• Title/Summary/Keyword: 지표면 토양 거동

Search Result 11, Processing Time 0.031 seconds

Evaluation of the Impact of Land Surface Condition Changes on Soil Moisture Field Evolution (지표면 조건의 변화에 따른 토양수분의 변화 평가)

  • Yu, Cheol-Sang
    • Journal of Korea Water Resources Association
    • /
    • v.31 no.6
    • /
    • pp.795-806
    • /
    • 1998
  • Soil moisture is affected by regional climate, soil characteristics and land surface condition, etc,. Especially, the changes in land surface condition is more than other factors, which is mainly due to rapid urbanization and industrialization. This study is to evaluate how the change of land surface condition impacts on soil moisture field evolution using a simple model of soil moisture dynamics. For the quantification of soil moisture field, the first half of the paper is spared for the statistical characterization based on the first- and second-order statistics of Washita '92 and Monsoon '90 data. The second half is for evaluating the impact of land cover changes through simulation study using a model for soil moisture dynamics. The model parameters, the loss rate and the diffusion coefficient, have been estimated using the observed data statistics, where the changes of surface conditions are considered into the model by applying various parameter sets with different second-order statistics. This study is concentrated on evaluating the impact due to the changes of land surface condition variability. It is because we could easily quantify the impact of the changes of its areal mean based on the linear reservoir concept. As a result of the study, we found; (1)as the variability of land surface condition, increases, the soil moisture field dries up more easily, (2)as the variabilit y of the soil moisture field is the highest at the beginning of rainfall and decreases as time goes on to show the variability of land surface condition, (3)the diffusion effect due to surface runoff or water flow through the top soil layer is limited to a period of surface runoff and its overall impact is small compared to that of the loss rate field.

  • PDF

Estimate Soil Moisutre Using Satelite Image and Data Mining (위성영상과 데이터 마이닝 기법을 이용한 토양수분 산정)

  • Kim, Gwang-Seob;Park, Han-Gyun;Cho, So-Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2010.05a
    • /
    • pp.1615-1619
    • /
    • 2010
  • 토양수분은 토양입자에 포함되어 있는 물을 의미하는 것으로 지표면과 대기간의 에너지 균형과 물 순환을 조절하는데 중요한 요소이다. 본 연구에서는 토양수분 산정을 위하여 2003년 1월부터 2008년 12월까지의 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 위성관측 자료로부터 획득한 정규식생지수(NDVI: Normalized Difference Vegetation Index)자료와 지표면 온도자료, 우리나라 76개소 기상관측소 중에 자료의 보유기간이 30년 이하인 관측소와 섬 지역들을 제외한 57개 지점의 강수량, 토양온도 자료 및 우리나라 전역에 대한 토지피복, 유효토심자료를 이용하여 데이터 마이닝(Data Mining) 기법의 하나인 CART(Classification And Regression Tree) 기법을 이용하여 토양수분을 산정하였다. 먼저 신뢰성 높은 토양수분 관측 자료를 가진 용담댐 유역의 6개 지점에 대하여 토양수분을 산정하여 적용 가능성을 분석하였다. 3개 지점의 토양수분 관측치는 토양수분 산정 모형 수립에 사용하였으며 검증에 사용된 1개 지점의 토양수분의 관측치와 추정치 간의 상관계수를 확인한 결과 전체적인 토양수분의 거동을 잘 나타내고 있어 토양수분 추정 모형의 적용가능성을 확인하였다. 이를 이용하여 용담댐 유역의 토양수분 분포와 우리나라 전역에 대한 토양수분 분포도를 추정하였다. 신뢰할 수 있는 지상관측 토양수분 관측치가 다양한 지상조건에 대하여 존재하지 않는 한계가 있음에도 불구하고 제시된 토양수분산정 방법은 제한된 가용자료를 사용한 우리나라 전역의 토양수분 산정에 있어 합리적인 접근법이라 판단된다.

  • PDF

Modeling the impact of land use change on Fecal Indicator Bacteria basin-scale transfers: assets and limitations from the SWAT model (토지이용변화에 따른 박테리아 거동 모의: SWAT 모델의 한계점과 개선점을 중심으로)

  • Kim, Min-Jeong;Jo, Gyeong-Hwa
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2018.05a
    • /
    • pp.49-49
    • /
    • 2018
  • 라오스의 Houay Pano 유역은 상업적 조림으로 인해 2011년부터 2013년까지 급속한 토지이용 변화를 겪어왔다. 본 연구는 이러한 토지이용변화가 박테리아 거동에 어떠한 영향을 주는지 이해하기 위해 Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 모형을 활용한 박테리아 거동 모델링을 수행하였다. SWAT 모형은 수치 표고 모델, 토양 특성, 토지 이용 등의 정보를 종합하여, 유역 내수량 및 수질의 변화를 모의할 수 있는 모형으로, 본 연구는 대표적인 분원성 지표 세균 (Fecal Indicator Bacteria)인 대장균 (Escheichia coli, E. coli)을 대상으로 모델링을 수행하였다. SWAT 모형은 지표면 위 박테리아를 1)식물 위, 2)토양 용액상, 3)토양 입자상으로 구분하여 모의한다. 각 상태로 분할된 박테리아는 소멸 (die-off), 씻김 (wash-off), 침투, 표면 유출을 통한 수계로의 이동 등의 단계를 통하여 유역 내에서 거동한다. 본 연구는 서로 다른 기후의 영향을 배제하기 위해 각 토지이용 시나리오를 (2011, 2012, 2013) 실제 기후 조건과 동일 기후(2011-2013 평균) 조건으로 분류하여 분석하였다. 실제 기후 조건에서 SWAT 모형은 표면 유출, 토사 유출, E. coli 거동에 대해 2011년부터 2012년까지 감소, 2012년부터 2013년까지 증가로 모두 동일한 양상을 모의하였다. 이는 강수량의 양상과 동일한 것으로, 강수량이 표면 유출의 양을 결정하고, 달라진 표면 유출에 따라 토사 유출과 E. coli 거동이 결정되기 때문이다. 하지만 동일 기후 조건에서는, E. coli 거동 동인인 표면 유출과 토사 유출이 비교적 일정해짐에 따라, 각 상태로 분할된 박테리아의 초기 부하량값이 E. coli 거동을 결정하는 주된 요인임을 확인 할 수 있었다. 따라서 초기 부하량 분할에 활용되는 엽면적 지수 (Leaf Area Index)와 분배계수 (BACTKDDB)의 정확도가 요구된다. 추가적으로 본 연구는 박테리아의 유입원인 비료 모델링과, LAI를 활용한 박테리아 초기 부하량 산정, 토양 특성 변수와 토지 이용 변수의 분리, 지하수를 통한 박테리아 거동 등을 중심으로 SWAT 모형의 한계점과 개선점을 제시하였으며, 본 연구 결과는 토지이용변화가 박테리아 거동에 주는 영향을 모형적으로 이해하고, 또한 추후 박테리아 모델링 개발에 도움을 줄 것으로 예상된다.

  • PDF

Behavior of Pesticides in Soil (토양 중 농약의 동태)

  • Lee, Kyu-Seung
    • The Korean Journal of Pesticide Science
    • /
    • v.14 no.3
    • /
    • pp.303-307
    • /
    • 2010
  • The researches with pesticides in soil were divided several categories such as run off from soil surface, adsorption and desorption in soil, leaching through soil, degradation and decomposition studies, fates in soil, monitoring survey and development of analytical procedures and so on. In this paper it was reviewed that the research results published in Korean journals since 1996, in connection with the former review as 'Evaluation on the effects of pesticide residues to agroecosystem in Korea'.

Spatial Downscaling of Satellite-based Soil Moisture Using Support Vector Machine in Northeast Asia (기계학습을 활용한 동북아시아 지역 위성 토양수분 데이터 상세화 연구: AMSR2, ASCAT 데이터를 활용하여)

  • Choi, Min Ha;Kim, Seongkyun;Kim, Hyung Lok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2016.05a
    • /
    • pp.208-208
    • /
    • 2016
  • 수문순환과정의 시공간적 거동을 해석하고 이를 정량화 하는 것은 효율적인 수자원 관리 및 계획을 위해 반드시 선행되어야 하는 연구이다. 특히 토양수분은 물 에너지 순환에서 지표면과 대기 사이의 복잡한 관계를 이해하기 위한 중요한 수문인자로, 이를 정확하게 측정하기 위한 방법들이 다각도로 발전되어 왔다. 그 중 위성 데이터를 활용한 토양수분 산정은 미계측 지역의 토양수분을 지속적이고 광역적이게 관측할 수 있는 선진 기술로 각광받고 있다. 그러나 대부분의 위성 자료들이 가지고 있는 공간 해상도는 복잡한 지형 환경을 대상으로 한 지역의 원격 탐사로서는 국지적인 수문학적 현상들을 분석하는데 어려움을 가지고 있다. 특히 우리나라의 경우 국토의 70% 정도가 산지로 이루어져 있으며 경사도가 $5^{\circ}$ 이하의 평탄한 지역은 약 23%에 그치는 등 복잡한 식생 지형 환경을 가지고 있다. 따라서 인공위성의 해상도와 식생 투과도를 고려할 때 저 해상도의 위성 토양수분만으로는 우리나라와 같이 면적에 비해 복잡한 환경에 기반 한 수문학적 현상들을 충분히 분석하는데 한계점이 있다. 따라서 본 연구에서는 support vector machine (SVM) 기계학습을 활용하여 ASCAT과 AMSR2 위성 토양수분의 상세화를 수행하여 고해상도의 토양수분을 산정하였고, 이를 지점관측 자료와 비교해 상세화도 자료의 신뢰성을 평가하였다. 검증된 고해상도 토양수분 데이터는 향후 자연재해 분석에 있어 예측의 정확성을 높이고 수문순환 및 기후 모델링에 있어서 중요한 입력 인자로 활용될 것으로 기대된다.

  • PDF

Spatio-temporal Regression Analysis between Soil Moisture Measurements and Terrain Attributes at Hillslope Scale (사면에서 지형분석을 통한 토양수분 시공간 회귀분석)

  • Song, Tae-Bok;Kim, Sang-Hyun;Lee, Yunghil;Jung, Sungwon
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
    • /
    • v.15 no.3
    • /
    • pp.161-170
    • /
    • 2013
  • Spatio-temporal distribution of soil moisture was studied to improve understanding of hydrological processes at hillslope scale. Using field measurements for three designated periods during the spring, summer and autumn seasons in 2010 obtained from Beomryunsa hillslope located at the Sulmachun watershed, correlation analysis was performed between soil moisture measurements and 18 different terrain attributes (e.g., curvatures and topographic index). The results of correlation analysis demonstrated distinct seasonal variation features of soil moisture in different depths with different terrain attributes and rainfall amount. The relationship between predicted flow lines and distribution of the soil moisture provided appropriate model structures and terrain indices.

Simulation of Soil Behavior due to Dam Break Using Moving Particle Simulation (댐 붕괴에 의한 토양 거동 시뮬레이션)

  • Kim, Kyung Sung;Park, Dong-Woo
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
    • /
    • v.31 no.6
    • /
    • pp.388-396
    • /
    • 2017
  • A Lagrangian approach based computational fluid dynamics (CFD) was used to simulate large and/or sharp deformations and fragmentations of interfaces, including free surfaces, through tracing each particle with physical quantities. According to the concept of the particle-based CFD method, it is possible to apply it to both fluid particles and solid particles such as sand, gravel, and rock. However, the presence of more than two different phases in the same domain can make it complicated to calculate the interaction between different phases. In order to solve multiphase problems, particle interaction models for multiphase problems, including surface tension, buoyancy-correction, and interface boundary condition models, were newly adopted into the moving particle semi-implicit (MPS) method. The newly developed MPS method was used to simulate a typical validation problem involving dam breaking. Because the soil and other particles, excluding the water, may have different viscosities, various viscosity coefficients were applied in the simulations for validation. The newly developed and validated MPS method was used to simulate the mobile beds induced by broken dam flows. The effects of the viscosity on soil particles were also investigated.

Studies on the soil - erosion- control effect of underground growth of several grasses used to rodside vegetation (도로비탈면 녹화에 사용되는 주요 초목식물의 지하부 생육이 토양안정에 미치는 효과에 관한 연구)

  • 김남춘
    • Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
    • /
    • v.18 no.2
    • /
    • pp.45-55
    • /
    • 1990
  • This study describes on the erosion control effects of the several grasses and its mixtures for the man-made slopes. The grasses used for this experiment include cool-season grasses such as Festuca rubra L. (Creeping redfescue), Poa pratensis L. (Kentucky bluegrass), Lolium perenne L. (Perenial ryegrass), Lolium multiflorum LAM. (Italian ryegrass), Festuca arundinacea Schrel. (Tall fescue), and warm-season grasses such as Eragrostis curvula Schrad. (Weeping lovegrass), Zoysia japonica Steud. (Zoysiass) and native plants (Artemisia princeps var. orientalis Hara, Lespedeza cuneata G. Don, Arundinella hirta var. ciliata K.) This study was conducted at Dan-kook University from April, 1988 to Octover, 1989. The results are summurized as follows; 1.Cool-season grasses covered the ground quickly in early stage, and weekened slowly during sumer season. Warm-season grasses and native-plants covered the ground slowly in early stage, but during summer season they grew vigorously, so outweighed cool season grasses. 2. The amount of aboveground growth of weeping locearass and underground growth of Artemisia prinoepts are quite differant from others. Since Arumdinella hirta has deep root system, it is thought to very useful protection of unstable for hrdro-seeding. Because cool-season grasses are useful for quick coverage, and native plants or warm-season grow well during summer season with the better compatability to weeds. 3.Mixture III(cool-season and warm-season grasses), mixtureIV(native spp. and Italian ruegrass), and mixtureV(native spp.) resulted in better control of erosion control on man-made slopes. Native spp. has equivallent capacity of erosion control compared to several foreign grasses.

  • PDF

A Study of Landfill Coyer Liners by Freezing/Thawing (동결/융해에 따른 폐기물 매립지 복토층 연구)

  • Jai-Young Lee
    • Journal of Korea Soil Environment Society
    • /
    • v.1 no.1
    • /
    • pp.103-109
    • /
    • 1996
  • The cover liners at municipal and hazardous waste landfill is not emphasized as much as the bottom liners. However, one of the most effective reason of landfill destroy is the cover liner failure. The cover system at municipal and hazardous waste landfill, 1 perform the following functions, at minimum: promote surface runoff, impede infiltration, protect settlement in the landfill, and provide a buffer from surface exposure of the waste. This research was to expand the existing knowledge base of landfill cover liner behavior during period of freeze/thaw Also, the great Lysimeter was built in the laboratory to provide as much as same condition with the field and three designs were simulated by actual cover materials. The result of simulation indicated the clay was effected by freezing/thawing. The degradation of cover liners in the frost penetration affects the physical, engineering properties of clay. these factors may consider to design and construct of the landfill. This paper provides the description of testing cover liners, experimental results and a discussion of the results of the simulation.

  • PDF

Mineralogical Study on the Clay Formation and Heavy Metal Speciation in the Acidified Soil Profile of the Onsan Industrial Area (온산공업지역 산성 토양 프로화일 내에서의 점토광물의 생성과 중금속 이온의 거동에 관한 광물학적 연구)

  • 이상수;김수진
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
    • /
    • v.15 no.1
    • /
    • pp.1-10
    • /
    • 2002
  • The present study is focused on the granite weathering and soil formation, and the heavy metal contamination in soils in the Onsan industrial area. For profile study, soil sampling was conducted on each depth and experimental analyses have been conducted on those samples. X-ray diffraction analyses show that clay minerals consist mainly of kaolin minerals, vermiculite, and minor illite. Most of kaolin minerals in the lower kiwi of the profile consist of halloysite as confirmed by formamide intercalation, but the content of halloysite decreases gradually toward the surface since it has been transformed to kaolinite in the upper part of the profile. Thermal treatment by heating at $110^{\circ}C,\;300^{\circ}C,\;and\;550^{\circ}C$ shows a diffuse and broad peak the between 10 and $14\;{\AA}$ region in X-ray diffractograms. This suggests the possible existence of the hydroxy-Al interlayerecl vermiculite. Na-citrate extraction method reaconfirms this result showing transition of $14\;{\AA}$ peak to $10\;{\AA}$ In by removing the interlayer materials and restoring the vermiculite to its original state. The occurrence of hydroxy-Al interlayered vermiculite is also supported by soil pH distribution room 3.9 In the lower part to 3.6 in the upper part of the profile. Sequential extraction experiment was conducted to investigate the states of heavy metals in soils. The experiment shows that relatively high amounts of heavy metals are concentrated in the upper part of the profile and that most of them are bound to Fe/Mn oxides and organic matters while less concentration in clay minerals. The result indicates that most of heavy metal pollutants are concentrated in the surface soil and that the low concentrations of heavy metals in clays are mainly due to the low adsorption capacities of clay minerals such as kaolin minerals and hydroxy-Al interlayered vermiculite in acidified soil condition.