• 제목/요약/키워드: Topographic Index

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Change Analysis of Forest Area and Canopy Conditions in Kaesung, North Korea Using Landsat, SPOT and KOMPSAT Data

  • Lee, Kyu-Sung;Kim, Jeong-Hyun
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.327-338
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    • 2000
  • The forest conditions of North Korea has been a great concern since it was known to be closely related to many environmental problems of the disastrous flooding, soil erosion, and food shortage. To assess the long-term changes of forest area as well as the canopy conditions, several sources of multitemporal satellite data were applied to the study area near Kaesung. KOMPSAT-1 EOC data were overlaid with 1981 topographic map showing the boundaries of forest to assess the deforestation area. Delineation of the cleared forest was performed by both visual interpretation and unsupervised classification. For analyzing the change of forest canopy condition, multiple scenes of Landsat and SPOT data were selected. After preprocessing of the multitemporal satellite data, such as image registration and normalization, the normalized difference vegetation index (NDVI) was derived as a representation of forest canopy conditions. Although the panchromatic EOC data had radiometric limitation to classify diverse cover types, they can be effectively used t detect and delineate the deforested area. The results showed that a large portion of forest land has been cleared for the urban and agricultural uses during the last twenty years. It was also found that the canopy condition of remaining forests has not been improved for the last twenty years. It was also found that the canopy condition of remaining forests has not been improved for the last twenty years. Possible causes of the deforestation and the temporal pattern of canopy conditions are discussed.

산사태 취약성 분석: ASTER 위성영상을 이용한 점토광물인자 추출 및 공간데이터베이스의 SVM 통계기법 적용 (Landslide Susceptibility Analysis : SVM Application of Spatial Databases Considering Clay Mineral Index Values Extracted from an ASTER Satellite Image)

  • 남경훈;이명진;정교철
    • 지질공학
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    • 제26권1호
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    • pp.23-32
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    • 2016
  • ASTER 위성영상을 이용하여 팽창성 점토광물인 일라이트 인자 추출 및 SVM 통계분석을 통해 산사태 취약성을 평가하였다. 연구지역의 산사태 발생지역은 항공사진 판독 및 현장 조사를 통해 분석하였다. GIS 기반 공간데이터베이스로는 지형도, 토양도, 임상도, ASTER 위성사진을 이용하였다. 수치지형도에서는 경사 및 경사방향, 곡률도, 계곡과의 거리, 도로와의 거리, 토양도에서는 유효토심, 토질, 토양지형, 토양 배수정도 및 토양 모재, 임상도에서는 경급, 영급 및 밀도를 위성사진에서는 일라이트 인자를 추출하였다. 산사태 발생요인 데이터베이스와 SVM 통계분석 및 가중치 계산을 통해 각 요소간의 상관관계 취약성도를 구하였다. AUC 검증 결과 일라이트 인자 적용결과는 76.46%의 예측 정확도를 보였으며 일라이트 인자 미적용 모델은 74.09%의 예측 정확도를 나타내었다. 이는 일라이트 인자가 산사태 취약성도 작성에 있어 중요한 자료로 사용될 수 있음을 나타낸다.

중규모 수치 모델 자료를 이용한 2007년 여름철 한반도 인지온도 예보와 검증 (Forecast and verification of perceived temperature using a mesoscale model over the Korean Peninsula during 2007 summer)

  • 변재영;김지영;최병철;최영진
    • 대기
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    • 제18권3호
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    • pp.237-248
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    • 2008
  • A thermal index which considers metabolic heat generation of human body is proposed for operational forecasting. The new thermal index, Perceived Temperature (PT), is forecasted using Weather Research and Forecasting (WRF) mesoscale model and validated. Forecasted PT shows the characteristics of diurnal variation and topographic and latitudinal effect. Statistical skill scores such as correlation, bias, and RMSE are employed for objective verification of PT and input meteorological variables which are used for calculating PT. Verification result indicates that the accuracy of air temperature and wind forecast is higher in the initial forecast time, while relative humidity is improved as the forecast time increases. The forecasted PT during 2007 summer is lower than PT calculated by observation data. The predicted PT has a minimum Root-Mean-Square-Error (RMSE) of $7-8^{\circ}C$ at 9-18 hour forecast. Spatial distribution of PT shows that it is overestimated in western region, while PT in middle-eastern region is underestimated due to strong wind and low temperature forecast. Underestimation of wind speed and overestimation of relative humidity have caused higher PT than observation in southern region. The predicted PT from the mesoscale model gives appropriate information as a thermal index forecast. This study suggests that forecasted PT is applicable to the prediction of health warning based on the relationship between PT and mortality.

Mapping the Potential Distribution of Raccoon Dog Habitats: Spatial Statistics and Optimized Deep Learning Approaches

  • Liadira Kusuma Widya;Fatemah Rezaie;Saro Lee
    • Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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    • 제4권4호
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    • pp.159-176
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    • 2023
  • The conservation of the raccoon dog (Nyctereutes procyonoides) in South Korea requires the protection and preservation of natural habitats while additionally ensuring coexistence with human activities. Applying habitat map modeling techniques provides information regarding the distributional patterns of raccoon dogs and assists in the development of future conservation strategies. The purpose of this study is to generate potential habitat distribution maps for the raccoon dog in South Korea using geospatial technology-based models. These models include the frequency ratio (FR) as a bivariate statistical approach, the group method of data handling (GMDH) as a machine learning algorithm, and convolutional neural network (CNN) and long short-term memory (LSTM) as deep learning algorithms. Moreover, the imperialist competitive algorithm (ICA) is used to fine-tune the hyperparameters of the machine learning and deep learning models. Moreover, there are 14 habitat characteristics used for developing the models: elevation, slope, valley depth, topographic wetness index, terrain roughness index, slope height, surface area, slope length and steepness factor (LS factor), normalized difference vegetation index, normalized difference water index, distance to drainage, distance to roads, drainage density, and morphometric features. The accuracy of prediction is evaluated using the area under the receiver operating characteristic curve. The results indicate comparable performances of all models. However, the CNN demonstrates superior capacity for prediction, achieving accuracies of 76.3% and 75.7% for the training and validation processes, respectively. The maps of potential habitat distribution are generated for five different levels of potentiality: very low, low, moderate, high, and very high.

사면에서 지형분석을 통한 토양수분 시공간 회귀분석 (Spatio-temporal Regression Analysis between Soil Moisture Measurements and Terrain Attributes at Hillslope Scale)

  • 송태복;김상현;이연길;정성원
    • 한국농림기상학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.161-170
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    • 2013
  • 이 논문에서는 산지사면에서 나타나는 수문과정의 이해를 증진하기 위해서 관측된 토양수분의 분포와 거동을 수치지형분석을 통한 지형요소와의 상관관계를 연구하였다. 계절에 따른 강우 및 토양구조의 차이가 영향을 주는 사면 깊이 별 토양수분의 변동을 상관성 분석을 통해 도출하였다. 경기도 파주시 설마천 유역에 위치하고 있는 사면에서 봄, 여름, 가을 등 각 3계절을 대상으로 4월, 7월, 10월 기간의 토양수분 시계열 관측 자료를 사용하여, 지표면과 기반암의 표고 모형을 사용하여 다방향 흐름 알고리즘과 경사도, 곡률 등 18개 요소와의 상관관계를 분석하였다. 도출된 지형과 토양수분의 상관관계는 계절별로 강우의 양상과 토양 깊이에 따라 상이한 양상을 보여 주고 있다. 이러한 상관관계를 통해 사면에서 토양수분의 분포 및 흐름선을 예측하여 공간적인 분석을 도모하고, 토양수분의 거동을 가장 적합하게 모사하는 모형과 지형요소를 평가하고 도출할 수 있을 것이다.

미계측유역에 대한 TOPMODEL의 적용성 평가 (Estimation for application of the Runoff Analysis using TOPMODEL at an ungaged watershed)

  • 강성준;박영기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.1458-1464
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    • 2011
  • 본 연구는 유출분석을 위하여 수문학적 모델에 근거한 지형적인 특성을 반영한 TOPMODEL의 적용성을 평가하는 것이다. 적용대상은 섬진강 상류유역에 위치한 산악지역으로서 쌍치 소유역이고, 유역면적은 $126.7km^2$이다. 2006~2009년에 선택된 6시간 간격의 강우-유출 자료를 가지고 Pattern Search 방법에 의한 관측유출자료를 사용하여 모델의 매개변수들을 조정하였다. 쌍치 유역의 지형학적인 인자들은 $100m{\times}100m$ 격자의 수치 표고모델에 의하여 추출하였다. 분석결과에 의하면 모델의 매개변수인 지수저류 매개변수(m), 투수량계수(T0), 불포화대 지체시간(TD)등은 수문학적인 반응에 민감하였으며, 모의된 유출자료는 관측 유출자료와 잘 일치하여 합리적인 적용성을 보인다.

분포형 유출모형을 이용한 홍수유출해석 (Flood Runoff Analysis using a Distributed Rainfall Runoff Model)

  • 조홍제;조인률
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권2호
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    • pp.199-208
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    • 1998
  • 유역의 지형특성에 근거를 두고 유출기여면적의 변화를 고려한 분포형 모형인 TOPMODEL을 이용하여 홍수유출해석에 대한 적용성을 연구하였다. 건설교통부에서 설치운영중인 위천대표시험유역의 소유역인 동곡 및 고로지점을 분석대상유역으로 선정하였으며, 1/25,000 지형도를 이용하여 수치고도지도를 작성하였고 지형인자분석은 지리정보 시스템 도구인 Arc/Info를 이용하였다. 두 소유역의 지형상수가 서로 비슷하였고 각 연도별 동일호우사상에 대한 모형매개변수도 서로 유사한 특성을 나타내었다. TOPMODEL을 이용한 홍수유출에 대한 첨두유량의 모의 결과는 관측치와 비교할 때 그 재현성이 매우 우수하였다. 격자의 크기별로 유역을 분할하고 그에 따른 첨두유량과 발생시각의 변화를 동곡소유역은 100,120,240m, 고로유역은 120,200,360m 격자로서 분석한 결과 두 유역 모두 격자 크기의 증가에 따라 첨두유량은 증가하고 발생시각은 격자의 크기와 관계없이 일정한 것으로 나타났다.

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QuickBird 다중분광자료를 이용한 산림 지형효과의 NDVI 특성 (NDVI signature for mountain forest in accordance with topographic effects using QuickBird multi-spectral data)

  • 홍민기;박순철;김광득;윤창열;김천
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.117-118
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    • 2010
  • 위성 주사 및 촬영자료는 지표면의 반사광을 다중분광 형태로 주사하여 기록된다. 그리나 각 밴드에 기록된 지표복사체의 반사치는 피복체의 분광특성만을 나타내기 보다는 태양고도 및 방위, 그리고 지형 등에 따른 방향성 영향이 포함되기 때문에 산림의 관리 및 이용을 위한 기초자료로 식생지수를 추정할 때에 오차의 범위를 넘어 오류가 발생한다. 따라서 동일 방향성 조건의 수종에 따른 고유 정규식생지수(Normalized Difference Vegetation Index, 이하 NDVI) 값을 구하기 위해서는 지형효과에 대한 보정이 필요하다. 본 연구에서는 QuickBird 다중분광(MS)자료 기반의 NDVI값을 사면향별로 분석하여 산림 NDVI의 방향성을 증명하였다.

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동일 기반암 지역에서 산지와 곡지 암석의 풍화 특성 비교 (Comparison ofrock weathering propertiesfrom mountain and valley areas of homogeneous bedrock areas)

  • 이광률
    • 한국지형학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.1-16
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    • 2016
  • This study estimates relationships between physical and chemical weathering indices of various rock types and topographical relief. Physical weathering properties such as rock strength and joint and chemical weathering indices such as the $SiO_2/Al2O_3$, CIA and WPI were analyzed from 18 rock outcrops in mountain and valley areas consisting of 9 rock types. The results indicate that the elevation and relief of topography increase physical strength of rock increases. It can be suggested that the total r(rock-mass strength rating) and R(rock rebound strength by Schmidt Hammer) are most useful indices as a quantitative weathering property factor to explain formative causes of topographical relief. The results also suggest that rock types such as sandstone, granite, gneiss and schist are most suitable to explain meaningful difference in topographical relief with the physical and chemical weathering indices.

지형 특성을 고려한 산지유역 위험도 분석 (Analysis of Mountainous Watershed Risk Considering the Topography Characteristics)

  • 오채연;전계원;전병희
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.427-427
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    • 2018
  • 최근 집중호우나 극한 강우사상으로 인하여 산사태나 토석류와 같은 산지재해가 빈번하게 발생하고 있으며 특히 우리나라는 지형 특성상 주거지역이 산지와 인접해 있는 경우가 많아 재해발생 시 피해를 가중시키는 원인이 되고 있다. 산지재해는 예측하기가 어렵고 산지에서 발생한 토석류가 계곡을 따라 흘러 내려와 도심지 및 산지와 인접한 도로나 주택지에 많은 피해를 발생 시키고 있다. 본 연구에서는 해마다 반복적으로 발생하고 있는 산사태나 토석류와 같은 재해의 피해저감과 원인분석을 위하여 강원도 삼척시 도계읍 일대를 대상지역으로 선정하고 산지유역의 위험성 분석을 위하여 사면안정성 예측 모델인 SINMAP 모형을 사용하여 산지재해가 발생 가능한 위험지역 및 안전한 구간을 분석하고 지형분류기법 중의 하나인 Topographic Position Index(TPI) 분석방법을 통해 대상지역의 지형위치지수를 계산하여 위험지형을 분류하였다.

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