• 제목/요약/키워드: Topographic index

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BROOK90 모형을 이용한 산림소유역의 유출량 추정 (Prediction of Runoff on a Small Forest Watershed Using BROOK90 Model)

  • 임상준;이상호;이희곤;안수정
    • 생태와환경
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    • 제40권1호
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    • pp.155-162
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    • 2007
  • 산림 수자원의 효율적인 관리를 위해서는 산림유역에서 발생하고 있는 수문현상에 대한 정확한 정보가 필요하다. 본 연구에서는 수문모형을 이용하여 산림유역의 식생 및 지형에 따른 수문반응을 해석하였다. 이를 위하여 결정론적, 총괄형 모형인 BROOK90모형을 선정하였으며, 산림소유역인 북문골 유역(15ha)에서 측정된 일별 하천유량 자료를 이용하여 모형의 매개변수 보정과 검증을 실시하였다. 북문골 소유역의 실측 유출량과 BROOK90모형에 의해 추정된 일별 평균 유출량의 편차는 모형의 보정기간에 대하여 -1.7%이었으며, 검증기간에 대해서는 4.6%로 나타났다. 한편, 월 평균 유출량의 상관계수와 모형효을을 이용하여 모형의 적용성을 분석하였다. 보정기간에 대한 상관계수와 모형효율은 각각 0.922와 0.847이었으며, 검증기간에 대해서는 그 값이 각각 0.941, 0.871로 나타났다. 북문골 소유역의 일별 유출량 자료를 이용하여 BROOK90모형의 적용한 결과, BROOK90모형은 우리나라와 같이 사면의 경사가 급하고 토층이 얕은 산림유역의 유출량 추정에 잘 활용될 수 있으며, 벌채나 기후변화 등에 따른 산림유역의 수문반응을 평가하는 도구로 활용할 수 있을 것으로 보인다.

수계 집중도 분석 및 개별요소법을 이용한 토석류 위험도 예측 사례 연구 (Case Study on the Hazard Susceptibility Prediction of Debris Flows using Surface Water Concentration Analysis and the Distinct Element Method)

  • 이종현;김승현;류상훈;구호본;김성욱
    • 지질공학
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    • 제22권3호
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    • pp.283-291
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    • 2012
  • 국내외적으로 산사태 예측을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히 산사태의 일종인 토석류는 순간적으로 많은 피해를 야기하므로 이에 대한 연구는 방재차원에서 반드시 필요하다. 본 연구에서는 토석류의 흐름이 산지 지형을 따르는 지표수의 흐름과 일치하는 원리를 이용하여 산지 지형에 따른 수계 특성을 파악함으로써 토석류 발생 위험도를 파악하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 산사태 및 토석류의 영향을 받는 도심 인근지를 대상으로 지형 특성 및 수계 특성을 분석하기 위해 수치지형도를 활용하여 경사도, 상부사면 기여면적, 습윤지수를 파악하였으며, 지형요소 분석에 의한 산지수계의 집중도를 예측함으로써 지형요소를 고려한 토석류의 위험도 예측이 가능하였다. 또한, 개별요소법을 이용한 토석류 수치해석을 수행하여 연구지역 내 토석류의 무게-충격력 사이의 상관관계식을 도출하였으며, 이를 활용하여 효과적인 토석류 방지구조물의 설치가 기대된다.

PDA기반의 산림지리정보 소프트웨어 개발에 관한 연구 (Development of PDA-Based Software for Forest Geographic Information)

  • 석수일;이헌호;이도형
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권1호
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    • pp.7-13
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    • 2007
  • 본 연구는 산림에서 개인휴대 단말기(PDA)를 기반으로 수치지형도와 GPS를 활용하여 산림지리정보를 활용할 수 있는 소프트웨어를 개발하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 개발한 산림지리정보 소프트웨어의 주요 내용과 그 특징은 다음과 같다. 산림지리정보검색 소프트웨어는 PocketPC 2002/2003 운영체계에서 작동하도록 하였다. PDA의 표시 화면은 DXF형식의 1:25,000 수치지형도를 PC에서 변환하여 활용하며, PDA에 표시하는 지도데이터는 1:2,500에서 1:30,000까지 5단계로 확대, 축소 표시가 가능하도록 제작하였다. GPS에서 수신한 위치정보 및 이동 경로정보를 화면에 나타내고 저장할 수 있도록 하였다. DXF형식의 수치지형도의 레이어 중 선택한 정보를 본 시스템에서 활용이 가능한 이진파일 형식으로 변환하는 소프트웨어를 제작하였다. 이를 활용하여 DXF 파일 크기 대비 90%이상 압축이 가능하였고, PDA의 처리 속도를 크게 향상시켰다. 산림지리정보검색 소프트웨어는 sub menu 기능과 grid index를 활용하여 GPS에서 수신된 위치정보와 함께 산림조사 자료입력 소프트웨어와 연동하여 표본점의 관리에 활용이 가능하도록 하였다. 산림작업자가 현장에서 필요한 임상, 소유, 위치, 임도, 사방댐, 시설물 설계도 등 산림지리정보를 현장에서 즉시 검색이 가능하도록 하였다. 산림지리정보검색 소프트웨어는 지리정보 표시기능과 정보검색기능을 이용하여, 일반인들의 등산, 관광, 유적지 답사 등에 현재 위치 및 이동 경로에 관한 정보를 제공할 수 있도록 제작하였다.

유역의 강우-유출 특성을 고려한 NRCS-CN 방법의 선행토양함수조건의 재설정: 선행5일강우량을 기준으로 (Re-establishing the Antecedent Moisture Condition of NRCS-CN Method Considering Rainfall-Runoff Characteristics in Watershed Based on Antecedent 5-Day Rainfall)

  • 유지영;문건우;안재현;김태웅
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.849-858
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    • 2014
  • 유효강우량을 산정하는 NRCS-CN 방법의 선행토양함수조건을 결정하기 위하여 일반적으로 선행5일강수량이 사용된다. 본 연구에서는 유역의 유출특성을 고려하여 선행5일강수량의 기준값을 재설정하기 위해서 선행5일강수량의 기준값을 변화시키면서 실제 관측 직접유출고와의 오차에 대한 비교 분석을 실시하였다. 그 결과, 전체 18개 대상유역에서 본 연구에서 재설정한 기준값을 적용하여 산정한 직접유출량의 평균오차(RMSE = 27.3 mm)는 일반적으로 적용되는 기준값을 적용하여 산정한 직접유출량의 평균오차(RMSE = 35.2 mm)보다 감소하는 것으로 확인되었다. 또한, 향상 지수를 바탕으로 유역별 선행5일강수량의 기준에 대한 효율성을 평가한 결과, 본 연구에서 재설정한 선행5일강수량의 기준값을 활용하여 직접유출량을 추정하였을 경우, 평균적으로 약 30% 정도의 정확도가 향상되는 것으로 확인되었다. 이와 더불어 본 연구에서는 미계측 유역에 대한 선행5일강수량의 기준값을 재설정하기 위하여 지형지표를 활용한 선형회귀모형을 제안하였다. 회귀모형을 이용하여 재조정된 선행5일강수량의 기준값을 적용할 경우, RMSE가 감소(최소 0.4 mm에서 최대 15.1 mm)함과 동시에 Nash and Sutcliffe의 효율성 계수는 최대 0.33까지 증가하였다.

Carbon stocks and factors affecting their storage in dry Afromontane forests of Awi Zone, northwestern Ethiopia

  • Gebeyehu, Getaneh;Soromessa, Teshome;Bekele, Tesfaye;Teketay, Demel
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제43권1호
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    • pp.43-60
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    • 2019
  • Background: Tropical montane forests played an important role in the provision of ecosystem services. The intense degradation and deforestation for the need of agricultural land expansion result in a significant decline of forest cover. However, the expansion of agricultural land did not completely destruct natural forests. There remain forests inaccessible for agricultural and grazing purpose. Studies on these forests remained scant, motivating to investigate biomass and soil carbon stocks. Data of biomass and soils were collected in 80 quadrats ($400m^2$) systematically in 5 forests. Biomass and disturbance gradients were determined using allometric equation and disturbance index, respectively. The regression modeling is employed to explore the spatial distribution of carbon stock along disturbance and environmental gradients. Correlation analysis is also employed to identify the relation between site factors and carbon stocks. Results: The result revealed that a total of 1655 individuals with a diameter of ${\geq}5cm$, representing 38 species, were measured in 5 forests. The mean aboveground biomass carbon stocks (AGB CS) and soil organic carbon (SOC) stocks at 5 forests were $191.6{\pm}19.7$ and $149.32{\pm}6.8Mg\;C\;ha^{-1}$, respectively. The AGB CS exhibited significant (P < 0.05) positive correlation with SOC and total nitrogen (TN) stocks, reflecting that biomass seems to be a general predictor of SOCs. AGB CS between highly and least-disturbed forests was significantly different (P < 0.05). This disturbance level equates to a decrease in AGB CS of 36.8% in the highly disturbed compared with the least-disturbed forest. In all forests, dominant species sequestrated more than 58% of carbon. The AGB CS in response to elevation and disturbance index and SOC stocks in response to soil pH attained unimodal pattern. The stand structures, such as canopy cover and basal area, had significant positive relation with AGB CS. Conclusions: Study results confirmed that carbon stocks of studied forests were comparable to carbon stocks of protected forests. The biotic, edaphic, topographic, and disturbance factors played a significant variation in carbon stocks of forests. Further study should be conducted to quantify carbon stocks of herbaceous, litter, and soil microbes to account the role of the whole forest ecosystem.

Sentinel-2 위성영상과 SRTM DEM을 활용한 연안습지 탐지: 서해안 곰소만을 사례로 (Detection of the Coastal Wetlands Using the Sentinel-2 Satellite Image and the SRTM DEM Acquired in Gomsoman Bay, West Coasts of South Korea)

  • 정윤재;김경섭;박인선
    • 한국지리정보학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.52-63
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    • 2021
  • 기존 연구에서는 연안습지를 탐지하기 위해 위성/항공 영상의 다중분광 밴드로부터 산출한 식생지수 또는 토지피복도를 활용하였으나, 단일 센서만을 활용할 경우 토지피복정보와 지형정보를 동시에 고려하는 것에 한계가 있어 높은 정확도의 연안습지 탐지 및 대규모 연안습지 관리 업무 수행에 많은 지장을 초래하였다. 본 연구에서는 우리나라 서해안 곰소만 지역을 촬영한 Sentinel-2 위성영상의 다중분광 밴드와 디지털 지형 모델인 SRTM(Shuttle Radar Topography Mission) DEM(Digital Elevation Model)을 사용하여 서해안 곰소만의 대규모 연안습지를 다음의 과정을 통해 탐지하였다. 우선 Sentinel-2 위성영상의 Green 및 근적외선 밴드를 활용하여 정규수분지수 영상을 제작하였다. 그리고 정규수분지수 영상에서 픽셀의 밝기값 0.2를 임계치로 설정하여 물과 육지를 구분하는 이진화 영상을 제작하였으며, SRTM DEM에서 픽셀의 밝기값 0을 임계치로 설정하여 해수면 아래와 해수면 위를 구분하는 이진화 영상을 제작하였다. 최종적으로는 두 장의 이진화 영상에 중첩 분석을 적용하여 이진화 영상 기반 연안습지 지도를 제작하였다. 본 연구에서 제안한 기술을 활용하여 제작한 이진화 영상 기반 연안습지 지도의 정확도는 94%로서 매우 높은 결과를 보여주었으며, 연안습지가 아닌 내륙습지, 산지습지 등은 탐지되지 않아서 연안습지 관리 업무에 매우 효과적으로 활용될 수 있음을 확인하였다.

DeepLabV3+를 이용한 이종 센서의 구름탐지 기법 연구 (A Study on the Cloud Detection Technique of Heterogeneous Sensors Using Modified DeepLabV3+)

  • 김미정;고윤호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권5_1호
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    • pp.511-521
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    • 2022
  • 위성영상에서의 구름 탐지 및 제거는 지형관측과 분석을 위해 필수적인 과정이다. 임계값 기반의 구름탐지 기법은 구름의 물리적인 특성을 이용하여 탐지하므로 안정적인 성능을 보여주지만, 긴 연산시간과 모든 채널의 영상 및 메타데이터가 필요하다는 단점을 가지고 있다. 최근 활발히 연구되고 있는 딥러닝을 활용한 구름탐지 기법은 4개 이하의 채널(RGB, NIR) 영상만을 활용하고도 짧은 연산시간과 우수한 성능을 보여주고 있다. 본 논문에서는 해상도가 다른 이종 데이터 셋을 활용하여 학습데이터 셋에 따른 딥러닝 네트워크 성능 의존도를 확인하였다. 이를 위해 DeepLabV3+ 네트워크를 구름탐지의 채널 별 특징이 추출되도록 개선하고 공개된 두 이종 데이터 셋과 혼합 데이터로 각각 학습하였다. 실험결과 테스트 영상과 다른 종류의 영상으로만 학습한 네트워크에서는 낮은 Jaccard 지표를 보여주었다. 그러나 테스트 데이터와 동종의 데이터를 일부 추가한 혼합 데이터로 학습한 네트워크는 높은 Jaccard 지표를 나타내었다. 구름은 사물과 달리 형태가 구조화 되어 있지 않아 공간적인 특성보다 채널 별 특성을 학습에 반영하는 것이 구름 탐지에 효과적이므로 위성 센서의 채널 별 특징을 학습하는 것이 필요하기 때문이다. 본 연구를 통해 해상도가 다른 이종 센서의 구름탐지는 학습데이터 셋에 매우 의존적임을 확인하였다.

침식저항도 차이에 따른 지형발달 및 지형인자에 대한 연구 - 2차원 수치지형발달모형을 이용하여 - (A Theoretical Study on the Landscape Development by Different Erosion Resistance Using a 2d Numerical Landscape Evolution Model)

  • 김동은
    • 자원환경지질
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    • 제55권5호
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    • pp.541-550
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    • 2022
  • 구조지형은 기반암 단층과 암석의 경연차와 같은 약대를 따라 풍화, 침식의 프로세스의 영향을 받아 만들어진 지형이다. 지구 조지형은 현재 활동하고 있는 지진, 화산, 단층과 같은 지구조운동으로 인해 만들어진 지형이다. 우리나라와 같이 판의 내부에 위치하여 지구조운동의 영향이 상대적으로 적고 기후적 특성을 고려하면 실제 현장에서 이 둘을 명확하게 구분하는 것은 어렵다. 최근 활성단층 연구의 증가에 따라 지구조지형에 초점을 맞추어 연구가 진행되고 있으나 더 명확한 지구조지형을 분류하기 위해서는 기반암의 특성에 따른 구조지형의 발달 양상에 대한 이해가 필요하며 기반암의 특성만을 따로 비교분석하기에는 현재 지형은 지구조운동과 기후의 영향을 동시에 받았기 때문에 구조적 요인만을 대상으로 하기에는 한계가 있다. 본 연구는 2차원 수치지형발달모형을 이용하여 기후와 지구조운동에 의한 요인을 제한하고, 기반암의 차이에 따른 지형의 시공간적 발달특성에 대해 연구하였다. 기반암 차이에 따른 지형특성을 구분하기 위해 사면·하천과 관련된 지형분석을 하였다. 연구결과 침식가능성이 높은 지형은 평균고도, 기복량, 경사도, 하천차수, 하천경사도지수 모두 낮게 나왔다. 또한 기반암 하천분석 결과 기반암 경계부분에서 천이점이 나왔다. 실제 지형을 연구할 때 지금까지는 지구조운동으로 인한 것인지, 구조적 요인을 받은 것인지 구분할 때 천이점에 있는 기반암의 차이만 고려하였다. 본 연구는 지구조지형과 구조지형을 분류할 때 구조지형으로 분류하기 위해서는 기반암의 차이뿐만 아니라 다양한 지형인자들을 고려하여 종합적으로 판단하여야 할 것임을 시사한다.

울릉도 나리분지 주변 산림의 임분구조 및 동태 (Stand Structure and Dynamics in Forests around Nari Basin of Ulleung Island, Korea)

  • 정재민;황선미;김유미;신재권;김명수
    • 한국농림기상학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.23-35
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    • 2010
  • 울릉도의 성인봉을 중심으로 나리분지와 주변 산림에 대한 지속가능한 보전을 위한 생태적 기초 자료를 제공하고자 나리분지 내 산림과 외륜의 동, 서, 북사면의 산림에 대하여 군락생태학적 방법으로 임분 구조 및 종 조성 특성을 조사 분석 하였다. 조사 대상 산림 내 임분의 층위 별 중요치를 산출하여 비교 분석한 결과, 나리분지 외륜산림 방위 및 고저 별 대부분의 임분에서는 너도밤나무와 고로쇠나무가 대체로 우점하는 경향이었으며, 임분간 식물 종의 조성에서도 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 나리분지내의 산림에서는 너도밤나무림, 두메오리나무림, 소나무림, 낙엽활엽수림의 다양한 임분이 형성되어 있었고, 임분에 따라 종 조성도 큰 차이를 보였다. 그리고 임분의 성숙도와 안정도 등 간접적인 군락의 속성을 파악하기 위하여 종 다양도를 비교 분석한 결과 임분의 각 층위에서 모두 나리분지 내 산림이 외륜의 산림에 비해 높은 종 다양도를 보였으며, 나리분지 내 산림에서는 소나무림과 낙엽활엽수림이 너도밤나무와 두메오리나무림에 비해 각 층위에서 대체로 높은 종 다양도를 보였다. 또한 산림의 방위 및 고저 별 임분에 대한 유사성을 추정하기 위해서 S$\O$rensen의 유사도계수(Cs)를 비교 분석한 결과 동, 서 북사면과 나리분지 내 산림간 유사도 지수는 0.68~0.69의 범위로서 차이가 거의 없었고, 능선부와 산복부, 산록부, 평탄지간 유사도 지수는 0.85~0.95의 범위로서 거의 동일한 임분형을 보였으며, 나리분지 내 네 임분 간 유사도 지수도 0.66~0.88의 범위로 높은 유사도를 보였다. 나리분지 외륜의 능선부와 산복부, 산록부, 평탄지에 대한 산림의 천이의 진행에 따라 임분구조 및 개체군의 동태를 예측하기 위하여 주요 구성종의 직경급 분포도를 작성한 결과 다소의 형태적 차이는 있었지만 대체로 정규분포형에 가까운 종형(Bell-shape)을 이루고 있었으며, 이들 산림 내 임분은 대체로 안정적으로 유지될 것으로 판단되었다. 따라서 성인봉을 포함한 나리분지와 외륜 산림의 임분들은 지형적 특성에도 불구하고 대체로 구조와 종조성에 있어서 높은 유사도를 보였으며, 기후변화에 의한 임분의 단순화가 지속될 것으로 판단되어, 산림 내 생물 종 및 생태계 다양성에 대한 보전과 관리 대책이 필요하다.

한강하류지형면의 분류와 지형발달에 대한 연구 (양수리에서 능곡까지)

  • 박노식
    • 동굴
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    • 제68호
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    • pp.23-73
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    • 2005
  • Purpose of study; The purpose of this study is specifically classified as two parts. The one is to attempt the chronological annals of Quaternary topographic surface through the study over the formation process of alluvial surfaces in our country, setting forth the alluvial surfaces lower-parts of Han River area, as the basic deposit, and comparing it to the marginal landform surfaces. The other is to attempt the classification of micro morphology based on the and condition premising the land use as a link for the regional development in the lower-parts of Han river area. Reasons why selected the Lower-parts of Han river area as study objects: 1. The change of river course in this area is very serve both in vertical and horizontal sides. With a situation it is very easy to know about the old geography related to the formation process of topography. 2. The component materials of gravel, sand, silt and clay are deposited in this area. Making it the available data, it is possible to consider about not oかy the formation process of topography but alsoon the development history to some extent. 3. The earthen vessel, a fossil shell fish, bone, cnarcoal and sea-weed are included in the alluvial deposition in this area. These can be also valuable data related to the chronological annals. 4. The bottom set conglometate beds is also included in the alluvial deposits. This can be also valuable data related to the research of geomorphological development. 5. Around of this area the medium landform surface, lower landform surface, pediment and basin, are existed, and these enable the comparison between the erosion surfaces and the alluvial surfaces. Approach : 1. Referring to the change of river beds, I have calculated the vertical and horizontal differences comparing the topographic map published in 1916 with that published in 1966 and through the field work 2. In classifying the landform, I have applied the method of micro morphological classification in accordance with the synthetic index based upon the land conditions, and furthermore used the classification method comparing the topographic map published in 1916 and in that of 1966. 3. I have accorded this classification with the classification by mapping through appliying the method of classification in the development history for the field work making the component materials as the available data. 4. I have used the component materials, which were picked up form the outcrop of 10 places and bored at 5 places, as the available data. 5. I have referred to Hydrological survey data of the ministry of Construction (since 1916) on the overflow of Han-river, and used geologic map of Seoul metropolitan area. Survey Data, and general map published in 1916 by the Japanese Army Survbey Dept., and map published in 1966 by the Construction Research Laboratory and ROK Army Survey Dept., respectively. Conclusion: 1. Classification of Morphology: I have added the historical consideration for development, making the component materials and fossil as the data, to the typical consideration in accordance with the map of summit level, reliefe and slope distribution. In connection with the erosion surface, I have divided into three classification such as high, medium and low-,level landform surfaces which were classified as high and low level landform surfaces in past. furthermore I have divided the low level landform surface two parts, namely upper-parts(200-300m) and bellow-parts(${\pm}100m$). Accordingly, we can recognize the three-parts of erosion surface including the medium level landform surface (500-600m) in this area. (see table 22). In condition with the alluvial surfaces I have classified as two landform surfaces (old and new) which was regarded as one face in past. Meamwhile, under the premise of land use, the synthetic, micro morphological classification based upon the land condition is as per the draw No. 19-1. This is the quite new method of classification which was at first attempted in this country. 2. I have learned that the change of river was most severe at seeing the river meandering rate from Dangjung-ni to Nanjido. As you seee the table and the vertical and horizontal change of river beds is justly proportionable to the river meandering rate. 3. It can be learned at seeing the analysis of component materials of alluvial deposits that the component from each other by areas, however, in the deposits relationship upper stream, and between upper parts and below parts I couldn't always find out the regular ones. 4. Having earthern vessel, shell bone, fossil charcoal and and seaweeds includen in the component materials such as gravel, clay, sand and silt in Dukso and Songpa deposits area. I have become to attempt the compilation of chronicle as yon see in the table 22. 5. In according to hearing of basemen excavation, the bottom set conglomerate beds of Dukso beds of Dukso-beds is 7m and Songpa-beds is 10m. In according to information of dredger it is approx. 20m in the down stream. 6. Making these two beds as the standard beds, I have compared it to other beds. 7 The coarse sand beds which is covering the clay-beds of Dukso-beds and Nanjidobeds is shown the existence of so-called erosion period which formed the gap among the alluvial deposits of stratum. The former has been proved by the sorting, bedding and roundness which was supplied by the main stream and later by the branch stream, respectively. 8. If the clay-beds of Dukeo-bed and Songpa-bed is called as being transgressive overlap, by the Eustatic movement after glacial age, the bottom set conglomerate beds shall be called as being regressive overlap at the holocene. This has the closest relationship with the basin formation movement of Seoul besides the Eustatic movement. 9. The silt-beds which is the main component of deposits of flood plain, is regarded as being deposited at the Holocene in the comb ceramic and plain pottery ages. This has the closest relationship with the change of river course and river beds.