• Journal of the Korean Geographical Society
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• v.39 no.5 s.104
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• pp.786-803
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• 2004

These days, interests on land cover classification using not only multi-sensor data but also thematic GIS information, are increasing. Often, although we have useful GIS information for the classification, the traditional classification method like maximum likelihood estimation technique (MLE) does not allow us to use the information due to the fact that the MLE and the existing computer programs cannot handle GIS data properly. We proposed a new method for updating the image classification using multi-spectral and multi-temporal images. In this study, we have simultaneously extended the MLE to accommodate both multi-spectral images data and land cover data for land cover classification. In addition to the extended MLE method, we also have extended the empirical likelihood ratio estimation technique (LRE), which is one of non-parametric techniques, to handle simultaneously both multi-spectral images data and land cover data. The proposed procedures were evaluated using land cover map based on Landsat ETM+ images in the Anmyeon-do area in South Korea. As a result, the proposed methods showed considerable improvements in classification accuracy when compared with other single-spectral data. Improved classification images showed that the overall accuracy indicated an improvement in classification accuracy of $6.2\%$ when using MLE, and $9.2\%$ for the LRE, respectively. The case study also showed that the proposed methods enable the extraction of the area with land cover change. In conclusion, land cover classification produced through the combination of various GIS spatial data and multi-spectral images will be useful to involve complementary data to make more accurate decisions.

• Journal of the Korean Geographical Society
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• v.41 no.3 s.114
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• pp.331-345
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• 2006

This study deals with geomorphological process of the sand dune landform including the distribution and surface environments, characteristics of sediments, origins and moving processes in lower reach and mouth delta of Duman River, Northeast Korea and China. The methodology of the study includes image analysis of Landsat TM(1992.10) and ETM(2000.9) and Spot(2005.4) for analysis of land cover, 2 times field survey for recognition of landform and acquisition of sediments raw data materials, and grain analysis and exoscopy about raw data materials. The geomorphic elements from satellite image analysis are composed of the delta, sand spit, active and stable dune, sand bar and riparian vegetated zone. Results of the grain analysis indicate the sediments originated from marine coastal zone than riverine one. This means that present sand dune not so much reflect present climatic and geomorphic environments. Result of the exoscopy analysis show that ratio of quartz, which is comparatively resistant to environment, is highest as $65{\sim}83%$ out of sediments. But the surface of the $30{\sim}40%$ of mineral grains was coated by yellow-colored stained materials, due to chemical weathering. Some grains show rough skin, looking as acicular, network structure and etching pits, affected by physical and chemical weathering.

• Korean Journal of Agricultural Science
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• v.38 no.1
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• pp.153-162
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• 2011

This study analyzed the spatio-temporal change detection of land-use and urbanization in Yongin and Anseong regions, Kyunggi Province, using three Landsat-5 TM images for 1990, 1996, and 2000. Remote sensing (RS) and geographic information system (GIS) techniques were used for image classification and result analysis. Six land-use types were classified using supervised maximum likelihood classification. In the two study areas, the land-use changed significantly, especially the decrease of arable land and forest and increase of built-up area. Spatially, the urban expansion of Yongin region showed a spreading trend mainly along the national road and expressways. But in Anseong region the expansion showed 'urban sprawl phenomenon' with irregular shape like starfish. Temporally, the urban expansion showed disparity - the growth rates of urbanized area rose from the period 1990-1996 to 1996-2000 in both study areas. The increased built-up areas were converted mainly from paddy, dry vegetation, and forest.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.8 no.2
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• pp.73-82
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• 1999

This study analyzed the relationship between NDVI(Normalized Difference Vegetation Index) and urban heat island in three cities: Daegu, Kyungju, and Pohang for understanding the degree of nature conservation concentrating in the transition zone of them. Daegu city is the third city in Korea which has a dense population. Kyungju is a traditional city which has good nature. Pohang is an industrial city which has those of characters of Daegu and Kyungju. Landsat 1M data in May 17, 1997 were used for the analysis of heat island. There were about four theoretical models to estimate the surface temperature from TM data: Two-point linear model, Linear regression model, Quadratic regression model, and Cubic regression model. In this study, Linear regression model had been utilized to analyze the urban heat island. On the resultant images, the transition zone of Daegu was urbanized more extremely than those of other two cities. It is thought that the analysis of relationship between NDVI and surface temperature, used in this study, is regarded as one of effective methodologies for urban-environmental detection from satellite imageries.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.6 no.2
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• pp.181-188
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• 1997

Vegetation is an important factor in EIA(Environmental Impact Assessment) and it is assessed according to DGN(Degree of Green Naturality) in EIS(Environmental Impact Statement) preparation. But DGN has room for improvement of assessing vegetation Status. This study introduced NDVI(Normalized Difference Vegetation Index) for improving status assessment method that subjects to DGN. For the application of NDVI, Landsat TM data of Chunchon on May 2, 1989 and June 1, 1994, and data of Ulsan on November 5, 1984, November 2, 1992 and May 9, 1994 were used. It compared NDVI with DGN according to season and location. The correlation coefficient value for the spring image (1994, 0.7, p=0.01) was proved to be higher than that of autumn (1984, 0.5, p=0.01).

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.10 no.1
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• pp.39-47
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• 2001

본 연구는 지리정보시스템 및 원격탐사기법을 응용하여 북한의 자연환경을 조사하기 위한 기초연구로서 수행되었으며, 과거 약 20년 동안의 평양 및 남포지역의 산림면적의 변화 및 경관구조 변화측면에서의 산림 파편화 양상을 조사하였다. 조사자료로는 Landsat MSS 및 TM 영상의 NDVI값을 이용하였으며, 보다 정확한 피복분류를 위하여 변형된 Cluster-Busting 알고리즘을 활용하여 산림과 비산림지역으로 단순화시켜 분석하였다. 경관구조의 변화를 살피기 위해서 조각밀도, 형태 및 핵심내부지역의 면적 등의 경관지수(Landscape Indices)를 활용하였다. 분석과정을 거쳐서 도출된 결론은 다음과 같다. 첫째, Cluster-busting 방법을 활용한 토지피복 분류결과 87.3%의 총 분류 정확도를 얻었으며, Binary Map을 이용한 변화감지(Change Detection)기법 또한 그 결과가 정확한 것으로 판단되었다. 둘째, '79년에서 '98년에 이르는 기간동안, 평양의 경우 '79년 산림면적의 15%, 그리고 남포지역의 경우 14%가 감소하였다. 셋째, 경관지수를 이용하여 북한 산림의 파편화 변화를 조사한 결과 산림조각의 개수는 늘어나고 조각의 평균면적 및 핵심내부면적은 감소하였으며 조각크기의 다양성 또한 낮아졌다. 산림조각 형태지수 또한 매우 증가하였는데 이러한 결과들은 평양 및 남포지역의 산림조각이 파편화되고 그 형태 또한 불규칙적이며 복잡하게 변화하였음을 보여주고 있다.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.156-161
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• 2007

도시화에 따른 도시문제발생이라는 결과로 미루어 볼 때, 지속적인 도시 성장을 위한 도시 성장 관리는 필수적이며, 이것을 위해서 도시지역을 추출하는 것은 도시의 성장 추이를 파악할 수 있게 한다는 점에서 매우 의미 있는 일이다. 본 연구에서는 도시 성장 모니터링에 있어서 정규식생지수(NDVI)와 정규시가지화지수(NDBI)를 결합한 방법의 활용성을 규명하는데 목적을 두었다. 이를 위해 토지피복분류에 일반적으로 사용되는 감독 분류기법과 도시지역추출에 이용되는 NDVI와 NDBI를 결합한 방법(식생지수결합법)으로 1988년과 2000년 두 시기의 Landsat TM 영상을 이용하여 도시지역을 추출하고 일치도를 분석하였다. 분석 결과, 1988년 식생지수결합법과 감독분류기법으로 추출한 도시지역의 일치도는 98%, 식생지수결합법 비도시지역으로 추출된 지역이 감독분류기법으로는 도시지역으로 추출될 확률은 37.35%로 나타났고, 같은 경우 2000년은 각각 99.3%와 7.7%로 나타났다. 이를 통해 식생지수결합법을 사용한 도시지역 추출 결과와 감독분류기법을 사용한 도시지역 추출 결과의 일치도가 비교적 높게 나타남을 알 수 있었다. 또, 각 기법을 통한 도시지역 추출 결과와 실제 도시 검사점과의 일치도의 분석을 통해서도 도시지역 추출 결과의 일치도가 비교적 높게 나타났다. 따라서 분류를 통한 도시지역 추출 방법에 비해 식생지수결합법을 이용한 도시지역 추출이 절차상 수월한 점을 감안하면 도시지역 추출에 있어서 식생지수결합법의 효율성을 입증할 수 있었다.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.117-123
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• 2007

최근 도시화 산업화가 진행됨에 따라 급격한 토지이용 변화가 발생되어 이로 인한 수질악화 등의 문제가 대두되면서 효율적인 수자원 관리를 위한 대책이 필요한 실정이다. 특히, 비점오염물질로 인한 수질악화는 수문현상 및 토지이용변화와 밀접한 관련이 있어 그 발생량을 추정하기에 매우 어려움이 많았다. 근래 수문 수질관리를 하기 위한 방법으로 GIS기반의 수질모형을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 SWAT(Soil and Water Assesment Tool)모형은 다양한 토지이용변화로 인한 장기유출과 수질모의가 가능한 모형으로서 적극 활용되고 있다. 본 연구에서는 경안천 유역을 대상으로 ArcView기반의 AVSWAT2000모형을 이용하여 미래 토지이용변화가 수문-수질에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. Landsat TM, $ETM^+$ 위성영상으로부터 시계열 토지이용도를 작성하고, CA-Markov기법을 이용하여 2030, 2060, 2090년도의 미래 토지이용변화를 예측하였다. 모형의 입력 자료인 수문 기상자료와 지형자료(DEM, 토양도, 하천도 등), 수질자료(TN, TP, SS)를 구축하여 미래 토지이용변화에 따른 유출량과 비점오염 부하량의 변화를 예측하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1125-1130
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• 2009

우리나라 연간 총수자원 1240억$m^3$ 가운데 42%에 해당하는 517억$m^3$는 증발산을 통해서 하늘로 올라가고 나머지 58%인 723억$m^3$는 하천으로 흘러간다(국토해양부, 2008). 이와 같이 증발산량은 지구 표면에서 대기로의 수증기 이동 현상으로 강수와 더불어 대기의 물 순환 및 수분 이동의 파악에 매우 중요한 지표로 사용되고 있다. 현재 기상청에서는 세계기상기구의 관측 기준에 따라 증발산량을 측정하고, 점추정 자료를 내삽법을 이용하여 유역면적 전체에 적용시키고 있다. 그러나 자연상태에서 증발산에 영향을 주는 요인이 매우 다양하기 때문에 점추정 자료를 통해 유역면적 전체에 대한 증발산량을 추정하는 방법은 많은 오차를 가져올 수 있다(유진웅, 2003). 이를 극복하기 위한 방법으로 RS 기법에 의한 증발산량 추정 방법과 함께 위성으로부터 획득할 수 있는 지표 및 대기 정보를 이용하여 광범위한 지역 내에서 공간적으로 불균일한 수분 분포를 추정하기 위하여 많은 알고리즘이 제안되었다. 본 연구에서는 위성영상을 이용하여 증발산량을 추정하는 모형가운데 SEBAL(Surface Energy Balance Algorithm for Land) Model을 상용소프트웨어에서 구현하고 충청북도에 위치한 미호천 유역에 대해 모형을 적용하여 증발산량을 추정하였다. 위성자료로는 2006년 9월 22일의 Landsat 5 TM 영상을 사용하였으며, DEM은 USGS DEM, 기상자료로는 청주시 기상연보를 활용하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1047-1051
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• 2009

최근 기상이변으로 인한 돌발홍수의 빈번한 발생으로 인해 신속하고 정량적인 강우예측의 필요성이 대두되고 있으며 강우의 변화를 실시간으로 관측 및 예측할 수 있는 강우레이더의 활용성이 증가하고 있다. 이와 함께 격자형태로 제공되는 강우레이더를 효과적으로 활용하기 위해 분포형 수문모형의 개발 및 활용 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 임진강 유역을 대상으로 레이더 강우자료와 1차원 분포형 수문모형인 GRM을 이용하여 2006년 7월 12일 강우사상에 대한 유출 모의를 수행하였다. 임진강 유역은 유역면적의 2/3가 북한지역으로 분포형 모형의 입력자료로 이용되는 수치공간자료의 구축이 용이하지 않으며 기 구축된 북한지역의 공간자료는 정확성 및 현시성 문제를 포함하고 있다. 본 연구에서는 임진강 전 유역을 대상으로 현시성 있는 공간자료를 수집/제작하고자 하였으며 SRTM DEM과 Landsat TM등의 위성영상 자료를 활용하여 분포형 모형의 매개변수를 구축하였다. 연구에 활용된 분포형 수문모형인 GRM은 GIS/RS를 기반으로 제작되는 7개의 격자형 공간자료와 레이더 강우자료를 입력자료로 이용하는 물리적 기반의 1차원 분포형 강우-유출 모형으로 GIS기반의 수자원분석시스템인 HyGIS의 확장모듈로 구동된다. 본 연구에서는 임진강 최하류 지점인 적성 수위표 관측소를 기준으로 매개변수를 보정하고 이를 전곡, 영중 지점에 적용하여 GRM 모형의 활용성을 평가하였으며 하도 최소경사, 최소하폭, 초기포화도 등 최소한의 매개변수 보정으로 실측값을 잘 재현하는 것으로 나타났다.