지표변화와 지리공간정보의 연관성 분석을 통한 공주지역 지표환경 변화 분석 = Change Detection of land - surface Environment in Gongju Areas Using Spatial Relationships between Land - surface Change and Geo - spatial Information

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 공주지역의 지표변화를 분석하기 위해 우도비 기반의 베이지안 예측모델을 이용하여 지리공간 정보와 지표변화와의 연관성 및 미래의 지표변화를 탐지하였다. 지표변화 지역은 위성사진을 토지피복분류 한 후 선분류 후비교법을 이용하여 변화지역을 추출하였다. 지표변화와 관련이 있는 지리공간 정보는 GIS 환경에서 구축하였으며, 우도비를 이용하여 지표변화 예측도를 작성하였다. 분석결과, 도시지역 및 농업지역 지표변화에 가장 큰 영향을 미치는 주제도는 고도, 하계망, 인구밀도, 도로, 인구이동, 총사업체수, 지가 등이다. 또한 산림지역 지표변화에 영향을 미치는 주제도는 고도, 경사도, 인구밀도, 인구이동, 지가 등이다. 지표변화 분석결과, 도시지역은 금강을 중심으로 구도심과 신도심지역의 도시 확산이 이루어지고, 인터체인지 및 국도를 따라 시가화 지역이 확산 될 것으로 예측되었다. 농업지역은 금강의 소지류 및 인접지역과 연결되는 국도주변 지역이 변화가 일어날 확률이 높다. 산림지역은 대부분 남동쪽에 위치하고 있는데, 그 원인은 밤나무 재배단지가 본 지역에 넓게 나타나면서 산림훼손이 일어날 확률이 높은 것으로 예측되었다. 예측비율 곡선을 이용하여 검증한 결과, 지표변화가 일어날 확률이 가장 높은 상위 10%지역에서 도시지역은 80%, 농업지역은 55%, 산림지역은 40% 정도의 예측능력을 보였다. 따라서, 본 통합 모델은 산림지역 예측에는 부적합한 것으로 볼 수 있어서, 향후 새로운 주제도 선정 및 예측모델 등이 필요하다. 결론적으로 본 방법은 향후 토지피복 변화 연구를 위한 효과적인 방법 중의 하나로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, we investigated the change of future land-surface and relationships of land-surface change with geo-spatial information, using a Bayesian prediction model based on a likelihood ratio function, for analysing the land-surface change of the Gongju area. We classified the land-surface satellite images, and then extracted the changing area using a way of post classification comparison. Land-surface information related to the land-surface change is constructed in a GIS environment, and the map of land-surface change prediction is made using the likelihood ratio function. As the results of this study, the thematic maps which definitely influence land-surface change of rural or urban areas are elevation, water system, population density, roads, population moving, the number of establishments, land price, etc. Also, thematic maps which definitely influence the land-surface change of forests areas are elevation, slope, population density, population moving, land price, etc. As a result of land-surface change analysis, center proliferation of old and new downtown is composed near Gum-river, and the downtown area will spread around the local roads and interchange areas in the urban area. In case of agricultural areas, a small tributary of Gum-river or an area of local roads which are attached with adjacent areas showed the high probability of change. Most of the forest areas are located in southeast and from this result we can guess why the wide chestnut-tree cultivation complex is located in these areas and the capability of forest damage is very high. As a result of validation using a prediction rate curve, a capability of prediction of urban area is 80%, agriculture area is 55%, forest area is 40% in higher 10% of possibility which the land-surface change would occur. This integration model is unsatisfactory to predict the forest area in the study area and thus as a future work, it is necessary to apply new thematic maps or prediction models . In conclusion, we can expect that this way can be one of the most essential land-surface change studies in a few years.

목차 (Table of Contents)

• 요약
  
• Abstract
  
• 1. 서론
  
• 2. 연구지역과 자료 및 연구방법
  
• 3. 토지피복 변화 분석
  
• 4. GIS 공간통합을 이용한 지표변화 예측
  
• 5. 결론
  
• 謝辭
  
• 文獻

참고문헌 (Reference)

1 "한국지질자원연구원 공간정보를 이용한 지표환경변화 탐지 및 통합 기술개발 대전시 사례연구" 2001

2 "퍼지집합이론을 이용한 Landsat TM 영상의 감독분류 정확도 향상" 445-455, 1999

3 "퍼지논리연산을 이용한안면도 지표환경 변화 예측" 371-384, 2002

4 "토지이용변화와 확률모형 구축 및 적용에 관한 연구" 1-17, 2001

5 "지리정보시스템과 다기준 평가법을 이용한 농촌중심마을 모의 모형의 개발에 관한 연구" 1999

6 "원격탐사와 GIS기법을 이용한 접경지역 토지피복연구" 11-22, 1998

7 "원격탐사 및 GIS 기법을 이용한 지표환경 분석 연구 하남지역의 응용사례" 1997

8 "수도권 준농림지역의 토지이용 특성에 관한연구" 1997

9 "수도권 자연보존 권역에서 토지이용 규제가 지피변화에 미치는 영향" 1998

10 "산사태 취약성 분석을 위한 GIS기반 확률론적 추정모델과 모수적 모델의 적용" 45-55, 2005

11 "공주시 통계연보" 2004

12 "Updating land cover classification using integration of multi-spectral and temporal remotely sensed data Journal of the Korean Geographical Society" 786-803, 2004a

13 "The recent evolution of farming landscapes in urban centered regions Landscape in Urban Planning 11" 307-326, 1984

14 "The global impact of landuse change" 300-304, 1994

15 "Suburban Grouth" John Wiley & Sons, Inc 1974

16 "Subjective Bayesian methods for rule-based inference systems"

17 "Probability prediction models for landslide hazard mapping" 1389-1399, 1999

18 "Modelling urban development with cellular automata incorporating fuzzy-set approaches" 637-658, 2003

19 "Modeling urban dynamics through GIS-based cellular automata" 205-233, 1999

20 "Mapping of landforms from Landsat imagery an example from eastern new South Wales Remote Sensing of environment" 35-46, 1985

21 "Landsat digital enhancement for change detection in urban environment Remote Sensing of Environment" 149-160, 1983

22 "International Journal of Geographical Information Systems" 429-450, 1994

23 "Integration of multispectral remote sensing images and GIS thematic data for supervised land cover classification Korean Journal of Remote Sensing" 315-327, 2004b

24 "GIS 기반 베이지안 예측모델을 이용한 보은지역의 산사태 취약성 분석" 13-23, 2004

25 "Empirical analysis for estimating land use transition potential functions-case in the Tokyo metropolitan region" 65-84, 2004

26 "Density Estimation for Statistics and Data Analysis" 1986

27 "Cellular automata models for vegetation dynamics" 113-125, 1998

28 "An evaluation of simulated thematic mapper data and Landsat MSS data for 1discriminating suburban and regional use and land cover" 1713-1724, 1984

29 "A dynamic modeling approach to simulating socioeconomic effects on landscape changes" 141-162, 2001