도시성장모형의 시뮬레이션 자동화에 관한 연구 = Research about Urban Growth Model`s Automation

국문 초록 (Abstract)

최근 토지이용 변화에 관한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 그 중에서 셀룰라 오토마타(Cellular Automata, CA)를 이용한 연구방법이 도시성장에 많이 활용되고 있다. CA는 셀 상태가 전이규칙에 따라 새로운 시점의 상태로 변하는 연산을 반복한다. 또한 퍼지-AHP를 이용하여 정보 손실을 최소화하고, 유연한 도시성장 모델링을 유도할 수 있다. 그러나 AHP의 경우 가중치 도출까지 의사수렴 작업이 반복되어야 하는 어려움이 있다. 그리고 셀룰라 오토마타를 이용한 시뮬레이션은 많은 연산 모델링이 필요하고, 도출된 데이터 관리 및 일정 기준 시점마다 일치성을 검증하여야 한다. 이에 본 연구는 변수에 상대적 가중치를 부여하는 AHP 단계부터 셀룰라 오토마타를 이용한 도시성장 및 검증과정을 자동화하여 부산시 도시성장을 분석하고 예측하였다. 이를 통하여 도시성장 모델링의 복잡성과 반복성 문제를 개선할 수 있다. 또한 검증과정 부분을 통해 유용성 높은 모델링을 할 수 있으며, 작성된 모듈을 사용하여 이와 유사한 사례 연구에 적용할 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Recently, various researches have been studied on the predict method of land change according to its development. The Cellular Automata(CA) is one of the most popular methods in the urban growth modeling. The basis principle of CA is to repeat operations, which convert the current cell into new cell state by the transaction rule. It will minimize the loss of data by using Fuzzy-AHP and it can lead the flexible urban growth modeling. However, AHP would have a disadvantage to repeat the procedure of the collecting intentions until it derives the weight. Also, it is necessary for the simulation of CA to repeat the operations and the test of data accuracy should be accompanied. The purpose of this study is to predict the Busan city growth model and analyze it according to the automated test method by applying CA as well as Fuzzy-AHP. This study shall improve the difficulties caused by complexity and repetitiveness in the urban grow modeling. The practical modeling could be derived from the verification, and the derived modules could be applied to the similar case studies.

참고문헌 (Reference)

1 남광우, "퍼지집합개념과 AHP를 이용한 GIS환경에서의 공간의사결정에 관한 연구" 부산대 1998

2 윤정미, "퍼지-AHP와 셀룰라 오토마타를이용한 도시성장에 관한 연구" 부산대학교 2002

3 이성호, "셀룰라 오토마타를 이용한 김해시의 도시성장모형에 관한연구-1987~2001년을 중심으로-" 한국지리정보학회 7 (7): 118-125, 2004

4 강영옥, "서울대도시지역 도시성장예측에 관한 연구" 35 (35): 621-624, 2000

5 정재준, "상대생장과 셀룰라 오토마타를 이용한 도시성장예측 모델링-대전광역시를 사례로-" 한국지역개발학회 16 (16): 1-14, 2004

6 최대식, "밀도결합형 셀룰라 오토마타 모형의 개발" 39 (39): 7-24, 2004

7 이강제, "도시 도시계획" 보성각 38-, 1999

8 Wu F, "Simulation of land development through the integration of cellular automata and multicriteria evaluation" 25 : 03-126, 1998

9 Wu F., "Simland: a prototype to simulate lan conversion through the intergrated GIS and CA with AHP-derived transition rules" 12 (12): 63-82, 1998

10 Couclelis, H., "Of mice and men: what rodent populations can teach us about complex spatial dynamics" 20 : 99-109, 1988

11 Engelen, G., "Numerical Modeling of Small Island Socio-Economics to Achieve Sustainable slands. Marine Science and Sustainable Development, Coastal and Estuarine Studies" 51 : 437-463, 1996

12 Engelen, G., "Integrating constrained cellular automata models, GIS and decision support tools for urban planning and policy-making, In Decision Support Systems in Urban Planning" E&FN Spon 125-155, 1997

13 Couclelis, H., "From cellular automata to urban models: new principles for model development and implementation" 24 : 165-174, 1997

14 Takayama, Y, "Extraction of concurrent processes from higher-dimensional automata" 72-85, 1996

15 Engelen, G., "Exploratory Modelling of Socio-Economic Impacts of Climate Change, In Climate Change in the Intra-Americas Sea" Edward Arnold 1993

16 Cecchini, A, "Eine Stadtbausimulation" 36 : 159-162, 1990

17 Councelis, H., "Cellular worlds: a framework for modeling micro-macro dynamics" 17 : 585-596, 1985

18 Tobler, W., "Cellular geography, In Philosophy in Geography" Reidel 379-386, 1979

19 Wagner, D., "Cellular automata and geographic information systems" 24 : 219-234, 1997

20 White R, "Cellular automata and fractal urban form" 25 (25): 1175-1199, 1997

21 Park, S., "Cellular Automata as Analytical Engines in Geographic Information Systems" 670-688, 1997