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문제 정의
- 토양 등 산림입지와 관련된 다량의 인자를 동시에 고려해야 하므로 방대한 자료의 구축 및 복잡한 공간분석과정이 요구된다. 따라서 이 연구에서는 특정임지에 대해 산림기능평가 즉, 기능유형별 잠재력을 평가하고 산림의 기능을 구분하기 위한 의사결정 지원도 구로서 GIS 응용모델을 개발하고자 하였다.
- 이 연구는 산림기능의 잠재력 평가 및 기능 구분을 위한 GIS 응용모델을 개발하고 사례지를 대상으로 모델의 적용성을 검토하였다. 산림기능평가를 수행하는데 있어서 개발된 GIS 응용모델을 이용함으로써 자료의 구축 및 복잡한 공간분석과정에 소요되는 시간과 노력 면에서 효율적인 결과를 보였다.
제안 방법
- 이 연구에서는 복잡한 산림기능평가의 공간분석 과정을 그림 1에 나타난 바와 같이 시스템화하여 공간분석모델링을 효율적으로 수행할 수 있도록 하였다. 한편 GIS응용에 의한 산림기능의 평가체계는 평가대상 산림 기능별 평가 기준 설정에 따른 잠재력 평가와 기능 우선순위 설정에 따른 산림기능 구분으로 대별된다.
- 산림기능의 잠재력을 분석하기 위하여 첫 번째, 각 기능별 잠재력 평가에 요구되는 인자들을 분석하여 평가인자별 주제도를 작성하였고두 번째로 평가기준에 따라 가중치를 부여하였다. 그리고 최종적으로 지도대수분석으로 인자 특성 그룹별 점수를 합산하여 각 기능 발휘 잠재력을 평가하였다.
- 그리고 최종적으로 지도대수분석으로 인자 특성 그룹별 점수를 합산하여 각 기능 발휘 잠재력을 평가하였다. 한편 개별 산림기능의 평가 인자 및 가중치는 김형호 등(2003, 2005) 이 산림분야 전문가 설문조사를 통해 개발한 표 1의 내용을 적용하였다.
- 있다. 즉, 인자그룹별 특성 가중치 (W)와 평가점수(S)를 곱하여 인자그룹별 점수를 구하고, 이를 합산함으로써 기능발휘 잠재력을 0에서 1사이 값으로 평가하였다. 식 (1) 에서 a〃는 i 인자그룹에 속하는 j 평가 인자의 가중치를 의미하며, Xj는 i 인자그룹에 속하는 j 평가인자의 점수를 의미한다.
- 식 (1) 에서 a〃는 i 인자그룹에 속하는 j 평가 인자의 가중치를 의미하며, Xj는 i 인자그룹에 속하는 j 평가인자의 점수를 의미한다. 한편 기능유형별 잠재력CP)은 고(high), 중(medium), 저(low) 의 3단계로 등간격 구분하여 재평가되었으며, 공간분석 해상도는 10x10m으로 설정하였다.
- 연동관계를 고려하였다. 또한 GIS 모델에 익숙하지 못한 실무 사용자들을 위해 인터페이스를 최대한 단순화하여 메뉴체계를 구성하였다.
- 3과 spatial analyst 및 3D analyst extension 을 이용하였다. 시스템 개발 언어로는 GIS 엔진으로 사용하고 있는 프로그램의 자체 기반 언어인 Avenue를 이용하였으며, 산림 기능 도를 작성하는데 있어서 산림기능 우선순위 알고리즘의 구현은 Visual Basic 6.0을 이용하여 개발하였다.
- 산림기능평가를 위해 전국단위로 1:25, 000 축척의 수치도면으로 구축된 지형도, 임상도, 산림입지도, 산림이용기본도, 임도망도를 이용하였으며, 제재소 위치도, 고속도로 인터체인지 (IC) 위치도, 전국 인구분포도 등은 자체적으로 자료를 구축하여 사용하였다. 여기서 제재소 위치도는 전국 제재소의 지번을 토대로 전국단위로 작성되었으며, 고속도로 인터체인지 (IC) 위치는 관계기관의 대외비로 인해 gps 좌표를 확인할 수 없어 수치지형도를 이용하여 구축하였다.
- 위치도, 전국 인구분포도 등은 자체적으로 자료를 구축하여 사용하였다. 여기서 제재소 위치도는 전국 제재소의 지번을 토대로 전국단위로 작성되었으며, 고속도로 인터체인지 (IC) 위치는 관계기관의 대외비로 인해 gps 좌표를 확인할 수 없어 수치지형도를 이용하여 구축하였다. 기타 행정구역별 인구수는 통계청 자료를, 연평균 강수량은 기상청 자료를 활용하였다.
- 기타 행정구역별 인구수는 통계청 자료를, 연평균 강수량은 기상청 자료를 활용하였다. 그리고 수치임상도의 경우에는 4 차 개정이 2006년 3월 기준으로 공정율 46% (김경민 등, 2006)의 단계에 있어, 이 연구에서는 3차 개정도면을 이용하였다.
- 산림분야 행정가 및 독림가를 대상으로 한 설문 결과에 따라 자연환경보전기능(N)을 최우선순위로 하여, 목재생산(T) > 수자원함양(W) > 산지재해방지(L) > 산림휴양(R) > 생활환경 보전기능(E) 순으로, 또 하나는 산림분야 연구원들을 대상으로 한 설문결과에 따라 수자원함양과 목재생산을 역치한 기능 순으로 하였다.
- 마지막으로 이 연구에서는 산림기능을 평가하는데 있어 현지의 다양한 지역적 여건과 특성을 반영하고자 하였고, 이를 위해 GIS를 응용하여 다양한 주제도를 분석하였다. 다만, 이러한 공간분석 과정에 있어서 기존의 수치 도면에 나타나지 않는 지역적 특성을 반영하지 못한 부분에 있어서는 해당 지역 정보에 익숙한 지역 실무자들의 참여가 필요할 것이다.
- 따라서 본 모델의 적용성 검토를 위해 ‘도엽단위’와 ‘영림구단위’로 연구대상지를 구분하여 산림기능평가를 수행하였다. 여기서 도엽 단위의 공간분석은 각종 산림관련 수치지도의 기본 축척인 1:25, 000 도엽 단위로 산림기능이 평가되는 방식이며, 영림구 단위의 공간분석은 분석대상 범위가 큰 것이 특징으로 국유림의 경영단위와 일치시킬 수 있는 장점이 있다.
대상 데이터
- 여기서 제재소 위치도는 전국 제재소의 지번을 토대로 전국단위로 작성되었으며, 고속도로 인터체인지 (IC) 위치는 관계기관의 대외비로 인해 gps 좌표를 확인할 수 없어 수치지형도를 이용하여 구축하였다. 기타 행정구역별 인구수는 통계청 자료를, 연평균 강수량은 기상청 자료를 활용하였다. 그리고 수치임상도의 경우에는 4 차 개정이 2006년 3월 기준으로 공정율 46% (김경민 등, 2006)의 단계에 있어, 이 연구에서는 3차 개정도면을 이용하였다.
이론/모형
- 그리고 최종적으로 지도대수분석으로 인자 특성 그룹별 점수를 합산하여 각 기능 발휘 잠재력을 평가하였다. 한편 개별 산림기능의 평가 인자 및 가중치는 김형호 등(2003, 2005) 이 산림분야 전문가 설문조사를 통해 개발한 표 1의 내용을 적용하였다.
- 개 발환경으로는 운영 체계로 Windows NT 계열의 MicroSoft 사의 Windows XP를 기반으로 하였으며, GIS 엔진으로는 Esri ArcView 3.3과 spatial analyst 및 3D analyst extension 을 이용하였다. 시스템 개발 언어로는 GIS 엔진으로 사용하고 있는 프로그램의 자체 기반 언어인 Avenue를 이용하였으며, 산림 기능 도를 작성하는데 있어서 산림기능 우선순위 알고리즘의 구현은 Visual Basic 6.
- 산림기능의 구분을 위한 기능 우선순위의 설정은 김형호(2005)가 산림기능관련 전문가를 대상으로 설문조사한 결과를 이용하였으며, 충주도엽의 경우는 기능 우선순위 형태를 2가지로 하여 산림기능을 구분하였다(표 4).
성능/효과
- 평가 결과들을 보여주고 있다. 기능별 잠재력 평가결과를 살펴보면, 충주지역 및 서석 영림 구 모두 목재생산 잠재력(그림4-a)이 전체적으로 높게 나타났으며, 임상이 양호해도 산림경영 수지분석에 영향을 미치는 접근성이 불리한 경우 잠재력 등급이 낮았다. 다만 이러한 결과는 현재의 도로망 등에 기초하여 분석한 결과라는 점을 감안할 때 임도 개설 등을 통해 여건이 개선되면 목재생산을 위한 잠재력이 크게 증진될 수 있을 것으로 판단된다.
- 한편 산지재해방지기능은 그림4-b의 잠재력 평가 결과에서 나타난 바와 같이 산지재해 위험이 높은 지역과 거의 일치하는 것으로 나타났다. 이것은 목재생산 .
- 산림기능평가를 수행하는데 있어서 개발된 GIS 응용모델을 이용함으로써 자료의 구축 및 복잡한 공간분석과정에 소요되는 시간과 노력 면에서 효율적인 결과를 보였다. 특히, 기능평가단위 및 분석대상지의 면적에 크게 제한을 받지 않고 평가체계 적용에 따른 산림기능평가가 가능하였다.
후속연구
- 따라서 산림자원의 기능성에 대한 이해는 물론 합리적 산림관리 및 경영계획을 위한 의사결정의 기초토대를 마련하는 것이 필요하며, 이를 위해 다양한 산림의 잠재적 기능을 산림의 입지적 여건에 따라 효과적으로 평가할 수 있도록 체계적으로 접근해야 할 것이다.
- 또한 산림기능평가를 위한 공간분석 과정은 대면적의 산림을 대상으로 하여 방대한 자료의 관리와 복잡한 연산 작용으로 인하여 상당한 노력과 시간이 요구되므로 효율적인 자동화 개념을 도입할 수 있는 GIS 응용모델의 개발이 필요하다.
- 기능별 잠재력 평가결과를 살펴보면, 충주지역 및 서석 영림 구 모두 목재생산 잠재력(그림4-a)이 전체적으로 높게 나타났으며, 임상이 양호해도 산림경영 수지분석에 영향을 미치는 접근성이 불리한 경우 잠재력 등급이 낮았다. 다만 이러한 결과는 현재의 도로망 등에 기초하여 분석한 결과라는 점을 감안할 때 임도 개설 등을 통해 여건이 개선되면 목재생산을 위한 잠재력이 크게 증진될 수 있을 것으로 판단된다.
- 중 . 저로 평가하였고, 이러한 결과는 산림경영계획이나 산림 시업에 기초자료로 활용할 수 있을 것이다. 한편 기능 우선순위를 설정하여 기능을 구분하게 되면 기능 유형별 잠재력 등급이동일 할지라도 높은 순위의 기능만이 구현되게 된다.
- 그러므로 순위의 조정에 따라 그 결과는 다른 양상을 보여주게 될 것이다. 따라서 기능별 우선순위를 다양하게 설정하여 그 구분 결과를 비교해봄으로써 산림경영 목표에 적합한 산림기능 구분이 가능할 것으로 판단된다.
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