지형 환경과 녹지 활력도 간의 상호관계 분석 : 경상북도 비슬산 지역을 사례로

Abstract

우리나라에서 산림은 전 국토의 70%를 차지하고 있는 1차 생산자로서 가장 기본적이고 필수적인 자연 환경으로 산림 환경에 대한 평가는 매우 중요한 의미를 가진다. 산림 환경 평가에 이용되는 여러 가지 지수 중 식생의 피복 상태 및 식생의 양호 상태를 나타내는 녹지 활력도가 있으며, 이는 녹지의 보존 및 평가를 위해 기본적으로 살펴보아야 지수이다. 녹지 활력도에 영향을 미치는 주된 요소로는 기후, 토양, 지형 환경, 인문 환경 등의 요소들이 있다. 이러한 여러 요소들 중에서 특히 기후, 토양, 지형 및 인문 환경 인자들은 녹지와 밀접한 가장 밀접한 관련을 가지고 있는 자연 환경 요소로서 각 인자들의 영향력에 대한 평가가 필요하다. 본 연구는 현재 그린 벨트 지역이면서 녹지 자연 보존 1등급으로 평가되어 있는 경상북도 비슬산 일대를 분석 대상지역으로 선정하여, 녹지 활력도를 분석하고 녹지 활력도와 지형 환경과의 상호관계를 파악하는데 그 목적이 있다. 녹지 활력도와 지형 환경과의 상호 관계 파악을 위해서는 녹지 활력도에 따라 대상 지역을 분류하고, 구분된 각 등급별 지역에서 토양 환경을 포함한 고도, 사면방향, 경사, 하천의 지형 환경의 특색을 살펴보았다. 또한 녹지 활력도에 가장 영향력이 높은 지형 인자들을 순서대로 추출하여 지형 인자들의 상대적 중요성을 평가하였다. 녹지 활력도 산출을 위해서는 1997년 6월 18일 30m 해상도의 LANDSAT TM 영상 데이터를 이용하여 NDVI를 산출하였다. 지형 환경 분석을 위해서는 1:5,000 수치지도에서 5m의 cell size의 DEM을 추출하여 고도, 경사, 사면방향, 하천을 생성하고, 1:2,5000 간이산림 토양도를 디지타이징하여 토양능력급수로 지역을 구분하였다. 지형환경과 녹지 활력도와의 상호관계 분석을 위한 방법으로는 GIS에서 그리드 모듈을 이용하여 녹지활력도의 각 등급별 지형 환경 특색을 중첩하여 살펴보았다. 또한 지형인자 기여도 분석을 위해 중첩된 지형 환경과 구분된 녹지활력도의 각 등급에서 100개의 cell을 무작위 추출하였다. 추출된 샘플링을 Wilk s lambda와 stepwise기법의 판별 함수를 사용하여 인자들의 상대적 영향력을 평가하였다. 본 연구의 분석 결과는 다음과 같다. 1997년 6월 18일 LANDSAT TM에 의해 촬영된 위성영상데이터에서 대상지역인 산림 지역만 추출하고 추출된 지역의 NDVI값을 기준으로 대상지역을 4등급으로 구분하였다. 대상지역을 NDVI 4등급으로 구분한 결과 NDVI가 0.4~0.6 사이인 녹지 활력도가 전체의 60%를 차지하므로 산림 보존이 비교적 양호한 지역임을 알 수 있다. DEM에서 추출한 지형 환경 분석 결과 고도는 0~1000m사이에 분포하며, 고도가 200~600m인 지역은 전체의 70%를 차지한다. 경사는 비교적 가파르며 10~30。사이의 지역이 전체 면적의 50%를 점유하고, 사면방향은 8방향으로 고르게 분포되어 있다. 하천은 고도가 0~833m 지역 사이에서 분포하고 있으며, 고도가 높은 지역에서도 산지 하천이 전체적으로 잘 발달되어 있다. 토양 환경은 토양 능력급수를 살펴본 결과 1등급을 제외하고 2~5급수가 전반적으로 고르게 분포하고 있다. 녹지 활력도에 따른 지형분석을 분석한 결과 녹지 활력도는 고도가 높고 경사가 가파를수록 높으며, 하천과의 거리가 가깝고 사면방향이 북동쪽일수록 높은 수치를 보인다. 녹지 활력도가 가장 높게 나타나는 지형 환경의 각 임계치는 앞의 중첩 결과와 동일하게 나타났다. 고도가 600-800m 사이인 지역이며, 경사는 40。이상이고, 하천에서 100m 이내에 인접한 지역에서 1등급의 녹지 활력도가 가장 높은 분포를 보이고 있다. 또한 사면방향은 북동, 동, 북쪽방향이고, 토양능력급수는 전반적으로 동일하게 분포하고 있으나, 3급지의 분포가 가장 많았다. 지형인자 기여도 분석을 위해 녹지 활력도의 각 집단별로 100개씩 샘플링을 추출하여 Wilk s Lambda와 Stepwise 방법으로 판별함수를 사용하여 분석한 결과 녹지 활력도에 중요한 영향을 미치는 지형 인자로는 하천과의 거리, 고도, 사면방향, 경사 순서로 나타났으며, 4개의 지형 인자가 모두 유의하게 판명되었다. 도출된 판별함수는 (1.125*고도 + 0.552*사면방향 - 1.192*하천과의 거리 + 0.384*경사)이다. 판별함수에서도 녹지 활력도를 분류하는데 중요한 변수로는 하천과의 거리, 고도, 사면방향, 경사의 순으로 녹지 활력도를 평가하는데 중요한 인자임을 알 수 있다. 그러나 토양인자는 각 지형 연구 지역에서 토양 능력급수 4급지와 5급지와 전체 면적의 72%에 분포하고 있어, 특별한 집단의 비율이 높기 때문에 통계적으로 유의한 인자로 판명되지 않아 분석에서 제외되었다.; Many developments according to human activities cause not only environmental problems but also disasters to an ecosystem. The evaluation of the fundamental environment factor should be regarded important because of this trend. Especially, the forest which covers 70 % of our country is regarded important as the basic and necessary environment. In this study, I evaluate the influence of topology environment factor toward NDVI. I select bisul mountain in kyungpook, green belt areas, as the research areas. To measure NDVI of the research areas. 6.18. 1997 LANDSAT TM data and soil, the altitude, slope, and distance from the watercourses of DEM of 5 centimeters cell size for the analysis topography are extracted. And then samples are extracted by a random sampling and are analyzed by the discriminant analysis and find out the most influential topology factors. The result is following. First, the research area has the NDVI of 0 ~ 1 value as the green belt and the preservation of forest is comparatively favorable. The critical point of mountain area is selected as 0.2 and NDVI is calculated. The calculated NDVI has values of 0.2 ~ 1. The research area is divided into 4 areas according to the NDVI. The overall NDVI is evenly distributed and values of 0.4 ~ 0.6 covers 60% Second, topology factors extracted from DEM are altitude, slope, aspect and distance from the watercourse. The altitude is distributed from 0 to 1,000 meters and the value of 200 ~ 600 meter covers 70%. The slope is relatively stiff and the value of 10~30 covers 50% and aspect is evenly distributed. soil is distributed from 2degree to 5degree and values of 4 ,5 covers 72%. Third, the higher the altitude and slope, the closer the distance from watercourse, and the more northeastern the aspect, the higher the NDVI is. Soil wasn t influence on NDVI. Fourth, the discriminant function is used in order to discriminate the topology factors influence toward NDVI. The result of discriminant analysis show us the rate of the influence ; the distance from the watercourse, altitude, aspect, slope. Fifth, F(D)= 1.125 * altitude + 0.552 * aspect - 1.192 * distance from watercourse + 0.384 * slope. The distance from the watercourse, altitude, aspect, and slope are important as a variable that can discriminate the group. The accuracy rate to discriminate the group is about 51%.