본 연구는 유역의 DEM 자료와 토양도, 토지이용도 등의 수치자료를 이용하여 유역에서 발생하는 토양유실량을 분석하고 이를 바탕으로 유역의 토양침식 위험지역을 분석하는 것을 목적으로 하고 있다. 토양유실량 분석을 위한 모형은 RUSLE를 이용하였으며, 연구대상유역으로는 금강의 제2 지류인 무심천 유역으로 하였다. 수문자료는 청주관측소의 연평균 강우량 자료를 이용하였고, 지형 특성에 관계된 자료는 환경부의 DEM, 농업과학기술원의 정밀토양도(1/25,000) 및 건설교통부의 토지이용현황도 자료를 이용하였다. 이들 수치자료를 이용하여 토양침식 위험지역 분석을 위한 주제도를 작성하였고, 유역의 토양유실량 및 침식 위험지역을 분석하였다. 분석결과 나대지 및 인공녹지 지역이 토양유실량이 많았으며, 산림지역의 경우에는 경사도가 토양유실에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 침식위험지역에 대한 분석은 유역의 지면경사도가 20도 이상인 지역과 토지피복상태가 나대지 및 인공녹지로 분류되는 지역 중 약 8.5%인 $193,730.3m^2$가 침식위험지역으로 나타났다.
본 연구는 유역의 DEM 자료와 토양도, 토지이용도 등의 수치자료를 이용하여 유역에서 발생하는 토양유실량을 분석하고 이를 바탕으로 유역의 토양침식 위험지역을 분석하는 것을 목적으로 하고 있다. 토양유실량 분석을 위한 모형은 RUSLE를 이용하였으며, 연구대상유역으로는 금강의 제2 지류인 무심천 유역으로 하였다. 수문자료는 청주관측소의 연평균 강우량 자료를 이용하였고, 지형 특성에 관계된 자료는 환경부의 DEM, 농업과학기술원의 정밀토양도(1/25,000) 및 건설교통부의 토지이용현황도 자료를 이용하였다. 이들 수치자료를 이용하여 토양침식 위험지역 분석을 위한 주제도를 작성하였고, 유역의 토양유실량 및 침식 위험지역을 분석하였다. 분석결과 나대지 및 인공녹지 지역이 토양유실량이 많았으며, 산림지역의 경우에는 경사도가 토양유실에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 침식위험지역에 대한 분석은 유역의 지면경사도가 20도 이상인 지역과 토지피복상태가 나대지 및 인공녹지로 분류되는 지역 중 약 8.5%인 $193,730.3m^2$가 침식위험지역으로 나타났다.
The purpose of this study is to analyze soil erosion quantity of a basin by using DEM, soil map and landuse map and to find a soil erosion hazard zone in a basin based on this data. In this study, RUSLE was used to analyze soil loss quantity and the research area chosen is Mushim stream which branch...
The purpose of this study is to analyze soil erosion quantity of a basin by using DEM, soil map and landuse map and to find a soil erosion hazard zone in a basin based on this data. In this study, RUSLE was used to analyze soil loss quantity and the research area chosen is Mushim stream which branches off the Geum river. This study used a mean annual precipitation of Cheongju Meteorological Observation was used as a hydrological data and DEM, the detailed soil map(1/25,000), the landuse map collected respectively from Ministry of Environment, National Institute of Agricultural Science and Technology and Ministry of Construction and Transportation. The subject map was drawn to analyze soil erosion hazard zone by using the above data and maps. According to the results of the analysis, a lot of soil loss shows in a bare area. In case of a forest, a slope has a lot of influence on soil loss. The integration and analysis of the above gave the result that $193,730.3m^2$corresponding to 8.5% of the places of which the slope is over 20 degree in a bare area was found to have a higher chance of soil erosion.
The purpose of this study is to analyze soil erosion quantity of a basin by using DEM, soil map and landuse map and to find a soil erosion hazard zone in a basin based on this data. In this study, RUSLE was used to analyze soil loss quantity and the research area chosen is Mushim stream which branches off the Geum river. This study used a mean annual precipitation of Cheongju Meteorological Observation was used as a hydrological data and DEM, the detailed soil map(1/25,000), the landuse map collected respectively from Ministry of Environment, National Institute of Agricultural Science and Technology and Ministry of Construction and Transportation. The subject map was drawn to analyze soil erosion hazard zone by using the above data and maps. According to the results of the analysis, a lot of soil loss shows in a bare area. In case of a forest, a slope has a lot of influence on soil loss. The integration and analysis of the above gave the result that $193,730.3m^2$corresponding to 8.5% of the places of which the slope is over 20 degree in a bare area was found to have a higher chance of soil erosion.
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문제 정의
본 연구는 무심천 유역의 DEM 자료와 토양도, 토지이용도 등의 수치자료를 이용하여 유역에서 발생하는 토양유실량을 산정하고, 이를 바탕으로 유역의 토양침식이 가장 많이 발생할 수 있는 지역을 분석하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 연구는 토양침식 모형인 RUSLE를 이용하여 토양유실량 및 토양 침식 위험지역을 분석하는 것을 목적으로 하였다.
제안 방법
1. RUSLE 모형의 입력자료 중 토지이용상태, 토양의 구성, 그리고 지면기복상태 등의 자료는 DEM과 토양도, 토지이용현황도를 이용하여 분포형으로 5개의 인자에 대하여 GIS 기법을 이용하여 주제도를 작성하였다.
2. 작성된 주제도와 유역의 연평균 강수량 자료를 이용하여 토양유실량 분포도를 작성하였다. 분석결과 대부분의 토양유실이 발생하는 지역은 나대지 및 인공녹지, 밭작물 재배지역, 산림지역에 해당하는 지역에서 토양 유실이 발생하고 있다.
강우-유출 침식성 인자 산정을 위한 수문자료는 청주관측소의 연평균 강우량 자료를 이용하였고, 지형특성 수치자료는 환경부의 DEM, 농업과학기술원의 정밀토양도(1/25, 000) 및 건설교통부의 토지이용현황도 자료를 기본도로 하여 유역의 토사발생량 분석을 위한 주제도를 작성하였고, 이 분석된 자료를 이용하여 유역의 토양침식 위험지역을 평가하였다.
5%에 해당하는 면적이다. 본 연구에서는 위와같은 결과를 바탕으로 그림 6과 같이 지면피복상태가 불량한 지역(나대지 지역)과 지면 경사도가 20도 이상인 지역을 침식위험지역으로 판단하였다.
본 연구에서는 지면특성인자 LS값을 사면 경사 인자(S)와 사면길이인자(L)로 구분하여 산정하였다. DEM 자료로부터 각 격자별 경사각을 추출하여 식 (4)와 (5)에 의해 사면 경사인 자(S)를 산정하여 그림 2(c)와 같이 도시하였다.
지형학적 특성을 나타내는 인자는 세류 및 세류 간 침식에 미치는 영향을 반영하고 있는 무차원 인자 匕과 S를 이용하여 산정한다. 사면 경사 인자 S는 사면경사가 토양손실에 미치는 영향을 예측하는데 활용된다.
대상 데이터
그림 2(a)는 연구 대상유역인 무심천 유역에 대한 토양침식성 인자를 나타낸 것으로 이자료는 1/25,000의 정밀토양도(농업과학기술원)를 이용하여 구축한 자료이다. 이 정밀토양도를 이용하여 토양의 침식에 대한 저항력을 나타내는 지표인 토양침식성인자를 토양통에 따라 Wiscmeier 방법으로 적용하였다.
71州의 지방2급 하천이다. 본 연구에서는 미호천과 합류하기 전인 금강홍수통제소의 수위관측소가 있는 지점(유역면적 167.3州)까지를 연구대상유역으로 하였다(그림 1).
연구대상유역으로는 금강의 저〕2지류인 무심천 유역으로 하였다. 무심천은 청원군에서 발원해 남서쪽으로 흐르다가 남일면 상대리에서 북쪽으로 방향을 바꾸어 청주시내 한가운데를 가로질러 미호천에 합류하는 전체 길이 34.
이론/모형
1980년대 GIS는 USLE나 USLE를 수정하여 토양침식량 계산에 이용하였으며(Jetten 등, 1988), Bork와 Hensel(1988)은 좀 더 광범위한 유역의 토양침식량을 평가하는데 GIS USLE 접근법을 이용하였다. Ferri와 Minacapilli(1995)는 USLE를 확대하여 유사이송항을 모델에 적용하여 유역으로부터 유줄하는 유사량을 예측하고자 하였다.
식생 피복인자는 건설교통부/한국건설기술연구원에서 구축한 토지이용현황도를 이용하여 토지이용 별 적용 매개변수를 신계종(1999)의 연구내용을 인용하여 적용하여 그림 2(d)와 같이 나타내었다.
이용하여 구축한 자료이다. 이 정밀토양도를 이용하여 토양의 침식에 대한 저항력을 나타내는 지표인 토양침식성인자를 토양통에 따라 Wiscmeier 방법으로 적용하였다. 무심천유역은 총 82개 토양통으로 각 토양통별 K값은 표 1에 나타내었다.
토양침식인자 값은 Wischmeier의 K값 추정도표를 이용하거나 Wischmeier와 Smith/ Erickson(1978)의 삼각형 도표 및 보정표 등을 이용하여 추정할 수 있다.
성능/효과
4. 산림지역의 토양유실량 분석에 있어서 지면 경사도가 토양유실에 크게 기여하는 것으로 분석되었다.
5. 침식지역에 대한 분석결과 나대지 및 인공녹지가 가장 많은 토양유실량이 발생하였으며, 이들 지역 중에서 지면경사도가 20도 이상인 지역인 8.5% 정도가 침식위험이 큰 지역으로 분석되었다.
바와 같다. 무심천 유역에서 토양 유실량 분석결과 최고 토양유실량은 839.2ton/ha・ yr이고 평균 14.8ton/ha・yr이 토양 유실량으로 추정되었다.
토지 피복 상태(。및 밭작물 재배지역의 지면 경사에 따른 경작지 이용상태(尸) 등의 인자가 토양 유실에 많은 영향이 있는 것으로 나타났다. 따라서 RUSLE 및 USLE 모형 적용 시。및 尸 인자에 대한 적용에 더 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
인공녹지지역으로 나타났다. 이 지역에서의 평균 토양 유실량은 다른 토지이용현황도의 최대토양 유실량보다 더 많은 토사가 발생되는것으로 분석되었다. 따라서 지면의 피복 상태나 경작지의 경작상태에 큰 영향을 받는 것으로 판단된다.
토사가 가장많이 발생하는 나대지 및 인공녹지 지역 중에서 지면 경사도가 20도 이상이면서 토사 발생 량이 300ton/ha- yr 이상 발생되는 지역을 조사한 결과 면적이 193, 730.3m' 으로 분석되었다. 이는 나대지 및 인공녹지 면적 2, 266, 162.
후속연구
토양유실량 분석에서 나대지와 같은 토지 피복 상태(。및 밭작물 재배지역의 지면 경사에 따른 경작지 이용상태(尸) 등의 인자가 토양 유실에 많은 영향이 있는 것으로 나타났다. 따라서 RUSLE 및 USLE 모형 적용 시。및 尸 인자에 대한 적용에 더 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
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