• 제목/요약/키워드: artificial wetlands

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인공위성 원격 탐사 정보가 자료 기반 모형의 미계측 유역 하천유출 예측성능에 미치는 영향 분석 (Analysis of the Impact of Satellite Remote Sensing Information on the Prediction Performance of Ungauged Basin Stream Flow Using Data-driven Models)

  • 서지유;정하은;원정은;최시중;김상단
    • 한국습지학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.147-159
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    • 2024
  • 부족한 하천유출 관측 데이터는 모델 보정 작업을 어렵게 만들어 모델의 성능 향상을 제한한다. 위성 기반 원격탐사 자료는 수문 관련 데이터의 확보에 적극적으로 활용될 수 있으므로 새로운 대안이 될 수 있다. 최근에는 여러 연구를 통하여 기존의 개념적/물리적 모델보다는 인공지능을 이용한 해법이 더 적절하다는 평가를 받고 있다. 본 연구에서는 다양한 순환 신경망들과 의사결정나무 기반 알고리즘들을 결합한 자료 기반 접근 방식을 제안하였다. 또한 인공지능 학습을 위하여 인공위성 원격탐사 정보의 활용성을 조사하였다. 본 연구에서 위성영상은 MODIS와 SMAP의 자료가 사용된다. 공적으로 공개된 25개 유역의 자료를 사용하여 제안된 접근 방식을 검증하였다. 전통적인 지역화 접근법에서 착안하여 모든 유역의 자료를 통합하여 하나의 자료 기반 모델을 학습하는 전략을 채택하였으며, Leave-one-out cross-validation 지역화 설정을 이용하여 하나의 모델이 다양한 유역의 하천유출을 예측함으로써 제안된 접근 방식의 잠재력을 평가하였다. GRU + Light GBM 모델이 대상 유역에 적합한 모델 조합으로 판명되었으며(25개 미계측 유역 일 하천유량 예측 모형효율계수 평균 0.7187) 하천유출이 매우 작은 시기를 제외하면 우수한 미계측 유역의 하천유출 예측 성능을 보여주었다. 인공위성 원격탐사 정보의 영향력은 최대 10% 정도로 파악되었으며, 위성 정보의 추가 적용이 풍수기 또는 평수기보다는 저수기 또는 갈수기의 하천유출 예측에 더 큰 영향을 미쳤다.

제주도에 서식하는 비단털쥐(Tscherskia triton) (설치목; 비단털쥐과)의 분포 현황 및 서식지 특성 (The Distribution and Habitat Characteristic of Tscherskia triton (Rodentia; Cricetidae) in Jeju Island, Korea)

  • 박준호;김강일;김만호;오홍식
    • 환경생물
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    • 제36권3호
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    • pp.412-423
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    • 2018
  • 연구는 2014년 5월부터 2016년 11월까지 제주도에 서식하는 비단털쥐 (Tscherskia triton)의 분포와 서식지 유형을 밝히기 위하여 이루어졌다. 조사결과, 4개 지점에서 9개체의 비단털쥐가 포획되었고, 4개 지점에서 서식이 확인되었다. 이들 지역의 서식지 유형은 대부분 자연형과 경작지 또는 휴경지형이었고, 일부 지역은 약간의 도심형이 공존하는 지역이었다. 자연형의 경우 대부분 숲과 관목림, 초지대로 이루어져 있었다. 고도별로는 저지대인 102 m에서 산간지대인 742 m까지 다양하게 분포하였으나 1,000 m 이상의 고산지대에서는 확인되지 않았고, 주변에는 대부분 하천, 건천 또는 습지가 있는 곳으로 나타났다. 비단털쥐의 서식이 확인된 지역은 주로 자연식생 및 식재림이 분포하고 있었으며, 다소 온전하거나 온전하지 못한 층위구조를 가진 대부분 상층 식생이 분포하는 지역 또는 장경초지나 관목림의 분포가 비교적 넓은 지역이었다. 서식이 확인된 지역은 대부분 도로와 산림소로가 위치하고 있어 비단털쥐는 인위적인 간섭이 발생하는 지역에도 서식하는 것으로 나타났다. 한라산 국립공원은 보존대상지역이라 개발에 의한 서식지 훼손은 거의 없으나 소형포유류의 선호도가 높은 초지대는 생태계 교란이 빈번하게 발생하고 있다. 따라서 비단털쥐의 안정적인 개체군 밀도를 유지하기 위해서는 중산간지역의 보전과 저지대 초지대 보호를 통한 다양한 서식지의 유형이 유지되어야 할 것이라 판단된다.

Population dynamics of the red-eared slider (Trachemys scripta elegans) with changes in the population dependent carrying capacity in Republic of Korea

  • Wi, Yunju;Oh, Gyujin;Kang, Hee-Jin;Sung, Ha-Cheol;Cheon, Seung-ju;Jin, Hong-Sung
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제46권1호
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    • pp.1-7
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    • 2022
  • Background: In this study, we proposed that the population dynamics of non-native red-eared sliders (Trachemys scripta elegans) depends on the species' habitat extension and survivorship. We used a logistic equation with time-dependent habitat carrying capacity. In detail, the present carrying capacity depends on the red-eared slider population of the previous year. Anthropogenic activities such as the abandonment of previously captive red-eared sliders or the release due to religion customs would supply new habitats to the species. Therefore we assumed that anthropogenic spread increases the habitat carrying capacity. Based on the urbanization increase rate of 3% in Korea from 1980 to 2000, we assumed an annual spread of 3% to simulate the population dynamics of the red-eared slider. In addition, the effect on the population of an increase of natural habitats due to migration was simulated. Results: The close relationship between the distributions of non-native red-eared sliders and of urbanized areas demonstrates that urbanization plays an important role in providing new habitats for released individuals. Depending on the survivorship, the population of the red-eared slider in Korea increased 1.826 to 3.577 times between 1980 and 2000. To control population growth, it is necessary to reduce carrying capacity by reducing habitat expansion through prohibition of release into the wild ecosystem and careful managements of the wetland or artificial ponds. Changes in the habitat carrying capacity showed that the population fluctuated every other year. However, after several years, it converged to a consistent value which depended on the survivorship. Further, our results showed that if red-eared sliders expand their habitat by natural migration, their population can increase to a greater number than when they have a 99% survivorship in a fixed habitat. Conclusions: Further introductions of red-eared sliders into wetlands or artificial ponds should be prohibited and managed to prevent future spread of the species. Moreover, it is important to reduce the species' survivorship by restoring disturbed ecosystems and maintaining healthy ecosystems.

보존지역의 합리적 관리를 위한 철새 서식 확률지도 구축 - 부산 Eco Delta City (EDC)를 중심으로 - (Probability Map of Migratory Bird Habitat for Rational Management of Conservation Areas - Focusing on Busan Eco Delta City (EDC) -)

  • 김근한;공석준;김희년;구경아
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.67-84
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    • 2023
  • In some areas of the Republic of Korea, the designation and management of conservation areas do not adequately reflect regional characteristics and often impose behavioral regulations without considering the local context. One prominent example is the Busan EDC area. As a result, conflicts may arise, including large-scale civil complaints, regarding the conservation and utilization of these areas. Therefore, for the efficient designation and management of protected areas, it is necessary to consider various ecosystem factors, changes in land use, and regional characteristics. In this study, we specifically focused on the Busan EDC area and applied machine learning techniques to analyze the habitat of regional species. Additionally, we employed Explainable Artificial Intelligence techniques to interpret the results of our analysis. To analyze the regional characteristics of the waterfront area in the Busan EDC district and the habitat of migratory birds, we used bird observations as dependent variables, distinguishing between presence and absence. The independent variables were constructed using land cover, elevation, slope, bridges, and river depth data. We utilized the XGBoost (eXtreme Gradient Boosting) model, known for its excellent performance in various fields, to predict the habitat probabilities of 11 bird species. Furthermore, we employed the SHapley Additive exPlanations technique, one of the representative methodologies of XAI, to analyze the relative importance and impact of the variables used in the model. The analysis results showed that in the EDC business district, as one moves closer to the river from the waterfront, the likelihood of bird habitat increases based on the overlapping habitat probabilities of the analyzed bird species. By synthesizing the major variables influencing the habitat of each species, key variables such as rivers, rice fields, fields, pastures, inland wetlands, tidal flats, orchards, cultivated lands, cliffs & rocks, elevation, lakes, and deciduous forests were identified as areas that can serve as habitats, shelters, resting places, and feeding grounds for birds. On the other hand, artificial structures such as bridges, railways, and other public facilities were found to have a negative impact on bird habitat. The development of a management plan for conservation areas based on the objective analysis presented in this study is expected to be extensively utilized in the future. It will provide diverse evidential materials for establishing effective conservation area management strategies.

논습지 가치평가를 위한 유기재배 논의 식생특성 분석 (The Analysis of Vegetation Characteristics of Organic Rice Paddy for Value Assessment of the Rice Paddy Wetland)

  • 박광래;공민재;김남춘;손진관
    • 한국습지학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.59-73
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    • 2012
  • 2010년 제10차 람사르 총회를 시작으로 논습지의 중요성이 대두되고 있다. 그러나 현재 논습지를 평가할 수 있는 연구체계가 부족하며, 유기농업이 식생특성에 미치는 영향에 대한 연구도 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 유기논의 식생특성을 알아봄과 동시에 논습지 가치를 평가를 위한 기초자료로 활용하고자 연구를 진행하였다. 연구 대상지는 유기논과 관행논 총 6곳을 선정하였다. 기존의 습지평가 체계인 수정 RAM의 평가 중 '식생다양성 및 야생동물서식처' 기능을 분석하였다. 분석결과에 영향을 미치는 인자는 단순한 토지이용의 결과만이 평가를 좌우하는 것으로 나타났다. 식생조사 결과 총 53과 146속 148종 26변종 1품종으로 총 176종류가 조사되었다. 유기논 지역과 관행논 지역의 생활형 출현비율 차이를 살펴보면 유기논이 일년생식물과 대형지상식물의 생활형 출현비율이 높은 것을 확인할 수 있다. 귀화식물의 분포 또한 관행논 지역보다 유기논의 귀화율 및 도시화지수가 낮음을 확인 할 수 있다. 연구대상지의 생육환경과 식생특성간의 Pearson 상관분석 결과 논습지 식생다양성의 경우 토지이용에는 크게 영향을 받지 않는 것으로 분석되었다. 하지만, 유기논이 관행논에 비해 식생이 다양함을 보여주며, 사초과의 종류와는 1%이내의 상관관계가 인정되어 추후 논습지 평가 시 사초과의 종류수를 활용할 수 있을 것으로 판단되었다. 습지평가는 식생특성 뿐만 아니라 토양환경, 수질환경, 주변의 자연경관, 인공경관 등 다양한 인자들이 영향을 미치는 것으로 판단된다. 따라서 추후 이에 대한 정밀한 조사와 연구대상지 확대를 통해 추가 연구가 필요 할 것으로 판단된다.

신두리 해안의 조하대와 모래 갯벌에 서식하는 대형저서동물의 분포 (Distribution of Benthic Macrofauna in subtidal area and on sand flat of Sindu-ri coast, Korea)

  • 구본주;신상호;우한준
    • 한국습지학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.69-88
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    • 2005
  • 신두리 해안의 조하대와 갯벌에서 2002년 7월 대형저서동물의 분포를 조사하였다. 조사 해역에서는 총 134종, 3,511개체, 388g의 저서동물이 채집되었다. 조하대 10개 정점에서는 109종, 1,298개체/$m^2$, $69.4g/m^2$의 저서동물이 출현하였으며, 이 가운데 갯지렁이류가 54종, 813개체/$m^2$의 분포를 보이며 출현 종수 (49.5%)와 서식밀도 (62.7%)에서 가장 우점하는 분류군이었다. 집괴분석 결과 신두리 해역에는 퇴적물 특성에 따라 네 개의 저서동물군집이 형성되어 있었다. 펄과 자갈이 혼재하는 양식장 주변 해역에는 Cirrophorus armatus와 Lumbrineris longifolia로 대표되는 군집, 암반기질로 된 해역에는 Aonides oxycephala 군집, 모래 함량이 높으며 최저조선에 인접한 곳에는 Scoloplos armiger와 Grandifoxus cuspis 군집, 그리고 역시 모래 함량이 높으며 외해쪽으로 인접한 해역에는 뚜렷하게 우점하는 종 없이 균등도지수가 높은 군집이 형성되어 있었다. 양식장 주변 해역의 저서동물 군집은 출현 종수, 서식밀도, 종다양도지수가 높았으나 오염지시종들이 우점하고 있었다. 모래 퇴적물 해역에는 S. armiger와 G. cuspis 등이 우점하는 일반적 모래 조하대 군집 특성을 보였다. 갯벌 두 조사선에 설정한 8개 정점에서는 50종, 2,443개체/$m^2$, $381.3g/m^2$의 저서동물이 출현하였으며, 연체동물이 출현 종수, 서식밀도, 생체량에서 각각 20종, 1,345개체/$m^2$, $350.4g/m^2$를 차지하며 가장 우점하는 분류군이었다. Umbonium thomasi, Veneridae sp., Mandibulophoxus mai, Armandia lanceolata, Eohaustorius spinigerus, Urothoe convexa 등이 신두리 갯벌의 우점종이었으며, 전체 개체수의 83% 이상을 이들 종이 차지하였다. 갯벌의 저서동물 분포는 노출시간 정도에 따라 구분되는 특성을 보였다. 즉, 상부에서 하부로, 노출시간이 감소하면서 Scopimera globosa, M. mai, E. spinigerus 군집이 뚜렷한 대상분포를 하였다. 양식장이 위치한 남서해역을 제외한 신두리 해안은 자연성을 가진 건강한 서식지였으며, 특히 천연기념물인 신두리 사구와 연결되는 갯벌과 주변 조하대 해역에는 인위적인 구조물이 거의 없으며 외부로부터의 오염원도 없어 향후 보전을 위한 가치가 충분히 있는 서식지로 판단되었다.

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우포늪에서 수생 및 습생 관속식물의 식물상, 현존식생도 및 1차 생산 (Flora, Actual Vegetation Map, and Primary Production of the Vascular Hydrophytes and Hygrophytes in the Upo Wetland)

  • 강민정;김철수;오경환
    • 한국습지학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.45-55
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    • 2007
  • 우포늪에서 2005년 5월부터 2006년 3월까지 수생 및 습생 관속식물을 대상으로 식물상과 생활형별 분포현황, 현존식생도 및 생활형별 분포 면적, 생활형별 연순생산성 및 1차생산을 조사하였다. 조사지역에 분포하는 수생 및 습생 관속식물은 우포 263종류, 목포 233종류, 사지포 244종류, 쪽지벌 182종류, 토평천 상류 190종류, 토평천 하류 178종류 등으로 85과 224속 287종 42변종 4품종 등 총 333 종류가 확인되었다. 관속식물을 생활형별로 구분하면 수생식물 38종류, 습생식물 108종류, 육상식물 187종류 등이고, 수생식물을 생활형별로 구분하면 정수식물 20종류 부엽식물 6종류 부수식물 5종류 침수식물 7종류 등으로 구분되었다. 우포늪의 식물군락은 27개 군락으로 구분되었으며, 현존식생도에 나타난 군락별 분포 면적은 마름-붕어마름 군락이 60.64 ha로 가장 넓고, 다음으로 생이가래-붕어마름 군락 32.91 ha, 줄 군락 30.05 ha 등의 순이었으며 생활형별로는 부수식물이 차지하는 면적이 172.6 ha(47.9%)로 가장 넓었다. 수생 및 습생 관속식물의 1차 생산량은 총 1,383.3 ton이고, 그 중 수생식물은 정수식물 564.1 ton(40.8%), 부수식물484.1 ton(34.9%), 부엽식물 146.7 ton(10.6%), 침수식물 1.3 ton(0.5%) 등의 순이었으며, 습생식물의 1차생산량은 182.1 ton(13.2%)이었다. 이들 수생 및 습생식물들은 대부분 현재의 늪 환경에 적응된 종이므로 늪의 육상화가 진행될 경우 종조성의 변화를 포함하여 생태계에 미치는 악영향이 예상되므로 늪의 보전 대책 및 보존 방안이 요망된다.

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토지이용에 따른 대안별 탄소 저장량 비교 (Comparison of Carbon Storage Based on Alternative Action by Land Use Planning)

  • 구슬기;이영수;이상돈
    • 환경영향평가
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    • 제32권6호
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    • pp.377-388
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    • 2023
  • 탄소의 관리는 지구온난화 억제를 위한 중요한 요인으로서 대두되고 있으며, 토지이용 변화는 그 원인 중 하나로 손꼽히고 있다. 본 연구에서는 개발에 따른 탄소 저장량의 변화를 정량화하기 위하여 InVEST Carbon Storage and Sequestration Model(InVEST 모델)의 계산식을 차용한 탄소 저장량 산정을 시도하였다. 탄소 저장량 분석에 앞서 국내 문헌자료를 기반으로 탄소 풀을 구성하였으며, 이를 통해 오송 ◯◯국가산업단지(Osong National Industrial Park, ONIP) 개발 및 대안 적용에 따른 탄소 저장량 변화를 추 정하였다. 분석 결과 '대안 1'을 적용할 경우 총 16,789.5MgC, '대안 2'를 적용할 경우 16,305.3MgC의 탄소가 방출 될 것으로 예상된다. 이는 사업 전 탄소 저장량의 각각 44.4%, 43.1%를 차지하며, '대안 2'를 선택하는 것이 탄소 배출 저감에 유리한 것으로 나타났다. 이러한 차이는 대안 1과 2의 초지 면적 차이에서 기인한 것으로 판단된다. 대안 2를 택할지라도 초지 내 적정 수준의 녹피율 관리와 다층구조 식생 조성 및 에너지 사용량이 낮은 시설의 설치 등 그 효과를 높이기 위한 노력이 필요하다. 이와 더불어 하천 정비 과정에서 사라지는 습지를 보존, 혹은 인공습지를 조성함으로써 탄소 저장량을 증대할 수 있을 것으로 사료된다. 위와 같은 토지피복별 탄소 계수를 활용한 탄소 저장량의 평가는 환경영향평가 및 전략환경영향평가 시 토지이용 계획에 대한 비교·평가 분석 결과의 객관성을 높이는 데 기여할 수 있다. 더불어 본 연구에서 구축한 탄소 풀은 분석의 정확도를 높이기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

도동 측백나무군락지의 식물상 및 보전방안 (Conservation Methods and Vascular plants of Oriental Thuja Community in Dodong, Daegu)

  • 최병기;임정철;이창우
    • 한국전통조경학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.72-83
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    • 2015
  • 천연기념물 제1호인 도동 측백나무군락지에 대한 식물상 연구를 통하여 측백나무와 함께 지역 고유의 식생을 구성하는 식물종의 다양성을 발굴하고, 생태학적 특성을 분석하여, 국가식생/식물자원의 가치를 고찰하고자 하였다. 본 연구를 통하여 밝혀진 도동 측백나무림의 식물상은 67과 147속 199종 16변종, 4품종, 219분류군으로 확인되었다. 출현종 가운데 멸종위기종은 확인되지 않았으나, IUCN 기준의 취약종인 모감주나무와 약관심종인 측백나무, 가침박달의 분포가 확인되었다. 연구지역은 지질학적 연구에서 비석회암지역으로 분류되고 있으나, 측백나무를 포함한 부싯깃고사리, 금털고사리, 돌좀고사리, 산조팝나무, 분꽃나무, 청가시나무 등의 호석회식물이 다소 많은 수(15종)가 분포하고 있으며, 털개살구, 털조록싸리, 큰구와꼬리풀, 개나리(식재기원) 등 한국 특산식물도 4분류군이 분포하고 있어, 지역 종급원 형성에 중요한 서식처의 하나로 판단된다. 귀화식물은 큰닭의덩굴, 소리쟁이, 물냉이, 미국가막사리, 개망초 등의 분포가 확인되었으며, 귀화율과 도시화지수가 3.6%와 2.2%로 대구지역에 비해 매우 낮은 수치를 보였으며, 귀화식물에 의한 지역 생태계의 교란위협 정도는 높지 않은 것으로 판단된다. 본 연구지역은 측백나무가 고유의 식생경관을 구성하고 있다는 점뿐 아니라 국내에서 자생하는 측백나무림의 최남단분포지라는 것에서 큰 의미를 가지며, 서식처를 반영한 고유한 지역식물 구성종들이 독특한 종조성을 형성하고 있어 생태학적 보존가치가 높이 평가되었다. 나아가 측백나무 자생지의 서식처에 대한 질적 가치를 훼손하지 않는 보존방안의 필요성을 제기하였으며, 지속가능한 보전을 위한 방안들을 고찰하였다.

LiDAR 자료를 이용한 을숙도 지역 3차원 습지 구분도 제작 (3D Wetlands Classification Mapping of Eulsukdo Area Using LiDAR Data)

  • 이재원;이기철;김용석;위광재
    • 한국측량학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.639-647
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    • 2009
  • 오늘날 신속한 정보화 사회의 정착에 따라 지형공간정보의 수요와 활용이 급격히 증가하고 있으며, 해마다 변화하는 지형공간자료의 최신성과 정확성을 충족시키기 위해 국가지리정보체계 구축사업이 활발히 진행되고 있다. 그 중에서도 최근 정부의 뉴딜녹색정책의 핵심인 4대강 살리기 사업, 국제 습지보전 협약인 람사르(Ramsar) 총회의 개최 등으로 어느 때보다 환경 분야에 대한 관심이 높아지고 있는 실정이다. 한편, 낙동강 하구 지역은 습지는 물론 환경 분야에서의 보전가치가 매우 높아 관련분야에서 다양한 연구가 진행되고 있다. 하지만, 이 지역은 인위적 개발과 자연 현상으로 인한 지형과 생태계의 변화가 급속히 진행되고 있으나 이러한 변화 모니터링의 기본자료인 지형 DB 구축은 매우 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 현실을 감안하여 낙동강 하구에 속하는 을숙도 복원습지를 대상으로 항공 LiDAR 측량을 수행하여 3차원 지형도와 식생분류를 통한 습지 구분도를 제작하여 정밀 지형 DB를 구축하였다. 이러한 정밀 지형 DB는 향후 을숙도 복원습지의 체계적인 유지관리에 크게 기여할 것으로 사료된다.