Recently, the tropospheric ozone has gained a global attention for its adverse effect on vegetation as well as its contribution to the global warming. Although a number of studies have been carried out for the urban ozone, the effect of ozone on vegetation is still largely unknown in Korea. The present work aimed at performing the first evaluation of forest damage by ozone using the national air monitoring data from the year 2000 to the year 2005. Moreover, it also explored the relevance of adverse effect of ozone to the recent events on leaf chlorosis of black locust, Robinia pseudo-acacia, leading to early foliage widely observed in Korea since 2001. In the nineties, forest damages caused by ozone such as leaf chlorosis occurred in Europe and North America and led to invoke comprehensive field and laboratory studies. As a result, AOT40, implying the accumulated dose over a threshold 40 ppb, was developed to assess the forest damage by ozone. 19 air monitoring stations were selected across Korea to calculate AOT40 from the year 2000 to the year 2005. The calculated AOT40 generally increased during April and May and reached the maximum after May. The increase of AOT40 diminished substantially from the mid-June as the rainy season started. The calculated AOT40 in the nine rural sites from the year 2002 to th ε year 2005 ranged from 6.8 to 29.4 ppm-hr. And all the AOT40 at th ε year 2005 exceeded the critical value of 10 ppm-hr for forest damage. Morevoer the calculated AOT40 of Korea appeared higher than the AOT40 of Europe in the year 2004/2005 and comparable to the AOT40 of China in the year 2000. Despite the high levels of the calculated AOT40 since the year 2001 and the consistency of time of seasons between high AOT40 values and occurrence of chlorosis of black locust, further studies are required to conclude that the chlorosis of black locust occurred from the year 2001 to the year 2005 were resulted from a damage by ozone.
민주지산 및 그 인근지역에 대한 관속식물상 조사가 2000년부터 2004년까지 5년에 걸쳐 총 27회 수행되었으며 그 결과 172과 397속 631종 3아종 105변종 25품종 등 총 764분류군이 분포하는 것으로 밝혀졌다. 주요 유용식물로서 한국특산식물 35분류군과 희귀 및 멸종위기식물 12분류군, 그리고 환경부 지정 식물구계학적 특정 식물종 101분류군이 각각 조사되었다. 아울러 조사지역 내에 귀화식물 46분류군도 분포하는 것으로 관찰되었다. 조사지역의 식생은 비교적 양호한 편이었으나 최근 들어 개발, 남채, 답압 등의 인위적 간섭에 의해 그 훼손 정도가 급격히 증가하고 있는 실정이다. 따라서 본 지역에 대한 보존지역 확대 지정 등 적극적인 보존대책 수립이 시급하며, 장기적인 모니터링에 의한 식생의 동태 파악이 필요하고 판단되었다.
지상 관측으로부터 수집된 시계열 원격탐사 자료는 관측환경의 악화와 감지 시스템의 기계적 고장과 같은 관측 장애요인에 의해 많은 미관측 및 악성 자료를 가지게 된다. 육상의 지표면 parameters는 기후와 주로 연관되어 있으므로 육상 관측 위성 영상에 나타나는 많은 물리적 과정은 계절 주기에 따른 시간적 변화를 보인다. 본 연구에서 제안된 적응 feedback 시스템은 계절에 따라 변하는 물리적 과정을 포함하는 시계열 원격 탐사 영상 시리즈를 재구축한다. 이 시스템에서는 계절적 변화를 추적하기 위하여 하모닉 모형을 사용하고 수치 영상 모형의 공간적 의존성을 나타내기 위해 Gibbs Random Field를 사용한다. 재구축 과정을 통하여 구성된 적응 하모닉 모형을 사용하여 지표면 연속적 변화를 감시할 수 있다. 본 연구에서는 1996년부터 2000년까지 한반도로부터 관측된 AVHRR 영상 시리즈를 일 주일 간격으로 정적 합성하여 NDVI 시리즈를 구하고 하모닉 모형을 사용하는 적응 재구축 시스템을 이 NDVI 시리즈에 적용하여 한반도 식생 변화를 추적하였다. 연구 결과는 하모닉 적응 재구축 시스템이 실시간 지표면 변화 감시를 하는데 매우 효과적인 수단이 될 것이라는 잠재성을 보여준다.
본 연구는 소백산국립공원 천문대${\sim}$비로봉 구간의 식생복원 및 지속적 모니터링을 위해 구간내 탐방로 주변 현존식생과 식생구조를 분석하였다. 현존식생은 총 18개 유형으로 구분되었으며 이중 신갈나무군집이 $225,337m^2$로 가장 넓은 면적이었고 능선부 탐방로 주변을 중심으로 분포하는 철쭉꽃은 14.59%, 낙엽활엽수군집은 11.06%이었다. 현존식생을 고려하여 총 23개의 Belt-transect(BT)를 설치하였으며 신갈나무군집내에 9개소, 낙엽활엽수군집내에 3개소, 주목 군집내에 2개소, 훼손복원지내에 9개소를 설정하였다. 신갈나무군집내에 설정한 9개소는 종다양도 $0.4290{\sim}1.0496$, 종수 $7{\sim}22$종, 개체수$115{\sim}481$개체이었고 낙엽활엽수군집내에 설정한 3개 BT의 경우 종다양도 $0.6712{\sim}1.0096$ 종수 $14{\sim}17$종, 개체수 $158{\sim}453$개체이었다. 주목군집내에 설정한 2개 BT는 종다양도 $0.5413{\sim}0.9923$, 종수 $14{\sim}15$종, 개체수 $223{\sim}406$개체이었다. 훼손복원지내에 설정한 9개 BT는 종다양도 $0.1899{\sim}0.9217$, 종수 $3{\sim}23$종, 개체수 $105{\sim}485$개체이었다.
Yun, Hee Sup;Park, Soo Hyun;Kim, Hak-Jin;Lee, Wonsuk Daniel;Lee, Kyung Do;Hong, Suk Young;Jung, Gun Ho
Journal of Biosystems Engineering
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제41권2호
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pp.126-137
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2016
Purpose: The overall objective of this study was to evaluate the vegetation fraction of soybeans, grown under different cropping conditions using an unmanned aerial vehicle (UAV) equipped with a red, green, and blue (RGB) camera. Methods: Test plots were prepared based on different cropping treatments, i.e., soybean single-cropping, with and without herbicide application and soybean and barley-cover cropping, with and without herbicide application. The UAV flights were manually controlled using a remote flight controller on the ground, with 2.4 GHz radio frequency communication. For image pre-processing, the acquired images were pre-treated and georeferenced using a fisheye distortion removal function, and ground control points were collected using Google Maps. Tarpaulin panels of different colors were used to calibrate the multi-temporal images by converting the RGB digital number values into the RGB reflectance spectrum, utilizing a linear regression method. Excess Green (ExG) vegetation indices for each of the test plots were compared with the M-statistic method in order to quantitatively evaluate the greenness of soybean fields under different cropping systems. Results: The reflectance calibration methods used in the study showed high coefficients of determination, ranging from 0.8 to 0.9, indicating the feasibility of a linear regression fitting method for monitoring multi-temporal RGB images of soybean fields. As expected, the ExG vegetation indices changed according to different soybean growth stages, showing clear differences among the test plots with different cropping treatments in the early season of < 60 days after sowing (DAS). With the M-statistic method, the test plots under different treatments could be discriminated in the early seasons of <41 DAS, showing a value of M > 1. Conclusion: Therefore, multi-temporal images obtained with an UAV and a RGB camera could be applied for quantifying overall vegetation fractions and crop growth status, and this information could contribute to determine proper treatments for the vegetation fraction.
경지면적의 작물 상황에 대한 모니터링 및 분석은 식량자급율을 높이기 위한 가장 중요한 요소이지만, 기존의 모니터링 방법은 노동 집약적이며 시간이 많이 들어 식량자급율을 높이기 위한 방안으로 그 활용성이 떨어진다. 이와같은 단점을 극복하기 위하여 국내에 다수 존재하고 있는 소규모 농지에서의 복합 작물 정보를 모니터링 하기위한 효율적인 방법을 개발할 필요가 있다. 본 연구에서는 복합작물의 분류 정확도를 높이기 위하여 무인항공기에서 취득된 RGB영상과 이를 이용한 식생지수를 딥러닝 입력데이터로 적용하고 복합 밭작물을 분류하였다. 각각의 입력데이터 분류 결과 RGB 영상을 이용한 분류는 전체정확도 80.23%, Kappa 계수 0.65가 나타났고, RGB영상과 식생지수를 이용한 방법의 경우 식생지수 3개(ExG,ExR,VDVI) 추가 데이터는 전체정확도 89.51%, Kappa 계수 0.80이며, 식생지수 6개(ExG,ExR,VDVI,RGRI,NGRDI,ExGR)는 90.35%, Kappa 계수 0.82로 분석되었다. 분류결과 RGB영상만을 이용한 방법에 비하여 식생지수를 추가한 결과 값이 비교적 높게 분석되었으며, 복합작물을 분류하는데 있어 식생지수를 추가한 데이터가 더 좋은 결과를 나타내었다.
본 연구는 식생기반 LID 시스템 모델을 기반으로 생태적 구성요소의 성능 분석 방향을 제시하기 위해, SWMM 전산모의와 강우·유출 모의장치를 이용하여 모니터링 결과 간의 통계적 유의성을 분석하고, 시스템 사전설계에 요구되는 기초자료를 제공하고자 한다. 또한, 선행연구에서 상대적으로 논의가 부족했던 식생기반 LID 시스템의 토양, 식생 모델 및 분석 방안을 종합하고, 장치형 LID 시스템을 대체할 수 있는 성능 정량화 방향을 제시하려 한다. 인공강우재현 모니터링 40분 경과 후 실험구와 대조구 모두 최대강우강도인 142.91mm/hr(n=3, sd=0.34), 142.24mm/hr(n=3, sd=0.90)로 집계되었다. 우량주상도 대비 10분, 50분 구간은 낮은 강우강도가 재현되었으며, 20분, 30분, 40분 구간은 높은 강우강도가 확인되었다. 우수유출 지연효과의 경우, 실험구의 유출강도 저감량은 대조구의 최대유출강도가 발생된 50분에 0.46mm/min을 기록하여, 79.8% 저감된 것으로 분석되었다. 전산모의의 경우, 실험구의 유출강도 저감량은 대조구의 최대유출강도가 발생된 50분에 0.05mm/min을 기록하여, 99.1% 저감된 것으로 모의되었다. 최대 강우유출강도의 경우, 실험구(Dv=30.35, NSE=0.36)는 인공강우 모니터링과 SWMM 전산모의가 동일하게 70분에 각각 0.77mm/min, 1.06mm/min을 기록하였다. 대조구(Dv=17.27, NSE=0.78)도 동일하게 50분에 각각 2.26mm/min, 2.38mm/min으로 집계되었다. 상기 연구결과를 통해 강우·유출 모의장치와 SWMM 전산모의 간의 통계적 유의성을 통해 단일 식생이 적용된 LID 시스템의 우수유출저감 성능의 사전설계 방향을 제시할 수 있었다. 또한, LID 시스템의 토양, 식생 모델 및 분석방법을 종합하여, 사전설계와 연계 가능한 식생 및 토양 부문의 매개변수 정량화 방안이 정리되었다. 다만, 단일 식생기반 LID 시스템으로 유형과 물리적 변수가 제한되었고, 모니터링, 전산모의 결과 간의 통계적 유의성 보정에 요구되는 알고리즘 연구가 후속되어야 할 것으로 판단된다.
The Catba national park (20$\circ$42'-20$\circ$54'N, 106$\circ$54'-107$\circ$09'E), which is a representative protected area in northeast Vietnam, was first investigated in terms of phytosociology of the Zurich-Montpellier School. 15 plant communities were identified from the seven vegetation types: Teetaria-Amoora gigantea community, Blechmum-Pitecellobium ferrugineum community, Impatiens-Dracaena cambodiana community, Rhizophora apiculata community, Avicenia marina community, Panicum repens community, Heterosmilax-Zanthoxylum nitidum community, Stachytarphyta jamaiensis-Bidens bipinnata community, microstegium vagans community, Dicranopteris linearis community, Randina-Sapium sebiferum community, Psidium gujava community, Elephantopus scaber community, and chirita aratformis community. Traditional pasturing and shifting agrie\culture by indigenous people in Catba national park were recognized as main disturbance regies, which have been far above sustainable levels. Ecological strategies for conservation and sustainable use on national park' ecosystem were proposed: (1) development of awareness program on sustainable life style of indigenous people, (2) establishment of multiple use module system of national park, (3) ecosystem monitoring of permanent ecological sites.
Land cover change detection is one of the most important trends in which remote sensing data could be used to assist strategists and the planners to decide the best land use policy. Two images of NOAA-AVHRR and SPOT vegetation acquired in November 1992 and 2002 were used to assess the changes of Agricultural lands in Egypt. A supervised classification together with two change images derived from classification result and NDVI were used to evaluate the trend and form of the change. It was found that agricultural areas increased by about 14.3 % during the study period in particular around the River Nile Delta and near the Northern Lakes of Egypt. The new cultivated lands were extracted mainly from the desert and from the salt marches areas. At the same time, parts of the agricultural lands were turned into non-cultivated land because of the urban expansion and soil degradation.
The feasibility of using hydrated lime ($Ca(OH)_2$) was assessed in reducing soil loss in sloped land under field condition. During 6-month monitoring from May to October, amendment of hydrated lime (3%, w/w) to a test plot decreased soil loss by 76% as compared to the unamended plot. However, the growth of natural vegetation was hampered by hydrated lime addition due to pH increase. Hydrated lime can be used as an effective agent to prevent soil loss in sloped land, but additional treatments are needed to preserve vegetation growth, especially in crop fields.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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