• 대한원격탐사학회지
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• 제21권3호
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• pp.189-211
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• 2005

This paper makes an effort to compare the recently evolved soft classification method based on Linear Spectral Mixture Modeling (LSMM) with the traditional hard classification methods based on Iterative Self-Organizing Data Analysis (ISODATA) and Maximum Likelihood Classification (MLC) algorithms in order to achieve appropriate results for mapping, monitoring and preserving valuable coastal wetland ecosystems of southern India using Indian Remote Sensing Satellite (IRS) 1C/1D LISS-III and Landsat-5 Thematic Mapper image data. ISODATA and MLC methods were attempted on these satellite image data to produce maps of 5, 10, 15 and 20 wetland classes for each of three contrast coastal wetland sites, Pitchavaram, Vedaranniyam and Rameswaram. The accuracy of the derived classes was assessed with the simplest descriptive statistic technique called overall accuracy and a discrete multivariate technique called KAPPA accuracy. ISODATA classification resulted in maps with poor accuracy compared to MLC classification that produced maps with improved accuracy. However, there was a systematic decrease in overall accuracy and KAPPA accuracy, when more number of classes was derived from IRS-1C/1D and Landsat-5 TM imagery by ISODATA and MLC. There were two principal factors for the decreased classification accuracy, namely spectral overlapping/confusion and inadequate spatial resolution of the sensors. Compared to the former, the limited instantaneous field of view (IFOV) of these sensors caused occurrence of number of mixture pixels (mixels) in the image and its effect on the classification process was a major problem to deriving accurate wetland cover types, in spite of the increasing spatial resolution of new generation Earth Observation Sensors (EOS). In order to improve the classification accuracy, a soft classification method based on Linear Spectral Mixture Modeling (LSMM) was described to calculate the spectral mixture and classify IRS-1C/1D LISS-III and Landsat-5 TM Imagery. This method considered number of reflectance end-members that form the scene spectra, followed by the determination of their nature and finally the decomposition of the spectra into their endmembers. To evaluate the LSMM areal estimates, resulted fractional end-members were compared with normalized difference vegetation index (NDVI), ground truth data, as well as those estimates derived from the traditional hard classifier (MLC). The findings revealed that NDVI values and vegetation fractions were positively correlated ($r^2$= 0.96, 0.95 and 0.92 for Rameswaram, Vedaranniyam and Pitchavaram respectively) and NDVI and soil fraction values were negatively correlated ($r^2$ =0.53, 0.39 and 0.13), indicating the reliability of the sub-pixel classification. Comparing with ground truth data, the precision of LSMM for deriving moisture fraction was 92% and 96% for soil fraction. The LSMM in general would seem well suited to locating small wetland habitats which occurred as sub-pixel inclusions, and to representing continuous gradations between different habitat types.

• 한국습지학회지
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• 제24권4호
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• pp.354-366
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• 2022

하천 습지에서 생육하는 식물 군락의 분포와 생물과 비생물적 환경요인과의 관계를 분석하기 위해서 보성강내 하천 습지에서 식물 군락과 환경요인을 조사하였다. 연구장소인 보성강 하천 습지는 화평습지, 반구정습지, 석곡습지로 구성되어 있다. 2022년 6월부터 9월까지 상관식생적 관점에서 식물군락 조사를 수행하였고 출현종의 피도는 Braun-Blanquet scale을 따랐다. 식물 군락 조사를 위한 방형구내에서 식물종과 각 종의 피도를 기록하였고 생물 요인으로 방형구 울폐도, 총 출현 종수, 외래종 수를 측정하였다. 비생물 요인으로는 고도, 방위, 경사도, 토성, litter 층 깊이, 우점종 흉고직경, 지형을 기록하였다. 총 50개의 방형구에서 버드나무와 달뿌리풀 군락이 가장 많이 발견되었고 Shannon 종다양도 지수가 가장 큰 군락은 달뿌리풀-물피 군락이었다. DCCA에 의한 서열법 분석 결과, 하천제방, 제방사면, 상부고수부지권, 하부고수부지권, 고수변부, 수변부, 저수변부, 사주, 하중도, 개방수역 등 지형 요인에 의하여 가장 유의하게 군락이 분리되었다. 하천 습지에서 보전되어야 하는 희귀식물로서 자라풀과 낙지다리는 저수변부에서 발견되어 털물참새피 같은 생태계교란식물의 지형적 분포와 일치하여 저수변부의 하천 관리가 필요함이 밝혀졌다.

• 한국환경생태학회지
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• 제35권4호
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• pp.387-397
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• 2021

본 연구는 수변구역 매수토지의 복원에 영향을 미치는 요인을 파악하고 그 중요도를 정량적으로 산정하여 매수토지의 실질적 회복력을 분석하기 위한 평가지표 개발에 필요한 기초자료를 제시하고자 한다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 국내·외 관련연구에 대한 문헌고찰을 통해 34개의 회복탄력성 예비항목을 추출하였으며, 관련 전문가 델파이 조사를 통하여 생태적 대응력 7개, 물리적 대응력 6개, 관리적 대응력 4개 인자를 도출하였다. 둘째, 확정된 주요인자에 대한 신뢰도 분석, 계층적 의사결정법(AHP) 분석을 실시한 결과, 매수토지에 복원된 식생의 구조적 안정성, 야생동물 종다양도, 야생동물 구조적 안정성, 토지매수 후 복원시 습지의 규모, 출현 식물 종수, 매수토지와 인접한 주변 토지피복 현황이 중요인자로 도출되었다. 본 연구결과는 수변구역의 토지매수, 복원, 관리단계별 회복탄력성 강화인자를 고려한 생태적 복원과 관리계획에 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권4호
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• pp.515-540
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• 2022

경북 안동에는 초염기성 사문암 지역 약 3 km²가 잔존한다. 2013년부터 2018년까지 총12차례의 현장 조사를 통해 지역 식물상과 그 구조에 대한 생태학적 연구가 이루어졌다. 선행 연구의 식물상 목록을 포함하여 총527분류군의 예비적 식물상을 기록하였고, 이로부터 사문암 입지에 대응하는 현존식물상(real flora)으로서 총 331분류군을 규명하였다. 식생피복도 분석으로부터 소나무 듬성숲(sparse forest)과 초원식생의 모자이크 상관이 본 연구 지역의 특징적 경관이었다. 연구 대상의 사문암 지역은 민족식물학적 식물종 및 초원식생 분자의 주요 거처로서 비사문암지역과의 분명한 차별성이 인정되었다. 서식처의 원형은 외지(non-site) 토양의 유입과 이질적인(exotic) 식물종의 도입으로 인하여 심한 질적 쇠퇴가 진행되고 있었다. 결론적으로 국가 차원의 보호지역 지정과 생태학적 장기추적연구의 필요성이 대두되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제37권5호
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• pp.337-346
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• 2023

도로 건설로 인한 서식지 파편화에 대한 저감방안으로 육교형 생태통로가 건설되고 있기는 하지만 효과성에 대해서는 아직도 논쟁이 있다. 생태통로의 효과성 평가를 위해 족적트랩, 카메라트랩과 같은 모니터링 방법이 실시되고는 있으나 얼마나 많은 개체가 이용하는지 정량적으로 평가하기에는 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 생태통로와 인근 지역을 서식지로 이용할 가능성이 큰 소형포유류인 등줄쥐를 대상으로 포획-재포획 방법으로 개체 위치 파악을 통해 생태통로 이용 정도를 도출하고, 트랩 주변 환경 특성을 이용하여 등줄쥐의 생태통로 이용에 미치는 요인을 확인하였다. 등줄쥐의 생태통로 이용도는 격자단위의 포획지점을 연결하여 이동 거리와 경로를 확인하였고, 생태통로 이용에 미치는 환경 특성은 트랩당 포획 횟수를 종속변수로 한 일반화 선형 모형(Generalized linear model)을 이용하였다. 연구결과, 등줄쥐의 이동 거리는 선행연구와 유사하게 나타났으며, 생태통로를 횡단하는 개체가 나타나지 않음에 따라 등줄쥐는 생태통로를 통로보다는 서식지로 이용함을 확인하였다. 등줄쥐가 생태통로를 이용하는 데 영향을 미친 환경 특성은 층위별 식생피복량(1~2m, 2~8m, 8m 이상), 교목식생, 트랩 주변 최대 수목 흉고직경, 경사도가 유의하게 나타났다. 이에 따라 생태통로 조성 시 더 많은 교목과 관목을 식재하고, 높은 경사와 절토사면 생성을 방지하여 생태계 내 먹이원으로 이용될 수 있는 등줄쥐 이용도를 높인다면 생태통로의 효과성을 더 높일 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제4권3호
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• pp.84-95
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• 2001

This study was conducted to suggest the ecological restoration methods for the decomposed granite roadside cutslopes by Natural Topsoil Restoration Methods(NTRM). Four woody species, 3 shrub species, 4 native grasses, 8 wild flowers and 2 cool-season grasses were used. The experiment was conducted with the purpose of developing ecological restoration techniques by achieving following objectives for restoration by using native woody plants, shrubs, native plants and wild flowers; (1) prevention or reduction of wind and water erosion, (2) provision of food and cover for variety of animal species, (3) improvement of the visual or aesthetic quality of disturbed sites. The main results were summarized as follows. 1. Restoring naturalness to human-altered landscapes are important to protecting the worlds biodiversity. In this study, to restore or create an ecological community use as full a complement of native species as possible. Ecological restoration means returning a specific sites to its predisturbance condition. 2. Some species which are introduced first may inhibit the germination and growth of slower-growing species, or they may prevent the growth of other species whose propagules arrive later. In this study, cool season grasses was used small amount than native plants and woody species, because and Indigofera pseudo-tintoria grows well. Tall fescue and perennial ryegrass shows quick germination, but they could not inhibit the other species growing relatively slow. Pinus thunbergii used at Gonam near the ocean was suppressed by the other plants, so it can be concluded that using container seedlings is effective than seeding. 4. Ailanthus altissima, Albizzia julibrissin, Rhus chinensis Lespedeza cyrtobotrya, and Indigofera pseudo-tinctoria were germinated. In wild flowers, Coreopsis lanceolata, Dianthus sinensis, Coreopsis tinctoria, and Lotus corniculatus var. japonicus grew well and show enough plant height which will not suppressed by shrub and woody plants. After one year, native grasses such as Arundinella hirta, Miscanthus sinensis var. purpurascens and Imperata cylindrica var. koenigii cover the slopes well. 5. 25 herbaceous plants such as Trifolium repens, Arthraxon hispidus, Barbarea orthocerae, Potentilla fragarioides, Lepidium apetalum, Chenopodium album var. centrorubrum, Glycine soja, Rubus crataegifolius and 4 woody species such as Lespedeza maximowiczii, Robinia pseudoacacia, Symplocos Chinensis, Quercus acutissma were invaded. 6. Ecological restoration works by Natural Topsoil Restoration Methods for revegetation of the decomposed granite roadside cutslopes were successfully accomplished. It prevents surface water erosion and shows diverse vegetation structure. It will be successful to restore decomposed granite cutslopes.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.296-301
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• 2005

본 연구는 암비탈면 녹화시 음식물퇴비가 식생기반재료로 활용될 수 있는지에 대한 기초자료를 얻기 위해 실시되었다. 녹화용 식생으로 외래초종 Creeping red fescue(Festuca rubra), Perennial ryegrass(Lolium perenne) 2종을, 재래 초목본 쪽제비싸리(Amorpha fruticosa), 낭아초(Indigofera pseudo-tinctoria) 2종을 선정하여, 염분농도와 퇴비 사용량에 따른 종자별 발아특성 및 인공비탈면에서의 혼파실험을 통한 생육특성을 조사하였다. 염분농도에 따른 발아특성은 쪽제비싸리, 낭아초, Perennial ryegrass의 경우 $0.4\%$ 이상 NaCl 농도에서 발아율과 유아 및 유근길이가 급격히 감소하였으며, Creeping red fescue는 $0.2\%$ 이상 NaCl 농도에서 매우 급격한 생육저해가 일어났다. 퇴비 시용량에 따른 발아특성은 쪽제비싸리와 낭아초의 경우 모든 실험구에서 $45\%$ 내외의 발아를 보였으며, Perennial ryegrass는 퇴비시용량이 많을수록 초장의 성장이 증가하는 경향을 보였다. 피복률은 Mixture III가 $89.3\%$로 가장 높았으며, Mixture III > Mixture IV > Mixture II > Mixture I순이었다. Mixture I은 30일 후 $47.0\%$를 보였으나 45일 후에는 $64.1\%$로 높아졌다. 외래초종의 생육이 활발한 실험구 일수록 피복률이 높은 관계를 보였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제21권6호
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• pp.457-468
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• 2005

도시화에 따른 불투수 지표면의 증가는 도시환경에 부정적인 영향을 미치게 된다. 따라서 도시 내 불투수 지역의 시공간적 변화 사항을 탐색하고 정량화하는 작업은 도시환경을 연구함에 있어 무엇보다 중요한 일이라 할 수 있다 지난 시기 도시지역의 불투수 지표면을 탐색하는 방법으로는 전통적인 영상분류 기법이 많이 사용되었다. 그러나 기존의 전통적인 영상분류 기법은 영상을 구성하는 각 셀이 지표면에 존재하는 다양한 객체들의 분광특성이 혼합된 결과임에도 불구하고 단 하나의 클래스로만 구분하는 단점을 가진다. 또한 불투수 지표면의 비율을 산정하기 위해서는 영상분류 후 각 분류항목에 불투수율을 할당해야하는 2중의 노력이 필요하며, 각 클래스에 단일한 불투수율을 지정해야만 하는 단점을 갖는다. 본 논문에서는 기존의 영상 분류방법이 갖는 이러한 단점을 보완하고자 불투수 지표면의 비율을 산정하기 위해 분광혼합분석 (spectral mixture analysis) 기법을 이용하였다. 분광혼합분석 기법을 적용하기 위해 식생, 토양, low albedo, high albedo 등 4가지 요소를 엔드멤버로 선택하였으며, 불투수율은 low albedo와 high albedo의 합으로 산정하였다. 대상 연구지역은 지난 십여년 동안 급격한 도시화가 진행된 탄천유역을 선정하였으며, 1988, 1994, 2001년의 Landsat 영상을 이용하여 신도시 건설에 따른 불투수 지표면의 변화율을 검토하였다. 분석결과 탄천유역의 불투수율은 88년 $15.6\%$, 94년 $20.1\%$, 2001년 $24\%$로 증가된 것으로 나타났다. 결론적으로 도시 불투수율을 분석 시 분광혼합분석 기법을 적용할 경우 추가적인 노력 없이 비교적 정확한 불투수율을 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제24권2호
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• pp.52-63
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• 2021

기존 연구에서는 연안습지를 탐지하기 위해 위성/항공 영상의 다중분광 밴드로부터 산출한 식생지수 또는 토지피복도를 활용하였으나, 단일 센서만을 활용할 경우 토지피복정보와 지형정보를 동시에 고려하는 것에 한계가 있어 높은 정확도의 연안습지 탐지 및 대규모 연안습지 관리 업무 수행에 많은 지장을 초래하였다. 본 연구에서는 우리나라 서해안 곰소만 지역을 촬영한 Sentinel-2 위성영상의 다중분광 밴드와 디지털 지형 모델인 SRTM(Shuttle Radar Topography Mission) DEM(Digital Elevation Model)을 사용하여 서해안 곰소만의 대규모 연안습지를 다음의 과정을 통해 탐지하였다. 우선 Sentinel-2 위성영상의 Green 및 근적외선 밴드를 활용하여 정규수분지수 영상을 제작하였다. 그리고 정규수분지수 영상에서 픽셀의 밝기값 0.2를 임계치로 설정하여 물과 육지를 구분하는 이진화 영상을 제작하였으며, SRTM DEM에서 픽셀의 밝기값 0을 임계치로 설정하여 해수면 아래와 해수면 위를 구분하는 이진화 영상을 제작하였다. 최종적으로는 두 장의 이진화 영상에 중첩 분석을 적용하여 이진화 영상 기반 연안습지 지도를 제작하였다. 본 연구에서 제안한 기술을 활용하여 제작한 이진화 영상 기반 연안습지 지도의 정확도는 94%로서 매우 높은 결과를 보여주었으며, 연안습지가 아닌 내륙습지, 산지습지 등은 탐지되지 않아서 연안습지 관리 업무에 매우 효과적으로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.599-608
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• 2023

수문학, 기상학 및 농업과 같은 응용 분야에서 위성 기반 토양 수분 정보에 대한 관심이 높아지면서 다양한 해상도에서 토양수분도를 제작하는 방법의 개발과 사례 연구는 위성 정보 활용의 주요 주제 중 하나로 대두되고 있다. 이 연구는 Google Earth Engine (GEE)에서 제공하는 Sentinel-과 Sentinel-2 공개 자료를 적용하여 토양수분도 제작 결과를 예시하였다. 토양수분도는 synthetic aperture radar (SAR) 영상과 광학 영상과 융합하여 산출하였다. SAR 영상은 GEE에서 제공하는 Sentinel-1 위성의 후반 산란 계수 analysis ready data (ARD)자료와 Sentinel-2에서 계산한 정규식생지수와 함께 Environmental Systems Research Institute (ESRI)의 토지 피복자료를 사용하였다. 호주 빅토리아 주에 위치한 연구지역을 대상으로 토양수분도를 제작하였으며, 기존 연구에서 발표된 현장 측정값과 비교 분석하였다. 현장 측정값을 기준으로 실험 결과의 정확도를 비교한 결과로 결괏값은 기준 값과 4-10%p 차이를 보이는 유의미한 범위의 일치도를 보이고, 위성 기반 토양수분도와는 0.5-2%p의 높은 일치도를 보이는 것으로 나타났다. 따라서 지역의 지표 특성에 따라 고해상도의 토양수분도가 필요한 지역은 GEE를 통하여 제공되는 공개 자료와 이 연구에서 적용한 알고리즘으로 토양수분도의 제작이 가능할 것으로 생각한다.