Landsat NBR지수를 이용한 대형산불 피해지 구분 및 피해강도의 정량적 분석

원명수,구교상,이명보,Won,Myoung-Soo,Koo,Kyo-Sang,Lee,Myung-Bo 한국방재학회 2007 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2007 No.1

To monitor process of vegetation rehabilitation at the damaged area after large-fire is required a lot of manpowers and budgets. However the analysis of vegetation recovery using satellite imagery can be obtaining rapid and objective result remotely in the large damaged area. Space and airbone sensors have been used to map area burned, assess characteristics of active fires, and characterize post-fire ecological effects. Burn severity incorporates both short- and long-term post-fire effects on the local and regional environment. Burn severity is defined by the degree to which an ecosystem has changed owing to the fire. To classify fire damaged area and analyze burn severity of Samcheok fire area occurred in 2000, Cheongyang fire 2002, and Yangyang fire 2005 was utilized Landsat TM and ETM+ imagery. Therefore the objective of the present paper is to quantitatively classify fire damaged area and analyze burn severity using normalized burn index(NBR) of pre- and post-fire`s Landsat satellite imagery.

禪學的 문학연구방법과 실제(1)

원명수(Myung-soo Won) 계명대학교 인문과학연구소 2006 동서인문학 Vol.0 No.39

Until now, We, Korean scholars have studied literary works by using western literary study methods. Western literary study methods were made on the foundation of western philosophies. So I make new literary study method which was originated from Korean Zen Buddhism. I want to call it "Zenological Literary Study Method". We can read, analyze and criticize literary works by studing several words, for instance, 'Dividing mind', 'the middle of the road', 'the raw of causality', 'Zen', 'Zen buddhism' in literary works. I analyzed and criticized several poems, one drama and one novel by using Zenological literary study method. At the conclusion of the study, We know that literary materials of poems were wrongly chosen and the drama has conflict between good guy and bad guy and the novel treats existential situation. I will study and cultivate more fields in Zenological literary study method.

우리나라의 봄철 순평년 온습도 변화에 따른 산불발생위험성 분석

원명수 ( Myoung Soo Won ),구교상 ( Kyo Sang Koo ),이명보 ( Myung Bo Lee ) 한국농림기상학회 2006 한국농림기상학회지 Vol.8 No.4

디지털예보자료와 Daily Weather Index (DWI) 모델을 적용한 한반도의 산불발생위험 예측

원명수 ( Myoung Soo Won ),이명보 ( Myung Bo Lee ),이우균 ( Woo Kyun Lee ),윤석희 ( Suk Hee Yoon ) 한국농림기상학회 2012 한국농림기상학회지 Vol.14 No.1

Digital Forecast of the Korea Meteorological Administration (KMA) represents 5 km gridded weather forecast over the Korean Peninsula and the surrounding oceanic regions in Korean territory. Digital Forecast provides 12 weather forecast elements such as three-hour interval temperature, sky condition, wind direction, wind speed, relative humidity, wave height, probability of precipitation, 12 hour accumulated rain and snow, as well as daily minimum and maximum temperatures. These forecast elements are updated every three-hour for the next 48 hours regularly. The objective of this study was to construct Forest Fire Danger Rating Systems on the Korean Peninsula (FFDRS_KORP) based on the daily weather index (DWI) and to improve the accuracy using the digital forecast data. We produced the thematic maps of temperature, humidity, and wind speed over the Korean Peninsula to analyze DWI. To calculate DWI of the Korean Peninsula it was applied forest fire occurrence probability model by logistic regression analysis, i.e. [1+exp{-(2.494+(0.004×Tmax) - (0.008×EF))}]-1. The result of verification test among the real-time observatory data, digital forecast and RDAPS data showed that predicting values of the digital forecast advanced more than those of RDAPS data. The results of the comparison with the average forest fire danger rating index (sampled at 233 administrative districts) and those with the digital weather showed higher relative accuracy than those with the RDAPS data. The coefficient of determination of forest fire danger rating was shown as R2=0.854. There was a difference of 0.5 between the national mean fire danger rating index (70) with the application of the real-time observatory data and that with the digital forecast (70.5).

Landsat TM 영상자료를 활용한 삼척 대형산불 피해지의 비이산화탄소 온실가스 배출량 추정

원명수 ( Myoung Soo Won ),구교상 ( Kyo Sang Koo ),이명보 ( Myung Bo Lee ),손영모 ( Yeong Mo Son ) 한국농림기상학회 2008 한국농림기상학회지 Vol.10 No.1

지구온난화 문제는 국지적, 국내적 환경문제가 아닌 범지구적 차원에서 해결하여야 할 문제로 온실가스 규제와 지구환경의 조화를 위한 국제적 노력이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 바이오매스 연소시 배출되는 비이산화탄소의 배출량을 정량적으로 추정하기 위한 방법론을 제시하고자 하였고, 산불피해지 구분은 물론 피해강도에 따라 배출되는 비이산화탄소 온실가스를 정량적으로 추정하기 위해 위성영상 자료를 활용하였으며, IPCC 기준인 Tier 2 수준으로 비이산화탄소 온실가스 배출량을 추정하였다. 본 연구에서는 2000년 4월에 발생한 우리나라 최대산불인 삼척피해지를 대상으로 산불 전후 동일시기에 관측된 Landsat 위성영상으로부터 정규탄화지수(NBR)를 추출하여 산불피해지역과 피해강도를 정량적으로 분석하였다. 위성영상에서 추출된 피해면적과 피해강도별 분석자료는 바이오매스 연소로 인해 직접 배출되는 비이산화탄소 배출량 추정을 위한 활동자료로 활용하였다. 비이산화탄소 배출량 추정을 위해 IPCC의 추정식을 이용하였다. 산불피해강도별 연소효율은 피해강도가 ``심``(burn severity: high)인 수관화 지역의 경우 0.43, 피해강도 ``중``(burn severity: moderate) 0.40, 그리고 피해강도가 ``경``인 지표화지(burn severity: low)의 경우는 0.15를 적용하였다. 바이오매스 연소시 배출되는 비이산화탄소 온실가스별 배출계수는 CO 130, CH4 9,NOx 0.7, N2O 0.11 값을 적용하였다. 삼척 산불피해지의 dNBR에 의한 피해강도 분석 결과, 전체 피해면적은 16,200ha로 나타났으며, 피해강도는 ``경(Low: dNBR 152 이하)`` 35%, ``중(Moderate: dNBR 153-190)`` 33%, ``심(High: dNBR 191-255)`` 32%의 면적분포를 보였다. 임상별 피해면적은 침엽수림 11,506ha(77%), 활엽수림 453ha(3%) 그리고 혼효림에서 2,978ha(20%)의 피해를 입은 것으로 평가되었다. 삼척 산불피해지의 바이오매스 연소로 인해 직접 배출된 비이산화탄소 배출량 추정 결과, CO 93%, CH4 6.4%, NOx 0.5%, N2O 0.1%의 순으로 배출량이 많았다. 삼척 산불피해지의 강도별 피해면적은 32%-35%의 분포로 고른 양상을 보이고 있지만 피해강도 ``중`` 지역에서 배출된 비이산화탄소의 양이 전체의 47%를 차지하여 배출율이 가장 높은 것으로 나타났다. 삼척산불 피해지의 총 비이산화탄소 온실가스 배출량은 CO 44.100Gg, CH4 3.053Gg, NOx 0.238Gg 그리고 N2O는 0.038Gg이 배출된 것으로 추정되었다. This study was performed to estimate non-CO2 greenhouse gases (i.e., GHGs) emission from biomass burning at a local scale. Estimation of non-CO2 GHGs emission was conducted using Landsat TM satellite imagery in order to assess the damage degree in burnt area and its effect on non-CO2 GHGs emission. This approach of estimation was based on the protocol of the 2003 IPCC Guidelines. In this study, we used one of the most severe fire cases occurred Samcheock in April, 2004. Landsat TM satellite imageries of pre-and post-fire were used 1) to calculate delta normalized burn ratio (dNBR) for analyzing burnt area and burn severity of the Samcheok large-fire and 2) to quantify non-CO2 GHGs emission from different size of the burnt area and the damage degree. The analysis of dNBR of the Samcheok large-fire indicated that the total burnt area was 16,200ha and the size of the burnt area differed with the burn severity: out of the total burnt area, the burn severities of Low (dNBR < 152), Moderate (dNBR = 153-190), and High (dNBR = 191-255) were 35%, 33%, and 32%, respectively. It was estimated that the burnt areas of coniferous forest, deciduous forest, and mixed forest were about 11,506ha (77%), 453ha (3%), and 2,978ha (20%), respectively. The magnitude of non-CO2 GHGs emissions from the Samcheok large-fire differed significantly, showing 93% of CO (44.100Gg), 6.4% of CH4 (3.053Gg), 0.5% of NOx (0.238Gg), and 0.1% of N2O (0.038Gg). Although there were little changes in the total burnt area by the burn severity, there were differences in the emission of non-CO2 GHGs with the degree of the burn severity. The maximum emission of non-CO2 GHGs occurred in moderate burn severity, indicating 47% of the total emission.

Landsat 영상으로부터 정규탄화지수 추출과 산불피해지역 및 피해강도의 정량적 분석

원명수 ( Myoung Soo Won ),구교상 ( Kyo Sang Koo ),이명보 ( Myung Bo Lee ) 한국지리정보학회 2007 한국지리정보학회지 Vol.10 No.3

산불은 우리나라 산림의 주요 교란요소중의 하나로써 산림 구조와 기능에 매우 큰 영향을 미치며, 산불피해강도에 따라 피해 후 식생회복 과정이 달라질 수 있다. 대형산불 피해지의 피해강도와 식생회복 과정을 파악하기 위해서는 많은 인력과 예산이 필요하지만 위성영상자료를 이용한 산불 피해지의 피해강도 분석은 신속한 정보는 물론 대규모 피해지의 객관적인 결과를 원격적으로 취득할 수 있다. 위성과 항공기 탑재 센서들은 피해규모를 맵핑하고 진행산불 특성을 평가하며 산불피해후의 생태적 영향 특성을 규명하는데 활용되고 있다. 본 연구에서는 2000년 삼척산불, 2002년 청양산불 그리고 2005년 양양 대형산불 피해지를 구분하고 피해강도를 정량적으로 분석하기 위해 정규탄화지수(Normalized Burn Ratio: NBR)를 활용하였다. 본 연구를 위해 산불피해 전후 동일시기의 Landsat 위성영상 자료를 활용하여 정규탄화지수(NBR)를 산출하고 30m 해상도의 피해강도 패턴을 평가하였다. 산불피해강도 평가결과, 삼척산불피해지는 피해강도 ``중`` 이상(△NBR 152 이상) 지역이 전체의 65%를 차지하였으며 청양·예산산불피해지는 91%, 양양산불피해지는 65%로 나타나 3지역 중 청양·예산지역이 피해강도 측면에서만 보면 가장 큰 피해를 입은 것으로 분석되었다. 따라서 RS와 GIS를 이용하여 원격 탐지된 △NBR은 대규모 산불피해지의 구분은 물론 산불피해강도를 공간적으로 정량화할 수 있다. Forest fire is the dominant large-scale disturbance mechanism in the Korean temperate forest, and it strongly influences forest structure and function. Moreover burn severity incorporates both short- and long-term post-fire effects on the local and regional environment. Burn severity is defined by the degree to which an ecosystem has changed owing to the fire. Vegetation rehabilitation may specifically vary according to burn severity after fire. To understand burn severity and process of vegetation rehabilitation at the damaged area after large-fire is required a lot of man powers and budgets. However the analysis of burn severity in the forest area using satellite imagery can acquire rapidly information and more objective results remotely in the large-fire area. Space and airbone sensors have been used to map area burned, assess characteristics of active fires, and characterize post-fire ecological effects. For classifying fire damaged area and analyzing burn severity of Samcheok fire area occurred in 2000, Cheongyang fire in 2002, and Yangyang fire in 2005 we utilized Normalized Burn Ratio(NBR) technique. The NBR is temporally differenced between pre- and post-fire datasets to determine the extent and degree of change detected from burning. In this paper we use pre- and post-fire imagery from the Landsat TM and ETM+ imagery to compute the NBR and evaluate large-scale patterns of burn severity at 30m spatial resolution. 65% in the Samcheok fire area, 91% in the Cheongyang fire area and 65% in the Yangyang fire area were corresponded to burn severity class above ``High``. Therefore the use of a remotely sensed Differenced Normalized Burn Ratio(△NBR) by RS and GIS allows for the burn severity to be quantified spatially by mapping damaged domain and burn severity across large-fire area.

지형과 산불피해도와의 관계 분석

이병두 ( Byung Doo Lee ),원명수 ( Myoung Soo Won ),장광민 ( Kwang Min Jang ),이명보 ( Myung Bo Lee ) 한국지리정보학회 2008 한국지리정보학회지 Vol.11 No.1

지형은 연료의 구성과 기상 및 산불로부터 발생하는 에너지의 흐름에 영향을 미쳐 산불행동에 관여하는 인자이다. 따라서 지형에 따른 산불피해도를 정략적으로 해석할 수 있다면, 산불위험도 작성 및 진화대원 안전 확보에 있어 기초 자료로 응용될 수 있다. 이를 위해 본 연구에서는 삼척(2000년 발생), 청양(2002년 발생), 양양(2005년 발생) 산불을 대상으로 산불피해도를 분석하고 지형을 구분한 다음 통계분석을 실시하여 두 인자간의 상관관계를 알아보았다. 산불피해도는 산불 전후 Landsat TM 영상에서 추출한 정규탄화지수(Normalized Burn Ratio)의 차이를 이용하였다. 지형은 지형위치지수(Topographic Position Index)를 이용해 Weiss(2001)가 제시한 10개로 구분하였다. 분석결과 산지수로, 능선, 산복사면 등의 지형에서 산불피해도가 높게 나타났으며, 곡저구릉, 평탄곡지, 평지 등의 지형은 산불피해도가 낮게 나타났다. 이를 임상별로 세분해 보면 산불피해도는 침엽수림에서 활엽수림에 비해 지형에 더 민감하게 반응한 것으로 나타났다. Topography factors, as homeostasis variables at forest fire, affect the formation of fuel load patterns, atmospheric phenomena and forest fire behavior. Examination of the correlation between landforms and fire severity is important to decision making for fire hazard analysis and fighting strategies. In this study, fire severity was analyzed using Normalized Burn Ratio(NBR) derived from pre- and post-fire Landsat TM/+ETM images and landform were classified based on Topographic Position Index(TPI) in Samcheok(2000), Cheongyang(2002), and Yangyang(2005) forest fire regions. F-tests and Duncan`s multi-range test between landform and fire severity showed that fire severities of headwater, high ridges, and upper slopes is higher than ones of local ridges, midslope ridges, and plains. Fire severity were more sensitive in coniferous forest than broadleaf forests.

논문 : 의성군지역 산불발생 및 대형화 위험지역 구분

안상현 ( Sang Hyun An ),원명수 ( Myoung Soo Won ),김동현 ( Dong Hyun Kim ),강영호 ( Young Ho Kang ),이명보 ( Myung Bo Lee ),이시영 ( Si Young Lee ) 한국지리정보학회 2005 한국지리정보학회지 Vol.8 No.2

소나무 수관 부위별 연료량 추정식 개발 및 수관연료밀도 분석

이병두 ( Byung Doo Lee ),원명수 ( Myoung Soo Won ),김선영 ( Seon Young Kim ),윤석희 ( Suk Hee Yoon ),이명보 ( Myung Bo Lee ) 한국산림과학회 2010 한국산림과학회지 Vol.99 No.3

양양산불 확산특성 사례조사 연구

김동현 ( Dong Hyun Kim ),원명수 ( Myoung Soo Won ),이명보 ( Myung Bo Lee ) 한국농림기상학회 2005 학술발표논문집 Vol.2005 No.2