• 한국농림기상학회지
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• 제26권1호
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• pp.31-52
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• 2024

나무의 가지 구조와 생리학 사이의 중요한 관계를 고려할 때 가지 구조를 이해하는 것은 수종의 분류나 3D 나무 모델링과 같은 분야에 중요하다. 지상형 라이다는 나무의 구조를 자세히 포착하고 정량적 구조 모델은 지상형 라이다로부터 얻어진 포인트 클라우드에서 가지의 반경과 길이의 계산을 가능하게 한다. 선행 연구에서는 반경 비율이나 길이 비율 등 가지의 구조를 나타내는 인자의 대푯값으로 평균 또는 중앙값에 의존하거나 줄기와 1분기 가지의 관계만을 다루었다. 본 연구는 가시칠엽수, 은행나무, 왕벚나무에서 부모와 자식 가지 사이의 반경 비율, 길이 비율 및 분지각 세 가지 인자에 대해 3분기 가지까지 인자들의 추정 분포를 살펴보고 추정 분포들을 분기별, 종별로 비교하는 것을 목표로 한다. 인자들에 적합한 분포를 알아보기 위해 인자들을 여러 확률 분포로 추정해 보았고, 평균 Kolmogorov-Smirnov 통계량에 의거해 각각 그 수치가 반경의 경우 0.048, 길이의 경우 0.061, 각도의 경우 0.050으로 감마 분포가 최적의 분포로 선택되었다. 추정된 분포 내에서 최빈값과 평균값, 최빈값과 중앙값 사이의 차이를 정규화 한 평균은 반경에 경우 11.2% 및 7.5%, 길이에 경우 17.0% 및 11.5%, 분지각의 경우 8.2% 및 5.5%로 상당한 차이를 보였다. 추정된 분포 사이에서 분기별, 종별 비교 분석을 수행했으며, 그 결과 인자들로부터 추정된 분포는 분기와 종에 따라 다양한 분포 양상을 보였다. 본 연구는 이러한 인자들의 확률 분포를 조사하는 것이 가지 구조에 대해 더 상세한 묘사를 제공할 수 있음 시사한다. 또한 가지 구조의 포괄적인 이해를 위해 더 높은 분기의 가지를 조사하는 것의 중요성을 강조한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.387-397
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• 2023

식물의 초장은 작물의 생육상태를 가시적으로 파악 할 수 있는 생육지표로 수량과 상관성이 높아 작물 육종이나 재배 연구에 널리 사용된다. 초장과 같은 작물의 생육특성 조사는 전통적으로 자를 이용하여 사람이 직접 조사하였으나 최근 센싱, 영상 기술이 발전하면서 작물의 생육을 효율적으로 조사하기 위해 생육계측 기술을 디지털 전환하려는 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 넓은 범위에 걸쳐 정밀한 측정이 가능한 레이저 스캐너를 사용하여 다양한 질소 시비 수준에서 재배된 벼 군락의 높이를 측정하고 실측 초장과 비교 분석을 수행하였다. 군락의 높이는 레이저 스캐너로 수집된 포인트 클라우드의 상위 1% 점의 높이를 계산하여 측정하였다. 상위 1% 점의 높이를 이용하여 추정한 초장이 실측 초장과 가장 높은 결정계수를 보였고(R² = 0.93, RMSE = 2.73), 선형회귀식을 도출하 여 이를 근거로 레이저 스캐너로 측정된 군락의 높이를 실측 초장으로 변환하였다. 질소 시비 조건 및 생육 시기별로 수집된 실측 초장과 추정 값(레이저 스캐너로 측정된 군락 높이 기반으로 계산된 초장)을 종합하여 벼의 생육그래프를 도출한 결과, 레이저 스캐너 기반 초장 측정 기술이 벼의 초장과 생육을 평가하는데 충분히 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 향후, 레이저 스캐너에서 도출된 3차원 영상은 작물 군락의 생육량 추정, 작물 초형 분석 등에 적용 가능할 것으로 판단되며, 기존 작물 생육조사 방식의 디지털 전환을 위한 기술로 활용될 수 있을 것이다.