In this study, the projected land use area in 2030 for major crop production was estimated in Jeju Island using land cover map, and corresponding agricultural water demand for 40 sub-regions was quantitatively assessed using the future climate change scenario (RCP 4.5). Estimated basic unit of water demand in 2030 was the highest in the western region, and the lowest in the eastern region. Monthly maximum agricultural water demand analysis revealed that water demand in August of 2030 substantially increased, suggesting the climate of Jeju Island is changing to a subtropical climate in 2030. Agricultural water demand for sub-region in 2030 was calculated by multiplying the target area of the water supply excluding the area not in use in winter season by the basic unit of water demand, and the maximum and minimum values were estimated to be $306,626m^3/day$ at Seogwipo downtown region and $77,967m^3/day$ at Hallim region, respectively. Consequently, total agricultural water demand in Jeju Island in 2030 was estimated to be $1,848,010m^3/day$.
Segmentation and organization of the LiDAR (Light Detection and Ranging) data of the Earth's surface are difficult tasks because the captured LiDAR data are composed of irregularly distributed point clouds with lack of semantic information. The reason for this difficulty in processing LiDAR data is that the data provide huge amount of the spatial coordinates without topological and/or relational information among the points. This study introduces LiDAR data segmentation technique by utilizing histograms of the LiDAR height image data and analyzing roof shape for 3D reconstruction and visualization of the buildings. One of the advantages in utilizing LiDAR height image data is no registration required because the LiDAR data are geo-referenced and ortho-projected data. In consequence, measurements on the image provide absolute reference coordinates. The LiDAR image allows measurement of the initial building boundaries to estimate locations of the side walls and to form the planar surfaces which represent approximate building footprints. LiDAR points close to each side wall were grouped together then the least-square planar surface fitting with the segmented point clouds was performed to determine precise location of each wall of an building. Finally, roof shape analysis was performed by accumulated slopes along the profiles of the roof top. However, simulated LiDAR data were used for analyzing roof shape because buildings with various shapes of the roof do not exist in the test area. The proposed approach has been tested on the heavily built-up urban residential area. 3D digital vector map produced by digitizing complied aerial photographs was used to evaluate accuracy of the results. Experimental results show efficiency of the proposed methodology for 3D building reconstruction and large scale digital mapping especially for the urban area.
Garcia, Victor J.;Marquez, Carmen O.;Zuniga-Suarez, Alonso R.;Zuniga-Torres, Berenice C.;Villalta-Granda, Luis J.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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제11권2호
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pp.343-363
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2017
The objective of this work was finding out the most advisable testing conditions for an effective and robust characterization of the tensile strength (TS) of concrete disks. The independent variables were the loading geometry, the angle subtended by the contact area, disk diameter and thickness, maximum aggregate size, and the sample compression strength (CS). The effect of the independent variables was studied in a three groups of experiments using a factorial design with two levels and four factors. The likeliest location where failure beginning was calculated using the equations that account for the stress-strain field developed within the disk. The theoretical outcome shows that for failure beginning at the geometric center of the sample, it is necessary for the contact angle in the loading setup to be larger than or equal to a threshold value. Nevertheless, the measured indirect tensile strength must be adjusted to get a close estimate of the uniaxial TS of the material. The correction depends on the loading geometry, and we got their mathematical expression and cross-validated them with the reported in the literature. The experimental results show that a loading geometry with a curved contact area, uniform load distribution over the contact area, loads projected parallel to one another within the disk, and a contact angle bigger of $12^{\circ}$ is the most advisable and robust setup for implementation of BT on concrete disks. This work provides a description of the BT carries on concrete disks and put forward a characterization technique to study costly samples of cement based material that have been enabled to display new and improved properties with nanomaterials.
This study investigated climate change influences over crop water requirement (CWR) and irrigation water requirement (IWR) of the wheat-rice cropping system of Upper Chenab Canal (UCC) command in Punjab Province, Pakistan. PRECIS simulated delta-change climate projections under the A1B scenario were used to project future climate during two-time slices: 2030s (2021-2050) and 2060s (2051-2080) against baseline climatology (1980-2010). CROPWAT model was used to simulate future CWRs and IWRs of the crops. Projections suggested that future climate of the study area would be much hotter than the baseline period with minor rainfall increments. The probable temperature rise increased CWRs and IWRs for both the crops. Wheat CWR was more sensitive to climate-induced temperature variations than rice. However, projected winter/wheat seasonal rainfall increments were satisfactorily higher to compensate for the elevated wheat CWRs; but predicted increments in summer/rice seasonal rainfalls were not enough to complement change rate of the rice CWRs. Thus, predicted wheat IWRs displayed a marginal and rice IWRs displayed a substantial rise. This suggested that future wheat production might withstand the climatic influences by end of the 2030s, but would not sustain the 2060s climatic conditions; whereas, the rice might not be able to bear the future climate-change impacts even by end of the 2030s. In conclusion, the temperature during the winter season and rainfall during the summer season were important climate variables controlling water requirements and crop production in the study area.
본 논문에서는 실내 보안지역내의 인간 출입을 통제하기위해 보안로봇을 이용한 출입통제 기능을 수행한 시스템 및 연구결과를 제시하고 있다. 제안된 로봇은 환경인식을 위한 레이저파인더를 탑재하고 보안지역을 상시 관찰을 수행하며 출입금지 구역에 인간을 출입이나 진행을 감지했을 때, 로봇이 인간의 속도벡터를 계산 및 주행할 경로를 계획하고 인간의 진행방향을 차단할 수 있도록 예측된 경로를 따라 주행을 하게 된다. 이때, 인간의 움직임은 포인터 물체로 간주하였으며 로봇의 기구학에 기반하여 인간의 위치를 추정한다. 실내에서 계속적인 환경변화에 대해 로봇은 감시기능 수행하게 된다. 통제구역에 대한 진입을 인식하게 되면 인간의 움직임의 반대방향으로 주행하여 진입차단 기법을 제시한다. 제안된 연구결과를 검정하기위해 로봇을 이용한 위치추정 및 추적 실험결과를 제시하였다.
The paper presents a single-heater microfluid injector, whose ejected droplet volume is adjusted by digital current path control for a single microheater. The previous droplet volume adjustable methods have used the digital current control for multiple heaters or the analog current control for a single heater, while the present method uses the digital current control for a single microheater. Two different microinjectors, having a rectangular heater and a circular hearter, are designed and fabricated in the chip area of $7.64\;mm{\times}5.26\;mm$. The fabricated microinjectors have been tested and characterized for the number, size, shape and lifetime of the generated bubbles as well as for the volume and velocity of the ejected droplets. The input power for the rectangular heater and the circular heater has been varied in the ranges of $8.7{\sim}24.9{\mu}W\;and\;8.1{\sim}43.8{\mu}W$, respectively. The projected area of the generated bubble has been changed in the ranges of $440{\sim}l,3600{\mu}m^2\;and\;800{\sim}3,300{\mu}m^2$ for the rectangular heater and the circular heater, respectively. The microinjector with the rectangular heater ejects three discrete levels of the droplet in the volume range of $9.4{\sim}20.7pl$ with the velocity range of $0.8{\sim}1.7m/s$, while the microinjector with the circular heater achieves five discrete levels of the droplet in the volume range of $7.4{\sim}27.4pl$ with the velocity range of $0.5{\sim}2.8m/s$.
한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.267-267
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2017
In Korea, the average air temperature has been elevated twice faster than the average global warming. And the climate warming is characterized by the smaller rise of air temperature in summer and the greater rise of air temperature in spring and winter. Therefore, the number of frost-free days to determine the cultivation ability of crops has increased by more than 15 days in 10 years according to climate warming. This climate warming trend has extended and is projected to extend not only the sweet potato growing season but also the sweet potato early cultivating area to higher altitude and latitude region. This study was carried out to evaluate the possibility of sweet potato double cropping in the southern island area of Korea by assessing the growth and yield performance of sweet potato cultivated at extremely-early and -late time. We had performed at Yokji Island Yokji Island($E128^{\circ}$ 18' $N34^{\circ}$ 36'), a representative specified complex area of sweet potato cultivation in southern Korea. As the test varieties, the major cultivars of the this region, Shinyulmi and early hypertrophic cultivars, Dahomi were used. The prior cropping were planted with PE film mulching on March 30 and April 10, and harvested after 110 days. So the succeeding cropping were planted without PE film mulching on July 25 and August 5 according to the harvesting time of the prior sweet potato and harvested after 120 days. As a control, it was harvested on September 15, 120 days after planted on May 15. Each experimental plot had an area of 12 square meters consisting of 4 beds, and was planted one at a time at intervals of 25cm. We had investigated growth characteristics - main vine length, node number, branch number, total vine yield, and tuberous root characteristics - tuberous root number, average weight, starch value, and etc. After harvesting, we analyzed the economic effects by examining the postharvest quantity, the input labor, the management cost, and the income. The total yield of marketable products in prior and succeeding cropping was 46~70% higher than that of control. The average unit price of sweet potato was 36% higher than the conventional culture, and the gross income increased by 98%, but the operating cost increased by 83%, and the farm income increased by 103%. There are considerations such as the difficulty of enlargement of cultivation area due to lack of labor in limited space and the need for watering measures due to spring drought. However, if the area of application for sweet potatoes double system is increased by 10%, it can be used as a new cropping system.
한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.280-280
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2017
In Korea, the average air temperature has been elevated twice faster than the average global warming. And the climate warming is characterized by the smaller rise of air temperature in summer and the greater rise of air temperature in spring and winter. Therefore, the number of frost-free days to determine the cultivation ability of crops has increased by more than 15 days in 10 years according to climate warming. This climate warming trend has extended and is projected to extend not only the sweet potato growing season but also the sweet potato early cultivating area to higher altitude and latitude region. This study was carried out to evaluate the possibility of sweet potato double cropping in the southern island area of Korea by assessing the growth and yield performance of sweet potato cultivated at extremely-early and -late time. We had performed at Yokji Island Yokji Island($E128^{\circ}$ 18' $N34^{\circ}$ 36'), a representative specified complex area of sweet potato cultivation in southern Korea. As the test varieties, the major cultivars of the this region, Shinyulmi and early hypertrophic cultivars, Dahomi were used. The prior cropping were planted with PE film mulching on March 30 and April 10, and harvested after 110 days. So the succeeding cropping were planted without PE film mulching on July 25 and August 5 according to the harvesting time of the prior sweet potato and harvested after 120 days. As a control, it was harvested on September 15, 120 days after planted on May 15. Each experimental plot had an area of 12 square meters consisting of 4 beds, and was planted one at a time at intervals of 25cm. We had investigated growth characteristics - main vine length, node number, branch number, total vine yield, and tuberous root characteristics - tuberous root number, average weight, starch value, and etc. After harvesting, we analyzed the economic effects by examining the postharvest quantity, the input labor, the management cost, and the income. The total yield of marketable products in prior and succeeding cropping was 46~70% higher than that of control. The average unit price of sweet potato was 36% higher than the conventional culture, and the gross income increased by 98%, but the operating cost increased by 83%, and the farm income increased by 103%. There are considerations such as the difficulty of enlargement of cultivation area due to lack of labor in limited space and the need for watering measures due to spring drought. However, if the area of application for sweet potatoes double system is increased by 10%, it can be used as a new cropping system.
본 연구는 기후변화로 점차 취약해지고 있는 아고산 산림생태계의 변화 및 쇠퇴 실태를 파악하기 위해 전국 아고산 지역 침엽수림의 장기 면적 변화를 파악하는 것을 주요 목적으로 하였다. 1990년대 중반 이후 20년간의 침엽수림 면적 변화 탐지를 위해 시계열 Landsat 위성영상을 분석하였고, 침엽수림 면적과 기후정보의 장기적 변화를 함께 비교하였다. 그 결과, 전체 분석대상지에서 침엽수림의 면적은 20년 동안 약 25 % 감소한 것으로 나타났다. 면적과 변화율의 측면에서 큰 변화가 있었던 지역은 설악산, 백운산-함백산-장산, 지리산, 한라산 등이었다. 이 중 감소면적이 가장 큰 지역은 백운산 지역이었으며(감소면적 542 ha), 침엽수림이 대면적으로 집단화되어 있으면서 감소율이 가장 큰 지역은 한라산이었다(감소율 33.3 %). 제주 지역은 타 지역보다 온도상승이 가장 가파르게 진행되고 있어 한라산이 기후변화 압력에 의한 산림생태계 취약성이 가장 높을 것으로 추정된다. 본 연구결과는 장기적인 관점에서 전체적으로 아고산대 산림지역의 임상이 침엽수림이 감소하는 방향으로 변화하고 있으나 그 추세는 각 지역별로 정도의 차이가 있다는 것을 보여주었다. 본 연구의 전국적이고 장기적인 아고산 지역 침엽수림 변화 정보는 향후 지역별로 수행될 상세한 멸종위기 아고산 침엽수 정밀실태조사 수행을 위한 기초자료로 활용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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