• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.36 no.6
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• pp.433-442
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• 2018

The reservoir area is defined as the area surrounded by the planned flood level of the dam or the land under the planned flood level of the dam. In this study, supervised classification based on RF (Random Forest), which is a representative machine learning technique, was performed to detect cropland in the reservoir area. In order to classify the cropland in the reservoir area efficiently, the GLCM (Gray Level Co-occurrence Matrix), which is a representative technique to quantify texture information, NDWI (Normalized Difference Water Index) and NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) were utilized as additional features during classification process. In particular, we analyzed the effect of texture information according to window size for generating GLCM, and suggested a methodology for detecting croplands in the reservoir area. In the experimental result, the classification result showed that cropland in the reservoir area could be detected by the multispectral, NDVI, NDWI and GLCM images of UAV, efficiently. Especially, the window size of GLCM was an important parameter to increase the classification accuracy.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.517-521
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• 2007

최근 위성영상의 해상도가 증가함에 따라, 하천을 대상으로 한 연구 사례가 많이 보고되고 있다. 하지만 대부분이 환경 생태학적 분야에서 이루어진 연구 결과들이고, 수자원 관리 분야에서의 위성영상 활용 사례는 아직 그 예를 찾아보기가 어렵다. 갑천은 1988년 이후 급속도로 도시화가 진행되어 현재는 잘 정비되어 있는 전형적인 도시하천의 모습을 갖추고 있다. 그러나 아직까지 하천 내에는 많은 양의 초지나 사주가 분포하고 있으며, 이러한 초지나 사주의 존재는 자연형 하천으로서의 역할을 담당하지만 이수 및 치수차원에서는 많은 양의 저수량 손실을 야기하는 문제도 함께 공존해 있다. 본 연구에서는 도시하천을 효율적으로 관리하기 위한 방안으로서 영상을 이용한 수자원 관리 기법을 제안하였다. 다시 말해 본 연구에서 수행한 "도시하천에서의 저수량 평가"는 보와 보사이의 흐름에 의한 유량변화가 전체 저수량에 크게 영향을 미치지 않는다는 가정 하에 다음의 세 단계로 이루어진다. 첫째, 현하천을 사주구역, 초지구역 및 그 외 구역으로 구분한다. 둘째, 현장조사를 실시하여 사주나 초지가 수면과 이루는 경사각을 조사하고, 적절한 통계적 기법을 이용하여 대상 하천의 대표 경사 값을 구한다. 또한 현장조사 시 사주나 초지로부터 충분히 떨어진 지점들의 수심을 측량하여 그 외 지역의 평균 수심을 구한다. 셋째, 영상을 해석할 수 있는 도구를 이용하여 구분된 각 구역의 면적을 계산한 후, 두 번째 단계에서 구한 경사각과 수심을 이용하여 저수량을 산정한다. 본 연구에서는 도시하천을 효율적으로 관리하기 위한 방안으로서 영상을 이용한 수자원 관리 기법을 제안하였다. 특히 도시하천에서의 저수량 산정을 위한 기초연구로서 사주 및 초지가 수면과 이루는 방위별 경사각을 조사하였으며, 그 결과를 분석하여 사주와 초지 각각의 경우에 대한 거리와 수심 간의 회귀곡선식을 구하였다. 하지만 세 번째 단계인 "저수량 산정"은 영상의 확보가 어려워, 본 연구에서는 수행되지 못하였다. 향후, 대상지역 뿐만 아니라 전국 어느 곳이라도, 하루빨리 고해상도의 위성영상이 저가에 보급되어 지기를 기대한다.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.32 no.1
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• pp.9-16
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• 2013

BACKGROUND: Eutrophication occurs occasionally in reservoirs around lake in summer and early autumn. Lakeside macrophyte which is one of internal pollutants effects on water quality when it is submerged during rainy season. To improve water quality of water supply source in Boknae reservoir around Juam lake, characteristics of nutrient(N, P) uptake and release by submerged plants were investigated. METHODS AND RESULTS: In order to establish the management plan of submerged plants in Boknae reservoir around Juam lake, water level, rainfall, flooding and non-flooding areas, biomass of dominant plants, contents of nitrogen and phosphorus were investigated during 7 months(August, 2010 through February, 2011). Dominant plants were Miscanthus sacchariflorus(MISSA) and Carex dimorpholepis(CRXDM) in Boknae reservoir. Total plant area of Boknae reservoir in August, 2010 was 987,872 $m^2$. In Boknae reservoir, flooding occurred from August until February caused by rainfall during rainy season. The total amounts of nitrogen and phosphorus uptakes by MISSA were 247 and 22 kg/total reservoir area, respectively. By CRXDM, the total amounts of nitrogen and phosphorus uptakes were 11,340 and 1,231 kg/total reservoir area, respectively. The total amounts of nitrogen and phosphorus residues by MISSA were 34 and 11 kg/total reservoir area, respectively. By CRXDM, the total amounts of nitrogen and phosphorus residues were 491 and 68 kg/total reservoir area, respectively. CONCLUSION(S): Total amounts of nitrogen and phosphorus releases in Boknae reservoir were 12,212 and 1,324 kg/total reservoir area, respectively. The results demonstrate that total nitrogen and total phosphorus in water were strongly influenced by submerged plants. Therefore, management plan for submerged plants during rainy season will be needed to improve water quality of water supply source in Boknae reservoir around Juam lake.

• River and Culture
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• v.9 no.1
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• pp.90-93
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• 2013

• Journal of Wetlands Research
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• v.22 no.1
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• pp.49-58
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• 2020

The excessive use of fertilizer and compost in agricultural land increases the accumulation of nutrients in soil. The surplus nutrients in soil transported through surface and sub-surface flow can lead to water pollution problems and algal bloom. Moreover, nutrient accumulation and continuous crop cultivation changes the physical structure of the soil, which increases the potential of nutrient. The cultivation in the Daecheong Lake reservoir area may have a direct effect on the lake's water quality due to leaching and releasing of nutrients when water level rises. This research was carried out to analyze the physical and chemical properties of soil in the agricultural areas surrounding Daecheong Dam reservoir to provide basic data available for the establishment of Daecheong Lake water quality management measures. The soil of the Daecheong Lake reservoir was classified as sandy Loam, where surplus nutrients can be transported. Chemical compositions in the soil were found to be significantly affected by use of different fertilizer amounts. Nutrient outflow occurred during spring rainfall events from the rice paddy fields, whereas excess nutrients from summer to fall seasons originated from dry paddy fields. Nutrient outflow from dry paddy fields is mainly from sub-surface flow. Organic agricultural wastes from agricultural land and excessive vegetation inside the river was also evaluated to contribute to the increase in organic matter and nutrients of the river. The results can be used to select the priority management area designation and management techniques in the Daecheong Lake for water quality improvement.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.45 no.5
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• pp.836-841
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• 2012

Distributions and growth of submerged plants with water level were investigated in a flood control reservoir around Dongbok Lake. In adddition, the total amount of biomass and uptakes of plants per unit area ($m^2$) in the flood control reservoir were investigated. The total vegetation area was $156,871m^2$ in the Dongbok flood control reservoir ($209,160m^2$) before flooding. By July 11, the Dongbok flood control reservoir was flooded during rainy season except for upper area. Dominant plants were CRXDM (Carex dimorpholepis Steud), ECHCF (Echinochloa crusgalli), POLHY (Polygonum hydropiper L) and BROTE (Bromus tectorum L) which occupied 75% of the flood control reservoir. The total amounts of organic matter uptakes per unit area ($m^2$) with distribution rates by CRXDM, ECHCF, POLHY and BROTE under different submerged plants were 65.5, 6.8, 7.0 and 13.0%, respectively. The total amount of nitrogen uptakes per unit area ($m^2$) with distribution rates at different submerged plants were in the order of CRXDM ($1.30g\;m^{-2}$) > POLHY ($0.34g\;m^{-2}$) > BROTE ($0.30g\;m^{-2}$) > ECHCF ($0.25g\;m^{-2}$). The total amounts of phosphorus uptakes per unit area ($m^2$) with distribution rates at different submerged plants were great in the order of CRXDM (51.8%) > BROTE (17.7%) > POLHY (10.3%) > ECHCF (9.6%). Thus, the results of this study suggest that O.M, T-N and T-P by submerged plants in Dongbok Lake were strongly influenced at water quality in flood control reservoir.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.112-112
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• 2018

최근 이상기후로 인한 국부적인 혹은 광역적인 가뭄이 빈번하게 발생하고 있는 추세이며 발생횟수 뿐 아니라 가뭄 심도 및 지속기간이 과거보다 크게 증가하여 그에 따른 피해가 커질 것으로 예측되고 있다. 특히, 2014~2015년도의 유례없는 가뭄으로 인해 저수지 용수공급이 제한되면서 많은 농가들이 피해를 입었다. 본 연구의 목적은 전국 농업용 저수지를 대상으로 기상청 3개월 예보자료를 활용 할 수 있는 농업용 저수지 저수율 다중선형 회귀 모형을 개발하여 저수율 전망정보를 생산하는 것이다. 본 연구에서는 전국에 적용 가능한 저수율 다중선형 회귀 모형개발을 위해 5개의 기상요소(강수량, 최고기온, 최저기온, 평균기온, 평균풍속)와 관측 저수지 저수율을 활용했다. 기상자료는 2002년부터 2017년까지의 기상청 63개 지상관측소로부터 기상관측자료를 수집하였다. 본 연구에서는 저수율 전망 단계를 세 단계로 나누었다. 첫 번째 단계로 농어촌공사에서 전국 511개 용수구역을 대상으로 군집분석 및 의사결정나무 분석을 통해 제시한 65개 대표저수지를 대상으로 기상자료 및 관측 저수율 자료를 이용하여 다중선형 회귀분석을 실시하였다. 수집한 기상요소와 저수율을 독립변수로 하여 월별 회귀식을 산정한 결과 결정계수($R^2$)는 0.51~0.95로 나타났다. 두 번째 단계로 대표저수지의 회귀분석 결과를 전국의 저수지로 확대하기 위해 나이브 베이즈 분류법을 적용하여 전국 3098개의 저수지를 65의 군집으로 분류하고 각각의 군집에 해당되는 월별 회귀식을 산정하였다. 마지막으로 전국 저수지로 산정된 회귀식과 농업 가뭄 예측을 위해 기상청의 GS5(Global Seasonal Forecasting System 5) 3개월 예보자료를 수집하여 회귀식에 적용해 2017년 전국 저수지의 3개월 저수율 전망정보를 생산하였다. 본 연구의 전국 저수지 군집결과 기반의 저수율 전망기술은 2017년도 관측 저수율과 비교한 결과 유의한 상관성을 나타냈으며 이 결과는 추후 농업용 저수지의 물 공급 및 농업가뭄 전망 자료로서 이용이 가능할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.127-131
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• 2005

NOAA/AVHRR 위성영상을 이용하여 기상학적 가뭄을 평가하고, SWSI (Surface Water Supply Index)를 보완한 MSWSI (Modified SWSI)를 이용하여 전국을 32개 유역으로 분할 및 적용하여 수문학적인 가뭄을 평가하고, 농업용 저수지의 유입량 및 저수량을 이용하여 용수구역 단위의 농업가뭄을 평가하였다. 기상학적 가뭄평가를 위해서 NOAA/AVHRR 위성영상으로부터 추출된 실제증발산량과 Hamon 방법에 의하여 산정된 잠재증발산량을 이용하여 기후학적 물수지 분석을 수행하고 가뭄파악을 위한 지표인 습윤지표 분포도를 작성하였다. 수문학적 가뭄평가를 위해서 강우량, 하천유량, 댐유입량, 지하수위 자료를 이용하여 1974년부터 2001년까지의 유역단위 MSWSI 값을 산정하였다. 농업 가뭄을 평가하기 위하여 안성시 고삼저수지의 저수량과 SLURP 모형을 이용하여 산정한 유입량으로서 안고용수구역에 대하여 농업 가뭄을 평가하였다.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.54 no.2
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• pp.147-156
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• 2012

가뭄강도와 지속기간을 고려하여 관개구역을 몇 개의 관개블록으로 나누어 순차적으로 제한하여 급수함으로써 관개용수를 절약하고 관개기간을 연장하여 가뭄을 극복하는 윤환관개모형 (RISS)을 제안한 바 있다. 이 RISS는 작물생육기별 관개저수지 저수율별 급수구역과 제한 급수율을 제시함으로써 가뭄기간에 저수지 운영자가 언제, 얼마나 제한하여 급수할 것인지 제시해주는 모형으로 전북 남원군 동화댐의 물 관리시스템 자동화 프로그램에 2004년 설치하여 운용되도록 하였다. 이 연구에서는 2004년부터 2009년까지 동화 댐 저수위 관측기록과 급수실적을 분석하여 RISS의 절수효과를 평가하고자 하였다. 그러나 실제로는 동화댐의 물 관리시스템 자동화 프로그램이 계획대로 운용되지 않고 있었다. 따라서 이 RISS의 절수효과와 효용성을 입증하여 계획대로 자동화시스템을 유용하게 활용하도록 하기 위해서 급수실적 및 저수위 관측기록과 RISS로 모의 발생한 저수위 결과를 비교 평가하였다. 모의발생 평가결과 가뭄이 극심했던 2007년에는 3.8백만 $m^3$을 절수하여 관개기간을 23일 연장하고 2009년에는 3.3백만 $m^3$을 절수하여 관개기간을 13일 연장하여 가뭄이 극심한 해에는 RISS 모형의 효용성이 크다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.8
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• pp.5363-5368
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• 2014

This study examined contribution rate on the Soyangho Lake watershed based on the flow regime, and seasonal change was evaluated by calculating the delivery pollution load of the drainage area of Soyangho Lake watershed. According to the contribution rate of the drainage area by the flow regime change, Inbukcheon Creek watershed's SS and T-P entry have recorded abnormal Six month flow and a contribution rate of 46% and 51% during the Low-water flow period. At the same time, the T-P recorded a 49.5% contribution rate and a contribution rate of 48.5% during the Low-water flow period. In sequence, Inbukcheon creek's SS entry recorded a comparatively higher contribution rate than the other drainage area, which are 39.6% and 44.3% during the entire season and 53.8% for T-P, as a result of observing the contribution rate based on the seasonal changes. The T-N at the Naerincheon Creek watershed for the entire season recorded a contribution rate between 39.6% and 44.3%. Overall, Inbukcheon Creek watershed's SS and T-P entry and Naerincheon creek's T-N had a high contribution rate on contaminant spill.