 지향 시공간 데이터 모델인 이력 그래프 데이터모델을 적용하고 객체 단위 이력 질의를 위한 시공간 연산자를 제안함으로써 시간 지원 지적 관리 시스템을 위한 객체 이력 관리 기법에 대해 설명한다.
일반도시계획은 보편적이고 획일적인 건축행위를 제한하는 평면계획인 반면 지구단위계획은 필지, 가구, 획지단위 별로 차등을 두어 다양한 건축행위를 유도할 수 있는 입체적인 계획이다. 그러므로 단지계획을 위해서는 토지이용계획 등 2차원적인 토지정보뿐만 아니라 채광, 배수, 향 등의 분석을 위해 3차원적인 지형정보의 이용이 필요하다. 이러한 필요성을 충족시키기 위해 GIS 및 사진측량 기법을 이용하여 정보를 구축한다면 보다 합리적이고 효율적으로 단지계획을 수립할 수 있다. 본 연구에서는 테스트지역에 대해 GIS기법을 이용하여 단지계획을 위한 정보를 구축하였으며 위성영상과 DEM으로 대상지역의 3차원 모델을 구축하여 분석하였다. 연구결과 토지이용분석, 배향 분석, 수계분석, 경사분석을 실시하여 지구단위계획 수립에 효율적으로 활용할 수 있었다. 또한 분석결과를 반영하여 실제 대상지역에 대해 지구단위계획을 수립한 결과 적절하며 효율적임을 알 수 있었다.
저탄소 녹색성장은 국내외적으로 중요한 정치적 이슈가 되고 있으며, 한국정부는 최근 저탄소 녹색성장을 위한 비젼을 발표하였다. 이런 관점에서 탄소배출 추정은 도시계획에 있어서 중요한 요소가 되고 있다. 탄소저감 계획을 수립하기 위하여 본 연구에서는 과거 40년 동안 진주시의 탄소배출 추정과 토지이용변화의 상호추이변화를 분석하였다. 토지적성평가 데이터베이스와 항공영상의 영상처리자료는 과거 40년간의 토지이용변화를 분석하는데 유효한 정보를 주었으며, 신주거지 개발에 의한 토지이용변화는 급격한 인구집중과 탄소배출증가를 가져왔다. 앞으로 저탄소 녹색성장을 위한 도시관리계획에 있어서 토지이용변화에 따른 탄소배출 증가를 계획수립 시 반드시 고려해야하며, 향 후 토지이용과 연료소비추정이 포함된 정확한 탄소배출 추정모델개발에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 사료된다.
라오스의 Houay Pano 유역은 상업적 조림으로 인해 2011년부터 2013년까지 급속한 토지이용 변화를 겪어왔다. 본 연구는 이러한 토지이용변화가 박테리아 거동에 어떠한 영향을 주는지 이해하기 위해 Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 모형을 활용한 박테리아 거동 모델링을 수행하였다. SWAT 모형은 수치 표고 모델, 토양 특성, 토지 이용 등의 정보를 종합하여, 유역 내수량 및 수질의 변화를 모의할 수 있는 모형으로, 본 연구는 대표적인 분원성 지표 세균 (Fecal Indicator Bacteria)인 대장균 (Escheichia coli, E. coli)을 대상으로 모델링을 수행하였다. SWAT 모형은 지표면 위 박테리아를 1)식물 위, 2)토양 용액상, 3)토양 입자상으로 구분하여 모의한다. 각 상태로 분할된 박테리아는 소멸 (die-off), 씻김 (wash-off), 침투, 표면 유출을 통한 수계로의 이동 등의 단계를 통하여 유역 내에서 거동한다. 본 연구는 서로 다른 기후의 영향을 배제하기 위해 각 토지이용 시나리오를 (2011, 2012, 2013) 실제 기후 조건과 동일 기후(2011-2013 평균) 조건으로 분류하여 분석하였다. 실제 기후 조건에서 SWAT 모형은 표면 유출, 토사 유출, E. coli 거동에 대해 2011년부터 2012년까지 감소, 2012년부터 2013년까지 증가로 모두 동일한 양상을 모의하였다. 이는 강수량의 양상과 동일한 것으로, 강수량이 표면 유출의 양을 결정하고, 달라진 표면 유출에 따라 토사 유출과 E. coli 거동이 결정되기 때문이다. 하지만 동일 기후 조건에서는, E. coli 거동 동인인 표면 유출과 토사 유출이 비교적 일정해짐에 따라, 각 상태로 분할된 박테리아의 초기 부하량값이 E. coli 거동을 결정하는 주된 요인임을 확인 할 수 있었다. 따라서 초기 부하량 분할에 활용되는 엽면적 지수 (Leaf Area Index)와 분배계수 (BACTKDDB)의 정확도가 요구된다. 추가적으로 본 연구는 박테리아의 유입원인 비료 모델링과, LAI를 활용한 박테리아 초기 부하량 산정, 토양 특성 변수와 토지 이용 변수의 분리, 지하수를 통한 박테리아 거동 등을 중심으로 SWAT 모형의 한계점과 개선점을 제시하였으며, 본 연구 결과는 토지이용변화가 박테리아 거동에 주는 영향을 모형적으로 이해하고, 또한 추후 박테리아 모델링 개발에 도움을 줄 것으로 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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