Habimana, Jean de Dieu;Ha, Doan Thi Thu;Bae, Deg-Hyo
한국수자원학회:학술대회논문집
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한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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pp.117-117
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2020
The main objective of this study was to setup model and evaluate the model performance for streamflow simulation in Burundi using Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model. The total area of Burundi is 27,834 ㎢. The elevation of Burundi ranges from 780 m to 2,700m. The West and East are low lands, while the Central part is high land. The topographic data (30 meters Digital Elevation Model) and land use and land cover data of Burundi were obtained respectively from Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) and the Regional Centre for Mapping of Resources for Development (RCMRD). The soil data used was obtained from Food and Agriculture Organization (FAO). The local weather data and discharge data were provided by Burundi Hydro meteorological Service (IGEBU). Mean Areal Precipitation (MAP) and Mean Areal Temperature (MAT) were estimated. The streamflow simulation was done for the period 1980-2017. The calibration and validation of river discharge was performed at a daily time step from 2005 through 2011 as the calibration period and 2012 up to 2017 as the validation period. The findings show that streamflow decreases during Jun to September and increases during March to May and October to December.
급속한 경제성장과 산업화는 오픈스페이스의 감소, 환경 훼손, 교통체증, 무분별한 도시성장 등 심각한 도시문제를 야기시키고 있으며, 국토의 효율적인 보전 및 관리가 되지 않아 다양한 사회갈등이 야기되었다. 이로 인해 많은 학자와 정부는 친환경적인 계획을 수립하여 관리함으로써 지속가능한 발전을 실현하고자 노력하고 있다. 이러한 배경 하에 본 연구는 대한민국을 대상으로 미래 토지피복 변화에 따른 생태계의 기능적 변화를 분석하고자 한다. 이를 위해 통계청의 추계 인구수와 로지스틱 회귀분석을 이용한 도시성장확률지도를 작성하여 2010~2060년의 토지피복 변화를 예측하였고, Costanza의 계수를 이용하여 생태계 용역가치를 분석하였다. 분석결과 시나리오 1의 생태계 용역가치는 6,783~7,092백만 USD로 나타났고, 시나리오 2는 시나리오 1에 비하여 2.9~7.6백만 USD가 감소한 6,775~7,089백만 USD로 나타났다. 이 같은 결과는 시나리오 2의 경우 개발관점에서 도시가 성장함에 따라 상대적으로 보전가치가 높은 농업지역과 습지지역의 많은 면적이 훼손되어 생태계 용역가치가 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 지속가능한 개발을 위해서는 친환경적이고 체계적인 도시개발을 통해 환경적 보호가 이루어져야 함을 알 수 있다. 또한, 환경정책수행에 따른 환경적 가치를 정량적으로 분석함으로써 정책입안자 및 도시개발자들에게 판단기준을 제시해줄 수 있을 것으로 판단된다. 향후 정확한 도시성장 수요량을 산정하고, 이를 바탕으로 도시성장예측모델링을 수행하여 보다 정밀한 도시성장예측 분석이 이루어져야 할 것으로 판단된다.
본 연구는 경상남도 창원시를 대상으로 다양한 도시의 공간적 특성이 지표온도에 미치는 영향성을 분석하고, 도시지역의 유형에 따른 열환경 특성을 파악하고자 한다. 이를 위해 Landsat 5 TM 영상에서 지표온도, NDBI(Normalized Difference Built-up Index), NDVI(Normalized Difference Vegetation Index) 등을 추출하였으며, 고해상도($10cm{\times}10cm$) 칼라항공사진을 토대로 토지이용 및 토지피복 형태를 분류하였다. 공간통계분석의 기본단위는 $500m{\times}500m$의 Vector Grid로 구축하여 각각의 공간특성 인자별 주제도를 작성하였다. 열환경과 공간특성의 관계성을 평가한 결과, 지표온도와 NDBI의 상관계수가 0.929로 가장 높게 나타났으며, 불투수지역의 비율과도 0.857의 높은 상관성을 가지는 것으로 분석되었다. 다음으로 도시지역의 유형을 주거중심, 공업중심, 녹지중심, 혼합의 4개 지역으로 군집 분류하여 유형별 지표온도를 분석한 결과, 공업중심지역의 지표온도가 $21.10^{\circ}C$로 가장 높았고, 녹지중심지역이 $18.85^{\circ}C$로 가장 낮게 평가되었다. 이상의 연구결과는 도시 지역의 공간적 특성이 열환경에 미치는 영향성을 규명하였으며, 향후 열환경 개선을 위한 토지이용계획과 개발밀도 규제 등에 활용 가능할 것으로 판단된다.
북한의 산림면적 변화에 대한 규모와 특성을 파악하기 위하여 1910년 제작된 조선임야분포지도와 그동안 국내외에 발표된 다양한 통계자료를 종합 분석하였다. 또한 지형적으로나 지리적 특성이 서로 대조적인 평양주변지역과 혜산주변지역에 대하여 1973년부터 약 10년 주기로 촬영된 Landsat 위성영상자료를 처리하여 각 시점의 토지피복도를 작성하여 산림변화의 공간적 특성을 분석하였다. 1990년대 이전에 발표된 북한 전체의 산림면적은 약 $89,000km^2$에서부터 $98,000km^2$까지 다양하게 나타나고 있으나, 조사방법의 불투명성으로 인하여 신뢰도에 많은 의문이 있다. 1991년 두 종류의 위성영상을 이용하여 북한 전 지역의 산림면적을 추정한 결과 위성자료와 처리방법이 달랐음에도 불구하고 매우 비슷한 산림면적을 보여주는데 추정된 산림면적은 그 이전의 자료에 비하여 뚜렷한 감소 경향을 보여주고 있다. 가장 최근 북한에 의하여 유엔에 보고된 산림면적은 $75,519km^2$로서 1991년 위성자료 추정치와 비교하였을 때 약 $10,000km^2$의 급격한 감소를 보였다. 평양과 혜산지역에 대한 위성영상자료의 분석 결과도 매우 유사한 변화특성을 보여주고 있다. 1980년대에는 1973년 자료에 비하여 다소의 감소가 있었으나 1993년 영상에서는 산림이 급격히 감소하였다. 이와 같은 북한의 산림면적 변화는 1990년대부터 악화된 북한의 경제 사정과 최근 빈번히 발생하고 있는 대규모 자연재해 현상과 관련이 있다고 판단된다. 북한지역의 위성영상 분석에 있어서 가장 중요한 특정은 산지임에도 불구하고 임목이 거의 분포하지 않는 무립목지가 상당히 많이 분포하고 있으며, 이러한 무립목지는 잠재적인 황폐화 가능지로서 이 지역의 현황을 보다 정확하게 파악하기 위한 추가적인 노력이 필요하다.
The aim of this study is to apply and crossvalidate a spatial logistic multiple-regression model at Boun, Korea, using a Geographic Information System (GIS). Landslide locations in the Boun area were identified by interpretation of aerial photographs and field surveys. Maps of the topography, soil type, forest cover, geology, and land-use were constructed from a spatial database. The factors that influence landslide occurrence, such as slope, aspect, and curvature of topography, were calculated from the topographic database. Texture, material, drainage, and effective soil thickness were extracted from the soil database, and type, diameter, and density of forest were extracted from the forest database. Lithology was extracted from the geological database and land-use was classified from the Landsat TM image satellite image. Landslide susceptibility was analyzed using landslide-occurrence factors by logistic multiple-regression methods. For validation and cross-validation, the result of the analysis was applied both to the study area, Boun, and another area, Youngin, Korea. The validation and cross-validation results showed satisfactory agreement between the susceptibility map and the existing data with respect to landslide locations. The GIS was used to analyze the vast amount of data efficiently, and statistical programs were used to maintain specificity and accuracy.
The aim of this study is to cross-validate of spatial probability model, artificial neural network at Boun, Korea, using a Geographic Information System (GIS). Landslide locations were identified in the Boun, Janghung and Youngin areas from interpretation of aerial photographs, field surveys, and maps of the topography, soil type, forest cover and land use were constructed to spatial data-sets. The factors that influence landslide occurrence, such as slope, aspect and curvature of topography, were calculated from the topographic database. Topographic type, texture, material, drainage and effective soil thickness were extracted from the soil database, and type, diameter, age and density of forest were extracted from the forest database. Lithology was extracted from the geological database, and land use was classified from the Landsat TM image satellite image. Landslide susceptibility was analyzed using the landslideoccurrence factors by artificial neural network model. For the validation and cross-validation, the result of the analysis was applied to each study areas. The validation and cross-validate results showed satisfactory agreement between the susceptibility map and the existing data on landslide locations.
기존 국토환경성평가지도는 1:25,000 축척을 기본으로 하고 있어 전국 또는 광역 차원의 환경성 평가, 개발 가능지 분석, 거시적인 지역의 확인 및 중첩분석에 용이하다. 그러나 향후 국토통합정보시스템 연동 및 국소 지역 차원의 개발계획수립부문에서의 활용도를 높이기 위하여, 대축척 국토환경성평가지도의 구축이 요구된다. 본 연구의 목적은 기 구축되어 활용되고 있는 소축척(1:25,000 축척) 국토환경성평가지도의 동일 방법론 및 기본 주제도를 활용하여 대축척(1:5,000 축척) 국토환경성평가지도를 재구축하고, 자료형태를 벡터 형태 및 필지단위로 재평가하여 그 결과를 동일 연구지역의 소축척 국토환경성평가 지도와 비교 분석하는 데 있다. 또한 대축척 국토환경성평가지도를 동일한 지역 및 분석 단위를 가지는 토지적성평가와 비교하여 등급별 분포를 비교 분석 하였으며 이를 통하여 대축척 국토환경성평가지도 구축을 위한 기초정보를 분석하고 선행사항 도출 및 향후 활용방안을 제시하였다. 연구결과, 기 구축된 연구지역의 소축척 국토환경성평가지도 등급별 면적 비율은 1등급 23.3%, 2등급 29.4%, 3등급 23.9% 4등급 11.7%, 5등급 11.8%를 보이고 있다. 신규 구축된 연구지역의 대축척 국토환경성평가지도 등급별 면적 비율은 1등급 29.3%, 2등급 21.7%, 3등급 17.2%, 4등급 7.1%, 5등급 24.7%로 나타났으며 유사한 결과를 보이고 있음을 확인하였다. 또한 토지적성평가와의 일치도 비교분석 결과에서는 1등급 33.05%, 2등급 12.92%, 3등급 15.05%, 4등급 36.93%, 5등급 53.28%가 일치하는 것으로 나타났다. 대축척 국토환경성평가지도를 구축하기 위해서는 기존의 소축척에서 사용되던 주제도들이 우선적으로 1:5,000 축척으로 구축, 지적 기반의 필지단위로 변경 및 세분류 토지피복도 구축 등의 선행사항이 수행되어야 한다. 또한 대축척 국토환경성평가지도의 구축을 보다 효율적으로 수행하기 위해서 기존 주제도의 활용 구분 및 토지적성평가와의 연계를 제안하였다. 본 연구는 대축척 국토환경성평가지도를 처음으로 구축한 사례이며, 이러한 결과 및 경험을 바탕으로 실제 전국단위 대축척 구축과정에서의 선행사항 및 효율적인 구축방안을 모색하였다. 그러나 본 연구에서 도출된 구축방안이 대축척 국토환경성평가지도를 구축하는 모든 현황 및 과정을 반영하였다고는 볼 수 없다. 따라서 향후에 본 연구에서 도출된 결과를 실제 구축과정에 적용하기 위해서는 대축척 구축에 대한 체계적인 범주화 작업 및 세부 작업지침 등을 포함한 보다 본격적인 논의가 필요하다.
본 연구는 태화강 유역을 중심으로 다중영상정보 등을 이용하여 비점오염원 분포도 제작 및 분석을 하였다. 자료취득을 위하여 하이퍼센서와 항공사진, 그리고 지상분광센서를 통하여 자료를 수집하였고, 각 자료들에 대하여 영상보정과정을 거쳐 정사영상을 제작하였다. 그리고 지상분광측정을 통하여 분류등급별 분광스펙트럼을 분석하고 토지피복도와 비점오염원 분포도를 제시하였다. 태화강 유역의 비점오염원 분석에서 발생부하량 분포도는 산림과 농경지가 주로 분포하는 서쪽 지역의 경우 BOD($kg/km^2{\times}day$)가 1.0~2.3, TN($kg/km^2{\times}day$)이 0.06~9.44, TP($kg/km^2{\times}day$)는 0.03~0.24의 낮은 부하량 분포를 보이는 것으로 나타났다. 그리고 도시화가 진행된 동쪽 지역의 경우 토지이용을 대지로 분류한 결과 BOD 85.9, TN 13.69, TP 2.76의 비교적 높은 부하량 분포도가 나타남을 알 수 있었다.
본 연구의 목적은 Level 3 type 북한 토지피복도를 작성하고 생물계절 특성을 파악 하는 데 있다. 2008년과 2009년에 촬영된 88장과 8장의 MODIS NDVI를 MVC 하여 질이 향상된 영상에 ISODATA 알고리즘을 적용하였다. 생물계절 상 분석을 기반으로 북한의 토지피복도를 구축하고 중분류에 대해서는 정확도 검정을 하였다. 결과, 총 27개 클래스의 북한 토지피복도가 생산되었다. 토지피복은 17개의 산림 서식지, 토지이용은 7개의 농경지와 2개의 시가지, 그리고 한 개의 수역을 포함한다. Level 3 type 생물계절 특성은 휴지기(${\sigma}^2$ = 0.348)와 식생이 급격히 생장하는 봄철(${\sigma}^2$ = 0.347)의 역동성이 가장 컸다. Level 2 type에 대한 정확도 검정에서, 전체 정확도는 85.85%(851/955), Kappa 계수는 0.84 였다. 현장 접근이 불가능한 북한의 토지피복도 구축에 생물계절 상 분석기법 적용은 오분류를 최소화하고 분류정확도를 향상시키는데 기여하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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