• 제목/요약/키워드: Topographic index

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Calculation of Topographic Index with Geographic Information System

  • Kim, Sang-Hyun;Ham, Kun-Yeun
    • Korean Journal of Hydrosciences
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    • 제8권
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    • pp.85-95
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    • 1997
  • The multiple flow direction algorithm to calculate the spatial variation of the saturation tendency, I. e. topographic index, is integrated into the Geographic Information System, GRASS. A procedure is suggested to consider the effect of a tile system on calculating the topographic index. A small agricultural subwatershed ($3.4\;\textrm{km}^2$) is used for this study. The impact of a tile system on the groundwater table can be effectively considered by the Laplace's equation to the DEM. The analysis shows that a tile system has a high degree of saturation to compared to the case without tile drainage, and the predicted riparian area is well fitted to the actual watershed condition. A procedure is suggested to consider a tile system's effect on calculating the topographic index.

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산사태 발생지 예측을 위한 Topographic Position Index의 적용성 연구 (Study on Application of Topographic Position Index for Prediction of the Landslide Occurrence)

  • 우충식;이창우;정용호
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.1-9
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    • 2008
  • The objective of the study is 10 know the relation of landslide occurrence with using TPI (Topographic Position Index) in the Pyungchang County. Total 659 landslide scars were detected from aerial photographs. To analyze TPI, 100m SN (Small-Neighborhood) TPI map, 500m LN (Large-Neighborhood) TPI map, and slope map were generated from the DEM (Digital Elevation Model) data which are made from 1 : 5,000 digital topographic map. 10 classes clustered by regular condition after overlapping each TPI maps and slope map. Through this process, we could make landform classification map. Because it is only to classify landform, 7 classes were finally regrouped by the slope angle information of landslide occurrence detected from aerial photography analysis. The accuracy of reclassified map is about 46%.

덕유산 국립공원 산림식생구조의 지형적 영향 분석 (Analysis the Impact of Topographic Factors on the Structure of Forest Vegetation in Deogyusan National Park)

  • 김태근;노일;정종철;조영환;오장근
    • 생태와환경
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    • 제46권1호
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    • pp.53-59
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    • 2013
  • 본 연구에서는 덕유산 국립공원의 산림지역을 대상으로하여 식생의 구조를 정량화하는 지수로 널리 이용되고 있는 LAI에 대한 지형적인 영향을 분석하고자 한다. 이를 위해서 식생의 분포와 구조에 영향을 주는 해발고도, 지형경사, 사면향, 그리고 토양 수분조건을 설명변수로 하고 엽면적지수(LAI, Leaf Area Index)를 반응변수로 하는 회귀분석방법을 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 전체적으로 LAI와 지형요소의 상관관계는 0.5 미만으로 비교적 낮고 지형고도를 제외한 나머지 요소와의 상관성에 대한 통계적 유의성이 없는 것으로 나타난 반면에 상관성 방향성을 보면 주로 고도가 높고 경사가 급하고 토양의 수분상태가 낮은 지역일수록 LAI 값이 낮은 것으로 나타났다. 지형특성에 따른 LAI 분포에 대한 영향을 평가하기 위해 지형요소의 조합에 따른 회귀분석 결과 지형고도가 모든 모델에서 통계적으로 유의한 설명변수로 나타났다. 지형고도의 변수만을 고려한 경우보다 경사와 사면향을 추가적으로 고려할 경우 LAI 변화량을 설명하는데 보다 더 잘 적합한 것으로 나타났다. 토양수분조건을 설명하기 위해 본 연구에서 사용한 지형습윤지수(Topographic Wetness Index, TWI)는 LAI 분포와 유의한 관계가 없는 것으로 추가적인 연구가 필요할 것이다. 본 연구에서 유도된 결과는 위성영상자료를 이용하여 덕유산 국립공원 산림식생 LAI를 추정하는데 있어서 영상자료의 분광 반사율과 지형적 특성을 함께 고려하면 보다 높은 정확도를 갖는 LAI 분포를 예측하는데 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

지리정보시스템을 이용한 유역에서의 지형지수 산정 (Calculation of Watershed Topographic Index with Geographic Information System)

  • 김상현;한건연
    • 물과 미래
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    • 제29권4호
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    • pp.199-208
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    • 1996
  • 포화도의 공간적 변화인 지형지수를 계산하기 위한 다중흐름을 알고리즘이 지형정보시스템인 GRASS와 연계되어 개발되었다. 본 연구는 3.4$\textrm{km}^2$의 소농경지 배수구역에 대하여 적용하였다. 지하수위에 대한 타일 시스템의 영향이 DEM 모형과 Laplace식에 의해서 효과적으로 고려 될 수 있었다. 본 연구결과, 타일 시스템을 고려한 유역은 타일 시스템을 고려하지 않은 경우와 비교하여 높은 포화도를 가지고 있는 것으로 나타났으며, 예측된 riparian 유역은 실제의 유역조건과 잘 일치되고 있었다. 본 연구에서는 지형지수를 산정함에 있어 타일 시스템의 효과를 고려해야 함을 제안하였다.

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지표 유출 특성을 고려한 홍수취약지역 지형학적 인자의 ROC 분석 (ROC Analysis of Topographic Factors in Flood Vulnerable Area considering Surface Runoff Characteristics)

  • 이재영;김지성
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제7권4호
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    • pp.327-335
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    • 2020
  • 본 연구에서는 홍수해석 등 수치모형을 이용한 기존의 홍수위험지역 선정 시 필요한 시간과 노력을 절감하고자 유출메커니즘 기반의 지형 분석을 통해 홍수취약지역을 제시하고자 한다. 유출메커니즘 기반의 홍수취약지역은 강우-유출수의 지표면 흐름누적 특성에 유리한 지역으로 일반적으로 저지대, 완경사, 하천 등이 해당된다. 분석을 위해 대상지역인 서울시의 수치지형도를 이용하여 표고, 경사도, 수직 및 수평 사면 곡률, 지표습윤계수 (Topographic Wetness Index, TWI), 유수력 지수 (Stream Power Index, SPI), 하천 및 맨홀과의 거리 등 8개의 지형학적 인자를 고려하였다. 지형학적 인자들과 실제 침수흔적자료와의 ROC (Receiver Operation Characteristic) 분석 결과, 표고, 경사도, 지표습윤계수, 맨홀과의 거리 등 4개의 지형학적 인자가 침수지역을 잘 설명하는 것으로 나타났다. 홍수취약지역 선정 시 본 연구에서 제안하는 다양한 인자에 대한 우선순위 산정 방안은 홍수에 기여하는 지형학적 분석 요소를 간소화 시킬 수 있을 것으로 판단된다.

천연활엽수림의 지형적 위치와 사면방위에 따른 군집 구조적 속성 분석 및 비교 (Analysis and Comparison of Community Structural Attributes by Topographic Positions and Aspects in the Natural Deciduous Forest)

  • 양희문;김지홍
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제18권1호
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    • pp.73-86
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    • 2001
  • 강원도 가리산 일대 천연활엽수림을 대상으로 산림의 구조적 변화에 영향을 미칠 것으로 고려되는 지형적 위치와 사면방위에 따라 군집을 분류하고, 표본구 조사법에 의하여 군집 구조적 속성을 분석, 비교한 결과는 다음과 같다. 1. 계곡지역을 제외한 산복과 능선지역의 상층임관에서는 신갈나무의 세력이 가장 높게 나타났으나, 계곡지역에서 가장 높은 상대우점도를 보이는 가래나무, 능선지역에서만 높은 세력을 보이는 소나무 등에 의해 지형적 위치별 산림군집간 수종구성의 차이가 큰 것으로 파악되었다. 모든 사면방위 산림군집에서는 신갈나무가 가장 높은 상대우점도를 보이고 있으며, 공통적인 우점종들이 많이 나타나고 있어 지형적 위치별 산림군집들에 비해 수종구성의 변이가 크지 않은 것으로 파악되었다. 2. 상층임관에서는 산복지역의 종다양도가 1.96으로 가장 높았으나, 중층과 하층임관에서는 계곡지역의 종다양도가 각각 2.66, 2.77로 가장 높게 나타났다. 능선지역은 낮은 종풍부성과 균재성에 의해 모든 수관층에서 종다양도가 낮은 것으로 파악되었다. 사면방위에 따라서는 북동지역이 모든 수관층에서 가장 높은 것으로 파악되었으며, 군집간 종다양도의 변이 역시 지형적 위치별 산림군집이 사면방위 군집에 비해 큰 것으로 나타났다 3. 지형적 위치별 산림군집간 유사도는 산복과 능선지역이 가장 높게, 계독과 능선지역이 가장 낮게 산출되었으나, 전반적으로 유사도 수치가 낮아 산림군집간에는 구조적 차이가 큰 것으로 파악되었다. 반면에, 사면방위별 산림군집들은 전체 산림지역과의 유사도 뿐만 아니라 상호간의 군집간 유사도가 높은 것으로 파악되었다.

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Probabilistic Landslide Susceptibility Analysis and Verification using GIS and Remote Sensing Data at Penang, Malaysia

  • Lee, S.;Choi, J.;Talib, En. Jasmi Ab
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.129-131
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    • 2003
  • The aim of this study is to evaluate the hazard of landslides at Penang, Malaysia, using a Geographic Information System (GIS) and remote sensing. Landslide locations were identified in the study area from interpretation of aerial photographs and field surveys. The topographic and geologic data and satellite image were collected, processed and constructed into a spatial database using GIS and image processing. The used factors that influence landslide occurrence are topographic slope, topographic aspect topographic curv ature and distance from drainage from topographic database, geology and distance from lineament from the geologic database, land use from TM satellite image and vegetation index value from SPOT satellite image. Landslide hazardous area were analysed and mapped using the landslide-occurrence factors by probability - likelihood ratio - method. The results of the analysis were verified using the landslide location data. The validation results showed satisfactory agreement between the hazard map and the existing data on landslide location.

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DEM을 이용한 유출역의 도시 (Representation of Runoff Area by means of DEM)

  • 김주철;윤여진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권5B호
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    • pp.287-293
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 지형지수를 기반으로 유역의 포화도 및 그에 따른 유출역의 변화를 도시할 수 있는 방법론을 제시해 보고자 하는 것이다. 지형지수의 산정에는 ${\infty}$-흐름방향방법을 적용하여 8-흐름방향방법이 갖는 고정된 흐름방향에 대한 구속에서 벗어남과 동시에 최소한의 흐름분산 모의를 가능하게 하였다. 산정된 지형지수의 도수분포도를 작성해 본 결과 동일한 유역에 대하여 수행된 기존의 연구 성과와 유사하게 나타나 본 연구에서 제안한 방법론에 대한 신뢰성을 확인할 수 있었다. 여누가확률밀도함수의 형태로 정의되는 포화도의 개념에 따라 포화토층의 공간적 분포를 도시해 본 결과 유역의 가변성 유출역에 대한 명시적인 접근을 가능하게 하여 강우-유출현상의 동적특성이나 비선형성에 대한 합리적인 분석 수단을 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

개선된 지형지수 산정 알고리즘의 적용에 관한 연구 (Application of Improved Algorithm for Topographic Index Calculation)

  • 김상현;이지영
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.489-499
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    • 1999
  • 본 연구는 분포형 수문 모형인 TOPMODEL의 기본 입력자료인 지형지수, 1n(a/tan {{{{{B}_{}}}}}) 산정을 위한 알고리즘과 수로형성면적(CIT)과 구배멱급수(H)를 고려한 개선된 지형지수 산정 알고리즘의 국내 지형에 대한 적용성을 검토하였다. 대상 유역은 청도천 유역의 한제천 소유역 (18.6km2)과 위천 대표 시험유역의 동곡 소유역(33.6km2)으로, 이 두 유역에 대한 10m, 20m, 30m, 50m, 100m의 수치고도자료(Digital elevation model ; DEM)을 구축하였다. 기존 알고리즘에 대해 수로형성면적의 적용 결과, 수로 격자에 대한 지형지수의 적절한 처리를 통해 개선된 계산 결과를 얻을 수 있었고, 구배멱급수(H)의 적용을 통해 기존의 다방향 흐름(MFD) 알고리즘에 비해 유역 내 협곡 지점에 대한 흐름의 수렴 효과를 얻을 수 있었다. 개선된 알고리즘에 의해 계산된 지형지수 분포는 최대값의 감소로 유출 모의시 과도한 초기 유출 계산 문제를 완화시킬 수 있었다. 기존 알고리즘을 사용한 유출 모의와 비교하여 개선된 알고리즘을 활용한 전체적인 모의 효율은 유사하나 수문정보의 공간 분포 산정은 보다 합리적인 결과를 도출하였다,

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2019 강릉-동해 산불 피해 지역에 대한 PlanetScope 영상을 이용한 지형 정규화 기법 분석 (Analysis on Topographic Normalization Methods for 2019 Gangneung-East Sea Wildfire Area Using PlanetScope Imagery)

  • 정민경;김용일
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권2_1호
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    • pp.179-197
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    • 2020
  • 지형 정규화 기법은 영상 촬영 시의 광원, 센서 및 지표면 특성에 따라 발생하는 밝기값 상의 지형적인 영향을 제거하는 방법으로, 지형 조건으로 인해 동일 피복의 픽셀들이 서로 다른 밝기값을 지닐 때 그 차이를 감소시킴으로써 평면 상의 밝기값과 같아 보이도록 보정한다. 이러한 지형적인 영향은 일반적으로 산악 지형에서 크게 나타나며, 이에 따라 산불 피해 지역 추정과 같은 산악 지형에 대한 영상 활용에서는 지형 정규화 기법이 필수적으로 고려되어야 한다. 그러나 대부분의 선행연구에서는 중저해상도의 위성영상에 대한 지형 보정 성능 및 분류 정확도 영향 분석을 수행함으로써, 고해상도 다시기 영상을 이용한 지형 정규화 기법 분석은 충분히 다루어지지 않았다. 이에 본 연구에서는 PlanetScope 영상을 이용하여 신속하고 정확한 국내 산불 피해 지역 탐지를 위한 각 밴드별 최적의 지형 정규화 기법 평가 및 선별을 수행하였다. PlanetScope 영상은 3 m 공간 해상도의 전세계 일일 위성영상을 제공한다는 점에서 신속한 영상 수급 및 영상 처리가 요구되는 재난 피해 평가 분야에 높은 활용 가능성을 지닌다. 지형 정규화 기법 비교를 위해 보편적으로 이용되고 있는 7가지 기법을 구현하였으며, 토지 피복 구성이 상이한 산불 전후 영상에 모두 적용, 분석함으로써 종합적인 피해 평가에 활용될 수 있는 밴드 별 최적 기법 조합을 제안하였다. 제안된 방법을 통해 계산된 식생 지수를 이용하여 화재 피해 지역 변화 탐지를 수행하였으며, 객체 기반 및 픽셀 기반 방법 모두에서 향상된 탐지 정확도를 나타내었다. 또한, 화재 피해 심각도(burn severity) 매핑을 통해 지형 정규화 기법이 연속적인 밝기값 분포에 미치는 효과를 확인하였다.