• 제목/요약/키워드: Land-cover Classification

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머신러닝 기법을 활용한 인공위성 자료 기반 고해상도 토지피복 분류: 국내 내륙습지를 중심으로 (Satellite-derived high-resolution land cover classification using machine learning techniques: Focusing on inland wetlands in Korea)

  • 김범서;황승현;성지미;김현준;백종진;전창현
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.423-423
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    • 2023
  • 습지 생태계는 탄소저장고, 대기 온·습도 조절 등의 기능을 수행하는 만큼 면밀한 관리가 요구된다. 습지의 규모와 생태계는 밀접한 연관성을 가지므로 그 규모를 우선적으로 파악할 필요가 있으며, 이를 위해 지표면의 상태를 산지, 습지, 수역 등의 항목으로 구분한 토지피복지도가 고려될 수 있다. 현재, 환경부에서 운영 중인 환경공간정보서비스(https://egis.me.go.kr/)에서는 각각 30 m, 5 m, 1 m의 공간 해상도와 7, 22, 41가지 분류 항목을 갖는 대분류, 중분류, 세분류로 구분된 토지피복지도를 제공하며 이러한 자료들은 모두 1년 이상의 시간 해상도를 갖는다. 습지의 경우, 계절에 따른 환경 변화로 인한 규모의 변동성이 크게 나타날 수 있기 때문에 1년 이하의 시간 해상도를 갖는 고품질 토지피복 분류 정보가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 기존 자료의 낮은 시간 해상도 보완을 목표로, 1개월과 30 m의 시·공간 해상도를 갖는 토지피복지도를 구축하기 위한 방법론을 제안하고자 한다. 이를 위해 Landsat-8 등과 같은 다양한 인공위성 자료를 수집하고, Support Vector Machine 등과 같은 머신러닝 기법을 적용하였다. 최종적으로 습지보전법에서 지정한 습지보호지역 중 내륙습지 26개소를 대상으로, 본 연구로부터 산출된 토지피복지도를 기존 환경공간정보서비스 내 대분류 토지피복지도와 비교·평가하였다.

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통감부~일제 초기 갑오개혁과 대한제국기 공문서의 분류 - 분류도장·창고번호도장을 중심으로 - (The Classification arranged from Protectorate period to the early Japanese Colonial rule period : for Official Documents during the period from Kabo Reform to The Great Han Empire - Focusing on Classification Stamp and Warehouse Number Stamp -)

  • 박성준
    • 기록학연구
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    • 제22호
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    • pp.115-155
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    • 2009
  • 한국이 일본에 병합되면서 갑오개혁~대한제국기 공문서는 조선총독부(朝鮮總督府)로 인계되어 과(課) 단위의 분류체계에서 부(部) 단위로 재분류되었지만, 그전에 몇 번의 재분류과정을 거쳤다. 재분류의 흔적은 갑오개혁~대한제국기 공문서철 표지에 찍힌 분류도장과 창고번호도장에서 확인된다. 분류도장에서는 '부(部)-국(局)-과(課)' 행정체계에서 과(課)를 단위로 문서철을 구분하고 분류도장을 찍고 호수를 부여하였다. 이는 대한제국기 공문서 분류체계와 동일한 것으로, 분류도장을 찍을 당시까지도 課를 단위로 한 분류체계는 유지되었다. 분류도장은 과(課) 단위로 구분하고 각 문서철에 호수를 부여하였지만, 과(課) 하위단위의 분류체계는 과(課)별로 차이가 있었다. 지세과(地稅課) 문서철은 한 호수에 여러 기관이 등장하고 문서연도는 앞뒤 호수에서 중복되었고, 같은 성격의 문서철이 따로 분류되어 있었다. 관세과(關稅課)와 잡세과(雜稅課) 문서철은 문서연도를 기준으로 편철된 두 과(課)의 편철 방식을 반영하여 문서연도를 기준으로 호수를 부여한 것으로 보여지지만, 문서연도와 'イロハ 가(歌)' 순서가 맞지 않았다. 갑오개혁~대한제국기에는 공문서를 과(課) 단위로 편철하였지만, 課 하위단위의 분류규정이 없어 분류도장의 문서철 분류를 대한제국기 공문서 분류체계의 원질서로 파악할 수 있는가의 여부는 명확하지 않다. 그러나 편철 방식은 문서 분류체계를 반영하므로, 편철 방식을 통해 대한제국기 과(課) 하위단위의 분류체계를 추론해 본다면, 분류체계는 '과(課) - 거래기관'과 '과(課) - 문서연도' 두 체계로 구분되었을 것으로 이해된다. 조선총독부는 대한제국기 공문서를 인계받고 창고에 보관하면서, 각 문서철에 창고번호도장을 찍었다. 창고번호도장은 대체적으로 각 창고별로 문서를 편철한 기관을 구분하여 문서철을 보관하였다. 각 창고의 서가에도 대체적으로 분류도장 호수 순으로 문서철을 배열하였지만, 일부 문서철은 호수가 뒤섞여 서가에 배열되어 서가와 호수 순서가 맞지 않았다. 서가에 문서철을 배열한 다음 각 문서철에 'イロハ 가(歌)' 순으로 기호를 부여했지만, 기호 역시 호수 순으로 부여된 것은 아니었다. 조선총독부가 각 창고에 문서철을 보관하는 과정에서 분류도장의 분류체계가 해체되고 있었던 것이다. 창고번호도장에서 나타난 특징 가운데 하나는 분류도장에서 각 문서철에 부여한 보존기간의 의미가 사라지고 있다는 점이다. 보존기간은 해당 문서가 지닌 역사적 행정적 가치에 따라 결정된다. 그런데 창고번호도장에서는 보존기간의 구분 없이 같은 서가에 보존기간이 다른 문서철을 뒤섞어 함께 배열하였다. 일본은 한국을 병합하면서 대한제국기 공문서를 일정 기간이 지난 뒤 폐기해야 할 행정 문서가 아니라, 식민 통치에 필요한 '고고(考古)의 재료(材料)'로 취급하였다. 일반 행정문서에서 식민 통치에 필요한 재료로 문서의 가치 평가가 전환되면서, 문서철에 부여된 보존기간에 상관없이 대한제국기 공문서를 모두 동일한 대상으로 취급하여 함께 보관하였던 것이다. 조선총독부는 식민 통치에 필요한 재료로 활용하기 위해 갑오개혁~대한제국기 공문서를 재정리하면서 부(部)를 단위로 재분류함으로써 대한제국기의 과(課)를 단위로 한 기관별 분류체계와 그 속에 포함되어 있던 기능별 분류의 성격도 해체하였다.

GIS 및 MODIS 영상을 활용한 행정구역별 도시열섬강도 분석 (Analysis of Urban Heat Island Intensity Among Administrative Districts Using GIS and MODIS Imagery)

  • 서경호;박경훈
    • 한국지리정보학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.1-16
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    • 2017
  • 본 연구는 MODIS 위성영상을 활용하여 우리나라 전역의 열섬강도를 분석하기 위하여 연구를 수행하였다. 이를 위해 도시지역을 토지피복별 분류에 따라 시가화지역, 비시가화지역으로 공간적 구분하였다. MODIS 위성영상을 활용하여 산출된 2009년 여름철 전국의 표면온도 분석 결과 전국 최고온도는 $36.0^{\circ}C$, 최저온도 $16.2^{\circ}C$, 평균 $24.3^{\circ}C$, 표준편차 $2.4^{\circ}C$로 분석되었다. 시군별 열섬현상을 분석하기 위하여 시가화지역과 비시가화지역의 평균온도의 차이를 열섬강도로 정의하였고 RST1, RST2 2가지 방법으로 산출하였다. 그 결과 RST1의 경우 열섬강도가 높은 지역이 산포되어 분포하고 있는 것으로 나타났으며, RST2의 경우 대도시지역을 주변으로 열섬강도가 높은 지역이 집중되어 있는 것으로 분석되었다. 시군별 열섬현상 분석에 효율적 방법을 보기 위하여 시가화율, 열대야일수, 폭염일수와의 상관분석을 하였다. 그 결과 RST1 방식에 의한 열섬강도는 상관성이 거의 없는 것으로 나타났으며, RST2의 경우 유의한 상관성을 나타났다. 전국 시군별 도시 지역을 대상으로 열섬현상에 대해 분석하기 위한 방법으로는 RST2 방식이 더 적합할 것으로 판단되며, 시군별 시가화율이 약 20% 이하일 경우 시가화율 증가에 따른 도시지역의 열섬강도의 증가율이 매우 높았으며, 약 20% 이상부터 열섬강도의 증가율이 점차 낮아지는 것을 확인할 수 있다. RST2 열섬강도가 $1^{\circ}C$ 증가할 경우 열대야일수와 폭염일수는 약 5일과 0.5일 증가하는 것으로 예측하였다. 이러한 분석결과는 추후 도시화율 증가에 따른 열섬강도 변화를 예측 할 수 있는 자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

고해상도 KOMPSAT 시리즈 이미지를 활용한 서해연안 습지 변화 모니터링 (West seacoast wetland monitoring using KOMPSAT series imageries in high spatial resolution)

  • 선우우연;김다은;김성균;최민하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권6호
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    • pp.429-440
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    • 2017
  • 대한민국 서해안의 4개 갯벌에 대한 변화 탐지를 위해 다중분광 고해상도 다목적 위성인 KOMPSAT 시리즈 영상 자료를 분석하였다. 무감독 분류법을 이용하여 고해상도 위성 이미지에서 생성된 토지이용 및 토피피복 지도의 활용성과 연안 습지 변화의 경향을 결정할 때 시간 궤적 분석과 통합된 변화 탐지 방법론을 평가했다. 자연 현상과 인위적 활동에 대한 토지이용 및 토지피복 변화 분석을 통해 갯벌면적을 추출하고, 양질의 주제지도를 제공하기 위한 고해상도 KOMPSAT 데이터의 실질적인 적용 가능성을 확인하였다. 경기도와 전라북도의 갯벌 지역은 조석 차에 영향으로 면적 변화가 나타난 것으로 추정되었으며, 새만금 지역의 갯벌지역은 대규모 매립 및 도시화로 인한 인위적 활동에 따른 것으로 나타났다. 또한 전라남도 증도 갯벌지역의 경우 연안습지보호지역으로 지정되어 연안 갯벌 보전에 대한 사회적, 환경적 정책의 효과를 확인하였다. 따라서 고해상도 KOMPSAT를 이용한 습지변화 모니터링은 연안환경 관리 및 정책결정을 위해서 유용할 것으로 기대된다.

수문학적 조건 등급에 따른 우리나라 산림의 유출곡선지수 재산정 (Redetermining the curve number of Korean forest according to hydrologic condition class)

  • 박동혁;유지수;안재현;김태웅
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권10호
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    • pp.653-660
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    • 2017
  • 설계홍수량 산정을 위한 유효우량은 대부분 미국에서 개발된 SCS-CN 방법으로 계산된다. 이때 사용되는 토지이용상태에 따른 유출곡선지수 또한 미국의 기준을 토대로 결정된 것이다. 그러나 미국과 우리나라의 토지이용상태는 많은 차이가 있다. 특히 미국의 기준에는 우리나라의 면적의 70%를 차지하고 있는 산림(forest)과 담수재배하는 논에 대한 명확한 기준이 없다. 논의 경우, 이전의 연구결과를 바탕으로 논이 홍수기에 담수상태인 것을 고려하여 토양형에 관계없이 CN값을 79로 사용하고 있다. 산림의 경우 미국 SCS의 목적이 농작물 증산에 있었기 때문에 SCS의 분류 기준은 조성림에 해당하는 수림(woods)에 대한 기준만 제시하였다. 따라서 수자원 실무에서 산림에 대한 유출곡선지수를 결정하기 위해서 미국 산림청에서 개발한 방법을 이용하고 있다. 이것은 수문학적 조건 등급을 고려하여 결정하는 대안적인 방법이다. 본 연구에서는 굴운, 방림, 왕성동 지역의 실측된 강우-유출 자료를 이용하여 산림의 유출곡선 변화를 살펴보았다. 연구결과, 산림의 CN값은 HC=1의 등급이 적당하며, 그때의 유출곡선지수는 AMC-II 기준으로 수문학적 토양군 A는 54와 55가 적당한 것으로 나타났다.

MODIS LAI (엽면적지수) Product의 활용성 평가 (The Evaluation of Application to MODIS LAI (Leaf Area Index) Product)

  • 하림;신형진;박근애;홍우용;김성준
    • 한국지리정보학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.61-72
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    • 2008
  • 엽면적 지수(LAI)는 지표 환경에 영향을 미치는 광합성, 증발, 그리고 에너지 균형과 같은 생물물리학적 변화 과정에 있어 매우 중요한 인자이며, 여러 가지 생태학적 모델의 입력 자료로서도 필수적이다. 이러한 중요성에 근거하여 더욱 정확하고 유용한 LAI 추정 기법의 개발이 요구되지만, 현실적으로 LAI는 광역적 실측이 어렵기 때문에 대부분 LAI 연구에서는 정규화식생지수(NDVI)와의 단순 관계식을 통해 추정되어져 왔다. 본 연구에서는 경안천 유역(561.12 $Km^2$)을 대상으로 MODIS LAI Product의 활용성을 평가하고자 NOAA AVHRR NDVI와의 관계식으로 추정된 LAI와 국립산림과학원의 실측 LAI (2003, 2004)를 MODIS LAI와 비교 분석하였다. 그 결과 MODIS LAI는 활엽수림에서는 실측치보다 약 14% 높게, NOAA LAI보다 약 15~30% 높게 추정되었다. 침엽수림에서는 2003년 실측치가 약 5% 높게 추정되었으며, NOAA는 4월을 제외하고 약 7%의 차이를 보였다. 이러한 결과는 일부 지점에서 이루어지는 실측과 MODIS LAI 추출 시 기준자료가 포함하는 공간해상도의 한계 및 토지피복분류의 부정확성 등으로부터 발생한다. 따라서 실측자료에 근거한 MODIS자료의 보정기술을 향상시킴으로써 향후 광역적인 식생정보 제공 및 물수지 모의를 위한 생태학 및 수문학적 모형의 입력자료 등으로의 활용범위가 더욱 확대 가능할 것이다.

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변화지역 탐지를 위한 시계열 KOMPSAT-2 다중분광 영상의 MAD 기반 상대복사 보정에 관한 연구 (A Study on Object Based Image Analysis Methods for Land Use and Land Cover Classification in Agricultural Areas)

  • 염종민;김현옥;윤보열
    • 한국지리정보학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.66-80
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    • 2012
  • 원격탐사 방법을 활용한 변화지역 탐지, 재난재해 지도 작성, 작황 모니터링 등 다중시기의 위성영상을 활용한 결과를 도출하기 위해서는 시계열 영상 정보를 서로 비교할 수 있는 공통의 스케일로 정규화 하는 것이 필요하다. 다중시기 영상에 대한 정규화 방법은 절대복사보정과 상대복사 보정으로 나눌 수 있으며, 본 연구에서는 상대복사 보정을 통한 시계열 위성영상처리 기법을 다루고자 한다. 2011년 3월 해일 피해가 발생했던 일본 센다이 지역을 연구대상지로 선정하였고, KOMPSAT-2 다중분광영상을 이용한 사고 전, 후의 피해지역 탐지에 있어 상대복사 보정의 실효성을 분석하였다. 다양한 상대복사 보정 기법 중에서 정준상관분석을 통해 PIFs(Pseudo Invariant Features) 지역을 자동으로 추출하는 MAD(Multivariate Alteration Detection) 기법을 적용하였다. 본 사례연구 분석결과 MAD 방식에 의한 자동 PIFs 지역의 추출은 비교적 높은 정확도 수준에서 이루어짐을 확인할 수 있었으며, 상대복사 보정된 시계열 위성영상을 사용함으로써 변화지역 자동탐지의 신뢰수준을 높일 수 있는 것으로 나타났다.

대용량 고해상 위성영상처리 시스템 개발 (Development of an Image Processing System for the Large Size High Resolution Satellite Images)

  • 김경옥;양영규;안충현
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.376-391
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    • 1998
  • 위성의 발달에 따라 고해상영상이 등장하게 되었고 지표상태 분석에 매우 유용하게 되었다. GeoWatch는 지능형 영상처리 시스템으로서, 고해상도 영상을 이용하여 디지타이징, 지리보정, 강조, 여러 가지 연산, 식생지수 분석, 등을 하여 지표면 분석 등을 할 수 있는 시스템이다. 도한 지능형 분석 방법등 여러 가지 기법을 이용하여 변화지역분석, 토지 분류, 도시정보추출 등을 수행한다. 이 시스템의 강점은 full scene 영상같은 대용량 영상을 다룰 경우 역동적인 알고리즘 저장 방식을 채택하였고, 자동메뉴 생성, 사용자 편의를 위한 비쥬얼 프로그래밍 환경 등을 제공한다. 이 시스템은 또한 위성영상 위에 벡터를 중첩하여 분석하거나 수정 작업을 할 수 있고, 3차원 비행 시뮬레이션도 가능하다. 이 시스템은 영상 처리 모듈 외에도 영상 변환 및 수정 유틸리티 기능을 많이 제공한다. 본 논문에서는 또한 지능형 영상 분석 방법 뿐만 아니라, 대용량처리나, 비쥬얼 프로그램을 위한 디자인 개념을 제공한다.

자기조직화지도를 활용한 정맥의 서식지 환경에 따른 조류 군집 특성 파악 - 금남호남 및 호남정맥, 한남금북 및 금북정맥, 낙남정맥을 대상으로 - (Identification of Bird Community Characteristics by Habitat Environment of Jeongmaek Using Self-organizing Map - Case Stuty Area Geumnamhonam and Honam, Hannamgeumbuk and Geumbuk, Naknam Jeongmaek, South Korea -)

  • 황종경;강태한;한승우;조해진;남형규;김수진;이준우
    • 한국환경생태학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.377-386
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    • 2021
  • 본 연구는 정맥의 서식지 관리 및 보전을 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 18개의 중점조사지역에서 지형, 서식지 환경을 고려하여 각 지점별로 개발지, 계곡부, 임도 및 능선 3가지 서식지유형으로 총 54개의 고정조사구를 선정하였다. 조사는 2016년부터 2018년까지 겨울철을 제외한 계절별(5월,8월, 10월)로 수행하였다. 서식지 유형별로 관찰된 조류를 자기조직화지도(SOM)를 활용하여 분포 패턴을 분석한 결과, 총 4개의 그룹으로 분류되었다(MRPP, A=0.12, p <0.005). 자기조직화지도 그룹별 종수와 개체수, 종다양도 지수를 비교분석한 결과 종수와 개체수, 종다양도 지수 모두 III번 그룹에 가장 높게 나타났다(Kruskal-Wallis, 종수: x2 = 13.436, P <0.005; 개체수: x2 = 8.229, P <0.05; 종다양도: x2 = 17.115, P <0.005). 또한 그룹별 지표종 분석과, 서식지 환경 특성을 파악하기 위해 토지피복도를 랜덤 포레스트 모델에 적용하여 분석한 결과, 4개 그룹간의 서식지환경이 구성하는 비율과 지표종에 차이를 보였다. 지표종 분석은 II번 그룹을 제외한 3그룹에서 총 18종의 조류가 지표종으로 확인되었다. 본 연구에서 자기조직화지도를 활용하여 4개 그룹으로 분류된 결과를 기초로 랜덤 포레스트 모델과 지표종 분석을 적용하였을 때 그룹별 지표종 구성과 그룹별 서식지 특성과 상호 연관성을 보였다. 또한 그룹별 우점하는 서식환경에 따라 관찰된 종의 분포패턴과 밀도가 뚜렷하게 구분이 되었다. 자기조직화지도와 지표종분석, 랜덤 포레스트 모델을 함께 적용한 분석은 서식지 환경에 따라 조류 서식 특징파악에 유용한 결과를 도출할 수 있을 것으로 판단된다.

산림조사(山林調査) 및 경영(經營)을 위(爲한) 위성원격탐사(衛星遠隔探査) (Satellite Remote Sensing for Forest Surveys and Management)

  • 정성학
    • 한국산림과학회지
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    • 제83권1호
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    • pp.75-87
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    • 1994
  • 원격탐사(遠隔探査), 지리정보(地理情報)시스템 및 산림경영기술(山林經營技術)의 발달(發達)과 함께 산림조사(山林調査) 및 경영(經營)에 있어서 신경향(新傾向)이 대두(擡頭)되고 있다. 이러한 기술(技術)들은 서로간에 개별적(個別的)인 것은 아니다. 컴퓨터의 자료처리능력(資料處理能力)이 증대(增大)되고 가격(價格)이 감소(減少)함으로 해서 수치원격탐사(數値遠隔探査)는 보다 실질적(實質的)으로 응용(應用)되어질 수가 있다. 이러한 발달(發達)로 화상분석(畫像分析)시스템 및 지리정보(地理情報)시스템 등은 마이크로컴퓨터를 이용(利用)하여 처리(處理)할 수 있게 되었다. 뿐만 아니라, 이러한 원격탐사기술(遠隔探査技術)과 지리정보(地理情報)시스템은 점차적(漸次的)으로 접목(接木)되어져, 중앙기관(中央機關) 및 지방부서(地方部暑)에서도 이를 이용(利用)한 실질적(實質的)인 업무활용(業務活用)이 시도(試圖)되고 있다. 본교(本橋)에서는 원격탐사기술(遠隔探査技術)의 현황(現況)과 산림조사(山林調査) 및 경영(經營)에의 응용(應用)에 관하여 고찰(考察)하였다. 지역적(地域的) 생물다양성분석(生物多樣性分析)을 위해 가용(可用)한 원격탐사자료(遠隔探査資料)에 대한 상대적(相對的) 장단점(長短點)을 요약(要約)하였으며, 토지이용(土地利用) 및 피복도(被覆圖) 작성(作成)에 적합(適合)한 랜샛 MSS와 TM 그리고 SPOT 등의 자료(資料)에 국한(局限)하여 고찰(考察)하였다.

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