• 제목/요약/키워드: 공간정보생태계

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

  • Beomseo Kim;Seunghyun Hwang;Jeemi Sung;Hyeon-Joon Kim;Jongjin Baik;Changhyun Jun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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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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IoT 플랫폼 개발 동향 및 발전방향

  • Kim, Jae-Ho;Yun, Jae-Seok;Choe, Seong-Chan;Ryu, Min-U
    • Information and Communications Magazine
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    • v.30 no.8
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    • pp.29-39
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    • 2013
  • IoT기술은 Internet of Thing의 약자로서 국내에서는 사물인터넷 기술로 불리우고 있다. IoT 기술은 실 세계에 존재하는 사물 (Physical Things) 및 사이버 환경에 존재하는 사물(Virtual Things) 들이 인터넷을 통하여 서로 연결되고 이러한 물리공간과 가상공간의 사물들의 연동을 통하여 다양한 서비스를 제공할 수 있는 미래 인터넷 인프라 기술이다. 본고에서는 현재 개발완료 또는 개발 중인 국내외 IoT 기술에 대하여 소개하고 각 기술의 특징에 대하여 알아본다. 또한 IoT 기술의 발전을 위하여 IoT 생태계의 중요성을 제시하고 이를 통한 IoT 플랫폼의 발전 방향에 대하여 논의 한다.

Estimation of Forest Volumes in the Ecosystem Region Using Spatial Statistical Techniques (공간통계기법을 이용한 생태계 관리지역의 산림축적 추정)

  • SEO, Hwan-Seok;PARK, Jeong-Mook;KIM, Eun-Sook;LEE, Jung-Soo
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.18 no.2
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    • pp.149-160
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    • 2015
  • This study aims to estimate the forest volumes of the upper region of Nam-Han River in ecosystem zoning by forest types and age classes, and to suggest the optimal estimation method through the comparison of the standard errors according to the spatial unit. In the estimation of forest volumes, we used both of direct estimation, which uses sample plots of the target area only, and synthetic estimation, which includes sample plots of the expanded areas as well as those of the target area. As for the spatial expansion, we applied four standards for synthetic estimator: Mountainous zone, Neighbor ecosystem region, Gangwon province, and Buffer zone. The results show that average forest volume per ha, calculated by direct estimation, was $143.5m^3/ha$, while that by synthetic estimation with each standard, was estimated at $146.9m^3/ha$ by Gangwon province, $144.8m^3/ha$ by Buffer zone, $139.8m^3/ha$ by Neighbor ecosystem region, and $138.6m^3/ha$ by Mountainous zone, respectively. The standard errors of direct estimation was $1.79m^3/ha$, while those of synthetic estimation showed not a great difference among the errors. Meanwhile, considering the standard errors by forest type, the lowest was ${\pm}2.3m^3/ha$ of broad-leaved forest, followed by ${\pm}3.3m^3/ha$ of mixed forest, and ${\pm}4.8m^3/ha$ of coniferous forest.

U-Eco City A system study for the certification -Mainly on inside and outside the country certification system example- (U-Eco City 인증을 위한 제도 연구 -국내외 인증제도 사례를 중심으로-)

  • Park, Young-Gil;Byun, Goog-Il;Lee, Chang-Su
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.229-232
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    • 2009
  • 최근 들어 소득과 교육 수준의 향상으로 인하여 생활환경과 여가시간 그리고 건강에 대한 관심이 높아지면서 U-City와 지속 가능한 생태 도시에 대한 사람들의 관심이 증가되고 있다. 이러한 삶의 질 향상에 따라 최근 국토 해양부에서는 U-City에 더불어 지속 가능한 생태계 순환기능과 첨단 IT기술이 결합된 U-Eco City에 대한 연구가 진행되고 있다. U-Eco City는 첨단의 IT기술을 집대성한 유비쿼터스 기술과 생태계 순환기능 등의 생태 기술이 인간, 자연 그리고 공간으로 연결되는 혁신적이고 창의적인 도시환경과 무한한 도시가치를 창출하는 지속가능한 미래형 첨단 친환경 생태도시를 말한다. U-Eco City는 보다나은 생활환경을 추구하고자 하는 인간의 욕구를 충족시킬 수 있는 미래형 지속가능한 생태환경 도시로서 많은 연구가 이루어지고 있다. 특히 미국과 영국에서는 활발한 연구가 이루어지고 있다. U-Eco City는 더 나은 삶을 향한 인간의 끝임 없는 욕구 충족을 위해서 지속적인 연구가 필요하다. 하지만 아직은 U-Eco City를 도시 브랜드화 하기 위한 체계적인 연구가 미비한 상황이며, 특히 U-Eco City를 도시 브랜드화 하기위한 필수적인 단계인 인증과 관련된 부문에 연구가 많이 이루어지지 않고 있다. 따라서 현재 통용되는 인증 제도를 통한 체계적인 제도의 정립, 인증 기준의 마련뿐만 아니라 인증을 위한 세부 지침의 마련 등이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 U-Eco City 개발 기발 요소 기술들을 기존의 인증기관을 통해 인정을 받을 수 방법들을 제시하고, 그 외의 요소기술들은 인증 기준을 제시하고, 인증기관을 인정하기 위하여 세부기준을 마련하도록 하였다, 다음은 신기술, 신제품 등, 인증을 받을 수 있는 제도적, 법적, 절차를 제시하였다. 본 연구는 인증제도를 통하여 U-Eco City를 도시 브랜드화를 하여 국내외 시장에 공급하고, 향후 개발될 U-Eco 기술인증업무를 지속적으로 수행하도록 하는데 그 목적이 있다.

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Development of the mapping method for Urban Ecological Map for Seoul ' using Natural Environment Management GIS (자연환경관리 GIS를 이용한 서울시 생태.자연도 작성연구)

  • 김윤종;조용현;김경민
    • Spatial Information Research
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    • v.8 no.1
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    • pp.51-67
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    • 2000
  • This was preliminary research to develop the mapping method for the Urban Ecological Map. This research provided preliminary evaluation model for ecological conservation. The model was applied to Mt. Kwanak in Seoul, and the Urban Ecological Map was produced and tested. The results are as follows. First, some problems were found in the legal Ecological Map ; insufficient and only qualitative criteria for evaluation of the conservation value in an urban area, and exclusion of the areas designated by other was laws. Secondly, in order to improve the evaluation criteria for Ecological Map, some missed sites should be added to the legal list of valuable sites. Those are needed for ecological restoration, conservation of wildlife habitats managed by a city government , and establishment of eco-corridor. Third, the efficient mapping process for Urban Ecological Map must have two steps. On the first step an ecological evaluation should be done based on pure conservation value. On the second one the Ecological Map for legal action control should be made. And the Analytic Hierachy Process is considered as a Helpful technique for improving the objectivity of evaluation model. Fourth, the legal action control system for Urban Ecological Map should be reviewed.

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River Section Analysis Using HEC-RAS in Han River Watershed (HEC-RAS를 이용한 한강권역 하천 단면 분석 연구)

  • Noh, Yeonjung;Kim, Seongjoon;Hur, Junwook;Hong, Eunmi
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.477-477
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    • 2022
  • 환경문제가 사회적으로 크게 대두되면서, 환경 보전 및 복원에 대한 국민들의 관심이 높아졌다. 특히 하천의 경우, 시민들의 레저 활동 및 휴식을 위한 공간으로도 활용되고 있어 청정한 환경 유지를 위한 노력이 필요하다. 하천의 생태기능은 하천에서 살아가는 각종 생물의 서식 조건을 유지함으로써 하천이 환경적으로 건강한 상태를 유지하도록 하는데 매우 중요한 역할을 한다. 우리나라는 70년대 이후부터 오염물질로부터의 수량 보장 등의 목적으로 하천 유지유량을 설정하여 관리하고 있다. 최근에는 이러한 단순 수질 환경 및 물수요의 충족을 위한 취수량 확보 목적을 넘어 수생태계 보호를 위한 유량인 환경생태 유량의 확보가 중요한 문제로 대두되고 있다. 일반적으로 생태계 기능을 보존하는데 필요한 최적 또는 최소 유량에 대한 평가는 다양한 종의 어류에 대한 하천의 유량과 서식지 가용성 사이의 관계를 정의하는 서식지 기반 모델에 의해 수행되어왔으며, 이를 위해서 우선적으로 하천 단면에 대한 수위, 유량, 지반고 등의 하천 고유 특성에 대한 정보를 필요로한다. 이에 본 연구는 생태유량 산정에 앞서 HEC-RAS(하천 분석 시스템)를 이용하여 한강권역내 생태유량 산정을 위한 취약지역 3지점에 대한 하천 단면 정보에 대한 분석을 진행하였다. 본 연구 결과는 한강권역 환경생태유량 산정 및 하천 관리를 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

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Climate Change Vulnerability Assessment Based on Spatio-Temporal Information (시.공간정보기반 기후변화 취약성 평가)

  • Choi, Hyun-Ah;Lee, Woo-Kyun;Kwak, Han-Bin;Choi, Sung-Ho;Byun, Jae-Gyun;Yoo, Sung-Jin;Cui, Guishan
    • Journal of Korea Spatial Information System Society
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    • v.11 no.3
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    • pp.63-69
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    • 2009
  • Climate change has influenced on various sectors including ecosystem, water resource, natural hazards and health and so on. Thus, it is essential to more accurately assess climate change impact and prepare adaptation strategy. However, it is difficult to assess for climate change impact on various sectors with integrated form due to various data format by sectors. In this study, we prepared criteria and indicators for assessing climate change impact and integrated GIS based data which in correspond to indicators based on spatio-temporal information using GIS. Finally we suggest a guideline to assess vulnerability of each sectors to climate change based on integrated spatio-temporal information.

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Ecosystem Service Assessment of Urban Forest for Water Supply and Climate Mitigation of Seoul Metropolitan Area (환경공간정보를 이용한 수도권의 수자원 공급과 기후완화 기능을 위한 도시림의 생태계서비스 평가)

  • Lee, Soo Jeong;Yoo, Somin;Ham, Boyoung;Lim, Chul-Hee;Song, Cholho;Kim, Moonil;Kim, Sea Jin;Lee, Woo-Kyun
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.33 no.6_2
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    • pp.1119-1137
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    • 2017
  • This study assessed the water provisioning and climate mitigation ecosystem services of the urban forest in Seoul and Gyeonggi-do. The ecosystem service assessment is conducted based on natural function, natural function and population, and natural function and the beneficiary of the ecosystem service. Then, the impact of climate change on ecosystem services is analyzed to figure out the sensitivity of the impact on the beneficiary when the natural function of forest destroys under climate change. Gyeonggi-do has higher function-based water provisioning ecosystem service than Seoul. And population-based water provisioning ecosystem service appears to be higher in the densely populated area. On the other hand, beneficiary-based water provisioning ecosystem service by applying both natural water supply function and beneficiary distribution appears different with the result of population-based water provisioning service assessment. In other words, regions with high beneficiary population show higher ecosystem service than those with a low beneficiary population even though they have the same water storage function. In addition, climate change has a negative impact on the water provisioning ecosystem service. Under climate change, water provisioning service is expected to decrease by 26%. For climate mitigation service, regions close to the forest seem to have a low temperature, which indicates their high climate mitigation service. The center of the city with high beneficiary population shows high beneficiary-based ecosystem service. The climate change impacts the forest growth to decrease which affect the beneficiary-based climate mitigation ecosystem service to decrease by 33%. From this study, we conclude that beneficiary-based function and ecosystem service assessment is needed as well as the supply-based classification of forest function suggested by Korea Forest Service. In addition, we suggest that not only supply-based function classification and ecosystem service assessment but also beneficiary-based function classification and ecosystem service assessment is needed for managing the urban forest, which has been destroyed by climate change. This will contribute to revaluing cases where a forest with low natural function but high beneficiary-based ecosystem service, which is not considered under the current forest function-based assessment system. Moreover, this could assist in developing a suitable management plan for the urban forest.

Advancing gross primary productivity estimation to super high-resolution through remote sensing and machine learning (원격탐사 및 머신러닝 기반 초고해상도 총일차생산량 산정)

  • Jeemi Sung;Jongjin Baik;Hyeon-Joon Kim;Changhyun Jun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.203-203
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    • 2023
  • 총일차생산량(GPP, Gross Primary Productivity)은 생태계의 유기물 생산량을 나타내는 지표로써 생태계 생산성과 안정성을 파악할 수 있는 중요한 지표로 알려져 있다. GPP를 산출하는 대표적인 방법에는 다중 센서를 탑재한 원격 탐사 자료를 활용하는 방법과 플럭스타워를 통해 관측한 에디공분산을 분석하는 방법이 있다. 본 연구에서는 Landsat과 MODIS와 같이 시공간 해상도가 다른 원격 탐사 자료들을 기반으로 초고해상도 GPP 자료를 산출하기 위한 공간자료 융합 연구를 수행하였다. 이를 위해 GAN(Generative Adversarial Networks)과 같은 머신러닝 알고리즘을 활용하였으며 최종적으로 산정된 GPP 정보는 설마천과 청미천 등에 설치된 플럭스타워로부터 획득한 자료와의 비교·검증을 통해 평가되었다. 본 연구의 성과는 향후 증발산 자료, 생태계 호흡량 자료 등과의 조합을 통해 얻을 수 있는 물이용효율(WUE, Water Use Efficiency), 탄소이용효율(CUE, Carbon Uptake Efficiency)과 같은 지표 산정 시 적극 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Ecological Assessment Technique of Connectivity to Disconnected Floodplains by Levee (격리차단된 제내지 하천환경의 생태적 연계성 평가 기술)

  • Cho, Kang-Hyun;Jin, Seung-Nam;Cho, Hyunsuk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.7-7
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    • 2017
  • 범람파동 개념에 따르면 하도와 홍수터의 횡적 연결성은 하천 생태계의 생물다양성과 생산성 증대에 중요한 역할을 한다. 제방에 의하여 제내지 홍수터가 하도와 차단된 우리나라 하천에서 생태적 서비스를 증대하기 위해서 횡적 연결성을 복원하는 기술 개발이 필요하다. 횡적 연결성의 복원 기술을 개발하기 위해서는 우선 하도와 홍수터 사이에 생태적 연결성의 현황을 파악하고 연결성을 저해하는 요인을 진단하는 평가 기술 개발이 시급히 요청되고 있다. 따라서 본 연구에서는 제방에 의하여 차단된 제내지 하천환경에서 수리적, 생태적 횡적 연결성을 평가하고 진단하는 기술을 개발하고 연결성 회복 방안을 제안하고자 한다. 차단된 제내지 하천환경 평가는 1) 지리정보시스템을 이용하여 차단된 하천공간을 탐색하고, 2) 탐색된 전체 재내지에서 원격평가에 의하여 간편하게 횡적 연결성 평가를 실시하고, 3) 선정된 특정 제내지 대상지에서 현장평가에 의하여 상세하게 연결성을 평가하는 순서로 수행된다. 차단된 하천공간의 획정은 홍수가 범람할 수 있는 제내지 공간을 잠재적 하천공간으로 정의하고 수치표고모델 (DEM)과 하천기본계획의 30년 빈도 홍수위 자료를 이용하여 제내지 홍수터를 탐색하였다. 제내지 홍수터의 원격 연결성평가는 지리정보시스템에서 수치지도와 토지피복도 등 공간자료를 이용하여 수리 및 서식처 환경성, 제방 차단성과 하도 및 육상 연결성을 평가하고 원격평가 결과를 토대로 현장평가 대상지를 선정하였다. 횡적 연결성의 현장평가를 위하여 크게 하도-홍수터 연결성과 제내지 서식처 보존성으로 평가 항목을 선정하였다. 또한 연결성 평가는 수리연결성과 생물연결성으로, 서식처 보존성 평가는 습지유지율, 습지보존성, 육역지보존성을 세부항목으로 구성하였다. 평가 항목별로 5 등급의 평가 기준에 따라서 평가 점수를 부여하고 평가 총점을 산출하여 최종 연결성 평가 등급을 5 단계로 구분하였다. 현장평가를 위한 MS Access 기반 소프트웨어를 개발하여, 데이터 입력과 관리 및 평가 결과 산출과 비교를 편리하게 하였다. 개발된 제내지 하천환경 평가법을 청미천과 만경강에 적용하여 검증하였다. 개발된 평가법을 바탕으로 차단된 제내지 하천환경에서 연결성 회복에 따른 어류와 식생의 분포를 예측하는 수리생태 결합모델을 개발하였다. 먼저 차단된 제내지에서 연결 수로를 복원하여 유속, 수심 분포를 준이차 수리수문 모델로 예측하였다. 예측된 수리 환경에 따라서 지표어종의 서식처 적합도 지수 (HSI)를 이용하여 서식 분포 확률을 모의하였다. 또한 일반화가법모델 (GAM)을 이용하여 환경구배에 의한 우점식생의 분포를 예측하였다. 차단된 제내지 하천환경의 생태적 연계성 평가 기술을 기반으로 제방제거, 제방후퇴, 제방고 하강, 수문 및 연결수로 개선, 생물이동 저해 장벽 제거 등의 다양한 복원기술이 개발되어야 할 것으로 생각된다.

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