Spatio-temporal Change Detection of Forest Landscape in the Geumho River Watershed using Landscape Metrics

경관메트릭스를 이용한 금호강 유역 산림경관의 시·공간적 변화탐지

The purpose of this study is to test the applicability of landscape metrics for quantifying and monitoring the landscape structure in the Geumho River watershed, which has undergone heavy environmental disturbances. Landscape metrics were computed from land cover maps(1985, 1999) for the forest patches. The number of variables were reduced from 12 metrics to 3 factors through factor analysis. These factors accounted for above 91% of the variation in the original metrics. We also determined the relative effects of land development on the changes of forest landscape structure using multiple linear regression analysis. At the forest patches, the conversion of forest to urban areas and agriculture resulted in increased fragmentation. Patch area and patch size decreased. and patch density increased as a result of the conversion of forest to agriculture($R^2=0.696$, p<0.01). The heterogeneity of patch size and complexity of patch shape mainly decreased as a result of the conversion of forest to urban areas($R^2=0.405$, p<0.01). The density of core area and edge showed the tendency increase, but there was no relationship with the conversion of forest to urban area and agriculture The future research will be needed to analyze correlations between landscape structures and specific environmental and socioeconomic landscape functions.

본 연구의 목적은 각종 환경적 교란이 야기되고 있는 금호강 유역의 경관구조를 정량화, 모니터링하기 위한 경관메트릭스의 적용가능성을 평가하는데 있다. 경관메트릭스는 토지피복지도(1985년, 1999년)의 산림패취만을 대상으로 계산하였다. 최초 사용된 12개 메트릭스는 인자분석을 통해서 전체 변량의 91% 이상 설명하는 3개의 공통인자로 축소되었다. 또한, 다중회귀분석을 사용하여 토지개발이 산림경관구조의 변화에 미치는 영향을 규명하였다. 산림패치에서 도시지역과 농경지로의 전환은 파편화의 증가를 초래한 것으로 나타났다. 특히, 도시지역으로의 전환은 패치면적과 패치크기를 감소시키고, 패치밀도는 증가시켰다($R^2=0.696$, p<0.01). 패치크기의 이질성과 패치모양의 복잡성은 농경지로의 전환에 의해서 감소하였다($R^2=0.405$, p<0.01). 핵심구역과 가장자리의 밀도는 증가하는 경향을 보였으나, 산림의 도시지역과 농경지로의 전환과는 뚜렷한 상호관계를 가지지 않았다. 향후에는 경관구조와 특정한 환경적, 사회경제적 경관기능 사이의 상호관계성을 분석하는 연구가 필요할 것이다.