산림사업

GIS와 천연자원관리

나무꾼69 2016. 5. 3. 13:06

GIS와 천연자원관리

 

어느 국가의 경제적, 사회적, 문화적 경쟁력은 많은 부분 토지나 수자원 같은 천연자연에 많이 의존한다. 이러한 천연자원들은 고용창출, 각종 산업에의 원자재 공급, 식량 및 소득원으로서의 역할, 의약품 및 에너지의 공급원으로서 국가경제에 중요한 역할을 한다. 또한 천연자원의 경관미 같은 문화적 자산도 국가의 중요한 자산중의 하나로 중요시 여겨지고 있다. 예를 들어 그랜드 캐년에 대해서 애기하면, 바로 미국이 떠오르고, 유전을 생각하면 중동지역을 생각하는 것처럼 천연자원은 어떤 나라 및 지역을 대표하는 것일 수도 있다.

하지만 개별국가들에게 이러한 천연자원을 어떻게 지속 가능하게 이용하여, 현재의 세대 뿐만 아니라 미래의 세대까지 천연자원의 편익을 계속하여 받을 수 있는지에 대해 연구하여야 한다. 이것은 이러한 천연자원이 효율적이고 지속 가능한 방법으로 이용되지 않으면 언젠가 소멸될 수 있기 때문이다. 하지만 현재의 상황을 볼 때, 인류의 이러한 천연자원의 이용은 인구의 증가에 의해 과잉이용이 되고 있는 현실이다. 인구증가로 인해 폐해는 가장 먼저 산림의 파괴로 나타나고 있으며, 이는 결국 인간과 야생동식물과의 서식처 경쟁이 발생하며, 이 싸움에서 승리한 인간들이 쟁취한 것이라고는 결국 산림지대의 사막화 같은 결과가 되고 있다. 하지만 1차적으로 인간의 승리 만으로 보였던 이 싸움은 결국 인간에게 삶의 비용의 증가, 기후변화, 그리고 천연자원에 의한 경제적, 사회적 문화적 편익의 감소를 가져오게 되어 인류에게도 막대한 손해를 끼치게 될 것이 점점 확실시 되고 있다.

이러한 연유로 하여, 천연자원에 대한 효율적인 이용에 대한 절박한 필요성이 대두되었으며, 많은 관련된 경영기법이 이러한 목적을 달성하기 위하여 시도 되었으며, 이중 어떤 시도는 상당한 성과를 보이기도 하였으나, 그렇지 못한 경우도 많았다. 그리고 현대에 와서 이런 천연자원관리에 대한 가장 큰 추세는 원격탐사와 지리정보시스템을 이용하여 관리하는 시스템의 확장이다. 이러한 기술들은 관리자들에게 정확한 정보와 데이터를 제공하여 주어, 관리자가 지속 가능한 경영을 위한 합리적인 결정을 할 수 있도록 도와준다. 지난 30년안 지구관측위성으로부터 받은 자료와 연구를 통해 지구과학 영역에서의 연구가 행해져 왔다. 동시에 이런 자료와 데이터 그리고 프로그램들이 지속 가능한 천연자원관리를 위한 좋은 자료로 제공하고 있다.

 

천연자원관리에서의 원격탐사 및 GIS의 활용

천연자원관리에서 원격탐사와 GIS는 주로 지도제작에 사용된다. 이러한 기술은 다음과 같은 다양한 주제도 제작에 사용된다.

1. 토지이용도

2. 식생도

3. 토양입지도

4. 지질도

이런 지도를 제작하기 전에 다양한 데이터의 수집과 분석이 필요한데, 이런 대부분의 데이터는 원격탐사기술에 의해 얻어진다. 이런 데이터는 지상촬영, 항공찰영 및 인공위성사진을 통해 얻어진다. 연구의 목적과 조사지역의 지형적인 특성에 따라 필요한 사진의 종류가 달라질 수 있다, 예를 들면 어떤 지역의 시간별, 날짜별, 계절별 혹은 년간 변화에 대한 연구를 위해서는 항공사진이 유용하며, 연구의 결과로 시간의 변화에 따른 연구지역의 변이에 대해 잘 알아볼 수 있다. 이런 자료는 인공위성영상을 통해서도 얻을 수 있다. 일반적으로 인공위성영상은 일반적인 항공영상보다 높은 스첵트럼, 공간지각, 방사, 열 해상도를 가지고 있다. 따라서 인공위성영상을 통해 보다 자세한 분석이 가능하다. 하지만 이러한 원격탐사 데이터가 유용하기 위해서는, 기후 및 토양 그리고 다른 인자들의 변이를 보여주는 다른 지형도와 함께 이용되어야 한다.

이렇게 수집된 시각 혹은 디지털 데이터는 지도제작의 전 단계로 이용되기 위해 가공되어 진다. 다양한 데이터의 구성과 요소들을 분석하여야 하며, 이런 데이터에는 질감, 색상, 패턴, 크기와 모양 같은 여러가지 요소들이 있다. 이러한 요소들을 분석하여 연구대상지에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있는 것이다. 이러한 정보와 더불어 실제 지상에서 조사한 여러가지 요소들의 특성에 대한 분석을 함께 분석하여 1차적인 지도를 제작한다.

이렇게 수집된 데이터를 지상에서 검증하는 것은 꼭 필요한 과정이다. 이러 검중과정은 효과적이고, 효율적인 방식으로 행하여 지며 주로 반분이나 4분으로 나누어져 실시된다. 이것은 위성영상을 통한 데이터가 실제 지상에 있는 대상물과 일치하는지를 확인하는 과정으로 이루어진다. 이런 과정은 GPS시스템을 이용한 지오레퍼렌싱으라는 기술을 바탕으로 이미지와 실제 대상물이 어떤 위치에 존재하는 것을 확인하는 과정도 포함한다. 추가적으로 이미지상의 점에 대한 검증을 실시하는데 있어, 식생분포, 지형적 특성, 토양 및 기타를 참조한다. 1차지도를 완성하기 위해서는 이러한 검증자료 뿐만 아니라 다른 2차적인 자료도 참조하여 최종적인 지도를 제작한다. 지도의 축적은 자연의 특성과 연구대상지의 범위 및 달성하고자하는 목적에 의해 달라진다.

 

산림경영에 있는 GIS데이터의 활용

지난 세기동안, 세계의 산림면적은 위험수준으로 감소되어 왔다. 재생가능한 자원으로선 산림은 지속 가능한 경영을 통해 재생될 수 있다. 그러므로 산림관리자들은 이런 자료들을 통해. 산림면적, 대상지의 산림현황, 인간에 의한 산림훼손 면적 및 훼손현황 등에 대한 정보를 얻을 수 있다. 이러한 정보는 산림관리자가 산림자원을 이용하는 데에 있어 통제하고 관리하는 위한 효과적인 정책에 대한 의사결정을 하는 데에 있어 매우 중요한 자료가 된다.

 

 

수자원관리와 GIS데이터의 활용

물은 전세계적으로 점점 부족해져가는 자원이다. 아프리카 및 다른 개발도상국에서 깨끗한 물에 대한 공급은 점점 더 부족해져 가고 있다. 따라서 개발도상국에 있어 수자원의 관리의 중요성은 매우 커지고 있으며, 위성영상을 이용하여 강이나 호수 그리고 댐이나 저수지와 같은 수자원의 분포를 3차원이나 GIS자료로 지도화 할 수 있다. 이런 자료를 이용하여 관리자들은 수자원의 효과적인 분배와 이용에 대한 합리적인 의사결정을 통해 지속 가능한 수자원의 경영을 이룰 수 있다. 동시에 일정한 지역에 대한 수자원의 이용에 대한 가장 합리적인 의사결정 또한 가능하게 한다.

 

사막화 방지와 GIS데이터의 활용

지리공간적이 데이터를 통해 특정한 지역의 현재의 토양상황 및 토양의 비옥도를 알수 있다. 또한 장기적인 시간 흐름에 따른 데이터를 통해 이러한 자료의 변화 또한 알 수 있다. 또한 대상지역의 토지이용의 변화, 식생의 구성 및 환경에의 영향 또한 얻을 수 있다. 또한 경사도 및 음영도, 방위 같은 정보도 같은 얻을 수 있으며, 이런 모든 정보를 이용하여, 대상지역이 사막화의 위험에 얼마나 노출되고 있는지에 대한 자세한 정보를 알 수 있게 된다. 만약 이렇게 사막화 위험성이 조사되었을 경우, 역시 이런 GIS데이터를 이용하여 어떤 방법을 통해 사막화 방지를 이룰 것인지 결정할 수 있다.

 

 

생물다양성관리와 GIS데이터의 활용

지리공간 데이터는 보호지역에서의 생물다양성의 관리에서 사용될 수 있다. 이 경우 지상사진과 항공사진이 필수적이다. 이런 자료는 보호지역에서의 식생의 상태 및 분포에 대해 알 수 있다. 또한 대상지역의 외래침입종에 대한 정보의 수집도 가능하다. 이러한 정보는 다양한 계절에 따른 초식동물의 분포와 식량에 대한 정보를 수집하는데 필수적이다. 항공사진은 야생동물의 개체수확인을 위한 자료조사에도 역시 유용하다. 사진의 stop capability가 이 과정을 손쉽게 해준다. 보호지역에 야생동물의 개체수와 분포를 관리하는 것은 식량과 물의 공급, 토양침식을 야기할 수 있는 개체수의 밀도조절과 생태계의 균형을 유지하기 위해 꼭 필요하다. 이런 데이터는 인간과 야생동물간의 경쟁을 조절하기 위해서도 꼭 필요하다. 마지막으로 GIS데이터는 멸종위기의 동식물이나 새롭게 발견된 종에 대한 관리를 위해서도 꼭 필요하다. 이런 모든 자료들을 이용하여 보호지역의 환경영향평가 (environmental impact assessment (EIA))를 수행하는데에도 중요한 자료가 된다. 도로나 건물의 설설, 파이프라인의 설치, 댐의 건설같은 대규모 프로젝트들은 환경 및 생물다양성에 영향을 미치게 되며, GIS데이터를 이를 평가하는데 필수적인 요소이다.

 

결론

인구증가에 의한 천연자원의 이용압력이 증대됨에 따라 원격탐사 및 지리정보시스템을 이용한 효과적이고 효율적인 제한된 천연자원의 경영이 필요하게 되었다. 지리정보 데이터를 효과적인 분석이 가능하게 하고, 이러한 자원의 이용에 영향을 미치는 여러 가지 요인에 대해 결정을 할 수 있게 해준다. 그리고 이러한 요인들에 대한 정확한 이해를 통해 현재 세대 뿐만 아니라, 미래 세대가 자원을 이용할 수 있도록 지속 가능한 경영을 하여야 할 것이다.

https://www.gislounge.com/gis-and-natural-resource-management/

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