FRAGSTATS 모형을 이용한 도암댐 유역의 산림 파편화 분석

허성구 ( Sung Gu Heo ),김기성 ( Ki Sung Kim ),안재훈 ( Jae Hun Ahn ),윤정숙 ( Jong Suk Yoon ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ),최중대 ( Joong Dae Choi ),신용철 ( Yong Chul Shin ),유창원 ( Chang Won Lyou ) 한국지리정보학회 2007 한국지리정보학회지 Vol.10 No.1

강원도 평창군에 위치한 도암댐 유역은 인간의 개발행위에 따른 산림지역 파편화로 인해 산림지역의 상당부분이 농업/도시 지역으로 변화되어 왔다. 이러한 토지이용변화로 인해 하류 수역에서는 많은 부정적인 영향이 발생하고 있다. 그러나 토지이용변화가 도암댐 유역내 경관에 미치는 영향을 과학적인 분석 툴을 이용하여 수계단위로 분석한 예는 그리 많지 않다. 따라서 본 연구에서는 산림의 파편화가 경관에 미치는 영향을 정량적으로 분석하기 위하여 경관분석 프로그램인 FRAGSTATS를 이용하였다. 복잡한 계산식으로 구성된 경관지수를 자동으로 산출해주는 FRAGSTATS 프로그램은 경관분석에 많이 이용해 왔으나, 각 경관지수별 설명이 충분하지 않아 FRAGSTATS를 처음 사용하는 사용자가 이를 이용하여 정량적 경관분석을 수행하기에는 다소 어려움이 있어 왔다. 따라서 본 연구에서는 경관 파편화가 발생하기 전과 후의 가상적이면서 단순화 된 경관을 구성하여 경관지수를 설명하였다. 본 연구에서 기술된 경관지수를 이용하여 도암댐 유역내에서 산림 파편화가 경관에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 총 19개 소유역중 S1 유역이 1985년부터 2000년까지 가장 많은 산림 파편화가 진행된 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과는 산림지역의 파편화, 이에 따른 토지이용변화가 수질에 미치는 영향을 수계단위로 평가하는데 매우 유용하게 사용될 수 있으리라 판단되며, FRAGSTATS과 같은 경관분석 프로그램의 결과를 바탕으로 한 환경친화적 토지이용계획을 수립하는데 매우 유용하리라 판단된다. The Doam-dam watershed, located at Kangwon Province, Korea, has been experiencing significant changes in land uses, conversion from forest to agricultural/urban areas, with human involvements. However, no thorough investigation of the landscape impacts of land use changes was performed at this watershed using the scientific analytical tool. Thus, the FRAGSTATS model was utilized to quantitatively analyze the landscape impacts of forest fragmentation in this study. To provide the detailed explanations for 11 landscape indices considered in this study, two artificial and simplified landscapes, before and after fragmentations, were constructed. Using these 11 indices, the landscape impacts of forest fragmentation in 19 subwatersheds of the Doam-dam watershed were analyzed. The S1 subwatershed, one of 19 subwatersheds of the Doam-dam watershed, was found to have experienced the significant forest fragmentation from 1985 to 2000 based on landscape analysis using the FRAGSTATS model. The results obtained in this study can be used to evaluate the water quality impacts of forest fragmentations/land use changes at watershed scale level, and establish environment-friendly land use planning based on the results obtained using landscape analytical tool, FRAGSTATS.

산지관리를 위한 도시별 산림의 시계열적 파편화 분석 및 유형화에 관한 연구 - Fragstats 모델 및 군집분석을 활용하여 -

조현주(Cho, Hyun-Ju),김진효(Kim, Jin-Hyo) 한국산림휴양복지학회 2021 한국산림휴양학회지 Vol.25 No.2

본 연구에서는 경기도 내 31개 도시들을 대상으로 FRAGSTATS 모델을 통해 산림의 시계열적 파편화 경향을 분석해 보았다. 이후 군집분석을 통해 유사한 변화를 보이는 도시들을 군집화하고 각 군집별 특성을 파악해 보았다는 점에서 의의가 있으며, 연구결과를 요약하면 다음과 같다. FRAGSTATS을 통한 시계열적 산림의 파편화 분석 결과 성남시의 경우 최대 패치 면적 비율(LPI)의 값이 31개 도시들 중 가장 크게 감소하였으며, 용인시의 경우 산림의 면적이 가장 크게 감소한 도시인 것으로 나타났다. 군집분석에 앞선 요인분석 결과 요인은 크게 3가지로 분류되었으며, 7개의 변수들에 대한 공통성은 대부분 0.7이상으로 높게 나타났다. Factor-1은 패치 수(NP), 경관 형태지수(LSI), 전체 가장자리(TE)로 구성되며 Factor-2는 경관 최대패치 면적비율(LPI), 전체 면적(TA), Factor-3은 평균 패치크기(MPS), 산림 간 평균거리(ENN)으로 구성된다. 군집분석 결과 31개의 도시들은 6개로 군집화 되었다. 일례로 군집-5는 파주 등 5개의 도시들로 구성되며 Factor-1에서 가장 높은 음의 값을 보이고 있어 추가녹지 조성을 통한 녹지네트워크 강화에 주안점을 둘 필요가 있는 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과는 특히 산지관리기본계획과 같은 다양한 환경계획 수립 시 획일적인 접근에서 벗어나 유사한 특성을 보이는 도시별 차별화된 산지관리계획을 수립을 위한 기초자료로 활용도가 높을 것으로 판단된다. In this study, the trend of forest fragmentation in time series was analyzed through the FRAGSTATS model for 31 cities in Gyeonggi-do. Afterwards, it is significant in that cities showing similar changes were clustered through cluster analysis and the characteristics of each cluster were identified. The summary of the study results is as follows. As a result of analysis of time-series forest fragmentation through FRAGSTATS, the value of the maximum patch area ratio (LPI) in Seongnam-si decreased the most among 31 cities, and Yonginsi was the city with the largest decrease in forest area. As a result of the factor analysis prior to the cluster analysis, the factors were largely classified into three categories, and the commonality for the seven variables was mostly higher than 0.7. Factor-1 consists of the number of patches (NP), landscape shape index (LSI), and total edge (TE). Factor-2 is the landscape maximum patch area ratio (LPI), total area (TA), and factor-3 is the average patch. It consists of size (MPS) and average distance between forests (ENN). As a result of cluster analysis, 31 cities were clustered into six. For example, cluster-5 is composed of five cities such as Paju and shows the highest negative value in Factor-1, so it was analyzed that it is necessary to focus on strengthening the green space network through the creation of additional green spaces. In particular, the results of this study are considered to be highly useful as basic data for establishing differentiated environmental plans for each city that show similar characteristics, deviating from a uniform approach when establishing various environmental plans such as the master plan for mountain management.

FRAGSTATS를 활용한 경관다양성의 시공간적 분석

권오성 ( Oh Sung Kwon ),나정화 ( Jung Hwa Ra ),구지나 ( Ji Na Ku ),김진효 ( Jin Hyo Kim ) 한국환경복원기술학회 2015 한국환경복원기술학회지 Vol.18 No.3

This research selected Daegu Metropolitan City representing a combination of natural space and urban space for this case study. To achieve this, a prerequisite was to set up an optimal block size to evaluate landscape diversity of the research site by using a RPR-Area Curve. Further, landscape diversity evaluation was conducted based on land cover map by using FRAGSTATS to analyze spatio-temporal changes. Notably, this research regarded it as the most significant to set forth criteria in order to apply landscape diversity to the development plans of the newtown and outskirt of a city under high pressure development. Results derived from this research are summarized as follows. According to the results derived from establishing the optimal block size, a size about 2km2 was analyzed to measure landscape diversity of the research site. Also, according to the results derived from land diversity evaluation based on land cover map, land diversity was highly measured around urban stream such as Nakdong River and Geumho River, and in particular, the value of landscapediversity was measured considerably high around the urban parks. Results derived from analysis on spatio-temporal changes of land diversity demonstrated that a certain level of urban development exerted a positive effect on an increase in land diversity, but consistent urban development lowered a value of landscape diversity. Results derived from regression analysis to set forth the optimal urban space showed that an urban area of a space about 2km2 exerted a positive effect at a rate of about 0∼43.3% and a negative effect at a rate about 43.3∼100%. In conclusion, the results of this research are considered to provide important basic data for future urban and landscape planning. Nonetheless, as only the layout on the 2D plane was analyzed in this research, further research in future is required to complexly consider diverse factors such as height of structure and change in visible real area arising from geographical features.

FRAGSTATS 모형을 이용한 도암댐 유역의 경관 분석

허성구 ( Sung-gu Heo ),김기성 ( Ki-sung Kim ),안재훈 ( Jae-hun Ahn ),윤정숙 ( Jong-suk Yoon ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ),최중대 ( Yong-chul Shin ),신용철 ( Changwon Lyou ),유창원 ( Joongdae Choi ) 한국농공학회 2006 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2006 No.-

The Doam-dam watershed, located at Kangwon Province, Korea, has been experiencing significant changes in land uses, conversion from forest to agricultural/urban areas, with human involvements. However, no thorough investigation of the landscape impacts of land use changes was performed at this watershed using scientific analytical tool. Thus, the FRAGSTATS model was utilized to quantitatively analyze the landscape impacts of forest fragmentation in this study. To provide the detailed explanations for 11 landscape indices considered in this study, two artificial and simplified landscapes, before and after fragmentations, were constructed. Using these 11 indices, the landscape impacts of forest fragmentation in 19 subwatersheds of the Doam-dam watershed were analyzed. The S1 subwatershed, one of 19 subwatersheds of the Doam-dam watershed, was found to have experienced the significant forest fragmentation from 1985 to 2000 based on landscape analysis. The results obtained in this study can be used to evaluate the water quality impacts of forest fragmentations/landuse changes at watershed scale level, and establish environment-friendly land use planning based on the results obtained using landscape analytical tool, FRAGSTATS.

우리나라 동남부 지역의 토지 이용과 기후 패턴 변화 분석

박선엽 ( Sun Yurp Park ),탁한명 ( Han Myeong Tak ) 한국지리정보학회 2013 한국지리정보학회지 Vol.16 No.2

본 연구에서는 위성 자료를 기반으로 생성된 토지피복 정보를 시계열적인 분석을 통해 지난 30년간 부산·경남 지역의 경관 구조 변화를 추적하고 해당 지역 기온 변화와의 상관성을 파악 하였다. 토지 피복 자료의 기하학적 구조를 정량화하기 위해 경관구조 분석 프로그램인 FRAGSTATS를 사용하여 토지피복별 경관지수를 산출하였다. 이를 통해 주요 토지이용의 변화상과 개발에 따른 경관의 분절화 과정을 확인하였다. 부산과 경남 지역의 10개 측후소 자료에 따르면, 부산의 평균 기온은 1980년대 14.1℃에서 2000년대 14.8℃로 증가하였고, 경남 지역의 평균 기온은 1980년대 13.2℃에서 2000년대 13.9℃로 증가하였다. 이러한 장기 기온 변화패턴은 도시화와 같은 우리나라 동남부의 전형적인 경관구조 변화와 상관성을 갖는 것으로 판단된다. 부산시 분석 자료에 의하면, 지난 30년간 도시역은 전체 면적의 9.7%에서 26.8%로 증가하였고, 산림과 농경지는 각각 58%에서 48.4%로, 28.3%에서 13.4%로 감소하였다. 해당 기간별 기온 자료와 비교해보면, 도시역이 증가하고 산림과 농경지 면적이 꾸준히 감소함에 따라 부산의 평균 기온이 1990년대 이후 큰 폭으로 증가하였다. 경남지역의 도시역 면적은 12배 이상 증가해 매우 빠른 도시화를 겪었다. 도시화에 따른 기온 변화는 지역적으로 구분되었는데, 경남 해안지역은 기온상승의 폭이 가장 낮았고 중부경남에 이어 내륙 산악지역에서 가장 높은 기온증가율이 나타났다. Landscape structure changes over the past three decades were determined with land use and land cover(LULC) maps, and their relationships with mean air temperature time series were the analyzed for the Busan metropolitan area and South Kyeongsang Province, Korea. The geometric structures of the LULC data were quantitatively represented based on FRAGSTATS, a spatial pattern analysis program for quantifying landscape structure. FRAGSTATS-derived landscape metrics confirmed that there were major changes in LULC and landscape fragmentation in the region. Meteorological observation records showed that mean air temperature had increased from 14.1℃ in the 1990`s to 14.8℃ in the 2000`s in Busan. For South Kyeongsang Province, they increased from 13.2℃ to 13.9℃ during the same time period. These long-term temperature changes are correlated with typical spatial pattern changes of LULC in the southeastern region of the country. Spatial metrics analysis showed that urban area expanded from 9.7% to 26.8% of Busan while forest and agricultural land decreased by 9.6% and 14.9%, respectively over the past thirty years. The significant urbanization are tightly associated with deforestation, removal of agricultural land, and fast temperature increases since the 1990`s. The urban area of South Kyeongsang Province rapidly increased, and it became 12 times as large as it was. The degree of temperature increases differed among three different sub-regions. The temperature increasing rate was lowest in the coastal region while the colder mountainous region had the highest figure.

도시공원 일몰제에 따른 생태네트워크 변화 분석: 부산광역시를 대상으로

강정은,최희선,황희수,이상혁 한국환경영향평가학회 2018 환경영향평가 Vol.27 No.6

본 연구는 2020년 장기미집행 도시공원의 자동실효(이하 도시공원 일몰)로 인한 생태네트워크 측면에서의 영향을 부산지역을 대상으로 분석하였다. 분석은 도시공원 일몰과 관련하여 가능한 5개의 시나리오를 구축하고 각 시나리오별 생태네트워크 변화를 FRAGSTATS의 경관지수들을 활용하여 살펴보았다. 일몰 예정 공원에 대해 전체 개발을 가정하는 시나리오 1은 해당 공원들의 전체 보전을 가정한 시나리오 5에 비해 녹지면적이 7,339.75ha가 감소하고, 생태공간의 파편화도 증가하는 것으로 분석되었다. 내부종 서식지에 영향을 미치는 중심지 비중도 8.06%이상 감소되며, 녹지 간 연결성도 28.23% 이상 감소되는 것으로 나타났다. 그러나 공원 내 생태적 가치가 높은 지역을 중심으로 보전하는 것을 가정하는 시나리오 3은 시나리오 5(전체 대상지 보전)의 94% 지역에 대한 보전이 가능하며, 연결성 측면에서는 95.6% 이상 보완이 가능할 뿐 아니라 생태지역 파편화 측면에서도 공원예정지 전체를 조성하는 것과 유사한 효과가 나타나고 있었다. 따라서, 일몰 예정 공원에서도 보전가치가 높은 지역을 중심으로 보전하는 것은 생태네트워크 측면에서 효과가 상당히 높음을 확인할 수 있었다. 현재 지자체에서 이들 보전지역을 중심으로 우선 해제를 시행하고 있는데, 이들 지역은 개발의 수준이 낮다고 해도 산발적 개발가능성이 높으므로현재 추진 중인 우선 해제에 대한 재고가 필요하다고 판단된다. This study examined ecological network change affected by the 2020 invalidation of decisions on urban parks with a focus on Busan. The analyses were conducted to five scenarios using FRAGSTATS. The green space in scenario 1 assuming all development for unexecuted urban park would decrease by 7,339.75 ha compared to scenario 5, which assumes the entire conservation of unexecuted urban parks, and the fragmentation of the ecological space in scenario 1 increased. In scenario 1, 8.06% of the total area of core habitats and 28.23% of connectivity would decrease. However, scenario 3, which assumes the conservation of environmentally sensitive areas of unexecuted urban parks, can achieve 94% of green space and 95.6% of the connectivity of the scenario 5. Scenario 3 has effects similar to scenario 5 in terms of defragmentation. Thus, conservation of environmentally sensitive areas in parks is critical and effective in maintaining ecological networks.

농업경영체 농지의 공간적 파편화 특성 분석

이지민 ( Jimin Lee ),오윤경 ( Yun-gyeong Oh ),유승환 ( Seung-hwan Yoo ),최수명 ( Soo-myoung Choi ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-

농업기반정비는 농지의 효율적 이용을 위해 농지의 집담화, 규모화를 꾸준히 진행하여 왔다. 그러나 지형적 한계, 소유자의 이해관계 등으로 한계가 존재하였다. 한편 ICT와 IoT의 발달을 통해 시설농업의 자동화뿐만 아니라 작물의 생산, 수확, 유통 등 전 단계에서 기계화, 자동화가 도입되고 있다. 이러한 농업의 첨단화 과정에도 농지의 파편화된 공간적 특징은 제약으로 작용한다. 본 연구에서는 농지이 파편화 정도를 분석하기 위해 전라남도 14개 시군을 대상으로 농지의 공간적 분포현황과 농업경영체별 농지의 분포를 분석하였다. 분석에는 농업경영체 DB와 지적도를 결합한 농업경영체 농지현황도를 사용하였다. 공간분석을 위해서는 경관지수 분석 프로그램인 Fragstats을 이용하여 Class 레벨(경영체별 현황)과 Landscape 레벨(시·군내 농지 전체 현황) 분석을 실시하였으며 그 결과를 비교하였다. 지역별 비교에는 먼저 광주광역시를 인접하고 있는 6개 시군과 그렇지 않은 8개 시군을 구분하여 비교하였다. Landscape 레벨에서 파편화 정도를 나타내는 경관지수 LPI와 LSI를 비교한 결과, 그룹별 비교에서는 광주인접 시군이 그렇지 않은 시군보다 LPI값이 낮고 LSI값이 높아 농지의 파편화 정도가 큰 것으로 나타났다. 지역별로 살펴보면, 영암군의 LPI값이 가장 낮게 나타났으며, 순천시가 가장 큰 LSI값을 가지고 있었다. Class레벨에서는 지역별 평균값을 비교했을 때, 구례군, 해남군, 곡성군이 다른 지역보다 큰 CA값을 가졌으며, 함평군, 해남군, 영암군이 낮은 COHESION값을 보여 공간적 응집이 낮은 것으로 나타났다. 향후 이러한 농지의 파편화정도 분석기법은 농업기반정비의 전후 결과의 비교, 정비계획의 수립에 활용될 수 있을 것이다.

경관지수를 이용한 산림청 지정 명산(名山)과 일반 산의 산림경관구조 비교분석

한희 ( Hee Han ),송정은 ( Jung Eun Song ),설아라 ( A Ra Seol ),박진한 ( Jin Han Park ),정주상 ( Joo Sang Chung ) 한국지리정보학회 2011 한국지리정보학회지 Vol.14 No.1

본 연구에서는 산림청에서 지정한 ``우리나라 100대 명산``에 포함된 국·도립공원 산림과 그 외의 일반산림과의 비교를 통해 산림의 경관구조적 특성을 분석하고자 하였다. 이를 위해 전국의 산림을 대상으로 100대 명산에 지정된 산림 및 지정되지 못한 산림을 각각 34개씩 선정하고, 각 산림에 대해 FRAGSTATS을 활용하여 경관구조에 따른 공간분석 결과를 경관지수로 계량화한 후, 두 집단 간 경관지수의 비교분석을 통해 산림의 경관인식에 영향을 주는 경관구조적 특징들을 찾고자 하였다. 비교분석에 의한 연구결과 국·도립공원 산림은 대체로 일반산림에 비해 평균 경사도가 크고, 해발이 높으며, 지형 기복도가 높은 곳에 위치하는 것으로 나타났다. 또한 국·도립공원 산림은 대체로 수종분포 특성에 따른 영급패치의 형태, 크기 및 복잡성 등이 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 이러한 비교분석 결과를 토대로 판단할 때 임분 패치의 평균크기, 경관면적비율, 가장자리밀도 및 다양성 등의 경관구조적 특징들이 산림의 경관인식에 영향을 미칠 수 있는 인자로 판단된다. The objective of this study was to investigate the landscape structures of the National and Provincial Forest Parks in the list of "100 Famous Forests of Korea" designated by Korea Forest Service by comparing them with those of the non-designated forests. Among the designated and the non-designated, 34 mountain forests were chosen respectively over all provinces of Korea. The spatial characteristics of forest landscapes were quantified as the landscape indices independently using FRAGSTATS and the two sets of results of analyses were compared each other. According to the results of the comparative study, the designated forests were found on the higher elevation with the higher average slope and the more complicated relief conditions rather than those of the non-designated. In terms of landscape structure, the designated forests show the larger average patch size, the lower edge density and the higher diversity of landscape components. These results indicate that the more hilly mountain forests with the more complicated spatial distribution patterns of patches are the characteristics of the designated forests. The indices of the forest landscape structure would be useful in understanding the perception of forest landscape.

경관지수를 활용한 채소 주산지 공간적 분포 특성 분석

배승종,김대식,김수진,오윤경 한국농촌계획학회 2017 농촌계획 Vol.23 No.1

The objective of this study is to accurately understand the spatial distribution characteristics of the main production area for the three vegetable crops such as Chinese cabbage, radish, and hot pepper. We applied the 8 landscape indices such as TA, NP, PD, LPI, LSI, PLADJ, COHESION, and CONNECT to 35 cities and counties using FRAGSTATS. In the case of main production area for Chinese cabbage, six cities and counties in Gangwon province were revealed as a relatively high degree of aggregation by cultivation parcels than other area. In addition, Gangneung city and Hongcheon county have been analyzed to be the most aggregated area in the case of radish and hot pepper, respectively. In the future, the spatial analysis method used in this study would be helpful to develop an effective regional plan of the main production area.

A Study on Pedestrian Satisfaction among the Mobility Disadvantaged Persons according to Urban Form

장새움,홍성민,이달별 대한토목학회 2023 KSCE Journal of Civil Engineering Vol.27 No.11

As for the paradigm of sustainable development, policies and research focusing on the improvement on convenience for mobility disadvantaged persons are currently underway. Physical facilities are constantly improving, but mobility disadvantaged pedestrian satisfaction is not commensurate with it. Therefore, local government should consider other requirements as well as improving the installation of mobility convenience facilities. This study paid attention to the opinion in urban planning that compact cities are walkable cities and examined whether the urban form, a regional characteristic, affects the pedestrian satisfaction of the mobility disadvantaged persons. In order to investigate the relationship between urban form and pedestrian satisfaction, hierarchical linear models were performed using the HLM program. The urban form was measured by land cover in the city using GIS and Fragstats. The results of analyses (Model 1~4) showed that the urban form used as a variable at the regional level can explain 22 − 26% (variance) of the walking satisfaction. In addition, the mobility disadvantaged and sprawl urban form showed (−) in pedestrian satisfaction. The more sprawl, the opposite of compactness, the lower the satisfaction of the mobility disadvantaged person. This suggest that urban planning elements should be considered together to increase the convenience of pedestrians, including mobility disadvantaged persons.