도시개발에 따른 환경변화 측정을 위한 표면온도, 정규식생지수 및 불투수면적 비율 지표의 적절성 분석
Comparison of effectiveness among indexes of urban expansion: surface temperature, vegetation and impervious surface area
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도시개발은 필연적으로 지표면의 변화를 유발한다. 예를 들어 도시 와곽지역에서의 신규 개발은 농지나 임야 등의 지표면을 도로, 건축물 등 인공적인 지표면으로 전환한다. 도시개발로 인한 지표면 변화를 측정하기 위한 대표적인 지수로는 표면온도, 정규식생지수, 불투수면적 비율 등이 주로 활용된다. 최근 위성영상 자료의 활용도가 높아지고, 분석기법도 발전하면서 위성영상을 통해 다양한 환경지수들을 추출하고 있다. 또, 위성영상은 자료 획득 및 자료구축이 용이한 장점도 있다. 그러나 위성영상은 자료 특성상 계절과 기후, 온도 등 외부 자연적 환경에 민감한 영향을 받으며 분석결과에도 영향을 미친다. 위성영상 자료로 측정된 불투수면적 지수도 이와 같은 오차가 포함되어 있어 다양한 계산방법들이 소개되고 있다. 본 연구도 이 문제를 개선하기 위해 벡터 자료 기반의 국가공간정보를 중첩하여 개선된 불투수면적 지수를 제시하고 지수의 적절성을 평가하기 위해 기존의 지수들과 비교, 분석하였다. 벡터 자료를 기반으로 측정된 불투수면적 지수는 시멘트, 아스팔트 및 철과 같은 인공적 재료로 덮인 표면을 추출하여 측정될 수 있다. 이와 같은 방법으로 측정된 불투수면적 지수는 위성영상 촬영시의 외부적 요인에 영향을 받지 않는다. 그리고 시기적인 변화에서도 단일시기와 변화(2001-2014)를 비교하였을 때, 특정시기의 영향이외에 개발과정에서의 변화량간의 관계에서도 불투수면적 지수가 가장 일관성있는 결과치를 보여 도시 미기후 지수로써 적절성을 제시하였다.
Abstract
This research tries to compare the effectiveness among indices of urban expansion: surface temperature, vegetation and impervious surface area. In many cases, derived from previous studies, the change is measured by land surface temperature and vegetation level using remote sensing data. The values derived from the remote sensing data such as landsat satellite imagery are sensitively depend on season, air flow, and humidity. In order to overcome the problems, this research proposes a new measure of the microclimate change-percent impervious surface area(%ISA) calculated by overlay analysis of vector data, the national spatial information, and compares it with existing the two measures. The vector data based %ISA measures surface area covered by urban materials, such as cement, asphalt, and iron. Therefore, it is free from seasonal variation, air flow, and humidity. The findings of this research proves that %ISA, among three urban microclimate change indices, is most consistent and effective index. In addition, when comparing the results in cross sectional analysis with those in period(2001-2014), the impervious area index showed the most consistent results rather than others.
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