• Title/Summary/Keyword: 엽면적지수

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Analysis of the Variability of Leaf Area Index Derived From NOAA-AVHRR Satellite Image Data for South Korea (NOAA-AVHRR 자료로부터 유도된 남한지역 LAI 변화 분석)

  • Kim, Gwang-Seob;Yim, Tae-Kyung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.908-911
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    • 2005
  • 지표와 대기사이에서 식물의 광합성 및 증발산 능력과 밀접하게 관련되어 있는 엽면적지수는 식생밀도를 나타낼때 사용되는 식생지수이다. 본 연구에서는 NOAA-AVHRR 자료를 사용한 엽면적지수를 사용하여 남한지역 엽면적지수의 시공간변화도와 주기성분석을 실시하였고 소양강댐유역, 안동댐유역과 주요 도시의 엽면적지수의 월별, 년별, 계절별 추세를 분석하였다. 추세분석결과 월추세 분석에서는 장기간의 뚜렷한 변동성을 나타내지는 않았지만 겨울과 봄 보다는 여름과 가을에 식생의 밀도가 더 높은 계절적인 요인에 많은 영향을 받는 것을 볼 수 있었다. 시간변화 분석결과 계절변화를 제외한 특별한 장기변동을 확인할 수 없었으며 엽면적지수의 공간 변화는 정규식생지수가 보여주는 지형이나 위도의 변화와 밀접한 관계를 가지는 변화양상을 보여주지 않았다. 이는 농지 및 삼림 등의 인위적 조성으로 인한 엽면적지수의 공간변화도 양상과 관계있다 하겠다.

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Estimation of Leaf Area Index Based on Machine Learning/PROSAIL Using Optical Satellite Imagery (광학위성영상을 이용한 기계학습/PROSAIL 모델 기반 엽면적지수 추정)

  • Lee, Jaese;Kang, Yoojin;Son, Bokyung;Im, Jungho;Jang, Keunchang
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.37 no.6_1
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    • pp.1719-1729
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    • 2021
  • Leaf area index (LAI) provides valuable information necessary for sustainable and effective management of forests. Although global high resolution LAI data are provided by European Space Agency using Sentinel-2 satellite images, they have not considered forest characteristics in model development and have not been evaluated for various forest ecosystems in South Korea. In this study, we proposed a LAI estimation model combining machine learning and the PROSAIL radiative transfer model using Sentinel-2 satellite data over a local forest area in South Korea. LAI-2200C was used to measure in situ LAI data. The proposed LAI estimation model was compared to the existing Sentinel-2 LAI product. The results showed that the proposed model outperformed the existing Sentinel-2 LAI product, yielding a difference of bias ~ 0.97 and a difference of root-mean-square-error ~ 0.81 on average, respectively, which improved the underestimation of the existing product. The proposed LAI estimation model provided promising results, implying its use for effective LAI estimation over forests in South Korea.

Estimation of Specific Leaf Area Index Using Direct Method by Leaf Litter in Gwangneung, Mt. Taewha and Mt. Gariwang (광릉숲, 태화산, 가리왕산 활엽수림에서 낙엽에 의한 수종별 엽면적지수 추정)

  • Kwon, Boram;Jeon, Jihyeon;Kim, Hyun Seok;Yi, Myong Jong
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.18 no.1
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    • pp.1-15
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    • 2016
  • Annual litterfall production and leaf area index (LAI, $m^2/m^2$) were estimated using litter traps in Gwangneung, Mt. Taewha and Mt. Gariwang. Annual total litter fall production including branch, bark, others was the highest in Gwangneung($7497.3{\pm}326.5kg/ha/yr$), which had the highest basal area at late successional stage, and followed by Mt. Taewha($5929.1{\pm}225.8kg/ha/yr$) and Mt. Gariwang($3,210.1{\pm}220.1kg/ha/yr$). Mt. Gariwang had the lowest litterfall production due to high elevation and short growing season even with the higher stand density and basal area than Mt. Taewha. Similarly, LAI, which was calculated by multiplying the mass of leaf litter with specific leaf area, was the highest in Gwangneung($5.99{\pm}0.69$) and followed by Mt. Taewha($5.20{\pm}0.24$) and Mt. Gariwang($4.06{\pm}0.42$) and the upper canopy species had the highest leaf area index in every sites (Gwangneung : 4.72, Mt. Taewha : 3.08, Mt. Gariwang : 2.19). However, species specific LAI estimation based on the relationship between basal area and leaf area was limited due to upper canopy species non-proportionality of basal area with LAI. In addition, the comparison between direct and indirect LAI measurement showed the importance of canopy clumping, especially at high density. Our study emphasized the necessity of direct LAI measurement using litter fall traps especially at temperate deciduous forest with diverse species.

Principal Component Analysis for the Growth Data of Rice (주성분분석을 이용한 수도의 생장해석)

  • Hahn, Weon-Sik;Chae, Yeong-Am
    • KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
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    • v.31 no.2
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    • pp.173-178
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    • 1986
  • Principal component analysis was used for ana1zing growth data to know the relationship between growth characteristics and yield as well as its components. The first principal component accounted for average time of the specific leaf area sampled, leaf area index, and dry weight, and the second component for the position of the changing point of growth characteristics. The component scores were more affected by the nitrogen level than variety. Yield were affected by fertility ratio and number of spikelets per hill which have close relation with the component score of leaf area index and dry weight per hill.

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Estimating Leaf Nitrogen Content of Rice Canopies Using Ground Sensors and Satellite Imagery (지상센서와 위성영상을 이용한 벼 군락의 엽 질소함량 추정)

  • Hong Suk-Young;Kim Yi-Hyun;Choi Chul-Uong;Lee Jee-Min;Lee Jae-Jung;Rim Sang-Kyu;Kwak Han-Kang
    • Proceedings of the KSRS Conference
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    • 2006.03a
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    • pp.193-197
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    • 2006
  • 지상측정 및 위성영상탑재 광학센서를 이용하여 벼 주요 생육시기에 대한 군락의 엽질소 함량을 추정하였다. 6월부터 10월에 걸쳐 주요 생육시기 $5{\sim}6$회에 걸쳐 Orbview 및 QuickBird와 같이 4m 이하의 고해상도 다중영상을 취득하였다. 위성영상 취득일에 가능한한 맞추어 인공광원을 사용하는 2종의 능동형 광학 (G)NDVI 센서를 이용한 벼 군락의 반사특성을 측정하였으며 동시에 식물체 샘플링을 통한 생육량, 엽면적지수, 엽질소 함량 등을 분석하였다. 시기별 영상의 분광반사특성 및 (G)NDVI와 벼 생육량 및 엽질소 함량과의 관계를 알아보기 위해 상관분석 및 회귀분석을 수행하였다. 지상센서 및 위성영상 유래 (G)NDVI의 값을 서로 비교해 보면 전체적으로 지상센서를 이용하여 측정한 (G)NDVI값이 위성영상 유래 (G)NDVI값보다 크게 나타났다. 하지만 두 센서 모두 엽면적지수 변화에 따른 (G)NDVI의 변화를 살펴보면 엽면적지수가 2 정도가 될 때까지는 함께 증가하다가 2보다 커지면서는 변화가 없이 머무르는 경향은 같게 나타났다. 엽면적지수의 변화는 군락의 엽질소함량 변화와 선형적인 관계($R^2=0.80$)로 나타났다. 분얼기부터 성숙초기까지의 자료를 이용하여 지상센서 및 위성영상 유래 (G)NDVI를 이용한 벼 군락의 엽질소 함량과의 관계를 살펴보니 지수함수적 관계($R^2=0.90$)로 나타났다. 위성영상 유래 (G)NDVI를 이용한 벼 군락의 엽질소 함량 추정식을 이용하여 신평면 최고쌀 생산단지에 대한 엽질소 함량 지도를 작성하였다.

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Estimation of Leaf Area Index by Plant Canopy Analyzer in Rice (군락구조계를 이용한 벼 엽면적 측정)

  • Park H. K.;Choi W. Y.;Back N. H.;Kim S. S.;Kim B. K.;Kim K. K.
    • KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
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    • v.49 no.6
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    • pp.463-467
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    • 2004
  • This study was carried out to estimate of leaf area index (LAI) rapidly using plant canopy analyzer, comparing with specific leaf area (SLA) and leaf area ratio (LAR) in rice from 2001 to 2002 at Honam Agricultural Research Institute in Iksan Korea. The relationship between LAI values taken by plant canopy analyzer and by leaf area meter showed high correlation at each growth stages of rice. LAIs obtained by plant canopy analyzer were highly correlated with that by leaf area meter which were the highest in Dongjinbyeo and the lowest in Hapcheon1. Specific leaf area (SLA) of all rice cultivars were tend to decrease remarkably with the progress of growth stage. It was found that the SLA of Dasanbyeo was the highest and that of Hapcheon1 was the lowest among rice cultivars tested. Leaf area ratios (LARs) was also decreased with the progress of growth stage.

Conceptual eco-hydrological model reflecting the interaction of climate-soil-vegetation-groundwater table in humid regions (습윤 지역의 기후-토양-식생-지하수위 상호작용을 반영한 개념적인 생태 수문 모형)

  • Choi, Jeonghyeon;Kim, Sangdan
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.54 no.9
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    • pp.681-692
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    • 2021
  • Vegetation processes have a significant impact on rainfall runoff processes through evapotranspiration control, but are rarely considered in the conceptual lumped hydrological model. This study evaluated the model performance of the Hapcheon Dam watershed by integrating the ecological module expressing the leaf area index data sensed remotely from the satellite into the hydrological partition module. The proposed eco-hydrological model has three main features to better represent the eco-hydrological process in humid regions. 1) The growth rate of vegetation is constrained by water shortage stress in the watershed. 2) The maximum growth of vegetation is limited by the energy of the watershed climate. 3) The interaction of vegetation and aquifers is reflected. The proposed model simultaneously simulates hydrologic components and vegetation dynamics of watershed scale. The following findings were found from the validation results using the model parameters estimated by the SCEM algorithm. 1) Estimating the parameters of the eco-hydrological model using the leaf area index and streamflow data can predict the streamflow with similar accuracy and robustness to the hydrological model without the ecological module. 2) Using the remotely sensed leaf area index without filtering as input data is not helpful in estimating streamflow. 3) The integrated eco-hydrological model can provide an excellent estimate of the seasonal variability of the leaf area index.

Application and Evaluation of MODIS NDVI/LAI Data in Semi-Distributed Hydrological Model (준 분포형 수문모형에서의 MODIS NDVI/LAI 자료의 적용 및 평가)

  • Kim, Byung-Sik;Kim, Kyung-Tak;Park, Jung-Sool;Hahm, Chang-Hahk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1797-1801
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    • 2006
  • 수문모형은 많은 물리적, 식생적, 기후적, 인위적 요소들의 결과로 기인하는 수문학적 특성을 나타내는 유역의 복잡한 시스템을 현실적으로 표현하는 도구로써 인식되어 왔다. 공간적으로 분포된 수문모형들은 1960년대 처음으로 개발되었으며, 수문학과 수자원관리 분야에서 원격탐사데이터와 지리정보시스템의 그 역할은 급속도록 증가하였다. 비록 원격탐사자료가 수문학분야에 실제 적용된 경우는 매우 적지만, 그 효용성은 크다고 할 수 있다. 수문 모델링과 모니터링분야에서 원격탐사 자료를 이용함에 있어 가장 큰 장점 중의 하나는 시공간적인 정보를 지속적으로 생산할 수 있게 되었다는 점이다. 이와 같은 능력은 성공적인 모형의 분석과 예측, 검증을 위한 작업에 필수적이다. 본 연구는 준 분포형 수문학적 모형인 SLURP 모형을 경안천 유역을 대상으로 적용하였으며, MODIS 위성영상을 이용하여 제작한 엽면적지수(LAI), 정규식생지수(NDVI)를 수문모형의 입력자료로 활용하여 경안 수위표 지점에서 일 유출량 모의를 실시하였다. 또한, 각각의 원격탐사 자료가 모의된 증발산량의 민감도에 어떤 영향을 미치는 가를 분석하였다.

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