• Title/Summary/Keyword: 잎면적지수

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Data Assimilation of Leaf Area Index for Drought Assessment In East Asia (잎면적 지수 자료동화 기반 동아시아 가뭄 평가)

  • Seo, Hocheol;Kim, Yeonjoo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.31-31
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    • 2019
  • 잎의 생태 계절학적 변화는 지상의 탄소/질소 순환에 큰 영향을 미칠 뿐 아니라 토양 수분, 증발산과 같은 물 순환에 중요한 인자로 작용한다. 이를 모의하기 위하여 많은 지면-생태 생태모형들이 개발되어져 왔지만, 자연현상을 충분히 이해하지 못함으로 인하여 모델 결과값과 실제 관측 값에 차이가 발생된다. 이러한 한계점을 해결하기 위하여 실제 모형과 관측되어진 자료를 실시간으로 융합하는 자료동화 기법이 개발되어져 모델들의 오차를 줄여주거나, 실제 모델의 파라미터들을 보정하는데 사용되어지고 있다. 본 연구에서는 지상기후모형인 Community Land Model(CLM)을 기반으로 하여 2003년부터 2010년까지 동아시아지역을 대상으로 연구를 진행하였다. 지면-대기-해양 모델로부터 발생되어진 40개의 앙상블 기상자료를 이용하여 도출된 잎면적 지수와 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) 잎면적 지수를 실시간으로 융합하는 앙상블 칼만 필터기법을 이용하여 잎면적지수 자료동화가 생태 생태 수문에 미치는 영향을 알아보았다. 특히 잎면적 지수 자료동화가 동아시아 지역의 가뭄에 미치는 영향을 평가하기 위하여 1~3 m 의 토양수분의 변화를 이용하여 가뭄을 정의하였다. 이러한 토양수분 가뭄을 시 공간적으로 나타내어 동아시아지역의 가뭄의 기간, 심도 와 같은 가뭄을 특성을 이해하여 보고자 하였으며, 잎면적 지수 자료동화가 가뭄에 미치는 영향을 알아보았다.

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Evaluation of stream flow prediction performance of hydrological model with MODIS LAI-based calibration (MODIS LAI 자료 기반의 수문 모형 보정을 통한 하천유량 예측 성능 평가)

  • Choi, Jeonghyeon;Kim, Sangdan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.288-288
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    • 2021
  • 수문 모델링을 이용하여 미계측 유역의 유출을 예측하고 나아가 수문 현상을 이해하기 위해서는 기존과는 다른 새로운 모형 보정 전략과 평가 방법이 필요하다. 위성 관측자료의 가용성 증가는 미계측 유역에서 수문 모형의 예측 성능을 확보할 기회를 제공한다. 유역 내 증발산 과정은 물 순환 과정을 설명하는 주요한 부분 중 하나이다. 또한 식생에 대한 정보는 증발산 과정과 밀접한 연관을 가지기 때문에 간접적으로 유역의 증발산 과정을 이해할 수 있는 중요한 정보이다. 본 연구는 미계측 유역의 하천유량을 예측하기 위해 위성 관측 기반의 식생 정보만을 이용하여 보정된 생태 수문 모형의 잠재력을 조사한다. 이러한 보정 방법은 관측된 하천유량 자료가 있어야 하지 않기에 미계측 유역의 하천유량 예측에 특히 유용할 것이다. 모델링 실험은 관측 하천유량 자료가 존재하는 5개의 댐 유역(남강댐, 안동댐, 합천댐, 임하댐)에 대해 수행되었다. 본 연구에서는 식생동역학이 결합 된 집체형 수문 모델을 이용하였으며, MODIS 잎면적지수(Leaf Area Index, LAI) 자료를 이용하여 모형을 보정하였다. 보정된 모형으로부터 생산된 일 유량 결과는 관측 유량 자료와 비교된다. 또한, 전통적인 관측 유량 기반의 모형 보정 방법과 비교된다. 그 결과 LAI 시계열을 이용한 모형의 보정으로 획득한 유량의 적합도는 남강댐, 안동댐, 합천댐 유역에서 KGE가 임계치 이상으로 나타나 만족스러운 결과를 보여주지만, 임하댐 유역은 KGE가 임계치 이하로 계산되었다. 그러나 해당 유역에 대해 관측 유량을 기반으로 모형 보정 결과 또한 좋지 않은 적합도를 보여주기에 이는 LAI 자료 기반 접근법의 문제가 아닌 입력정보 또는 모형 자체에 포함된 오차로 인해 해당 유역의 특성을 반영하기에 어려운 것으로 판단된다. 이러한 결과는 증발산 과정에 주요한 식생 정보의 제약만으로도 비교적 만족스럽게 유역의 수문 순환을 재현할 수 있다는 가능성을 보여준다.

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Climate and Land Cover Controls over MODIS-derived Water Use Efficiency in a Korean Peninsula (기후 및 토지 피복에 따른 한반도 지역의 수분 이용효율)

  • Kim, Jeong Bin;Um, Myoung-Jin;Kim, Yeonjoo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.140-140
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    • 2016
  • 수분 이용효율(Water Use Efficiency, WUE)은 식생이 흡수한 수분 중 증발산에 이용한 비율로, 육상생태계의 수문학적 순환 및 탄소 순환의 기능을 측정할 수 있는 중요한 지표이다. 또한 이는 특정 지역의 기후 조건이나 토지 피복과 같은 다양한 요인에 따라 변할 수 있다. 본 연구에서는 한반도에서 2010년부터 2014년까지의 기후 요인(강수, 기온)과 토지 피복에 따른 WUE의 변화를 살펴본다. MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 기반 총일차생산성(Gross Primary Productivity, GPP), 증발산량(Evapotranspiration, ET), 잎면적지수(Leaf Area Index, LAI)와 Willmot의 기상자료 등 대상지역에 대한 격자 자료를 사용한다. 구체적으로 숲, 초원, 농지와 같이 다양한 토지 피복 조건에 대한 월간 및 연간 WUE(=GPP/ET)를 산정하고, 이의 LAI나 기후 조건(강수, 기온)과의 관계를 분석하고자 상관성 및 요인 분석을 진행한다. 기후 조건 및 토지 피복 조건을 고려한 15년간 한반도에서의 WUE의 변화에 대한 분석은 앞으로의 수자원 관리 및 산림 정책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

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Light Interception, Productive Structure and Production of the Phragmites communis Grassland in the Delta of Nakdong River (낙동강 삼각주에 있어서 갈대 초지의 광차단, 생산구조 및 생산성)

  • 장남기;강호감
    • Asian Journal of Turfgrass Science
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    • v.8 no.1
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    • pp.19-24
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    • 1994
  • 낙동강 삼각주에 있는 Phragmites communis 초지에서 광차단과 흡수, 생산구조의 계절적 변화, 생산성 현존량을 1982, 1983 그리고 1993년에 각각 조사했다. 황충화된 수피를 통과하는 빛은 S자형으로 감소한다. 한 식물의 누층적 앞면적은, 그 시기의 수피의 잎면적 생장과 같다. 잎 면적이 log식에 따라 자랄 때, 잎면적의 수직적 누층은 일반적인 역동식에 의해 계산된다. 잎면적의 최대생장률에서의 광차단식은 식(1)에 의해 생산구조는 윗부분은 광합성계에 의해, 아래부분은 비광합성계에 의해 차지되어진다. 그러므로, 광차 단의 패턴은 S자형에서 지수함수적 패턴으로 변하게 된다. P.communis의 지상부 현존량은 $3,3660g/m^2$이상이었고, 순 생산성은 $142g/m^2$이었다. 갈초지대의 년중 순 생산은 각각 4.10,4.25,$4.47kg/m^2$/year 이었고, 촤대면적 지수는 각각 4.10.3,11.0,10.4이엇다. 이 결과는 일만초지보다 매우 높은 값이었다.

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Physical Properties of Jujube(Zizyphus jujuba Miller) and Jujube Branches (대추 및 대추가지의 물리적 특성)

  • 이상우;허윤근;서정덕;맹성렬;민경선
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2002.02a
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    • pp.79-85
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    • 2002
  • 본 연구는 대추 수확기개발을 위한 기초연구로써 대추의 열매, 잎, 잎줄기의 물리적 역학적 특성을 조사.분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. .대추 열매의 평균 장경, 경, 부피, 무게, 탈과력은 각각 32.02 mm, 23.9 mm, 10.0$\times$$10^{-6}$m$^3$, 5.2~12.8g, 5.7 N으로 나타났다. .대추무게가 증가하면 탈과력은 증가하고, F/W는 감소하는 경향을 나타났다. .대추나무가지의 평균 탄성계수는 7.01$\times$$10^{8}$ N/m$^2$였고, 가지의 굵기가 증가하면서 감소하였다. .대추나무가지의 평균 비틀림 강성은 5.2$\times$$10^{7}$ N/m$^2$으로 나타났으며, 가지의 굵기가 증가하면서 음의 지수 함수적으로 감소하는 경향을 나타냈으나, 데이터가 일정한 범위에 산재해 있어 가지의 굵기에 따른 강성계수변화 특성은 일정한 경향으로는 나타나지 않았다. .대추 잎줄기의 평균 무게, 잎수, 길이가 각각 0.7g, 6.6개, 12.2 cm로 나타났다. .대추 잎의 평균 잎면적, 무게, 탈리력은 각각 13 $cm^2$, 0.2g, 4.4 N으로 나타났다. .종말속도는 대추 열매의 무게가 증가하면서 증가하고, 대추잎의 무게, 면적이 증가할수록 감소하는 경향을 나타냈으며, 잎줄기의 종말속도는 잎줄기 무게 혹은 잎줄기에 매달린 잎의 수와는 거의 영향을 받지 않는 것으로 나타났으며, 잎줄기의 길이가 증가할수록 약간씩 증가하는 경향을 나타냈다.

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Measurements of Isoprene and Monoterpenes at Mt. Taehwa and Estimation of Their Emissions (경기도 태화산에서 isoprene과 monoterpenes 측정 및 배출량 산정)

  • Kim, Hakyoung;Lee, Meehye;Kim, Saewung;Guenther, Alex.B.;Park, Jungmin;Cho, Gangnam;Kim, Hyun Seok
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.17 no.3
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    • pp.217-226
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    • 2015
  • To investigate the distributions of BVOCs (Biogenic Volatile Organic Compounds) from mountain near mega city and their role in forest atmospheric, BVOCs and their oxidized species were measured at a 41 m tower in Mt. Taehwa during May, June and August 2013. A proton transfer reaction-mass spectrometer (PTR-MS) was used to quantify isoprene and monoterpenes. In conjunction with BVOCs, $O_3$, meteorological parameters, PAR (Photosynthetically Active Radiation) and LAI (Leaf Area Index) were measured. The average concentrations of isoprene and monoterpenes were 0.71 ppbv and 0.17 ppbv, respectively. BVOCs showed higher concentrations in the early summer (June) compared to the late summer (August). Isoprene started increasing at 2 PM and reached the maximum concentration around 5 PM. In contrast, monoterpenes concentrations began to increase 4 PM and stayed high at night. The $O_3$ maximum was generally found at 3 PM and remained high until 5 PM or later, which was concurrent with the enhancement of $O_3$. The concentrations of BVOCs were higher below canopy (18 m) than above canopy, which indicated these species were produced by trees. At night, monoterpenes concentrations were negatively correlated with these of $O_3$ below canopy. Using MEGAN (Model of Emissions of Gases and Aerosols from Nature), the emissions of isoprene and monoterpenes were estimated at 1.1 ton/year and 0.9 ton/year, respectively at Mt. Taehwa.