• 제목/요약/키워드: USLE model

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소유역에서의 토사유출 산정을 위한 GeoWEPP model과 USLE의 비교.적용 연구 - 이천시 단월동 유역을 사례로 (Application and Comparison of GeoWEPP model and USLE model to Natural Small Catchment - A Case Study in Danwol-dong, Icheon-si)

  • 김민석;김진관;양동윤
    • 자원환경지질
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    • 제40권1호
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    • pp.103-113
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    • 2007
  • GIS와 연계시켜 만든 분산형 모델의 대표적인 경험식인 USLE model과 물리학기반의 GeoWEPP model을 경기도 이천시에 위치한 소유역에 적용하여 2004년 1월에서 2005년 1월까지 1년간의 토사유출량을 비교하였다. 연구기간동안의 유출된 토사량은 실제관측결과 270.54 ton, USLE 모델 적용 시 358.1 ton, 그리고 GeoWEPP 모델 적용 시 283.30 ton으로 각각 산출되었다. 각각의 모델을 적용한 산출량은 실제 산출량보다 과대하게 산출되었으며, 산출결과만을 볼 때, GeoWEPP 모델을 적용한 토사유출량이 USLE 적용 산출량 보다 관측량에 더 근사한 산출량을 보였다. 모델 적용 산출량이 과대산출 된 원인으로는 실험웨어를 월류하여 빠져나간 부유물에 대한 양이 포함되지 않았기 때문으로 판단된다.

월단위 토양유실가능성 추정을 위해 개발된 ArcGIS 기반의 모형 적용 (Application of ArcGIS-based Model Developed to Estimate Monthly Potential Soil Loss)

  • 유나영;신민환;김종건;박윤식
    • 한국농공학회논문집
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    • 제59권5호
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    • pp.109-126
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    • 2017
  • Universal soil loss equation (USLE) is used to estimate soil loss solely or employed in any hydrologic models. Since soil erosion has been an issue in South Korea for decades, the Ministry of Environment enacted a law to regulate soil erosion in 2012, which is the Notification of topsoil erosion status. The notification is composed of preliminary and field investigations, the preliminary investigation suggests to use USLE and provides USLE factors. However, the USLE factors provided in the notification was prepared at least 10 years ago, therefore it is limited to reflect recent climate changes. Moreover the current yearly USLE approach does not provide an opportunity to consider seasonal variation of soil erosion in South Korea. A GIS-based model was therefore applied to evaluate the yearly USLE approach in the notification. The GIS-based model employs USLE to estimate soil loss, providing an opportunity to estimate monthly soil loss with monthly USLE factor databases. Soil loss was compared in five watersheds, which were Geumgang, Hangang, Nakdonggang, Seomjingang, and Yeongsangang watersheds. The minimum difference was found at Seomjingang watershed, the yearly potential soil loss were 40.15 Mg/ha/yr by the notification approach and 34.42 Mg/ha/yr by the GIS-based model using monthly approach. And, the maximum difference was found at Nakdonggang watershed, the yearly potential soil loss were 27.01 Mg/ha/yr by the notification approach and 10.67 Mg/ha/yr by the GIS-based model using monthly approach. As a part of the study result, it was found that the potential soil loss can be overestimated in the notification approach.

고령지 농경지에서 융설에 의한 토양유실량 모의 (Simulation of Soil Erosion due to Snow Melt at Alpine Agricultural Lands)

  • 허성구;임경재;김기성;사공명;안재훈
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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    • pp.241-246
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    • 2005
  • Doam watershed is located at alpine areas in the Kangwon province. The annual average precipitation, including snow accumulation during the winter, at the Doam watershed is significantly higher than other areas. Thus, pollutant laden runoff and sediment discharge from the alpine agricultural fields are causing water quality degradation at the Doam watershed. To estimate soil erosion from the agricultural fields, the Universal Soil Loss Equation (USLE) has been widely used because of its simplicity to use. The USLE rainfall erosivity (R) factor is responsible for impacts of rainfall on soil erosion. Thus, use of constant R factor for the Doam watershed cannot reflect variations in precipitation patterns, consequently soil erosion estimation. In the early spring at the Doam watershed, the stream flow increases because of snow melt, which results in erosion of loosened soil experiencing freezing and thaw during the winter. However, the USLE model cannot consider the impacts on soil erosion of freezing and thaw of the soil. Also, it cannot simulate temporal changes in USLE input parameters. Thus, the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was investigated for its applicability to estimate soil erosion at the Doam watershed, instead of the widely used USLE model. The SWAT hydrology and erosion/sediment components were validated after calibration of the hydrologic component. The $R^2$ and Nash-Sutcliffe coefficient values are higher enough, thus it was found the SWAT model can be efficiently used to simulate hydrology and sediment yield at the Doam watershed. The effects of snow melt on SWAT estimated stream flow and sediment were investigated using long-term precipitation and temperature data at the Doam watershed. It was found significant amount of flow and sediment in the spring are contributed by melting snow accumulated during the winter. Thus, it is recommend that the SWAT model capable of simulating snow melt and long-term weather data needs to be used in estimating soil erosion at alpine agricultural land instead of the USLE model for successful soil erosion management at the Doam watershed.

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북한지역 산업단지 적지선정을 위한 GIS 적용 (A GIS Approach to Select a Suitable Site for Industrial Complex in North Korea)

  • 이근수;정종철
    • Spatial Information Research
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    • 제11권3호
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    • pp.241-249
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    • 2003
  • 본 연구의 목적은 GIS 분석기법에 의해 북한의 경제활동에 최적인 산업입지 지역을 분석하기 위한 기초 자료를 제공하는데 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 먼저 남포지역이 사례지역으로 선정되었다. 이는 환경적 요인과 사회문화적 요소에 의해 최적의 입지지역을 구분하기 위함이다. 두 번째로 자연환경 요소인 토지이용 상태와 지형요소가 분석되었다. 토지피복도와 식생지수 분포도가 작성되었고, 고도와 경사도 등을 분석하기 위해 수치고도모형이 작성되었다. 재해영향평가의 수단인 USLE는 산업단지 개발사업 도중의 환경변화를 최소화하는 방안으로 제안되어 본 연구에 적용되었다. 본 연구에서는 GIS와 USLE의 분석에 의해 환경변화를 최소화하는 최적의 산업입지지역 선정 방안을 제안하였다.

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태풍 루사에 의한 토양 침식량 산정을 위한 GIS와 범용토양손실공식(USLE) 연계 (Integration of GIS with USLE in Assessment of Soil Erosion due to Typoon Rusa)

  • 함창학;김병식
    • 대한공간정보학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.77-85
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    • 2007
  • 토양침식의 산정은 많은 비용과 시간을 요구한다. 한 지역에서 토양침식을 예측하기 위한 많은 모형들이 있지만, 범용토양손실공식(USLE, Universal Soil Loss Equation)이 연 토양 침식량 산정을 위한 경험식으로 가장 널리 사용되고 있다. 토양침식은 강우강도, 토양의 종류, 토지 피복과 토지이용, 사면경사와 경사길이, 그리고 토양보전을 위한 시설의 영향을 받는다. 이러한 모든 변수들은 공간적으로 분포되어 있기 때문에 지형정보시스템(GIS)이 토양침식 영향평가에 널리 적용될 수 있다. 본 연구에서는 IHP 대표 유역인 보청천 유역을 대상으로 지형정보시스템(GIS)과 범용토양손실 공식을 연계하여 태풍 루사의 강우에 의한 유역에서의 토양 침식량을 산정하였다.

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한국형 토양유실공식에 의한 토양유실량 현장예측 (Application of KORSLE to Estimate Soil Erosion at Field Scale)

  • 송재민;양재의;임경재;박윤식
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제24권5호
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    • pp.31-41
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    • 2019
  • In 2013, the Ministry of Environment in South Korea promulgated a new regulatory bulletin that contained revised enforcement ordinance on soil management protocols. The bulletin recommends the use of Universal Soil Loss Equation (USLE) for the soil erosion estimation, but USLE has limited applicability in prediction of soil erosion because it does not allow direct estimation of actual mass of soil erosion. Therefore, there is a great need of revising the protocol to allow direct comparison between the measured and estimated values of soil erosion. The Korean Soil Loss Equation (KORSLE) was developed recently and used to estimate soil loss in two fields as an alternative to existing USLE model. KORSLE was applied to estimate monthly rainfall erosivity indices as well as temporal variation in potential soil loss. The estimated potential soil loss by KORSLE was adjusted with correction factor for direct comparison with measured soil erosion. The result was reasonable since Nash-Stucliff efficiency were 0.8020 in calibration and 0.5089 in validation. The results suggest that KORSLE is an appropriate model as an alternative to USLE to predict soil erosion at field scale.

USLE와 국가토지피복지도를 이용한 토양유실 추정 (Estimation of Soil Erosion Using National Land Cover Map and USLE)

  • 정종철
    • 환경영향평가
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    • 제25권6호
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    • pp.525-531
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    • 2016
  • 본 연구는 2007년과 2014년 국가토지피복지도에 따른 토양유실량을 평가하기 위해 GIS와 토양유실공식(USLE)을 활용하였다. 토양유실량의 공간분포를 추정하기 위해 USLE 모델의 토지피복변화와 식생인자를 적용하였다. 하지만, 토양유실량은 토지피복지도의 적용방법과 연산과정에 따라 서로 다른 결과가 나타났다. 본 연구에서는 USLE 모델을 적용하기 위해서 환경부의 식생인자와 토지피복지도를 적용하여 2014년 강원도 내린천 유역의 인제스터디움 개발지역 토양유실량 발생을 비교하였다. 연구지역의 토양유실량 산정을 위해 토지피복도, 지형도, 토양도 그리고 강수량 등의 자료들을 사용하였다. 토지피복의 변화는 중분류와 세분류 지도에 의해 평가되었고, 토양유실량은 최대 두 배의 차이가 나타났다.

Region-Scaled Soil Erosion Assessment using USLE and WEPP in Korea

  • Kim, Min-Kyeong;Jung, Kang-Ho;Yun, Sun-Gang;Kim, Chul-Soo
    • 한국환경농학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.314-320
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    • 2008
  • During the summer season, more than half of the annual precipitation in Korea occurs during the summer season due to the geographical location in the Asian monsoon belt. So, this causes severe soil erosion from croplands, which is directly linked to the deterioration of crop/land productivity and surface water quality. Therefore, much attention has been given to develop accurate estimation tools of soil erosion. The aim of this study is to assess the performance of using the empirical Universal Soil Loss Equation (USLE) and the physical-based model of the Water Erosion Prediction Project (WEPP) to quantify eroded amount of soil from agricultural fields. Input data files, including climate, soil, slope, and cropping management, were modified to fit into Korean conditions. Chuncheon (forest) and Jeonju (level-plain) were selected as two Korean cities with different topographic characteristics for model analysis. The results of this current study indicated that better soil erosion prediction can be achieved using the WEPP model since it has better power to illustrate a higher degree of spatial variability than USLE in topography, precipitation, soils, and crop management practices. These present findings are expected to contribute to the development of the environmental assessment program as well as the conservation of the agricultural environment in Korea.

산불발생지역에서의 토양유실량에 관한 연구 (A Study on Soil loss in Forest fire area)

  • 양인태;박재훈;천기선
    • 대한공간정보학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.11-16
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    • 2003
  • 강우에 의한 토양유실은 환경에 심각한 영향을 미치고 있음에도 불구하고, 인식의 부족으로 실제 유역에서 발생되고 있는 유실량을 측정한 자료가 없는 실정이다. 본 연구에서는 GSIS와의 연계가 가능하고 일반적으로 사용할 있는 USLE 모형을 선정하여 토양유실량 예측에 이용하였으며, 모형에 입력되는 인자들을 GSIS 공간분석 기능을 이용하여 추출하였다. 특히 USLE 모형을 다소 수정하여 유역에 적용할 수 있도록 하였으며, 산불전과 후의 토양유실량을 계산하여 토지피복변화가 토양유실량에 미치는 영향을 분석하였다. 격자크기를 22m로 구성하여 격자별 침식량을 확인할 수 있어 토양유실량 분포현황을 파악할 수 있었다.

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