정점 표층 수온 관측 데이터 중 결측 구간의 데이터를 양방향 순환신경망(Bidirectional Recurrent Neural Network, BiRNN) 기법을 이용하여 보간하였다. 인공지능 기법 중 시계열 데이터에 일반적으로 활용되는 Recurrent Neural Networks(RNNs)은 결측 추정 위치까지의 시간 흐름 방향 또는 역방향으로만 추정하기 때문에 장기 결측 구간에는 추정 성능이 떨어진다. 반면, 본 연구에서는 결측 구간 전후의 양방향으로 추정을 하여 장기 결측 데이터에 대해서도 추정 성능을 높일 수 있다. 또한 관측점 주위의 가용한 모든 데이터(수온, 기온, 바람장, 기압, 습도)를 사용함으로써, 이들 상관관계로부터 보간 데이터를 함께 추정하도록 하여 보간 성능을 더욱 높이고자 하였다. 성능 검증을 위하여 통계 기반 모델인 Multivariate Imputation by Chained Equations(MICE)와 기계학습 기반의 Random Forest 모델, 그리고 Long Short-Term Memory(LSTM)을 이용한 RNN 모델과 비교하였다. 7일간의 장기 결측에 대한 보간에 대해서 BiRNN/통계 모델들의 평균 정확도가 각각 70.8%/61.2%이며 평균 오차가 각각 0.28도/0.44도로 BiRNN 모델이 다른 모델보다 좋은 성능을 보인다. 결측 패턴을 나타내는 temporal decay factor를 적용함으로써 BiRNN 기법이 결측 구간이 길어질수록 보간 성능이 기존 방법보다 우수한 것으로 판단된다.
This study aims to propose biotope field datasheet and biotope type classification based on habitat-based by analyzing the German biotope system. The German system began in 1976 and has established a habitat-based national biotope classification system. On the other hand, Korea institutionalized in 2018 to build a classification system based on land use and land cover, which is a classification system that does not fully reflect ecosystem in Korea. Germany operates 44 biotope classification systems and 40 biotope field datasheet. Korea uses a single biotope field datasheet regardless of the biotope type. This classification system may not reflect the characteristics of Korea's biotope ecological habitat. The biotope classification system of Korea was proposed by dividing it into five categories: mountain ecology, freshwater ecology, land ecology, coastal ecology, and development area to reflect ecosystem habitat. The biotope type was designed as a system of large-classification-middle-small classification and subdivided into medium-classification and subdivided in each biotope system. The major classifications were classified into 44 categories according to the mountainous biotope(11), freshwater biotope(8), terrestrial biotope (12), coastal biotope(6), and development biotope(7). Unlike Germany, Korea's biotope field datasheet was proposed in five ways according to the classification of major ecosystem types. The results of this study are expected to contribute to the policy suggestion and the utilization of ecosystem conservation because the biotope classification system is classified to reflect the characteristics of ecosystem habitats.
시계 지역은 해안을 따라 1.7km, 폭 100$\sim$300m에 걸쳐 형성된 대규모 사구지대로서, 모래해안과 암석해안으로 이루어진 해빈 지역, 초본과 관목성 사구식생으로 피복된 전사구지대와 사구평지, 곰솔림이 식재된 이차사구지대와 그 후면의 경작지와 주거지로 크게 구분된다. 전사구와 사구평지는 제주도의 해안사구 가운데 자연 상태가 가장 잘 유지되어 있는 초지사구의 전형을 보이는데, 다양한 사구식물이 넓은 면적에 걸쳐 서식하고 있고 자연경관이 수려하여 보전 가치가 매우 높다. 퇴직물의 평균입경은 $1.1{\sim}1.8{\Phi}$로서 일반적인 해안사구의 것보다 크고, 분급도와 왜도는 각각 $0.6{\sim}-1.2{\Phi}$와 $-2.7{\sim}1.6{\Phi}$로서 일상적으로 나타나는 수치이다. 세립질 함량, 유기물함량 및 양이온치환용량 분석 결과 이차사구 지대에서 토양화가 빠르게 진척된 것으로 나타났다.
본 연구에서는 충남 서해안에 분포하는 5개의 섬 지역(신진도, 마도, 대난지도, 원산도, 삽시도)과 육지 해안 지역인 무창포의 근권 토양내 수지상균근균 군집 구조의 차이점을 확인해보았다. 그 결과 충남 지역에서 국내 미기록종인 Acaulospora brasiliensis, Redeckera fulvum를 포함하여 14개 속 24종의 수지상균근균을 확인하였다. 또한 대부분의 섬 지역에서 Acaulospora 속이 우점하고 있음을 확인할 수 있었으며, 섬 지역의 근권에서는 육지 지역과는 다른 수지상균근균 군집 구조가 발달함을 보여주었다. 특히 섬 간의 수지상균근균 군집은 섬들 사이의 물리적 거리가 가까울수록 더 유사하게 발달하는 것을 확인하였다.
PM (particulate matter) is of interest to everyone because it can have adverse effects on human health by the infiltration from respiratory to internal organs. To date, many studies have made efforts for the prediction of PM10 and PM2.5 concentrations. Unlike previous studies, we conducted the prediction of tomorrow's PM10 concentration for the Air Korea stations using Chinese PM10 data in addition to the satellite AOD and weather variables. We constructed 230,639 matchups from the raw data over 3 million and built an RF (random forest) model from the matchups to cope with the complexity and nonlinearity. The validation statistics from the blind test showed excellent accuracy with the RMSE (root mean square error) of 9.905 ㎍/㎥ and the CC (correlation coefficient) of 0.918. Moreover, our prediction model showed a stable performance without the dependency on seasons or the degree of PM10 concentration. However, part of coastal areas had a relatively low accuracy, which implies that a dedicated model for coastal areas will be necessary. Additional input variables such as wind direction, precipitation, and air stability should also be incorporated into the prediction model as future work.
In this study, the temporal changes in the chemical characteristics of soil in a reclaimed coastal area, the Shihwa Industrial Complex in the West Coast in Kyung-Gi Province, and the correlations between chemical components were investigated to provide useful information needed for introducing vegetation in the area. The sites were filled with mountain forest soils from 1987 to 1996, and developed into various landuses such as neighbourhood parks, children's parks, buffer greens, pedestrian roads and others. The correlation analyses shoed that pH, organic matter(OM) and available P205 had not been closely related to other chemical parameters such as various cations electro-conductivity(EC) and cation exchange capacity(CEC): especially, pH showed a very low correlation with other factors. The EC turned out to have positive relationships with cations, especially with Na+ ions. There seemed to be fairly good correlations between cations except Ca++ ion. The relation between cations and OM was inconclusive possible because the OM contents in the soils were too low for the analysis. The OM seemed to increase slowly with time and the EC decreased slowly. The salinity and CEC in the original soils decreased rapidly possibly because of leaching. It is believed that there were some external disturbances such as rainfall which had affected the soil properties. The soils sampled in dry season showed a very high salinity. From this it is possible to assume that the rainfall would affect the sol properties significantly. So it is necessary to continue further studies to investigate the impacts of external disturbances such as rainfall on vertical soil profile and temporal variations as well as to delineate correlations between parameters with external disturbances controlled.
The purpose of this study was to investigate the physicochemical characteristics and formation age of sand dunes in the Okjukdong and Dajindong, Daecheong Island. As a result, most of the sand deposited in Okjukdong were composed of medium sized sand with moderately well sorted. The $SiO_2$ and $Al_2O_3$ accounted for a very high proportion of these deposits. There were some differences in characteristics between the sands in the dune and beach, whereas similar characteristics were observed among the materials (OJ-B, OJ-C and OJ-D) in the dune. In case of Dajindong, heterogeneous geochemical characteristics were found in the lower point. It was estimated that this was due to the influence of Daejin-dong black beach. Age dating results showed that uncovered dunes in Okjukdong were deposited $0.44{\pm}0.02$ ~ $0.50{\pm}0.02ka$, and sand depositsin Dajindong were formed $0.16{\pm}0.01$ ~ $0.18{\pm}0.01ka$. In both Okjukdong and Dajindong, sand deposits estimated to be formed 70 years ago, therefore it can be estimated that sand movement was active throughout the area from about hundred years ago. In this study area, the growth of sand dunes has been active in recent several decades or hundred years. It seems that there were different regions where deposits predominated over time. The source of dune sand was also different from time to time. Since the windbreak forest was established, the natural growth of sand dunes was limited, and sand nourishment was carried out by period. Therefore, in order to protect and continuously utilize coastalsand dunesin Daecheong Island, it is necessary to prepare conservation plan.
Accurate characterization of terrestrial precipitation variation from high spatial resolution satellite sensors is beneficial for urban hydrology and microscale agriculture modeling, as well as natural disasters (e.g., urban flooding) early warning. However, the widely-used top-down approach for precipitation retrieval from microwave satellites is limited in several hydrological and agricultural applications due to their coarse spatial resolution. In this research, we aim to apply a novel bottom-up method, the parameterized SM2RAIN, where precipitation can be estimated from soil moisture signals based on an inversion of water balance model, to generate high spatial resolution terrestrial precipitation estimates at 0.01º grid (roughly 1-km) from the C-band SAR Sentinel-1. This product was then tested against a common reanalysis-based precipitation data and a domestic rain gauge network from the Korean Meteorological Administration (KMA) over central South Korea, since a clear difference between climatic types (coasts and mainlands) and land covers (croplands and mixed forests) was reported in this area. The results showed that seasonal precipitation variability strongly affected the SM2RAIN performances, and the product derived from separated parameters (rainy and non-rainy seasons) outperformed that estimated considering the entire year. In addition, the product retrieved over the mainland mixed forest region showed slightly superior performance compared to that over the coastal cropland region, suggesting that the 6-day time resolution of S1 data is suitable for capturing the stable precipitation pattern in mainland mixed forests rather than the highly variable precipitation pattern in coastal croplands. Future studies suggest comparing this product to the traditional top-down products, as well as evaluating their integration for enhancing high spatial resolution precipitation over entire South Korea.
기상청에서는 다양한 가뭄지수를 주기적으로 발표하고 있다. 하지만 이들 대부분은 기상학적인 가뭄지수로 농업적인 부분에 적용하기에는 어려운 부분이 있는 것이 사실이다. 본 연구에서는 전국 대표 지점에 대하여, 같은 기간 동안 기상학적 가뭄지수와 농업가뭄지수를 각각 계산하여 보고, 이를 비교하여 가뭄의 성격에 따른 지리적 분포의 차이와 특성을 분석하였다. 복수의 가뭄지수가 추정한 전반적인 가뭄의 양상은 비슷하였지만, 성격에 따른 모의 방식이 다른 것으로 인한 차이를 확인할 수 있었으며, 농업가뭄지수(ADI)는 기상학적 가뭄지수(SPI, PN)에 비하여 식물의 토양가용수분에 대하여 높은 정확도를 나타내었다. 또한 ADI를 바탕으로 분석한 최근의 가뭄발생 양상은 봄과 초여름의 경우 평년에 비해 최근에 가뭄의 강도가 심했으며, 가을과 겨울의 경우는 평년에 비해 약화되는 패턴을 보였다. 또한 내륙지방이 해안지방에 비해 최근의 가뭄 정도가 더 심했다. 분야별로 특화된 가뭄지수를 고려하는 것은 각각의 성격에 맞는 가뭄에 대한 대책마련에 도움이 될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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