[학위논문]ASTER 위성영상과 GIS 공간분석을 이용한 도시환경 정보 추출 기법에 관한 연구 (A) study on extracting the environment information in urban area using ASTER satellite images and GIS spatial analysis원문보기
최근 첨단과학 산업시대의 발달로 인한 지구환경 문제가 점차 심각해짐에 따라 환경에 미치는 인간의 활동에 대한 관심이 한층 높아지는 한편 도시화와 더불어 나타나는 도시기후 변화에 대한 관심도 점차 높아지고 있는 실정이다. 산업사회의 발달은 지속적인 도시인구집중화 현상에 따라 도시주변에서 대규모 도시개발로 인한 도시역의 확대로 지표면 피복 변화를 심각하게 발생시키고 있다. 이러한 인공적인 개발로 인하여 도시의 내·외적 경관변화 뿐만 아니라 지형 및 기온상승, 바람장의 변화 그리고 대기오염 물질의 증가 등 복합적인 국지기후 변화를 초래하였다. 종래에는 지상의 고정기상관측자료를 토대로 ...
최근 첨단과학 산업시대의 발달로 인한 지구환경 문제가 점차 심각해짐에 따라 환경에 미치는 인간의 활동에 대한 관심이 한층 높아지는 한편 도시화와 더불어 나타나는 도시기후 변화에 대한 관심도 점차 높아지고 있는 실정이다. 산업사회의 발달은 지속적인 도시인구집중화 현상에 따라 도시주변에서 대규모 도시개발로 인한 도시역의 확대로 지표면 피복 변화를 심각하게 발생시키고 있다. 이러한 인공적인 개발로 인하여 도시의 내·외적 경관변화 뿐만 아니라 지형 및 기온상승, 바람장의 변화 그리고 대기오염 물질의 증가 등 복합적인 국지기후 변화를 초래하였다. 종래에는 지상의 고정기상관측자료를 토대로 기상현상을 규명하여 왔으나 오늘날에는 관측지점의 온도가 갖는 지역적 대표성이 문제가 되고 있다. 이러한 현실에서 국지기후에 관한 연구를 위해서는 기초 자료부터 측정하여야 하는 어려움이 있다. 그러나 이와 같은 문제점의 인식과 연구의 필요함에도 불구하고 질제적인 연구는 극히 부진하며 그 범위 또한 대단히 한정되어 있다. 그러나 원격탐사 기술을 이용한 위성영상 분석은 보다 광범위하고 동시적이며, 신속하게 도시 열 분포 특성의 감시 및 분석을 가능하게 할 뿐만 아니라 비용절감 및 미래의 예측까지도 가능하게 되었다. 또한 지리정보시스템(Geographic Information System)의 다양한 공간분석기법의 활용 가능성이 입증됨에 따라 이를 활용한 도시 열 분포 특성 규명에 있어 보다 체계적이고 효과적으로 수행할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 이러한 문제점으로 인한 도시지표 온도 분포를 탐지 하고자 ASTER 영상 3 scene(2004년 4월 17일 / 2006년 10월 7일 주간 2B03 영상, 2004년 10월 10일 야간 2B03 영상)의 열적외 센서(TIR)를 이용하여 지표온도 분포도를 작성하고 AWS(Automatic Weather Station) 관측 값과 상관 분석을 실시하여 상관계수를 구하였으며 ASTER 영상의 VNIR 센서를 이용하여 정규식생지수값을 추출하여 정규식생지수값과 지표온도와의 상관성분석을 실시하였다. 뿐만 아니라 서울시 행정구역별 평균 온도를 산출하였으며 지표온도 분포도와 IKONOS 영상을 이용하여 서울시의 고온지역을 추출하였다. 또한 위성영상자료와 GIS 공간 분석기법을 이용하여 청계천 주위의 온도 분표 패턴에 관하여 알아보았다. 이와 같이 본 연구에서는 Landsat 위성의 대체 방안으로 Landsat 위성과 거의 유사한 파장대의 정보를 탐지할 수 있는 지구관측 위성인 ASTER 위성영상 자료를 이용하여 추출된 지표온도를 바탕으로 다양한 도시공간정보와 함께 도시지역 열 분포 특성을 보다 과학적으로 해석할 수 있는 기법을 개발하였으며 이는 향후 도시의 기후환경 특성을 고려한 도시계획수립에 있어 그 기초 자료와 합리적인 적용기법으로 활용되어질 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 현재 활발히 활용되고 있는 위성영상 자료를 활용하여 도심의 개발에 따른 지역적인 지표면의 패턴과 국지적인 기후를 연구함으로써 향후 도시 환경 분석에 큰 도움이 될 것이다.
최근 첨단과학 산업시대의 발달로 인한 지구환경 문제가 점차 심각해짐에 따라 환경에 미치는 인간의 활동에 대한 관심이 한층 높아지는 한편 도시화와 더불어 나타나는 도시기후 변화에 대한 관심도 점차 높아지고 있는 실정이다. 산업사회의 발달은 지속적인 도시인구집중화 현상에 따라 도시주변에서 대규모 도시개발로 인한 도시역의 확대로 지표면 피복 변화를 심각하게 발생시키고 있다. 이러한 인공적인 개발로 인하여 도시의 내·외적 경관변화 뿐만 아니라 지형 및 기온상승, 바람장의 변화 그리고 대기오염 물질의 증가 등 복합적인 국지기후 변화를 초래하였다. 종래에는 지상의 고정기상관측자료를 토대로 기상현상을 규명하여 왔으나 오늘날에는 관측지점의 온도가 갖는 지역적 대표성이 문제가 되고 있다. 이러한 현실에서 국지기후에 관한 연구를 위해서는 기초 자료부터 측정하여야 하는 어려움이 있다. 그러나 이와 같은 문제점의 인식과 연구의 필요함에도 불구하고 질제적인 연구는 극히 부진하며 그 범위 또한 대단히 한정되어 있다. 그러나 원격탐사 기술을 이용한 위성영상 분석은 보다 광범위하고 동시적이며, 신속하게 도시 열 분포 특성의 감시 및 분석을 가능하게 할 뿐만 아니라 비용절감 및 미래의 예측까지도 가능하게 되었다. 또한 지리정보시스템(Geographic Information System)의 다양한 공간분석기법의 활용 가능성이 입증됨에 따라 이를 활용한 도시 열 분포 특성 규명에 있어 보다 체계적이고 효과적으로 수행할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 이러한 문제점으로 인한 도시지표 온도 분포를 탐지 하고자 ASTER 영상 3 scene(2004년 4월 17일 / 2006년 10월 7일 주간 2B03 영상, 2004년 10월 10일 야간 2B03 영상)의 열적외 센서(TIR)를 이용하여 지표온도 분포도를 작성하고 AWS(Automatic Weather Station) 관측 값과 상관 분석을 실시하여 상관계수를 구하였으며 ASTER 영상의 VNIR 센서를 이용하여 정규식생지수값을 추출하여 정규식생지수값과 지표온도와의 상관성분석을 실시하였다. 뿐만 아니라 서울시 행정구역별 평균 온도를 산출하였으며 지표온도 분포도와 IKONOS 영상을 이용하여 서울시의 고온지역을 추출하였다. 또한 위성영상자료와 GIS 공간 분석기법을 이용하여 청계천 주위의 온도 분표 패턴에 관하여 알아보았다. 이와 같이 본 연구에서는 Landsat 위성의 대체 방안으로 Landsat 위성과 거의 유사한 파장대의 정보를 탐지할 수 있는 지구관측 위성인 ASTER 위성영상 자료를 이용하여 추출된 지표온도를 바탕으로 다양한 도시공간정보와 함께 도시지역 열 분포 특성을 보다 과학적으로 해석할 수 있는 기법을 개발하였으며 이는 향후 도시의 기후환경 특성을 고려한 도시계획수립에 있어 그 기초 자료와 합리적인 적용기법으로 활용되어질 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 현재 활발히 활용되고 있는 위성영상 자료를 활용하여 도심의 개발에 따른 지역적인 지표면의 패턴과 국지적인 기후를 연구함으로써 향후 도시 환경 분석에 큰 도움이 될 것이다.
Recently as the earth environment problem has been getting serious the concern of urban climate change has been higher and higher. The large sized urban development and the cityward drifting of population has been caused, the urban surface cover has been changed very seriously and dramatically. Thes...
Recently as the earth environment problem has been getting serious the concern of urban climate change has been higher and higher. The large sized urban development and the cityward drifting of population has been caused, the urban surface cover has been changed very seriously and dramatically. These artificial developments have destroyed the inner and outer landscape such as topography and have changed complex local climate such as a sudden rise in temperature, the change of wind field and air pollution. Previously meteorological phenomena was figured out based on fixed each meteorological observation data. However, the temperature measured at meteorological observation station has recently the local representative problem so that there is difficulty in observing fundamental data for the study about local climate. Moreover, there is still the lack of fundamental study, itself, and the limit of its scope. However, the analysis of satellite image based on remote sensing technology has considered extensive and simultaneous also makes observation and analysis the distribution of urban heat possible. In addition, since the possibility of application in spatial analysis technology using GIS has been examined, the study about the distribution of urban heat has been performed more systematically and effectively. In this study the TIR sensor of 2 ASTER images(2004. 4. 17 daily time 2B03 and 2004. 10. 10 night time 2B03) was used to extract the surface temperature and to detect its distribution. Then the correlation coefficient was figured out by analyzing with AWS(Automatic Weather System) data also the correlation analysis was performed between NDVI and surface temperature after extracting NDVI based on the VNIR sensor of ASTER images. In addition, IKONOS image was used to extract the high surface temperature area by overlaying the average surface temperature distribution map. Finally, the surface temperature distribution pattern surrounding Cheong-Gye stream restoration area could be figured out through these satellite images and GIS spatial analysis. Through this study more efficient and scientifical method to extract and clarify the temperature distribution characteristic in urban area could be developed and this result is expected to be the foundation information of further urban plan establishment. Also, for this ASTER satellite images, which would be possibly alternative of Landsat satellite images, was used. Moreover, this study shows the possibility of using satellite images to understand the urban environment analysis such as the surface change pattern in local area and its climate.
Recently as the earth environment problem has been getting serious the concern of urban climate change has been higher and higher. The large sized urban development and the cityward drifting of population has been caused, the urban surface cover has been changed very seriously and dramatically. These artificial developments have destroyed the inner and outer landscape such as topography and have changed complex local climate such as a sudden rise in temperature, the change of wind field and air pollution. Previously meteorological phenomena was figured out based on fixed each meteorological observation data. However, the temperature measured at meteorological observation station has recently the local representative problem so that there is difficulty in observing fundamental data for the study about local climate. Moreover, there is still the lack of fundamental study, itself, and the limit of its scope. However, the analysis of satellite image based on remote sensing technology has considered extensive and simultaneous also makes observation and analysis the distribution of urban heat possible. In addition, since the possibility of application in spatial analysis technology using GIS has been examined, the study about the distribution of urban heat has been performed more systematically and effectively. In this study the TIR sensor of 2 ASTER images(2004. 4. 17 daily time 2B03 and 2004. 10. 10 night time 2B03) was used to extract the surface temperature and to detect its distribution. Then the correlation coefficient was figured out by analyzing with AWS(Automatic Weather System) data also the correlation analysis was performed between NDVI and surface temperature after extracting NDVI based on the VNIR sensor of ASTER images. In addition, IKONOS image was used to extract the high surface temperature area by overlaying the average surface temperature distribution map. Finally, the surface temperature distribution pattern surrounding Cheong-Gye stream restoration area could be figured out through these satellite images and GIS spatial analysis. Through this study more efficient and scientifical method to extract and clarify the temperature distribution characteristic in urban area could be developed and this result is expected to be the foundation information of further urban plan establishment. Also, for this ASTER satellite images, which would be possibly alternative of Landsat satellite images, was used. Moreover, this study shows the possibility of using satellite images to understand the urban environment analysis such as the surface change pattern in local area and its climate.
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