• 제목/요약/키워드: Site-specific weather data

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Simulation of Grape Downy Mildew Development Across Geographic Areas Based on Mesoscale Weather Data Using Supercomputer

  • Kim, Kyu-Rang;Seem, Robert C.;Park, Eun-Woo;Zack, John W.;Magarey, Roger D.
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제21권2호
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    • pp.111-118
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    • 2005
  • Weather data for disease forecasts are usually derived from automated weather stations (AWS) that may be dispersed across a region in an irregular pattern. We have developed an alternative method to simulate local scale, high-resolution weather and plant disease in a grid pattern. The system incorporates a simplified mesoscale boundary layer model, LAWSS, for estimating local conditions such as air temperature and relative humidity. It also integrates special models for estimating of surface wetness duration and disease forecasts, such as the grapevine downy mildew forecast model, DMCast. The system can recreate weather forecasts utilizing the NCEP/NCAR reanalysis database, which contains over 57 years of archived and corrected global upper air conditions. The highest horizontal resolution of 0.150 km was achieved by running 5-step nested child grids inside coarse mother grids. Over the Finger Lakes and Chautauqua Lake regions of New York State, the system simulated three growing seasons for estimating the risk of grape downy mildew with 1 km resolution. Outputs were represented as regional maps or as site-specific graphs. The highest resolutions were achieved over North America, but the system is functional for any global location. The system is expected to be a powerful tool for site selection and reanalysis of historical plant disease epidemics.

LAPS와 관측자료를 이용한 고해상도 경기도 농업기상정보 분석시스템 (High Resolution Gyeonggi-do Agrometeorology Information Analysis System based on the Observational Data using Local Analysis and Prediction System (LAPS))

  • 천지민;김규랑;이선용;강위수;박종선;이채연;최영진;박은우;홍순성
    • 한국농림기상학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.53-62
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    • 2012
  • 고해상도 기상자료 제공과 농림 분야에서의 요구를 충족시키기 위하여 LAPS를 이용하여 경기도 지역을 100m 해상도로 분석하였다. 구축된 시스템은 수치예보과에서 생산되는 6시간 간격 예측자료를 초기추정치로 사용하고, 각 관측자료를 동화하여 지표 온도와 습도 바람을 분석한다. 기존 분석시스템의 기상관측자료의 수집 방식을 개선하여 자료 수집에 소요되는 시간을 성공적으로 단축시킴으로써 약 20분 내에 기온, 상대습도, 풍향, 풍속에 대한 고해상도 분석결과 제공이 가능하게 되었다. 그러나 앞으로 LAPS 분석결과를 이용하여 관측이 가능한 지역 이외에 어느 지역에서든 정확한 농업기상정보를 산출할 수 있게 하려면 다양한 기상자료의 활용과 지표이용도의 개선, 관측지점의 영향반경을 최적화 시키는 과정들이 추가로 연구되어야 할 것이다. 현재 구축된 시스템의 분석결과 정확도는 떨어지지만 LAPS의 내부 알고리즘에 대한 미세한 조정으로 향상이 가능하므로 농업기상요소 생성을 위한 최적화 작업들을 수행한다면 정확도 향상을 꾀할 수 있을 것이다. 또한 다양한 기상요소에 대한 분석이 가능하기 때문에 특별한 기상요소들을 필요로 하는 농림 분야의 요구를 충족 시킬 수 있도록 분석요소의 확장이 가능 할 것이다.

농가맞춤형 기상서비스 시범사업 (User-specific Agrometeorological Service to Local Farming Community: A Case Study)

  • 윤진일;김수옥;김진희;김대준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.320-331
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    • 2013
  • 재단법인 국가농림기상센터는 지난 3년간 기상청의 재정지원으로 기후스마트농업의 전제조건인 개별농장 수준의 기상위험 관리서비스를 설계하였다. 이 서비스는 기존 기상청 관측 및 예보시스템 외에 추가적인 자원소모 없이 해당 농지에 주어진 기상조건을 재배중인 작물의 종류와 그 발육단계에 맞게 '기상위험지수'로 정량화하고, 이를 평년기준과 비교하여 재해발생 가능성을 농민에게 일대일로 전달한다. 서비스 실용화에 필요한 기상실황 및 예보의 경관규모 추정기술, 시범 집수역 내 필지별 경과기상 및 예보에 근거한 작목 맞춤형 기상위험 산정기술을 개발하고, 이들 기술의 통합 및 시스템화를 완료하였다. 단일 집수역인 경남 하동군 악양면을 선정하여 이 시스템을 설치하고 230농가 400필지를 대상으로 시범서비스를 구현하였다. 이 과정에서 얻어진 경험을 공유함으로써 향후 농업부문의 기상이변 대응 조기경보서비스 구축에 기여하고자 한다.

평균기온과 식생의 영향을 고려한 격자기반 일 지표토양온도 예측 모형 개발 (Development of a Grid-Based Daily Land Surface Temperature Prediction Model considering the Effect of Mean Air Temperature and Vegetation)

  • 최치현;최대규;최현일;김경현;김상단
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.137-147
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    • 2012
  • Land surface temperature in ecohydrology is a variable that links surface structure to soil processes and yet its spatial prediction across landscapes with variable surface structure is poorly understood. And there are an insufficient number of soil temperature monitoring stations. In this study, a grid-based land surface temperature prediction model is proposed. Target sites are Andong and Namgang dam region. The proposed model is run in the following way. At first, geo-referenced site specific air temperatures are estimated using a kriging technique from data collected from 60 point weather stations. Then surface soil temperature is computed from the estimated geo-referenced site-specific air temperature and normalized difference vegetation index. After the model is calibrated with data collected from observed remote-sensed soil temperature, a soil temperature map is prepared based on the predictions of the model for each geo-referenced site. The daily and monthly simulated soil temperature shows that the proposed model is useful for reproducing observed soil temperature. Soil temperatures at 30 and 50 cm of soil depth are also well simulated.

냉기침강효과를 고려한 복잡지형의 최저기온 분포 추정 (Minimum Temperature Mapping in Complex Terrain Considering Cold Air Drainage)

  • 정유란;서형호;황규홍;황범석;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.133-140
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    • 2002
  • Site-specific minimum temperature forecasts are critical in a short-term decision making procedure for preventive measures as well as a long-term strategy such as site selection in fruits industry. Nocturnal cold air pools frequently termed in mountainous areas under anticyclonic systems are very dangerous to the flowering buds in spring over Korea, but the spatial resolution to detect them exceeds the current weather forecast scale. To supplement the insufficient spatial resolution of official forecasts, we developed a GIS - assisted frost risk assesment scheme for using in mountainous areas. Daily minimum temperature data were obtained from 6 sites located in a 2.1 by 2.1 km area with complex topography near the southern edge of Sobaek mountains during radiative cooling nights in spring 2001. A digital elevation model with a 10 m spatial resolution was prepared for the entire study area and the cold air inflow was simulated for each grid cell by counting the number of surrounding cells coming into the processing cell. Primitive temperature surfaces were prepared for the corresponding dates by interpolating the Korea Meteorological Administration's automated observational data with the lapse rate correction. The cell temperature values corresponding to the 6 observation sites were extracted from the primitive temperature surface, and subtracted from the observed values to obtain the estimation error. The errors were regressed to the flow accumulation at the corresponding cells, delineating a statistically significant relationship. When we applied this relationship to the primitive temperature surfaces of frost nights during April 2002, there was a good agreement with the observations, showing a feasibility of site-specific frost warning system development in mountainous areas.

경기북부지역 정밀 수치기후도 제작 및 활용 - II. 콩 생육모형 결합에 의한 재배적지 탐색 (Development and Use of Digital Climate Models in Northern Gyunggi Province - II. Site-specific Performance Evaluation of Soybean Cultivars by DCM-based Growth Simulation)

  • 김성기;박중수;이영수;서희철;김광수;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.61-69
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    • 2004
  • A long-term growth simulation was performed at 99 land units in Yeoncheon county to test the potential adaptability of each land unit for growing soybean cultivars. The land units for soybean cultivation(CZU), each represented by a geographically referenced land patch, were selected based on land use, soil characteristics, and minimum arable land area. Monthly climatic normals for daily maximum and minimum temperature, precipitation, number of rain days and solar radiation were extracted for each CZU from digital climate models(DCM). The DCM grid cells falling within a same CZU were aggregated to make spatially explicit climatic normals relevant to the CZU. A daily weather dataset for 30 years was randomly generated from the monthly climatic normals of each CZU. Growth and development parameters of CROPGRO-soybean model suitable for 2 domestic soybean cultivars were derived from long-term field observations. Three foreign cultivars with well established parameters were also added to this study, representing maturity groups 3, 4, and 5. Each treatment was simulated with the randomly generated 30 years' daily weather data(from planting to physiological maturity) for 99 land units in Yeoncheon to simulate the growth and yield responses to the inter-annual climate variation. The same model was run with input data from the Crop Experiment Station in Suwon to obtain a 30 year normal performance of each cultivar, which was used as a "reference" for evaluation. Results were analyzed with respect to spatial and temporal variation in yield and maturity, and used to evaluate the suitability of each land unit for growing a specific cultivar. A computer program(MAPSOY) was written to help utilize the results in a decision-making procedure for agrotechnology transfer. transfer.

Architecture for Integrated Real-Time Health Monitoring using Wireless/Mobile Devices

  • Ryoo, Boong Yeol;Choi, Kunhee
    • 국제학술발표논문집
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    • The 6th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.336-338
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    • 2015
  • This research is to propose an applicable framework for real-time health surveillance and safety monitoring at construction sites. First this study aims at finding (1) a framework for health surveillance that is likely to benefit employers and employees in the industry, (2) a valid way to identify factors or conditions with potential health concerns that can occur under particular work conditions, (3) An effective way to apply wireless/mobile sensors to construction workers using real-time/live data transmission methods, and (4) A relationship between a worker's vital signs and job site environment. Biosensors for physiological response and devices for weather/work related data are to collect real-time data. Relationships between jobs and physiological responses are analyzed and factors that touched particularly contributing to certain responses are identified. When data are incorporated with tasks, factors affecting tasks can be identified to estimate the magnitude of the factors. By comparing work and normal responses possible precautionary actions can be considered. In addition, the study would be lead to improving (1) trade-specific dynamic work schedules for workers which would be based on various factors affecting worker health level and (2) reevaluating worker productivity with health status and work schedule, thereby seeking ways to maximize worker productivity. Through a study, the paper presents expected benefits of implementing health monitoring.

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제주도의 농업기후 분석 I. 지형기후 추정법과 동계 일최저기온 분포 (Analysis of Agricultural Climatology in Cheju Island I. Distribution of Daily Minimum Temperature in Winter Season Estimated from a Topoclimatological Method)

  • 윤진일;유근배;이민영;정귀원
    • 한국작물학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.261-269
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    • 1989
  • 종관기상자료만으로 충족시킬 수 없는 농업분야 국지기상정보 수요에 대처하기 위해 지형기후 관계식에 의거한 제주도 전역의 정밀기후 추정 및 표출방법을 개발하였다. 먼저 도전역을 250m 간격의 직교격자로 구획하고 교차점의 해발고도를 지형도상에서 판독하여 사방 1km 지역(단위격자)의 평균해발고도, 평균경사도, 그리고 평균 경사방향 등 지형내자를 계산, 정량화하였다. 18개의 기존 및 신설 기상관측소가 위치한 단위격자의 지형 인자값과 실제 관측된 일최저기온값을 중회귀분석하여 지형일기온 관계식을 도출하고 이로부터 미관측 격자에 대하여 주정치를 계산하였다. 구체적으로 겨울철 일최저기온에 대하여 3개의 전형적인 기압계 유형별로 최적 추정식을 만들어 해안지대에 위치한 제주 및 서귀포 관측자료와 기압계 유형판별만으로 도전역의 일최저온 분포 예측을 가능케 하였다.

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벼 작물생육모형 국내 도입 활용과 앞으로의 연구 방향 (History and Future Direction for the Development of Rice Growth Models in Korea)

  • 김준환;상완규;신평;백재경;조정일;서명철
    • 한국농림기상학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.167-174
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    • 2019
  • 작물 생육모형은 기존의 경험적 작물모형과는 달리 벼의 생장과정을 모의 할 수 있는 장점이 있다. 이러한 작물생육 모형들은 80년대 후반부터 적극적으로 국내도입이 이루어 졌다. 유럽에서 개발된 MACROS로 부터 시작하여 이후 Oryza1 및 Oryza2000 모형과 북미에서 개발된 DSSAT 계열의 모형인 CERES-RICE 모형을 도입하게 되었다. 각각의 모형들은 최초에는 단순히 품종수 적합 후 특정지역에의 수량을 모의하는데 활용되었으나 2000년대에 이르러서는 국내에 적합한 작물모형으로 발전시킬 수 있는 단계에 이르게 되었다. 그러나, 작물생육모형을 기후변화 영향평가를 위한 용도로 주로 사용하였고 실용적인 수준에서의 활용은 미미하였다. 일부 농가 적용을 위한 시도가 있었으나 널리 활용되지는 못하였다. 이러한 활용상의 문제점은 기상자료의 공간해상도가 문제가 가장 크며, 그 다음으로는 각 지역별이 품종에 대한 품종모수 자료가 부족하기 때문이다. 이러한 활용상의 문제점을 극복하기 위해서는 기상관측의 공간해상력을 높이기 위한 관측소의 확대 또는 공간 내삽법이 필요할 것으로 생각된다. 또한 신품종이 일정 재배면적 이상 확대될 경우 이에 대해 품종모수를 적합할 제도적 기술적 방법이 필요하다. 작물모형의 활용 확대를 위해서는 기상 또는 토양 분야와도 연결이 필요하다. 이를 위해서는 군락의 증산 속도와 토양모형에 정보가 필요하며 이는 군락 광합성 관련 부분과 토양 특성에 대해서 새로운 접근이 필요함을 의미한다.

지난 반세기 동안 남한에서 관측된 1월 최저기온의 연차변이 (The Observed Change in Interannual Variations of January Minimum Temperature between 1951-1980 and 1971-2000 in South Korea)

  • 정재은;정유란;윤진일;최동근
    • 한국농림기상학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.235-241
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    • 2004
  • 1월의 최저기온을 대상으로 1951년부터 2000년까지 14개 지점의 관측자료를 분석한 결과 11개 지점에서 전반기(1951-1980)에 비해 후반기(1971-2000)의 연차 변이가 오히려 감소한 것으로 나타났다 표준편차로 표현할 경우 제주, 전주, 울릉도를 제외한 나머지 11개 지점에서 많게는 0.35(서울)에서 적게는 0.03(강릉)까지 고르게 연차변이가 감소하였다. 이는 최근의 난동화 경향과 함께 겨울철 최저기온의 연차변이가 더 심해지고 있다는 당초의 예상과 다른 결과이다 연차변이의 공간분포양상은 최저기온의 절대값과 정의 상관을, 관측점의 해발고도와는 부의 상관을 보였다. 이 관계를 이용하여 남한전역의 1월 최저기온 30년 표준 편차 분포도를 작성하였으며, 이를 토대로 재현기간별로 기대되는 전국의 극최저기온 분포도를 제작하여 지역별 동해위험 평가에 이용토록 하였다.