Reta L. Puspasari;Daeung Yoon;Hyun Kim;Kyoung-Woong Kim
자원환경지질
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제56권1호
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pp.65-73
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2023
As one of the most vulnerable countries to floods, there should be an increased necessity for accurate and reliable flood forecasting in Indonesia. Therefore, a new prediction model using a machine learning algorithm is proposed to provide daily flood prediction in Indonesia. Data crawling was conducted to obtain daily rainfall, streamflow, land cover, and flood data from 2008 to 2021. The model was built using a Random Forest (RF) algorithm for classification to predict future floods by inputting three days of rainfall rate, forest ratio, and stream flow. The accuracy, specificity, precision, recall, and F1-score on the test dataset using the RF algorithm are approximately 94.93%, 68.24%, 94.34%, 99.97%, and 97.08%, respectively. Moreover, the AUC (Area Under the Curve) of the ROC (Receiver Operating Characteristics) curve results in 71%. The objective of this research is providing a model that predicts flood events accurately in Indonesian regions 3 months prior the day of flood. As a trial, we used the month of June 2022 and the model predicted the flood events accurately. The result of prediction is then published to the website as a warning system as a form of flood mitigation.
본 연구는 국내 산림토양을 대상으로 새로운 민감도 평가기법을 활용하여 산림토양 산성화 민감도를 평가하여 3가지 등급으로 구분하고, 각 민감도 그룹별 산성화 정도 및 토양 이화학적 특성을 비교·분석하여 산림토양의 질적 현황을 파악하려는 목적으로 수행되었다. 공시토양은 국립산림과학원에서 설치한 산성화 모니터링 고정조사지에서 채취하여 이화학적 특성 분석에 활용하였으며, 산림토양 산성화 민감도는 토양 pHH2O, 양이온치환용량(Cation exchange capacity, CEC), 염기포화도(Base saturation, BS)를 활용하여 평가하였다: '양호'(pH≧4.2, CEC≧15cmol/kg, BS≧15%), '주의'(1~2개 지표 '양호'등급 기준미달), '심각'(3가지 지표 모두 미달). 전체 공시토양의 약 19%가 '양호'등급으로 분류되었으며, 66%와 15%는 각각 '주의'와 '심각'등급으로 분류되었다. 양호등급의 경우 양분의 상태(치환성 양이온, 치환성 양이온/전질소 몰비), CEC, BS 등 대부분의 토양 인자들이 수목 생육에 적합한 수준인 것으로 나타났다. 그러나 주의 및 심각 등급으로 갈수록 토양의 양분, CEC, BS 등의 인자들이 양호등급의 토양보다 유의하게 낮았으며, K+ 등의 필수 영양소가 결핍되는 현상이 나타났다. 또한, 독성물질인 치환성 알루미늄의 농도가 양호등급에 비해 2배 이상 높고, 치환성 알루미늄의 독성발현 가능성을 평가하는 Ca/Al지표가 0.6이하로 나타나 산성화로 인해 수목 생육이 저해될 가능성이 높은 것으로 나타났다. 이러한 현상은 토양 산성화로 인한 양분의 용탈 및 치환성알루미늄의 농도 등의 차이 때문으로 사료되며, 주의 및 심각등급의 토양은 산성화로 인한 토양의 질적 저하가 진행되고 있는 것으로 판단된다. 그러므로 산성화로 인한 산림쇠퇴를 방지하기 위해서는 pH교정을 통해 치환성 알루미늄의 유효도를 감소시키고 부족해진 양분을 보충하는 등 토양의 이화학적 환경회복이 필요할 것으로 판단된다.
현행 「산지관리법」 에서는 산지전용허가를 위한 지형기준으로서 전용필지 내의 표고(5부 능선 미만)와 평균경사도(25°이하) 기준을 적용하여 산지의 무분별한 전용을 규제하고 있다. 그러나 표고 개념이 모호하여 5부 능선을 구획할 때 지역적 불평등을 초래할 수 있으며, 평균경사도는 지형의 급격한 사면형태를 고려할 수 없어 산사태 등과 같은 재해위험성을 판단하기 어려운 한계가 있다. 또한 표고와 경사도 이외에 필지의 환경적·생태적 중요도를 고려할 수 있는 추가적인 전용기준이 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 기존의 경사 및 표고 기준 이외에 단순한 전용기준을 보완하기 위해 지형분류기법(Catena)을 이용한 사면유형을 전용 기준으로 추가하였으며, 1:5,000 축척의 임상도 및 산림입지토양도를 이용한 생태적 입지(영급, 경급, 토심) 기준을 제안하였다. 지형기준 개선을 위해 산지이용유형별 위험사면 포함비율을 제시함으로써 산지재해위험성을 감소시킬 수 있도록 하였다. 또한 생태적 입지를 평가하기 위해 산지전용 대상지의 영급, 경급, 토심에 대한 기준점수를 해당필지가 속한 산지유역유형별로 제시하여 산림생태계를 보전할 수 있는 기반을 마련하였다. 그리하여 최종적으로 산지의 지형 및 생태적 요소를 고려한 산지전용기준 개선방안을 제시함으로써 재해위험성 감소와 산지생태계 훼손 최소화를 유도할 수 있는 기반을 마련하도록 하였다.
도시림은 도시생태계의 생물종다양성 유지와 증진에 많은 기회를 제공한다. 본 연구는 군락 및 경관생태학적 방법으로 서울, 인천, 대구, 울산, 그리고 청주 등 5개 도시역의 고립 임지 내 소나무림의 현존 상태를 진단하여 효율적인 보전방안을 모색하기 위한 기초정보를 제공하는데 있다. 5개 조사지역은 각각 나름대로의 지역적 특성을 나타내고 있었는데, 소나무림의 임분 동태에서 보면 모든 지역에서 소나무 유식물의 발생이 오래전 단절된 상태로 나타났다. 종다양성 지수에 있어서는 청주가 평균 1.86으로 가장 높게 나타났으며, 대구는 1.35로 가장 낮게 나타났다. 외래종 비율은 대구가 15.8%로 가장 높은 반면, 청주가 4.9%로 가장 낮게 나타나 종다양성과는 상반된 경향을 보였다. 식생 경관분석 결과, 소나무 패치의 복잡성 정도 즉 프랙탈 지수에 있어서는 대도시보다 중소도시에서 보다 높게 나타났으나 통계적으로 유의성은 없었다. 소나무 패치의 복잡성은 종다양성 및 종풍부도와 유의한 상관관계를 보였으나 외래종 비율과는 그렇지 않은 것으로 나타났다. 종합적으로 보면, 도시 내 고립 임지의 소나무림을 재생하기 위해서는 군락과 경관생태학적 정보에 의거한 생태학적 관리와 더불어 신중한 인공갱신 전략이 필요하다고 생각된다.
The purpose of this study is to present the basic data for the management of National Park by surveying and analysing the change of vegetation of forest fire damaged area in Sogeumgang District, Gyeongju National Park. The covergae ratio, a number of species and dominant species changed overall in forest fire damaged area. The final result of the change is as follows. In case of coverage ratio in the shrub layer, Site 1 was 30%, 40% in Site 2, 50% in Site 3, 60% in Site 4 and 30% in Site 5. In the herb layer, Site 1 was 90%, 80% in Site 2, 90% in Site 3, 60% in Site 4 and 20% in Site 5. In case of the number of species in the shrub layer, Site 1 was 11 species, 8 species in Site 2, 6 species in Site 3, 10 species in Site 4, 7 species in Site 5, and in the herb layer, Site 1 was 22 species, 25 species in Site 2, 12 species in Site 3 and Site 4 each and 11 species in Site 5. In the dominant species, the shrub layer was Lespedeza maritima(Site 1, 2), Quercus serrata(Site 3), Quercus serrata and Lespedeza bicolor(Site 4) and Styrax japonicus(Site 5), the herb layer was Miscanthus sinensis var. purpurascens(Site 1, 3), Pteridium aquilinum var. latiusculum and Carex humilis var. nana(Site 2), Quercus serrata(Site 4) and Carex humilis var. nana andS tyrax japonicus(Site 5). The number of vascular plants was summarized as 91 taxa including 35 families, 69 genera, 78 species, 2 subspecies, 10 varieties and 1 form.
Pond management is a critical part of overall golf course management, both during growth and maintenance modes of turf care. This study investigated 48 ponds in nine 18- or 27-hole golf courses to analyze the environmental characteristics of ponds. The research process had three phases: (1) inventory and analysis of grading plans and drainage plans, (2) field verification and interviews with greenskeepers, and (3) analyses of water quality and statistics. All data were collected from May to August in 2004. The results of this study can be summarized as follows: 1. It is desirable to site a golf course in a small watershed with high watershed eccentricity to control storm water runoff efficiently and to minimize soil erosion during construction. 2. The siting and size of a pond should be determined through a land-use analysis of the watershed for the purpose of ecological management. The bigger the forest-to-golf course ratio, the better the water quality will be. 3. The size and capacity of each individual ponds varied and there were many somewhat longish rather than round ponds. 4. There were many differences among golf courses in naturalness of the ponds, and the correlation between naturalness and area of aquatic plants was very high. 5. Analyses of pond water quality indicated that the degrees of Dissolved Oxygen, Chemical Oxygen Demanded and Suspended Solids were relatively low values but Total Phosphorus and Total Nitrogen were too high. Therefore a systematic approach is needed to solve e problem. Pesticide residues were not detected in all ponds. 6. Water depth and area of hydrophyte should be considered when designing an ecological pond. 7. All ponds used storm water as a main source of water supply and added underground water. Aquatic plants and physical methods such as water aeration and spray fountains were the main choices for maintaining a healthy aquatic environment.
본 연구는 4개 종자산지(Yugoslavia, Italy, United Kingdom, Bulgary)의 글루티노사오리나무(24년생)를 대상으로 물리적 특성을 조사하여 생장(평균연륜폭)과 목재의 재질관계를 규명하였다. 함수율, 밀도, 수축률 및 T/R비는 모두 산지간에 차이가 없었다. 또한 이런 성질들은 생장과도 관계가 없는 것으로 나타났다. 종자산지가 다른 글루티노사오리나무의 중요한 재질지표인 밀도와 수축률의 경우, 생장의 차이에 따라 밀도와 수축률이 차이가 거의 없는 것으로 나타나, 생장이 우수한 것이 우수품종의 기준일 것으로 생각된다.
본 연구는 울릉도 나리분지의 군락구조와 환경요인의 상관관계를 파악하여 산림식생의 보전 및 관리에 필요한 생태학적 기초자료를 제공하기 위하여 수행되었다. 나리분지의 산림군락은 너도밤나무군락, 당마가목군락, 소나무군락, 풍게나무군락, 두메오리나무군락으로 분류되었다. DCCA 분석 결과, 환경요인 중 해발이 군집의 분포에 영향을 미치는 인자인 것으로 나타났다. 너도밤나무군락과 당마가목군락은 방위, Na, C/N의 환경요인과 군락단위의 분포지가 높은 상관관계를 나타내었다. 풍게나무군락은 Ca, K 등과 상관관계가 높은 것으로 나타났으며, 두메오리나무군락은 CEC의 함량이 높은 입지에 분포하고 있었으며, 해발고와 높은 상관관계가 있었다. 소나무군락은 Ca, CEC의 함량이 높은 입지에 분포하는 것으로 나타났다.
본 연구는 우리나라의 대나무림에 대한 탄소계정을 위하여 탄소배출계수 중 하나인 목재기본밀도를 도출하기 위하여 수행되어 졌다. 대나무는 전라남도와 경상남도에 주로 분포해 있으며, 계수 도출을 위한 표준목은 솜대, 왕대, 맹종죽 등 3수종별로 각각 101본씩을 선정하여 활용하였다. 목재기본밀도 도출은 KS F 2098 방법을 따랐다. 측정결과, 솜대의 목재기본밀도는 0.83 g/cm3, 왕대는 0.81 g/cm3, 맹종죽은 0.72 g/cm3로 각각 나타났다. 그렇지만, 우리나라는 대나무 분포 면적이 많지 않고, 맹종죽의 경우 일정 지역에 국한되어 생육하고 있다. 따라서 대나무에 적용할 수 있는 목재기본밀도는 하나로 통합하여 0.79 g/cm3로 확정하였다. 그리고 도출된 목재기본밀도에 대한 불확도를 평가한 결과, 1.61%로 낮은 불확도 값을 가져, 본 분석에서의 측정값에 대한 신뢰도를 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 이번에 개발한 목재기본밀도와 기존의 바이오매스확장계수, 뿌리함량비 등을 이용하여 대나무 표준목에 대한 탄소저장량을 계산하고, 이를 확장시켜 ha단위까지 계산해 보았다. 이번 연구로 대나무의 재적을 이용하여 목재기본밀도 등 탄소배출계수 적용으로 탄소저장 및 흡수량 계산이 가능하게 되었다. 본 결과가 우리나라 탄소중립 정책 및 산림관리 방향에 도움이 되기를 기대한다.
국토 대부분이 산림으로 구성되어 있는 대한민국은 매 년 많은 산불이 발생한다. 산불은 토양의 전단강도를 약화시켜 산사태에 취약한 토양층을 만들기도 하고, 수목의 복구가능여부에 따라 다른 계획 설립이 필요하기 때문에 산불피해면적 뿐만 아니라 피해강도에 대한 파악도 중요하다. 위성 원격탐사를 통한 산불피해강도 추정 연구가 많이 수행되어 왔으나, NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)와 NBR(Normalized Burn Ratio) 등과 같은 단일 인자의 시계열 변화만을 이용하여 피해강도를 파악하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 Sentinel-1A SAR-C (Synthetic Aperture Radar-C)와 Sentinel-2A MSI(Multi Spectral Instrument)센서의 자료를 이용하여 기계학습방법을 통한 산불 피해강도 탐지 모델들을 제시하였다. 2017년 5월 삼척, 2019년 4월 강릉·동해, 2019년 4월 고성·속초 총 세개의 산불사례를 이용하여 RF(Random forest), LR(Logistic regression), SVM(Support Vector Machine)기계학습 모델을 구축하였다. 연구결과, random forest 모델이 82.3%의 총정확도로 가장 높은 성능을 보여주었다. 모델의 범용성 및 학습자료 민감도 확인을 위해 사례교차검증도 추가 시행하였는데, 그 결과 사례들의 시기적 차이에 의한 식생활력 및 재생도의 차이에 민감도가 높음을 확인하였다. 이는 추후 다양한 시공간적 사례를 추가할 시 개선이 될 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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