Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies (한국지리정보학회지)

The Korean Association of Geographic Information Studies (한국지리정보학회)
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Land Cover Change Detection in the Nakdong River Basin Using LiDAR Data and Multi-Temporal Landsat Imagery

LiDAR DEM과 다중시기에 촬영된 Landsat 영상을 이용한 낙동강 유역 내 토지피복 변화 탐지

  • CHOUNG, Yun-Jae (Research Institute for Spatial Information Technology, GEO C&I Co., Ltd.)
  • 정윤재 ((주) 지오씨엔아이 공간정보기술연구소)
  • Received : 2015.05.01
  • Accepted : 2015.06.18
  • Published : 2015.06.30
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Abstract

This research is carried out for the land cover change detection in the Nakdong River basin before and after the 4 major rivers restoration project using the LiDAR DEM(Digital Elevation Model) and the multi-temporal Landsat imagery. Firstly the river basin polygon is generated by using the levee boundaries extracted from the LiDAR DEM, and the four river basin imagery are generated from the multi-temporal Landsat-5 TM(Thematic Mapper) and Landsat-8 OLI(Operational Land Imager) imagery by using the generated river basin polygon. Then the main land covers such as river, grass and bare soil are separately generated from the generated river basin imagery by using the image classification method, and the ratio of each land cover in the entire area is calculated. The calculated land cover changes show that the areas of grass and bare soil in the entire area have been significantly changed because of the seasonal change, while the area of the river has been significantly increased because of the increase of the water storage. This paper contributes to proposing an efficient methodology for the land cover change detection in the Nakdong River basin using the LiDAR DEM and the multi-temporal satellite imagery taken before and after the 4 major rivers restoration project.

본 연구는 LiDAR DEM(Digital Elevation Model)과 다중시기에 촬영된 Landsat 영상을 이용하여 4대강 정비사업이 시행되기 이전 및 이후에 낙동강 유역 내 발생한 토지피복 변화를 탐지 및 분석하기 위하여 수행되었다. 우선 LiDAR DEM으로부터 추출된 제방경계선을 이용하여 하천유역 폴리곤을 생성하고, 하천유역 폴리곤을 이용하여 다중시기에 촬영된 Landsat-5 TM(Thematic Mapper) 영상과 Landsat-8 OLI(Operational Land Imager) 영상으로부터 4개의 하천유역 영상을 각각 추출하였다. 그리고 영상분류방법을 적용하여 각 하천유역 영상으로부터 하천유역의 주요 토지피복인 하천, 나지, 초지를 각각 분류하였고, 전체 면적에서 각 토지피복이 차지하는 비율을 계산하였다. 다중시기에 촬영된 하천유역 영상으로부터 분류된 각 토지피복의 변화량을 분석한 결과, 4대강 정비사업이 시행되기 이전과 4대강 정비사업이 완공된 이후에는 계절의 변화에 의해 나지와 초지의 면적은 큰 폭으로 변화하였으나, 하천의 면적은 큰 변화가 없었다. 반면에 4대강 정비사업 전후로, 낙동강 유역 내 저수량의 증가로 인해 하천의 면적이 큰 폭으로 증가하였다. 본 논문은 LiDAR DEM과 4대강 정비사업 이전과 이후에 촬영된 위성영상들을 이용하여 4대강 정비사업으로 인해 발생한 하천 유역 내 토지피복 변화를 탐지할 수 있는 효과적인 방법을 제시하였다는데 의의가 있다.

Keywords

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