• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.170-170
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• 2021

본 연구에서는 토지이용변화 예측 모형으로 산출된 토지이용도를 사용하여 용담댐 소유역의 지표유출량을 비교 및 분석하였다. 토지이용예측모형은 DynaCLUE 모형을 사용하였으며, 토지이용 면적 시나리오는 2000년, 2007년 및 2013년 실제 중분류 토지이용도를 기반으로 회귀식을 산정하였다. 모의된 토지이용도는 실제 토지이용도와 공간적인 분포 및 면적 비교를 통해 변환 탄성계수와 변환 행렬을 수정하여 검·보정하였다. DynaCLUE 모형으로 모의된 토지이용도는 공간적인 분포에서 초지가 실제 토지이용도와 차이가 발생하였으나, 각 토지이용별 면적을 비교한 경우 모의 토지이용도와 실제 토지이용도가 매우 유사하게 나타났다. CLUE 모형으로 모의된 토지이용도에서 발생하는 공간적인 불확실성은 복잡한 용담댐 소유역의 토지이용을 반영할 Driving factor가 부족하여 발생하는 것으로 판단된다. 산출된 모의 토지이용도를 SWAT 모형의 입력 자료로 사용하여 2013년 용담댐의 소유역 지표유출량을 모의하였다. SWAT으로 산정된 유출량의 보정은 SWAT-CUP의 SUFI-2 알고리즘을 이용했으며, 보정된 모의 지표유출량과 실제 유량 측정값을 비교한 결과 유의미한 비교 결과가 나타났다. 향후 토지이용예측모형을 이용하여 토지이용 변화를 수문 분석에 반영하는 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.1002-1006
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• 2009

본 연구에서는 물리학적인 모형에서 사용되고 있는 토지이용도를 이용하여 공간적인 해상도의 차이에 따른 유출량의 변화를 비교해 보았다. 현재 수문모형에서 주로 사용되고 있는 토지이용도는 국가 수자원관리종합정보 시스템 (WAMIS)에서 제공하고 있는 위성영상을 기반으로 한 토지이용자료이다. 이 토지이용 자료는 공간적으로 30 m ${\times}$ 30 m의 해상도를 갖고 있어 소유역에 대해 세밀한 분석을 위해서는 보다 세밀한 토지이용 자료와의 비교 검토가 필요하다. 이에 본 연구에서는 WAMIS에서 제공하고 있는 2000년도 토지이용도와 개별적으로 제작한 정밀한 토지이용도를 이용하여 학의천 유역의 유출량을 비교해 보았다. 정밀한 토지이용도는 2000년에 작성된 수치지도와 1 m ${\times}$ 1 m의 공간해상도를 갖는 Ikonos 위성영상을 바탕으로 제작되었으며, 유출량 모의는 토지이용도를 반영할 수 있는 HSPF (Hydrological Simulation Program - Fortran) 모형을 이용하였다. 본 연구에서 HSPF 모형을 통하여 모의한 유출량에 있어서는 토지이용의 해상도의 따른 차이는 거의 발견할 수 없었다.

• 대한지리학회지
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• 제48권6호
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• pp.856-878
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• 2013

도심은 도시의 성장과 발달 과정에서 가장 역동적인 변화가 일어나는 장소이다. 이 연구는 대구시 중구를 사례로 2000년과 2011년 개별공시지가 자료를 활용하여 토지이용 측면에서 대도시 도심부의 최근 변화를 분석하였다. 분석결과, 도심공동화 현상에도 불구하고 도심부의 주거기능은 여전히 상당한 수준이다. 주거용 토지이용이 크게 감소하지만 상업용 토지이용 역시 감소하고 있어 도심공동화에 따른 도심의 상업기능 약화를 볼 수 있다. 그러나 업무용 토지는 다소 증가하는 추세로 도심지향적인 업무기능의 구심적 입지가 지금까지는 그대로 유지되는 것으로 보인다. 토지이용 변화는 도심 중핵부보다 주변부에서 더 크게 진행되고 있어 중핵부가 주변부에 비해 토지이용이 안정적이라고 할 수 있지만, 용도에 따라서는 그 상황이 다르다. 주변부 도심에서는 주거용 토지의 감소가 뚜렷한 반면, 중핵부에서는 상업용 토지이용의 감소가 두드러진다. 주거용이나 주상복합용, 상업용 토지가 나지 및 기타 용도로 전환되면서 나지와 기타 용도의 토지이용이 증가하고 있어 적극적인 토지이용이 이루어지지 않는 도심쇠퇴의 한 단면을 보여준다. 업무용과 상업용이 주거용이나 주상복합용 토지이용에 비해 집중된 형태를 보이지만, 이들 용도의 토지이용에서도 2000~2011년 사이 평균중심점과 표준편차거리에 큰 변화는 없다. 이는 도심부의 토지이용 변화가 특정 지역에 한정되지 않고 도심부 전체적으로 진행되고 있음을 말해준다.

• 한국경제지리학회지
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• 제1권2호
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• pp.5-19
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• 1998

토지는 인간과 자연의 조형물로서 토지의 이용은 한 지역의 산업의 구조, 주거지의 형태, 에너지의 이용 유형 등을 결정짓는 주요 요소가 되었다. 그리고 토지 이용 연구는 한 지역의 성장 발전 과정을 측정하는 바로미터가 되기도 한다. 본 연구에서는 수도권 지역의 1950년에서 1990년까지 토지 이용 변화가 어렵게 변화하고 있는가를 분석하고자 한다. 토지 이용은 농촌용 토지와 도시용 토지로 나누고 토지 이용에 영향을 미친 독립변수로 도시화, 인구의 증가, 교통의 발달, 공업화, 토지 정책 등을 가정하였다. 농촌용 토지는 인구의 증가와 밀접한 관계가 있으며, 도시용 토지는 인구의 증가, 교통의 발달과 관계가 깊다. 농촌용 토지는 서울 북부 지방에서 탁월하고 도시용 토지는 서울 남부 지역이 탁월하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.635-635
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• 2012

최근 공공분야 및 민간분야에서 고해상도 위성영상의 활용이 높아짐에 따라 이를 이용하여 수자원 분야의 치수계획 및 안전도 평가, 유역 홍수대응기술 분야에서의 다양한 활용이 비약적으로 증대되고 있는 실정이다. 고해상도 위성영상의 활용은 국지적 규모의 토지이용 변화 및 대기 상태의 모니터링을 위한 효과적인 기술로 인식되어 왔다. 우리나라의 KOMPSAT-2 위성은 GSD(Ground Sample Distance) 1m급의 전정색 영상과 4m급의 다중분광 영상을 동시에 제공하는 고해상도 위성이다. 그러나 다중분광센서의 복잡성과 보안성에 의해 영상이 제한적으로 제공되고 있어 KOMPSAT-2 위성영상을 이용한 다양한 연구가 미흡한 실정이다. 한편, 토지이용도의 제작은 다중분광 영상을 제공하는 위성영상을 이용하여 제작된다. 다중분광 영상이 제공하는 분광정보 및 공간정보 등으로 토지이용분류를 수행하거나 멀티센서 자료의 통합을 통한 토지이용분류 기법을 개발하여 제작하였다. 그러나 대부분 GSD 10m급 이상의 중 저해상도 위성영상을 이용하여 제작이 이루어져 수평위치 정확도 및 세부정보의 제공이 낮으며, 정보의 최신성이 결여되어 있다. 특히, 유역 치수안전도 평가를 위한 토지이용도 작성은 매우 중요한 부분을 차지하고 있으므로 이에 대한 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 섬강유역을 대상으로 KOMPSAT-2 영상을 이용하여 유역 치수안전도 평가 및 치수계획 수립기술을 위한 토지이용도를 작성하고자 한다. 토지이용 분류방법은 감독분류와 무감독분류 방법을 조합하여 분류정확도를 개선시키는 하이브리드분류(hybrid classification) 방법을 이용하였으며, 분류기준의 선정은 환경부 토지이용분류 기준을 참고하여 1단위와 2단위 분류체계를 혼용하였다. 또한, 분류 후 후처리를 통하여 잡음을 제거하고 환경부의 토지이용도를 참조하여 육안판독으로 오분류된 지역을 보정하였다. 새롭게 작성된 토지이용도는 기존의 토지이용도와 비교 분석하여 토지이용변화 상황을 파악하고, 이를 통하여 KOMPSAT-2 영상의 토지이용도 개선 가능성을 검토하였다.

• 한국측량학회지
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• 제14권1호
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• pp.97-110
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• 1996

도시공간구조의 분석이나 도시계획, 교통계획 등에 필요한 도시토지이용정보는 인공위성 자료(해상도에 따라 10 m정도까지 해석가능)나 지형도(축척은 1:50,000이서 1:5,000까지), 필지별 지목(지적도, 토지대장)이나 건축물용도 분류 자료(건축물대장)를 중심으로 획득하였다. 토지이용변화가 심하고, 고층화, 고밀화에 의한 용도혼합이 이루어져 있는 상태에서 이러한 도시토지이용정보는 상세계획, 재개발, 도시설계 등의 미시적인 수준의 도시계획 및 개발에는 부적당하다. 특히 미시적인 레벨의 도시토지이용 정보로서 건축물 용도분류자료는 상당히 의미 있는 자료이지만, 토지이용의 복합화 및 용도혼합, 건축물의 고층화와 대형화가 진행되고 있는 도시 내부지역에서는 보다 개별자료(필지-건축물-사용자)의 데이터베이스 구축에 의한 자세하고 정확한 파악이 필요하다. 본 연구에서는 개별 사업 체 자료(종업원수, 사용면적 등)를 이용한 도시토지이용정보체계에 의한 도시토지이용을 기존의 지목 및 건축물 용도분류에 의한 토지이용과 비교 평가하여 앞으로의 토지이용정보체계 구축에 따른 문제점과 해결방안 및 연구과제를 제시한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.866-866
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• 2012

최근 인구증가 및 도시개발 등으로 인해 지표면이 갖고 있었던 보수 및 유수기능 등이 현격하게 줄어들면서 이에 따른 홍수 유출량이 증대되고 첨두유량이 증가 되고 있다. 이러한 문제는 지표유출량의 변화에 따른 침투량에 영향을 많이 받기 때문에 이를 예측 및 분석하기 위한 다양한 모형들이 사용되고 있으며, 이러한 모형 중 L-THIA 모형은 토지이용도, 토양도, 일강우 자료만으로 직접유출을 모의가 가능하고 높은 정확성을 보이기 때문에 전 세계적으로 널리 사용되고 있다. 하지만 L-THIA 모형은 하나의 토지이용도만을 이용하여 직접유출량을 모의하고 검보정이 이루어지기 때문에 시간적, 공간적으로 변화하는 토지이용의 변화를 고려하지 못한다. 따라서 본 연구에서는 토지이용도의 변화가 L-THIA 모형의 결과에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위하여 L-THIA 모형의 두 가지 검보정 시나리오를 각각 작성하였다. 시나리오1은 기존에 이루어지는 검보정 방법으로 경안천 유역의 일별 강우자료와 1995년 토지이용도만을 이용하여 1997년 1월1일부터 1999년 12월 31일까지 보정을 실시하고, 이에 따른 매개변수를 적용하여 2001년 1월 1일부터 2003년 12월 31일까지 검정을 수행하였다. 시나리오2는 시나리오 1과는 다르게 보정기간(2005~2010년)에는 2000년 토지이용도를 적용하고, 검정기간(2001~2003년)에는 2000년 토지이용도를 적용하여 각각 검보정을 수행하였다. 또한 시나리오 1과 시나리오 2에서 실측자료와 모의결과를 비교 분석한 $R^2$ 및 NSE 수치를 비교한 결과 토지이용도 변화를 보다 실제적으로 반영한 시나리오2에서 더 높은 수치를 나타냈다. 따라서 L-THIA 모형은 토지이용 별 CN 기반 직접유출량을 산정하기 때문에 본 연구결과에서 나타난 바와 같이 시간 변화에 따른 토지이용 변화를 같이 고려해야 보다 더 신뢰성 높은 모형의 결과를 산출할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제5권4호
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• pp.45-55
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• 2002

본 연구에서는 일본 사가시의 토지이용정보시스템 구축의 예를 살펴보고 도시계획분야에서의 GIS를 활용한 용도지역 지정과 토지이용분석 방법을 제안했다. 사가시의 도시계획정보시스템 데이터베이스는 1990년대 초반에 구축되어졌다. 건물데이터는 토지가옥조사도(1/1,000)를 디지타이징하여 입력하였으며, 1994년도 도시계획기초조사 데이터로부터 건물용도현황 및 용도지역 지정현황 등의 속성을 입력한 것을 사용했다. 그리고, 특화계수의 산출로 Saga시의 토지이용특성을 명확히 했으며 용도지역별로 특화범위를 비교했다. 또한, 건물용도별 및 용도지역별 관찰도수와 기대도수를 오버레이분석으로 산출하여 비교 분석한 결과 용도지역에 의해 건축물의 용도가 유도되고 있음을 알았다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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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.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2019년도 하계학술대회
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• pp.240-242
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• 2019

본 논문에서는 대한민국 국토에 대한 토지피복지도를 인공위성 영상으로부터 생성하는 기술을 제안한다. 제안하는 방법은 먼저 합성곱 신경망을 이용하여 인공위성 영상의 각 패치를 4 종류의 토지 용도로 분류한다. 이후 인공위성 영상과 토지 용도 분류 결과를 조건부 랜덤 필드에 적용하여 픽셀 단위로 색상과 질감이 유사한 영역을 같은 토지 용도로 분류될 수 있도록 하여 정확한 토지피복지도를 생성한다. 현재 대한민국 국토에 대한 토지피복지도 생성을 위해 구축된 데이터 세트가 없기 때문에 본 연구에서는 합성곱 신경망 학습을 위한 데이터 세트를 직접 구축하였다. 이를 위해 환경공간정보 서비스 웹사이트로부터 인공위성 영상을 취득하고, 각 영상을 패치 단위로 나누어 토지 용도를 직접 분류하였다. 실험 결과를 통해 제안하는 토지 용도 분류 합성곱 신경망의 성능을 평가하였으며, 최종 생성된 토지피복지도는 제안하는 방법이 효과적으로 토지 용도를 분류할 수 있음을 나타낸다.