• Title/Summary/Keyword: 생태학적 보정

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Relative Radiometric Normalization for High-Spatial Resolution Satellite Imagery Based on Multilayer Perceptron (다층 퍼셉트론 기반 고해상도 위성영상의 상대 방사보정)

  • Seo, Dae Kyo;Eo, Yang Dam
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.36 no.6
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    • pp.515-523
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    • 2018
  • In order to obtain consistent change detection result for multi-temporal satellite images, preprocessing must be performed. In particular, the preprocessing related to the spectral values can be performed by the radiometric normalization, and relative radiometric normalization is generally utilized. However, most relative radiometric normalization methods assume a linear relationship between the two images, and nonlinear spectral characteristics such as phenological differences are not considered. Therefore, this study proposes a relative radiometric normalization which assumes nonlinear relationships that can perform compositive normalization of radiometric and phenological characteristics. The proposed method selects the subject and reference images, and then extracts the radiometric control set samples through the no-change method. In addition, spectral indexes as well as pixel values are extracted in order to consider sufficient information, and modeling of nonlinear relationships is performed through multilayer perceptron. Finally, the proposed method is compared with the conventional relative radiometric normalization methods, which shows that the proposed method is visually and quantitatively superior.

Evaluation of Watershed Hydrology Using Ecohydrological Model (생태수문모델을 이용한 유역수문 평가)

  • Shin, Hyung-Jin;Park, Min-Ji;Park, Geun-Ae;Joh, Hyung-Kyung;Ha, Rim;Kim, Seong-Joon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.127-127
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    • 2011
  • 본 연구에서는 RHESSys (Regional Hydro-Ecologic Simulation System) 모형을 이용하여 산림 유역의 생태수문학적 거동을 평가하고자 한다. 설마천 유역($8.48\;km^2$)을 대상으로 2007~2009년의 관측 일유출량을 이용하여 유출량을 검 보정하였고, 증발산량 및 토양수분은 신뢰할 만한 실측자료를 바탕으로 모형의 보정(2007-2008)및 검증(2009)을 실시하였다. 또한 지구의 탄소순환을 규명할 수 있는 식생의 순광합성량과 총일차생산량에 대한 모형의 검 보정은 Terra 위성의 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 센서를 이용한 산출물인 순광합성량과 총일차생산량 자료를 바탕으로 모형의 보정(2007)및 검증(2008)을 실시하였다. 모형의 최적의 수문, 생리생태학, 토양의 매개변수를 선정하여 검증한 결과, 유출량에 대한 Nash-Sutcliffe 모형효율은 0.84, 증발산, 토양수분, 총일차생산량, 순광합성량의 결정계수는 0.49, 0.18, 0.38, 0.93 이었다.

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Estimating the Influence of the Riffle and Pool on the Habitat of Fish (여울과 소의 형성 조건에 따른 어류 서식처 환경 영향)

  • Sung, Young-Du;Park, Bong-Jin;Lee, Sam-Hee;Cjung, Kwan-Sue
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1007-1011
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    • 2006
  • 본 연구에서는 어류 생태계 유지를 위해 필요한 생태학적 추천유량을 산정하고, 어류의 서식처 환경인 여울과 웅덩이의 형성조건을 검토함으로써 '작용'인 '흐름'과 '응답'인 '하상구조'와의 상관 관계를 규명하고자 하였다. 본 연구의 대상하천인 금호강에서는 하상변동이 활발한 자연 상태를 벗어나 하상의 이동성 상당히 둔화된 상태이며, 저수로내 여울과 웅덩이도 대표어종이 서식할 수 있는 자갈하상 구조에 변화가 일어나고 있는 것으로 분석되었다. 이것은 금호강 상류에 영천댐 건설의 영향이 어느 정도 미치고 있음을 유황분석 결과를 통해 간접적으로 파악할 수 있었다. 댐과 같은 수공구조물의 건설로 인하여 하도가 고정화된 상태에서 장기간에 걸치게 되면 여울과 웅덩이와 같은 하상구조가 축소되거나 소멸되어 금호강에서의 대표어종 서식처 환경에 영향을 미칠 것으로 추정된다. 금번 연구결과, 금호강에서 어류의 생식에 필요한 생태학적 추천유량 $8.2m^3/sec$가 필요하였으며, 어류의 서식처 환경인 여울과 웅덩이를 지속적으로 유지되기 위해서는 $250m^3/sec$ 이상의 유량이 연간 한번 이상 흘러야 하고, 2.5년 내지 3년 마다 약 $500m^3/sec$ 정도의 유량이 흐를 필요가 있다고 분석되었다. 본 연구 대상지점에서 흐름과 하상구조를 하천생태계와 연계해서 볼 때, 생태추천유량은 어디까지나 대표어종이 서식할 수 있는 최소조건에 불과하다. 대표어종이 장기간에 걸쳐 서식할 수 있는 하상구조가 존재하기 위해서는 대표어종이 선호하는 여울과 웅덩이가 필요하다. 결국 대표어종이 서식하기 위한 필요충분조건은 생태추천유량 확보와 아울러 대표어종이 선호하는 하상구조를 유지하기 위해서는 하도의 이동성을 유발할 유황변화가 필요하다는 것이 입증되었다.대상으로 연중 발생하는 큰 호우사상에 대해 임의의 강우관측소를 결측지점으로 가정하고 주변의 강우관측소로부터 각각의 방법을 이용해 가중치들을 산정하여 결측지점의 강우량 값을 보정하고자 하였다. 또한 각각의 방법을 이용하여 얻어진 결과에 대해 실측값과 보정값의 오차정도를 평균절대오차법(Mean Absolute Error)과 제곱평균제곱근오차법(Root Mean Squared Error)에 의해 산정하여 보정 방법간의 효율성을 검토하고자 하였다.9년, 그리고 2010년${\sim}$2019년까지 총 4구간으로 나누어 결과를 도출하였으며 예상한 바와 같이 후반기 20년 동안에 세 가지 지표가 취약해 지는 것을 확인할 수 있었고, 특히 2000년부터 2009년까지 10년 동안에는 더욱 취약해짐을 확인할 수 있었다.를 보임에 따라 그 정책적 효과는 때로 역기능적인 결과로 초래하였다. 그럼에도 불구하고 이 연구결과를 통하여 최소한 주식시장(株式市場)에서 위탁증거금제도는 그 제도적 의의가 여전히 있다는 사실이 확인되었다. 또한 우리나라 주식시장에서 통상 과열투기 행위가 빈번히 일어나 주식시장을 교란시킴으로써 건전한 투자풍토조성에 저해된다는 저간의 우려가 매우 커왔으나 표본 기간동안에 대하여 실증분석을 한 결과 주식시장 전체적으로 볼 때 주가변동율(株價變動率), 특히 초과주가변동율(超過株價變動率)에 미치는 영향이 그다지 심각한 정도는 아니었으며 오히려 우리나라의 주식시장은 미국시장에 비해 주가가 비교적 안정적인 수준을 유지해 왔다고 볼 수 있다.36.4%)와 외식을 선호(29.1%)${\lrcorner}$ 하기 때문에 패스트푸드를 이용하게 된 것으로 응답 하였으며, 남 여 대학생간에는 유의한 차이(p<0.05)가 인정되었다. 응답자의 체형은 ${\ulco

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양전자 방출 단층기

  • 나종범;조장희;노용만
    • 전기의세계
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    • v.38 no.8
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    • pp.26-31
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    • 1989
  • PET는 다른 nuclear imaging system(SPECT등)과는 달리 기계적 collimator가 필요없이 전자적 collimation을 할 수 있고 이런 collimation역할로 인하여 SPECT보다 감도(sensitivity)가 좋고 또한 전체 영상영역에 걸쳐 해상도와 감도가 균일하며 감쇄상수의 보정이 쉽다. 기존 X선 CT나 NMR-CT에 비해 해상도와 신호대 잡음비가 떨어짐에도 불구하고 PET 시스템 독특한 장점은 영상 자체가 단순한 영상을 재현하는 것이 아니라 인체내의 생태학적 또는 생리학적인 변화에 대한 정량적 분석이 가능하다는데 있다. 즉, $^{11}$ C, $^{13}$N, $^{15}$ O, $^{18}$ F와 같은 물질은 인체내에 생리적현상과 매우 밀접한 관계를 가지고 있어 이들 물질의 분포나 변화를 제공하는 것은 다른 의료 영상기기와 뚜렷이 구별되는 점이라 할 수 있다. 따라서 앞으로 분해 능력이 2-3mm의 PET시스템의 개발은 임상은 물론 의료연구용으로 매우 유용할 것이며 종래의 NMR과 X선 CT 와는 다른 보완적인 정보를 제공하는 영상시스템으로써 의료산업계의 발전에 크게 기여를 할 것이라고 본다.

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Analysis of changes in the Naesung stream channel and vegetation under hydrological fluctuations since 2010 using the ece-morphodynamic model (수문식생지형 모델링을 활용한 2010년 이후 수문 변동 조건에서의 내성천 하도 및 식생 변화 분석)

  • Choi, Hun;Lee, Chanjoo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.54-54
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    • 2022
  • 수변식생(riparian vegetation)은 하천 지형학적 프로세스에 영향을 미치는 요인 중 하나로, 최근 기후변화와 더불어 중요성이 커지고 있다. 내성천은 사질 곡류 하천으로, 2014년과 2015년 유량 감소에 의해 급격한 식생의 정착이 나타났다. 내성천 수변식생의 정착 및 활착은 수문-지형학적 프로세스에 영향을 미쳤고, 결과적으로 하도와 범람원의 형태를 변화시켰다. 이와 같은 변화를 예측하고 분석하는 것은 이수, 치수 및 방재 정책과 생태계 사이의 균형 및 조화를 추구하는 정책결정에 필수적이다. 그러나 식생을 고려하지 않은 기존의 수문-지형 모델링에서는 이와 같은 변화를 재현할 수 없다. 본 연구의 목적은 흐름, 식생, 지형의 상호작용이 하천 지형에 미치는 영향을 시각화 및 분석하고, 식생을 고려하지 않은 기존의 모델들의 결과와 비교하고자 한다. 본 초록은 이를 위해 수문-지형학 모델인 D-Flow-FM을 수변 식생 모델과 결합한 커플링 모델(Van Oorschot et al., 2016)을 활용하여 내성천에서 2013년부터 2019년까지의 발생한 지형학적 프로세스와 식생 사이의 상호작용을 재현한 예비결과이다. 식생 모델 결과는 내성천 현장조사 자료와 원격탐사 자료를 이용해 검보정하였다. 식생을 고려한 모델의 하천 형태는 식생을 고려하지 않은 모델의 결과에 비해 좁고 깊은 형태로 나타났으며, 지형학적 변동성이 적게 나타났다. 이는 유량 변화와 관련하여 생태-지형학적 프로세스로 인한 수변 식생 변동성이 강의 형태에 영향을 미쳤다는 것을 보여준다. 모의된 하천의 형태학적 특성이나 식생의 분포 특성은 항공사진과 비교했을 때 준수한 수준이다. 본 모델은 기후변화에 따른 식생의 변동성이 하천에 미치는 영향을 연구하는 데에 활용할 수 있으며, 수문-생태-지형학적 프로세스에 의한 하천의 변화를 예측하고 분석하는 데에 유용하게 활용할 수 있을 것이다.

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On the Nighttime Correction of CO2 Flux Measured by Eddy Covariance over Temperate Forests in Complex Terrain (복잡지형의 온대산림에서 에디 공분산으로 관측된 CO2 플럭스의 야간 자료 보정에 관하여)

  • Kang, Minseok;Kim, Joon;Kim, Hyun-Seok;Thakuri, Bindu Malla;Chun, Jung-Hwa
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.16 no.3
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    • pp.233-245
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    • 2014
  • Nighttime correction of $CO_2$ flux is one of the most important and challenging tasks in eddy covariance measurements over a complex mountainous terrain. In this study, we have scrutinized the quality and the credibility of the $CO_2$ flux datasets which were produced by employing three different methods of nighttime correction, i.e., (1) friction velocity ($u^*$) correction, (2) light response curve (LRC) correction, and (3) advection-based van Gorsel (VG) correction. The whole year datasets used in our analysis were collected at the two KoFlux tower sites (i.e., GDK deciduous forest site at the upper hill and GCK coniferous forest site at the lower hill) located in the valley of Gwangneung National Arboretum in central Korea. The resultant magnitudes and patterns of ecosystem respiration ($R_E$), gross primary productivity (GPP), and net ecosystem exchange (NEE) of $CO_2$ showed marked differences among the datasets produced with three different correction methods, which were also site-specific. The examination from micrometeorological and ecological perspectives suggests that the major cause of some inconsistency seems to be associated with the advection of $CO_2$ along the sloping terrain and the inappropriate selection of the correction data that might have been already affected by advective flows. The comparison with the results from other studies indicated that the overall characteristics of the corrected $CO_2$ fluxes at GDK and GCK (except those with LRC correction) were well within the ranges reported in the literature for various ecosystems in East Asia in similar latitudes. However, our study also implies that there will be always a room for further improvement in the present datasets. Therefore, caution must be exercised for the data users in order to properly use the updated version of datasets through transparent, open and participatory communication with data producers.

Data Assimilation of Leaf Area Index for Drought Assessment In East Asia (잎면적 지수 자료동화 기반 동아시아 가뭄 평가)

  • Seo, Hocheol;Kim, Yeonjoo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.31-31
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    • 2019
  • 잎의 생태 계절학적 변화는 지상의 탄소/질소 순환에 큰 영향을 미칠 뿐 아니라 토양 수분, 증발산과 같은 물 순환에 중요한 인자로 작용한다. 이를 모의하기 위하여 많은 지면-생태 생태모형들이 개발되어져 왔지만, 자연현상을 충분히 이해하지 못함으로 인하여 모델 결과값과 실제 관측 값에 차이가 발생된다. 이러한 한계점을 해결하기 위하여 실제 모형과 관측되어진 자료를 실시간으로 융합하는 자료동화 기법이 개발되어져 모델들의 오차를 줄여주거나, 실제 모델의 파라미터들을 보정하는데 사용되어지고 있다. 본 연구에서는 지상기후모형인 Community Land Model(CLM)을 기반으로 하여 2003년부터 2010년까지 동아시아지역을 대상으로 연구를 진행하였다. 지면-대기-해양 모델로부터 발생되어진 40개의 앙상블 기상자료를 이용하여 도출된 잎면적 지수와 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) 잎면적 지수를 실시간으로 융합하는 앙상블 칼만 필터기법을 이용하여 잎면적지수 자료동화가 생태 생태 수문에 미치는 영향을 알아보았다. 특히 잎면적 지수 자료동화가 동아시아 지역의 가뭄에 미치는 영향을 평가하기 위하여 1~3 m 의 토양수분의 변화를 이용하여 가뭄을 정의하였다. 이러한 토양수분 가뭄을 시 공간적으로 나타내어 동아시아지역의 가뭄의 기간, 심도 와 같은 가뭄을 특성을 이해하여 보고자 하였으며, 잎면적 지수 자료동화가 가뭄에 미치는 영향을 알아보았다.

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Validation of Net Radiation Measured from Fluxtower Based on Eddy Covariance Method: Case Study in Seolmacheon and Cheongmicheon Watersheds (에디공분산 방법 기반의 플럭스 타워 순 복사에너지 검증: 설마천, 청미천 유역)

  • Byun, Kyuhyun;Shin, Jiyae;Lee, Yeon-Kil;Choi, Minha
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.46 no.2
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    • pp.111-122
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    • 2013
  • The necessity of clear understanding of water and energy cycles has been attracted recently due to the climate change. The micrometeorological flux tower networks play a role of cornerstone of the hydrological and ecological analyses. Although the eddy covariance techniques used for flux tower have been proven to be applicable for estimation of latent heat flux, the raw data are often underestimated and needs to be corrected. Among several methods, the Bowen ratio is recognized as the most useful method in which the net radiation and other flux data (Ground heat flux, Sensible heat flux) are used and needed to be validated. In this study, in order to validate the net radiation from flux tower in Seolmacheon and Cheongmicheon watersheds, we compare it with two version of calculated net radiation: (1) FAO 56 Daily net radiation proposed by Allen et al. (1998). (2) Instantaneous net radiation proposed by Bastiaanssen (1995). The results showed that the net radiation from the flux data had similar tendency with those calculated based on physical theory. In addition, after it was applied to Bowen ratio method, the corrected latent heat flux was considerably improved with making the energy balance much more closed.

Calculation of TDR Sensor Coefficient through Measurement of Soil Sample (토양시료 측정을 통한 TDR 센서 계수 보정)

  • Moon, Duck Young;Lim, Kwang Suop
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.76-76
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    • 2015
  • 토양수분은 생태수문학에서 식생과의 상호작용의 중요한 인자이자, 대기와의 상호작용으로 인한 총체적인 물 순환에 밀접한 관련이 있다. 수문학적으로는 증발, 침투, 지하수 함량, 토양 침식, 식생 분포 등을 지배하는 중요한 요소이고, 특히 시 공간적 분포특성은 강수 사상 후 토양으로의 침투 및 토양수분의 재분포, 증발산과 불포화대에서의 오염물의 이송을 예측하는데 매우 중요하다. 또한, '07년 하천법 개정으로 증발산량 및 토양수분량이 신규 수문조사 항목으로 추가되어, 토양수분 측정에 대한 필요성이 높아졌다. 따라서, 2008년 5월, K-water연구원에서는 현재 시험유역으로 운영하고 있는 용담시험유역에 토양수분관측망(6개 관측소)을 구축하였다. 토양수분계는 토양수분을 결정하는 가장 중요한 인자인 강우자료의 획득이 이루어지는 지점에 설치하여 정확도와 신뢰도를 높일 수 있도록 용담시험 유역 내 6개 우량관측소에 설치하였다. 하지만 장비의 노후화에 따른 자료 취득의 어려움으로 인하여 2013년 4월, 토양수분계를 전면 교체하였다. 토양수분계는 기존의 FDR 방식에서 EC 농도에 대한 영향이 가장 적고, 플럭스 타워에 위치한 토양수분계 센서와 동일한 TDR 방식의 센서로 장비를 전면 교체하였다. 센서 설치 장소 변경에 따른 TDR 센서의 검증과 그리고 흙의 종류, 입도, 다짐도, 온도 등에 의한 오차가 발생 여부를 판단하기 위하여 이에 대한 보정을 실시하였다. 원지반 시료채취를 통하여 토양수분량을 측정하였고, TDR 센서에 의해 측정된 토양수분량과 채취된 시료에서 측정된 토양수분량의 결과를 비교하였고, 각 지점별 토양구성비와 전기전도도 조건을 고려하여 각 토층별 계수적용을 달리하여 센서 보정을 실시하였다. 그 결과 기존 센서 제조사에서 제안한 방정식을 그대로 사용하는 것 보다는 센서 검증을 통하여 얻은 계수보정에 의한 토양수분 변환식을 사용하는 것이 정확한 현장 자료를 확보할 수 있고, 신뢰도 높은 자료를 얻을 수 있다고 판단된다.

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A Study on the Ecological Indices for the Assessment of the Function and Maturity of Artificial Reefs (인공어초의 기능도와 성숙도 평가를 위한 생태학적 지수에 대한 연구)

  • Yoo, Jae-Won;Hong, Hyun-Pyo;Hwang, Jae-Youn;Lee, Min-Soo;Lee, Yong-Woo;Lee, Chae-Sung;Hwang, Sun-Do
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.19 no.1
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    • pp.8-34
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    • 2014
  • We reviewed foreign evaluation systems based on the macrobenthic and macroalgal communities and developed a system, composed of a set of ecological indices able to evaluate the functionality (FI, Functional Index; estimation of stability and productivity) and maturity (MI, Maturity Index; comparisons with biological parameters of natural reefs) of artificial reefs by comparing the status in the adjacent natural reefs in Korean coastal waters. The evaluation system was applied to natural and artificial reefs/reef-planned areas (natural reefs), established in the 5 marine ranching areas (Bangnyeong-Daechung, Yeonpyung, Taean, Seocheon and Buan) in the west coast of Korea. The FI ranged between 31.6 (Bangnyeong-Daechung) and 72.5% (Buan) and MI did between 53.1 (Seocheon) and 76.9% (Taean) in average. The evaluation of artificial reefs by the two indices, showed the most appropriate status in Taean. The FI between the adjacent artificial and natural reefs were in significant linear relationship ($r^2=0.83$, p=0.01). This indicated the local status of biological community may be critical in determining the functionality of the artificial reefs. We have suggested an integrative but preliminary evaluation system of artificial reefs in this study. The output from the evaluation system may be utilized as a tool for environment/resource managers or policy makers, responsible for effective use of funds and decision making. Given the importance, we need to use the options to enhance and improve the accuracy as follows: (1) continuous validation of the evaluation system and rescaling the criteria of indicators, (2) vigorous utilization of observation and experience through the application and data accumulation and (3) development and testing of brand-new indicators.