• 대한토목학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.113-124
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• 1989

인공위성 데이타 정보의 용용분야는 여러가지가 있으나, 본 연구에서는 LANDSAT MSS데이타와 TM데이타를 처리 분석하여 서울시 토지이용정보를 경년변화에 따라 추출하고자 하였다. 사용 데이터는 MSS(72, 79, 81, 83년), TM(85년)이며 입수된 데이타를 전처리를 통해 기하보정, 디지타이징(행정구역에 따라) 등을 하고, 유효 band 선정 및 filtering을 통하여 정확도를 높인 후 MLC(Maximum Likelihood Classifier)로 토지이용분류를 실시하였다. 토지이용분류시 training field 선정 자료로는 현지조사자료, 지형도, 항공사진을 참조하였고, 분류결과의 정확도는 각각 그 당시의 통계자료를 토대로 하여 비교해 보았다. 분석결과, 서울시의 도시지역은 72년 (25.3 %), 81년 (43.0 %), 85년 (51.9 %)로 증가되었고, 이에 대해 삼림은 72년(39.0 %)에서 85년(28.4 %)로 점차 감소되고 있었다. 이상과 같이 토지이용 경년변화를 추출함으로써 도시의 토지 이용상황 monitoring에는 반복 주기를 가지는 인공위성 데이터의 활용이 경제적이며 효과적임을 알 수 있었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.185-191
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• 2007

윈격탐사 영상은 파장대에 따라 나누어진 여러 개의 밴드로부터 수집된 다중분광 이미지 데이터이다. 위성영상 분류는 원격탐사 처리 과정에 있어서 가장 중요한 분석 기법으로써 영상을 구성하는 각각의 화소들 중 비슷한 분광 특성을 갖는 것끼리 집단화시켜주는 방법이다. 본 논문에서는 PFCM 알고리즘을 응용한 원격탐사 영상의 패턴분류 방법에 관하여 연구하였다. PFCM 알고리즘은 각 데이터와 특정 클러스터 중심과의 거리에 대한 소속정도를 고려한 FCM 클러스터링 알고리즘과 데이터와 해당 클러스터 중심과의 거리에 의존하여 패턴의 전형성(typicality)을 고려한 PCM 클러스터링 알고리즘을 결합한 방법이다. 본 연구에서는 분류 항목별 학습데이터를 선정한 후 이를 PFCM 알고리즘에 적용하여 감독분류를 수행하였다. Landsat TM과 IKONOS 원격탐사 위성영상을 이용하여 PFCM 알고리즘의 적용성을 검증하였다. PFCM 알고리즘을 이용한 감독분류는 PCM, FCM 분류방법보다 좋은 결과를 보여주었으며, 또한 전통적인 분류방법인 최대우도분류보다도 정확도가 더 높은 결과를 보여주었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.481-493
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• 2023

고밀도 도심지의 열섬현상이 도시 기온을 더 높이고 있으며 이로부터 대기오염 악화, 냉방 에너지 소비 증가 및 온실가스 배출 증대와 같은 부정적 영향들이 발생한다. 녹지의 추가 확보가 어려운 도시 환경에서 옥상녹화는 효율적인 온실가스 감축 전략이다. 본 연구에서는 열섬현상 현황 분석에서 더 나아가 고해상도 위성자료 및 공간정보를 활용하여 연구 지역 내 옥상녹화 가용면적 산정 후 옥상녹화가 가져오는 온도 분포 예측을 통한 열섬현상 완화도 및 이산화탄소 흡수량 평가를 수행하였다. 이를 위해 WorldView-2 위성자료를 활용하여 부산시 도시열섬 지역의 기존 토지피복을 분류하고 머신러닝 기법을 적용하여 옥상녹화 전 후 온도 분포 예측 모델을 개발하였다. 옥상녹화 면적 변화에 따른 열섬현상 완화도를 평가하기 위해 랜덤포레스트 기법을 통해 온도가 종속변수인 온도 분포 예측모델을 구축하였고, 이 과정에서 랜덤포레스트 모델의 훈련자료로 사용될 고해상도 지표 온도 도출을 위해 Google Earth Engine을 활용하여 Landsat-8과 Sentinel-2 위성자료를 융합하는 다중회귀모델을 적용하였다. 또한, 옥상녹화용 초본식생별 이산화탄소 흡수량을 기반으로 녹화 면적에 따른 이산화탄소 흡수량을 평가하였다. 연구 결과를 통해 개발된 위성자료 활용 도시 열섬현상 평가 및 랜덤포레스트 모델 기반 온도 분포 예측 기술은 도시열섬 취약 지역에 확대 적용이 가능할 것으로 기대된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권4호
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• pp.315-321
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• 2016

본 연구에서는 도시 토지이용과 열 환경의 관계를 파악하기 위하여, 인천시에서 토지이용이 다른 곳에서 기온을 측정하였고, 지난 40년간 토지이용과 기온의 변화를 파악하였으며, 위성영상 자료를 이용하여 토지이용과 온도의 관계에 대하여 연구하였다. 2014년 8월 19일부터 21일까지 산림지, 경작지 (논), 나지 (운동장), 시가화지 (아스팔트 도로)에서 온도를 측정한 결과에서 시가화지역이 가장 기온이 높았고 산림지가 가장 낮았다. 인천시에서 1975년부터 2014년까지 40년간 기온은 약 $1.4^{\circ}C$ ($0.035^{\circ}C$/년)이 상승하였다. 지난 40년간 인천시의 토지이용 유형에서 시가화건조지, 나지, 초지가 증가하였고 경작지, 습지, 산림지가 감소하였다. Landsat 위성영상을 이용하여 추출한 지표면 온도 (LST)와 정규식생지수 (NDVI), 정규시가지화지수 (NDBI) 간에 상관관계를 보였다. 지표면 온도는 NDVI가 높은 곳에서 지면온도가 낮았고, NDBI가 높은 곳에서 지면 온도가 높았다. 따라서 도시의 열섬효과를 완화하고 열 환경을 개선하기 위해서는 녹지, 습지, 농경지의 토지이용을 보전하고 복원하는 것이 중요하다고 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권3호
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• pp.100-119
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• 2020

최근 온도상승으로 인한 폭염 증가와 대기 풍속의 약화가 상호작용하면서 열환경과 미세먼지(PM₁₀)가 문제가 되고 있다. 도시지역 내에서 다른 지역들보다 온도와 대기오염 농도가 높은 도시열섬과 도시오염섬 현상이 나타나고 있음이 알려져 있으나, 공간데이터로 구축 가능한 미세 자료의 부족 등으로 이를 함께 살펴본 연구는 많지 않았다. 최근 위성영상과 민간통신업체의 인프라에서 측정한 빅데이터들이 생산되면서 온도와 대기오염에 대한 세밀한 공간분포 분석이 가능하게 되었다. 이에 본 연구는 부산광역시를 대상으로 도시열섬과 도시오염섬의 공간적 분포패턴을 살펴보고 두 현상의 분포 특성을 비교 분석하고자 하였다. 연구에는 Landsat 8 위성영상의 지표면온도와 민간자동관측시스템에서 도출된 대기온도, 미세먼지농도 데이터를 30m*30m 단위로 격자화하여 공간분석을 수행하였다. 분석 결과, 도시열섬과 도시오염섬이 동시에 발생하는 대표적인 지역들로 취약 주거지역과 공업지역들이 다수 포함되어 있었다. 부산시의 대표적 주거 취약지역으로 알려진 서동, 반송동 등의 주요 정책이주지가 포함되었는데 해당 지역은 소규모 필지에 건축물의 밀도가 상당히 높은 지역으로 통풍, 환기 등에 문제가 많은 주거지역이다. 이러한 지역의 주민 중 상당수는 폭염과 대기오염에 대한 대응 능력이 낮아 관련 정책 수립 시 우선적으로 이 지역들이 고려될 필요가 있다. 도시열섬과 도시오염섬의 동시발생지역에 포함된 공업지역들은 콘크리트나아스콘 기반의 불투수면의 비중이 높고, 식생이 부족할 뿐 아니라 교통량도 많은 것으로 나타났다. 도시열섬과 도시오염섬 분석에 대한 신뢰성을 살펴보기 위해 핫스팟분석을 진행한 결과, 99.96% 이상의 지역이 99% 신뢰수준의 핫스팟지역에 해당함을 확인할 수 있었다.

• 한국조경학회지
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• 제46권2호
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• pp.52-61
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• 2018

도시는 콘크리트, 아스팔트 등 인공적인 피복과 고층 건물의 증가로 인해 열섬현상이 발생되고 있다. 이와 관련하여 인공위성 열적외 영상을 활용한 도시의 열환경 분석에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 복잡한 토지피복을 가진 도시의 열환경 특성을 분석하기에는 위성영상의 공간해상도는 한계를 가지고 있다. 무인항공기(UAV)는 높은 해상도의 영상을 취득할 수 있어 이러한 한계점을 보완하기에 적절하며, 최근 폭넓게 활용되고 있다. 이에 본 연구는 무인항공기 열적외 영상의 정확성 검증과 Landsat 8 열적외 영상과의 해상도 비교를 통한 도시 내 열환경 분석에서 활용가능성에 대해 검토하였다. 정확성 검증 결과, 온도 값의 상관성은 0.95로 높은 양의 상관관계를 보였고, 두 집단의 통계적 차이가 없었다. 해상도 비교를 위한 두 영상의 지표온도의 차이 분석 결과, 시가화 지역이 $4.63^{\circ}C$로 가장 높은 차이를 보였으며, 셀 단위가 작은 무인항공기영상이 다양한 지표온도를 반영하였다. 온도 그래프 비교 결과, 도시의 지표온도를 낮출 수 있는 습지, 가로녹지 등의 세부적인 공간의 지표온도 분석이 가능하였고, 가로수 그림자의 지표온도저감 효과 분석 결과, 약 $4{\sim}6^{\circ}C$ 가량 낮추는 것으로 나타났다. 무인항공기는 세부적인 공간의 분석이 가능하였고, 단시간에 일정 면적의 지표온도를 취득하기 용이하였다. 따라서 무인항공기는 피복을 고려한 공원의 조성이나 관리, 소규모 녹지의 효과 분석 등 도시 내 열환경 분석 전반에 걸쳐 높은 활용성을 가질 것이라 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제8권2호
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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.

• 한국농공학회논문집
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• 제47권7호
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• pp.3-9
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• 2005

A computer system for crop information was developed using Visual Basic and ArcGIS VBA. The system is operated on ArcGIS 8.3 with Microsoft Access MDB. Landsat +ETM, KOMPSAT-1 EOC, ASTER VNIR and IKONOS panchromatic (Pan) and multi-spectral (MIS) images were included in the system to extract agricultural land use items identifiable at various spatial resolutions of images. Agriculture related data inventories using crop cover information such as texture and average pixel value of each band based on crop cultivation calendar were designed and implemented. Three IKONOS images were loaded in the system to show crop cover characteristics such as rice, pear, grape, red pepper, garlic, and surface water cover of reservoir with field surveys. GIS layers such as DEM (Digital Elevation Model), stream, road, soil, land use and administration boundary were prepared to understand the related characteristics and identify the location easily.

• 대기
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• 제21권4호
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• pp.405-414
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• 2011

In this study, the influence of a change in land use on the local weather fields is investigated around the Lake Shihwa area using synthetic land cover data and a high-resolution mesoscale model - the Weather Research and Forecasting (WRF). The default land cover data generally used in the WRF is based on the land use category of the United States Geological Survey (USGS), which erroneously presents most land areas of the Korean Peninsula as savannas. To revise such a fault, a multi-temporal land cover data, provided by the Ministry of Environment of Korea, was employed to generate a land cover map of 2005 subject to the land use in Korea at that time. A new land cover map of 1989, before the construction of the Lake Shihwa, was made based on the 2005 map and the Landsat 4-5 TM satellite images of two years. Over the areas where the land use had been changed (e.g., from sea to wetlands, towns, etc.) due to the Lake Shihwa development project, the skin temperature decreased by up to $8^{\circ}C$ in the winter case while increased by as much as $14^{\circ}C$ in the summer case. Changes in the water vapor mixing ratio were mostly affected by advection and topography in both seasons, with considerable increase in the summer case due to continuous sea breeze. Local decrease in water vapor occurred over high land use change areas and/or over downstream of such areas where alteration in wind fields were induced by changes in skin temperature and surface roughness at the areas of land use changes. The albedo increased by about 0.1% in the regions where sea was converted into wetland. In the regions where urban areas were developed, such as Songdo New Town and Incheon International Airport, the albedo increased by up to 0.16%.

• 국토계획
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• 제54권2호
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• pp.93-108
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• 2019

This study examines the relationship between three-dimensional urban built environment and urban surface temperature using LANDSAT 8 satellite image data in Seoul city. The image was divided into 600m×600m grid units as an unit of analysis. Due to the high level of spatial dependency in surface temperature, this study uses spatial statistics to take into account spatial auto-correlation. The spatial error model shows the best goodness of fit. The analysis results show that the three-dimensional built environment and transport environment as well as natural environment have statistically significant associations with surface temperature. First, natural environment variables such as green space, streams and river, and average elevation show statistically significant negative association with surface temperature. Second, the building area shows a positive association with surface temperature. In addition, while sky view factor (SVF) has a positive association with surface temperature, surface roughness (SR) shows a negative association with it. Third, transportation related variables such as road density, railway density, and traffic volume show positive associations with surface temperature. Moreover, this study finds that SVF and SR have different effects on surface temperature in regard to the levels of total floor areas in built environment. The results indicate that interactions between floor area ratio (FAR) and three-dimensional built environmental variables such as SVF and SR should be considered to reduce urban surface temperature.