• 제목/요약/키워드: Vegetation models

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강원도 남부 지역에서 소나무림 개벌 후 초기 임분 구조 및 하층식생 발달 (Initial Development of Forest Structure and Understory Vegetation after Clear-cut in Pinus densiflora Forest in Southern Gangwon-do Province)

  • 배관호;김준수;이창석;조현제;이호영;조용찬
    • 한국산림과학회지
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    • 제103권1호
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    • pp.23-29
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    • 2014
  • 천이 모형과 같이 임분 교란 후 수관 닫힘 단계까지의 다양한 생태적 특성 변화에 관한 많은 연구가 있으나 우리나라는 다양한 연구가 수행되고 있지 않다. 본 연구는 강원도 남부 소나무림 개벌 후 임분 구조, 환경 및 하층식생 풍부성의 경시적 변화 추이를 발달 단계별(1yr, 3yr, 10yr 및 16yr)로 분석하였다. 임분구조 분석 결과, 벌채 후, 평균 줄기 밀도는 16yr에 $5,714{\pm}645$ stems/ha 까지 점차 증가하였고, 평균 기저면적 역시 10yr에 $5.5{\pm}0.7m^2/ha$, 그리고 이후 $16yr(10.0{\pm}1.6m^2/ha)$)까지 거의 두 배로 증가함을 알 수 있었다. 숲 바닥의 나무 잔해 및 토양 노출도는 16yr의 11% 및 3yr의 10.3%에서 각각 최고점을 나타낸 후 감소하는 경향이었다. 하층식생 피도는 16년 동안의 임분구조 발달에 따라 모든 생육형에서 모두 감소하는 경향이었으나, 광엽 초본의 종풍부도는 반대로 증가하는 경향을 나타내었다. 특히, 임분의 상층식생 발달은 하층 식생 속성을 억누르기 보다는 필터 역할과 같이 선택적 영향을 미치는 것으로 생각되었다. 본 연구와 더불어 보다 세밀한 생태 속성 변화를 관찰하기 위해서는 임분의 초기 발달 패턴과 과정에 대한 연속 모니터링이 중요하다.

후쿠시마 제1 원전 주변 지역의 KOMPSAT-3/3A 영상 기반 지표반사도 적용 식생지수 변화 (Change of NDVI by Surface Reflectance Based on KOMPSAT-3/3A Images at a Zone Around the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant)

  • 이지현;이주선;김광섭;이기원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권6_3호
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    • pp.2027-2034
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    • 2021
  • 다중 시기 KOMPSAT-3/3A 고해상도 위성영상을 이용하여 후쿠시마 제1 원자력 발전소 주변 지역에 대한 식생지수를 산출하고 식생 변화의 양상을 분석하였다. 식생지수 산출 시에는 KOMPSAT-3/3A 위성영상의 지표반사도를 사용하였다. 4개 연도의 위성영상을 사용하였으며 이 영상이 중첩되는 지역을 연구의 대상이 되는 관심영역으로 정하였다. 자료 분석 방법으로 주로 식생이 분포하는 지역을 지나가는 측선을 설정하여 연도별 변화 양상을 살펴보았다. 또한, 2차원 공간상의 식생지수의 변화를 정량적으로 나타내기 위하여 관심영역 내에서 랜덤 포인트를 추출하여 상자그림으로 나타내었다. 연구의 주요 결과는 원전 인근 지역에서 2014년 식생지수는 관심영역 내에서 낮은 값으로 나타났지만 이후 2021년까지 지속해서 식생이 발달하고 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 측선이나 상자그림으로 나타낸 변화 모니터링 결과에서도 확인할 수 있었다. 현장 자료를 수집하기 어려운 후쿠시마 원전 지역과 같이 접근이 제한되는 재난 지역에서는 위성영상을 이용하여 높은 정확도를 갖는 토지 피복 분류 산출물을 얻기가 어렵기 때문에 고해상도 위성영상 정보부터 얻는 식생지수와 같이 기본적인 산출물을 이용하여 분석하는 방식이 적절하다. 한편 국제적으로 공동 활용이 가능한 위성정보 자원의 활용 체계 구축과 함께 우리나라에 영향을 줄 수 있는 주변국의 환경 변화를 주기적으로 모니터링하기 위하여 고해상도 위성영상을 이용한 활용 모델과 시스템을 구축할 필요가 있다.

시민과학을 활용한 수원시에 출몰하는 떼까마귀(Corvus frugilegus)의 일출 및 일몰시 선호 서식지 분석 (Spatial Usage and Patterns of Corvus frugilegus after Sunrise and Sunset in Suwon Using Citizen Science)

  • 윤지원;신원협;김지환;이석영;김도희;김유빈;류영렬;송영근
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.35-48
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    • 2021
  • In Suwon, the overall hygiene of the city is threatened by the emergence of the rook(Corvus fugilegus) in the city. Rooks began to appear in November of 2016 and has continued to appear from November to March every year. In order to eradicate or to prepare an alternative habitat for rooks, this study aimed to identify the preferred habitat and specific environmental variables. Therefore, in this work, we aim to understand the predicted distribution of rooks in Suwon City with citizen science and through MaxENT, the most widely utilized habitat modeling using citizen science to analyze the preferred habitat of harmful tides appearing in urban areas. In this study, seven environmental variables were chosen: biotope group complex, building floor, vegetation, euclidean distance from farmland, euclidean distance from streetlamp, and euclidean distance from pole and DEM. Among the estimated models, after the time period of sunrise (08:00~18:00) the contribution percentage were as following: euclidean distance from arable land(39.2%), DEM(25.5%), euclidean distance from streetlamp(22.3%), euclidean distance from pole(7.1%), biotope group complex(4.9%), building floor(1%), vegetation(0%). In the time period after sunset(18:00~08:00) the contribution percentage were as following: biotope group complex(437.4%), euclidean distance from pole(26.8%), DEM(13.4%), euclidean distance from streetlamp(11.8%), euclidean distance from farmland(7.9%), building floor(1.4%), vegetation(1.3%).

HSI와 MaxEnt를 통한 나도승마 핵심서식지 발굴 연구 (Study of the Derive of Core Habitats for Kirengeshoma koreana Nakai Using HSI and MaxEnt)

  • 김선령;장래하;도재화;김민한;최승운;윤영준
    • 한국환경생태학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.450-463
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    • 2023
  • 본 연구는 전문가 기반형 모델(Habitat Suitability Index)의 한계로 지적되는 주관적 기준, 통계분석의 부재 등과 통계기반형 모델(MaxEnt)의 한계로 지적되는 현장검증, 전문가 의견 반영 등의 극복을 위하여 각각의 모델을 개발하여 통합하는 방식으로 핵심서식지를 도출하였다. 핵심서식지 발굴을 위해 문헌분석 및 공간분석자료를 바탕으로 전문가 심층면담을 진행하였고, 전문가 자문과 GIS 도면 구축 가능성을 고려하여 모델을 개발하였다. 주요 환경변수는 식생대, 임상, 임분밀도, 연평균 강수량, 유효토심으로 선정되었다. 그 결과 현재 나도승마가 분포하고 있는 16지점 중 15지점이 핵심서식지로 나타났으며, 개발된 모델은 약 93.75%의 높은 정확도를 가지고 있는 것으로 나타났다. 하지만 전체 연구대상지의 약 27.8%가 핵심서식지로 나타남에 따라, 추후 서식변수 및 공간자료 정밀화를 통한 모델의 고도화가 필요할 것으로 판단된다. 따라서 높은 등급으로 확인된 서식지라도 대상종의 서식유무 파악을 위한 현장검증은 필수적으로 수행되어야 한다. 하지만, 이러한 한계에도 불구하고 HSI와 MaxEnt의 상호보완적 활용은 생물종의 분포와 서식지 이용 특성을 통하여 적합 서식지를 예측하고, 신규 서식지 발굴 및 대체서식지 선정 등 다양한 방면으로 활용 가능할 것으로 판단된다.

An Efficiency Assessment for Reflectance Normalization of RapidEye Employing BRD Components of Wide-Swath satellite

  • Kim, Sang-Il;Han, Kyung-Soo;Yeom, Jong-Min
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.303-314
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    • 2011
  • Surface albedo is an important parameter of the surface energy budget, and its accurate quantification is of major interest to the global climate modeling community. Therefore, in this paper, we consider the direct solution of kernel based bidirectional reflectance distribution function (BRDF) models for retrieval of normalized reflectance of high resolution satellite. The BRD effects can be seen in satellite data having a wide swath such as SPOT/VGT (VEGETATION) have sufficient angular sampling, but high resolution satellites are impossible to obtain sufficient angular sampling over a pixel during short period because of their narrow swath scanning when applying semi-empirical model. This gives a difficulty to run BRDF model inferring the reflectance normalization of high resolution satellites. The principal purpose of the study is to estimate normalized reflectance of high resolution satellite (RapidEye) through BRDF components from SPOT/VGT. We use semi-empirical BRDF model to estimated BRDF components from SPOT/VGT and reflectance normalization of RapidEye. This study used SPOT/VGT satellite data acquired in the S1 (daily) data, and within this study is the multispectral sensor RapidEye. Isotropic value such as the normalized reflectance was closely related to the BRDF parameters and the kernels. Also, we show scatter plot of the SPOT/VGT and RapidEye isotropic value relationship. The linear relationship between the two linear regression analysis is performed by using the parameters of SPOTNGT like as isotropic value, geometric value and volumetric scattering value, and the kernel values of RapidEye like as geometric and volumetric scattering kernel Because BRDF parameters are difficult to directly calculate from high resolution satellites, we use to BRDF parameter of SPOT/VGT. Also, we make a decision of weighting for geometric value, volumetric scattering value and error through regression models. As a result, the weighting through linear regression analysis produced good agreement. For all sites, the SPOT/VGT isotropic and RapidEye isotropic values had the high correlation (RMSE, bias), and generally are very consistent.

공간자료와 지면모형을 이용한 면적증발산 추정 (Using Spatial Data and Land Surface Modeling to Monitor Evapotranspiration across Geographic Areas in South Korea)

  • 윤진일;남재철;홍석영;김준;김광수;정유란;채남이;최태진
    • 한국농림기상학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.149-163
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    • 2004
  • Evapotranspiration (ET) is a critical component of the hydrologic cycle which influences economic activities as well as the natural ecosystem. While there have been numerous studies on ET estimation for homogeneous areas using point measurements of meteorological variables, monitoring of spatial ET has not been possible at landscape - or watershed - scales. We propose a site-specific application of the land surface model, which is enabled by spatially interpolated input data at the desired resolution. Gyunggi Province of South Korea was divided into a regular grid of 10 million cells with 30m spacing and hourly temperature, humidity, wind, precipitation and solar irradiance were estimated for each grid cell by spatial interpolation of synoptic weather data. Topoclimatology models were used to accommodate effects of topography in a spatial interpolation procedure, including cold air drainage on nocturnal temperature and solar irradiance on daytime temperature. Satellite remote sensing data were used to classify the vegetation type of each grid cell, and corresponding spatial attributes including soil texture, canopy structure, and phenological features were identified. All data were fed into a standalone version of SiB2(Simple Biosphere Model 2) to simulate latent heat flux at each grid cell. A computer program was written for data management in the cell - based SiB2 operation such as extracting input data for SiB2 from grid matrices and recombining the output data back to the grid format. ET estimates at selected grid cells were validated against the actual measurement of latent heat fluxes by eddy covariance measurement. We applied this system to obtain the spatial ET of the study area on a continuous basis for the 2001-2003 period. The results showed a strong feasibility of using spatial - data driven land surface models for operational monitoring of regional ET.

A Review on the Photochemical Oxidant Modeling as Applied to Air Quality Studies in Complex Terrain

  • Lee Hwa-Woon;Kim Yoo-Keun;Won Gyeong-Mee;Park Jong-Kil
    • Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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    • 제1권1호
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    • pp.19-33
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    • 1997
  • The high oxidants, which occur the daily maximum concentrations in the afternoon, are transported into the other region via long range transport mechanisms or trapped within the shallow mixing boundary layer and then removed physically (deposition, transport by mountain wind, etc.) and chemically (reaction with local sources). Therefore, modeling formation of photochemical oxidants requires a complex description of both chemical and meteorological processes. In this study, as a part of air quality studies, we reviewed various aspects of photochemical modeling on the basis of currently available literature. The result of the review shows that the model is based on a set of coupled continuity equations describing advection, diffusion, transport, deposition, chemistry, emission. Also photochemical oxidant models require a large amount of input data concerned with all aspects of the ozone life cycle. First, emission inventories of hydrocarbon and nitrogen oxides, with appropriate spatial and temporal resolution. Second, chemical and photochemical data allowing the quantitative description of the formation of ozone and other photochemically-generated secondary pollutants. Third, dry deposition mechanisms particularly for ozone, PAN and hydrogen peroxide to account for their removal by absorption on the ground, crops, natural vegetation, man-made and water surfaces. Finally, meteorological data describing the transport of primary pollutants away from their sources and of secondary pollutants towards the sensitive receptors where environmental damage may occur. In order to improve our present study, shortcomings and limitation of existing models are pointed out and verification process through observation is emphasized.

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Conservation Biology of Endangered Plant Species in the National Parks of Korea with Special Reference to Iris dichotoma Pall. (Iridaceae)

  • So, Soonku;Myeong, Hyeon-Ho;Kim, Tae Geun;Oh, Jang-Geun;Kim, Ji-young;Choi, Dae-hoon;Yun, Ju-Ung;Kim, Byung-Bu
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.32-32
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    • 2019
  • The aim of this study was to provide basic guidelines for conservation and management of endangered plants in the national parks of Korea. Iris dichotoma Pall. (Iridaceae), which is a popular garden plant, is considered a second-class endangered species by Korean government and it is listed as a EN (Endangered) species in Red Data Book of Korea. We analyzed ecological conditions of I. dichotoma habitats based on vegetation properties and soil characteristics. This species which is known to inhabit in grassland adjacent to the ocean of lowlands slope and its population was located at an elevation of 8 m to 11 m. In the study sites, the mean of soil organic matter, total nitrogen and soil pH were 6.16%, 0.234% and 5.39 respectively. Additionally, the genetic variation and structure of three populations were assessed using ISSR (Inter Simple Sequence Repeat) markers. The genetic diversity of I. dichotoma (P = 59.46%, H = 0.206, S = 0.310) at the species level was relatively high. Analysis of molecular variance (AMOVA) showed 82.1% of the total genetic diversity was occurred in within populations and 17.9% variation among populations. Lastly, we developed predicted distribution model based on climate and topographic factors by applying SDMs (Species Distribution Models). Consequently, current status of I. dichotoma habitats is limited with natural factors such as the increase of the coverage rate of the herbs due to ecological succession. Therefore, it is essential to establish in situ and ex situ conservation strategies for protecting natural habitats and to require exploring potential and alternative habitats for reintroduction.

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특징 융합을 이용한 농작물 다중 분광 이미지의 의미론적 분할 (Semantic Segmentation of Agricultural Crop Multispectral Image Using Feature Fusion)

  • 문준렬;박성준;백중환
    • 한국항행학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.238-245
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    • 2024
  • 본 논문에서는 농작물 다중 분광 이미지에 대해 특징 융합 기법을 이용하여 의미론적 분할 성능을 향상시키기 위한 프레임워크를 제안한다. 스마트팜 분야에서 연구 중인 딥러닝 기술 중 의미론적 분할 모델 대부분은 RGB(red-green-blue)로 학습을 진행하고 있고 성능을 높이기 위해 모델의 깊이와 복잡성을 증가시키는 데에 집중하고 있다. 본 연구는 기존 방식과 달리 다중 분광과 어텐션 메커니즘을 통해 모델을 최적화하여 설계한다. 제안하는 방식은 RGB 단일 이미지와 함께 UAV (unmanned aerial vehicle)에서 수집된 여러 채널의 특징을 융합하여 특징 추출 성능을 높이고 상호보완적인 특징을 인식하여 학습 효과를 증대시킨다. 특징 융합에 집중할 수 있도록 모델 구조를 개선하고, 작물 이미지에 유리한 채널 및 조합을 실험하여 다른 모델과의 성능을 비교한다. 실험 결과 RGB와 NDVI (normalized difference vegetation index)가 융합된 모델이 다른 채널과의 조합보다 성능이 우수함을 보였다.

위치자료의 종류에 따른 생물종 분포모형 비교 연구 (Comparison of Species Distribution Models According to Location Data)

  • 서창완;박유리;최윤수
    • 대한공간정보학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.59-64
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    • 2008
  • 우리나라의 야생동식물 조사가 시간적, 경제적 이유로 주로 출현지역만을 대상으로 하고 있어 종분포모형을 개발할 때 각 모형의 장점을 최대한 이용하는 것이 필요하다. 본 연구는 위치자료의 종류(출현/비출현자료)에 따라 가장 대표적인 출현/비출현모형(presence-absence model)인 GAM(Generalized Additive Model)과 출현모형(presence-only model)인 Maxent(Maximum Entropy Model)를 이용하여 비교 검토하였다. 본 연구의 대상종으로는 캘리포니아의 보호종인 피셔(Martes pennanti)를 선정하고 대상지를 지역에 따라 나누었으며, 서식지환경을 설명하는 지형, 기후, 식생변수들을 이용하여 모형을 적용하였다. 그 결과 첫째, 실제 출현/비출현자료를 사용한 GAM이 임의 비출현자료를 사용한 GAM과 출현자료만을 사용한 Maxent보다 전체적으로 나은 것을 볼 수 있었다. 둘째, 실제 출현자료만을 이용한 모형을 개발할 경우 임의 비출현자료를 이용한 GAM보다 출현자료만을 이용한 Maxent가 더 나은 것을 알 수 있었다. 마지막으로 세부지역에서 개발된 모형(Klamath/Shasta, Sourthern Sierra)은 서로 서식환경이 다를 경우 다른 지역의 서식지를 잘 예측하지 못함을 알 수 있었고, 대상지 외부지역에 대해 과추정하는 경향을 보였다. 위 결과를 바탕으로 위치자료의 종류, 공간적 분포 등을 감안하여 대상지의 환경에 알맞은 모형을 선택하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

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