KR102134278B1 - 공간빅데이터를 활용한 lulucf 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 장치 및 방법이 제공된다. DB는 지표면 상태를 자연생태적 기준으로 분류한 토지피복지도, 산림 여부를 보여주는 임상도 및 농경지 정보를 보여주는 농경지 전자지도를 저장하고, 메모리는 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도를 분석하여 LULUCF 분야에 대한 토지 매트릭스를 구축하는 토지 매트릭스 구축 프로그램을 저장하고, 프로세서는 메모리에 저장된 토지 매트릭스 구축 프로그램을 실행하여 DB에 저장된 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도를 중첩하여 GIS 레이어를 생성하고, GIS 레이어를 6개의 토지이용범주 별로 분류한 후, 분류된 6개의 토지이용범주와 사전에 분류된 6개의 토지이용범주를 비교하여 유지된 토지 및 전용된 토지를 추출하고, 추출된 유지된 토지 및 전용된 토지의 면적을 이용하여 토지 매트릭스를 구축할 수 있다.
Description
본 발명은 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
'저탄소녹색성장 기본법'에 따라 '10년부터 국가 온실가스 인벤토리를 국가보고서로 확정하여 매년 공표하는 등 전 세계적으로 기후변화에 대비하고 있으며, '15년에 온실가스 감축 국가목표를 '30년까지 배출전망치(BAU)대비 37%로 자발적 감축 목표를 설정하고 있다.
국가온실가스통계 총괄 관리에 관한 규정에 따면 농림축산식품부가 관장하고 있는 LULUCF(LAND USE(토지 이용), LAND USE CHANGE(토지용도의 변경) AND FOREST(임업)) 분야는 현재 미 산정된 배출·흡수원이 가장 많아 활동자료 확보를 통한 LULUCF 분야 개선 방안 마련이 시급하다.
하지만, 현실적인 자료 확보 문제 등으로 인해 산업공정과 교통부문에 연구가 집중됨에 따라, 이 분야에 대해서만 배출량 정보 확보와 분석이 진척된 상황이다.
이에 비해 토지이용, 토지용도의 변경 및 임업(LULUCF) 분야는 상대적으로 조사 및 연구가 진행되지 못해 정확한 통계구축과 분석이 시급한 실정이다.
특히, LULUCF 분야는 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change, 기후변동에 관한 정부간 패널) 지침에 따르면 유지된 토지이용과 타토지로 전용된 토지이용면적으로 구분하여 산정하도록 되어 있으나, 현재 국내에서 수집하고 있는 국가통계는 연간 토지이용현황 면적조사(Approach 1: 접근방법 1)로 인벤토리를 산정하고 있어 국가 인벤토리의 완전성 제고를 위한 타 토지로 전용된 면적 통계의 확보가 필요하다.
Approach 1은 토지이용 분류체계에 따른 총면적만을 제시하지만 Approach 2에서는 토지이용 간의 타토지로 전용되는 면적 변화 흐름을 설명하고, 더 나아가 Approach 3은 이러한 토지이용변화 내용을 뒷받침하기 위한 공간적 토대 상의 정보를 제공한다.
그 동안 UNFCCC에 제출된 국가 인벤토리도 Approach 1에 해당한 국가통계에만 의존하여 분석하였기 때문에 실제 과거 20년간 토지전용(轉用)에 대한 정확한 면적 파악의 한계가 있다.
또한, LULUCF 분야의 6개 카테고리 중 산림, 농경지, 초지 일부분야에서 온실가스가 산정되고 있기도 하였으나, 6개 카테고리의 정합성을 고려하여 전체적으로 산정되지는 못하고 있다.
따라서, 전국의 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용 및 토지이용변화 매트릭스를 구축할 필요가 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, LULUCF 분야의 토지이용범주에 대하여 공간빅데이터를 활용하여 토지 매트릭스 시스템으로 구축하여, 이 시스템을 토대로 온실가스 배출량 산정이 가능하도록 할 수 있는 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 장치 및 방법을 제시하는 데 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시 예에 따르면, 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 장치는, 지표면 상태를 자연생태적 기준으로 분류한 토지피복지도, 산림 여부를 보여주는 임상도 및 농경지 정보를 보여주는 농경지 전자지도를 저장하는 DB; 상기 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도를 분석하여 토지 이용, 토지이용변화 및 임업(LULUCF: LAND USE, LAND USE CHANGE AND FOREST) 분야에 대한 토지 매트릭스를 구축하는 토지 매트릭스 구축 프로그램을 저장하는 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 토지 매트릭스 구축 프로그램을 실행하여 상기 DB에 저장된 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도를 중첩하여 GIS 레이어를 생성하고, GIS 레이어를 6개의 토지이용범주 별로 분류한 후, 분류된 6개의 토지이용범주와 사전에 분류된 6개의 토지이용범주를 비교하여 유지된 토지 및 전용된 토지를 추출하고, 상기 추출된 유지된 토지 및 전용된 토지의 면적을 이용하여 토지 매트릭스를 구축하는 프로세서;를 포함하고, 상기 6개의 토지이용범주는 산림지, 농경지, 초지, 습지, 정주지 및 기타토지를 포함한다.
상기 프로세서는, 상기 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도를 중첩하여 임시 GIS 레이어를 생성하고, 상기 임시 GIS 레이어에서 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도 간의 이격이 발생하는 경우, 경계 조정 작업을 수행하여 이격을 보정하여 상기 GIS 레이어를 생성하는 레이어 생성부;를 포함한다.
상기 프로세서는, 상기 토지피복지도를 이용하여 초지, 습지, 정주지 및 기타 토지를 분류하고, 상기 임상도를 이용하여 산림지를 분류하고, 상기 농경지 전자지도를 이용하여 농경지를 분류하되, 상기 농경지 전자지도에 가장 높은 우선순위를 부여하고, 상기 토지피복지도에 가장 낮은 우선순위를 부여하여 토지이용범주 별로 분류하는 토지 분류부;를 더 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 방법은, (A) 전자장치가, 지표면 상태를 자연생태적 기준으로 분류한 토지피복지도, 산림 여부를 보여주는 임상도 및 농경지 정보를 보여주는 농경지 전자지도를 중첩하여 GIS 레이어를 생성하는 단계; (B) 상기 전자장치가, 상기 GIS 레이어를 6개의 토지이용범주 별로 분류하는 단계; (C) 상기 전자장치가, 상기 (B) 단계에서 분류된 6개의 토지이용범주와 사전에 분류된 6개의 토지이용범주를 비교하여 유지된 토지 및 전용된 토지를 추출하는 단계; 및 (D) 상기 (C) 단계에서 추출된 유지된 토지 및 전용된 토지의 면적을 이용하여 토지 매트릭스를 구축하는 단계;를 포함하고, 상기 6개의 토지이용범주는 산림지, 농경지, 초지, 습지, 정주지 및 기타토지를 포함할 수 있다.
상기 (A) 단계는, (A1) 상기 전자장치가, 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도를 중첩하여 임시 GIS 레이어를 생성하는 단계; 및 (A2) 상기 전자장치가, 상기 임시 GIS 레이어에서 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도 간의 이격이 발생하는 경우, 경계 조정 작업을 수행하여 이격을 보정하여 상기 GIS 레이어를 생성하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 지리적 위치를 확인할 수 있는 공간빅데이터를 활용하여 토지이용 전용 정보를 파악하고 토지 매트릭스를 구축할 수 있으며, 6개 분류 토지에 대한 타 토지 전용 면적 자료를 확보하여 온실가스 배출량과 흡수량을 산정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 부처별로 생산되는 공간빅데이터, 즉, 산림청의 “임상도”, 농림축산식품부의 “팜 맵”, 전체 6개 토지이용 부문을 포함하는 환경부의 “토지피복지도”를 연계 및 공동 활용함으로써, 통계 구축의 특성상 토지 전용에 대한 면적을 확인하기 어려운 국가통계 한계점을 극복할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 공간빅데이터 및 국가통계 자료를 활용한 토지이용 범주별 유지·전용면적 산출 방법론과 인벤토리 구축 방법 도출할 수 있으며, 이에 따라 LULUCF 분야에서 UNFCCC 인벤토리 보고 원칙의 정확성과 완전성을 충족하기 위하여 본 발명에서 검토한 추가 산정 가능한 흡수원(농경지 과수, 정주지 도시녹지 입목 바이오매스, 초지 목본 바이오매스)에 대해 도출할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기존에는 국내 행정통계에만 의지하고 있어 LULUCF 6개 토지에 대한 온실가스 산정이 불가하였는데 본 발명을 통해 국내 최초로 전국 단위의 LULUCF 분야 온실가스 흡수량, 배출량을 산정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, LULUCF 분야는 5대 온실가스 산정분야 중 유일하게 흡수원을 산정하는 분야임으로, 향후 추가 흡수원 개발을 통해 국내 온실가스 총 흡수량을 추가 확대 할 수 있는 기반이 될 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 장치를 도시한 블록도,
도 2는 토지 매트릭스 구축을 위한 부처 별 공간빅데이터 동향을 보여주는 도면,
도 3은 팜 맵(농경지 전자지도)와 임상도를 중첩하여 발생한 경계 이격을 보여주는 예시도,
도 4는 이격 또는 누락 지역을 보정하는 동작을 설명하기 위한 도면,
도 5는 임의 도시의 토지 변경의 예를 보여주는 도면,
도 6은 토지 분류부에서 구축되는 토지 매트릭스의 예를 보여주는 도면, 그리고,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 토지 매트릭스 구축을 위한 부처 별 공간빅데이터 동향을 보여주는 도면,
도 3은 팜 맵(농경지 전자지도)와 임상도를 중첩하여 발생한 경계 이격을 보여주는 예시도,
도 4는 이격 또는 누락 지역을 보정하는 동작을 설명하기 위한 도면,
도 5는 임의 도시의 토지 변경의 예를 보여주는 도면,
도 6은 토지 분류부에서 구축되는 토지 매트릭스의 예를 보여주는 도면, 그리고,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 장치(100)의 각각의 구성은 기능 및 논리적으로 분리될 수도 있음을 나타내는 것이며, 반드시 각각의 구성이 별도의 물리적 장치로 구분되거나 별도의 코드로 생성됨을 의미하는 것은 아님을 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가는 용이하게 추론할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 장치(100)를 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 장치(100)는 LULUCF 분야 온실가스 통계의 완정성을 확보하기 위하여 공간빅데이터를 통한 토지이용 범주(산림지, 농경지, 초지, 습지, 정주지, 기타 토지)별 전국 단위 면적과 토지매트릭스(토지이용 및 토지이용변화 매트릭스)를 구축할 수 있다. 이를 위하여, 먼저 기관별로 보유한 공간빅데이터를 융합하여 전국 토지에 대한 GIS 레이어를 생성하고, 토지 매트릭스를 구축할 수 있다. 따라서, 토지이용범주별 면적과 국토 면적과의 정합성 확보 및 온실가스 인벤토리 정확도를 제고할 수 있다.
전국 단위 분석은 LULUCF 분야 부처별 국가통계 목록 조사분석, 토지이용항목 면적 분류체계 검토에서 국가통계(지적통계, 임업통계연보, 농업면적조사, 공간빅데이터(토양환경지도, 토지피복지도)를 대상으로 LULUCF 분야 6개 토지이용 분류체계에 적합한지 검토, 상호 면적 비교·분석을 통해 전국 단위에서 통계 간 면적 차이를 확인한다.
전국 단위의 조사분석의 경우 면밀한 겸토가 요구되며 신뢰성을 보장받을 수 없기에 권역구 단위의 분석을 먼저 진행하여 각 기관별로 테스트를 진행하며 전국 단위로 확장할 수 있다. 공간빅데이터의 특성상 대용량 자료 취득과 분석에 상당한 시간과 인력이 소요되므로, 본 발명에서는 권역구 단위와 같은 지역 단위를 중심으로 공간빅데이터에 대한 검토 및 분석을 수행하여 전국 단위 토지 매트릭스를 구축할 수 있다.
또한, LULUCF 분야의 토지 매트릭스에 적용 가능한 공간빅데이터, 국가통계 등 관련 통계 활용방안을 검토하기 위해 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다.
IPCC LULUCF 우수실행지침(2003) 상의 토지이용 분류체계를 기준으로, 공간빅데이터와 기관별 토지관련 통계(지적통계, 임업통계연보, 농업면적조사, 전국 도시림 현황 통계, 공시지가) 상의 분류항목 정의, 집계면적 차이 등을 비교 분석한다.
그리고, Approach 3(접근방법 3)을 위한 공간빅데이터의 LULUCF 분야 6개 토지이용범주의 토지이용면적을 산출하고, LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스를 구축할 수 있다. 이 때, 임상도, KLIS, 토양환경지도, 토지피복지도 등의 공간빅데이터 교차분석을 수행하고, 토지이용정보를 취합 정리한 후 토지이용변화 매트릭스를 구축할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 장치(100)는 사용자 입력부(110), 표시부(120), DB(130), 메모리(140) 및 프로세서(150)를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(110)는 사용자와 토지이용변화 매트릭스 처리 장치(100) 간의 인터페이싱을 위한 사용자 인터페이스로서, 사용자로부터 명령을 입력받아 프로세서(150)로 전달할 수 있다. 사용자 입력부(110)는 마우스, 키보드, 터치 패널 등 다양하다.
표시부(120)는 프로세서(150)의 처리 결과, 예를 들어, 도 3 내지 도 6에 표시된 GUI(Graphic User Interface) 화면 중 적어도 하나를 표시할 수 있다.
DB(130)는 지표면 상태를 자연생태적 기준으로 분류한 토지피복지도, 산림 여부를 보여주는 임상도 및 농경지 정보를 보여주는 농경지 전자지도 등의 공간빅데이터를 작성 연도 별로 저장할 수 있다. 예를 들어, DB(130)에는 1999년부터 주기적으로 작성된 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도가 저장될 수 있으며, 작성 또는 저장 주기는 1년, 5년, 10년 등 사용자에 의해 정해질 수 있다.
도 2는 토지 매트릭스 구축을 위한 부처 별 공간빅데이터 동향을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도는 각 부처 별로 작성되는 공간빅데이터로서, 토지피복지도는 LULUCF 분야 6개 토지이용범주에 대해 정합성 확보가 용이하며, 이전부터 유지된 토지, 이전에 비해 타토지로 전용된 토지에 대한 파악이 가능하다. LULUCF 분야 6개 토지이용범주는 산림지, 농경지, 초지, 습지, 정주지, 기타토지를 포함한다.
또한, 팜 맵은 현실 농경지에 대한 정확한 면적 및 속성정보를 고해상도 항공영상을 이용해 촬영한 후 디지털 맵으로 제작한 농경지 전자지도이다. 농경지 전자지도는 LULUCF 분야 6개 토지이용범주 중 논, 밭, 시설, 과수 등의 농경지 정보에 대해 지리적 위치 및 토지 전용에 대해 파악할 수 있다.
또한, DB(130)는 공간빅데이터로부터 주기적으로 분석된 LULUCF 분야 6개의 토지이용범주의 속성정보(위치 정보, 분석일시, 각 범주의 면적 등)을 저장할 수 있다.
메모리(140)는 휘발성 메모리 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(140)에는 예를 들어, 장치(100)가 제공하는 동작, 기능 등을 구현 및/또는 제공하기 위하여, 구성요소들(110~150)에 관계된 명령 또는 데이터, 하나 이상의 프로그램 및/또는 소프트웨어, 운영체제 등이 저장될 수 있다.
메모리(140)에 저장되는 프로그램은 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도를 분석하여 토지 이용, 토지이용변화 및 임업(LULUCF: LAND USE, LAND USE CHANGE AND FOREST) 분야에 대한 토지 매트릭스를 구축하는 토지 매트릭스 구축 프로그램을 포함할 수 있다.
이러한 토지 매트릭스 구축 프로그램은 프로세서(150)에 의해, GIS 레이어를 생성하기 위한 공간빅데이터를 DB(130)로부터 호출하여 자동으로 GIS 레이어를 생성하고, 토지 매트릭스를 작성할 수 있도록 하는 명령어를 포함할 수 있다.
프로세서(150)는 장치(100)에 저장된 하나 이상의 프로그램을 실행하여 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다.
예를 들어, 프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 토지 매트릭스 구축 프로그램을 실행하여 DB(130)에 저장된 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도를 중첩하여 GIS 레이어를 생성하고, GIS 레이어를 6개의 토지이용범주 별로 분류할 수 있다. 프로세서(150)는 DB(130)에 분류저장된 6개의 토지이용범주와 사전에 분류저장된 6개의 토지이용범주를 비교하여 이전에 비해 유지된 토지 및 전용된 토지를 추출하고, 추출된 유지된 토지 및 전용된 토지의 면적을 이용하여 토지 매트릭스를 구축할 수 있다.
이를 위하여, 프로세서(150)는 레이어 생성부(152) 및 토지 분류부(154)를 포함할 수 있다.
레이어 생성부(152)는 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도를 중첩하여 임시 GIS 레이어를 생성하고, 임시 GIS 레이어에서 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도 간의 이격이 발생하는 경우, 경계 조정 작업(즉, 이격 보정 작업)을 수행하여 GIS 레이어를 생성할 수 있다.
레이어 생성부(152)에서 사용되는 공간빅데이터(즉, 토지피복지도, 임상도, 농경지 전자지도)는 시계열별로 동일한 해상도의 영상으로서, IPCC에 따른 LULUCF 분야 토지이용 분류체계에 맞추어 구축된 자료일 수 있다.
도 3은 팜 맵(농경지 전자지도)와 임상도를 중첩하여 발생한 경계 이격을 보여주는 예시도이다.
도 3을 참조하면, 농경지 전자지도와 임상도를 중첩한 결과 중첩된 지역 또는 경계 이격이 발생한 지역이 있음을 알 수 있다. 중첩 지역을 해결하기 위하여, 레이어 생성부(152)는 LULUCF 분야 6개 토지이용 범주에 해당하는 공간빅데이터 중첩 시 중복레이어의 경우 최상위 레이어를 최종 레이어로 결정하여 이중산정을 방지할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 농경지 전자지도에 가장 높은 우선순위를 부여하고, 토지피복지도에 가장 낮은 우선순위를 부여한다. 따라서, 도 3과 같은 경우, 중첩 지역에 대해서는 농경지 전자지도의 레이어를 이용하고 임상도의 레이어는 제외할 수 있다.
또한, 이격 지역을 해결하기 위하여, 레이어 생성부(152)는 토지피복지도 및 항공영상을 참조하여 경계 조정 작업을 진행할 수 있다. 항공영상은 국토교통부 산하 국토지리정보원에서 제공하는 항공영상 자료이다. 프로세서(150)는 토지피복지도와 항공영상을 활용하여 이격 지역을 보정할 수 있다. 이격 지역 보정 방법에 대해 설명하면, 프로세서(150)는 GIS툴(ARCGIS, QGIS등)을 이용하여 농경지 전자지도와 임상도가 겹치는 부분에 대해, 실제 토지를 보여주는 자료인 항공영상과, 그 항공영상을 기반으로 만들어진 토지피복도를 이용하여, 이격 지역이 농경지와 산림지 중에서 실제로 어떤 토지에 가까운 것인지 구분한 후 토지피복도 속성을 이격 지역에 적용하는 것이다.
도 4는 이격 또는 누락 지역을 보정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 레이어 생성부(152)는 중첩 문제가 보정된 임시 GIS 레이어의 벡터자료를 래스터화하여 래스터 자료를 생성한다. 레이어 생성부(152)는 '사례1'과 같이 토지피복도를 이용하여 이격/누락 지역을 보정할 수 있다. 즉, 레이어 생성부(152)는 래스터 자료로부터 이격/누락 지역을 판단하고, 토지피복지도 중 판단된 이격/누락 지역에 해당하는 지역의 속성을 추출하여 이격/누락 지역 속성으로서 설정함으로써 이격 또는 누락 지역을 보완할 수 있다.
또는, 레이어 생성부(152)는 '사례2'와 같이 IPCC6분류인 산림지, 농경지, 초지, 정주지, 습지, 기타토지 이렇게 6개의 속성 중, 해당 격자 내 최대 면적의 속성을 이용하여 이격 지역을 보정할 수 있다. 즉, 레이어 생성부(152)는 격자 내 최대 면적의 속성을 이격 지역의 속성으로서 설정함으로써 이격 지역을 보완할 수 있다. 레이어 생성부(152)는 GIS 툴 ArcGis의 지오프로세싱 도구인 'Zonal Statistics'를 사용한 중첩분석을 통해 해당 격자 내부에서 가장 많은 면적을 차지하는 속성을 분류할 수 있다. 예를 들어, 중첩 지역이 농경지:산림지=6:4인 경우 레이어 생성부(152)는 농경지 속성으로 분류한다.
GIS 레이어가 생성되면, 토지 분류부(154)는 토지피복지도를 이용하여 GIS 레이어 중 초지, 습지, 정주지 및 기타 토지를 분류하고, 임상도를 이용하여 산림지를 분류하고, 농경지 전자지도를 이용하여 농경지를 분류할 수 있다. 이 때, 토지 분류부(154)는 GIS 레이어에 대해 농경지 전자지도>임상도>토지피복지도의 우선순위로 6개 토지이용범주를 분류할 수 있다.
도 5는 임의 도시의 토지 변경의 예를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 1999년 대비 2009년에 산림지는 9.3% 감소하였고, 기타토지는 154.8% 증가하였다.
토지 분류부(154)는 GIS 레이어의 각 지역(또는 각 격자)가 6개 토지이용범주 중 하나로 분류되면, 이전에 분류된 동일 지역의 토지이용범주를 DB(130)로부터 읽어와 현재 분류된 토지이용범주와 비교한다. 비교 결과, 동일 지역에 대해 토지이용범주가 유지된 토지, 타 토지로 변화된 토지, 타 토지에서 변화된 토지를 추출하고, 유지된 토지와 전용된 토지(타 토지로 변화된 토지, 타 토지에서 변화된 토지)의 면적을 산출하여 토지 매트릭스를 구축할 수 있다.
도 6은 토지 분류부(154)에서 구축되는 토지 매트릭스의 예를 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 노랑색으로 표기된 부분이 유지된 토지의 면적으로서, 토지 분류부(154)는 산림지는 활엽수, 침엽수, 혼효림으로 세분화하고, 농경지는 논, 밭, 과수원, 시설재배치 지역으로 세분화하고, 습지는 내륙습지와 연안습지로 세분화하고, 정주지는 도심지역, 기타재배지, 인공조치로 세분화하고, 기타토지는 자연나지와 기타나지로 세분화하여 유지된 토지 또는 전용된 토지의 면적을 산출하고, 토지 매트릭스를 구축한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7에 도시된 방법은 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 토지이용변화 매트릭스 처리 장치(100), 즉, 전자장치에 의해 동작하므로, 자세한 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면, 전자장치는 다수의 공간영상지도, 즉, 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도를 중첩하여 임시 GIS 레이어를 생성한다(S710).
전자장치는, 임시 GIS 레이어에서 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도 간의 중첩 또는 이격이 발생하는 경우, 중첩 조정 작업과 경계 조정 작업을 수행하여 중첩 또는 이격을 보정하고, GIS 레이어를 생성한다(S720).
전자장치는 GIS 레이어를 6개의 토지이용범주 별로 분류한다(S730).
전자장치는 S730단계에서 분류된 6개의 토지이용범주와 사전에 분류된 6개의 토지이용범주를 비교하여 유지된 토지 및 전용된 토지를 추출한다(S740).
전자장치는 S740단계에서 추출된 유지된 토지 및 전용된 토지의 면적을 이용하여 토지 매트릭스를 구축한다(S750). 구축된 토지 매트릭스는 지역 별 또는 6개의 토지이용범주 별 온실가스 배출량과 흡수량을 산정하는데 사용된다.
한편 본 발명에 따른 전자장치(100)의 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 방법은 이를 구현하기 위한 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현됨으로써, 컴퓨터를 통해 판독될 수 있는 기록매체에 포함되어 제공될 수도 있음은 통상의 기술자가 쉽게 이해할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 전자장치(100)의 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 형태로 구현되어, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있으며, 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에는 하드 디스크와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리, USB 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
따라서, 본 발명은 전자장치(100)의 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 방법을 구현하기 위하여 상기 전자장치(100)를 제어하는 컴퓨터 상에서 수행되는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 프로그램을 함께 제공한다.
한편, 이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 토지이용변화 매트릭스 처리 장치
110: 사용자 입력부
120: 표시부
130: DB
140: 메모리
150: 프로세서
110: 사용자 입력부
120: 표시부
130: DB
140: 메모리
150: 프로세서
Claims (6)
- 지표면 상태를 자연생태적 기준으로 분류한 토지피복지도, 산림 여부를 보여주는 임상도 및 농경지 정보를 보여주는 농경지 전자지도를 저장하는 DB;
상기 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도를 분석하여 토지 이용, 토지이용변화 및 임업(LULUCF: LAND USE, LAND USE CHANGE AND FOREST) 분야에 대한 토지 매트릭스를 구축하는 토지 매트릭스 구축 프로그램을 저장하는 메모리; 및
상기 메모리에 저장된 토지 매트릭스 구축 프로그램을 실행하여 상기 DB에 저장된 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도를 중첩하여 GIS 레이어를 생성하고, GIS 레이어를 6개의 토지이용범주 별로 분류한 후, 분류된 6개의 토지이용범주와 사전에 분류된 6개의 토지이용범주를 비교하여 유지된 토지 및 전용된 토지를 추출하고, 상기 추출된 유지된 토지 및 전용된 토지의 면적을 이용하여 토지 매트릭스를 구축하는 프로세서;를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도를 중첩하여 임시 GIS 레이어를 생성하고, 상기 임시 GIS 레이어에서 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도 간의 이격이 발생하는 경우, 경계 조정 작업을 수행하여 이격을 보정하여 상기 GIS 레이어를 생성하는 레이어 생성부;를 포함하며,
상기 레이어 생성부는 상기 생성된 임시 GIS 레이어에서 이격이 발생한 지역을 판단하고, 상기 이격이 발생한 지역에 해당하는 지역의 속성을 상기 토지피복지도로부터 추출하여 상기 이격이 발생한 지역의 속성으로 설정하는 경계 조정 작업을 수행하여 이격을 보정하며,
상기 6개의 토지이용범주는 산림지, 농경지, 초지, 습지, 정주지 및 기타토지를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 토지피복지도를 이용하여 초지, 습지, 정주지 및 기타 토지를 분류하고, 상기 임상도를 이용하여 산림지를 분류하고, 상기 농경지 전자지도를 이용하여 농경지를 분류하되, 상기 농경지 전자지도에 가장 높은 우선순위를 부여하고, 상기 토지피복지도에 가장 낮은 우선순위를 부여하여 토지이용범주 별로 분류하는 토지 분류부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 장치. - (A) 전자장치가, 지표면 상태를 자연생태적 기준으로 분류한 토지피복지도, 산림 여부를 보여주는 임상도 및 농경지 정보를 보여주는 농경지 전자지도를 중첩하여 GIS 레이어를 생성하는 단계;
(B) 상기 전자장치가, 상기 GIS 레이어를 6개의 토지이용범주 별로 분류하는 단계;
(C) 상기 전자장치가, 상기 (B) 단계에서 분류된 6개의 토지이용범주와 사전에 분류된 6개의 토지이용범주를 비교하여 유지된 토지 및 전용된 토지를 추출하는 단계; 및
(D) 상기 (C) 단계에서 추출된 유지된 토지 및 전용된 토지의 면적을 이용하여 토지 매트릭스를 구축하는 단계;를 포함하고,
상기 (A) 단계는,
(A1) 상기 전자장치가, 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도를 중첩하여 임시 GIS 레이어를 생성하는 단계; 및
(A2) 상기 전자장치가, 상기 임시 GIS 레이어에서 토지피복지도, 임상도 및 농경지 전자지도 간의 이격이 발생하는 경우, 경계 조정 작업을 수행하여 이격을 보정하여 상기 GIS 레이어를 생성하는 단계;를 포함하고,
상기 (A2) 단계는,
상기 생성된 임시 GIS 레이어에서 이격이 발생한 지역을 판단하고, 상기 이격이 발생한 지역에 해당하는 지역의 속성을 상기 토지피복지도로부터 추출하여 상기 이격이 발생한 지역의 속성으로 설정하는 경계 조정 작업을 수행하여 이격을 보정하며,
상기 6개의 토지이용범주는 산림지, 농경지, 초지, 습지, 정주지 및 기타토지를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 방법. - 삭제
- 제4항에 있어서,
상기 (B) 단계는,
상기 토지피복지도를 이용하여 초지, 습지, 정주지 및 기타 토지를 분류하고, 상기 임상도를 이용하여 산림지를 분류하고, 상기 농경지 전자지도를 이용하여 농경지를 분류하되, 상기 농경지 전자지도에 가장 높은 우선순위를 부여하고, 상기 토지피복지도에 가장 낮은 우선순위를 부여하여 토지이용범주 별로 분류하는 것을 특징으로 하는 공간빅데이터를 활용한 LULUCF 분야 토지이용변화 매트릭스 처리 방법.
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| Berkhoff et al. | Modeling land use change: A GIS based modeling framework to support integrated land use planning (NabanFrame) |
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| Date | Code | Title | Description |
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |