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 단순화된 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 토지이용계획 을 수립하는데 매우 유용하리라 판단된다.
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 단순화된 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 토지이용계획 을 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 water...
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.
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.
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문제 정의
98州 감소하여 산림 가지고 있는 고유기능들이 상실되어 가고 있다. 따라서 본 연구에서는 도암댐 유역에서 1985년과 2000년 사이 산림의 파편화 정도를 정량적으로 분석하기 위하여 6개 경관 지수를 이용하였고, 각 경관지수에 관해서는 가상적이면서 단순화된 경관(100m * 100m w/ 5m cell size, 파편화 전과 후)을 구성하여 설명하였다. 이러한 6개 경관지수를 이용하여 1985년과 2000년 사이 도암댐 19개 소유역중 가장 많은 파편화 과정을 거친 소유역을 대상으로 산림 파편화 양상을 분석하였다.
따라서 본 연구의 목적은 경관구조 해석 프로그램인 FRAGSTATS을 이용하여 도암댐 유역에서 토지이용변화에 따른 경관변화를 정량적으로 분석하는데 있다. 이를 위해 각 경관 지수가 어떻게 산림의 경관 생태학적 변화를 분석하는데 사용될 수 있는지 정량적 해석을 하였고, 인간의 간섭으로 인한 토지이용 경관구조의 변화에 대해 분석하였다.
본 연구의 목적은 도암댐 수계내 토지 이용변화에 따른 경관변화를 정량적으로 분석하는 것이다. 연구 대상지역인 도암댐 수계는 강원도 평창군 도암면에 속해있고, 동경 128° 3 7 ' ~128° 47 ', 북위 38° 35 ' ~38° 47 ' 에 위치해 있다(그림 1).
하였다. 본 연구의 목적이 도암댐 수계 내 토지 이용변화에 따른 경관변화를 정량적으로 분석한 것으로 이 연구의 결과가 고령지 지역에서 토지이용변화가 유역단위의 수 환경에 미치는 영향 평가의 기초 자료로 이용될 수 있도록 도암댐 수계를 총 19개의 소유 역으로 구분하였다(그림 2). 19개의 소유역 구분에 있어 기준은 Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 모델에 DEM, 유역도, 하천도를 이용하여 Watershed Delineation 작업을 실시하여 19개 소유역을 생성 하였다.
제안 방법
본 연구의 목적이 도암댐 수계 내 토지 이용변화에 따른 경관변화를 정량적으로 분석한 것으로 이 연구의 결과가 고령지 지역에서 토지이용변화가 유역단위의 수 환경에 미치는 영향 평가의 기초 자료로 이용될 수 있도록 도암댐 수계를 총 19개의 소유 역으로 구분하였다(그림 2). 19개의 소유역 구분에 있어 기준은 Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 모델에 DEM, 유역도, 하천도를 이용하여 Watershed Delineation 작업을 실시하여 19개 소유역을 생성 하였다. 1985년도 19개소 유역별 산림 면적률은 S18유역이 97%로 가장 높고, 도시지역 면적률은 S11유역이 0.
경관지수의 선정에 있어 구조적 패턴은 McGarigal and Markes(1995)가 제안한 크기, 밀도, 가장자리, 형태, 핵심구역 등에 관련된 경관 지수 중 파편화(Fragmentation)정도를 가장 잘 나타낼 수 있는 경관지수 LPI, NUMP, LSI, PLAND, CPLAND, TCA 총 6가지 지수를 선정하여 분석 하였다(표 1).
도암댐 유역내 토지이용현황은 환경부에서 발행한 1980년대(1980~1989년 토지이용도), 2000년 토지이용도를 사용하였으며, 가로, 세로 각각 5m X 5m인 격자 형태의 셀 사이즈로 분석 하였다. 본 연구의 목적이 도암댐 수계 내 토지 이용변화에 따른 경관변화를 정량적으로 분석한 것으로 이 연구의 결과가 고령지 지역에서 토지이용변화가 유역단위의 수 환경에 미치는 영향 평가의 기초 자료로 이용될 수 있도록 도암댐 수계를 총 19개의 소유 역으로 구분하였다(그림 2).
본 연구에서는 경관구조 해석 프로그램인 FRAGSTATS 모형을 이용하여 도암댐 유역을 대상으로 산림의 파편화 정도를 분석하였다. 본대상 지역은 도암댐 유역내 산림이 차지하고 있는 면적이 1985년에는 110.
본 연구에서는 위에 설명된 6개의 경관 지수를 이용하여 1985년부터 2000년사이에 도암댐 유역에서 발생한 산림의 파편화 정도를 정량적으로 분석하였다. 이를 위해서 앞에서 기술한 바와 같이 도암댐 유역을 19개의 소유 역으로 분류한 후, 각 소유역별 1985년과 2000년 토지 이용자료를 FRAGSTATS 모형의 입력자료로 이용하였다.
분석하는데 있다. 이를 위해 각 경관 지수가 어떻게 산림의 경관 생태학적 변화를 분석하는데 사용될 수 있는지 정량적 해석을 하였고, 인간의 간섭으로 인한 토지이용 경관구조의 변화에 대해 분석하였다. 본 연구의 결과는 고령지 지역에서 토지이용변화에 따른 유역 단위의 수환경 영향 평가 및 친환경적 토지 이용계획 수립을 위한 기초 자료로 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.
대상 데이터
이용하였다. 본 연구에서 이용된 6가지 경관지수에 대해 설명하기 위하여 가상적인 경관(100m * 100m w/ 5m cell size, 파편화 전과 후)을 구성하였다.
본대상 지역은 도암댐 유역내 산림이 차지하고 있는 면적이 1985년에는 110.16km이었으며, 2000년의 경우에는 산업화와 인위적인 개발로 인하여 5.98州 감소하여 산림 가지고 있는 고유기능들이 상실되어 가고 있다. 따라서 본 연구에서는 도암댐 유역에서 1985년과 2000년 사이 산림의 파편화 정도를 정량적으로 분석하기 위하여 6개 경관 지수를 이용하였고, 각 경관지수에 관해서는 가상적이면서 단순화된 경관(100m * 100m w/ 5m cell size, 파편화 전과 후)을 구성하여 설명하였다.
연구 대상지역인 도암댐 수계는 강원도 평창군 도암면에 속해있고, 동경 128° 3 7 ' ~128° 47 ', 북위 38° 35 ' ~38° 47 ' 에 위치해 있다(그림 1). 도암면의 면적은 221.
따라서 본 연구에서는 도암댐 유역에서 1985년과 2000년 사이 산림의 파편화 정도를 정량적으로 분석하기 위하여 6개 경관 지수를 이용하였고, 각 경관지수에 관해서는 가상적이면서 단순화된 경관(100m * 100m w/ 5m cell size, 파편화 전과 후)을 구성하여 설명하였다. 이러한 6개 경관지수를 이용하여 1985년과 2000년 사이 도암댐 19개 소유역중 가장 많은 파편화 과정을 거친 소유역을 대상으로 산림 파편화 양상을 분석하였다. 총 6개 경관 지수 분석결과 19개 소유역중 S1 소유역이 인위적인 개발 및 기존에 있던 산림의 초지 및 농업지역으로 타 용도 전용으로 인하여 가장 많은 파편화가 진행된 유역으로 분석되었다.
분석하였다. 이를 위해서 앞에서 기술한 바와 같이 도암댐 유역을 19개의 소유 역으로 분류한 후, 각 소유역별 1985년과 2000년 토지 이용자료를 FRAGSTATS 모형의 입력자료로 이용하였다.
이론/모형
도암댐 유역에 대해 1985년부터 2000년까지 토지 이용변화에 따른 산림의 파편화 정도의 정량적 분석을 위해 크기, 밀도, 가장자리, 형태, 핵심구역 등에 관련된 6가지 경관지수 - LPI, NUMP, LSI, PLAND, CPLAND, TCA - (MaGarigal and Marks, 1995)를 이용하였다. 본 연구에서 이용된 6가지 경관지수에 대해 설명하기 위하여 가상적인 경관(100m * 100m w/ 5m cell size, 파편화 전과 후)을 구성하였다.
성능/효과
5%로 증가되었다. 1985년도와 2000년도 토지이용의 경관분석 결과총 19개 소유역중 S1 유역의 산림 PLAND 값이 가장 많이 변화하여 S1 유역이 파편화(Fragmentation)가 가장 심한 것으로 분석되었다. 그림 10은 도암댐 19개 소유 역에 대해 1985년과 2000년도 산림지역의 패치 총합 비율(PLAND)의 등급을 6개 단계로 분석한 결과이다.
3). 그림 5에서 보이는 바와 같이 파편화 전에는 셀 값이 3인 클래스중 가장 큰 패치의 면적비율이 32% 이었으나, 파편화로 인해서 셀 값이 3인 클래스중 가장 큰 패치(파편화 후 ‘3’이라 표기된 패치 - 그림 5의 ‘후’)의면적이 전체 경관 내에서 9%로 감소하였다.
산림의 경관지수 분석 결과 CPLAND(Core Area Percentage of Landscape)는 S1유역의 1985 년 산림 CPLAND 지수가 89.8%이었으며, 2000년도 산림 CPLAND 지수가 73.5%로 16.3% 감소하였다. 즉 S1 유역의 핵심지역 면적률(CPLAND) 이 감소하여 산림의 파편화가 있음을 알 수 있다.
것을 의미한다. 산림의 경관지수 분석 결과 총 19개 소유역중 S1 유역의 1985년도 산림NUMP는 10개 이었으며, 2000년도 산림 NUMP 는 50개 로 무려 40개의 증가를 보여 19개 소유 역 중 S1 유역에서 가장 많은 파편화가 진행되었음을 알 수 있다. 그림 11은 도암댐 19개소 유역에 대해 1985년과 2000년도 산림지역의 패치 수(NUMP)의 등급을 6개 단계로 분석 결과이다.
이러한 6개 경관지수를 이용하여 1985년과 2000년 사이 도암댐 19개 소유역중 가장 많은 파편화 과정을 거친 소유역을 대상으로 산림 파편화 양상을 분석하였다. 총 6개 경관 지수 분석결과 19개 소유역중 S1 소유역이 인위적인 개발 및 기존에 있던 산림의 초지 및 농업지역으로 타 용도 전용으로 인하여 가장 많은 파편화가 진행된 유역으로 분석되었다.
후속연구
이를 위해 각 경관 지수가 어떻게 산림의 경관 생태학적 변화를 분석하는데 사용될 수 있는지 정량적 해석을 하였고, 인간의 간섭으로 인한 토지이용 경관구조의 변화에 대해 분석하였다. 본 연구의 결과는 고령지 지역에서 토지이용변화에 따른 유역 단위의 수환경 영향 평가 및 친환경적 토지 이용계획 수립을 위한 기초 자료로 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구의 결과는 인간의 무분별한 개발 사업에 따라 산림의 파편화를 사전에 예방하거나, 산림이 가지고 있던 고유한 기능을 회복시킬 수 있는 방안, 및 유역단위의 환경영향 평가와 토지이용 계획 수립을 위한 기초 자료로 제공될 수 있을 것으로 사료된다. 특히 지목상 임야로 되어 있는 산림지역의 농경지로의 불법전용으로 인한 산림 파편화, 그로 인한 토양유실 및 하천으로의 유사 발생, 유출수와 유사와 함께 이동되어 유입되는 각종 농약 및 영양염류의 유입으로 인해 악화된도암댐 수계의 수질개선을 위한 우선관리 수계를 설정하는데 유용하게 사용될 수 있으리라 사료된다.
것으로 사료된다. 특히 지목상 임야로 되어 있는 산림지역의 농경지로의 불법전용으로 인한 산림 파편화, 그로 인한 토양유실 및 하천으로의 유사 발생, 유출수와 유사와 함께 이동되어 유입되는 각종 농약 및 영양염류의 유입으로 인해 악화된도암댐 수계의 수질개선을 위한 우선관리 수계를 설정하는데 유용하게 사용될 수 있으리라 사료된다.
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