경관지수를 활용한 식생군락 모자이크화 분석법

이상훈,정종철,Lee, Peter Sang-Hoon,Jeong, Jong-Chul 한국국토정보공사 공간정보연구원 2017 지적과 국토정보 Vol.47 No.1

한국 국토의 60% 이상을 차지하고 있는 산림지역에 대한 개발과 이용의 수요가 증가하고 있지만, 개발사업의 허가는 산림생태계의 보전보다는 국토 이용 중심의 평가로 이루어지고 있다. 대규모 산림지역을 평가할 경우 산림의 구조를 중심으로 분석하기 때문에 산림 내부의 변화를 관찰하고 분석하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 충청남도 식생군락의 현존식생도와 FRAGSTATS 4.2를 이용하여 경관지수를 산출하고 식생 모자이크를 분석해 보았다. 식생 군락은 주요 자생 수종을 중심으로 대표군락과 세부군락으로 구분하였고, 군락별 차이를 분석하기 위해 분포면적(CA), 분포면적비율(PLAND), 패치개수(NP) 등의 10가지 경관지수가 선택되었다. 충청남도 식생의 대표군락과 세부군락은 소나무군락, 상수리나무군락 및 소나무와 참나무류 수종의 조합이 우세하게 나타났으며, 소나무군락의 면적이 상당히 높게 나타났다. 소나무군락과 참나무류군락의 경쟁의 경우, 대표군락의 경우 소나무군락이 전체 분포면적은 3배 가량 넓으나 작은 패치로 나뉘어져 모자이크화 정도는 참나무류 군락이 작은 것으로 판단되었다. 세부군락의 경우에는 소나무 중심의 군락에서는 소나무-신갈나무군락이, 상수리나무 중심 군락에서는 상수리나무군락이, 굴참나무 중심의 군락에서는 굴참나무-소나무군락이, 신갈나무 중심의 군락에서는 신갈나무군락이, 곰솔 중심의 군락에서는 곰솔군락이, 졸참나무 중심의 군락에서는 졸참나무-상수리나무군락이 넓은 분포면적과 동시에 모자이크화도 심한 것으로 나타났다. 전체적인 모자이크화 양상은 수치로 표현될 수 있어 모니터링 단계에서 문제가 있는 식생군락을 판별할 때 유용할 것으로 판단되었다. 모자이크화의 원인과 천이의 방향성 예측을 통한 관리 방안 마련을 위해서는 각 군락의 생태적인 특성에 대한 연구가 추가적으로 필요할 것으로 판단되었다. Whereas the demand for development of forested areas covering more than 60% of Korean territory, permission on the forest development has been still given from the perspective of effective land utilization rather than conservation. As the assessment of large forested areas usually focuses more on forest structure, it has its limitation of observing and analyzing the interior change in forest in this way. This study was aimed at computing landscape metrics using a presence vegetation map and FRAGTSTATS 4.2 and analyzing vegetation mosaics. Colonies in native vegetation were classified into a series of major groups and sub-groups based on the native species within the colonies. The colonies were investigated by analyzing a suite of landscape metrics - Core Area, Percentage of Landscape, Number of Patches, Patch Density, Largest Patch Index, Total Edge, Edge Density, Landscape Shape Index, Mean Patch Area, Euclidean Nearest Neighbor. In the Chungnam province major groups and sub-groups of colonies classified based on the proportion of pine and oak species, and pine species was the principal one in terms of distribution area. As for the competition between pines and oaks, while the coverage of pine-centered colonies were three times larger than those of oak-centered ones, pine colonies showed the greater number of patches and therefore higher fragmentation than oaks at the major group level. For the sub-groups, the largest coverage colonies were not only indicated by Pinus densiflora-Quesrcus mongolica colonies among P. densiflora-centered colonies, Q. accutissima colonies among Q. accutissima-centered ones, Q. accutissima-P. densiflora colonies among Q. accutissima-centered ones, Q. mongolica colonies among Q. mongolica-centered ones, P. thumbergii colonies among P. thumbergii-centered ones, and Q. serrata-Q. acutissima colonies among Q. serrata-centered ones, but also revealed more severely mosaicked than other smaller colonies. The overall mosaicking degree estimated by landscape metrics was considered useful for monitoring and investigating vegetation. However, in order to develop management strategy based on analyzing the reason for the mosaicking process and anticipating a trend in vegetation succession, it is essential to further study about ecological characteristics of each colony in the vegetation.

기후변화 영향에 따른 호두나무 재배지역 변화 예측

이상혁 ( Sang Hyuk Lee ),이상훈 ( Peter Sang-hoon Lee ),이솔애 ( Sol Ae Lee ),지승용 ( Seung Yong Ji ),최재용 ( Jae Yong Choi ) 한국농림기상학회 2015 한국농림기상학회지 Vol.17 No.4

본 연구에서는 호두나무에 대하여 단기임산물 재배적지도를 바탕으로 기후변화를 고려한 전국의 재배가능지역을 MaxEnt 모델을 이용하여 추출하였다. RCP 4.5 및 8.5 시나리오와 HadGEM2-AO모델을 이용하여 2050년대와 2070년대의 기후변화에 따른 재배지역 변화를 예측하였다. 분석결과, 미래의 재배적지면적을 현재수치와 비교하였을 때, RCP 4.5에서는 충청남도, 전라북도, 전라남도에 이르는 우리나라 서쪽 지역이 주로 감소할 것으로 나타났으며, RCP 8.5에서는 경상북도, 경상남도 일부 지역을 중심으로 감소할 것으로 나타났다. 하지만, 평균고도가 600m 이상으로 높은 지역인 강원도는 2070년대 RCP 4.5에서 18.3%, RCP 8.5에서 56.6%가 증가할 것으로 나타나 기후변화의 영향 정도에 따라 전국적으로 재배가능지역의 차이가 있는 것으로 나타났다. 현재 호두 생산량이 가장 많은 지역을 분석한 결과 공주시, 김천시, 영동군은 2070년대에는 RCP 8.5에서 재배지역의 감소가 클 것으로 예상되었으며, 공주시는 RCP 4.5에서 감소폭이 더 큰 것으로 나타났다. 무주군과 천안시는 현재의 재배가능지역이 모든 시나리오에서 유지될 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 미래 기후변화에 따른 영향이 불가피한 상황에서 예상되는 피해를 최소화하고 경쟁력 있는 임산물 생산을 위한 기후변화 영향평가 자료로 활용될 것으로 판단된다. The objective of our study was to predict future cultivation areas for walnut trees (Juglans sinensis), using the cultivation suitability map provided from Korea Forest Service and MaxEnt modelling under future climate conditions. The climate conditions in 2050s and 2070s were computed using the Regional Climate Prediction (RCP) 4.5 and 8.5 scenarios with the HadGEM2-AO model. As a result, compared to the present area, the cultivation area of the western Korea including Chungcheongnamdo, Jeollabuk-do, Jeollanam-do decreased on a national scale under RCP 4.5, and those of Gyeongsangbukdo and part of Gyeongsangnam-do decreased under RCP 8.5. However, Gangwon-do which is located in higher altitude over 600 meters than other regions showed increases in cultivation areas of 18.3% under RCP 4.5 and of 56.6% under RCP 8.5 by 2070s. The predicted map showed large regional variations in the cultivation areas with climate change. From the analysis of current top ranking areas, the cultivation areas in Gimcheon-si and Yeongdong-gun dramatically decreased by 2070s under RCP 4.5 and 8.5; that of Gongju-si decreased more under RCP 4.5; and those of Muju-gun and Cheonan-si sustained the areas by 2070s under both scenarios. The results from this study can be helpful for providing a guide for minimizing the loss of walnut production and proactively improving productivity and quality of walnuts with regard to unavoidable climate change in South Korea.

서울시 토지이용과 교통량에 따른 미세먼지의 공간분포

정종철,이상훈,Jeong, Jong-Chul,Lee, Peter Sang-Hoon 한국국토정보공사 공간정보연구원 2018 지적과 국토정보 Vol.48 No.1

서울시의 대기오염을 지속적으로 모니터링하기 위해, 그동안 환경부는 운영하고 있는 대기오염 측정망을 지속적으로 발전시켜왔다. 측정되는 대기오염 물질 중 미세먼지는 인체에 상당한 영향을 미치는데, 우리나라의 오염도는 OECD 국가 중에서도 두 번째로 높은 편이다. 따라서 본 연구에서는 측정된 미세먼지 농도 자료를 이용하여 서울시의 미세먼지 분포도를 PM10과 PM2.5에 대해 작성하고, 미세먼지 농도의 분포에 영향을 미칠 것으로 예상되는 공간적인 요인들과의 관계를 조사하였다. 반경 500m의 원을 포함하는 헥사곤을 기준단위로 하여 서울 전역을 구획화하고 보간법 중 거리반비례기법을 이용하여 미세먼지 농도분포도를 작성하였다. 출, 퇴근 시간대의 미세먼지 농도분포를 지역별로 분석하고, 토지이용도 및 교통량과의 관계를 분석하였다. 분석결과, PM10과 PM2.5의 농도분포는 지역별, 시간대별로 각기 다른 패턴을 나타내었고, 토지이용형태 측면에서는 상업지역 및 교통지역의 면적이 미세먼지 농도분포와 높은 관련성을 보였으며, 녹지의 유무도 농도의 분포 변화에 관계가 있는 것으로 판단되었다. 추후 세부적인 토지이용도 및 녹지분포도 등을 통하여 상관관계를 분석하면 미세먼지의 농도에 영향을 미치는 지역 수준에서의 공간요소를 밝히는데 도움이 될 것으로 기대된다. To sustainably monitor air pollution in Seoul, the number of Air Pollution Monitoring Station has been gradually increased by Korea's Ministry of Environment. Although particulate matters(PM), one of the pollutants measured at the stations, have an significant influence on human body, the concentration of PM in Korea came in second among 35 OECD member countries. In this study, using the data of PM concentration from the stations, distribution maps of PM10 and PM2.5 concentrations over Seoul were generated, and spatial factors potentially related to PM distribution were investigated. Based on a circumscribed hexagon about a circle in radius of 500 meters created as a basic unit, Seoul was sectionalized and PM concentration map was generated using the interpolation technique of 'inverse distance weighting'. The distributions of PM concentrations were investigated with commuting time by administrative district and the outcome was related with land-use type and volume of traffic. Results from this analysis indicated distribution pattern of PM10 concentration was different from that of PM2.5 by administrative district and time. The distribution of PM concentration was strongly related to not only the size of business and trafficked areas among the land-use type, but also the existence of urban green. Further analysis of the relationship between the PM concentration and detailed land-use and urban green maps can be helpful to identify spatial factors which have an impact on the PM concentration on the regional scale.

연구논문(硏究論文) : 경관지수 패턴 분석을 이용한 산지개발사업의 산림파편화 영향범위 예측

지승용 ( Seung Yong Ji ),최재용 ( Jaeyong Choi ),이상혁 ( Sang Hyuk Lee ),이상훈 ( Peter Sang Hoon Lee ) 한국환경복원기술학회(구 한국환경복원녹화기술학회) 2016 한국환경복원기술학회지 Vol.19 No.2

In South Korea the need of sustainably managing development on forest lands has required to develop a new approach to estimating environmental impacts on forest surrounding development sites in a scientific manner. As for forest-related development, two types of development were selected: golf courses and industrial complexes. Using Fragstats 4.2, the fragmentation effects and patterns of each type by forest area within project sites and buffer zones ranging from the outside of project sites up to 2,000 meters were analyzed. As a result, golf courses were strongly related to a group of fragmentation indexes: CA, NP, PD, TE, LSI, TCA, NDCA and CONNECT, whereas industrial complexes were associated with CA, NP, PD, TE, LSI and CONNECT. Among them, NP, LSI, TCA and NDCA of golf courses were considered as representative indexes reflecting the average impact ranges of each sub-group by forest area, and focussing on the size of core areas. In the case of industrial complexes, PD, TE and LSI were the representatives, vulnerable to the composition of given landscape. For two case studies, one for golf courses and the other for industrial complexes, they showed there existed a difference between the average of a group and the individual results. Therefore, to minimize the variations in impact range within a group, it is needed to analyze more individual cases. This study proved there was a distinction between project types in terms of the range of environmental impact. To effectively and comprehensively manage forest development, further research on analyzing other development types related to forests with more cases is needed.