북한 회령지역의 농경지 변화에 따른 토양침식 추정

Estimation of Soil Loss Due to Cropland Increase in Hoeryeung, Northeast Korea

북한 회령지역을 중심으로 1987(TM)년과 2001(ETM)년의 Landsat 위성영상을 통하여, 농경지 개간에 따른 토양 침식량을 분석하였다. 분석을 위해 Landsat 영상 외에 수치고도자료, 1:5만 토양도와 지질도, 20년간 평균 강수량 자료 등을 이용하였다. 위성영상 분석은 연구목적상 농경지, 시가지, 산림지, 하천, 사질퇴적지 등 5개 항목으로 밴드 1, 2, 3을 이용하여 감독분류하였다. 토양 침식량을 측정하기 위하여 RUSLE 모델을 적용하고, AML 언어를 통해 계산하였다. 위성영상과 수치고도모델의 지리좌표일치를 위해 수치고도모델을 푸리에 전환하는 방법을 이용하였으며, GTD는 지형도상의 지표 정보를 이용하였다. 두 시기 모두 침식량이 연간 100 ton 이상의 지역은 하천과 시가지 배후사면이지만, 2001년에는 산록구릉대까지 확대되고 있다. 농경지의 경우 1987년에 비해 2001년에는 평균고도 24m 경사도 $0.8^{\circ}$가 상승했으며, 두 시기 간에 확대된 농경지는 평균 고도 75m, 경사도는 $2.5^{\circ}$가 상승하였다. 토양침식이 상대적으로 많은 고도는 $300{\sim}500m$이며, 이 고도에서의 침식량은 2001년 85 ton에서 2001년 57 ton으로 증가하였다. 경사도에서는 두시기 모두 $30{\sim}50^{\circ}$에서 높은 침식량을 보이고 있으며, 2001년에는 $30^{\circ}$이하에서도 높은 증가율을 보이고 있다. 산사태의 위험이 높은 침식량 200 ton 이상 지역은 1987년 $28.6km^2$에서 2001년 $48.8km^2$로 현저히 증가하였다.

This study analyses the soil loss due to cropland increase in the Hoeryeung area of northeast Korea, using Landsat images of 1987 TM and 2001 ETM, together with DTED, soil and geological maps, and rainfall data of 20 years. Items of land cover and land use were categorized as cropland, settlement, forest, river zone, and sand deposit by supervised classification with spectral bands 1, 2 and 3. RUSLE model is used for estimation of soil loss, and AML language for calculation of soil loss volumes. Fourier transformation method is used for unification of the geographical grids between Landsat images and DTED. GTD was selected from 1:50,000 topographic map. Main sources of soil losses over 100 ton/year may be the river zone and settlement in the both times of 1987 and 2001, but the image of the 2001 shows that sources areas have developed up to the higher mountain slopes. In the cropland average, increases of hight and gradient are 24m and $0.8^{\circ}$ from 1987 to 2001. In the case of new developed cropland, average increases are 75m and $2.5^{\circ}$, and highest soil loss has occurred at the elevation between 300 and 500m. The soil loss 57 ton of 1987 year increased 85 ton of 2001 year. Soil loss is highest in $30{\sim}50^{\circ}$ slope zones in both years, but in 2001 year, soil loss increased under $30^{\circ}$ zones. The size of area over 200 ton/year, indicating higher risk of landslides, have increased from $28.6km^2$ of 1987 year to $48.8km^2$ of 2001 year.