• 제목/요약/키워드: 생물다양성정보

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DGGE를 이용한 대청호 수화 발생시기의 세균군집 분석 (Analysis of Microbial Communities During Cyanobacterial Bloom in Daechung Reservoir by DGGE)

  • 고소라;박성주;안치용;최애란;이정숙;김희식;윤병대;오희목
    • 미생물학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.205-210
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    • 2004
  • 대청호에서 수화 발생시기인 2003년 7월에서 10월까지 분자생태학적 방법의 하나인 DGGE (denaturing gradient gel electrophoresis)를 이용하여 시간에 따른 세균군집구조의 변화를 연구하였다. 조사기간 동안 출현한 식물플랑크톤을 형태학적으로 분류한 결과 cyanobacteria, 규조류 및 녹조류가 발견되었고, 이 중 Microcystis, Chroococcus, Oscillatoria, Phormidium 속이 크게 우점하였다. 16S rDNA의 DGGE pronto 분석에 의하여 Microcystis flos-aquae와 Oscillatoria spp.가 우점하는 것으로 확인되었으며, Aphanizomenon flos-aquae는 8월 중순에 우점하는 것으로 확인되었다. DGGE profile을 토대로 cluster analysis를 적용하여 다양한 미생물 군집의 유사성을 비교한 결과, 9월 2일의 미생물 군집이 다른 시기의 시료와 확연히 다른 그룹으로 구분되었다. 결과적으로 분자 생물학적 방법은 형태적 분석방법과 유사한 결과를 보였으며, 일부 세균의 분포 및 변화, 미생물 군집의 유사성 등에 대한 추가적 정보를 제공하였다.

밴드비를 이용한 저수지 토사의 탁도 관계식 추정 (Estimation of Turbidity Relationship of Reservoir Sediment Using Band-ratio)

  • 신형섭;박종화;이규호
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.1063-1068
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    • 2010
  • 최근 들어 지구온난화의 영향 등 기후변화에 따라 호우의 빈도와 강도가 증가하여 홍수피해가 확대되고 토사재해, 댐과 저수지의 퇴사 문제가 심각하게 대두되고 있다. 특히 농업용저수지의 경우 제체가 노후화되고 유입토사에 의한 퇴사는 심각한 수준에 있다. 또한 도심중심의 다양한 공사 등은 토지 이용과 피복을 변화시켜 많은 토사 유출의 원인이 되고 있다. 이렇게 노출된 토사는 탁수발생원이 되고, 토사와 부유물로 형성된 탁수환경은 수중의 태양복사에너지 전달을 방해하여 수중생태계의 먹이사슬과 저서생물의 서식환경에 악영향을 미치고 있다. 특히 농업용 저수지는 반폐쇄성 수역으로써 탁수환경에 노출되기 쉬우며, 수질회복에는 많은 노력과 비용이 소요된다. 또한 탁수환경의 변화는 시 공간적으로 발생하고 지속적으로 일어나기 때문에 탁수환경에 미치는 토사에 대한 연구는 우선적으로 시행되어야 한다. 이러한 토사 정보의 추출 및 분석에 RS기법의 활용은 증대되고 있으나 우리나라에서는 아직 연구가 미진하여, 이에 대한 기초연구가 시급한 실정이다. 본 연구는 2단계로 진행하였다. 먼저 1단계는 탁도계(2100P turbidimeter)를 이용하여 토사농도 변화에 따른 탁도를 측정하여 탁도 관계식을 추정하였다. 2단계는 분광복사계(LI-1800)를 이용하여 토사농도 변화에 따른 분광반사율을 측정하고, 얻어진 결과는 도함수와 적분의 수치해석 방법으로 토사농도를 측정할 수 있는 최적밴드를 구하였다. 다음으로 각 밴드간의 비를 계산하여 탁수환경을 측정할 수 있는 가장 적합한 밴드 조합식을 구하였다. 얻어진 밴드 조합식은 1단계에서 추정한 토사농도에 따른 탁도 관계식과의 상관관계를 분석하여 분광복사계를 이용한 탁도 관계식을 추정하였다. 그 결과, 6개의 탁도 관계식이 추정되었으며 결정계수 $R^2$는 0.67의 높은 상관성을 보였다.

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시각장애인의 미술작품 감상을 위한 색-개념 지향성 향 활용에 관한 연구 (A Study on Using Color-Concept Directed Scent to Allow Visually Impaired People to Appreciate Paintings)

  • 이훈석;조준동
    • 감성과학
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    • 제23권4호
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    • pp.73-92
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    • 2020
  • 본 논문은 시각장애인의 문화향유권 확대를 위하여 현재 비중 있게 다루어지지 않고 있는 감각인 후각을 사용한 새로운 미술작품 감상법 개발의 가능성에 대하여 다루고 있다. 인간의 후각은 현대사회에서는 크게 중요시되지 않는 감각이지만 이는 문화적인 요인에 의한 것이며, 생물학적인 관점에서 후각은 실용적 활용 가능성을 충분히 지닌 감각이다. 본 연구에서는 여러 종류의 향이 후각을 통하여 인지될 때 각각 고유의 색상 및 개념과 무의식적인 연관 관계를 지니고 있음을 가정하였고, 이를 향의 색 지향성과 개념 지향성이라는 용어로 나타내었다. 연구자들은 실험을 통하여 특정한 일부 향에 색 지향성과 개념 지향성이 존재함을 확인하였고 이러한 향을 활용하여 시각장애인들에게 미술작품에 사용된 색상에 대한 정보를 전달하는데 성공하였다. 본 연구를 기반으로 색채가 지닌 명도와 채도 및 더 다양한 색상을 전달할 수 있는 색-개념 지향성 향의 활용에 관한 연구를 지속할 수 있기를 희망한다.

유글레나조류의 분류 및 생태와 환경 교육 (Taxonomy and Ecology of Euglenoids (Euglenophyceae) and Their Application to Environmental Education)

  • 김준태;부성민
    • 환경생물
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    • 제18권4호
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    • pp.367-376
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    • 2000
  • 본 논문은 유글레나조류의 분류 및 생태에 관한 선행된 연구결과들을 종합 정리하고, 이를 환경교육에 접목하기 위한 것이다. 유글레나조류는 편모가 1-4개이며 다양한 수계에서 플랑크톤으로 생활하는 단세포 미세조류로서, 우리나라 전역에서 채집 조사된 종류는 종 하위 분류군을 포함하여 3목 4과 9속 168 분류군으로 정리된다. Euglena속과 Strombomonas속은 유기물 오염이 심한 도시 하천과 연못 등에 번무하였으며, Trachelomonas, Phacus, Lepocinclis속은 자연늪이나 오래된 연못과 같은 정체 수계에 많이 출현하였다. 유글레나조류의 개체군 크기는 질산염 등의 질소성 영양염과 유의한 상관관계를 보였다. Euglena caudata, E. deses, E. ehrenbergii, E. haemichromata, E. geniculata, E. viridis, Lepocinclis ovum, Strombomonas urceolata, Phacus trypanon, Trachelomonas hispida, T. volvocina 등은 주로 겨울과 봄철에 대발생을 하였다. 저자들은 유글레나조류를 환경교육의 적정생물의 하나로 인식하고, 그 기본자료로서 웹사이트(Yahoo. com: Science/ Biology/ Botany/ Phycology /Biology of Green Euglenoids)를 개발하고, 유글레나조류의 출현종과 개체수에 근거하여 수환경을 평가하는 새로운 방안을 제시하였다. 유글레나조류의 분류 및 생태에 관한 충분한 이해에 입각한 수질의 평가는 기존의 물리ㆍ화학적 자료에 근거한 평가와 함께 환경교육의 주요 자료와 정보로 활용할 수 있으며, 수환경을 바르게 이해하는데 크게 기여할 것이다.

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기후변화 피난처로서 풍혈지의 식물자원 및 기능 분석을 통한 보전 및 관리방안 (Preservation and Management Plan through the Analysis of Plant Resources and Functions of Algific Talus Slope as a Climate Change Shelter)

  • 황태영;이종원;윤호근;박완근;안종빈
    • 한국자원식물학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.133-171
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    • 2023
  • 본 연구는 온실효과로 인한 기후변화에 대응하고자 산림생물다양성특정지역(풍혈)에 대한 생물학적 가치와 환경요인을 분석하여 풍혈에 대한 기초자료를 작성하고 이를 통해 산림생물다양성 보전 및 관리를 위한 방안을 수립하고자 수행되었다. 국내 분포하는 풍혈 25개소 중 지형학적 유형에 따라 분류한 애추형, 동굴형, 함몰형 풍혈 6개소를 선정하여, 지하에서 바람이 불어나오는 전석지를 경계로 구분하여 풍혈 내·외부로 나누어 2020년부터 2021년까지 계절별로 기상정보와 관속식물상을 조사하였다. 여름철에 6곳의 풍혈 모두 풍혈이 위치하는 지역보다 기온이 낮게 나타났다. 6곳의 풍혈의 관속식물은 101과 350속 621종 18아종 57변종 7품종 703분류군으로 조사되었다. 한반도 특산식물은 29분류군, IUCN 지정 희귀식물은 위급종(CR) 5분류군, 위기종(EN) 3분류군, 취약종(VU) 4분류군 등 총 22분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물은 V등급 4분류군, IV등급 27분류군, III등급 48분류군 등 총 168분류군, 북방계식물은 129분류군, 한반도 기후변화 적응 대상 식물 300의 북방계식물 100종 중 총 22분류군이 확인되었다. 침입외래식물은 48분류군, 생태계교란식물은 7분류군이 확인되었으며, 귀화율은 6.8%로 나타났다.

초분광 영상을 이용한 배추의 생육 추정 (Estimation of Vegetation for Chinese Cabbage Using Hyperspectral Imagery)

  • 김원준;강예성;김성헌;강정균;전새롬;타파스쿠마;유찬석
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.40-40
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    • 2017
  • 본 연구는 빛의 파장대가 넓어 보다 다양한 접근과 검출이 가능한 초분광 카메라 (VNIR spectral camera PS, SPECIN Filand)를 이용하여 정식시기가 다른 배추를 생육단계별로 영상을 취득한 후 배추 캐노피의 전 파장 (400~1000nm)으로 생육 추정모델을 개발하기 위해 수행하였다. 정식시기가 다른 배추를 생육단계별로 초분광 카메라로 영상을 취득한 후 취득된 영상 ($348{\times}1040$)을 ENVI (ver. 5.2, Exelis Visual Information Solutions, USA) 프로그램을 이용하여 식생지수 NDVI로 작물과 배경을 구분하였다. 배추 캐노피 영역에 전 파장을 산출한 후 반사판 영역의 전 파장을 이용하여 광 보정된 반사율을 산출하였다. 통계 프로그램인 R Project (ver.3.3.3, Development Core Team, Vienna, Austria)를 이용하여 배추의 반사율과 계측한 생육 정보를 PLSR (Partial least squares regression) 분석하여 정확도($R^2$) 및 정밀도 (RMSE [g,cm,count], RE [%])로 나타내었고 그 모델은 full-cross validation (FV) 하여 타당성을 검증하였다. 정식시기가 다른 배추의 모든 생육단계의 생육정보를 이용하여 PLSR (Partial least squares regression) 결과 엽장을 추정한 모델의 $R^2$는 84% 이상의 정확도와 RMSE 3.2cm 이하의 좋은 정밀도를 보였다. 엽폭을 추정한 모델의 $R^2$는 73% 이상의 정확도와 RMSE 3.5cm 이하의 정밀도를 보였고 엽수를 추정한 모델의 $R^2$는 93% 이상의 정확도와 RMSE 6.3Count 이하의 정밀도로 보여 캐노피의 전 파장을 이용해 생육을 추정하는 것이 가능하다고 판단되었으며 이 모델들의 타당성 검증에서도 좋은 정확도와 정밀도를 보였다. 그러나 배추의 중요한 생육인자 중 생체중을 추정한 모델의 $R^2$는 89% 이상으로 정확도가 높았으나 RMSE 571.1g 이하로 낮은 정밀도를 보여 생체중을 정확히 추정하기 어려웠다. 따라서 다른 통계분석방법으로 전 파장과 생육정보를 분석하거나 특정 밴드를 선택하여 산출한 식생지수를 이용한 추정 모델의 개발을 통하여 오차를 개선할 필요가 있다고 사료된다. 추후 반복 실험하여 분석한 추정 모델과 비교 분석하여 다양한 환경 및 생물 조건에 범용성을 가진 모델을 개발할 필요가 있다.

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의과대학생 우울에 관한 국내 연구동향 : 양적연구를 중심으로 (Research Trend on Depression of Korean Medical Students Based on Quantitative Studies)

  • 정조이;이수진
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.446-457
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 향후 의사가 되어 국민의 정신건강의 책임지게 될 국내 의과대학생의 우울에 관한 연구의 동향을 파악하여, 향후 연구에 대한 바람직한 방향성을 제시하고, 실질적인 예방 및 치료적 개입의 필요성을 재고하고자 하였다. 국가과학기술정보센터, 누리미디어, 한국교육학술정보, 한국학술정보, 국회도서관에서 의과대학생의 우울을 정량적으로 평가한 논문을 선별하여 최종 18편을 분석하였다. 그 결과 5년 이상 지속된 종단연구는 없었으며, 연구자 소속은 정신건강의학과가 52명(65.81%)으로 가장 많았고, 연구 대상자 학년은 본과 1학년(13편)이 가장 많은 것으로 나타났다. 측정도구는 BDI(7편, 35%)가 많이 사용되었고, 연구 통계방법으로는 독립표본 T검정(6편, 22.86%)가 가장 많이 사용되었다. 우울과 함께 연구된 변인들은 심리-생물-사회적 요인들로 나누어 살펴 보았다. 다양한 전문분야를 가진 연구자들이 다각적으로 연구에 접근하였으나, 의과대학생 우울에 대한 현상을 바라보는 것에 그쳤고, 우울에 대한 경로나 구조를 파악하거나 개입에 대한 연구는 없었다. 이러한 결과를 바탕으로 의대생들의 우울을 위한 실질적인 개입의 필요성에 대해 논의하였다.

IT 생태계의 지속적인 운영을 위한 동적 오케스트레이션 프레임워크 (A Dynamic Orchestration Framework for Supporting Sustainable Services in IT Ecosystem)

  • 박수진
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제6권12호
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    • pp.549-564
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    • 2017
  • 자율성을 가지는 소프트웨어와 사물 인터넷 기술 등의 발달로 단일 시스템이 제공하는 서비스들이 다양해짐은 물론, 기존에는 상상하지 못했던 새로운 서비스들이 시스템간의 협업을 통해 제공되고 있다. 자율성을 가지는 시스템 간의 협업은 마치 생물학적 관점에서의 생태계 구성과 닮아 있다는 점에서 IT 생태계의 개념이 근래 들어 새롭게 대두되었다. IT 생태계란 단일 시스템이 아닌 다수개의 이기종 시스템들이 하나의 공통된 목적을 달성하기 위해 각자의 자율성을 활용하여 자신의 미션을 달성하는 동시에 전체 시스템 그룹의 목적을 이뤄나가는 개념이다. 우리는 앞선 연구에서 IT생태계 구현을 위한 기본적인 몇 가지 메타모델과 초보적인 수준의 아키텍처를 제안한 바 있다. 본 논문은 이러한 선행연구를 정제하여 IT생태계 시스템 구현을 위한 참조 아키텍처 프레임워크를 제안하고 있다. 제안된 프레임워크는 시스템 구성원의 동적 재구성 문제에 비용-혜택 모델을 기반으로 하는 유틸리티 함수와 IT생태계 구성원의 개체 숫자 확장에 따라 기하급수적으로 증가하는 동적 재구성 오버헤드를 감소시킬 수 있는 해결책으로서의 유전자 알고리즘 활용 방안을 포함하고 있다. 무인삼림관리를 위한 IT 생태계 시스템이라는 개연성 있는 사례 연구를 통해 제안된 프레임워크의 효용성을 정량적으로 검증하고 있다.

웹GIS 기반 표토침식 예측 시스템 개발 (Development of Web-GIS based Topsoil Erosion Prediction System)

  • 금동혁;이동준;성윤수;임경재
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.323-323
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    • 2016
  • 최근 강우강도 등의 기후변화로 인한 표토침식량이 증가하고 있고, 이에 따른 사회적 환경적 문제가 부각되고 있다. 특히 표토는 인류에게 식량생산의 기반이 되고, 정주공간을 제공할 뿐만 아니라 에너지 생산, 수자원 함양, 기후변화 대응, 생물 다양성 유지, 생태계의 건전성, 자원함양 및 순환, 오염물질 정화 등 소중한 생명자원이다. 이에 환경부에서는 2012월 12월 표토의 침식현황에 관한 고시를 제정하고, 표토 유실 대책 방안을 수립하기 위한 노력을 기울이고 있다. 이에 자원으로서의 표토를 보전하기 위한 단기적 관점의 대책 수립을 위한 웹GIS 기반 단일 강우에 의한 표토침식량을 예측하는 시스템을 개발하였다. 본 연구는 크게 표토침식 예측 모듈 개발과 정확성 평가를 위한 시험포 단위 모니터링 그리고 모듈을 적용한 웹GIS 시스템 개발, 시범적용을 위한 강원도 홍천군 자운리 DB 구축으로 구분된다. 표토침식예측 모듈의 정확성을 검증하기 위하여 가로 4m ${\times}$ 세로 22m, 경사도 3%, 9% 시험포 2개를 조성, 2015년 5월 11일부터 2015년 11월 23일까지 강우량, 유출량, 표토침식량을 조사하였으며, 웹 GIS 시스템은 Open Source Software인 Geoserver, PostGIS, OpenLayers를 활용하여 개발하였다. 마지막으로 개발된 웹GIS 표토침식예측시스템의 시범적용을 위하여 강원도 홍천군 자운리의 농경지 경계, 경사도, 경사장, 작물특성 등에 대한 GIS DB를 구축하였다. 시험포 모니터링 결과 강우발생일수는 총 64일로 관측되었고, 이중 유출은 총 30회가 발생되었다. 이 결과를 활용하여 표토침식 예측 모듈을 검증한 결과 3 % 시험포의 유출량 NSE : 0.88, $R^2$ : 0.91, 표토침식량 NSE : 0.87, $R^2$ : 0.90, 9 % 시험포의 유출량 NSE : 0.76, $R^2$ : 0.82, 표토 침식량 NSE : 0.82, $R^2$ : 0.88로 나타났다. 웹GIS 표토침식 예측 시스템은 Layer 정보, 맵, GIS tool, 경작기 정보, 날씨 정보 등으로 구성되어 있으며, 기상청 Open API와 연동하여 당일의 강수량 예보 데이터와 표토침식량 산정 모듈을 이용하여 예측 표토 침식량 데이터를 제공한다. 하루가 지나면 기상청에서 실측한 강수량 데이터를 이용하여 표토 침식량 산정모듈이 자동적으로 수행된 뒤 실측 강우량에 대한 표토침식량 정보가 제공된다 본 연구에서 개발된 웹GIS기반 표토침식 예측 시스템은 시범 대상 유역인 강원도 홍천군 자운리 유역을 대상으로 구축되었으며, 지속적으로 대상유역을 확대할 계획이다.

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MODIS와 ASOS 자료를 이용한 식물계절 모델링 (Modeling of Vegetation Phenology Using MODIS and ASOS Data)

  • 김근아;윤유정;강종구;최소연;박강현;천정화;장근창;원명수;이양원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권5_1호
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    • pp.627-646
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    • 2022
  • 최근 지구 온난화로 인한 기후 변화와 관련된 문제의 심각성이 커지고 있으며 평균 기온 또한 상승하고 있다. 이로 인해 온도에 민감한 다양한 생물과 생물이 살아가는 환경에 영향을 미치고 있으며, 생태계의 변화 역시 감지되고 있다. 계절은 그 지역에 사는 생물의 종류, 분포, 생육 특성 등에 영향을 미치는 중요한 요인의 하나이다. 기후 변화 영향 평가의 지표 중 가장 대중적이고 쉽게 인식될 수 있는 식물 계절 중 개화일과 단풍나무 절정일의 모델링을 수행하였다. 모델링에 사용된 식물의 종류에는 봄을 대표하는 식물로 볼 수 있는 개나리와 벚나무, 가을을 대표하는 식물로 볼 수 있는 단풍 나무와 은행 나무를 사용하였다. 모델링을 수행할 때 사용된 기상 자료로는 기상청의 Automated Surface Observing System (ASOS) 관측소를 통해서 관측된 기온, 강수, 일사 자료를 사용하였으며, 개나리, 벚나무의 개화일과 약 -0.2, 은행나무, 단풍나무의 단풍 절정일과 약 0.3 정도의 상관 계수를 가지는 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 식생지수를 사용하여 모델링을 수행하였다. 사용된 모델로는 선형 모델인 다중 회귀 모형과, 비선형 모델인 Random Forest (RF)를 사용하여 모델을 수립하였다. 또한 각 모형으로 추정된 예측 값을 공간 내삽 기법을 이용하여 등치 선도로 2003~2020년의 식물 계절 변화 경향 성을 표현하였다. 향후에 높은 시공간 해상도를 가지는 식생지수를 사용한다면 더 높은 식물 계절 모델링의 정확도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.