1. Title & Journal
- A GIS and Remote Sensing-based Analysis of Land Use Change Using the Asymmetric Relation Analysis Method: A Case Study from the City of Hangzhou, China - Mathematical Geosciences, (2011) 43 435-453
2. Author's Background
- J. Wang, Q. Cheng, J. Chen
J. Wang : DMTI Spatial Inc., 625 Cochrane Drive, Markham, Canada
Q. Cheng and J. Chen : Department of Earth and Space Science and Engineering, Department of Geography, York University, 4700 Toronto, ON, Canada M3J 1P3
Q. Cheng : State Key Lab of Geological Processes and Mineral Resources China University of Geosciences Beijing, China
J. Chen : Ministry of Land and Resources Hangzhou, China
3. Summary.
- land use와 land cover의 변화는 도시화의 변화된 모습을 알 수 있는 중요한 요소로 알려져 있다. land use의 패턴과 그 변화들을 정량화 된 정보로 제공할 수 있다면, 도시화의 효과를 모니터링하고 도시화를 평가할 수 있는 중요한 역할을 할 수 있기 때문이다. 또한 이러한 자료들은 향후 개발에 대한 중요한 단서로 작용하게 되며 미래에 얼마나 개발을 할 수 있느냐에 대한 기본적인 정보를 제공해 주기도 한다.
이러한 이유로 도시화의 정도를 효과적으로 알아내고자 하는 데 있어서 이 논문은 원격탐사를 이용한 위성 이미지와 GIS(Geographic information system,지리정보시스템)를 이용하여 이를 결합함으로서 새로운 도시화 측정에 대한 방법을 제안하고자 하는 논문이다. 논문의 주된 목적은 중국의 Hangzhou 내의 도시 지역에 도시화의 변화를 관찰 할 수 있는 time series별 mapping을 하는 것이며, 나아가 land use 타입간에 어떤 상호 관계가 작용하였는지 cross-tabulation matrix방법으로 변수간의 관계를 검증하였다. 또한 1990년에서 2002년까지 약 12년 동안에 데이터를 이용하여 새로운 asymmetric relation analysis, 비대칭분석)를 통하여 dependency relationship (의존관계에 대한 정보)를 알아내고자 하였다.
4. method
- 먼저 본 연구에서 이용하고자 하는 인공위성 이미지는 QuickBird 위성이다. QuickBird는 미국 보잉사가 쏘아올린 위성으로서 상업위성이라고 할 수 있다. 지구 상공 450km, 흑백으로 지름 2.4m까지의 물체를 볼 수 있는 고해상도 위성이다. 첨보 위성까지의 해상도는 아니지만, 이에 버금가는 고해상도로서 현존하는 민간 상업위성으로서는 가장 좋은 해상도를 가지고 있다. 본 연구에서는 이 위성의 이미지를 1996년부터 2002년까지 중국 지질자원기관이 보유한 위성 자료를 이용하였다.
또한, land use의 변화의 분석은 GIS를 기반으로한 앞서 언급된 Asymmetric Relation Analysis방법을 이용하였다. land use 변화의 기간을 1990년부터 1996년까지를 하나로 잡고, 1997년부터 2002년까지를 또 다른 하나로 묶어 관찰하였다.
비대칭분석에서는 비대칭분석에 필요한 영향을 가장 크게 주는 coefficient를 교차 배열법에 의해서 정의할 수 있다.
5. Result
본 논문의 결과로는 1990년과 1996년사이, 그리고 1996년부터 2002년 사이에는 land use의 변화로 볼 때 강한 상관관계가 존재하고 있음을 확인할 수 있었다. 또 의존관계에 대한 정보 역시 비대칭 분석을 통하였을 때 각각의 단계별로 모두 도시화가 진행되었음을 확인하였다. 게다가 Hangzhou의 도시화는 도시표면적의 변화로부터도 확연하게 차이를 알아 낼 수가 있었는데, Hangzhou도시 내 표면 농지(경지)면적의 급격한 변화와 함께 도시화의 진행이 Hangzhou 표면상으로 반대되게 급격히 증가하는 모습을 인공위성 사진으로부터도 확인할 수 있었다.
6. Creativity
- 고해상도 위성의 이미지를 토대로 GIS 자료를 구축해 나가는 방법을 제시함으로서 이 논문은 원격탐사와 GIS를 결합시키려는 노력을 보여주었다. 고해상도 인공위성 이미지를 가지고 land use와 land cover를 구분하는 데 쓰였다는 점에서 독창적이라고 할 수 있다. 이후 이와 관련된 논문들이 많이 발표되었다. 어떻게 remote sensing과 다른 연구를 결합 시킬 수 있을지 고민해봐야 할 부분이다.
Reviewer : 박지환 (jhjeeh@gist.ac.kr)