• Title/Summary/Keyword: 수분치

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Estimate Soil Moisutre Using Satelite Image and Data Mining (위성영상과 데이터 마이닝 기법을 이용한 토양수분 산정)

  • Kim, Gwang-Seob;Park, Han-Gyun;Cho, So-Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1615-1619
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    • 2010
  • 토양수분은 토양입자에 포함되어 있는 물을 의미하는 것으로 지표면과 대기간의 에너지 균형과 물 순환을 조절하는데 중요한 요소이다. 본 연구에서는 토양수분 산정을 위하여 2003년 1월부터 2008년 12월까지의 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 위성관측 자료로부터 획득한 정규식생지수(NDVI: Normalized Difference Vegetation Index)자료와 지표면 온도자료, 우리나라 76개소 기상관측소 중에 자료의 보유기간이 30년 이하인 관측소와 섬 지역들을 제외한 57개 지점의 강수량, 토양온도 자료 및 우리나라 전역에 대한 토지피복, 유효토심자료를 이용하여 데이터 마이닝(Data Mining) 기법의 하나인 CART(Classification And Regression Tree) 기법을 이용하여 토양수분을 산정하였다. 먼저 신뢰성 높은 토양수분 관측 자료를 가진 용담댐 유역의 6개 지점에 대하여 토양수분을 산정하여 적용 가능성을 분석하였다. 3개 지점의 토양수분 관측치는 토양수분 산정 모형 수립에 사용하였으며 검증에 사용된 1개 지점의 토양수분의 관측치와 추정치 간의 상관계수를 확인한 결과 전체적인 토양수분의 거동을 잘 나타내고 있어 토양수분 추정 모형의 적용가능성을 확인하였다. 이를 이용하여 용담댐 유역의 토양수분 분포와 우리나라 전역에 대한 토양수분 분포도를 추정하였다. 신뢰할 수 있는 지상관측 토양수분 관측치가 다양한 지상조건에 대하여 존재하지 않는 한계가 있음에도 불구하고 제시된 토양수분산정 방법은 제한된 가용자료를 사용한 우리나라 전역의 토양수분 산정에 있어 합리적인 접근법이라 판단된다.

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Comparison the Variability of Multi-channel Soil Moisture Data Using PSR C-band and ESTAR L-band Estimates (PSR C-band 및 ESTAR L-band 측정치를 사용한 다중 채널 원격측정 토양수분 자료의 변화도 비교)

  • Kim, Gwangseob
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.4B
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    • pp.329-334
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    • 2006
  • The spatial variability of the L- and C- band large scale remotely sensed soil moisture data, obtained during the Southern Great Plain 1999 Experiment (SGP'99), was characterized. The results demonstrate that soil moisture data using L-band show the break in statistical symmetry (multiscaling behavior) with the variation of scale of observation, which is similar to that of the soil property such as sand content. Also, soil moisture data using C-band show single scaling behavior with the variation of scale of observation, which is similar to that of the vegetation condition. The results should be considered during downscaling the Global soil moisture data using AMSR instrument.

Soil Moisture Estimation Using CART Algorithm and Ancillary Data (CART기법과 보조자료를 이용한 토양수분 추정)

  • Kim, Gwang-Seob;Park, Han-Gyun
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.43 no.7
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    • pp.597-608
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    • 2010
  • In this study, a method for soil moisture estimation was proposed to obtain the nationwide soil moisture distribution map using on-site soil moisture observations, rainfall, surface temperature, NDVI, land cover, effective soil depth, and CART (Classification And Regression Tree) algorithm. The method was applied to the Yong-dam dam basin since the soil moisture data (4 sites) of the basin were reliable. Soil moisture observations of 3 sites (Bu-gui, San-jeon, Cheon-cheon2) were used for training the algorithm and 1 site (Gye-buk2) was used for the algorithm validation. The correlation coefficient between the observed and estimated data of soil moisture in the validation sites is about 0.737. Results show that even though there are limitations of the lack of reliable soil moisture observation for various land use, soil type, and topographic conditions, the soil moisture estimation method using ancillary data and CART algorithm can be a reasonable approach since the algorithm provided a fairly good estimation of soil moisture distribution for the study area.

A Study on Spatial Downscaling of Satellite-based Soil Moisture Data (토양수분 위성자료의 공간상세화에 관한 연구)

  • Shin, Dae Yun;Lee, Yang Won;Park, Mun Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.414-414
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    • 2017
  • 토양수분은 지면환경에서 일어나는 수문 및 에너지 순환을 이해하는 데 있어 중요한 기상인자이다. 토양수분 현장관측은 땅속에 매설된 센서에 의해 상당히 정확하게 이루어지만, 관측점 수가 충분치 않아 공간적 연속성을 확보하지 못하는 어려움이 존재한다. 이에 광역적 및 연속적 관측이 가능한 마이크로파 위성센서가 토양수분 정보 획득을 위한 보조수단으로서 그 중요성이 부각되고 있다. 마이크로파 위성센서는 구름 등 기상조건의 제약을 받지 않으며, 1978년 이래 현재까지 여러 위성에 의해 25 km 및 10 km 해상도의 전지구 토양수분자료가 생산되어 왔다. 마이크로파 센서를 이용한 토양수분자료는 동일지점에 대하여 하루 2회 정도 산출되므로 적절한 시간분해능을 가지지만, 공간해상도가 최고 10 km로서 지역규모의 수문분석에 적용하기에는 충분치 않다. 이러한 토양수분자료의 공간해상도 문제 해결을 위하여 다양한 지면환경요소를 활용한 통계적 다운스케일링이 대안으로 제시되었다. 최근의 선행연구들은 대부분 방정식을 이용한 결합모형을 통해 통계적 다운스케일링을 수행하였는데, 회귀식과 같은 선형결합뿐 아니라 신경망이나 기계학습 등의 비선형결합에서도, 불가피하게 발생할 수밖에 없는 잔차(residual)로 인하여 다운스케일링 전후의 공간분포 패턴이 달라져버리는 문제를 안고 있었다. 회귀분석에 잔차의 공간내삽을 결합시킨 회귀크리깅(regression kriging)은 잔차보정을 통해 이러한 문제를 해결함으로써 다운스케일링 전후의 공간분포 일관성을 보장하는 기법이다. 이 연구에서는 회귀크리깅을 이용하여 일자별 AMSR2(Advanced Microwave Scanning Radiometer 2) 토양수분 자료를 10 km에서 1 km 해상도로 다운스케일링하고, 다운스케일링 전후의 자료패턴 일관성을 평가한다. 지면온도(LST), 지면온도상승률(RR), 식생온도건조지수(TVDI)는 일자별로 DB를 구축하였고, 식생지수(NDVI), 수분지수(NDWI), 지면알베도(SA)는 8일 간격으로 DB를 구축하였다. 이러한 8일 간격의 자료를 일자별로 변환하기 위하여 큐빅스플라인(cubic spline)을 이용하여 시계열내삽을 수행하였다. 또한 상이한 공간해상도의 자료는 최근린법을 이용하여 다운스케일링 목표해상도인 1 km에 맞도록 변환하였다. 우선 저해상도 스케일에서 추정치를 산출하기 위해서는 저해상도 픽셀별로 이에 해당하는 복수의 고해상도 픽셀을 평균화하여 대응시켜야 하며, 이를 통해 6개의 설명변수(LST, RR, TVDI, NDVI, NDWI, SA)와 AMSR2 토양수분을 반응변수로 하는 다중회귀식을 도출하였다. 이식을 고해상도 스케일의 설명변수들에 적용하면 고해상도 토양수분 추정치가 산출되는데, 이때 추정치와 원자료의 차이에 해당하는 잔차에 대한 보정이 필요하다. 저해상도 스케일로 존재하는 잔차를 크리깅 공간내삽을 통해 고해상도로 변환한 후 이를 고해상도 추정치에 부가해주는 방식으로 잔차보정이 이루어짐으로써, 다운스케일링 전후의 자료패턴 일관성이 유지되는(r>0.95) 공간상세화된 토양수분 자료를 생산할 수 있다.

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Application of Response Surface Analysis for Predicting Moisture Content of Binary Mixture (다중 회귀분석에 의한 이상혼합물(二相混合物)의 수분함량 예측)

  • Yoon, Heeny H.N.;Kim, H.;Shin, Y.D.;Yoo, M.Y.
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.18 no.2
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    • pp.82-87
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    • 1986
  • The water sorption isotherms of binary mixtures, prepared by corn starch and isolated soybean protein (ISP) or casein, were measured and analyzed. Simple equations to predict moisture content from knowledge of composition and water activity of the mixture were derived by applying Response Surface Analysis. Comparison between predicted and experimental moisture content for 13 combinations of corn starch-lSP mixture at the range of $a_w$ 0.25-0.87 resulted in a maximum error of only 6.06% and an absolute mean error of 2.60%, and for the mixture of corn starch-casein the error was -4.39% and 2.12%, respectively. The agreement between experimental and predicted water sorption isotherms was shown to be 'highly acceptable' for the binary mixtures of 50% corn starch-50% ISP and 50% corn starch -50% casein.

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A study on the Stream Piracy at Subunchi in Jangsu-Gun, Jeonlabuk-Do, Korea (전북 장수군 수분치의 하천쟁탈에 관한 연구)

  • Son, Ill
    • Journal of the Korean Geographical Society
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    • v.49 no.6
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    • pp.795-811
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    • 2014
  • Stream piracy is one of the dynamic geomorphic processes in the mountainous area. If many stream piracies were concentrated in a certain region, the concentrated distribution of those might reflects the geological structure and tectonic movements of that region. In this study, the stream piracies identified in the lower areas between the Chiri and the Deokyoo mountainous areas were analyzed in relation with the tectonic line from Kwangju to Pohang and the so-called Hansan Mountains. The stream piracy at the Subunchi occurred between the lower-altitude, higher-gradient upper reach of the Seomjin-River flowing on the lower-level basin and the higher-altitude, lower-gradient upper reach of the Geum-River flowing on the higher-level basin. The geomorphic evidences concerning the stream piracy and the human responses to the headward erosion might be found in the vicinity of stream piracy site. Together with the Deunbongsaem(the source fountain of Geum-River), the Subunchi at which the geomorphic processes of stream piracy could be identified in a small area will be a good site for the geography education as well as the geo-tourism.

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Decrease in Available Lysine of Barley Powders during Storage at Different Water Activities and Temperatures (온도와 수분활성을 달리한 보리가루 저장시 유효 Lysine의 감소)

  • Song, Mee-Yeong;Jung, Yeon-Hwa;Chun, Soon-Sil;Kim, Mu-Nam
    • Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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    • v.17 no.4
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    • pp.283-289
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    • 1988
  • Lysine is known as a limiting amino acid in barley and easily inactivated by the browning reaction during processing or storage. The barley powders ground to 120 mesh in particle size were controlled at water activity of 0.44, 0.52, 0.65 and 0.75 by using saturated salt solutions and then stored at 35, 45 $55^{\circ}C$. Another portion of the sample of which the water activities were controlled as same above was stored at 35, 45, and $55^{\circ}C$ alternately with 7days interval. The reaction of available lysine loss in barley powders was found to be first order. The activation energies calculated from Arrhenius plot ranged $6.02{\sim}10.32Kcal/mole$, and $Q_10$ values were between 1.34 and 1.65. These kinetic parameters were used to predict the available lysine loss of barley powders under the fluctuating temperature storage The predicted shelf-life at various water activities tested was a little higher than the actual values.

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Comparison the Variability of SMOS L-band and AMSR2 C-band Soil Moisture Data (SMOS L-band와 AMSR2 C-band 토양수분 자료의 변화특성 비교)

  • Kim, Myojeong;Kim, Gwangseob
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.513-513
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    • 2015
  • 정확한 유역 토양수분 정보는 홍수 예측의 정도를 크게 향상시키므로 공간 토양수분 정보를 획득하기 위하여 선진국에서는 위성 영상을 활용하여 토양수분을 관측하고 있다. 본 연구에서는 유럽우주기구 ESA(European Space Agency)에서 운영하는 SMOS(Soil Moisture and Ocean Salinity) L-band 토양수분 관측치와 일본 우주항공 연구개발 기구 JAXA(Japan Aerospace Exploration Agency)에서 운영하는 GCOM-W1 위성의 AMSR2(Advanced Microwave Scanning Radiometer 2) C-band 토양수분 자료를 비교 분석하였다. SMOS 토양수분, AMSR2 토양수분을 기상청 농업관측관서의 지상 관측 토양수분 자료와 비교한 그래프는 다음과 같다(Fig. 1). 상대적으로 깊은 관측심으로 인한 장점을 가짐에도 불구하고 RFI로 인한 L-band 토양수분 자료의 시공간 관측율이 C-band 토양수분자료에 비하여 낮아 활용성이 낮다. AMSR2 자료는 여름철을 제외한 모든 계절에 과소 추정하는 단점을 보이며 실제적 활용을 위해 지상자료와의 편이보정 과정이 필수적이라 판단된다.

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Effect of Food Humectant on Lowering Water Activity of Casing Kamaboko. 2. Effect of Lowering Water Activity of Starch, Glycine and Sodium Lactate and Prediction of the Water Activity Lowering Ability of Humectants (포장 어묵의 수분활성 저하에 미치는 식품첨가제의 영향 2. 전분류, glycine, sodium lactate의 영향 및 어목의 수분활성예측법)

  • KIM Dong-Soo;PARK Young-Ho
    • Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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    • v.15 no.1
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    • pp.74-82
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    • 1982
  • In the previous study, we have reported the effect of lowering water activity of sodium chloride, sugars and polyols. In this study, water activity($a_w$)of various model Preparations of Kamaboko was measured and ability of lowering $a_w$ of starch, glycine and sodium lactate was discussed. In addition, the aw measurements were also compared to the predicted values of au which were derived from the equation of Raoult's law and the linear slope method by Sloan ana Labuza. The effect of starch on lowering $a_w$ was very low, and glycine was more effective than starch. Sodium lactate was shown to be the most effective among humectants examined. When it was added by $7.5\%$, the $a_w$ of model Kamaboko A was reduced to 0.93-0.94. Generally, prediction by the equation of Raoult's law turned out to be useful for determining $a_w$ lowering effect of humectants, excepting sodium chloride and sodium lactate. The equation of regression derived from the least squares could be applied to Predicting au in the model Kamaboko.

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Model Equations to Estimate the Soil Water Characteristics Curve Using Scaling Factor (Scaling Factor를 이용한 토양수분특성곡선 추정모형)

  • Eom, Ki-Cheol;Song, Kwan-Cheol;Ryu, Kwan-Shig;Sonn, Yeon-Kyu;Lee, Sang-Eun
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.28 no.3
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    • pp.227-232
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    • 1995
  • The model equations including scaling factors to estimate the soil water characteristics curve(SWCC) without direct measurement of soil water tension were developed. Scaling were applied to a data set of soil water content, soil water tension, particle size distribution, and OM contents of the 134 soil samples with the 10 soil textural classes. The capability of the model equations was tested on another 205 soil samples. The parameter, ${\theta}^*$, of soil water contents was used by scale transformation as follows : ${\theta}^*=[{\theta}i-{\theta}(1.5MPa)]$/$[{\theta}(10KPa)-{\theta}(1.5MPa)]$ Using ${\theta}^*$ a model equation to estimate SWCC, which was applicable to all textural classes, was developed as follows: $H(0.1MPa)=0.13{\cdot}({\theta}^*)^{-2.04}$. Other model equations to estimate the water content at the soil water tension of 10KPa [${\theta}(10KPa)$] and 1.5MPa [${\theta}(1.5MPa)$], which are required to ${\theta}^*$ were developed by using scale factors of sand(S) and silt(Si) content and organic matter content(OM) as foilows : ${\theta}(10KPa)=26.80-3.99ln[S]+2.36{\sqrt{[Si]}}+2.88[OM]$ ($R=0.81^{**}$) ${\theta}(1.5KPa)=15.75-2.86ln[S]+0.55{\sqrt{[Si]}}+0.70[OM]$ ($R=0.76^{**}$) The measured and estimated values of ${\theta}(1/30MPa)$ on the 205 soil samples were highly correlated on 1 : 1 corresponding line with $R=0.85^{**}$.

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