Analysis of Hydrological Impact Using Climate Change Scenarios and the CA-Markov Technique on Soyanggang-dam Watershed

The objective of this study was to analyze the changes in the hydrological environment in Soyanggang-dam watershed due to climate change results (in yews 2050 and 2100) which were simulated using CCCma CGCM2 based on SRES A2 and B2. The SRES A2 and B2 were used to estimate NDVI values for selected land use using the relation of NDVI-Temperature using linear regression of observed data (in years 1998$\sim$2002). Land use change based on SRES A2 and B2 was estimated every 5- and 10-year period using the CA-Markov technique based on the 1985, 1990, 1995 and 2000 land cover map classified by Landsat TM satellite images. As a result, the trend in land use change in each land class was reflected. When land use changes in years 2050 and 2100 were simulated using the CA-Markov method, the forest class area declined while the urban, bareground and grassland classes increased. When simulation was done further for future scenarios, the transition change converged and no increasing trend was reflected. The impact assessment of evapotranspiration was conducted by comparing the observed data with the computed results based on three cases supposition scenarios of meteorological data (temperature, global radiation and wind speed) using the FAO Penman-Monteith method. The results showed that the runoff was reduced by about 50% compared with the present hydrologic condition when each SRES and periods were compared. If there was no land use change, the runoff would decline further to about 3$\sim$5%.

CA-Markov 기법을 이용한 기후변화에 따른 소양강댐 유역의 수문분석

본 연구는 CCCma CGCM2 기후모형을 이용하여 SRES A2, B2 시나리오 모의를 통한 기후변화가 2050년, 2100년 소양강댐유역의 수문환경에 미치는 변화양상을 SLURP 수문모형을 이용하여 분석하는데 목적이 있다. 수문영향을 평가하기 위해 사용된 모형의 입력자료는 NDVI의 경우, 1998년부터 2002년까지 5개년에 걸친 월별 NDVI를 사용하여 기온-NVDI와의 선형회귀분석을 통해 A2, B2 각 시나리오별 NDVI 값을 추정하였으며 대상유역의 토지이용에 따른 각 항목의 경년변화를 분석하기 위해 Landsat TM 위성영상을 이용하여 1985년부터 2000년의 5년 시간간격을 갖는 4장의 토지피복도를 생성하였다. 생성된 토지피복도를 사용하여 CA-Markov 연쇄기법을 통한 향후 50년, 100년 후의 토지이용변화상태를 모의하였다. 각 시나리오별 50년, 100년 후의 추정된 기상, NDVI, 토지이용도를 통하여 SLURP 모형에 적용한 결과, 토지이용현황은 CA-Markov 연쇄기법을 통해 모의된 향후 50년, 100년의 이용현황은 산림의 분포면적은 감소하는 반면 주거지, 나지, 초지 등은 두드러지게 증가하였다. 또한, 연쇄기법의 모의 시간간격 이 관측값의 모집단의 시간해상도에 비해 지나치게 클 경우 각 항목별 추이경향은 일정부분에서 수렴되었다. 또한, 기후변화에 따른 수문영향을 분석하기 위해 가상시나리오에 대한 증발산량 평가를 실시하였다. 증발산량 평가는 FAO Penman-Monteith 산정 공식을 통하여 기온, 일사량, 풍속에 대한 가상시나리오를 적용하여 분석하였다. 기후변화와 가상시나리오에 따른 수문분석 결과, 모의유출량은 SRES A2, B2 시나리오상에서 현재의 관측자료보다 대략 50%의 감소를 보이고 있으며 토지이용변화가 현재와 동일할 경우 SRES 시나리오를 적용한 경우보다 약 3$\sim$5%가량 더 감소됨을 확인하였다.