• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.40 no.4
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• pp.261-273
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• 2022

This study aims to predict the land use demand of Seongnam-city using system dynamics and to simulate the effect of changes in family structure and land use density adjustment policy on land use demand. This study attempted to construct causal loop diagrams and an analysis model. The changes in land use demand over time were predicted through simulation results. As a result of the analysis, as of 2035, an additional supply of 2.08 km² for residential land and 1.36 km² for commercial land is required. Additionally, the current supply area of industrial land can meet the demand. Three policy experiments were conducted by changing the variable values in the basic model. In the first policy experiment, it was found that when the number of household members decreased sharply compared to the basic model, up to 7.99 km² of additional residential land were required. In the second policy experiment, if the apartment floor area ratio was raised from 200% to 300%, it was possible to meet the demand for residential land with the current supply area of Seongnam-city. In the third policy experiment, it was found that even if the average number of floors in the commercial area was raised from four to five and the building-to-land ratio in the commercial area was raised from 80% to 85%, the demand for commercial land exceeded the supply area of the commercial area in Seongnam-city. This study is meaningful in that it proposes a new analytical model for land use demand prediction using system dynamics, and empirically analyzes the model by applying the actual urban planning status and statistics of Seongnam-city.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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• 2010.06a
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• pp.69-70
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• 2010

우리나라의 경우 시계열적인 토지 이용의 변화특성에 대한 경향 및 유형의 분석과 예측에 관련한 연구는 그 중요성에도 불구하고 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 서울시 강남구의 구축한 시계열 데이터를 바탕으로 가로체계와 토지이용 자료를 사용하여 강남구 공간구조의 시계열 공간구조변화의 패턴분석을 목적으로 한다. 또한 토지이용 변화과정을 함께 비교분석한다. 강남구는 70년대 초부터 개발로 인해 많이 변화해온 지역이다. 이를 고려하여 60,70,80,90년의 시계열별 공간구문론을 도입하여 축선도(Axial map)를 통해 정량적 분석을 한다. 향후 도로의 접근성 측면에서의 토지이용변화 예측모델 방법론과 연계가 이루어진다면 공간변화를 효과적으로 추정할 수 있을 것이라 기대한다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.28 no.2B
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• pp.215-224
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• 2008

The effect of streamflow considering future land use change and vegetation index information by climate change scenario was assessed using SLURP (Semi-distributed Land-Use Runoff Process) model. The model was calibrated and verified using 4 years (1999-2002) daily observed streamflow data for the upstream watershed ($260.4km^2$) of Gyeongan water level gauging station. By applying CA-Markov technique, the future land uses (2030, 2060, 2090) were predicted after test the comparison of 2004 Landsat land use and 2004 CA-Markov land use by 1996 and 2000 land use data. The future land use showed a tendency that the forest and paddy decreased while urban, grassland and bareground increased. The future vegetation indices (2030, 2060, 2090) were estimated by the equation of linear regression between monthly NDVI of NOAA AVHRR images and monthly mean temperature of 5 years (1998-2002). Using CCCma CGCM2 simulation result based on SRES A2 and B2 scenario (2030s, 2060s, 2090s) of IPCC and data were downscaled by Stochastic Spatio-Temporal Random Cascade Model (SST-RCM) technique, the model showed that the future runoff ratio was predicted from 13% to 34% while the runoff ratio of 1999-2002 was 59%. On the other hand, the impact on runoff ratio by land use change showed about 0.1% to 1% increase.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.6 no.3
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• pp.83-94
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• 2003

All the urban planning process require land use informations, which should be obtained after through intensive investigation and accurate analysis about the past and current situations and conditions of a city. Until now, the generation of land use informations from remotely sensed imagery has had many limitation because of its spatial resolution. It is now expected that the availability of high resolution satellite imagery whose spatial resolution less than 10m will reduce these limitations. For the purpose of urban growth monitoring we must first establish a urban land use classification nomenclature. In this study, we would like to establish a land use nomenclature for land use classification using remotely sensed data, especially using KOMPSAT EOC imagery.

• Journal of the Korean Geographical Society
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• v.50 no.3
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• pp.277-287
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• 2015

This paper addresses limitations of land-change modeling application in the context of REDD (Reducing Emissions from Deforestation and forest Degradation). REDD is an international conservation policy that aims to protect forests via carbon credit generation and trading. In REDD, carbon credits are generated only if there is measurable quantied carbon sequestration activities that are additional to business-as-usual (BAU). A "reference level" is defined as simulated baseline carbon emissions for the future under a BAU scenario, and predictive land-change modeling plays an important role in constructing reference levels. It is tested in this research how predictive accuracies of two land-change models, namely Geographic Emission Benchmark (GEB) and GEOMOD, vary with respect to different spatial scales: Xishuangbanna prefecture and Yunnan province. The accuracies are measured by Figure of Merit. In this Chinese case study, it turns out that GEB's better performance is mainly due to quantity (e.g., how many hectares of forest will be converted to agricultural land?) rather than spatial allocation (e.g., where will the conversion happen?). As both quantity and allocation are crucial in REDD reference level setting it appears to be fundamental to systematically analyze accuracies of quantity and allocation independently in pursuit of accurate reference levels.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.289-289
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• 2011

토지이용의 변화는 강우에 의한 유역의 수문 및 수질에 많은 영향을 미친다고 알려져 있다. 최근에 도시유역 뿐만 아니라 농촌유역에서도 도시화 및 시설재배지의 증가 등으로 인하여 토지이 용의 변화가 급격히 일어나고 있으며, 이는 곧 유역의 물 순환에 다양한 영향을 미칠 것으로 판단된다. 본 연구에서는 AGNPS 모형을 이용하여 토지이용 특성의 변화가 농촌유역 수문 및 수질 환경에 미치는 영향을 평가하였다. 시험유역은 서울대학교 지역시스템공학과에서 운영하고 있는 발안 유역의 HP#6 소유역으로 다양한 토지이용상태를 보이고 있다. 본 연구에서는 선정된 시험유역에 대해 수문 수질 자료와 기타 수집된 자료를 이용하여 유출량, 유사량, 그리고 영양물질에 대해 보정과 검정을 실시하였다. 시험유역의 비점오염 배출특성을 고려하여 토지이용의 변화 시나리오를 구성하여 분석하였다. 선정된 시나리오는 유역 상류에 위치한 나지의 피복상태를 초지로 개선하는 경우(시나리오 I), 현재의 논이 비닐하우스 등 시설재배지로 변경되어 불투수면이 증가하는 경우(시나리오 II), 시나리오 I과 시나리오 II가 복합적으로 일어나는 경우(시나리오 III) 등으로 구성하였다. 각각의 시나리오를 통하여 유역 내 토지이용의 변화에 따른 수문 및 수질영향을 정량적으로 예측 및 평가하였다. 본 연구를 통해 농촌유역 미래의 토지이용 변화가 물 순환에 미치는 영향을 분석함으로서 지속가능한 농촌유역의 개발 계획 수립 및 물환경 정책 결정 등에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.102-102
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• 2015

최근 중소규모 하천은 하천수 및 하천변 지하수 이용의 증가와 토지이용변화 등 유역 내 수문인자의 특성 변화로 인해 하천의 건천화가 점증하고 있어 하천 환경이 악화되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 격자기반의 분포형 장기수문 모델(PGA-CC)을 이용하여 과거 수십년동안 토지이용변화에 따른 하천 건천화 영향을 평가하였다. 실제 건천화가 진행되고 있는 삽교천 상류유역($358.8km^2$)을 선정하였고 토지이용변화분석을 위해 과거 1975년 토지이용도(Past), 현재 2008년 토지이용도(Present)를 구축하였다. 각각의 토지이용 항목 중 변화율이 가장 높은 도시비율은 과거 토지이용도에서는 2.6 %였으며 현재 토지이용도에서는 11.3 %로 8.7 %가 증가하였다. 모델 검보정은 최근 7년(2005-2011)동안 최종유역출구지점에서 유출 검보정을 실시하였다. 그 결과 NSE (Nash-Sutcliffe model efficiency)은 평균 0.71로 유출량의 모의값과 실측값이 유효한 것으로 나타났다. 건천화를 평가하기 위해 시험유역에서의 5 WPs (Watching Points)를 선정하여 과거 및 현재 토지이용조건을 모의하고 유황분석을 통한 갈수 변화량 분석을 실시하였다. 건천화 빈도분석을 위해 GEV (Generalized Extreme Value) 갈수빈도분석을 실시하여 과거 토지이용 모의결과 산정된 평균 갈수량($m^3/s$) 이하로 낮아지는 유출량 일수를 계산하였다. 최종유역출구에서 과거 및 현재 토지이용도에서 모의된 평균갈수량은 각각 $3.27m^3/s$ 및 $3.11m^3/s$로 나타났다. GEV 갈수빈도분석결과 과거 토지이용조건에서의 평균갈수량은 $3.20m^3/s$(재현기간 2.33년)으로 나타났다. 도시증가에 따른 인구증가는 지하수 사용량에 증가를 가져온다. 이는, 건천화에 영향을 미치며 본 연구에서는 지하수이용량 자료(1998-2011)를 이용하여 도시면적과 지하수이용량의 선형회귀분석을 실시하여 과거 22년 지하수 사용량을 예측하였다. 그 결과 지하수사용량 증가는 토지이용변화와 복합적으로 상류유역에 하천의 변화를 가속시키는 것으로 나타냈다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.189-193
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• 2008

본 연구는 충주댐 유역을 대상으로 미래의 기후변화, 그에 따른 식생상태, 그리고 미래의 토지이용 변화를 고려한 상태에서 SWAT-K 모형에 의한 수문순환인자들의 변화가 댐의 유입량에 미치는 영향을 파악하고자 한다. SWAT 모형의 검보정은 6년간($2000{\sim}2006$, 2001년 제외)의 댐유입량 자료를 이용하여 실시하였으며, Nash_Sutcliffe 모형효율은 $0.52{\sim}0.88$의 범위로 검보정되었다. 기후변화 시나리오는 IPCC에서 제공하고 있는 GCM들 중에서 CCCma CGCM2의 A2, B2 시나리오를 이용하였으며, 댐유역의 기후변화를 모의하기 위하여 과거 30년간($1977{\sim}2006$)의 기상자료 통계정보를 기준으로 Change Factor Downscaling 기법을 적용하여 2030년, 2060년, 2090년 전후의 각 30년간의 미래 정보를 재생산하였다. 미래의 식생정보는 7년($2000{\sim}2006$)간의 MODIS 위성 영상에 의한 엽면적 지수를 월단위로 구축하여 엽면적 지수와 평균기온간의 상관회귀식을 도출하여 미래 기후변화에 따른 식생의 활력도를 예측하였다. 미래의 토지이용 변화는 CA-MArkov 기법을 개선, 적용하여 총 9개의 토지이용 항목에 대하여 각 항목별 예측을 실시하였다. 2000년의 기상자료 및 댐유입량을 기준으로 이상의 미래기후, 식생, 토지이용 에측 정보를 적용하여 미래의 댐유입량을 모의한 결과를 분석하였다. 그 결과 강수량 및 온도의 변동이 가장 크게 영향을 주어 유입량의 변화가 모의되었으며, 이에 따른 수문인자의 변동은 2000년 기준으로 증발산량, 토양수분의 변동을 분석하였다. 미래의 수문순환에 가장 큰 영향을 주는 수문인자는 토양수분으로 나타나, 미래에는 산림지역 및 토지이용 개발에 따른 토양수분의 함양량 유지를 위한 유역관리가 중요한 요인이 될 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.740-745
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• 2006

최근 중 소규모의 도시개발, 택지개발, 유통단지, 산업단지, 주택단지 조성 등의 단지개발이 급속히 증가하고 있으며, 이에 따라 재해영향평가 및 사전재해영향성 검토도 증가하고 있는 실정이다. 단지개발은 보통 지구지정 또는 기본계획을 수립하여 개발계획 승인을 받고 실시설계를 통하여 실시계획을 승인을 받는 절차를 갖는다. 이에 효율적인 토지이용계획을 위하여 개발계획 승인전에 수십 회의 토지이용을 변경하고 또한 실시계획승인 전에도 토지이용계획은 수회의 변경을 통하여 이루어진다. 이에 재해영향평가 및 사전재해영향성검토를 초기단계에서 수행하는 실무자들은 토지이용계획의 빈번한 변경으로 인하여 저류지 규모 산정에 어려움을 가지고 있다. 단지개발의 토지이용계획 특성상 투수지역이 다소 있는 단지, 투수지역인 공원 녹지, 불투층인 도로 주차장으로 주로 구성된다는 공통점이 있다. 따라서 최근의 심의 완료된 재해영향평가보고서들을 인용, 각 단지개발의 토지이용계획도를 고려한 저류지 홍수조절용량을 산정하는 경험적이고 통계적인 다중회귀모형을 개발하였다. 금회 유도된 다중회귀모형식은 재해영향평가 및 사전재해영향성검토를 수행하는 실무자에게 행정계획단계뿐만 아니라 개발사업단계에서도 신속하게 저류지 규모를 개략 산정하고, 비전문가인 검토자가 신속히 홍수조절용량의 적정성을 검토하는데 매우 효과적으로 사용될 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.771-775
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• 2005

도시화에 따른 인간의 개발 활동에 의하여 자연적인 토지피복 뿐만 아니라 식생 및 토지이용 형태의 변화를 일으키게 되었다. 개발 목적으로 과거 농경지나 산림지역이 주거지 및 상업지역으로 그 미용이 변화되면서 토양침식의 증가는 물론이고, 불투수층의 증가로 인한 토양저류능의 감소와 강우로 인한 유출 도달시간의 감소의 인해 폭우에 의한 홍수 및 침수의 피해가 야기된다. 이에 따라 다양한 관측결과를 기초로 도시지역의 물순환계를 구성하는 인자간의 관계를 정량적으로 명시하고, 유역 물순환계의 특징을 이해함과 동시에 물순환계의 일부 변화가 다른 부분에 미치는 영향, 특히 토지이용변화가 물순환 구조 변동에 미치는 영향을 평가하여 유역 전체의 건전한 물순환 체계를 위한 대책을 검토하는 과정에 있어서 의견을 모으는 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 1970년대부터 현재까지의 RS(Remote Sensing) 토지피복자료를 이용하여 청계천 유역의 시대별 토지이용변화 변화에 따른 수문환경의 변화가 물순환에 가져오는 영향을 예측하고 이를 토대로 수자원의 유효 이용, 평상시 유량의 확보, 홍수제어, 수자원의 보전과 개발 등과 같은 유역전체에 관계된 문제점을 파악하여 유역에 적합한 물순환계 개선을 위한 다양한 정보를 제공하고자 한다.