• Title/Summary/Keyword: Morphological monitoring

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Cryptic variation, molecular data, and the challenge of conserving plant diversity in oceanic archipelagos: the critical role of plant systematics

  • Crawford, Daniel J.;Stuessy, Tod F.
    • 식물분류학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.129-148
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    • 2016
  • Plant species on oceanic islands comprise nearly 25% of described vascular plants on only 5% of the Earth's land surface yet are among the most rare and endangered plants. Conservation of plant biodiversity on islands poses particular challenges because many species occur in a few and/or small populations, and their habitats on islands are often disturbed by the activity of humans or by natural processes such as landslides and volcanoes. In addition to described species, evidence is accumulating that there are likely significant numbers of "cryptic" species in oceanic archipelagos. Plant systematists, in collaboration with others in the botanical disciplines, are critical to the discovery of the subtle diversity in oceanic island floras. Molecular data will play an ever increasing role in revealing variation in island lineages. However, the input from plant systematists and other organismal biologists will continue to be important in calling attention to morphological and ecological variation in natural populations and in the discovery of "new" populations that can inform sampling for molecular analyses. Conversely, organismal biologists can provide basic information necessary for understanding the biology of the molecular variants, including diagnostic morphological characters, reproductive biology, habitat, etc. Such basic information is important when describing new species and arguing for their protection. Hybridization presents one of the most challenging problems in the conservation of insular plant diversity, with the process having the potential to decrease diversity in several ways including the merging of species into hybrid swarms or conversely hybridization may generate stable novel recombinants that merit recognition as new species. These processes are often operative in recent radiations in which intrinsic barriers to gene flow have not evolved. The knowledge and continued monitoring of plant populations in the dynamic landscapes on oceanic islands are critical to the preservation of their plant diversity.

한강하구 뱃길 개발을 위한 하구역 퇴적상 변동 조사 (Bar Morphological Changes for Navigation Route Design with Environmental Affinity in the Han River Estuary)

  • 양찬수;박진규
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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    • pp.205-208
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    • 2006
  • 북방한계선 주변의 한강하구는 지난 60년 동안 개발 및 이용이 금지되었기 때문에, 자연하천의 모습을 간직하고 있다. 그러나 최근 들어 경인수로를 비롯한 민간 이용을 위한 논의가 이루어지고 있으나, 한강하구의 기본적인 특성에 관한 정보가 부족한 실정이다. 본 연구에서는, 인공위성 합성개구레이더 (SAR)를 이용한 하구역 퇴적상의 변동 조사를 실시하고, 퇴적상을 기반으로 한강하구 뱃길을 제안하고자 한다. 2000년부터 2005년까지의 Radarsat-1 영상을 이용하여 시계열해석한 결과에 따르면, 1) 한강 하구역은 집중호우등에 의해 부유사가 많이 발생하며, 2) 식생역 (vegetated area) 은 거의 안정화단계에 있으며, 3) 퇴적상(bar)의 월 변동성은 크지 않으나, 매년 발생하는 호우 등에 의해 퇴적상의 위치 변화는 상당히 컸다. 여기서 얻어진 퇴적상의 변동 특성을 기반으로, 북방한계선 이남의 한강 수역에 대한 뱃길의 설계 방향을 제시하였다. 향후, 장기간에 대한 위성 및 현장 조가를 바탕으로 자연하천의 특성을 훼손하지 않는 범위에서의 개발이 이루어져야한다.

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국내 주요 상수원지에서 독성 및 비독성 Microcystis의 분포 특성 (Distribution of Toxic and Non-toxic Microcystis in Korean Water Supply)

  • 이경락;신유나;이재안;이재관;김한순
    • 생태와환경
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    • 제49권4호
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    • pp.393-399
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    • 2016
  • 국내 주요 상수원지 (영천호, 안계호, 가창호)에서 분리한 6종의 Microcystis (M. aeruginosa, M. ichthyoblabe, M. flos-aquae, M. novacekii, M. viridis 및 M. wesenbergii)를 대상으로 microcystin 생성유전자(mcy gene) 함유률 및 생성률을 조사하였다. 조사 결과에서 M. aeruginosa는 80%(55개 균주)가 mcy gene을 함유하고 있었으며, 그 다음으로 M. ichthyoblabe는 45% (10개 균주)의 함유율을 나타내었다. 그 외에 M. flos-aquae와 M. wesenbergii는 각각 11%(4개 균주)와 33% (1개 균주)가 microcystin 생성유전자를 포함하였다. 6종의 Microcystis에서 mcy gene의 함유율은 실제 microcystin 생성율과 거의 일치하였다. 특히, 가장 많은 균주에서 mcy gene이 확인된 M. aeruginosa는 대부분 균주들(75%)이 실제로 microcystin을 생성하는 것으로 조사되었다.

주기적 지형 측량을 통한 해빈과 해안사구의 지형변화: 충남 보령시 소황사구를 사례로 (The morphological changes of the beach and dune using by periodical measurements)

  • 강동균;서종철
    • 한국지형학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.69-79
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    • 2012
  • 충남 서천군 소황리 해안을 대상으로 광파측거기를 이용하여 해빈과 전사구를 정밀측량한 후 중기간의 해빈과 해안사구 지형 변화를 분석하고 그 결과를 현지의 풍계와 장기간 지형변화와 연관시켜 검토하였다. 4회에 걸친 측정값을 1m 해상도의 DEM으로 변환하여 분석한 결과, 연구 지역의 지형 발달 방향은 바람의 방향보다는 인공구조물의 영향이 큰 것으로 나타났다. 연구지역 중앙에 위치한 도류제와 남단에 신축된 방조제에 의해, 도류제 북쪽에서는 퇴적이, 도류제 남쪽에서는 침식이, 그리고 연안류에 의해 방조제 근처에 지속적인 퇴적이 발생하였다. 해빈과 해안사구는 측정시기에 따라 침식과 퇴적이 반복되어 퇴적물 교환이 주기적으로 일어남을 알 수 있었다. 향후 주기적이고 지속적인 정밀 측량이 이루어지면 연구 지역 일대에서 일어나는 지형 변화의 원인을 정확히 밝힐 수 있을 것으로 생각된다.

중금속 오염에 따른 부착규조 (Ulnaria ulna)의 성장 및 형태 변화 (Abnormalities of Growth and Morphology in the Attached Diatoms (Ulnaria ulna) according to Heavy Metal Pollution)

  • 신라영;류희성;이정호
    • 한국물환경학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.559-567
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    • 2020
  • The abnomal responseses on growth and morphology of attached diatoms by various heavy metals were studied. Ulnaria ulna (Nitzsch) Compère was employed as experimental species and exposed to the five heavy metals such as Cu, Zn, Pb, Cd, and As with four concentrations (0, 0.01, 0.1, and 2 mg L-1), respectively. The samples of Ulnaria ulna were examined on the changes of cell growth and teratological forms on the 7th, 14th, 21th, and 28th day, respectively, after exposure to the heavy metals. The samples exposed to the highest concentration, 2.0 mg L-1, of all the heavy metals showed the most obvious decreases of growth. The samples exposed to Cd (μ=0.049day-1) and As (μ=0.048day-1) showed the highest decreasing rate of growth (p=0.021(Cd), p=0.002(As)) and the highest morphological changes of diatom valves were also samples exposed to Cd (10.41%) and As (10.13%) (p=0.009 (Cd), p=0.005(As)). In contrast, Pb induced the lowest decreasing rate (μ=0.090 day-1) and the least change in valve morphology (3.31%). The Cd and As showed relatively stronger effects on growth rates compared to Cu, Zn, and Pb. For the percentage of emergence of morphological species by the type, the highest percentage were observed in sampled exposed to type 1 (43.4%) and followed by type 2 (29.1%). The type 2 and 4 were most abundant in samples exposed to Zn and Pb while the type 3 was most abundant in Cd and As. The Cu induced only type 1, suggesting that the frequency of emergence of each type varied among hevay metals. This research suggests that the degrees of abnomal changes on growth rate and valve morphology of Ulnaria ulna can be used as a bioindicater species for heavy metal contamination in freshwater.

환경 방사선 생물학적 감시 지표로서 야생 등줄쥐의 방사선 감수성 (Radio-sensitivity of Dark-striped Field Mice, Apodemus agrarius, as a Biological Dosimeter in Radio-ecological Monitoring System)

  • 김희선;니시무라 요시카즈;김종순
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.25-32
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    • 2006
  • 이 연구에서는 원자력발전소 주변 환경 방사선이 생태에 미치는 영향을 감시할 수 있는 생물학적 지표로서 야생 등줄쥐의 활용 가능성을 평가하였다. 국내 5지 역을 선정하여 10월에 한정하여 등줄쥐를 채집하였는데, 농경지에서 산중턱에 이르기까지 폭 넓게 서식하였다. 채집한 쥐들에 대하여 황갈색 피모와 검은색 등줄무늬를 관찰하였는데, 외부형태 특성 가운데 몸통의 길이, 꼬리의 길, 귀의 길이를 계측한 결과, 등줄쥐의 분류기준과 일치하였다. 아울러, 간장내 효소형을 분석한 결과 국내에 서식하는 대부분의 등줄쥐가 Apodemus agrarius라는 것을 알 수 있었다. 또한, 야외에서 생포한 등줄쥐를 암수 한 마리씩 동거시키고 생산된 새끼가 5주령에 도달하였을때 방사선을 조사하고, ICR 마우스를 비교로 생존율과 적혈구내 미소핵 출현빈도를 분석한 결과, 반치사 선량$(LD_{50/30})$은 5와 7.9Gy였다. 이 연구결과로 야생 등줄쥐가 원자력 발전소 주변 수준의 방사선이 인간생환에 미치는 영향을 판단할 수 있는 생물학적 인 지표로서 잠재적 활용성이 높다는 것을 알 수 있었다.

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초분광수심법 기반 대하천 합류부 하상측정 성능 평가 (Performance evaluation of hyperspectral bathymetry method for morphological mapping in a large river confluence)

  • 김동수;서영철;유호준;권영화
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제56권3호
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    • pp.195-210
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    • 2023
  • 국내 대하천은 2010년 대규모 정비사업 이후 자연적 안정화를 위한 추가 재퇴적 및 침식이 진행 중에 있어 정밀 하상 모니터링이 요구되고 있다. 초분광수심법은 저수심의 고해상도 하천 수심측정 측면에서 종래의 접촉식 수심측정 기법을 대체하거나 보완할 수 있는 방법으로 각광을 받기 시작하였다. 본 연구는 초분광수심법에서 대표적인 최적밴드비기법을 소개하고 국내 대하천인 낙동강과 황강 합류부에서 평수기 전형적인 탁도조건에서 초분광수심법을 적용하여 수심맵을 산정하여 국내 하천으로의 적용성을 평가하였다. 이를 위해 수심영역별 최적밴드비기법으로 도출되는 상관도와 평균제곱근오차를 적용하여 최대측정가능수심을 산정하였고 최대추정가능수심 이상은 관계식 구축 시와 수심맵 산정 시 제외시켰다. 그리고 수심과 최적밴드비 관계(d-X)에 비선형성을 검토하여 적용하였다. 국내 대하천인 낙동강-황강 합류부에 적용한 결과는 다음과 같다. 첫째, 초분광수심법은 주로 저수심부에서 정밀한 수심맵을 효율적으로 산정할 수 있음을 보여주었고 최대측정가능수심은 통상적 탁도에서 낙동강의 경우 2.5 m로 나타났고, 탁도가 높은 지류의 경우 1.25 m로 나타났다. 둘째, 최대측정가능수심은 초분광수심법 하상 도출 시 다양한 시나리오의 배제수심을 고려하여 산정 및 적용되어야 하고, 이때 최적밴드비기법 적용 시 평균제곱근오차가 기존의 상관도 방식에 비해 최대측정가능수심 산정에 우수하였다. 셋째, 황강 합류부의 탁도가 높아 측정가능수심이 인근 낙동강에 비해 절반으로 낮아져 초분광수심법은 탁도가 높은 환경일 경우 한계가 있음을 확인하였다.

비접촉식 심장활동 모니터링 기능 의복형 웨어러블 시스템의 모듈 효과 탐색 (Effect of Module Design for a Garment-Type Heart Activity Monitoring Wearable System Based on Non-Contact Type Sensing)

  • 구혜란;이영재;지선옥;이승표;김경남;강승진;이정환;이주현
    • 한국의류학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.369-378
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    • 2015
  • Various forms of wearable bio-signal monitoring systems have been developed recently. Acquisition of stable bio-signal data for health care purposes needs to be unconscious and continuous without hindrance to the users' daily activities. The garment type is a suitable form of a wearable bio-signal monitoring system; however, motion artifacts caused by body movement degrade the signal quality during the measurement of bio-signals. It is crucial to stabilize the electrode position to reduce motion artifacts generated when in motion. The problems with motion artifacts remain unresolved despite their significant effect on bio-signal monitoring. This research creates a foundation for the design of garment-type wearable systems for everyday use by finding a method to reduce motion artifacts through modular design. Two distinct garment-type wearable systems (tee-shirt with a motion artifact-reducing module (MARM) and tee-shirt without a MARM) were designed to compare the effects of modular design on the measurement of heart activity in terms of electrode position displacement, signal quality index value, and morphological quality. The tee-shirt with MARM showed superior properties and yielded higher quality signals than the tee-shirt without MARM. In addition, the tee-shirt with MARM showed a better repeatability of the heart activity signals. Therefore, a garment design with MARM is an efficient way to acquire stable bio-signals while in motion.

인공위성에 의한 한강 하구역 퇴적상 경년 변동 특성 조사 (Interannual Changes of Bar Morphology in the Han River Estuary Using Satellite Imagery)

  • 양찬수
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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    • pp.57-60
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    • 2007
  • 북방한계선 주변의 한강하구는 지난 60년 동안 개발 및 이용이 금지되었기 때문에, 자연하천의 모습을 간직하고 있다. 그러나 최근 들어 경인수로를 비롯한 민간 이용을 위한 논의가 이루어지고 있으나, 한강하구의 기본적인 특성에 관한 정보가 부족한 실정이다. 본 연구에서는, 인공위성 합성개구레이더(SAR)를 이용한 하구역 퇴적상의 변동 조사를 실시하고, 퇴적상을 기반으로 한강하구 뱃길을 제안하고자 한다. 2000년부터 2005년까지의 Radarsat-1 영상을 이용하여 시계열해석한 결과에 따르면, 1) 한강 하구역은 집중호우등 에 의해 부유사가 많이 발생하며, 2) 식생역(vegetated area)은 거의 안정화단계에 있으며, 3) 퇴적상(bar)의 월 변동성은 크지 않으나, 매년 발생하는 호우 등에 의해 퇴적상의 위치 변화는 상당히 컸다. 여기서 얻어진 퇴적상의 변동 특성을 기반으로, 북방한계선 이남의 한강 수역에 대한 뱃길의 설계 방향을 제시하였다. 향후, 장기간에 대한 위성 및 현장 조가를 바탕으로 자연하천의 특성을 훼손하지 않는 범위에서의 개발이 이루어져야 한다.

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Automatic Photovoltaic Panel Area Extraction from UAV Thermal Infrared Images

  • Kim, Dusik;Youn, Junhee;Kim, Changyoon
    • 한국측량학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.559-568
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    • 2016
  • For the economic management of photovoltaic power plants, it is necessary to regularly monitor the panels within the plants to detect malfunctions. Thermal infrared image cameras are generally used for monitoring, since malfunctioning panels emit higher temperatures compared to those that are functioning. Recently, technologies that observe photovoltaic arrays by mounting thermal infrared cameras on UAVs (Unmanned Aerial Vehicle) are being developed for the efficient monitoring of large-scale photovoltaic power plants. However, the technologies developed until now have had the shortcomings of having to analyze the images manually to detect malfunctioning panels, which is time-consuming. In this paper, we propose an automatic photovoltaic panel area extraction algorithm for thermal infrared images acquired via a UAV. In the thermal infrared images, panel boundaries are presented as obvious linear features, and the panels are regularly arranged. Therefore, we exaggerate the linear features with a vertical and horizontal filtering algorithm, and apply a modified hierarchical histogram clustering method to extract candidates of panel boundaries. Among the candidates, initial panel areas are extracted by exclusion editing with the results of the photovoltaic array area detection. In this step, thresholding and image morphological algorithms are applied. Finally, panel areas are refined with the geometry of the surrounding panels. The accuracy of the results is evaluated quantitatively by manually digitized data, and a mean completeness of 95.0%, a mean correctness of 96.9%, and mean quality of 92.1 percent are obtained with the proposed algorithm.