• 제목/요약/키워드: EcoCrop model

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국내 옥수수 재배적지 예측을 위한 R 기반의 기후적합도 모델 병렬화 (R Based Parallelization of a Climate Suitability Model to Predict Suitable Area of Maize in Korea)

  • 현신우;김광수
    • 한국농림기상학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.164-173
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    • 2017
  • 기후변화에 대응하기 위해 다양한 작부체계 구축이 시도될 수 있다. 변화하는 기후조건에서 작물들이 최적의 재배지에 배치될 수 있도록 기후적합도를 평가하는 것이 중요하다. EcoCrop 모델과 같은 월별 기후자료를 사용하여 여러 작물의 재배적합도들 계산하는 모델을 사용할 경우, 고해상도의 전자기후도를 사용하여 우리나라의 복잡한 지형을 고려한 재배 적합도 계산이 가능하다. 그러나, 방대한 기후자료의 처리를 위해 여러 전산자원들을 동시에 사용할 수 있는 병렬처리 기술 개발이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 공개용 통계분석 도구인 R을 기반으로 EcoCrop 모델을 병렬로 구동할 수 있는 스크립트를 개발하고, 이를 격자형 기후자료에 적용하여 옥수수의 재배적지를 예측하였다. 병렬 처리를 시도한 결과 CPU 코어 개수 증가에 따른 처리 시간 단축이 선형적으로 이루어지지는 않았으나 처리시간의 상당부분을 단축할 수 있었다. 예를 들어 16개의 CPU를 사용하였을 때 이상적인 시간보다 1.5배가 넘는 시간이 소모되었으나 총 시간이 90%정도 단축되었다. 이러한 기술들을 작물 생육 모델들이 개발되지 않은 작물들에 적용할 경우, 기후변화 조건에 적응할 수 있는 작부체계 설계를 지원할 수 있을 것이다. 또한, 본 연구에서 사용한 기술들은 CPU 코어가 많은 워크스테이션에서 작동이 가능하나, 여러 컴퓨터를 연결한 중형 컴퓨터에 사용할 수 있는 MPI 기술을 적용할 수 있는 기술개발이 필요할 것이다.

공간분포모델을 활용한 사료작물 이탈리안 라이그라스(Lolium multiflorum L.)의 재배적지 변동예측연구 (A Study on the Prediction of Suitability Change of Forage Crop Italian Ryegrass (Lolium multiflorum L.) using Spatial Distribution Model)

  • 김현애;현신우;김광수
    • 한국농림기상학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.103-113
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    • 2014
  • 우리나라에서의 사료작물 생산면적이 제한적이기 때문에 미래의 기후조건에서 최적 재배 가능 지역을 중심으로 이탈리안 라이그라스와 같은 사료작물의 생산체계를 설계하는 것이 필요하다. 특히, 한반도를 대상으로 이탈리안 라이그라스의 재배 가능지역을 파악하는 것이 미래를 대비한 정책 결정에 도움을 줄 수 있다. 이번 연구에서는 기후자료를 기반으로 작물의 재배적합도를 예측하는 EcoCrop 모델을 사용하여 현재(1950~2000), 2020년대(2010~2039), 2050년대(2040~2069), 2080년대(2070~2099)의 이탈리안 라이그라스의 재배 가능지역을 분석하였다. 또한, 전구 기후모델인 CCCMA, CSIRO, UKMO-HadCM3, UKMO-HadGEM1, 그리고 NCAR 모델 등으로부터 얻어진 규모축소 기후자료를 활용한 앙상블 예측기법을 재배적합도 예측에 적용하여 미래 기후변화 조건에서의 불확실도를 낮추는 것을 시도하였다. 2050년대까지 이탈리안 라이그라스의 재배적합도는 남한과 북한 모두 크게 상승할 것으로 예측되었다. 예를 들어, 현재 기후조건에서 충청북도와 강원도에서 평균적인 재배적합도가 76.75와 44.77으로 낮게 예측되었지만 2020년대에 각각 16.2% 및 46.1% 증가하여 2080년대에는 모든 행정구역에서 평균적인 재배적합도가 90이상으로 나타날 것으로 예측되었다. 반면, 2080년대에 16개의 시 도 중 11개의 지역에서 재배적합도가 감소할 것으로 예측되었다. 북한의 경우 현재 기후조건에서 평균적인 재배적합도는 28.40으로 평균적인 재배적합도가 낮았다. 그러나 기후변화가 진행되면서 재배적합도가 크게 증가하여 2080년대에는 14개 행정구역 중 10곳에서 평균적인 재배적합도가 80 이상일 것으로 예측되었다. 특히 나선, 신의주 및 개성 인근 지역의 재배적합도가 크게 증가할 것으로 예측되어 이를 중심으로 수출을 위한 사료 생산단지 및 축산단지 조성이 가능할 것으로 예상되었다. 현재, 내한성 향상을 중심으로 이탈리안 라이그라스의 새로운 품종들이 개발 및 보급되고 있어 이러한 신품종을 대상으로 한 이모작 가능지를 구분하기 위해 품종별로 최적화된 모수를 활용한 재배적합도 예측지도를 작성연구가 연구가 필요할 것으로 사료되었다.

POTENTIAL APPLICATION TOPICS OF KOMPSAT-3 IMAGE IN THE FIELD OF PRECISION AGRICULTURE MODEL

  • Kim, Seong-Joon;Lee, Mi-Seon;Kim, Sang-Ho;Park, Geun-Ae
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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    • pp.432-435
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    • 2006
  • Potential application topics of KOMPSAT-3 image in the field of precision agriculture are suggested. The topics can be categorized as fundamental and applied ones that have contents of static and dynamic characteristics respectively. As fundamental topics, precision information of agriculture that is related to farmland and its crop attributes, precision information of rural infrastructure that is related to rural village and its facilities, precision information of stream environment that is related to rural water resources and its facilities, and precision information of eco-environment that is especially related to riparian ecology and environmental status are included. As applied topics, precision rural water resources that has thematic contents of continuous and event-based runoff, spatial and temporal soil moisture and evapotranspiration, precision agricultural watershed environment that has the contents of spatial and temporal soil loss, sediment and pollutants transport, and precision temporal and spatial crop growth that has the contents of temporal crop texture, spectral reflectance, leaf area index, spatial crop protein information.

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Evaluation of Cropping Model of Green Manure Crops with Main Crops for Upland-Specific

  • Chung, Doug Young;Park, Misuk;Cho, Jin-Woong;Lee, Sang-Eun;Han, Kwang-Hyun;Ryu, Jin-Hee;Hyun, Seong-Hoon
    • 한국토양비료학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.81-86
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    • 2013
  • For organic farming, green manure crops such as leguminous forages and barley have been broadly used to improve soil fertility and soil physical and chemical properties by repeatedly cutting and mulching them directly as winter crop in the field in the rotation. In this investigation we selected 78 agricultural farm corporations as well as individual organic farmhouses related to crop rotation from greenmanure crops to main crops in order to analyze the relationship of cropping system between main crops and green manure crops. The results showed that the green manure crops were divided into two groups as leguminous and nonleguminous crops, representing that those are limited to specific climate and farming systems of regions. Also the 10 or less green manure crops including sudangrass, hairyvetch, italian ryegrass, sorghun, buckwheat, oat, pea, rye, clover, and canola which belong to leguminous crops which are presently cultivated from the organic farmhouses within the rotational crop system. We also confirmed that the major main crops are sweet potato, soybean, corn, tobacco, spinach from usage frequency analyzed by NetMiner H 2.6 which was used to estimate the rotational cropping system among the green manure crops and main crops.