• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_3호
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• pp.1009-1029
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• 2023

도시 수목은 탄소를 저장하고 불투수면적을 감소시키는 도시 생태계의 중요 요소이며, 탄소 저장량 및 순환량 산정 시 주요 정보로 활용될 수 있다. 많은 선행 연구에서 항공 라이다 자료 및 인공지능 기법을 활용하여 고해상도 수목 정보를 산출하고 있으나, 항공 라이다 영상은 제공하는 플랫폼이 제한되어 있으며 비용적인 면에서도 한계가 다수 존재한다. 따라서 본 연구에서는 수원시를 대상으로 자료 취득이 용이한 고해상도 위성 영상인 Sentinel-2를 활용하여 기계학습 기반의 도시 내 수목 피복률(fractional tree canopy cover, FTC)을 추정하고자 하였다. Sentinel-2 시계열 영상으로부터 중앙값 합성을 수행하여 수원시 전역에 대한 단일 영상을 제작하여 활용하였다. 도시 내 토지 피복의 이질성을 반영하기 위하여, 30 m 격자내 10 m 해상도의 광학 지수의 평균 및 표준편차 값과 환경부 세분류 토지 피복 지도 기반 항목별 피복률을 계산하여 기계학습 모델의 입력 변수로 활용하였다. 총 4가지의 입력 변수 조합을 설정하여, 입력 변수 구성에 따른 FTC 추정 정확도를 비교 및 평가하였다. 광학 영상의 평균 정보만을 활용(Scheme 1)했을 때 보다 도시 내 이질적인 특성을 반영할 수 있는 표준 편차 및 피복률 정보를 모두 함께 고려(Scheme 4, S4)했을 때 향상된 성능을 나타낼 수 있었다. 검증용 자료에 대해 S4의 Random Forest (RF) 모델이 0.8196의 R², 0.0749의 mean absolute error (MAE), 및 0.1022의 root mean squared error (RMSE)로 전체 기계학습 모델 중에서 성능이 가장 높게 나타났다. 변수 기여도 분석 결과 광학 지수의 표준 편차 정보는 도시 내 복잡한 토지 피복 지역에 대해 높은 기여도를 나타내었다. 훈련된 S4 구성의 RF 모델을 수원시 전역에 대해 확장 적용하였을 때, 참조 FTC 자료에 대해 0.8702의 R², 0.0873의 MAE, 및 0.1335의 RMSE의 우수한 성능을 나타냈다. 본 연구의 FTC 추정 기법은 향후 다른 지역에 대한 적용성이 우수할 것으로 판단되며, 도시 생태계 탄소순환 파악의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
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• 제74권1호
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• pp.37-46
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• 1986

금오산도립공원(金烏山道立公園) 야영지(野營場)에서 이용객(利用客)에 의한 토양(土壤) 및 식생(植生)에 대한 영향을 밝히기 위하여, 극심피해지(極甚被害地)며, 중간피해지(中間被害地), 무피해지(無被害地)에 조사구(調査區)을 설정하고 조사분석하였다. 토양내(土壤內)의 양료(養料) 중 전질소 유효인산 Ca이온 함량(含量)은 이용도(利用度)가 높을수록 크게 감소(滅少)하였다. 낙엽층(落葉層) 및 초본층(草本層)의 면적은 이용밀도(利用密도)가 높을수록 현저하게 감소(減少)되어 극심피해지(極甚被害地)는 나지(裸地)의 면적이 73 %에 달하였다. 토양경도(土壤硬度)는 무피해지(無被害地)가 $1.76kg/cm^2$인 반면 극심피해지(極甚被害地)는 $38.9kg/cm^2$로서 초본류(草本類)가 회복할 수 없는 수준(水準)이었다. 식생조사(植生調査)에서 방형구(方形區)내의 피도(被度) 밀도(密度)는 이용밀도(利用密도)가 높을수록 감소(減少)하였는데, 특히 하층(下層)에서 이러한 경향(傾向)이 뚜렷하였다. 인간간섭(人間干涉)에 의한 답압(踏壓)에 대하여 내성(耐性)이 높은 수종은 갈참나무, 산초나무, 칡, 세모래덩굴, 청미래덩굴이었으며, 내성(耐性)이 낮은 낮은 수종은 단풍나무, 국수나무, 개옻나무, 산딸기, 담쟁이덩굴이었다. 식생구조(植生構造) 분석(分析)결과 이용밀도(利用密도)가 높을수록 식생구조(植生構造)가 단순화(單純化)하여져 종다양성(種多樣性)이 감소(減少)되었다. 조사지간(調査地間) 유사도지수(類似度指數)에 의하면 극심피해지(極甚被害地)와 무피해지간(無被害地間)에는 25.38 %의 낮은 수준(水準)으로 종구성(種構成)이 매우 이질적(異質的)인 것으로 나타났다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제19권6호
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• pp.123-132
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• 2016

The study was to introduce the revegetation measures for the improvement of the landscape in October, 2012 on the slope; two and four years after the introduction, the slope was examined to see the status of the revegetation. The result is as follows. The result from examining the soil on the slope, the soil was Loamy sand; which infers that the soil is in a poor condition for improving the scenery. Examining the characteristics of the vegetation-base materials, the soil acidity was pH 6.4 to 6.7; and the soil hardness was 21 to 24mm (hardness quotient of soil), this can be considered a favourable condition, which has no effect on the growth and development of plants. When it comes to the discovery of the species in the area, Lotus corniculatus var., Silene armeria L., Papaver rhoeas, Trifolium pratense L. developed and grew in spring after two years. And in the summer, Lotus corniculatus var., Dianthus chinensis L., Cosmos bipinnatus, Coreopsis drummondii L., Trifolium pratense were founded. And there were Lotus corniculatus var., Dianthus chinensis L., Aster yomena, Coreopsis tinctoria, Trifolium pratense L. in the autumn. According to the examination conducting after four years, Lotus corniculatus var., Dianthus chinensis L., Silene armeria, Cosmos bipinnatus, Coreopsis drummondii L., Papaver rhoeas, Trifolium pratense L. were founded in the spring, and Lotus corniculatus var., Dianthus chinensis L., Cosmos bipinnatus, Coreopsis drummondii L., Trifolium pratense grew in the summer. Lotus corniculatus var., Dianthus chinensis L., Astragalus sinicus, Aster yomena, Coreopsis tinctoria, Trifolium pratense L. were discovered in the autumn. Among the exotic species founded in the area, were Festuca arundinacea, Lolium perenne, Festuca rubra. When it comes to the protection of vegetation and dominance, Lotus corniculatus var., Metaplexis japonica, Coreopsis drummondii L. are the dominant species among the spring plants; and Lotus corniculatus var., Trifolium repens L., Erigeron annuus (L.) Pers. were the dominant plants in the summer. In the autumn, Lotus corniculatus var., Coreopsis drummondii L., Poa pratensis appear to be the dominant plants. The colonies of Pinus densiflora and Castanea crenata var. were formed around the South Sejong IC. Part of the area is occupied by the colony of Alnus hirsuta Turcz. ex Rupr. In terms of shrub, there were Indigofera pseudo-tinctoria, Robinia pseudoacacia, and Rosa polyantha var. genuina NAKA. As ground cover plants, Sasa borealis, Rubus crataegifolius Bunge were founded.

• 한국지리정보학회지
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• 제16권2호
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• pp.88-100
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• 2013

도시녹지는 열섬현상을 감소시키고 여가나 휴식 공간으로 활용되는 등 도시민의 삶의 질을 향상시키는 중요한 역할을 하는 도시 기반시설이다. 그러나 양적인 개발효율에 치중한 관행으로 도시녹지의 체계적인 관리가 미흡했던 것이 사실이다. 녹지총량제와 같은 보존을 위한 제도적 틀은 갖추어 가고 있지만, 정확한 녹지량을 산정하는 기술적 측면은 상대적으로 보완할 여지가 크다. 최근 들어 원격탐사를 이용한 녹지나 도시 기반시설의 정량적 탐지를 수행한 다양한 연구들이 수행 되었다. 그러나 기존 연구들이 활용한 자료의 공간 해상도를 고려하였을 때 도시 내에 무수히 존재하는 소규모 녹지공간의 탐지가 효과적으로 되었다고 보기 힘들다. 이러한 맥락에서 본 연구에서는 초분광 영상(CASI-1500)을 활용한 도시 내 소규모 녹지에 대한 정량적 탐지를 수행하였다. 이를 위해 식생지수를 산출하여 소규모 녹지공간의 탐지 여부를 검토한 뒤, ISODATA와 SAM 기법을 적용한 감독분류, 무감독분류를 통해서 각 방법들이 소규모 녹지공간 탐지에 적절한지 비교하였다. 미분류, 불투수성, 녹지로 의심되는 영역, 녹지의 4개의 피복으로 분류하여 SAM 기법에 사용된 참조스펙트럼의 차이를 비교하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제103권1호
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• pp.23-29
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• 2014

천이 모형과 같이 임분 교란 후 수관 닫힘 단계까지의 다양한 생태적 특성 변화에 관한 많은 연구가 있으나 우리나라는 다양한 연구가 수행되고 있지 않다. 본 연구는 강원도 남부 소나무림 개벌 후 임분 구조, 환경 및 하층식생 풍부성의 경시적 변화 추이를 발달 단계별(1yr, 3yr, 10yr 및 16yr)로 분석하였다. 임분구조 분석 결과, 벌채 후, 평균 줄기 밀도는 16yr에 $5,714{\pm}645$ stems/ha 까지 점차 증가하였고, 평균 기저면적 역시 10yr에 $5.5{\pm}0.7m^2/ha$, 그리고 이후 $16yr(10.0{\pm}1.6m^2/ha)$)까지 거의 두 배로 증가함을 알 수 있었다. 숲 바닥의 나무 잔해 및 토양 노출도는 16yr의 11% 및 3yr의 10.3%에서 각각 최고점을 나타낸 후 감소하는 경향이었다. 하층식생 피도는 16년 동안의 임분구조 발달에 따라 모든 생육형에서 모두 감소하는 경향이었으나, 광엽 초본의 종풍부도는 반대로 증가하는 경향을 나타내었다. 특히, 임분의 상층식생 발달은 하층 식생 속성을 억누르기 보다는 필터 역할과 같이 선택적 영향을 미치는 것으로 생각되었다. 본 연구와 더불어 보다 세밀한 생태 속성 변화를 관찰하기 위해서는 임분의 초기 발달 패턴과 과정에 대한 연속 모니터링이 중요하다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_3호
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• pp.2027-2034
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• 2021

다중 시기 KOMPSAT-3/3A 고해상도 위성영상을 이용하여 후쿠시마 제1 원자력 발전소 주변 지역에 대한 식생지수를 산출하고 식생 변화의 양상을 분석하였다. 식생지수 산출 시에는 KOMPSAT-3/3A 위성영상의 지표반사도를 사용하였다. 4개 연도의 위성영상을 사용하였으며 이 영상이 중첩되는 지역을 연구의 대상이 되는 관심영역으로 정하였다. 자료 분석 방법으로 주로 식생이 분포하는 지역을 지나가는 측선을 설정하여 연도별 변화 양상을 살펴보았다. 또한, 2차원 공간상의 식생지수의 변화를 정량적으로 나타내기 위하여 관심영역 내에서 랜덤 포인트를 추출하여 상자그림으로 나타내었다. 연구의 주요 결과는 원전 인근 지역에서 2014년 식생지수는 관심영역 내에서 낮은 값으로 나타났지만 이후 2021년까지 지속해서 식생이 발달하고 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 측선이나 상자그림으로 나타낸 변화 모니터링 결과에서도 확인할 수 있었다. 현장 자료를 수집하기 어려운 후쿠시마 원전 지역과 같이 접근이 제한되는 재난 지역에서는 위성영상을 이용하여 높은 정확도를 갖는 토지 피복 분류 산출물을 얻기가 어렵기 때문에 고해상도 위성영상 정보부터 얻는 식생지수와 같이 기본적인 산출물을 이용하여 분석하는 방식이 적절하다. 한편 국제적으로 공동 활용이 가능한 위성정보 자원의 활용 체계 구축과 함께 우리나라에 영향을 줄 수 있는 주변국의 환경 변화를 주기적으로 모니터링하기 위하여 고해상도 위성영상을 이용한 활용 모델과 시스템을 구축할 필요가 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_3호
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• pp.1721-1730
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• 2023

전 세계적으로 지구온난화와 관련된 문제인식이 대두되면서, 도시지역에서의 탄소중립을 위해 탄소흡수원의 역할이 더욱 강조되고 있다. 정주지 탄소흡수원의 관리를 위해서는 탄소흡수원의 현황 파악이 필요하며, 이를 위해서는 많은 인력과 시간과 이에 따른 예산이 소요되게 된다. 본 연구에서는 서울시를 대상으로 기구축된 수목의 위치정보와 Sentinel-2 위성영상을 이용해 수목의 위치를 예측할 수 있는 지도를 제작했다. 이를 위해 수목 유무 데이터셋을 구축한 뒤 위성영상으로부터 구축한 식생지수 16종 정보를 이용하여 분석에 활용할 정형데이터를 생성했다. 그리고 생성된 정형데이터에 Extreme Gradient Boosting (XGBoost) 모델을 적용하여 학습 후, 수목 예측 지도를 제작했다. 이후 Shapley Additive exPlanations (SHAP) 분석을 통해 모델 학습에서 독립변수와 종속변수 간의 관계를 조사하였다. 서울의 국소 부분에 대해 제작된 지도와 세분류 토지피복지도와의 비교분석을 수행했고, 본 연구에서 제작된 수목 예측 모델의 경우 대로변 주변의 탐지하기 어려운 가로수의 경우에도 수목의 위치로 예측이 된다는 것을 확인했다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제51권2호
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• pp.138-153
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• 2018

본 연구는 조선 후기에 제작된 <동궐도(東闕圖)>의 분석을 통해 창덕궁 돈화문 지역의 식생 경관을 입체적으로 규명하고자 하였으며 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, <동궐도>에 묘사된 수목은 17세기에 중국으로부터 유입된 수목 표현 입문서인 "개자원화전(芥子園畵傳)"을 토대로 유형의 구분이 가능하였다. 분류 결과에 따라 <동궐도>의 돈화문 지역에 표현된 수목은 10종 50주로 확인되었다. 둘째, <동궐도>의 입면 제작 축척을 이용하여 그림에 묘사된 수목의 실제 크기를 산정할 수 있었다. 산출된 수목의 수고는 최소 4.37m에서 최대 22.37m로 다양하게 나타났다. <동궐도> 제작 이전부터 창덕궁에 생육하고 있는 것으로 확인된 노거수와의 비교를 통해 그림에 묘사된 수목들이 과도하지 않게 현실감 있는 크기로 제작된 것이 확인되었다. 셋째, <동궐도>의 러버쉬팅변환(Rubber Sheeting Transformation)을 통해 현재 수치지형도에 <동궐도>의 식재 평면도 제작이 가능하였다. 특히, 변환 지역의 세분화와 통제점 추가를 통해 제작된 평면도의 정밀도를 향상시킬 수 있었다. 작성된 <동궐도>의 식재 평면도를 통해서 수목의 위치와 밀도의 변화를 파악할 수 있었다. 마지막으로 <동궐도>에서 취득된 수목의 형상 정보와 식재 평면도를 이용하여 3차원 식생 모델의 제작이 가능하였다. 3차원 모델은 실제 사람의 눈높이에서 조망축, 스카이라인, 주변으로의 개방과 차폐 정도 등 현황과의 입체적 경관 비교를 가능하게 함으로써 당시의 조망 특성을 검토하는데 유용하였다. 본 연구는 기존에 논의되어 온 <동궐도>의 사실적 표현을 입증하고 이에 근거하여 기록화에 묘사된 동궐의 식생 경관의 원형을 규명하기 위한 가능성을 제시하였다는 점에서 의의가 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제52권1호
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• pp.58-71
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• 1981

충남(忠南) 전북지방(全北地方) 적송림(赤松林)의 천이과정(遷移過程)을 연구(研究)하기 위하여 솔잎혹파리의 피해지속기간(被害持續期間)에 따라 피해극기지(被害極基地) (5년전(年前)에 피해발생(被害発生))인 공주(公州)(A), 피해지속지(被害持續地)(10년전(年前)에 피해발생(被害発生))인 부여(扶餘)(B), 피해회복지(被害回復地)(20년전(年前)에 피해발생(被害発生))로서 고창지역(高敞地域)(C)을 조사지역(調査地域)으로 설정(設定)하고, 각(各) 조사지역별(調査地域別)로 환경요인(環境要因)과 식생상태(植生狀態)를 調査하여, 환경요인(環境要因)과 식생상태(植生狀態), 삼림군집(森林群集)의 비교(比較), 식물상(植物相)의 변화(変化) 등(等)을 분석(分析)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다 1. 임분(林分)이 솔잎혹파리피해(被害)로 부터 회복(回復)되어 감에 따라 식생구성(植生構成)에 변화(変化)가 오고 대상수종(代償樹種)으로 발달(発達)된 참나무류(類)의 상대우점치(相対優点値)가 감소(減小)되었다. 그러나 본(本) 조사지역내(調査地域內)에서는 상수리나무의 상대우점치(相対優点値)가 다른 참나무류(類) 보다 높았다. 2. 솔잎혹파리피해(被害)가 지속(持續)됨에 따라 삼림군집(森林群集)의 종구성상태(種構成狀態)가 점차 다양(多樣)하여진다. 그후 피해(被害)가 회복(回復)됨에 따라 임분(林分)의 종구성상태(種構成狀態)는 단순화(单純化)되는 것으로 나타났다. 3. 상대밀도(相対密度) 및 상대우점치(相対優点値)의 상대치(相対値)에 의(依)한 식생천이(植生遷移)를 종합분석(綜合分析)한 결과(結果) 솔잎혹파리피해(被害)의 극심(極甚)에서 우점종(優点種)을 이루던 참나무류(類)가 피해(被害)로부터 회복(回復)되어감에 따라 그 값이 감소(減少)되고, 싸리류(類), 진달래류(類) 등(等)이 하층식생(下層植生)을 형성(形成)하는 삼림군집(森林群集)으로 변화(変化)하여 갔다. 4. 식생(植生)에 미친 토심(土深), 토양함수량(土壤含水量), 유기물함량(有機物含量), 그리고 유기물층(有機物層)의 두께는 본(本) 조사대상지(調査対象地)의 범위내에 있어서는 거의 같은 것으로 사료(思料)되었고 연평균강수량(年平均降水量)과 온도(温度)도 유사(類似)하였다고 본다.

• 농업과학연구
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• 제39권1호
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• pp.87-95
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• 2012

Land surface temperature (LST) is an important factor in human health, thermal environment, heat balance, global change studies, and as control for climate change. The objective of this study was to assess the influence of Urban Heat Island (UHI) Effects on the LST and NDVI in Cheongju, Korea. The aim was to evaluate the effect of urban thermal environment for LST comparison of satellite-derived and in situ measured temperature. In this study, LANDSAT TM and KOMPSAT scene were used. The results indicated that the minimum LST is observed over dense forest as about $21{\sim}25^{\circ}C$ and maximum LST is observed over industrial area of about $28{\sim}32^{\circ}C$. The estimated LST showed that industrial area, bare soils and built-up areas exhibit higher surface temperatures, while forest, water bodies, agricultural croplands, and dense vegetations have lower surface temperatures during the summer daytime. Result corroborates the fact that LST over land use/land cover (LULC) types are greatly influenced by the amount of vegetation and water bodies present. The LST of industrial area and urban center is higher than that of suburban area, so it is clearly proved that there are obvious UHIE in Cheongju.