• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.32 no.5
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• pp.423-434
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• 2016

Surface emissivity and its background values according to each sensor are mandatorily necessary for Mid-Wavelength Infrared (MWIR) remote sensing to retrieve surface temperature and temporal variation. This study presents the methods and results of Land Surface Emissivity (LSE) of the MWIR according to land cover over the Korean Peninsula. The MWIR emissivity was estimated by applying the Temperature Independent Spectral Indices (TISI) method to the Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) band 4 Day/Night images ($3.74{\mu}m$ in center wavelength). The obtained values were classified according to land-cover types, and the obtained emissivity was then compared with those calculated from a standard Advanced Spaceborne Thermal Emission Reflection Radiometer (ASTER) spectral library. The annual means of MWIR emissivity of Deciduous Broadleaf Forest (0.958) and Mixed Forest (0.935) are higher than those of Croplands (0.925) and Natural Vegetation Mosaics (0.935) by about 2-3%. The annual mean of Urban area is the lowest (0.914) with an annual variation of about 2% which is by larger than those (1%) of other land-covers. The TISI and VIIRS based emissivity is slightly lower than the ASTER spectral library by about 2-3% supposedly due to various reasons such as lack of land cover homogeneity. The results will be used to understand the MWIR emissivity properties of the Korean Peninsula and to examine the seasonal and other environmental changes using MWIR images.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1734-1738
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• 2010

최근 이상 기후에 따른 유역 환경의 변화가 크게 눈에 띄고 있다. 또한, 댐건설이나 하도 준설 등 인위적인 요인에 의해 유역 및 하천의 유사 거동이 크게 변화하고 있다. 그러나, 하도 관리의 기본 자료인 하천 유역의 유사 발생량에 대해서는 체계적인 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 분포형 수문 모형을 이용하여 체계적이고 합리적으로 비유사량을 산정하기 위한 연구이다. 대상 유역으로는 낙동강 주요 지류 중 하나이며, 영주댐이 건설될 계획인 내성천으로 선정하였으며, 이용하는 모형은 대상유역의 토양 특성, 토지이용과 관리 상태를 고려하는 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 선정하였다. 먼저, GIS와 연계된 SWAT 모형을 적용하기 위하여 수치 고도자료, 토양도와 토지이용도를 구축하고, 내성천 유역의 기상 및 우량 관측소를 고려하여 일강수자료, 일 최대/최소 기온을 포함한 기후자료를 입력하였다. 그리고, 대상 유역에 위치한 수문관측소와 수질 관측소를 고려하여 소유역으로 세분화한 후 토양특성과 토지이용에 따른 모의를 실시하였다. SWAT 모형을 이용한 비유사량 산정에서 문제가 되는 것은 식생 피복 상태와 토양 침식성 인자인 것으로 나타났다. 또한, 산정된 비유사량은 내성천의 하천 유사량 측정 자료에서 산정한 비유사량과 비교하였다. 그 결과 SWAT 모형은 유사량 실측 자료에서 산정된 비유사량보다 상당히 큰 값을 산정하였다. 그러나, 보다 체계적인 입력 자료가 축적된다면, SWAT 모형을 이용하여 합리적인 비유사량 산정이 가능할 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.145-149
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• 2011

우리나라의 강우특성은 여름철인 6월~9월에 집중되며 대부분이 일시에 집중적으로 발생하여 하천을 통하여 호소 및 바다로 유입된다. 이러한 강우특성으로 여름철에 집중되는 강우로 인한 하천의 유량을 댐과 같은 수공시설물을 통해 저류시킴으로써 하류지역의 홍수피해를 예방하고 이용할 수 있는 물을 안정적으로 확보할 수 있도록 하고 있으나 대형 인공호의 유역에서는 인구 증가와 상업 및 공업화에 따른 토지이용이 변화함에 따라 오염물질의 유입이 증가하고 있는 추세이다. 댐이나 호소는 지표면에 고여 있는 수체를 말하며 물이 천천히 흐르거나 흐름이 전혀 없는 경우도 있다. 댐이나 호소에서는 장기간 수류의 지체현상이 발생하므로 발생하는 수체 및 수질의 문제가 하천과는 다르다고 할 수 있다(서동일 등, 2009). 호소의 물은 정체되어 있기 때문에 흐르는 물에 비해 자정능력이 부족하고 바닥에 퇴적된 유기물이 분해되어 수질에 나쁜 영향을 미치기 때문에 수질관리에 여러 가지 어려움이 따른다(박석순, 2009). 따라서 흐름방향 보다 수심방향으로의 특성이 강하게 작용하는 댐이나 호소에서는 3차원 수리 수질 모형의 적용이 타당하며 본 연구에서는 이를 위하여 EFDC를 적용하였다. 섬진강 유역의 경우 전체유역의 65.8%가 임야로 이루어진 산림유역으로 비교적 적은 양의 유역오염물질이 발생하지만 산불이나 벌채와 같은 산림의 손실은 홍수기 때 유역오염물질의 발생 및 유출을 증가시켜 주변수체의 수질을 악화시킬 우려가 있다. 이에 본 연구에서는 운암호 수질측정망 상류 유역면적인 $526.23km^2$에 대하여 토지변화 시나리오를 임야의 25%, 50%, 75%가 손실되어 나대지화 되었다고 가정하고, EFDC 모형을 이용하여 산림지역의 소실에 따른 토지피복 변화가 섬진강 댐 운암호의 수질에 미치는 영향 정도를 파악하였다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.29 no.5
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• pp.537-544
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• 2013

Baton Peninsula, where Sejong station is located, mainly covered with snow and vegetation. Because this area is sensitive to climate change, monitoring of surface variation is important to understand climate change on the polar region. Due to the inaccessibility, the remote sensing is useful to continuously monitor the area. The objectives of this research are 1) map classification of land-cover types in the Barton Peninsular around King Sejong station and 2) grasp distribution of vegetation species in classified area. A KOMPSAT-2 multispectral satellite image was used to classify land-cover types and vegetation species. We performed classification with hierarchical procedure using KOMPSAT-2 satellite image and ground reference data, and the result is evaluated for accuracy as well. As the results, vegetation and non-vegetation were clearly classified although species shown lower accuracies within vegetation class.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.162-162
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• 2020

토양수분은 TDR(Time Domain Reflectometry)이나 Tensiometer 등의 장비를 이용하여 측정을 시행하고 있으나, 이를 위해서는 많은 인력과 경제적 자원이 소비될 뿐만 아니라 시공간적으로 측정할 수 있는 범위에 한계가 있다. 지상 관측의 대안으로 MIRAS(Microwave Imaging Radiometer with Aperture Synthesis)나 SMAP(Soil Moisture Active Passive), AMSR2(Advanced Microwave Scanning Radiometer 2) 등의 수동 마이크로파 위성 센서를 이용한 공간 토양수분 관측이 수행되었으나, 낮은 공간 해상도(9~36km)는 지역 규모의 토양수분 분포를 나타내기 충분하지 않고, 높은 불확실성을 내포하고 있다. 본 연구에서는 금강 상류의 용담댐 유역(930.0㎢)을 대상으로 Sentinel-1 C-band SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상을 이용한 토지 피복 및 토양 속성을 고려한 10m 해상도의 토양수분 산출을 수행하였다. 용담댐 유역은 산림 79.7%, 논 9.0%, 밭 5.4%, 주거지 2.9%의 토지 피복 비율을 가지며 토양은 사양토(66.6%)와 양토(20.9%)가 우세하다. Sentinel-1 C-band SAR 영상은 SeNtinel Application Platform(SNAP)을 이용하여 전처리 후, 후방산란계수로 변환하였다. 토양수분 알고리즘은 TU-Wien change detection algorithm과 Regression model을 활용하였고, 검증을 위한 실측 토양수분 자료는 한국수자원공사(K-water)에서 제공하는 5년(2014~2018)간의 토양수분 관측자료를 이용하였다. 산출된 토양수분은 결정계수(Coefficient of determination, R²) 및 평균제곱근오차(Root Mean Square Error, RMSE)를 이용하여 실측 토양수분과 비교하였다. Sentinel-1 C-band SAR 영상을 이용한 고해상도의 토양수분 산출은 토지 피복 및 토양 속성을 고려한 지역 규모의 공간 토양수분 분포 및 시간적 변화를 표현 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Wetlands Research
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• v.25 no.4
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• pp.315-325
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• 2023

This study analyzed the disturbance process of river wetlands based on modern and contemporary maps and aerial photographs, and analyzed land cover and NDVI changes in the hydro-ecological impact zone around the Wangjin District. A stable sandbar was formed near Wangjinnaru and was naturally connected to the agricultural land within inland, but after the sandbar and river wetland were destroyed due to heavy floods, embankment construction, land readjustment, and comprehensive river management, artificial replaced wetlands and ecological parks were created, and sandbars in the form of river island were restored again. The change in land cover in the hydro-ecological impact zone showed that rice paddies and fields in agricultural areas decreased from 36.3% in 2013 to 22.9% in 2022, with the largest change in area to 814,476m². It was confirmed that the land cover was undergoing vegetation over time. Since the vegetation condition is good, a healthy food chain is formed in the waterfront ecosystem, which can be expected to be biodiversity-positive. Summarizing seasonal changes in the vegetation index, the overall change in the vegetation index was the largest in spring (March), followed by summer (June), and the change in autumn (September) was the smallest except for water. By land use, the overall vegetation index (NDVI) increased, including 39.1% improvement in alternative wetlands, 38.2% improvement in load, 44.3% improvement in ecological parks, 35.6% improvement in agricultural areas, and -8.1% decrease in water.

• Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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• v.37 no.1
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• pp.18-27
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• 2009

The purpose of this study is to understand the scale of temperature change following large-scale urban developments in paddy fields to present possible measures to preserve suburban area paddy fields and to lower the scale of temperature increase after developing paddy fields in urban areas. The study was conducted in Bupyeong and Bucheon of Incheon Metropolitan City. The satellite image($1989{\sim}2000$) before and after the development of old paddy fields were used to analyze the land surface temperature changes according to the land use types. Building coverage, green coverage, non-permeable pavement coverage, and floor area ratio(FAR) were selected as the factors that influence urban temperature changes and the temperature estimation model was constructed by using correlation and regression analyses. The before and after satellite images of Bupyeong and Bucheon were classified into forests, greens and plantations, paddy fields, unused lands, and urban areas. The results indicate that most of the paddy fields that existed in the center of Bupyeong and Bucheon were converted into unused lands which were undergoing construction to become new urban areas. The difference between the surface temperatures of May 17th, 1989 and May 7th, 2000 was analyzed to reveal that most land converted from paddy fields to unused lands or urban areas saw an increase in surface temperature. Han River was used as a comparison to analyze the average surface temperature changes($1989{\sim}2000$) in former paddy fields. The scale of temperature changes were: $+1.6697^{\circ}C$ in urban parks; $+2.5503^{\circ}C$ in residential zones; $+2.9479^{\circ}C$ on public lands, $+3.0385^{\circ}C$ in commercial zones, and $+3.1803^{\circ}C$ in educational zones. The correlation between building coverage, green coverage, non-permeable pavement coverage, or floor area ratio(FAR) and surface temperature increases was also analyzed. The green coverage to temperature increases, but building coverage, non-permeable pavement coverage, and floor area ratio(FAR) had no statistically significant temperature increases. The factors that influence urban temperature changes were set up as independent variables and the surface temperature changes as dependent variables to construct a surface temperature change model for the land use types of former paddy fields. As a result of regression analysis, green coverage was selected as the most significant independent variable. According to regression analysis, if farmland is converted into an urban area, a temperature increase of $+3.889^{\circ}C$ is anticipated with 0% green coverage. The temperature saw a decrease of $-0.43^{\circ}C$ with every 10% increase of green coverage.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.32-32
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• 2022

본 연구는 농경지가 주로 분포되어있는 영산강 유역(3,371.4 km²)을 대상으로 농업용수 건전성 및 취약성 평가를 수행하였다. 먼저, 농업용수 건전성은 관개 기간에 농업용수 확보를 위한 유역 환경 요소(하천, 토지이용, 수문, 수질, 수생태, 서식지)로 정의하였으며, 취약성은 용수공급에 영향을 주는 인위적인 변화 요소(기후변화, 불투수층 변화, 농업용수 수요량 변화, 토지피복 변화)로 구분하였다. 각 요소의 sub-index는 1개의 지수로 정규화하여 평가하였으며 Percentile rank 방법으로 계산하였다. 분석결과 영산강 하류의 나주시(5004) 유역의 건전성 및 취약성 지수가 각각 0.33, 0.92로 농업용수 공급에 취약한 것으로 분석되었다. 이에 따른 회복력 및 유지·조치 우선순위 분석결과 또한 농업용 수리시설(저수지, 양수장, 취입보, 집수암거, 관정)을 이용한 농업용수 확보가 시급한 것으로 분석되었다. 최종적으로 본 연구에서 제시한 농업용수 건전성 및 취약성 지수는 장기간에 걸친 유역 변화분석이 가능하고, 농업용수 공급 상황을 예측함으로써 향후 농업용수 확보를 위한 시설물 설치계획 수립에 근거자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.20 no.2
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• pp.145-153
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• 2002

Reforming land is an important foundation for benefit of society as well as national development. A correct investigation and information acquirement as to land must go first to establish land management and plan. Land investigation by remote sensing is one of the most reasonable methods that doesn't need lots of time and manpower. In this study, Image classification on land use from Landsat data was carried out, which were respectively in 1980, 1985, 1990, 1995 and 2000, covering southern Han river and then land use changes were detected. In addition, an available information was reported, which could be used in the control of southern Han river. As a result, there is an obvious change in land use, especially the increase of water and decrease of forest and agriculture. Those are caused by the industrialization and the construction of dam.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.1578-1582
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• 2007

SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용한 수문 환경인자 예측에 있어서 적절한 소유역의 분할은 그 결과에 매우 중요한 영향을 미친다. 소유역의 크기, 규모 및 분할개수에 따라 유역모델링 과정과 그 결과에 큰 영향을 미치기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 SWAT 모형의 거동 특성과 유역수준별 소유역 분할에 대한 기준을 제시할 목적으로 낙동강의 제1지류이자 국제수문개발계획(International Hydrologic Project, IHP)의 국내 대표유역 중 하나인 위천 유역을 대상으로 하여 각 유역별 소유역 분할 수에 따른 연평균 유출, 유사량 및 환경인자의 변화를 검토하였다. 여기서, SWAT 모형의 적용을 위하여 DEM, 토지이용도/토지피복도, 토양도 등의 GIS 자료와 강우량 및 기상자료를 이용하였다. 이로부터 본 논문은 위천 유역에 대한 적정 소유역 분할 기준을 제시하였으며, 이를 바탕으로 모형 구축시간 및 모의시간 단축할 수 있어 모형의 적용 효율을 높일 수 있을 것으로 판단된다.