• 제목/요약/키워드: Indices of similarity

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Deep Learning Algorithm for Automated Segmentation and Volume Measurement of the Liver and Spleen Using Portal Venous Phase Computed Tomography Images

  • Yura Ahn;Jee Seok Yoon;Seung Soo Lee;Heung-Il Suk;Jung Hee Son;Yu Sub Sung;Yedaun Lee;Bo-Kyeong Kang;Ho Sung Kim
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제21권8호
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    • pp.987-997
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    • 2020
  • Objective: Measurement of the liver and spleen volumes has clinical implications. Although computed tomography (CT) volumetry is considered to be the most reliable noninvasive method for liver and spleen volume measurement, it has limited application in clinical practice due to its time-consuming segmentation process. We aimed to develop and validate a deep learning algorithm (DLA) for fully automated liver and spleen segmentation using portal venous phase CT images in various liver conditions. Materials and Methods: A DLA for liver and spleen segmentation was trained using a development dataset of portal venous CT images from 813 patients. Performance of the DLA was evaluated in two separate test datasets: dataset-1 which included 150 CT examinations in patients with various liver conditions (i.e., healthy liver, fatty liver, chronic liver disease, cirrhosis, and post-hepatectomy) and dataset-2 which included 50 pairs of CT examinations performed at ours and other institutions. The performance of the DLA was evaluated using the dice similarity score (DSS) for segmentation and Bland-Altman 95% limits of agreement (LOA) for measurement of the volumetric indices, which was compared with that of ground truth manual segmentation. Results: In test dataset-1, the DLA achieved a mean DSS of 0.973 and 0.974 for liver and spleen segmentation, respectively, with no significant difference in DSS across different liver conditions (p = 0.60 and 0.26 for the liver and spleen, respectively). For the measurement of volumetric indices, the Bland-Altman 95% LOA was -0.17 ± 3.07% for liver volume and -0.56 ± 3.78% for spleen volume. In test dataset-2, DLA performance using CT images obtained at outside institutions and our institution was comparable for liver (DSS, 0.982 vs. 0.983; p = 0.28) and spleen (DSS, 0.969 vs. 0.968; p = 0.41) segmentation. Conclusion: The DLA enabled highly accurate segmentation and volume measurement of the liver and spleen using portal venous phase CT images of patients with various liver conditions.

연도별 생장도일의 변화가 신갈나무의 잠재분포와 생장에 미치는 영향 (Effect of Yearly Changes in Growing Degree Days on the Potential Distribution and Growth of Quercus mongolica in Korea)

  • 임종환;박고은;신만용
    • 한국농림기상학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.109-119
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    • 2016
  • 본 연구는 우리나라의 대표 활엽수종 중의 하나인 신갈나무를 대상으로 기후변화에 의한 연도별 생장도일의 변화가 잠재분포 및 생장에 미치는 영향을 평가하기 위해 수행하였다. 이를 위해 신갈나무 분포 지역의 기후특성을 반영한 군집분석을 실시하였으며, 그 결과 7개의 기후군집으로 분류되었다. 각 군집에 포함된 시군에서 수집된 일평균기온 자료를 기반으로 1951년부터 2010년까지 60년 동안의 연도별 생장도일과 기온효과지수를 산출함으로써 시간 경과에 따른 신갈나무의 잠재분포 범위와 생장의 변화 추이를 평가하였다. 이와 함께 기후변화 시나리오 RCP 4.5와 RCP 8.5를 적용하여 2011년부터 2100년까지 연도별 생장도일과 온도효과지수를 산출하여, 기후변화에 의한 신갈나무의 잠재분포 범위와 생장의 변화를 예측하였다. 신갈나무가 현재 분포하고 있는 지역의 생장도일을 연도별로 산출하여 비교한 결과 위도와 해발고도가 낮은 지역은 시간이 경과함에 따라 신갈나무에 적합한 생육가능 범위를 벗어나는 것으로 분석되었다. 특히 기후변화 시나리오를 적용할 경우 지속적인 기온의 상승으로 인해 2050년 이후에는 잠재분포의 변화뿐만 아니라 생장에도 큰 지장을 주는 것으로 평가되었다.

우포늪의 교란된 제방에서 식생 구조의 계절적 변화와 1차생산 (Seasonal Changes of the Vegetation Structure and the Primary Production in the Disturbed Banks of the Upo Wetland)

  • 강은영;김태근;오경환
    • 한국습지학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.61-70
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    • 2009
  • 우포늪의 제방 보강공사로 식생이 교란된 대대제에서 2005년 10월부터 2006년 10월까지 구조물을 설치한 지역과 설치하지 않은 지역의 식물상과 식생 구조의 계절적 변화 및 1차생산량을 조사, 비교하였다. 조사지역에 분포하는 관속식물은 78 종류로 구조물 지역과 비구조물 지역에서 각각 72 종류 및 75 종류가 각각 확인되었다. 관속식물을 생활형별로 구분하면 수생식물 3 종류, 습생식물 33 종류, 중생식물 42 종류 등이었으며, 귀화식물은 20종으로 전체의 25.6%로서 구조물 지역 17 종류(23.6%) 및 비구조물 지역 18 종류(24.0%)로 두 지역사이에 큰 차이가 없었다. 구조물 지역은 쇠뜨기가, 비구조물 지역은 토끼풀이 각각 우점하는데, 두 지역 모두 개망초, 환삼덩굴, 자운영, 돼지풀 등 귀화식물의 중요치가 비교적 높았다. 종다양성지수는 1.010~1.450으로 구조물 지역 및 비구조물 지역 모두 10월에 높고 3월에 가장 낮았으며, 조사기간 중 비구조물 지역이 구조물 지역에 비해 높은 값을 나타내었다. 두 지역간의 군집유사도는 0.359~0.456으로서 3월에 가장 낮고 식물의 최대 번성기인 8월에 가장 높았다. 구조물 지역에서 관속식물의 단위면적당 순1차생산량은 $417.1\;g/m^2$로서 갈대 179.5, 달맞이꽃 84.0, 물억새 $66.1\;g/m^2$ 등의 순이었으며, 비구조물 지역의 순1차생산량은 $392.7\;g/m^2$로서 망초 102.5, 물억새 87.4, 갈대 $81.6\;g/m^2$ 등의 순이었다.

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산사태지(山沙汰地)의 식생(植生) 회복과정(回復過程)에 관(關)한 기초적(基礎的) 연구(硏究) - 용인(龍仁)·화성군지역(華城郡地域)을 대상(對象)으로 - (Studies on Rehabilitation Progress of Vegetation on Landslide Scars - In Cases of Yongin-gun·Hwaseong-gun at Areas -)

  • 우보명;전기성;최형태;정도현
    • 한국산림과학회지
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    • 제84권1호
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    • pp.31-40
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    • 1995
  • 산사태지(山沙汰地)에서의 자연적인 식생착생(植生着生) 및 식생회복과정(植生回復過程)을 구명(究明)하기 위하여 경기도(京畿道) 용인(龍仁) 화성군지역(華城郡地域)에서 산사태지(山沙汰地) 복구공사시행지(復舊工事施行地)(14개소)와 복구공사시행지(復舊工事施行地)(14개소)를 대상(對象)으로 1993년과 1994년에 식생조사(植生調査) 수행(遂行)하였다. 산사태지(山沙汰地)에서는 총 61종(種)의 식생(植生)이 출현하였으며, 초기식생침엽은 주로 참싸리새, 쑥, 고사리, 망초, 산딸기, 국수나무 등에 의해 이루어지고 있었다. 종다양도(種多樣度)와 균재도(均在度)는 복구공사비시행지(復舊工事非施行地)가 복구공사시행지(復舊工事施行地)에서보다 높았으며, 또한 주변식생과의 유사도지수(類似度指數)에 있어서도 복구공사비시행지(復舊工事非施行地)가 복구공사시행지(復舊工事施行地)에서보다 높게 나타났고, 천이도지수(遷移度指數)에 있어서는 두 처리지에서 비슷한 값을 보였으므로 복구공사시비행지(復舊工事非施行地)에서는 주변식생의 영향을 많이 받는 것으로 판단된다. 따라서 산사태지(山沙汰地)의 식생회복녹화(植生回復綠化)에는 초기착생력(初期着生力)이 크고 적응력(適應力)이 큰 참싸리, 새, 억새, 쑥, 고사리, 산딸기, 망초, 국수나무 등과 같은 자생종(自生種)의 활용(活用)이 도입초종(導入草種)의 이용보다 효과적일 것이다.

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낙엽활엽수림대 주연부식생구조 발달과정 모니터링(I) -서울대학교 백운산연습림지역을 중심으로- (Monitoring the Development Process of Edge Vegetation Structure in Broad-leaved Forest -A Case of Baekwoonsan Research forest of Seoul National University-)

  • 오구균;지용기;심항용
    • 한국환경생태학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.19-30
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    • 2005
  • 낙엽활엽수림 개벌 후 벌채지에서 주연부 식생구조 발달과정을 규명하기 위하여 서울대학교 농업생명과학대학 부속 남부연습림 내 백운산지 역 제26임반 벌채적지를 대상지로 선정하였다. 1994년에 두 개의 모니터링 조사구를 설치하였고, 1994년, 1997년, 1999년에 식생조사를 실시하였다. 벌채 후 6년간 주연부식생 변화는 다음과 같다. 시간이 경과함에 따라 산림주연부에서 경쟁력이 우수한 수종은 병꽃나무, 비목나무, 국수나무, 산초나무 등이었고, 산림주연부와 인접한 조사구에서 경쟁력이 우수한 수종은 고추나무, 비목나무, 덜꿩나무 등이었으며, 벌채지 산림내부에서 경쟁력이 우수한 수종은 병꽃나무, 비목나무, 생강나무등으로 나타났다. 두개의 모니터링 조사구에서 주연부 천이단 계상 우세종은 방위와 국지저 위치, 기존 우점수종에 따라 차이를 나타내었다. 벌채 후 경과년도에 따라 각 벌채지 산림 주연부에서 벌채지 산림내부로 거리가 멀어질수록 유사도지수도 낮아지는 경향을 나타내었고, 종다양도지수, 종수, 개체수 및 수관피도는 벌채지 산림주연부에서 벌채지 산림내부로 갈수록 감소하였다.

우포늪 저서성 대형무척추동물의 계절별 군집구조 변화 (Seasonal Changes on Community Structures of Benthic Macroinvertebrates in Wetland Upo)

  • 이준철;구본윤;윤춘식;이동준;정선우
    • 한국환경과학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.261-274
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    • 2011
  • The studies on community structure of benthic macroinvertebrates and environmental survey in selected four sites were performed on wetland Upo from 2008 to 2009. The lowest water temperature was measured at Upo and Mokpo showing $7^{\circ}C$ in February of 2008 and 2009 respectively. The highest water temperature was measured at Upo showing $32^{\circ}C$ in August of 2009. The lowest pH was measured at Topyeong with 5.3 in August of 2009, and the highest pH was measured at Mokpo with 10.1 in August of 2008. Generally the levels pH of 2008 were higher than those of 2009. The range of electric conductivity to the sites was big. Overall, the higher electric conductivity was seen at Sajipo and the lower one was seen at Mokpo. The level of Dissolved oxygen was lowest at Upo with $5.53mg/\ell$ in August 2008, and it was highest at Upo with $14.76mg/\ell$ in February of 2008. The investigation was performed with both quantitative and qualitative collecting methods from four surveying sites, Upo, Mokpo, Sajipo and Topyeong. Through the eight times of seasonal survey, 6 classes, 17 orders, 59 families, 131 species and 5460 individuals of benthic macroinvertebrates were collected. 6 classes, 17 orders, 53 families 106 species and 2439 individuals were identified in 2008, and 6 classes, 16 orders, 44 families, 93 species and 3021 individuals were collected in 2009. The number of species was decreased in 2009 comparing that of 2008, however, the number of individuals were increased in 2009. The dominant species and the subdominant species was Plea (Paraplea) indistinguenda and Diplonychus esakii with 20.16% and 11.90% of dominant indices respectively. From the community analysis, both the species diversity index and the species richness index were highest in Topyeong showing 4.743 and 9.054 respectively. The similarity evaluation to the investigation sites with the species in there showed very high similarity among Upo, Mokpo and Sajipo showing 5 or lower levels of distance cluster combine.

금산(錦山)의 남북사면(南北斜面)에 따른 삼림식생(森林植生) 구조(構造) (A Comparative Study on the Structure of Forest Vegetation at the Southern and Northern Slopes of Mt. Kum in Namhae)

  • 신현철;이강영
    • 한국산림과학회지
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    • 제79권3호
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    • pp.245-254
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    • 1990
  • 금산(錦山)에 있어 남북(南北) 사면(斜面)에 따른 삼림식생(森林植生)의 변화(變化)를 분석(分析)하기 위(爲)하여 분석(林分)의 구성(構成) 상태(狀態)를 조사(調査) 하였던바 그 결과(結果)를 요약(要杓)하면 다음과 같다, 상층(上層), 남사면(南斜面)에 있어 해발(海拔) 100m에서는 해송, 소나무 만으로 구성(構成)되고 있었으며 해발고(海拔高)가 높아짐 따라 해송의 상대우점치(相對優占値)는 점차 감소(減少)되었고 북사면(北斜面)에서는 해발(海拔) 100m에서 해송의 상대우점치(相對優占値)가 매우 높았으나 200m이상(以上)에서는 낮았으며 200m에서 600m까지 졸참나무, 노각나무가 높았다. 양사면(兩斜面)에 있어서 해송과 소나무의 개체수(個體數)는 북사면(北斜面)보다 남사면(南斜面)에서 증가(增加)되었으나 흉고직경(胸高直徑)의 분포(分布)는 유사(類似)하였으며 굴참나무, 졸참나무는 남사면(南斜面)보다 북사면(北斜面)이 큰 경향(傾向)이었다. 상층임분(上層林分) 밀도(密度)는 북사면(北斜面)보다 남사면(南斜面)이 다소(多少) 높았으나 평균면적(平均面積), 평균거리(平均距離)에 있어서는 낮았다. 종다양도지수(種多樣度指數)는 남사면(南斜面)이 북사면(北斜面)보다 대체로 낮았고 최대(最大) 다양도(多樣度)는 남사면(南斜面)이 다소(多少) 높게 보였으며 균재도(均在度)는 남사면(南斜面)과 북사면(北斜面)보다 낮게 나타났으나 그 차이(差異)는 적었다. 유사도(類似度) 指수(指數)를 사용(使用)하여 cluster분석(分析)을 한 결과(結果), 남사면(南斜面)과 북사면(北斜面)으로 각각(各各) 형성(形成)되었다.

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동해 연안 자망에서 채집된 어류 종조성의 계절변동 (Seasonal variations in species composition of fish assemblage collected by trammel net in coastal waters of the East Sea)

  • 최광호;한문희;강창근;박주면;최정화;박정호;손명호;백근욱;최은정;이충일
    • 수산해양기술연구
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    • 제48권4호
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    • pp.415-427
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    • 2012
  • Seasonal variation in species composition and abundance of fish assemblage in the north coast (NC: Ayajin) and central coast (CC: Hupo) of the East Sea were calculated using samples collected by trammel net during 2011-2012. A total of 20 species from NC and 17 species from CC were collected. Of the fishes collected, the dominant fish species were Glyptocephalus stelleri and Careproctus rastrinus in the NC, and Dasycottus setiger and G. stelleri in the CC. These 2 fishes accounted for 71.7% and 81.0% of the total number of individuals collected in the NC and CC, respectively. The number of fish species, number of individuals, biomass and species diversity indices fluctuated with the seasons. The cluster analysis and non-metric multidimensional scaling (MDS) based on Bray-Curtis similarity revealed that the fish assemblages classified into north and central groups. Analysis of similarity percentages of species contributions (SIMPER) indicated that most individual of G. stelleri and Gadus macrocephalus contributed to north group, and D. setiger and G. stelleri in central group, whereas 15 species contributed to 90% of the dissimilarity.

서울과 경기지역의 주가성 쥐에 기생하는 진드기군집의 구조와 동태에 관하여 (The Community Structure and Dynamic of Parasitic Mites on House Rats)

  • Kim Meung Hai;Hai Poong Lee
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제12권2호
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    • pp.123-132
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    • 1989
  • 주가성 쥐의 진드기 류에 대한 기생률은 4척조사지역 모두 2, 3월에는 낮고 6월부터 8월까지는 최고 기생률을 보였으며 채집된 진드기류는 3아목 5과 12속 21종이었고 숙주별로는 집쥐에서 19종, 곰쥐에서 11종이 채집되었다. 숙주선택성은 집쥐에서 10종으로 나타났으며 T-mites는 서울과 양수리지역이 다른 조사지역보다 많이 곳현했으며 L. palpale가 우점종으로 나타났다. 종다양도와 균등도와 지역별 비교는 양수리지역의 종구성이 다양하고 균등도는 인천지역이 가장 높았으며 계절별로 우점도를 보면 서울지역은 5월에, 성남지역은 3월에, 인천지역과 양수리지역은 년중 높게 나타났다. 지역별 유사도지수는 양수리와 서울지역이 0.8333으로 가장 높았다. 서울과 성남지역은 봄과 여름에, 인천지역은 여름과 가을에, 양수리지역은 겨울철에 다른 조사지역보다 진드리류가 많이 나타났으며 인천지역은 다른 3척 조사지역과는 달리 집쥐에서보다 곰쥐에서 더 많은 충체를 보유하고 있었다.

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보호지역의 식물종 보전 상보성 평가 (Complimentary Assessment for Conserving Vegetation on Protected Areas in South Korea)

  • 박진한;최혜영;모용원
    • 한국환경생태학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.436-445
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    • 2020
  • 아이치 생물다양성 목표11을 달성하기 위하여, 국내 보호지역은 양적으로 꾸준히 증가되어왔으며, 추가 지정이 필요한 잠재 보호지역에 대한 연구도 진행되어왔다. 하지만 효과적인 생물다양성 보전을 위한 보호지역의 상보성에 대한 평가는 미흡하다. 본 연구에서는 제3차 전국자연환경조사의 식물종을 대상으로 종분포모형을 이용하여 잠재서식지역을 도출하고, 기존 보호지역과 잠재보호지역 내 잠재서식지역이 포함되는 종의 풍부도를 유사도 지수인 Jaccard, Sorenson, Bray-curtis를 이용하여 비교분석하였다. 연구결과로 기존 보호지역과 잠재보호지역 대부분이 상보성이 낮아 유사한 식물종을 보전하는 것으로 나타났다. 국립수목원 완충지역이 상보성이 높아 보호지역으로서의 가치가 높다고 할 수 있다. 잠재서식지역이 포함되는 경우가 적은 식물종을 보호하기 위해서는 기존 또는 잠재 보호지역 외 지역에 추가로 보호지역을 선정할 필요가 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구는 개별 보호지역이 보호지역으로서 고유한 생태계 또는 생물종 보전이 가능한지 각 보호지역의 생태적 대표성을 확인하고, 공간적으로 추가 보호가 필요한 지역을 탐색하는 방법을 제안했다는 점에서 의의가 있으며, 향후 동물종까지 포함한 상보성 평가를 통한 보호지역의 질적 개선과 계속적으로 조사되는 전국자연환경조사 자료를 이용한 보호지역의 효과성평가 연구 등으로 발전시킬 수 있을 것으로 판단된다.