딥러닝을 이용하여 항공 및 위성 영상 속의 다양한 공간객체를 탐지하는 연구들이 증가하고 있다. 매년 급속하게 증가하는 위성 및 항공사진과 같은 원격탐사의 자료 속에서 특정 공간객체들을 수작업으로 탐지하는 것은 한계를 갖는다. 본 연구에서는 딥러닝의 객체 탐지기법을 이용하여 토지피복도 내 공간객체들에 대한 탐지를 시도하였다. 데이터는 국토지리정보원의 항공사진을 활용하였고 농경지에 해당하는 논, 밭, 하우스 재배지 등의 객체들을 탐지하였다. 토지피복을 구성하는 다양한 공간객체들에 대한 탐지를 통해 YOLOv5 모델의 활용 가능성을 탐색하였다.

Urban areas in watersheds increase the impervious surface, and agricultural areas deteriorate the water quality of rivers due to the use of fertilizers. As such, anthropogenic land use affects the type, intensity and quantity of land use and is closely related to the amount of substances and nutrients discharged to nearby streams. Riparian vegetation reduce the concentration of pollutants entering the watershed and mitigate the negative impacts of land use on rivers. This study analyzes the data through correlation analysis and regression analysis through point data measured twice a year in spring and autumn in 21 selected damaged tributary rivers within the Han River area, and then uses a structural equation model to determine the area land use. In the negative impact on water quality, the mitigation effect of riparian vegetation was estimated. As a result of the correlation analysis, the correlation between the agricultural area and water quality was stronger than that of the urban area, and the area ratio of riparian vegetation showed a negative correlation with water quality. As a result of the regression analysis, it was found that agricultural areas had a negative effect on water quality in all models, but the results were not statistically significant in the case of urban areas. As a result of the model estimated through the structural equation, BOD, COD, TN, and TP showed a mitigation effect due to the accumulation effect of river water quality through riparian vegetation in agricultural areas, but the effect of riparian vegetation through riparian vegetation was found in urban areas. There was no These results were interpreted as having a fairly low distribution rate in urban areas, and in the case of the study area, there was no impact due to riparian forests due to the form of scattered and distributed settlements rather than high-density urbanized areas. The results of this study were judged to be unreasonable to generalize by analyzing the rivers where most of the agricultural areas are distributed, and a follow-up to establish a structural equation model by expanding the watershed variables in urban areas and encompassing the variables of various factors affecting water quality research is required.

본 연구의 목적은 딥러닝의 전이학습 모델을 이용하여 항공사진과 토지이용현황도 간의 비교를 통해 토지이용현황의 변화를 탐지하는 방안을 마련하는 데 있다. 이러한 목적을 위해 딥러닝의 이미지 예측모델과 라스터와 벡터 자료를 비교하는 공간분석 기능을 이용하였다. 학습모델 구축을 통해 토지이용현황도의 상업지, 농지, 임지 및 수계에 대한 예측결과를 이용하여 토지이용의 변화를 탐지하는 방안을 제시하였다. 이러한 분석 방안은 라스터 형태의 최신 정보와 벡터 형태의 기존 자료와의 비교를 통해서 자료의 변화를 확인하는 방안으로 활용이 가능하다.

교통수단과 시설의 도입은 인근 지역의 인구구조, 토지이용, 거주민의 통행행태뿐만 아니라 도시 및 지역 공간구조의 변화를 가져온다. 최근 활발하게 도입이 논의되고 있는 복합환승센터는 이용자들의 환승편의를 증진시켜 대중교통수단 이용을 촉진하고, 대규모 상업/문화시설을 함께 입지시켜 쇼핑/여가활동 인구를 수용하는 역할을 담당하고 있어, 역세권 지역의 인구구조 와 토지이용에 복합적인 변화를 가져오고 있다. 따라서 본 연구는 처음으로 건설된 복합환승센터가 위치한 동대구역 역세권 지역을 대상으로 해당 시설의 입지가 유발하는 공간적 변화를 분석하는 것을 목적으로 한다. 격자와 건축물 단위로 구축된 인구와 토지이용 자료를 버퍼(Buffer)와 고리존(Annuli)으로 집계하였고, 이들의 변화가 통계적으로 유의한 지 모수, 비모수 검정을 통해 확인하였 다. 또한, 주성분 분석을 활용하여 인구와 토지이용 각각의 대표적인 변화를 도출하였으며, 국지적 Moran I를 활용한 LISA 분석을 통해 역세권 내에서도 해당 변화들이 집중적으로 나타난 지역을 격자단위로 확인하였다. 그 결과 동대구역 남쪽에서 업무지구로의 변화가 관찰되었으며, 북쪽으로는 단독주택에서 아파트로의 변화가 관찰되었다. 또한, 업무지구로의 변화가 관찰되는 지역에서 20대 인구의 증가가 확인되었으며, 토지이용이 아파트 중심으로 변화하는 지역에서는 전 연령의 인구 증가가 확인되었다.

CALMET (California Meteorological Model), which is a meteorological subroutine for an air quality dispersion mode (CALPUFF; California Puff Model), closely related with the land surface structure. In this study, the sensitivity of micro-meteorological parameters including wind speed and roughness height, Albedo, Bowen ratio, soil heat flux, and leaf area index were closely evaluated with change of land-use in relation to urban development. As a result, although no consistent dependence of roughness height on surface wind was found, it showed that high value of surface roughness could lead to the increase of friction velocity, influence the Monin-Obukhov length and the mixing height. At the same time, the increasing Albedo reduced friction velocity and mixing height. Thus, it was concluded for the CALMET modelling that it is necessary to first define the roughness height, Albedo, and Bowen ratio according to land-use.

본 연구는 SNPP VIIRS DNB 영상자료와 토지피복도를 활용하여 시가지에서 방출된 야간 인공조명 강도가 인구예측에 미치는 영향을 고찰한다. 이를 위해 시가지 피복 또는 모든 피복유형에 해당하는 화소의 인공조명 강도를 각각 도출한 후 이들을 설명변수로 구성한 단순회귀모형에 기반한 남한 광역시도의 인구추정 결과를 비교했다. 시가화 건조지역만을 고려한 모형의 정적 상관성, 모형의 적합도 및 회귀계수의 통계적 유의성뿐만 아니라 인구예측 결과는 모든 피복유형을 포함한 모형보다 우수했다. 그러나 진단 결과에 따르면 이 모형은 선형성 기본 가정을 충족하기 어려운 것으로 나타났다. 따라서 향후 연구에서는 다항식의 적용 또는 변수의 변환에 기초한 모형 정교화를 통해 인구를 예측할 필요성이 제기된다.

토지이용규제지도(LURM)는 법과 지도가 결합된 것으로 토지이용권 제한범위의 고시라는 행정행위를 통하여 법의 효력을 확정하는 지도이다. 그러나 토지이용규제지도와 소유권 범위를 표시한 지적도와 서로 불일치하여 법적 효력이 취소되는 사례가 상당수 발생하여 법의 신뢰성･안정성이 위협받고 있다. 따라서 본고에서는 토지이용규제지역의 법적 효력 유지와 함께 토지소유자 및 임차인이 재산권을 침해 받지 않도록 법적 개선 방안을 제안한다. 첫째, 지적전산자료(CCD) 제공 범위 및 이용의 제한을 폐지하여야 한다. 아울러 개선안에 대한 실증을 위해서 한국철도시설공단(KR)의 지적중첩도 사례를 통해 분석한 결과 비용･편익비 (B/C)가 16.1로 경제성이 매우 높은 것으로 나타났다. 둘째, 전자지적도(DCM)를 조기 구축 후 토지이용규제지도에 사용할 수 있도록 22개 관련 법을 의제 처리하도록 한다. 물론 그 가운데 철도건설법 및 택지개발촉진법 등의 경우 국회에서 의결되어 현재 시행하고 있다. 더 이상 법과 지도는 별개가 아니다. 따라서 새로운 형태의 결합으로 나타나게 될 것이며, 문제점을 개선, 보완･발전시킬 수 있도록 후속 연구가 이어져야 한다.

본 연구는 택지개발사업으로 조성된 단독주택용지가 ‘주택의 노후화와 토지이용의 혼재, 비주거시설의 확산, 공실(빈집) 증가 등으로 주거환경이 악화됨에 따라 범죄가 증가할 것이다’라는 가설 아래 진행되었다. 조성된 지 27년이 지난 단독주택용지를 대상으로 1996년 토지이용실태에 관한 연구 자료와 비교·분석하고, 주거환경과 폭력·절도범죄 발생(2006～2018년)과의 관계를 분석․고찰하였다. 연구 결과, 첫째, 1996년에 비해 2016년 비주거시설이 2배 이상 증가하며 지구 내 집산도로에 접한 주거지 내부로 확산되었고, 업무와 종교, 공실의 비율이 증가하였다. 둘째, 폭력범죄는 통과교통이 발생하는 보조간선과 집산도로에 접한 용도혼재 필지에서 발생비율이 높았고, 제2종근린생활시설 중 주류 판매시설이 밀집한 곳에서 집중되어 발생하였다. 셋째, 절도범죄 중 침입절도범죄율이 높게 나타났고 비주거건축물(39.7%) 보다 주거건축물(60.3%)에서 발생률이 높았다. 넷째, 공실이 있는 건축물에서의 범죄율은 높지 않지만, 공실이 입지한 가로의 인접 건축물과 노상에서 중복적으로 범죄가 발생되었다. 이러한 분석결과는 노후주거지의 주거환경 향상을 위해 주민과 행정 및 경찰이 협력하여 CPTED 사업 추진에 활용할 수 있고, 향후 단독주택용지를 조성함에 있어 ‘안전성’을 확보할 수 있는 가로 및 필지체계 계획과 지구단위계획에 반영할 수 있다.

본 연구에서는 충청북도 충주시를 대상으로 폭염시 토지이용유형별 보행공간의 기상특성과 공기이온 특성을 측정 및 분석하였다. 연구대상지 보행공간의 토지이용유형 구분은 지적편집도를 이용하여 대상지를 크게 Green Area, Residential Area, Commercial Area으로 실시하였다. 측정지점은 약 4.1km, 44개 지점으로 측정지점을 선정하여 외곽지 역 관통도로 보행공간 Green Area 12개 지점, Residential Area 14개 지점, Commercial Area 18개 지점으로 구분하여 측정하였다. 또한 폭염시 토지이용유형별 보행공간의 기온, 상대습도, 일사량, 순복사량 등의 기상요소가 음이온 발생량, 양이온 발생량에 미치는 영향을 분석하여 이온지수를 산출하였다. 폭염시 토지이용유형별 보행공간의 공기이온 특성 비교결과 평균 양이온 발생량은 Commercial Area(700.73ea/cm3) > Residential Area(600.76ea/cm3) > Green Area(589.73ea/cm3)로 분석되었다. 평균 음이온 발생량은 Green Area(663.95ea/cm3) > Residential Area(628.48ea/cm3) > Commercial Area(527.48ea/cm3) 로 분석되었다. 평균 이온지수는 Green Area(1.13) > Residential Area(1.04) > Commercial Area(0.75)로 분석되었다. 본 연구는 폭염시 토지이용유형별 보행공간에 따른 기상특성, 양이온 발생량과 음이온 발생량 현황을 확인할 수 있었으며, 토지이용유형별 보행공간의 이온지수의 차이를 확인할 수 있었다. 그러나 이동측정에 따른 토지이용유형별 정확한 비교 부족과 도로 폭 변화에 대한 정량적 특성 비교가 부족한 한계점이 존재하였 다. 따라서 도로 특성을 고려한 지속적인 연구가 이루어져야할 것으로 판단되었다.

본 연구는 금강 권역을 대상으로 일반최소자승법(OLS)과 공간지리 가중회귀모형(GWR)을 적용하여 유역 내 토지이용과 지형적 특성이 BOD, DO, TN, TP을 포함한 수질에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 일반적으로 OLS는 변수 간의 관계가 균일하다는 가정에 기초하고 있으며, 지역적인 변화를 고려하지 않는다는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 변수 간의 관계가 지역적으로 다르게 나타나는 것을 검증하기 위해 GWR을 이용하여 분석하였다. 종속변수인 총 4 개의 수질 측정 항목 (BOD, DO, TN, TP)과 독립변수인 토지이용 비율 (도시, 농업 및 산림지역) 및 지형 (고도, 평균 경사)에 대하여 OLS와 GWR 모형을 각각 추정하고, 비교하였다. GWR 모형의 R2와 회귀계수 값의 기초 통계량을 분석한 결과, 공간적으로 큰 변동성이 있는 것으로 나타났다. 즉, 토지이용과 지형이 수질에 미치는 영향이 지역에 따라 균일하지 않은 (non-stationarity) 것을 보여준다. 또한 OLS와 GWR 모형의 R2, AICc, Moran’s I 지수를 비교하였을 때, 대부분 GWR 모형이 OLS 모형에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 향후 수질 및 유역 관리를 위한 토지이용 계획 수립 등의 정책적 근거로 활용될 수 있다.

본 연구는 제2차 국립공원 구역조정 시기(2010년~2011년) 해제된 지역의 용도지역, 건축물 조성 등 실제 건축 행위, 토지이용환경, 개별공시지가 등 사회･환경적 요인의 변화를(2011년→2018년), 같은 기간 존치지역의 사회･환경 요인과 비교를 통해 구역조정 영향을 분석하고자 하였다. 그리하여 제2차 국립공원 구역조정의 문제점을 파악하고 제3차 구역조정시의 대안적 시사점을 모색하고자 하였다. 해제지역의 용도지역은 계획･생산･보전관리지역으로의 변화 가 약 80.4%로 가장 높았고, 농림지역으로 변화가 15.6%였으며 4.0%는 자연환경보전지역으로 유지되어 변화가 없었다. 건축물 조성 규모 변화는 해제지역은 2011년 이후 약 106m²의 평균 건축이 이루어 진 반면 존치지역은 91m²의 평균 건축이 진행된 것으로 분석되었다. 토지이용환경의 변화 요소로써 자연지역에서 인공지역으로의 변화율은 해제지 역이 1.9%였고 존치지역은 0.7%로써 해제지역의 변화율이 높았다. 개별공시지가는 해제지역의 증가량은 11,911원이 었고 존치지역은 4,413원으로 두 지역 모두 상승하였으며, 두 지역 간 공시지가 차이는 약 2.5배에 달했다. 국립공원 내 지역주민의 사유재산권에 대한 문제는 중요한 과제이나 제2차 국립공원 구역조정으로 상당수 해소 되었으므로 이후에는 공원용도지구계획과 공원시설계획에 대한 면밀한 분석으로 합리적 대안을 제시함으로써 공원 주민의 편익을 도모할 필요가 있다. 또한 공원관리청이 주민과 상생 협력하고 국립공원내 거주민으로서 자부심을 가질 수 있도록 지원 체계 마련이 필요할 것으로 판단된다.

토지이용별로 토양 물리성 변화를 평가하기 위하여 2009년부터 2017년까지 전국의 밭, 과수원, 논을 대상으로 토양물리성 특성을 4년 주기로 분석하였다. 밭은 작토심, 심토 유기물 함량, 심토 산중식 경도가 증가하고 심토 용적밀도가 감소하며, 개량기준 초과비율도 지속적으로 감소하였다. 과수원은 경운심이 증가하였으나 심토 유기물 함량이 감소하고 적정기준을 초과하는 비율은 4년 전보다 증가하였다. 논은 작토심, 심토 유기물 함량이 감소하고 심토 용적밀도가 증가하며 개량기준 초과비율이 증가하는 등 물리성 불량이 심화되었다. 최근 10년간 밭, 과수원에 비해 논의 물리성이 악화되는 것을 확인할 수 있었으며, 공통적으로 심토 유기물 함량이 감소하고 심토 용적밀도가 증가하는 주요한 요인은 토양유기물로 평가되었다. 따라서 토양물리성 질 관리에 유기물은 중요한 요소이었으며, 특히 논에서 지속적인 유기물 관리와 경운방법 개선 등이 필요하다.

지속가능한 국토의 보전과 이용을 위해 토지이용규제 완화지역에 대한 모니터링이 필요하다. 이러한 토지이용규제 행위제한 완화지역을 모니터링하기 위해 2015년과 2016년의 국토환경성평가지도의 법제적평가 결과를 비교하고 평가 등급이 낮아진 지역과 2015년과 2017년의 국토환경성평가지도의 환경생태적평가 결과를 중첩하여 토지이용규제 완화지역의 모니터링 가능성을 검토했 다. 1등급에서 2등급으로 등급이 완화된 지역은 2.731km2로 전체 변화지역의 4.80%를 차지했으며, 1등급에서 3등급으로 완화된 지역은 1.050km2로 전체 변화지역의 1.85%를 차지했다. 그리고 이러한 지역의 환경생태적평가 결과를 살펴보면 법제적평가 등급이 완화되었지만 환경생태적 평가 결과 등급은 1등급으로 유지된 지역들과 환경생태적평가 등급이 향상된 일부 지역들이 나타났다. 이러한 지역의 현황을 살펴본 결과 개발 조건만 충족된다면 충분히 개발이 발생할 수 있는 기 개발지 부근의 산지 지역이 대부분을 차지했다. 따라서 이러한 지역에 대한 모니터링을 통해 무분별한 개발이 이루어지지 않도록 관리해야 할 것이며, 이러한 모니터링을 위해 국토환경성평가지도의 활용은 큰 도움이 될 것이라고 판단된다.