• 한국농림기상학회지
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• 제24권3호
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• pp.190-200
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• 2022

본 연구는 도서에 대한 휴양과 안보 등 도서산림기능 발굴 및 지속적인 유지보전을 위하여 남한지역도서의 2000년과 2020년의 Globeland30 토지피복자료 분석을 통해 도서지역 토지피복의 구성 및 변화형태를 추적하고 도서산림의 이해를 위한 공간정보를 제공하고자 했다. 각 년도 별 토지피복분포와 격자 기반의 토지피복변화 분석을 수행했고 그 결과, 2000년 대비 2020년에는 농경지와 초지가 각각 7.6%, 1.7% 감소한 반면 산림과 인공지가 각각 5.7%, 3.2% 증가했고 도서산림은 20년 동안 전체 도서면적의 42.2% 인 157,246 ha가 유지되었다. 또한 농경지와 인공지가 존재하지 않는 도서 중 1 ha 이상 초지가 산림으로 변하는 262 개 도서와 산림이 초지로 변하는 421 개 도서를 관측하여 천이와 교란에 대한 잠재적 정보를 갖는 683 개 도서를 확인했다. 인공지의 유입이 확인된 22개 도서에서는 주로 농경지가 인공지로 전환되었다. 해당 도서 면적의 42.2%를 차지하는 산림이 초지로 변하고 27.8%의 농경지와 초지가 산림으로 변했다. 거주환경개선 및 사회기반시설 확충 등 인공지의 유입은 개발지역에 국한되지 않고 정주환경 개선을 위한 산림 파괴와 조경, 농경지의 개발 및 휴경화 등 주변부까지 토지피복의 변화를 수반하는 경우가 확인되었다. 해당 연구 결과는 추후 도서생태연구와 도서산림의 관리방안을 마련하기 위한 기초자료로 높은 활용도를 보일 것으로 판단된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제49권6호
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• pp.65-76
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• 2007

Studies in landscape ecology have emphasized on the relationship between landscape patterns and shapes. A variety of landscape metrics has been developed so far to quantify landscape structures. Therefore, their developments and widespread applications become possible with the advent of spatial information systems including geographic information systems(GIS) and remote sensing. This study is to grasp the change of land use and landscape ecology indices, and to analyze the change of landscape structure in a part of Gyeonggi-do during 15 years from 1985 to 2000. Green-area distribution maps and agricultural-area distribution maps for the analysis were reconstructed from land cover maps constructed by WAMIS(Water Management Information System). And then, 4 landscape ecology indices(TA, LPI, SHAPE_AM, CAI_MN) for the green-area and 5 landscape ecology indices(TA, PD, LPI, LSI, CAI_MN) for the agricultural-area were selected by using pearson correlation analysis. According to the spatio-temporal change analysis using landscape ecology indices, the green-area fragmentation of Yongin was the most severe of the study area and the agricultural-area fragmentation of Gwangju and Namyangju was more severe than any other regions.

• 대한지리학회지
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• 제52권1호
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• pp.123-141
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• 2017

본 연구는 대구시를 사례로 셀룰라 오토마타-마르코프(Cellular Automata: CA-Markov) 모형을 활용하여 개발제한구역 유지 및 해제 시나리오별 2020년의 녹지를 예측하고, 토지피복 변화탐지기법 및 공간메트릭스를 이용하여 2009년과 2020년간 녹지의 공간적 변화를 분석하였다. 먼저, 마르코프 체인(Markov chain) 모형을 이용하여 1998년과 2009년의 환경부 토지피복도에 기초한 토지피복변화의 전이확률을 도출하였다. 마르코프 전이확률을 보다 현실에 가깝게 보정하기 위하여 대구시 녹지의 공간적 변화에 영향을 주는 제약요인을 선정하여 다기준 평가(Multi-Criteria Evaluation: MCE)를 통해 적합성 지도(suitability map)를 제작하였다. 최종적으로 마르코프 전이확률과 적합성 지도를 셀룰라 오토마타 모형과 결합한 CA-Markov 모형을 적용하여 개발제한구역의 해제 유무에 따른 두 가지 시나리오에 기반을 두고 2020년의 토지피복을 예측하였다. 모형의 타당성은 2009년의 예측된 토지피복도와 2009년의 실제 토지피복도를 비교하여 산출된 Kappa 계수로 검증하였다. 예측된 토지피복 가운데 녹지만을 대상으로 녹지피복변화를 탐지하고 이동창 샘플링을 적용한 공간메트릭스를 산출하여 2009년과 2020년간 녹지의 공간적 변화를 분석하였다. 분석결과에 따르면, 현재의 도시화 추세가 지속되고 개발제한구역이 유지되는 경우, 달성군, 달서구의 성서, 동구의 안심, 북구의 칠곡 등과 같은 교외 지역에서 2020년에 녹지의 파편화(fragmentation) 현상이 뚜렷하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 개발제한구역이 해제되는 경우, 개발제한구역 경계 주변부에서 녹지의 파편화가 나타나는 것을 알 수 있었다. 따라서 미래 대구시의 지속가능한 녹지관리를 위해서는 이러한 공간적 변화 양상을 충분히 고려하여 체계적인 모니터링을 실시할 필요가 있다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.55-60
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• 2007

The purpose of this study is to evaluate the temporal land cover change by gradual urbanization of Gyeongan-cheon watershed. This study used the five land use of Landsat TM satellite images(l987, 1991, 2001, 2004) which were classified by maximum likelihood method. The five land use maps examine its accuracy by error matrix and administrative district statistics. This study analyze land use patterns in the past using time.series Landsat satellite images, and predict 2004 year land use using a CA-Markov combined CA(Cellular Automata) and Markov process, and examine its appropriateness. Finally, predict 2030, 2060 year land use maps by CA-Markov model were constructed from the classified images.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권9호
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• pp.1727-1737
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• 2018

본 논문에서는 토지피복도에서 공간구조를 검출하고 시계열 공간구조 변화를 검출하는 시스템을 제안한다. 서로 다른 시간의 토지피복도에서 패치를 검출하고 패치의 측정요소를 계산하여 공간구조 패턴을 분석한다. 검출된 시계열 패치에 대해 패치 매핑을 이용하여 유지, 생성, 소멸, 분할, 병합, 혼합적 변환 등의 변화 유형을 결정한다. 또한, 시계열 토지피복도의 패치 기반 공간구조 패턴을 이진으로 저장하여 변화를 추출하였다. 본 논문에서는 제안하는 토지피복도 공간구조 변화검출 시스템을 통해 해당 지역(도시)의 난개발 현상을 진단하고, 향후 도시공간구조의 재구축을 위한 계획수립에 근거 자료로 활용될 수 있음을 보여주고 있다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제33권4호
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• pp.305-314
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• 2017

This study aimed to predict changes in forest area using a probability density function, in order to promote effective forest management in the area north of the civilian control line (known as the Minbuk area) in Korea. Time series analysis (2010 and 2016) of forest area using land cover maps and accessibility expressed by distance covariates (distance from buildings, roads, and civilian control line) was applied to a probability density function. In order to estimate the probability density function, mean and variance were calculated using three methods: area weight (AW), area rate weight (ARW), and sample area change rate weight (SRW). Forest area increases in regions with lower accessibility (i.e., greater distance) from buildings and roads, but no relationship with accessibility from the civilian control line was found. Estimation of forest area change using different distance covariates shows that SRW using distance from buildings provides the most accurate estimation, with around 0.98-fold difference from actual forest area change, and performs well in a Chi-Square test. Furthermore, estimation of forest area until 2028 using SRW and distance from buildings most closely replicates patterns of actual forest area changes, suggesting that estimation of future change could be possible using this method. The method allows investigation of the current status of land cover in the Minbuk area, as well as predictions of future changes in forest area that could be utilized in forest management planning and policymaking in the northern area.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권4호
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• pp.425-440
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• 2023

Monitoring water surface has become one of the most prominent areas of research in addressing environmental challenges.Accurate and automated detection of watersurface in remote sensing imagesis crucial for disaster prevention, urban planning, and water resource management, particularly for a country where water plays a vital role in human life. However, achieving precise detection poses challenges. Previous studies have explored different approaches,such as analyzing water indexes, like normalized difference water index (NDWI) derived from satellite imagery's visible or infrared bands and using k-means clustering analysis to identify land cover patterns and segment regions based on similar attributes. Nonetheless, challenges persist, notably distinguishing between waterspectralsignatures and cloud shadow or terrain shadow. In thisstudy, our objective is to enhance the precision of water surface detection by constructing a comprehensive water database (DB) using existing digital and land cover maps. This database serves as an initial assumption for automated water index analysis. We utilized 1:5,000 and 1:25,000 digital maps of Korea to extract water surface, specifically rivers, lakes, and reservoirs. Additionally, the 1:50,000 and 1:5,000 land cover maps of Korea aided in the extraction process. Our research demonstrates the effectiveness of utilizing a water DB product as our first approach for efficient water surface extraction from satellite images, complemented by our second and third approachesinvolving NDWI analysis and k-means analysis. The image segmentation and binary mask methods were employed for image analysis during the water extraction process. To evaluate the accuracy of our approach, we conducted two assessments using reference and ground truth data that we made during this research. Visual interpretation involved comparing our results with the global surface water (GSW) mask 60 m resolution, revealing significant improvements in quality and resolution. Additionally, accuracy assessment measures, including an overall accuracy of 90% and kappa values exceeding 0.8, further support the efficacy of our methodology. In conclusion, thisstudy'sresults demonstrate enhanced extraction quality and resolution. Through comprehensive assessment, our approach proves effective in achieving high accuracy in delineating watersurfaces from satellite images.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권4호
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• pp.351-360
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• 2013

MODIS NDVI 시계열 자료에 하모닉 분석을 적용하면 계절에 따른 식생의 연간 변화 패턴을 이해할 수 있다. 하모닉 분석은 시간에 따라 형성된 시계열 자료의 복잡한 파형의 형태를 일련의 정현파 파형(sinusoidal waves)의 합으로 분해하고 진폭과 위상으로 정의되는 각 파형의 특성을 통해 시계열 자료의 패턴을 분석하는 방법이다. 본 논문은 NDVI 시계열 자료에 하모닉 모형을 적용하여 각 구성 성분의 진폭과 위상을 측정하고 이러한 파라미터들의 변화를 분류하여 식생의 연간 변화를 탐지하는 방법론을 제안하고 있다. 이를 통해 장기간에 걸친 식생 변화 지역을 모니터링할 수 있고 또한, 이 과정에서 하모닉 모형을 통해 미관측 자료나 노이즈 자료를 복원하여 시계열자료를 재구축할 수 있는 장점도 있다. 본 연구에서는 시뮬레이션 자료를 통해 하모닉 분석의 유용성에 대해 테스트하였고, 2006년부터 2012년까지 총 7년간 북한 개마고원 부근의 MODIS NDVI 식생 자료에 하모닉 모형을 적용하여 연간 변화 지역을 탐지하고 연간 식생변화지역맵을 작성하였다. 이렇게 작성된 연간 식생변화지역맵은 장기적인 식생변화 모니터링을 위한 기초 맵으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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• pp.515-517
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• 2004

Although sustainable development of a city should in theory be based on updated spatial information like land cover/use changes, in practice there are no effective tools to get such information. However the development of satellite and sensor technologies has increased the supply of high resolution satellite data, allowing cost-effective, multi-temporal monitoring. Especially KOMPSAT-1(KOrea Multi-Purpose SATellite) acquired a large number of images of the whole Korean peninsula and covering some large cities a number of times. In this study land-use patterns and trends of Daejeon from the year 2000 to the year 2003 will be considered using land use maps which are generated by manual interpretation of multi-temporal KOMPSAT EOC imagery and to show the possibility of using high resolution satellite remote sensing data for urban analysis.

• 농촌계획
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• 제11권4호
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• pp.47-57
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• 2005

The goal of this research is to evaluate landscape-ecological characteristics of watersheds in the Nakdong River Basin by using Geogaphic Information System (GIS) and landscape indices for integation of spatio-temporal informations and multivariate statistical techniques for quantitative analysis of forest landscape. Fragmentation index and change matrix techniques using factor analysis and grid overlay method were used to efficiently analyze and manage huge amount of information for ecological-environmental assessment (land-cover and forest landscape patterns). According to the results based on the pattern analysis of land-cover changes using the change detection matrix between 1980s and 1990s, addition on 750km$^2$ became urbanized areas. The altered 442.04km$^2$ was agricultural areas which is relatively easy for shifting of land-use, and 205.1km$^2$ of forests became urbanized areas, and average elevation and slope of the whole altered areas were 75m and 4$^{\circ}$. On the other hand, 120km$^2$ of urban areas were changed into other areas (i.e., agricultural areas and green space), and fortunately, certain amount of naturalness had been recovered. But still those agricultural areas and fallow areas, which were previously urban areas, had high potential of re-development for urbanization due to their local conditions. According to the structural analysis of forest landscape using the landscape indices, the forest fragmentation of watersheds along the main stream of the Nakdong River was more severe than my other watersheds. Furthermore, the Nakdong-sangju and Nakdong-miryang watersheds had unstable forest structures as well as least amount of forest quantity. Thus, these areas need significant amount of forest through a new forest management policy considering local environmental conditions.