• 제목/요약/키워드: Topography analysis

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과정기반 모형을 활용한 산림의 순일차생산성 평가: 남북한 소나무 및 참나무 임분을 중심으로 (Assessing forest net primary productivity based on a process-based model: Focusing on pine and oak forest stands in South and North Korea)

  • 송철호;최현아;손지원;고영진;;이우균
    • 환경생물
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    • 제41권4호
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    • pp.400-412
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    • 2023
  • 본 연구에서는 과정기반 생지화학모형 중 하나인 BGC-MAN (Biogeochemistry Management) 모형을 남북한에 적용하여 산림생태계의 생산성을 나타내는 지표인 순일차생산성(Net Primary Productivity, NPP)을 평가하였다. 기상자료의 경우에는 우리나라 기상청 기후정보포털의 실측 및 동아시아 시나리오 자료를 병행하여 활용하였다. 식생정보로는 소나무(Pinus densiflora) 및 참나무(Quercus spp.) 임분을 대상으로 우리나라의 광릉 및 설마천 유역과 북한 내 양묘장이 있는 것으로 알려져 있는 사리원, 서흥, 해주, 정주, 원산을 대상지로 선정하였다. 생물리적 정보 중경위도, 고도, 사면 방향 등의 지형정보는 SRTM (Shuttle Radar Topography Mission)의 수치표고모델을 활용하였으며, 토양정보 등의 경우에는 HWSD (Harmonized World Soil Database)의 정보를 활용하였다. 관리 요인의 경우에는 1950년의 한국전쟁으로 인한 남북한 산림파괴와 이후 산림의 재조림 과정을 고려하였다. 1991년부터 2100년까지 모의된 NPP의 전체 평균 값은 5.17 Mg C ha-1이었으며, 범위는 3.30~8.19Mg C ha-1로 도출되었다. 또한 기후 시나리오의 변동성이 커짐에 따라서 산림 생산성의 교란이 커졌으며, 소나무 임분의 생장 둔화가 두드러지게 나타났다. 기후변화에 따라 생태계 과정기반 모형의 중요성이 커지는 시점에서 BGC-MAN 모형의 한반도 적용성이 검토되었다. 본 연구의 제한된 자료를 통해서 기후변화에 대한 교란이 산림생태계에 미치는 여러 요인들이 분석된 만큼, 향후 모델링 방법의 보완을 통해 보다 한반도 전역의 정밀한 생태계 변화를 과정기반 모형을 통해 모의할 수 있도록 해야 할 것이다.

Landsat-8 OLI/TIRS 위성영상의 지표온도와 식생지수를 이용한 토양의 수분 상태 관측 및 농업분야에의 응용 가능성 연구 (A Study on the Observation of Soil Moisture Conditions and its Applied Possibility in Agriculture Using Land Surface Temperature and NDVI from Landsat-8 OLI/TIRS Satellite Image)

  • 채성호;박숭환;이명진
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권6_1호
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    • pp.931-946
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    • 2017
  • 본 연구는 토양의 수분 상태를 고해상으로 관측 및 분석하고 농업분야에의 응용 가능성을 평가하기 위한 연구이다. 이를 위하여 Landsat-8 OLI(Operational Land Imager)/TIRS(Thermal Infrared Sensor)의 광학 및 열적외선 위성영상을 연구자료로 전라북도 농업지역을 포함(연구자료 내 46%)하는 2015, 2016, 및 2017년 5-6월에 촬영된 영상 세 장을 이용하였다. 연구지역의 각 영상 촬영일의 토양의 수분 상태는 SPI(Standardized Precipitation Index)3 가뭄지수를 통하여 효과적으로 획득할 수 있으며, 각 영상은 보통, 습윤, 및 건조한 토양 수분 조건을 갖는다. 이러한 각기 다른 토양수분 조건을 갖는 영상을 대상으로 토양의 수분 상태를 관측하고 SPI3 가뭄지수로부터 획득한 토양의 수분 상태와 비교/분석을 수행기 위하여, TVDI(Temperature Vegetation Dryness Index)를 계산하였다. TVDI는 Landsat-8 OLI/TIRS 위성영상으로부터 계산한 LST(Land Surface Temperature) 및 NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)의 관계로부터 추정하여 계산된다. LST-NDVI의 형상 공간 내 픽셀의 분포에서 NDVI에 따른 LST의 최대/최소값을 추출하고 이를 대상으로 각각 선형회귀분석(linear regression analysis)을 통하여 NDVI에 따른 LST의 Dry/Wet edge를 결정할 수 있으며, 최종적으로 NDVI에 따른 두 edge 사이에서의 LST 값의 비율을 계산하여 TVDI 값을 계산한다. TVDI 값으로부터 관측된 영상 내 상대적인 토양의 수분 상태를 매우 습윤, 습윤, 보통, 건조, 매우 건조의 5단계로 분류하여 SPI3로부터 획득한 각각의 토양수분 상태와 비교하였다. 연구자료 획득시기인 5-6월 시기의 특성상 모내기로 인하여 영상 내 가장 많은 비율을 차지하는 논 지역의 영향으로 영상 전체 중, 약 62% 이상이 습윤 및 매우 습윤한 상태로 분류되었다. 또한, 보통으로 분류되는 픽셀은 영상 내 밭 지역의 영향 때문으로 분석되었다. 영상 전체에 대해서는 대략적으로 SPI3의 토양수분 상태와 대응하였지만 매우 건조, 습윤, 및 매우 습윤에 해당하는 세분류 결과에서는 SPI3 토양수분 상태와 대응하지 않았다. 또한, 영상에서 논과 밭의 농업지역을 추출 및 분류한 후, SPI3 토양수분 상태와 비교하였을 때, 논 지역의 토양수분 상태 관측 분류 결과는 매우 건조, 보통 및 매우 습윤에서, 밭 지역은 보통의 분류에서만 SPI3 가뭄지수와 대응하지 않았다. 이는 매우 건조한 나지 및 매우 습윤한 모내기로 인한 논 지역, 수계, 구름 및 산지 지형효과 등의 이상치로 인하여 잘못된 Dry/Wet edge 추정의 문제로 사료되어진다. 그러나 5-6월 시기의 농업지역 중, 밭 지역에서는 세분류된 토양의 수분 상태를 효과적으로 관측할 수 있었다. 고해상 광학위성 기반 농업지역에 대한 토양수분 상태의 시 공간적 변화를 관측하여 농업지역의 농업생산량예측 등 그 응용이 가능할 것으로 사료된다.

허주(虛舟) 산수유첩(山水遺帖)에 표현된 반변천(半邊川) 십이승경(十二勝景)의 어제와 오늘 (Yesterday and Today of Twelve Excellent Sceneries at Banbyeoncheon Expressed in Heojoo's Sansuyucheop)

  • 김정문;노재현
    • 한국전통조경학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.90-102
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    • 2012
  • 본 연구의 대상인 허주부군산수유첩(虛舟府君山水遺帖)은 고서벽(古書癖), 탄금벽(彈琴癖), 화훼벽(花卉癖), 서화벽(書畵癖) 그리고 주유벽(舟遊癖) 등 오벽(五癖)을 가진 인물인 고성 이씨 11대 종손 허주(虛舟) 이종악(李宗岳: 1726-1773)이 1763년 4월 4일부터 8일까지 5일간 18명의 친인척들과 임청각에서 시작해 양정(羊汀), 칠탄(七灘), 사빈서원(泗濱書院), 선창(船倉), 낙연(落淵), 선찰(仙刹)과 선유정(仙遊亭), 몽선각(夢仙閣), 백운정(白雲亭)과 내앞마을(川前里), 이호(伊湖), 선어대(鮮魚帶)를 거쳐 귀착지인 반구정(伴鷗亭)에 이르기까지 '안동팔경' 또는 '임하구곡'으로 불리우는 반변천(半邊川) 주변의 절경지를 선유(船遊)하며 남긴 십이폭의 화첩이다. 산수유첩에 표현된 장소 및 경물 그리고 식물요소를 중심으로 과거와 현재의 경관 및 풍물에 대한 물리 생태적, 시각 미학적 변화에 주목한 연구 결과는 다음과 같다. 산수유첩의 표현된 맑은 강물과 하얀 백사장 그리고 기암절벽을 배경으로 이루어진 시회(詩會), 거문고 소리에 귀 기울이는 선상(船上) 풍류는 조선시대 상류층의 선유(船遊) 놀이문화를 보여주는 좋은 사례다. 아쉽게도 임하댐과 안동댐 건설로 초래된 심대한 시각적 변화와 생태적 변동으로 인해 양정과범(羊汀過帆), 칠탄후선(七灘候船), 사수범주(泗水泛舟), 선창계람(船倉繫纜), 낙연모색(落淵莫色), 망천귀도(輞川歸棹), 이호정도(伊湖停棹)의 경관상은 본래의 정취를 전혀 느낄 수 없으며, 단지 화폭에 묘사된 그림을 통해 당시의 풍광과 정취를 가늠할 수 있다. 허주부군산수유첩의 제1도(동호해람(東湖解纜))와 제11도(선어반조(鮮魚返照))에는 회화나무나 시무나무 또는 느릅나무 등 낙엽활엽교목으로 판단되는 수목들이 표현되었고, 제9도(운정풍범(雲亭風帆))의 '개호(開湖)'라 불리는 솔숲을 운천공이 1617년에 소나무를 식재해 형성한 숲이다. 그 외 승경도에서는 자연지형과 조화를 이룬 소나무 등의 상록침엽수와 정자나 건물 주변에 식재된 낙엽교목류가 표현되고 있다. 허주부군산수유첩과 신암의 동유십소기(東遊十小記)의 비교 고찰한 결과, 임하구곡의 일곡의 백운정으로부터, 이곡 임천과 임천서원, 사곡 사수의 사빈서원, 오곡 송석, 육곡 선창의 수석, 칠곡 낙연현류, 팔곡 선찰사와 선유정, 구곡 표옹 유허로 재차 확인되었으며, 모호했던 삼곡은 마천과 칠탄으로 추정된다. 허주부군산수유첩은 조선 후기의 낙동강 최대 지류인 반변천 연안의 경관이 절묘하게 표현되어 있으며, 댐 건설로 현재는 찾아보기 힘든 선인들의 선유 풍류와 경관요소들을 음미할 수 있는 도형사료로써의 가치를 확인한 것이 본 연구의 작은 성과로 판단된다.

전북 완주군 대아리 금낭화 Dicentra spectabilis 군락지의 천연보호구역적 가치와 생육특성 (The Value and Growing Characteristics of the Dicentra Spectabilis Community in Daea-ri, Wanju-gun, Jeollabuk-do as a Nature Reserve)

  • 이석우;노재현;오현경
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제44권1호
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    • pp.72-105
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    • 2011
  • 본 연구는 전북 완주군 동상면 대아리 산1-2번지의 도유림인 속칭 가막골 금낭화군락지의 천연보호구역적 가치를 검토하는 한편 금낭화군락지의 적정 생육환경을 구명하고 이를 바탕으로 금낭화군락지의 보전을 위한 기초자료를 제공할 목적으로 시도 되었다. 이를 위해 문헌 및 인터넷조사를 통해 '금낭화의 형태적 생태적 특성'과 '국내 천연기념물 초본군락의 지정현황 및 문제점'을 살펴보는 한편 현지조사를 통해 금낭화군락의 광환경, 토양환경, 식생조건 등을 조사 분석하여 가막골 금낭화군락지의 천연보호구역적 가치를 파악하고자 한 연구 결과는 아래와 같다. 국내 금낭화 자생군락지를 분석한 결과, 금낭화는 전국의 산지에 고루 분포되고 있으며 이 중 완주 가막골 금낭화군락지의 서식규모는 매우 큰 것으로 나타났다. 또한 금낭화군락지 분포에 대한 문헌 및 현지조사 결과, 준고냉지에서 생육이 월등하며, 생육왕성기인 5월의 풍부한 강수량은 금낭화 생육에 매우 필수적인 것으로 보아 가막골 금낭화군락지는 매우 전형적 기상여건을 보이는 서식지라 판단된다. 한편 금낭화 고밀도분포 군락의 환경 분석 결과, 전석지(轉石地) 토양을 기반으로 고도 300~375m의 범위에 있었으며 평균고도는 344.5m이고 자생지의 좌향(坐向)은 북향 또는 북서향도 포함되나 북동향(NE)이 압도적이었으며 평균 경사는 $19.5^{\circ}$로 나타났다. 또한 광조건 분석 결과, 4월부터 8월까지 생육기간인 5개월간 군락 내 광도는 평균 30,810Lux 이었으며, 생육 초기에는 낮았고 후기로 갈수록 광도는 상승하는 경향이었다. 금낭화 자생조건은 4~5월 생육기에는 약 14,000~18,000Lux 정도의 광조건이었으며, 개화 이후에는 상대적으로 광도 증가와는 관련 없이 결실이 이루어지는 것으로 판단된다. 토양환경 분석 결과, 토양산도(pH)는 표토, 5.2~6.1, 심토, 5.2~6.2로 거의 유사한 범위를 보였으며 표토의 평균 토양pH는 5.54, 심토는 5.58로 이 조건은 비교대상 군락지와 거의 유사하고 전형성이 큰 것으로 추정됨에 따라 가막골의 토양 안정성은 매우 높다고 판단된다. 식생환경 분석 결과, 조사구별 금낭화의 개체수는 13~52개체까지 심한 편차를 보였으나 군락내 발견된 분류군(taxa)은 총 126종류로 순수군락을 유지하면서도 높은 종다양성이 확인되었다. 그리고 대아수목원 금낭화군락지는 금낭화, 미나리냉이, 거북꼬리, 이삭여귀, 물봉선 등이 우점하는 식물사회로 확인되었으며 군락내 식별종(Differential species)은 물봉선, 꼭두서니, 칡, 산딸기와 고추나무, 광대싸리, 개다래로 밝혀짐에 따라 지형 및 토양습도에 따라 전형적 하위군락으로 구분되는 것으로 판단된다. 이와 같은 결과를 종합할 때, 완주군 동상면 대아리 가막골 금낭화군락지는 탁월한 관상성을 가진 자생식물의 서식처임을 확인할 수 있고, 본 군락은 전국분포상의 금낭화 자생군락으로는 국내 최대 규모로 추정되며 기상 및 지형, 토양조건과 식생환경이 군락지의 지속적인 생육 환경을 보장할 수 있는 매우 탁월한 서식지로 판단된다. 따라서 전형적 서식조건과 지속가능성이 큰 가막골 금낭화군락은 당연히 천연보호구역적 가치가 매우 큰 것으로 사료된다.