• 대한원격탐사학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.95-105
• /
• 2009

지상 관측으로부터 수집된 시계열 원격탐사 자료는 관측환경의 악화와 감지 시스템의 기계적 고장과 같은 관측 장애요인에 의해 많은 미관측 및 악성 자료를 가지게 된다. 육상의 지표면 parameters는 기후와 주로 연관되어 있으므로 육상 관측 위성 영상에 나타나는 많은 물리적 과정은 계절 주기에 따른 시간적 변화를 보인다. 본 연구에서 제안된 적응 feedback 시스템은 계절에 따라 변하는 물리적 과정을 포함하는 시계열 원격 탐사 영상 시리즈를 재구축한다. 이 시스템에서는 계절적 변화를 추적하기 위하여 하모닉 모형을 사용하고 수치 영상 모형의 공간적 의존성을 나타내기 위해 Gibbs Random Field를 사용한다. 재구축 과정을 통하여 구성된 적응 하모닉 모형을 사용하여 지표면 연속적 변화를 감시할 수 있다. 본 연구에서는 1996년부터 2000년까지 한반도로부터 관측된 AVHRR 영상 시리즈를 일 주일 간격으로 정적 합성하여 NDVI 시리즈를 구하고 하모닉 모형을 사용하는 적응 재구축 시스템을 이 NDVI 시리즈에 적용하여 한반도 식생 변화를 추적하였다. 연구 결과는 하모닉 적응 재구축 시스템이 실시간 지표면 변화 감시를 하는데 매우 효과적인 수단이 될 것이라는 잠재성을 보여준다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.529-536
• /
• 2007

불투수도는 도시화, 환경변화를 추정하기 위한 중요한 지수로서 도시 기후 변화, 홍수기철 도시 범람의 증가, 홍수 모델링에 영향 등 도시의 홍수 기상학과 수문학적인 변화와 매우 밀접한 관계가 있다. 본 연구에서는 안성지역 일대를 대상으로 하여 Landsat ETM+ 영상을 이용한 불투수도 작성을 시도하였다. 학습 및 검수자료는 고해상도 영상인 IKONOS 영상을 이용하였으며, Landsat ETM+ 영상에 대한 위성반사율을 이용하여 tasseled cap과 NDVI로 전환하고 다양한 변수들이 불투수도에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고 Regression Tree 알고리즘에 따라 불투수도 추정식을 개발하여 지도화하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
• /
• pp.27-27
• /
• 2017

신뢰성 있는 수개월 선행시간의 댐 유입량 예측은 가뭄 상황으로 진입하는 시점에서 효율적인 댐 운영을 위해 필수적이다. 최근 기후변화로 인한 강수량의 경년 및 계절 내 변동성이 증가됨에 따라서 기존의 과거 통계치를 이용한 댐 운영 의사결정은 많은 도전을 받고 있다. 최근 엘리뇨-남방진동(ENSO) 등의 전구기후지수와 지역수문기후와의 원격상관성을 활용하여 수개월 이후에 대한 수문조건을 통계적으로 예측하기 위한 연구가 시도되고 있다. 또한 매월 제공되는 역학적 예측모형으로부터 생산된 월단위 예측정보를 유량예측을 위한 유역모형에 활용하기 위하여 편이보정 및 상세화 기법이 개발되어 활용되고 있다. 본 연구에서는 댐 유입량 예측을 위해 SWAT 모형을 선정하였고 최장 6개월 선행 강수량 및 기온의 예측을 위해서 하이브리드 계절예측 시스템을 활용하였다. 이 시스템은 전지구역학적 예측모형의 자료를 편이보정을 거쳐 직접적으로 사용하는 단순 편이보정(Simple Bias Correction, SBC) 방법에 회귀모형을 이용하여 통계적인 방법으로 예측자료를 생산하는 전구기후지수 기반의 Climate Index Regression (CIR), 실시간 재분석자료 기반의 Observation-based Moving Window Regression (MWR-Obs), 역학적 예측모형의 예측자료 기반의 Moving Window Regression (MWR) 방법을 통합하여 사용하고 있다. 충주댐을 대상으로 우선 관측자료를 이용하여 SWAT 모형을 검 보정한 후, 관측기간에 대하여 하이브리드 시스템에 의한 예측 기상자료를 적용하여 모의된 댐 유입량과 관측 유입량과의 비교를 통해 예측성을 평가하였다. 본 연구는 다양한 기후정보를 활용하여 댐 유입량 예측에 있어서 예측성을 높이고자 시도되었으며, 도출된 결과는 향후 충주댐 운영에 유용한 정보를 제공할 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
• /
• pp.197-197
• /
• 2016

Forecasting future drought events in a region plays a major role in water management and risk assessment of drought occurrences. The creeping characteristics of drought make it possible to mitigate drought's effects with accurate forecasting models. Drought forecasts are inevitably plagued by uncertainties, making it necessary to derive forecasts in a probabilistic framework. In this study, a new probabilistic scheme is proposed to forecast droughts, in which a discrete-time finite state-space hidden Markov model (HMM) is used aggregated with the Representative Concentration Pathway 8.5 (RCP) precipitation projection (HMM-RCP). The 3-month standardized precipitation index (SPI) is employed to assess the drought severity over the selected five stations in South Kore. A reversible jump Markov chain Monte Carlo algorithm is used for inference on the model parameters which includes several hidden states and the state specific parameters. We perform an RCP precipitation projection transformed SPI (RCP-SPI) weight-corrected post-processing for the HMM-based drought forecasting to derive a probabilistic forecast that considers uncertainties. Results showed that the HMM-RCP forecast mean values, as measured by forecasting skill scores, are much more accurate than those from conventional models and a climatology reference model at various lead times over the study sites. In addition, the probabilistic forecast verification technique, which includes the ranked probability skill score and the relative operating characteristic, is performed on the proposed model to check the performance. It is found that the HMM-RCP provides a probabilistic forecast with satisfactory evaluation for different drought severity categories, even with a long lead time. The overall results indicate that the proposed HMM-RCP shows a powerful skill for probabilistic drought forecasting.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.175-182
• /
• 2011

재해의 위험으로부터 안전을 추구하는 시민들의 욕구는 계속 증가하고 있으며 이와 관련하여 최근 안전도시 만들기 등이 이슈가 되고 있다. 기후 및 기상특성이 상이한 세계 도시들을 대상으로 안전도시로서 평가를 받으려면 각 도시가 처한 재해위험성을 평가하는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 이와 관련하여 세계 주요도시의 실제 관측 강우량을 수집하였다. 서로 다른 특성을 가지는 강우를 비교하기 위해 특정 지역에서 최대로 발생가능할 것으로 예상되는 가능최대강수량을 이용하여 빈도계수 등 여러 가지 지표를 계산해보았다. 이러한 지표를 이용한 결과 우리나라 주요 도시가 보여주는 강우특성을 고찰할 수 있었다. 우리나라 호우의 강수량은 변동성이 다른 세계 주요 도시와 비교할 때 상대적으로 큰 특성을 가지고 있었다. 이러한 비교 결과들은 세계도시를 대상으로 하는 수해위험도 평가방법의 개발뿐만 아니라 향후 수해방지대책의 방향설정에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제50권6호
• /
• pp.674-683
• /
• 2017

The frequency and intensity of soil moisture stress associated with climate change has increasing, and the stability of field crop cultivation has decreasing. This experiment was conducted to investigate the effect of soil moisture management method on growth and yield of corn. Soil moisture was managed at the grade of WSM (wet soil moisture, 34.0~42.9%), OSM (optimum soil moisture, 27.8~34.0%), DSM (dry soil moisture, 20.3~27.8%), and ESM (extreme dry moisture, 16.6~20.3%) during V8 (8th leaf stage)-VT (tasseling stage). After VT, irrigation was limited. The treated amount of irrigation was 54.1, 47.7, 44.0 and 34.5% of total water requirement, respectively. The potential evapotranspiration during the growing period was $3.29mm\;day^{-1}$, and upward movement of soil water was estimated by the AFKAE 0.5 model in the order of ESM, DSM, OSM, and WSM. We could confirm this phenomenon from actual observations. There was no significant difference in leaf characteristics, dry matter, and primary productivity depending on the level of soil moisture, but leaf development was delayed and dry weight decreased in DSM. However, dry weight and individual productivity of DSM increased after irrigation withdrawal compared to that of OSM. In DSM, ear yield and number of kernels per ear decreased, but water use efficiency and harvest index were higher than other treatments. Therefore, it is considered that the soil moisture is concentratedly managed before the V8 period, the V8-VT period is controlled within the range of 100 to 500 kPa (20.3~27.8%), and no additional irrigation is required after the VT.

• Journal of Ecology and Environment
• /
• 제42권4호
• /
• pp.163-173
• /
• 2018

Background: Deforestation and degradation are currently affecting the ecosystem services of forests. Among the ecosystem services affected by deforestation and degradation are the amount of soil organic carbon (SOC) and total nitrogen (TN) stored in forest soils which have greater impacts in global climate change. This study aimed at examining the amount of SOC and TN in the forest fragments which were separated from the continuous tracts of forests of Jibat and Chillimo through fragmentation processes over four decades. Methods: We have sampled soils from 15 forest fragments of Chillimo and Jibat in the central highlands of Ethiopia. The soil samples obtained in two separate soil depths (0-30 and 30-60 cm) were bulked, dried, and sieved for analysis. Results: Our results have shown that the two sites (Jibat and Chillimo forest fragments) differed in their SOC and TN contents. While the values for Jibat were found to be 29.89 Mg/ha of SOC and 2.84 Mg/ha for TN, it was 14. 06 Mg/ha of SOC and 1.40 Mg/ha for TN for Chillimo. When all forest fragment soil samples were bulked together, Jibat site had twice the value of SOC and TN than Chillimo. When disaggregated on the basis of each fragments, there existed differences in SOC (1.86 Mg/ha and 42.15 Mg/ha) and TN (0.24 Mg/ha and 4.23 Mg/ha) values. Among the forest fragments, fragment four ($F_4$) had the highest Relative Soil Improvement Index (RSII) value of 3826.82% and fragment fifteen ($F_{15}$) had the lowest RSII value (726.87%) which indicated that the former had a better quality of soil properties than the latter. Conclusion: SOC and TN differed across sampled fragments and sites. Variations in soil properties are the reflections of inherent soil parent material, aboveground vegetation, human interferences, and other physical factors. Such differences could be very important for identifying intervention measures for restoration and enhancing ecosystem services of those fragments.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제36권3호
• /
• pp.159-168
• /
• 2019

In solstices during the solar minimum, the hemispheric difference of the equatorial ionization anomaly (EIA) intensity (hereafter hemispheric asymmetry) is understood as being opposite in the morning and afternoon. This phenomenon is explained by the temporal variation of the combined effects of the fountain process and interhemispheric wind. However, the mechanism applied to the observations during the solar minimum has not yet been validated with observations made during other periods of the solar cycle. We investigate the variability of the hemispheric asymmetry with local time (LT), altitude, season, and solar cycle using the electron density taken by the CHAllenging Minisatellite Payload satellite and the global total electron content (TEC) maps acquired during 2001-2008. The electron density profiles provided by the Constellation Observing System for Meteorology, Ionosphere, and Climate satellites during 2007-2008 are also used to investigate the variation of the hemispheric asymmetry with altitude during the solar minimum. During the solar minimum, the location of a stronger EIA moves from the winter hemisphere to the summer hemisphere around 1200-1400 LT. The reversal of the hemispheric asymmetry is more clearly visible in the F-peak density than in TEC or in topside plasma density. During the solar maximum, the EIA in the winter hemisphere is stronger than that in the summer hemisphere in both the morning and afternoon. When the location of a stronger EIA in the afternoon is viewed as a function of the year, the transition from the winter hemisphere to the summer hemisphere occurs near 2004 (yearly average F10.7 index = 106). We discuss the mechanisms that cause the variation of the hemispheric asymmetry with LT and solar cycle.

• ALGAE
• /
• 제34권2호
• /
• pp.141-151
• /
• 2019

The 1982-83, 1986-87, 1991-92, and 1997-98 El $Ni{\tilde{n}}o$-Southern Oscillations (ENSOs) were compared with regards to their strength and timing in the tropical Pacific Ocean, changes in ocean temperature and wave intensity, and their impacts to giant kelp populations in the Northeast Pacific. The Multivariate ENSO Index, oceanographic data, and kelp abundance data all show that the 1982-83 and 1997-98 ENSOs were stronger and resulted in greater losses of giant kelp than the 1986-87 and 1991-92 ENSOs, but that the 1982-83 and 1997-98 ENSOs differed with regard to the arrival of destructive waves relative to when the ocean waters warmed and cooled. The 1982-83 ENSO was more destructive to the giant kelp populations in central California, USA than the 1997-98 ENSO, but the 1997-98 ENSO was more destructive to the giant kelp in southern California. These events appeared similarly destructive to the populations in Baja California, Mexico. Recovery of the kelp populations also varied among the two strong ENSOs due to the ocean conditions following each ENSO. In southern and Baja California, recovery was slow following the 1982-83 ENSO, while recovery was more rapid following the 1997-98 ENSO. Unfortunately, the monitoring programs used to evaluate the kelp populations stopped shortly after the 1997-98 ENSO, resulting in a lack of data for comparisons with the more recent weak ENSOs that occurred between 2002 and 2010, or with the strong ENSO that occurred in 2014-2016. This supports the need for continued long-term monitoring programs to better understand how climate anomalies impact coastal ecosystems.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.15-23
• /
• 2020

기후 변화에 대응하기 위한 농업분야의 연구활동이 활발하게 이루어지고 있는 가운데 4차 산업혁명에 맞춰 정보통신기술을 활용한 스마트농업이 새로운 트랜드가 되었다. 이에 따라 다양한 노지 환경과 토양 조건에서 농작물의 스트레스를 모니터링하여 생육 이상 징후를 미리 식별하고 대응하려는 연구가 진행되고 있다. 다양한 센서를 거쳐 실시간으로 수집되는 데이터들을 인공지능 기법이나 빅데이터 기술을 활용하여 분석하려는 시도도 있다. 본 논문은 빅데이터 분석을 위해 기존 관계형 데이터베이스를 이용하여 농작물의 생육환경정보와 생체정보 분석에 효과적인 빅데이터 모델을 제안한다. 모델의 성능은 데이터 양에 따른 쿼리에 대한 응답 시간으로 측정하였다. 그 결과 최대 23.8%의 시간 단축 효과가 있음을 확인할 수 있었다.