• 제목/요약/키워드: forest change detection

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Monitoring Land-use Changes by Remote Sensing and GIS Techniques: Case Study of Barind Tract, Bangladesh

  • Sohel, Md. Shawkat Islam;Rana, Md. Parvez;Islam, A.Z.M. Zahedul;Akhter, Sayma
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제27권2호
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    • pp.73-79
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    • 2011
  • The Barind tract is threatened by desertification and undergoing rapid change. In view of this fact it is very much essential to manage this barind tract under proper land-use plan. The present study evaluates the effectiveness of high-resolution satellite data and computer aided GIS techniques in assessing land-use change detection for the period 1990 to 2007 within the study area, which is very much essential to manage this barind tract under proper land-use plan, and for proper land-use plan it is necessary to get reliable information. The present study found five major land-use such as current fallow, current agriculture, settlement, irrigation water and water bodies. From the result, it is found that current fallow and water bodies decrease while settlement and current agriculture increase. Study concludes that as Barind tract is threatened by desertification, decrease of water bodies is not a good sign for the study area.

토석류 피해지의 지형 변화와 Morpho2DH 모형 결과의 비교 분석 (Comparison of Terrain Changes in Debris Flow-Damaged Area and Morpho2DH Model Results)

  • 이종서;이광연;윤석희;김동현;이상호;오세욱;김동근
    • 한국산림과학회지
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    • 제113권3호
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    • pp.339-348
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    • 2024
  • 토석류는 대표적인 산지토사재해의 일종으로 넓은 범위에 걸쳐 인명 및 재산 피해를 초래할 수 있으며 이를 예방하기 위해서는 거동 특성에 대한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 2023년 토석류가 발생한 경상북도 영주시 봉현면 두산리 일원에 대해 피해 이전과 이후의 LiDAR 자료를 통해 실제 토석류 피해에 의한 피해 면적과 지형 변화량을 계산하였으며, 현장조사 및 실내조사 자료를 토대로 토석류 수치해석모형인 Morpho2DH에 따른 피해 면적과 지형 변화량을 실제 값과 비교하고자 하였다. 또한, 각 결과에 대해 피해 범위를 기준으로 횡단 표고 분석을 실시하고 비교하여 모델의 적합성을 확인하였다. 그 결과, Morpho2DH 모형 기반의 토석류 피해 면적과 지형 변화량은 LiDAR 기반 결과에 비해 각각 약 152%, 약 178% 이상 높게 측정되었다. 횡단 표고 변화 결과에 대한 Pearson 상관관계 분석에서는 최소 0.65 이상의 Pearson 상관계수로 양의 상관관계가 존재하는 것으로 확인되었다.

Design and evaluation of artificial intelligence models for abnormal data detection and prediction

  • Hae-Jong Joo;Ho-Bin Song
    • Journal of Platform Technology
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    • 제11권6호
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    • pp.3-12
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    • 2023
  • In today's system operation, it is difficult to detect failures and take immediate action in the case of a shortage of manpower compared to the number of equipment or failures in vulnerable time zones, which can lead to delays in failure recovery. In addition, various algorithms exist to detect abnormal symptom data, and it is important to select an appropriate algorithm for each problem. In this paper, an ensemble-based isolation forest model was used to efficiently detect multivariate point anomalies that deviated from the mean distribution in the data set generated to predict system failure and minimize service interruption. And since significant changes in memory space usage are observed together with changes in CPU usage, the problem is solved by using LSTM-Auto Encoder for a collective anomaly in which another feature exhibits an abnormal pattern according to a change in one by comparing two or more features. did In addition, evaluation indicators are set for the performance evaluation of the model presented in this study, and then AI model evaluation is performed.

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Actions to Expand the Use of Geospatial Data and Satellite Imagery for Improved Estimation of Carbon Sinks in the LULUCF Sector

  • Ji-Ae Jung;Yoonrang Cho;Sunmin Lee;Moung-Jin Lee
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.203-217
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    • 2024
  • The Land Use, Land-Use Change and Forestry (LULUCF) sector of the National Greenhouse Gas Inventory is crucial for obtaining data on carbon sinks, necessitating accurate estimations. This study analyzes cases of countries applying the LULUCF sector at the Tier 3 level to propose enhanced methodologies for carbon sink estimation. In nations like Japan and Western Europe, satellite spatial information such as SPOT, Landsat, and Light Detection and Ranging (LiDAR)is used alongside national statistical data to estimate LULUCF. However, in Korea, the lack of land use change data and the absence of integrated management by category, measurement is predominantly conducted at the Tier 1 level, except for certain forest areas. In this study, Space-borne LiDAR Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI) was used to calculate forest canopy heights based on Relative Height 100 (RH100) in the cities of Icheon, Gwangju, and Yeoju in Gyeonggi Province, Korea. These canopy heights were compared with the 1:5,000 scale forest maps used for the National Inventory Report in Korea. The GEDI data showed a maximum canopy height of 29.44 meters (m) in Gwangju, contrasting with the forest type maps that reported heights up to 34 m in Gwangju and parts of Icheon, and a minimum of 2 m in Icheon. Additionally, this study utilized Ordinary Least Squares(OLS)regression analysis to compare GEDI RH100 data with forest stand heights at the eup-myeon-dong level using ArcGIS, revealing Standard Deviations (SDs)ranging from -1.4 to 2.5, indicating significant regional variability. Areas where forest stand heights were higher than GEDI measurements showed greater variability, whereas locations with lower tree heights from forest type maps demonstrated lower SDs. The discrepancies between GEDI and actual measurements suggest the potential for improving height estimations through the application of high-resolution remote sensing techniques. To enhance future assessments of forest biomass and carbon storage at the Tier 3 level, high-resolution, reliable data are essential. These findings underscore the urgent need for integrating high-resolution, spatially explicit LiDAR data to enhance the accuracy of carbon sink calculations in Korea.

Screening and Evaluation of Streptomyces Species as a Potential Biocontrol Agent against a Wood Decay Fungus, Gloeophyllum trabeum

  • Jung, Su Jung;Kim, Nam Kyu;Lee, Dong-Hyeon;Hong, Soon Il;Lee, Jong Kyu
    • Mycobiology
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    • 제46권2호
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    • pp.138-146
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    • 2018
  • Two-hundred and fifty-five strains of actinomycetes isolated from soil samples were screened for their antagonistic activities against four well-known wood decay fungi (WDF), including a brown rot fungus, Gloeophyllum trabeum and three white rot fungi Donkioporia expansa, Trametes versicolor, and Schizophyllum commune. A dual culture assay using culture media supplemented with heated or unheated culture filtrates of selected bacterial strains was used for the detection of their antimicrobial activity against four WDF. It was shown that Streptomyces atratus, S. tsukiyonensis, and Streptomyces sp. greatly inhibited the mycelial growth of the WDF tested compared with the control. To evaluate the biocontrol efficacy of S. atratus, S. tsukiyonensis, and Streptomyces sp., wood blocks of Pinus densiflora inoculated with three selected Streptomyces isolates were tested for weight loss, compression strength (perpendicular or parallel to the grain), bending strength, and chemical component changes. Of these three isolates used, Streptomyces sp. exhibited higher inhibitory activity against WDF, especially G. trabeum, as observed in mechanical and chemical change analyses. Scanning electron microscopy showed that cell walls of the wood block treated with Streptomyces strains were thicker and collapsed to a lesser extent than those of the non-treated control. Taken together, our findings indicate that Streptomyces sp. exhibits the potential to be used as a biocontrol agent for wood decay brown rot fungus that causes severe damage to coniferous woods.

북한 도시지역의 산림파편화 변화조사 (Spatio-temporal Change Detection of Forest Patches Due to the Recent Land Development in North Korea)

  • 김상욱;박종화
    • 환경영향평가
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    • 제10권1호
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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.

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다목적실용위성 영상처리 및 활용 (KOMPSAT Image Processing and Applications)

  • 이광재;김윤수;최해진
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권6_3호
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    • pp.1171-1177
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    • 2017
  • 본 특별호는 최근 수행되고 있는 다목적실용위성 영상처리 및 활용연구에 대해서 소개하고 있으며, 사설에서는 다목적실용위성 개발 현황과 국가 위성영상 활용정책을 살펴보고 특별호에 소개된 논문의 의의에 대해서 논하였다. 지속적인 위성개발을 통해 활용 가능한 위성영상 자원과 활용정책은 체계적으로 마련되어 있는 것으로 판단된다. 따라서 본 사설에서 소개된 산림 및 도시 변화탐지, 영상보정 기술 등과 같이 다양한 자료처리 및 활용기술 개발이 지속적으로 이루어진다면 국가 위성영상의 활용 경쟁력은 더욱 강화될 것으로 기대된다.

지상용 초분광 카메라를 이용한 소나무재선충병 감염목 분광 특성 분석 (An Analysis of Spectral Pattern for Detecting Pine Wilt Disease Using Ground-Based Hyperspectral Camera)

  • 이정빈;김은숙;이승호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.665-675
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    • 2014
  • 본 연구에서는 소나무재선충병이 확산되어 있는 거제도를 대상으로 소나무재선충병 감염목 특성분석을 위하여 지상용 초분광 카메라를 활용하여 2012년과 2013년에 걸쳐 대상 임목을 촬영하였다. 영상 촬영은 소나무재선충병이 확산되는 시기인 6~9월 기간에 개체목 단위와 임분 단위로 구분하여, 개체목은 인위적으로 소나무재선충병을 주입한 공시목을 대상으로 실시하고, 임분은 소나무재선충병이 자연적으로 발생한 임분을 대상으로 실시하였다. 수백개의 파장대역 정보를 담고 있는 지상용 초분광 영상을 이용하여 소나무재선충병 감염단계에서부터 고사단계에 이르기까지 파장대역 변화와 특성분석을 진행하였다. 그 결과, 전체 파장대역 중 적색영역(550~700 nm)의 변화가 두드러지게 나타났으며 특히, 688 nm 전후의 파장대역에서 고사목과 정상목간의 가장 많은 변화폭이 관측되었다. 향후 초분광 항공사진을 활용한 소나무재선충병 감염목 탐지 활용가능성 판단을 위하여 개체목 단위 촬영영상보다 대면적의 임분단위 촬영영상을 활용한 분석이 진행되었다. 가장 큰 변화를 나타낸 688 nm 구간의 식생지수 활용을 위하여 Normalized Difference Vegetation Index(NDVI), Red Edge Normalized Difference Vegetation Index(reNDVI), Photochemical Reflectance Index(PRI), Anthocyanin Reflectance Index 2(ARI2) 식생지수에 대한 비교 분석을 실시하였다. 감염목 탐지에 효율성이 높다고 판단되는 지수는 NDVI와 reNDVI으로 나타났으며 688 nm를 NDVI와 reNDVI식 적색영역에 적용한 결과 688 nm를 포함하여 적용한 지수값에서 감염진행에 따른 가장 큰 변화폭을 나타내어 감염목 탐지에 가장 효율적인 것으로 판단되었다.

토지피복변화에 따른 금강 상류 댐 유역 산림 경관의 구조적 변화 분석 (Analysis of Spatial Changes in the Forest Landscape of the Upper Reaches of Guem River Dam Basin according to Land Cover Change)

  • 김경태;이현정;김휘문;송원경
    • 한국환경생태학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.289-301
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    • 2023
  • 유역 내 산림은 생태계 유지에 있어 중요한 역할을 맡고 있으며 생태네트워크 체계를 구성하는 주요 기반 환경이다. 그러나 지난 수십여 년간 행해진 무분별한 개발사업으로 인해 산림 파편화 및 토지이용 변화가 가속화되었으며 본래의 기능을 상실하게 되었다. 산림 생태계를 파악하는 데 있어 산림의 구조적 패턴은 생태적 과정과 기능에 직접적인 영향을 미치기 때문에 변화패턴을 파악하고 분석하는 것은 중요한 인자라 할 수 있다. 이에 본 연구는 금강 상류 댐 유역을 대상으로 FRAGSTATS 모델을 통해 시계열적인 토지피복변화에 따른 산림 경관의 구조적 변화를 분석하였다. 토지피복 변화탐지를 통한 금강 상류 댐 유역 내 토지피복변화는 1980년대부터 2010년대까지 산림 33.12km2(0.62%), 시가화건조지역 67.26km2 (1.26%) 증가하였고 농업지역 148.25km2(2.79%) 감소하였다. 유역 내 산림 경관분석결과 No sampling 분석에서는 경관백분율(PLAND), 면적가중근접지수(CONTIG_AM), 평균 중심지 면적(CORE_MN), 인접지수(PLADJ)가 증가하였고 패치수(NP), 경관형태지수(LSI), 응집지수(COHESION)가 감소하였다. Moving window 분석을 통해 구조적 변화패턴을 파악한 결과, 경상북도 상주시, 충청북도 보은군, 전라북도 진안군 내 산림 경관은 상대적으로 잘 보전되어 있었으나 충청북도 옥천군, 영동군 그리고 충청남도 금산군 사이의 경계부와 전라북도 무주군과 장수군 인접 지역의 산림 경관에서는 파편화가 진행되고 있었다. 결과를 토대로 추후 해당 지역의 산림 관리전략 수립 시 파편화 지역을 대상으로 조림사업을 수립할 필요가 있을 것으로 사료된다. 본 연구를 통해 산림 경관의 파편화가 예상되는 지역을 도출할 수 있었으며, 유역 산림의 건전성 평가 및 관리계획 수립을 위한 기초자료로써 활용될 가능성을 기대할 수 있다.

경관메트릭스를 이용한 금호강 유역 산림경관의 시·공간적 변화탐지 (Spatio-temporal Change Detection of Forest Landscape in the Geumho River Watershed using Landscape Metrics)

  • 오정학;박경훈;정성관;이종원
    • 한국지리정보학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.81-94
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 각종 환경적 교란이 야기되고 있는 금호강 유역의 경관구조를 정량화, 모니터링하기 위한 경관메트릭스의 적용가능성을 평가하는데 있다. 경관메트릭스는 토지피복지도(1985년, 1999년)의 산림패취만을 대상으로 계산하였다. 최초 사용된 12개 메트릭스는 인자분석을 통해서 전체 변량의 91% 이상 설명하는 3개의 공통인자로 축소되었다. 또한, 다중회귀분석을 사용하여 토지개발이 산림경관구조의 변화에 미치는 영향을 규명하였다. 산림패치에서 도시지역과 농경지로의 전환은 파편화의 증가를 초래한 것으로 나타났다. 특히, 도시지역으로의 전환은 패치면적과 패치크기를 감소시키고, 패치밀도는 증가시켰다($R^2=0.696$, p<0.01). 패치크기의 이질성과 패치모양의 복잡성은 농경지로의 전환에 의해서 감소하였다($R^2=0.405$, p<0.01). 핵심구역과 가장자리의 밀도는 증가하는 경향을 보였으나, 산림의 도시지역과 농경지로의 전환과는 뚜렷한 상호관계를 가지지 않았다. 향후에는 경관구조와 특정한 환경적, 사회경제적 경관기능 사이의 상호관계성을 분석하는 연구가 필요할 것이다.

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