본 연구는 녹지 블록의 온도 저감 효과를 파악할 목적으로 수행되었으며, 녹지의 시계열 변화와 열섬현상의 상관성, 녹지블록의 둘레, 면적, 형태 지수, 정규화식생지수와 열섬현상의 상관성, 녹지 블록의 분포와 열섬현상의 상관성 분석, 녹지 면적의 증가에 따른 온도 저감 효과의 면적 범위와 온도 폭에 대한 ...
본 연구는 녹지 블록의 온도 저감 효과를 파악할 목적으로 수행되었으며, 녹지의 시계열 변화와 열섬현상의 상관성, 녹지블록의 둘레, 면적, 형태 지수, 정규화식생지수와 열섬현상의 상관성, 녹지 블록의 분포와 열섬현상의 상관성 분석, 녹지 면적의 증가에 따른 온도 저감 효과의 면적 범위와 온도 폭에 대한 시뮬레이션을 주된 내용으로 하였다.연구 대상지의 선정은 인구 밀도가 제일 높은 서울시를 선정하고 서울시 범위내 구름 영향을 받지 않은 1989년 8월 5일, 1999년 6월 22일, 2009년 6월 1일, 2017년 8월 26일 4시기의 Landsat 위성영상을 기초 연구 자료로 선정하였다. Erdas Imagine을 활용하여 위성영상의 대기 보정과 기하 보정을 수행하고 감독분류방법으로 토지피복분류를 수행하였다. ArcGIS의 Raster Calculator를 활용하여 식물의 특징을 반영하는 위성영상 밴드로 정규화식생지수를 산출하고 건축물 등 시가지를 반영하는 밴드로 정규화건축물지수를 산출하였다. USGS 사이트에서 제공하는 온도 계산 방법을 이용하여 위성영상의 열적외선 밴드로 밝기 온도를 계산하였다. 밝기 온도를 바탕으로 상대 열섬강도를 산출하고 냉섬, 약열섬, 중간열섬, 강열섬, 특강열섬으로 분류하였다. 녹지의 시계열 변화와 열섬 현상의 상관성을 확인하기 위해 4시기의 Landsat 위성영상 계산 결과를 이용하여 서울시 28년 동안의 도시 열섬강도 변화를 분석한 결과, 냉섬, 강열섬, 특강열섬의 면적 변화 비율이 크지 않았고, 약열섬이 중간열섬으로 변화하였다. 시가지 변화를 분석한 결과, 시가지의 면적은 28년 동안 계속 증가하였다. 남서쪽의 3 사분면의 시가지 면적이 가장 적게 증가하고 남동쪽의 4 사분면의 시가지 면적이 가장 크게 증가하였다. 정규화식생지수와 온도의 상관성을 분석한 결과, 정규화식생지수와 온도는 음(-)의 상관성이고 1989년, 1999년, 2009년, 2017년 회귀분석 방정식의 경사도는 각각 –10.13, -10.227, -13.893, -14.87이다. 2017년의 경우, 정규화식생지수가 0.1 증가하면 온도가 1.478℃로 낮아진다. 정규화건축지수와 온도의 상관성을 분석한 결과, 정규화건축지수와 온도는 양(+)의 상관성이고 1989년, 1999년, 2009년, 2017년 회귀분석 방정식의 경사도는 각각 33.586, 31.618, 29.343, 28.758이다. 2017년의 경우, 정규화건축지수가 0.1 증가하면 온도가 2.876℃로 높아진다. 녹지의 공간적 특징과 열섬 현상의 상관성을 확인하기 위해 서울시 시가화 지역 내부에 있는 1,000㎡ 이상의 155개 녹지 블록을 선정하여, 각 녹지 블록의 면적, 둘레, 형태 지수, 정규화식생지수 등 경관 지수를 산출하였다. 각 경관 지수가 녹지 내부온도와의 상관성을 분석한 결과, 녹지 내부 온도가 정규화식생지수와 높은 상관성이 있다. 녹지 면적, 둘레, 형태 지수는 전혀 상관성이 없다. 녹지 블록 온도 저감 영향 면적 범위와의 상관성을 분석한 결과, 온도 저감 효과의 범위는 녹지 면적, 둘레, 형태 지수의 증가에 따라 확대된다. 녹지 온도 저감 효과의 면적 범위에 대한 가장 적합한 녹지 면적은 39,000㎡이다. 녹지 블록 온도 저감 온도 폭과의 상관성을 분석한 결과, 녹지 블록 온도 저감 효과의 폭은 녹지의 정규화식생지수, 면적, 둘레, 형태 지수의 증가에 따라 증가된다. 녹지 온도 저감 효과의 온도 폭에 대한 가장 적합한 녹지 면적은 43,000㎡이다. 녹지의 분포와 열섬 현상의 상관성을 확인하기 위해 녹지 블록의 밀도, 군집도 지수, 프랙탈 차원 지수, 정규화식생지수 등을 도입하여 이런 지수가 열섬강도와의 상관성을 분석하였다. 분석한 결과, 온도 저감과의 관계에서 열섬강도와 NDVI, 프랙탈 차원의 지수는 음의 상관성을 보였으며, 녹지 블록 밀도와는 양의 상관성을 가지는 것으로 나타났다. 녹지 블록의 군집도 지수는 서울시 구별 분석에서 열섬강도에 대해 음의 상관성을 보이고, 사분면 분할에서는 양의 상관성을 보이고 있다. NDVI, 프랙탈 차원 지수, 군집도 지수를 도입하여 행정구 구모와 도시 규모의 열섬강도 모델을 제출하였다. 녹지 면적이 증가하면 녹지의 온도 저감 효과에 영향을 미치는 규칙을 확인하기 위해 서울시 30개 녹지 블록 샘플을 대상으로, 녹지 블록의 면적 증가에 따른 기온 저감 면적 범위와 온도 폭의 변화에 대한 시뮬레이션 수행하였다. 시뮬레이션의 결과, 녹지 블록 면적의 증가에 따라 기온 저감의 범위와 온도 폭은 계속 증가하지만 증가의 폭은 계속 감소하는 추세로 보인다. 본 연구의 30개 녹지 블록 샘플을 대상으로 보면 절고개공원, 상허유석창박사의 묘, 독골공원 등 녹지 블록에서 면적을 증가시키면 기온 저감 효과를 얻을 수 있다. 이상의 연구 결과로 보아 앞으로 서울시의 녹지 계획이나 도시 환경 계획을 위한 기초 자료로서 활용될 것으로 기대된다. 특히 도시 열섬 완화와 도시 녹지의 온도 저감 효과의 범위와 온도 폭을 효율적으로 관리하고 계획하는 정책 분야에서 실질적으로 활용할 수 있다.
본 연구는 녹지 블록의 온도 저감 효과를 파악할 목적으로 수행되었으며, 녹지의 시계열 변화와 열섬현상의 상관성, 녹지블록의 둘레, 면적, 형태 지수, 정규화식생지수와 열섬현상의 상관성, 녹지 블록의 분포와 열섬현상의 상관성 분석, 녹지 면적의 증가에 따른 온도 저감 효과의 면적 범위와 온도 폭에 대한 시뮬레이션을 주된 내용으로 하였다.연구 대상지의 선정은 인구 밀도가 제일 높은 서울시를 선정하고 서울시 범위내 구름 영향을 받지 않은 1989년 8월 5일, 1999년 6월 22일, 2009년 6월 1일, 2017년 8월 26일 4시기의 Landsat 위성영상을 기초 연구 자료로 선정하였다. Erdas Imagine을 활용하여 위성영상의 대기 보정과 기하 보정을 수행하고 감독분류방법으로 토지피복분류를 수행하였다. ArcGIS의 Raster Calculator를 활용하여 식물의 특징을 반영하는 위성영상 밴드로 정규화식생지수를 산출하고 건축물 등 시가지를 반영하는 밴드로 정규화건축물지수를 산출하였다. USGS 사이트에서 제공하는 온도 계산 방법을 이용하여 위성영상의 열적외선 밴드로 밝기 온도를 계산하였다. 밝기 온도를 바탕으로 상대 열섬강도를 산출하고 냉섬, 약열섬, 중간열섬, 강열섬, 특강열섬으로 분류하였다. 녹지의 시계열 변화와 열섬 현상의 상관성을 확인하기 위해 4시기의 Landsat 위성영상 계산 결과를 이용하여 서울시 28년 동안의 도시 열섬강도 변화를 분석한 결과, 냉섬, 강열섬, 특강열섬의 면적 변화 비율이 크지 않았고, 약열섬이 중간열섬으로 변화하였다. 시가지 변화를 분석한 결과, 시가지의 면적은 28년 동안 계속 증가하였다. 남서쪽의 3 사분면의 시가지 면적이 가장 적게 증가하고 남동쪽의 4 사분면의 시가지 면적이 가장 크게 증가하였다. 정규화식생지수와 온도의 상관성을 분석한 결과, 정규화식생지수와 온도는 음(-)의 상관성이고 1989년, 1999년, 2009년, 2017년 회귀분석 방정식의 경사도는 각각 –10.13, -10.227, -13.893, -14.87이다. 2017년의 경우, 정규화식생지수가 0.1 증가하면 온도가 1.478℃로 낮아진다. 정규화건축지수와 온도의 상관성을 분석한 결과, 정규화건축지수와 온도는 양(+)의 상관성이고 1989년, 1999년, 2009년, 2017년 회귀분석 방정식의 경사도는 각각 33.586, 31.618, 29.343, 28.758이다. 2017년의 경우, 정규화건축지수가 0.1 증가하면 온도가 2.876℃로 높아진다. 녹지의 공간적 특징과 열섬 현상의 상관성을 확인하기 위해 서울시 시가화 지역 내부에 있는 1,000㎡ 이상의 155개 녹지 블록을 선정하여, 각 녹지 블록의 면적, 둘레, 형태 지수, 정규화식생지수 등 경관 지수를 산출하였다. 각 경관 지수가 녹지 내부온도와의 상관성을 분석한 결과, 녹지 내부 온도가 정규화식생지수와 높은 상관성이 있다. 녹지 면적, 둘레, 형태 지수는 전혀 상관성이 없다. 녹지 블록 온도 저감 영향 면적 범위와의 상관성을 분석한 결과, 온도 저감 효과의 범위는 녹지 면적, 둘레, 형태 지수의 증가에 따라 확대된다. 녹지 온도 저감 효과의 면적 범위에 대한 가장 적합한 녹지 면적은 39,000㎡이다. 녹지 블록 온도 저감 온도 폭과의 상관성을 분석한 결과, 녹지 블록 온도 저감 효과의 폭은 녹지의 정규화식생지수, 면적, 둘레, 형태 지수의 증가에 따라 증가된다. 녹지 온도 저감 효과의 온도 폭에 대한 가장 적합한 녹지 면적은 43,000㎡이다. 녹지의 분포와 열섬 현상의 상관성을 확인하기 위해 녹지 블록의 밀도, 군집도 지수, 프랙탈 차원 지수, 정규화식생지수 등을 도입하여 이런 지수가 열섬강도와의 상관성을 분석하였다. 분석한 결과, 온도 저감과의 관계에서 열섬강도와 NDVI, 프랙탈 차원의 지수는 음의 상관성을 보였으며, 녹지 블록 밀도와는 양의 상관성을 가지는 것으로 나타났다. 녹지 블록의 군집도 지수는 서울시 구별 분석에서 열섬강도에 대해 음의 상관성을 보이고, 사분면 분할에서는 양의 상관성을 보이고 있다. NDVI, 프랙탈 차원 지수, 군집도 지수를 도입하여 행정구 구모와 도시 규모의 열섬강도 모델을 제출하였다. 녹지 면적이 증가하면 녹지의 온도 저감 효과에 영향을 미치는 규칙을 확인하기 위해 서울시 30개 녹지 블록 샘플을 대상으로, 녹지 블록의 면적 증가에 따른 기온 저감 면적 범위와 온도 폭의 변화에 대한 시뮬레이션 수행하였다. 시뮬레이션의 결과, 녹지 블록 면적의 증가에 따라 기온 저감의 범위와 온도 폭은 계속 증가하지만 증가의 폭은 계속 감소하는 추세로 보인다. 본 연구의 30개 녹지 블록 샘플을 대상으로 보면 절고개공원, 상허유석창박사의 묘, 독골공원 등 녹지 블록에서 면적을 증가시키면 기온 저감 효과를 얻을 수 있다. 이상의 연구 결과로 보아 앞으로 서울시의 녹지 계획이나 도시 환경 계획을 위한 기초 자료로서 활용될 것으로 기대된다. 특히 도시 열섬 완화와 도시 녹지의 온도 저감 효과의 범위와 온도 폭을 효율적으로 관리하고 계획하는 정책 분야에서 실질적으로 활용할 수 있다.
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