INFORMATION - 재난대응을 위한 오픈소스 GIS(FOSS4G) 활용사례

유병혁,Yu, Byeong-Hyeok 한국방재협회 2018 방재저널 Vol.20 No.2

고점도 물질의 슬롯 다이 운전 조건에 관한 실험적 연구

유병혁(Byeong Hyeok Yu),유상석(Sangseok Yu),박기호(Ki Ho Park),오상현(Sang Hyun Oh),전원표(Won Pyo Chun),김성일(Sung Il Kim) 대한기계학회 2019 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2019 No.4

하천 만곡부를 고려한 GIS 기반 침수지역 레이어 구축

이근상 ( Geun Sang Lee ),유병혁 ( Byeong Hyeok Yu ),박진혁 ( Jin Hyeog Park ),이을래 ( Eul Rae Lee ) 한국지리정보학회 2009 한국지리정보학회지 Vol.12 No.1

Rapid visualization of flood area of downstream according to the dam effluent in flood season is very important in dam management works. Overlay zone of river bight should be removed to represent flood area efficiently based on flood stage which was modeled in river channels. This study applied drainage enforcement algorithm to visualize flood area considering river bight by coupling Coordinate Operation System for Flood control In Multi-reservoir (COSFIM) and Flood Wave routing model (FLDWAV). The drainage enforcement algorithm is a kind of interpolation which gives to advantage into hydrological process studies by removing spurious sinks of terrain in automatic drainage algorithm. This study presented mapping technique of flood area layer considering river bight in Namgang-Dam downstream, and developed system based on Arcobject component to execute this process automatically. Automatic extraction system of flood area layer could save time-consuming efficiently in flood inundation visualization work which was propelled based on large volume data. Also, flood area layer by coupling with IKONOS satellite image presented real information in flood disaster works.

InVEST 모델을 이용한 주요 국립공원지역의 담수분석

최송현 ( Song-hyun Choi ),유병혁 ( Byeong-hyeok Yu ),장진 ( Jin Jang ),신해선 ( Hae-seon Shin ),장정은 ( Jung-eun Jang ),권혜연 ( Hye-yeon Kwon ) 한국환경생태학회 2021 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2021 No.1

InVEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)는 미국 Stanford대학을 중심으로 Natue Conservancy와 World Wildlife Fund에서 공동으로 개발한 오픈 소스 모형으로써 자연으로부터 얻는 재화와 서비스를 지도화 및 가치 평가하기 위한 목적으로 제작되었다(naturalcapitalproject. stanford.edu/). 2008년부터 개발이 되었으며, 현재까지 서식 지질, 탄소저장량, 토양침식 등 다양한 세부모형이 개발되었다. 각 모형은 토지피복도를 기반으로 관련 인자를 투입하여 가치를 평가할 수 있도록 구성되어 있다(Sharp et al., 2014). InVEST 모형중 담수(Water Yield)분석은 특정 지역의 연간 물 생산량을 단순화된 물수지법(water balance)을 적용하여 계산한 것이다. 연간 강수량에서 연간 실제 증발산량을 빼고 연간 물 공급량을 계산하며, 지표면 하부의 물 흐름을 구분하지 않기 때문에 지표면의 물 유출량과 지표 하부 식물의 물 유입에 따른 가용량, 지하수 함양량 구분하지 않고 전체 물 공급량으로 산정하였다. 물 생산량은 강수량과 실제 증발산량(증발ㆍ증산)의 관계를 이용하여 정의된다. Y(x)=(1-AET(x)/P(x))×P(x) - Y(x) : 화소 x에 대한 연간 물 생산량 - AET(x): 화소 x에 대한 연간 실제 증발산량 - P(x): 화소 x에 대한 연간 강수량 연간 강수량(P(x)) 자료는 1999-2019년 20년간 국내기상관측소 측정치를 평균하여 보간(interpolation)한 자료를 사용(단위: ㎜)하였다. 연간 실제 증발산량(AET(x))은 식생유형과 기타 유형에 따라 서로 다른 계산법을 적용하였다. 토지 피복지도를 기준으로 식생 유형은 농업지역, 산림지역, 초지, 그리고 기타 유형은 시가화 건조지역, 습지, 나지, 수역으로 구분하였다. 식생 유형(습지 제외)에 대한 강우량 대비 실제 증발산량은 Budyko 방정식으로 계산하였다. 우리나라 22개 국립공원중 속리산, 주왕산, 월악산, 월출산 국립공원을 대상으로 담수량 분석을 실시하였다. 4개 국립공원에 대한 분석결과 담수량이 가장 많은 국립공원은 월악산국립공원으로 연간 9,774,343㎥였고 뒤를 이어 속리산국립공원이 6,646,888㎥였다. 화소(100×100㎡)당 담수량이 가장 많은 곳은 월출산국립공원으로 393.55㎥이었다. 국립공원은 우리나라의 대표적인 보호지역으로써 대부분의 지역에 식생이 분포하고 있다. 그러나 개별 국립공원마다 토지피복의 특성이 달라서 담수량에 차이를 보이게 된다. 따라서 국립공원의 담수량은 기본적으로 국립공원의 면적과 상관성을 가지며 토지피복의 특성에 따라 담수능력이 달라지는 것을 알 수 있다. Table 1. Water Yield on major National Parks

수문학적 유역특성자료 자동화 추출 및 분석시스템 적용 (2) -PRMS 모형을 이용한 용담댐 유역을 대상으로-

권형중 ( Hyung Joong Kwon ),황의호 ( Eui Ho Hwang ),이근상 ( Geun Sang Lee ),유병혁 ( Byeong Hyeok Yu ),고덕구 ( Deuk Koo Koh ) 한국지리정보학회 2008 한국지리정보학회지 Vol.11 No.3

The objective of this study is to evaluate the applicability of extracted PRMS input parameters by KGIS-Hydrology over Yongdam-Dam watershed. KGIS-Hydrology is a system for automatic extraction and analysis of watershed characteristic data. Input parameters of PRMS were generated from GIS data (DEM, soil, forest type, etc.) using KGIS-Hydrology. Multi-temporal meteorological data from Jangsu station of KMA (Korea Meteorological Administration) were used for all simulation periods. Input parameters of PRMS were optimized using observed runoff data of Yongdam-Dam station (1966-2001) and validated using observed runoff data of Yongdam-Dam station (2002-2006, Yongdam-Dam watershed). The results showed that the simulated flows were much closed to the observed flows of Yongdam-Dam (2002-2006) and Donghyang (2001-2004) station by 0.49~0.83 and 0.57~0.75 model efficiencies, respectively.

수문학적 유역특성자료 자동화 추출 및 분석시스템 개발 (1)

황의호 ( Eui Ho Hwang ),권형중 ( Hyung Joong Kwon ),이근상 ( Geun Sang Lee ),유병혁 ( Byeong Hyeok Yu ),고덕구 ( Deuk Koo Koh ) 한국지리정보학회 2008 한국지리정보학회지 Vol.11 No.3

This study was to develop the analyzing system for watershed characteristics data. The developed system has laid the foundation for preparing the input data in various hydrological models. The algorithms and items included in the system were derived from benchmarking of the GIS WEASEL, which used to prepare the input data of PRMS (Precipitation-Runoff Modeling System). The system was designed to develop and maintain the organized system using both object-oriented UML (Unified Modeling Language) and GIS component-based ArcObjects.

InVEST 모델을 이용한 가지산도립공원의 서식지질 분석과 생태계서비스평가

권혜연 ( Hye-yeon Kwon ),장정은 ( Jung-eun Jang ),신해선 ( Hae-seon Shin ),유병혁 ( Byeong-hyeok Yu ),이상철 ( Sang-cheol Lee ),최송현 ( Song-hyun Choi ) 한국환경생태학회 2022 한국환경생태학회지 Vol.36 No.3

생물다양성협약(CBD)에서는 전 지구적으로 발생하는 환경문제의 대응방안으로 육상의 17%를 보호지역으로 지정하도록 할 것을 권고하고 있다. 우리나라도 국제적 수준에 맞춰 보호지역을 지정하고 보호지역 지정이 가지는 의미를 설명할 필요성이 생겼으며, 이에 따라 생태계서비스에 관한 연구의 필요성이 요구되고 있다. 우리나라는 보호지역 지정을 자연공원법에 의해 위계별로 국립공원, 도립공원, 군립공원으로 지정하고 있다. 그러나 정치, 행정적 측면이 우선시되면서 생태계서비스 가치평가 연구 및 서식지 관리가 국립공원에 편중되어 도립 및 군립공원은 다소 미비하여 연구의 필요성이 있다. 본 연구에서는 국립공원에 비해 서식지 관리 및 생태계서비스 가치평가 연구가 미비한 가지산도립공원을 대상으로 InVEST 모델 중 InVEST Habitat Quality 모델을 사용하여 서식지 질을 평가하고, 분석 결과를 16개의 산악형 국립공원과 비교하였다. 분석 결과 가지산도립공원의 서식지질 값은 0.83이었으며, 주변 지역에 비해 서식질 질이 높게 나타났다. 3개 지구별 서식지질 차이를 분석한 결과 통도사지구와 내원사지구가 0.84, 석남사지구가 0.83으로 나타났고 용도지구별로는 자연보존지구, 자연환경지구, 문화유산지구, 공원마을지구 순으로 서식지질 값이 높게 나타났다. 기존 국립공원 서식지질 분석 결과와 비교한 결과 가지산도립공원은 무등산국립공원 수준의 자연성을 나타내었다. 이러한 결과는 추후 도립공원의 생물다양성 보전 및 생태계서비스 증진을 위한 정책 수립과 관리방안 수립의 객관적인 자료로 활용될 수 있을 것이다. The Convention on Biodiversity (CBD) recommends that 17% of the land be designated as a protected area to counter global environmental problems. Korea also realized a need to designate protected areas according to the international level and explain the significance of designating protected areas. Accordingly, studies on ecosystem services are required. In Korea, the protected areas are designated as national parks, provincial parks, and county parks by hierarchy under the Natural Parks Act. However, as priority was on political and administrative aspects, research on ecosystem service value evaluation and habitat management were concentrated in national parks, and provincial and county parks were relatively neglected. Therefore, more studies on provincial and county parks are necessary. In this study, habitat quality for Gajisan Provincial Park, where there were few studies on habitat management and ecosystem service valuation, was evaluated using the InVEST Habitat Quality model among the InVEST models. The analysis results were compared with 16 mountainous national parks. The results showed that the habitat quality value of Gajisan Provincial Park was 0.83, higher than that of the surrounding areas. The analysis of habitat quality in three districts showed 0,84 for the Tongdosa and Naewonsa districts and 0.83 for the Seoknamsa district. By use district, the nature conservation district, the natural environment district, the cultural heritage district, and the park village district had the highest habitat quality value in that order. Compared with the existing habitat quality analysis results of national parks, Gajisan Provincial Park showed naturalness at the level of Mudeungsan National Park. These results can be used as objective data for establishing policies and management plans to preserve biodiversity and promote ecosystem services in provincial parks.

Construction of Korea Node for IYPE OneGeology Portal

한종규(Jong-Gyu Han),김복철(Bok-Chul Kim),유병혁(Byeong-Hyeok Yu) 대한지질학회 2008 지질학회지 Vol.44 No.5

Landsat-8 위성영상 분석을 통한 산불피해 심각도 판정 및 영향 인자 도출 - 강릉, 동해 산불을 사례로 -

이수동 ( Soo-dong Lee ),박경식 ( Gyoung-sik Park ),오충현 ( Chung-hyeon Oh ),조봉교 ( Bong-gyo Cho ),유병혁 ( Byeong-hyeok Yu ) 한국환경생태학회 2024 한국환경생태학회지 Vol.38 No.3

지형적인 이질성이 심한 강원도, 경상북도에 집중되고 있는 대형 산불을 관리하기 위해서는 위성 영상을 활용하여 효율적이고 신속한 피해 평가를 통한 의사 결정 과정이 필수적이다. 이에 본 연구는 2022년 3월 5일에 강원도 강릉 및 동해에서 발화하여 3월 8일 19시경 진화된 대형 산불을 대상으로, dNBR을 활용한 산불 심각도 산정과 등급에 영향을 미치는 환경요인을 도출하고자 하였다. 환경요인으로는 식생 또는 연료 유형을 대표하는 정규식생지수, 수종을 구분한 임상도, 수분함양을 나타내는 정규수분지수, 지형과 관련해서는 DEM 등을 수치화한 후 산불 심각도와의 상관관계를 분석하였다. 산불 심각도는 산불 피해 없음(Unbured)이 52.4%로 가장 넓었고, 심각도 낮음 42.9%, 심각도 보통-낮음 4.3%, 심각도 보통-높음 0.4% 순이었다. 환경요인의 경우 dNDVI, dNDWI와는 음의 상관관계를, 경사도와는 양의 상관관계를 나타내었다. 식생과 관련해서는 산불 심각도에 영향을 미치는 것으로 분석된 dNDVI, dNDWI, 경사도 모두에서 침엽수, 활엽수, 기타의 집단간 차이가 p-value < 2.2e-16로 유의미한 것으로 분석되었다. 특히, 침엽수와 활엽수의 차이가 명확하였는데, 강원도 지역에서 우점종인 소나무를 비롯하여 잣나무, 리기다소나무, 곰솔 등의 산불 심각도가 높아 침엽수가 활엽수에 비해 피해를 받는 것이 확인되었다. In order to manage large-scale forest fires concentrated in Gangwon-do and Gyeongsangbuk-do with severe topographical heterogeneity, a decision-making process through efficient and rapid damage assessment using satellite images is essential. Accordingly, this study targets a large-scale forest fire that ignited in Gangneung and the Donghae, Gangwon-do on March 5, 2022, and was extinguished around 19:00 on March 8, to estimate the fire severity using dNBR and derive environmental factors that affect the grade. As environmental factors, we quantified the regular vegetation index representing vegetation or fuel type, the forest index that classifies tree species, the regular moisture index representing moisture content, and DEM in relation to topography, and then analyzed the correlation with the fire severity. In terms of fire severity, the widest range was 'Unbured' at 52.4%, followed by low severity at 42.9%, medium-low severity at 4.3%, and medium-high severity at 0.4%. Environmental factors showed a negative correlation with dNDVI and dNDWI, and a positive correlation with slope. Regarding vegetation, the differences between coniferous, broad-leaved, and other groups in dNDVI, dNIWI, and slope, which were analyzed to affect the fire severity, were analyzed to be significant with p-value < 2.2e-16. In particular, the difference between coniferous and broad-leaved forests was clear, and it was confirmed that coniferous forest suffered more damage than broad-leaved forest due to the higher fire severity in the Gangwon-do region, including Pinus densiflora, which are dominant species, as well as P. koraiensis, P. rigida and P. thunbergii.