• 제목/요약/키워드: Climate Indices

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가뭄과 폭염 조건에서 MTCI와 CCI를 이용한 수분 스트레스 평가 (Monitoring of Crop Water Stress with Temperature Conditions Using MTCI and CCI)

  • 김경민;문현동;조은이;김보경;최수빈;이유현;이윤아;정회정;류재현;안호용;이성태;조재일
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권6_1호
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    • pp.1225-1234
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    • 2023
  • 작물의 수분 스트레스는 생육 단계와 온도 조건에 따라 달라질 수 있으며, 이는 생육에 부정적이고 생산량에 피해를 줄 수 있다. 원격탐사 기법을 이용한 보다 정확한 스트레스 탐지를 위해서는 수분 결핍의 가뭄뿐만 아니라 폭염 조건도 함께 고려할 필요가 있으며, 작물 반응을 민감히 표현할 식생지수를 선정하고 그 변화 값을 이해해야 한다. 본 연구는 콩을 대상으로 영양생장기와 생식생장기로 구분해 가뭄과 폭염 조건에서의 MERIS terrestrial chlorophyll index (MTCI)와 chlorophyll/carotenoid index (CCI)를 측정하였다. 엽록소 농도에 민감한 MTCI는 가뭄에 민감하게 감소했으며, 폭염이 동시에 발생했을 때는 그 정도가 컸다. 광합성능과 상관이 있는 CCI는 비교적 가뭄에 민감하지 않으나, 폭염을 동반하면 큰 폭으로 감소했다. 수분 결핍 회복 후 MTCI는 피해 전보다 값이 증가했으며, CCI는 열 스트레스에 민감해졌다. 이러한 결과는 원격탐사를 활용해 콩의 수분 스트레스를 평가하고 관수 일정을 조정하는 데에 기여할 것으로 기대된다.

대규모 기후 원격상관성 및 다중회귀모형을 이용한 월 평균기온 예측 (Monthly temperature forecasting using large-scale climate teleconnections and multiple regression models)

  • 김철겸;이정우;이정은;김남원;김현준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권9호
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    • pp.731-745
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    • 2021
  • 본 연구에서는 글로벌 기후지수 및 한강권역의 기상자료를 예측인자로 하는 통계적 다중회귀모형을 구성하여 한강권역의 월 평균기온에 대한 장기예측을 수행하였다. 예측대상인 월 평균기온과 선행기간별 예측인자와의 원격상관성 분석을 기반으로 최적의 예측인자를 선별하였으며, 선별된 예측인자를 조합하고 과거기간에 대한 교차검증을 통하여 최대 12개월까지 선행예측이 가능한 다중회귀모형 기반의 예측모형을 구성하였다. 과거 1992년 1월부터 2020년 12월을 대상으로 월 평균기온에 대한 예측성을 분석한 결과, PBIAS는 -1.4 ~ -0.7%, RSR은 0.15 ~ 0.16, NSE는 0.98, r은 0.99로 높은 적합성을 나타내었다. 각 월별 관측치가 예측범위에 포함될 확률은 평균 약 64.4%로 나타났으며, 월별로는 9월, 12월, 2월, 1월의 예측성이 상대적으로 높고, 4월, 8월, 3월의 예측성이 낮은 것으로 분석되었다. 평년 대비 유난히 낮거나 높은 기온을 보였던 일부 기간을 제외하고 대체로 예측치의 범위 또는 예측치의 중앙값 등이 관측치와 잘 부합하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 도출되는 정량적 기온예측정보는 미래기간(선행 1 ~ 12개월)의 기온에 대한 변화뿐만 아니라, 기온과 상관도가 높은 증발산량을 비롯한 수문생태환경에 대한 변화를 전망하는 경우에도 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

"천일록(千一錄)"을 통해 본 조선후기 농업의 지역적 특성 (Regional Differentiation of Agrarian Practices in the Late Choson Period as Reflected in Wu Ha-Young's Cheonilrok)

  • 정치영
    • 한국지역지리학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.119-134
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    • 2003
  • 본고는 우하영(禹夏永)이 저술한 "천일록(千一錄)"을 통해 18세기 말 우리 나라 농업의 지역적 특성을 살펴보는 것을 목적으로 하였다. 각 지역의 농업특성은 자연조건 농경지 분포 주요작물 농법 농업생산력 등 "천일록(千一錄)"에서 추출해 낼 수 있는 몇 가지 자료를 통해 분석하였다. 결과 당시의 농업은 오늘날과 달리 각 지역마다 뚜렷한 특성을 지니고 있었다. 그리고 이러한 농업의 지역성은 일차적으로 자연환경의 차이에 기인하여, 지형 기후 토양 등 자연조건이 농경지의 분포와 이용, 주요 작물 등을 좌우하였으며 농업생산력에도 결정적인 영향을 미치는 경우가 많았다. 각 지역의 고유한 농법 역시 농민들이 지역 나름의 자연조건을 감안하여 반복된 시행착오를 거치며 개발 발전시켜 온 것들이었다. 이와 더불어, 각 지역의 인구, 농업노동력의 양과 질, 토지소유의 다과, 수리시설을 비롯한 농업기반시설의 충실도 등사회 경제적 상황도 농업의 지역성을 심화시키는 데 지대한 역할을 하였다.

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Functional Characterization of Mammary Gland of Holstein Cows under Humid Tropical Summer Climates

  • Lu, C.H.;Chang, C.J.;Lee, P.N.;Wu, C.P.;Chen, M.T.;Zhao, X.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제16권7호
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    • pp.988-995
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    • 2003
  • Physiological parameters were measured on six primiparous, non-pregnant Holstein cows prior to peak lactation over a 3-month summer season in southwestern Taiwan. The objectives were to characterize heat stress-induced change in functionality of mammary gland under natural climates of tropical summer and to establish physiological indices applicable to this environment in referring to this change. Environmental and physiological readings, milk and blood samples were taken at 15:00 h biweekly for totally five time points during the study. Climate readings showed that the afternoon humidex value reached the highest (53.5) around mid summer. Rectal temperature of cows taken simultaneously varied between $38.26^{\circ}C$ and $40.02^{\circ}C$ in parallel to humidex. Milk production declined drastically from 29.2 to 22.2 kg/d the first month entering summer but leveled up at end of the summer season suggesting effects exerted by heat stress rather than stages of lactation. Lactose content decreased linearly (p<0.05) with times in summer, from 4.69 to 4.38%. On the other hand, activity of N-acetylglucosaminidase (NAGase) in milk increased linearly to over two folds (p<0.05) during the same intervals. Elevations of fractional constituent of BSA in whey protein and serum cortisol level were also noticed in the course. Measurement of arteriovenous concentration (A-V) difference across the mammary gland demonstrated net uptake of glucose and net release of urea throughout the study period. The amount of urea released from mammary gland increased (p<0.05) progressively from 1.54 to 7.76 mg/dl during summer. It is concluded that gradual regression of mammary gland occurred along the humid tropical summer season. This regression is likely initiated through elevation of body temperature, which is irreversible above certain point. The increased release of urea from mammary gland during heat stress suggests its potential role as an early indicator of suboptimal mammary function.

강원지역 e-비즈니스 현황과 발전과제 (A Field Study on the Present Situation, Tasks and Policies of E-business in Kangwon Province)

  • 민남식
    • 산학경영연구
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    • 제17권
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    • pp.185-214
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    • 2004
  • 본 논문은 강원도지역의 e-비즈니스 수준을 업종별, 매출액별, 종업원 인원별로 전국과 비교하여 평가하였고, 전국 조사의 연구 프레임웍에 따라서 e-비즈니스의 현황과 문제점을 e-비즈니스 환경, 인프라, 프로세스, 수행인력, 효과로 나누어서 분석하였다. 이를 바탕으로 강원도 지역의 열악한 기업의 수준을 재확인할 수 있었으며, 강원도 지역의 e-비즈니스를 활성화하기 위해서는 정부, 강원도, 대기업과 중소기업의 각 추진 주체들의 역할 분담과 협력이 중요하다. 강원도와 각 시군의 지자체는 지역기업의 구심점으로서의 역할을 담당하여, 중앙정부의 지원정책을 내실있게 시행하여야 하며, 각 지자체의 특성을 고려하여 특색있는 e-비즈니스의 환경 조성을 위해 정책지원과 산학협력을 유도하여야 한다. 보다 구체적으로는 강원도 지역기업의 e-비즈니스 추진 인프라를 확충하고 전자상거래 교육 및 홍보활동을 강화하여야 하며, 현재 지역별로 운영되고 있는 전자상거래 지원센터에 대한 지원과 활용도를 높여야 할 것이다. 또한 강원도의 열악한 입지 구조상 소규모의 소호창업 활동이 적극적으로 지원하는 것이 바람직하다. 그리고 지역기업의 자체 기술력 향상을 위해 강원도의 전자상거래 관련 기술에 대한 정책적 비중이 제고되어야 할 것이다.

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Comparison of BOD, COD, TOC and DOC as the Indicator of Organic Matter Pollution of Agricultural Surface Water in Gyeongnam Province

  • Lee, Seong-Tae;Lee, Young-Han;Hong, Kwang-Pyo;Lee, Sang-Dae;Kim, Min-Kyeong;Park, Jong-Hwan;Seo, Dong-Cheol
    • 한국토양비료학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.327-332
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    • 2013
  • This survey was conducted to obtain basic data about organic matter such as BOD (Biochemical Oxygen Demand), COD (Chemical Oxygen Demand), DOC (Dissolved Organic Carbon) and TOC (Total Organic Carbon) in agricultural water in Gyeongnam province. BOD and COD are currently used for water quality indices, but adoption of TOC is being suggested. The surface water samples were collected at 39 locations in Gyeongnam province in April, July and October. Average concentrations of BOD, COD, DOC and TOC were 1.6, 3.3, 5.3 and $5.7mg\;L^{-1}$, respectively. In July, average concentrations of BOD and COD were 2.4 and $3.9mg\;L^{-1}$, respectively, showing these values were higher than other months. Average concentrations of TOC in April, July and October were 4.8, 7.4 and $4.8mg\;L^{-1}$, respectively. This suggested that the highest value of TOC was in July. Average decomposition efficiencies for BOD-C/TOC and COD-C/TOC were 11.4 and 23.9%, respectively. Correlation coefficient of TOC and DOC was higher by 0.995, whereas that of TOC and COD was lower by 0.763. Especially, TOC and DOC were highly related than others.

식생가뭄반응지수 (VegDRI)를 활용한 위성영상 기반 가뭄 평가 (Satellite-based Hybrid Drought Assessment using Vegetation Drought Response Index in South Korea (VegDRI-SKorea))

  • 남원호;;;장민원;홍석영
    • 한국농공학회논문집
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    • 제57권4호
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    • pp.1-9
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    • 2015
  • The development of drought index that provides detailed-spatial-resolution drought information is essential for improving drought planning and preparedness. The objective of this study was to develop the concept of using satellite-based hybrid drought index called the Vegetation Drought Response Index in South Korea (VegDRI-SKorea) that could improve spatial resolution for monitoring local and regional drought. The VegDRI-SKorea was developed using the Classification And Regression Trees (CART) algorithm based on remote sensing data such as Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) from MODIS satellite images, climate drought indices such as Self Calibrating Palmer Drought Severity Index (SC-PDSI) and Standardized Precipitation Index (SPI), and the biophysical data such as land cover, eco region, and soil available water capacity. A case study has been done for the 2012 drought to evaluate the VegDRI-SKorea model for South Korea. The VegDRI-SKorea represented the drought areas from the end of May and to the severe drought at the end of June. Results show that the integration of satellite imageries and various associated data allows us to get improved both spatially and temporally drought information using a data mining technique and get better understanding of drought condition. In addition, VegDRI-SKorea is expected to contribute to monitor the current drought condition for evaluating local and regional drought risk assessment and assisting drought-related decision making.

Monitoring canopy phenology in a deciduous broadleaf forest using the Phenological Eyes Network (PEN)

  • Choi, Jeong-Pil;Kang, Sin-Kyu;Choi, Gwang-Yong;Nasahara, Kenlo Nishda;Motohka, Takeshi;Lim, Jong-Hwan
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제34권2호
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    • pp.149-156
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    • 2011
  • Phenological variables derived from remote sensing are useful in determining the seasonal cycles of ecosystems in a changing climate. Satellite remote sensing imagery is useful for the spatial continuous monitoring of vegetation phenology across broad regions; however, its applications are substantially constrained by atmospheric disturbances such as clouds, dusts, and aerosols. By way of contrast, a tower-based ground remote sensing approach at the canopy level can provide continuous information on canopy phenology at finer spatial and temporal scales, regardless of atmospheric conditions. In this study, a tower-based ground remote sensing system, called the "Phenological Eyes Network (PEN)", which was installed at the Gwangneung Deciduous KoFlux (GDK) flux tower site in Korea was introduced, and daily phenological progressions at the canopy level were assessed using ratios of red, green, and blue (RGB) spectral reflectances obtained by the PEN system. The PEN system at the GDK site consists of an automatic-capturing digital fisheye camera and a hemi-spherical spectroradiometer, and monitors stand canopy phenology on an hourly basis. RGB data analyses conducted between late March and early December in 2009 revealed that the 2G_RB (i.e., 2G - R - B) index was lower than the G/R (i.e., G divided by R) index during the off-growing season, owing to the effects of surface reflectance, including soil and snow effects. The results of comparisons between the daily PEN-obtained RGB ratios and daily moderate-resolution imaging spectroradiometer (MODIS)-driven vegetation indices demonstrate that ground remote sensing data, including the PEN data, can help to improve cloud-contaminated satellite remote sensing imagery.

앙상블 기법을 이용한 가뭄지수 예측 (Drought index forecast using ensemble learning)

  • 정지현;차상훈;김묘정;김광섭;임윤진;이경은
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제28권5호
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    • pp.1125-1132
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    • 2017
  • 가뭄의 심도와 빈도가 강해지는 상황에서 가뭄예측을 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있으나 가뭄현상의 시간적 변동이 비선형적이며 복잡하여 단일 모형만으로 예측하기에는 한계가 있다. 이 연구에서는 기상가뭄지수인 표준강수지수 (SPI)와 세계기후지수, 날씨 관련 변수 등과 같은 다양한 설명변수들 사이의 관계를 설명할 선행 모형과 가법 모형을 먼저 구축한 후 앙상블 기법 중 확률 기울기 하강 (stochastic gradient descent; SGD) 방법을 이용하여 가중치를 설정하는 결합모형을 구축하였다. 우리나라 14개 지역에 대한 1954년 ~ 2013년 자료를 이용하여 모형을 구축하고 2014년 ~ 2015년 자료를 이용하여 모형의 성능을 비교하였다. 그 결과 14개 지역 중 8개 지역에 대하여 개별 모형에 비해 결합모형의 성능이 좋았으며 가뭄 예측이 개선되었다.

GIS와 원격탐사를 활용한 토양학 연구 (Geographic Information System and Remote Sensing in Soil Science)

  • 홍석영;김이현;최은영;장용선;손연규;박찬원;정강호;현병근;하상건;송관철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.684-695
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    • 2010
  • Geographic information system (GIS) is being increasingly used for decision making, planning and agricultural environment management because of its analytical capacity. GIS and remote sensing have been combined with environmental models for many agricultural applications on monitoring of soils, agricultural water quality, microbial activity, vegetation and aquatic insect distribution. This paper introduce principles, vegetation indices, spatial data structure, spatial analysis of GIS and remote sensing in agricultural applications including terrain analysis, soil erosion, and runoff potential. National Academy of Agricultural Science (NAAS), Rural Development Administration (RDA) has a spatial database of agricultural soils, surface and underground water, weeds, aquatic insect, and climate data, and established a web-GIS system providing spatial and temporal variability of agricultural environment information since 2007. GIS-based interactive mapping system would encourage researchers and students to widely utilize spatial information on their studies with regard to agricultural and environmental problem solving combined with other national GIS database. GIS and remote sensing will play an important role to support and make decisions from a national level of conservation and protection to a farm level of management practice in the near future.