• 제목/요약/키워드: Crop monitoring

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RapidEye 위성영상을 이용한 작물재배지역 추정을 위한 FC-DenseNet의 활용성 평가 (Assessment of the FC-DenseNet for Crop Cultivation Area Extraction by Using RapidEye Satellite Imagery)

  • 성선경;나상일;최재완
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권5_1호
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    • pp.823-833
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    • 2020
  • 안정적인 작물 생산을 위하여 국내 농업지역에 대한 효과적인 작황 모니터링 기법의 요구가 증대되고 있다. 본 연구에서는 작물 재배지역 추출을 위하여 딥러닝 기법을 이용한 분류 모델을 개발하고, 이를 위성영상에 적용하고자 하였다. 이를 위하여, 식생분석에 유용한 blue, green, red, red-edge, NIR 밴드를 포함하고 있는 RapidEye 위성영상을 이용하여 작물 재배지역에 대한 훈련자료를 구축하고, 이를 활용하여 국내 양파 및 마늘 작물에 대한 재배면적을 추정하고자 하였다. 대기보정된 RapidEye 위성영상을 활용하여 훈련자료를 구축하였으며, 작물지역의 분류를 위하여 대표적인 의미론적 분할을 위한 딥러닝 모델인 FC-DenseNet을 이용하여 딥러닝 모델을 생성하였다. 최종적인 작물 재배지역은 지적도와의 결합을 통하여 객체 기반의 자료로 생성하였다. 실험결과, 대기보정된 훈련자료를 이용하여 학습된 FC-DenseNet 모델은 훈련에 사용되지 않은 타 지역의 작물 재배지역을 효과적으로 검출할 수 있음을 확인하였다.

국내 유통 약용작물 중 카드뮴, 수은, 납, 비소 함량 모니터링 및 위해성 평가 (Monitoring of Cd, Hg, Pb, and As and Risk Assessment for Commercial Medicinal Plants)

  • 김혁수;김권래;홍창오;고우리;정선희;류지혁;조남준;홍진환;김원일
    • 한국환경농학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.282-287
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    • 2015
  • BACKGROUND: The current study was carried out to investigate Cd, Hg, Pb and As contaminations in 222 commercial medicinal plants and to estimate the potential health risk through dietary intake of commercial medicinal plants in Korea.METHODS AND RESULTS: The Cd, Hg, Pb, and As in medicinal plants were analyzed by ICP/MS and mercury analyzer.The potential health risk was estimated using risk assessment tools. Total amount of Cd in medicinal plants with 29% samples exceeded the standard limit legislated in 'Pharmaceutical Affairs Act' while all plant samples were lower than the standard limit value for As, Hg, and Pb. However, when applying the standard limit for root vegetable (fresh weight) in the Food Sanitation Act, four samples exceeded the standard limit of Pb. For health risk assessment, the values of cancer risk probability were 0.3~5.9×10-7which were less than the acceptable cancer risk of 10-6~10-4for regulatory purpose. Also, Hazard quotientvalues were lower than 1.0.CONCLUSION: Therefore, these results demonstrated that human exposure to Cd, Hg, Pb, and As through dietary intake of commercial medicinal plants might notcause adverse health effects although some medicinal plants were higher than the standard limit values for Cd and Pb.

기온과 작물 잎 및 토양 표면온도의 변화양상 분석 (Changes in Air Temperature and Surface Temperature of Crop Leaf and Soil)

  • 이병국;정필균;이우균;임철희;엄기철
    • 한국기후변화학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.209-221
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    • 2015
  • 기후변화와 기상조건의 영향을 가장 많이 받는 분야는 농업이며, 특히 온도는 작물 생육에 영향을 미치는 가장 중요한 요인 중 하나이다. 본 연구는 수원에서 관개 조건 콩, 한발조건 콩, 배추, 노지 고추 및 비닐멀칭 고추 등 5개 작물에 대하여 기온과 작물 잎 및 토양의 표면온도를 monitoring 하여 이들 온도의 일중 변화 양상과 생육기간 동안의 온도 변화 양상 및 온도 요인 별 상호관계를 분석하였다. 시기별 기온과 작물잎 및 토양 표면온도에 대한 scale factor[Tsc]의 일중 변화 양상은 $[Tsc]=0.5{\times}sin(X+C)+0.5$와 같이 일중 시각(X : E&E time)에 대한 sine 함수로 나타낼 수 있었으며, scaling technique과 시기별 일 평균기온(Tavg), 최고기온(Tm) 및 최저기온(Tn)의 값을 이용하여 아래 식에 의해 시기별 일중시각(X)별 기온을 추정(E[Ti])할 수 있다. $E[Ti]=Tn+(Tm-Tn){\times}[0.5{\times}sin\;\{X+(9.646Tavg+703.65)\}+0.5]$. 또한 2014년 6월 24일의 작물별 일평균잎 표면온도는 노지 고추 > 멀칭 고추 > 한발 콩 > 관개 콩 > 배추 순이었다. 작물의 잎 표면온도를 추정할 경우, 멀칭 고추와 관개 및 한발 콩의 경우는 기온을 이용하여 가능하였으나, 배추와 노지 고추의 경우는 기온과 토양표면 온도의 두 변량을 이용하는 경우가 기온 한 변량을 이용하는 경우보다 작물 잎 표면온도의 실측치에 대한 편차가 더 작았다. Scale factor를 이용한 시기별 일중시각별 기온을 추정하는 방법과 작물별 잎 표면온도의 변화 양상을 구명한 본 연구결과는, 온도 등 기상자료를 이용한 작물 수량 예측 모형의 입력자료 산정 등에 활용 될 수 있다.

지역적응 시험 자료를 활용한 옥수수 작물모형 CERES-MAIZE의 품종모수 추정시의 문제점 (Calibration of crop growth model CERES-MAIZE with yield trial data)

  • 김준환;상완규;신평;조현숙;서명철
    • 한국농림기상학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.277-283
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    • 2018
  • 기후변화 영향평가를 위해 작물생육모형을 폭넓게 사용하고 있지만 모형을 구동하기 위해서는 품종모수를 결정하는 것이 필수적이다. 그러나 품종모수 결정을 위한 실험은 장시간의 노력이 필요하여 대부분 작황자료 또는 지역적응 시험 자료를 많이 사용하고 있다. 그러나 밭작물의 경우 작황자료 또는 지역적응 시험을 사용하는 경우에는 포장의 관개량과 시기에 대한 자료가 없고 또한 별도의 기상관측 없이 최인접지역의 기상자료를 사용하기 때문에 문제가 발생할 수 있다. CERES-MAIZE를 이용하여 밭작물인 옥수수에 대해서 이 문제점들을 검토하였다. 출사기와 관련된 품종모수는 최대 27km 내에 기상관측 지점이 있는 경우에도 신뢰성있는 품종모수가 얻어졌다. 온도의 경우에는 지형에 따라 유효한 거리가 달라질 수 있지만 본 연구의 대상 지역에서는 품종 모수 추정에 문제가 크지는 않을 것으로 보인다. 또한 온도 이외의 요소인 강수 또는 관개량은 생물계절관련 품종모수와는 큰 영향이 없기 때문에 비교적 정확도가 높은 결과가 나온 것으로 보인다. 그러나 수량과 관련된 품종 모수 요소에서는 그렇지 못하였다. 이는 밭작물의 경우 강수량에 따라 스트레스 정도가 결정되기 때문에 관개 및 강수량 정보가 중요한데, 관개량에 대한 정보를 작황 또는 지적시험 보고서에서는 얻을 수 없기 때문이다. 더구나 강수량의 경우에 온도보다 더 가까운 위치에 기상관측소가 존재해야만 유의미한 정보를 제공할 수 있다. 그러나 시험포장에 따라 기상관측소와의 거리가 충분히 가깝지 않은 경우가 대부분이었다. 따라서, 작황 또는 지역적응 시험자료를 이용하여 옥수수의 품종모수를 결정할 때는 기상관측 지점이 최소한 20km 이내의 인접지역에서 생물계절과 관련된 모수에 대해서만 결정하는 것이 타당할 것으로 생각된다. 그 반면에 수량과 관련된 요소의 결정은 적절하지 않을 것으로 생각된다. 수량과 관련된 요소를 결정하기 위해서는 가급적 직접 기상관측망을 설치하여 해당 포장에서 관개시기와 관개량을 모두 확보한 실험한 결과를 바탕으로 얻는 것이 적절할 것으로 생각된다.

영농기와 비영농기에 강우에 의해 논으로 유입되는 질소공급량 분석 (The Analysis of Nitrogen Supply Amount in Paddy Fields by Rainfall During Cropping and Non-Cropping Period)

  • 최동호;최순군;허승오;홍성창;김민경
    • 한국농공학회논문집
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    • 제60권3호
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    • pp.107-112
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    • 2018
  • In this study, we conducted to analyze and quantify the amount of nitrogen supply into the rice paddies from the rainfall during cropping and non-crop periods. Rainfall monitoring conducted 85 times from June 2015 to December 2017. Nitrogen supply of cropping season ranged from 5.37 to 7.70 kg/ha, while non-cropping season were supplied from 3.97 to 4.42 kg/ha. The supply of T-N in the crop period was more than 60% of the total supply. And as a result of analyzing the correlation between the characteristics of rainfall and the supply amount, nitrogen concentrations in rainfall were decreased with increasing rainfall, but the supply amount was increased. Therefore, efforts should be made to increase the rainfall utilization and to increase the nitrogen supply of crops by increasing rainfall storage through drainage management.

Study on Reflectance and NDVI of Aerial Images using a Fixed-Wing UAV "Ebee"

  • Lee, Kyung-Do;Lee, Ye-Eun;Park, Chan-Won;Hong, Suk-Young;Na, Sang-Il
    • 한국토양비료학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.731-742
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    • 2016
  • Recent technological advance in UAV (Unmanned Aerial Vehicle) technology offers new opportunities for assessing crop situation using UAV imagery. The objective of this study was to assess if reflectance and NDVI derived from consumer-grade cameras mounted on UAVs are useful for crop condition monitoring. This study was conducted using a fixed-wing UAV(Ebee) with Cannon S110 camera from March 2015 to March 2016 in the experiment field of National Institute of Agricultural Sciences. Results were compared with ground-based recordings obtained from consumer-grade cameras and ground multi-spectral sensors. The relationship between raw digital numbers (DNs) of UAV images and measured calibration tarp reflectance was quadratic. Surface (lawn grass, stairs, and soybean cultivation area) reflectance obtained from UAV images was not similar to reflectance measured by ground-based sensors. But NDVI based on UAV imagery was similar to NDVI calculated by ground-based sensors.

Monitoring of Rice Quality for Jeonju Bibimbab

  • Lee, Song-I;Lee, Deok-Ryeol;Cho, Seung-Hyun;Kim, Kab-Cheol;So, Soon-Young;Lee, Ki-Kwon
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.370-370
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    • 2017
  • This study was carried out to investigate the current use and the demand for Jeonju-bibimbab rice and to suggest the suitable range of bibimbab rice. We conducted a survey on varieties and rice quality of Jeonju bibimbab restaurants from April to August 2016. In a survey of 12 bibimbab restaurants in Jeonju, the restaurants showed that 83% of the 10 restaurants were using shindongjin rice variety. Characteristics of rice suitable for bibimbab were showed low stickiness, high hardness, so it should keep the shape of rice when cooked and mixed with the ingredients. and people tend to prefer a large grain of rice. Also, the rice used in bibimbab restaurants were examined the average percentages of head rice ratio 89%, protein content 6% and moisture content 14.5%. These results suggest that the quality of rice, which is suitable for bibimbab, is similar to the range of common rice. Thousand grain weight over 24g is especially preferred. In conclusion, the quality and grain size of rice preferred for bibimbab rice was the level of Shindongjin.

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벼 품종별 오존 피해 저항성 차이 (Varietal Difference of Resistance to Ozone Injury in Rice Plant)

  • 손재근;이상철
    • 한국작물학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.338-343
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    • 1997
  • 벼 품종의 오존 저항성 판단을 위한 시험에서 오존의 처리농도는 0.3 ppm이 0.1 ppm보다 뚜렷한 결과를 보였고, 처리시간은 2∼4시간이 알맞은 것으로 나타났다. 묘대일수에 따른 저항성 정도는 파종후 3주까지는 생육이 진전될수록 높아지는 경향이었으나 3∼5주간에는 큰 차이가 없었다. 인디카와 통일형 품종들이 자포니카 품종보다 저항성이 높은 경향이었고, 자포니카 품종 중에서 장안벼외 7 품종은 높은 저항성을 나타내었다. 벼의 생육시기에 따른 피해엽율은 간척벼는 유묘기에서 밀양 2003외 4 품종은 최고 분열기에서 가장 높게 나타났고 임실율은 수잉기 처리에서 가장 낮았다.

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Comparing LAI Estimates of Corn and Soybean from Vegetation Indices of Multi-resolution Satellite Images

  • Kim, Sun-Hwa;Hong, Suk Young;Sudduth, Kenneth A.;Kim, Yihyun;Lee, Kyungdo
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.597-609
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    • 2012
  • Leaf area index (LAI) is important in explaining the ability of the crop to intercept solar energy for biomass production and in understanding the impact of crop management practices. This paper describes a procedure for estimating LAI as a function of image-derived vegetation indices from temporal series of IKONOS, Landsat TM, and MODIS satellite images using empirical models and demonstrates its use with data collected at Missouri field sites. LAI data were obtained several times during the 2002 growing season at monitoring sites established in two central Missouri experimental fields, one planted to soybean (Glycine max L.) and the other planted to corn (Zea mays L.). Satellite images at varying spatial and spectral resolutions were acquired and the data were extracted to calculate normalized difference vegetation index (NDVI) after geometric and atmospheric correction. Linear, exponential, and expolinear models were developed to relate temporal NDVI to measured LAI data. Models using IKONOS NDVI estimated LAI of both soybean and corn better than those using Landsat TM or MODIS NDVI. Expolinear models provided more accurate results than linear or exponential models.

농촌지역 토지이용유형별 RapidEye 위성영상의 분광식생지수 시계열 특성 (The multi-temporal characteristics of spectral vegetation indices for agricultural land use on RapidEye satellite imagery)

  • 김현옥;염종민;김윤수
    • 항공우주기술
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    • 제10권1호
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    • pp.149-155
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    • 2011
  • 세계적 기후온난화와 이상기온현상으로 최근 급변하는 농업환경에 대응하기 위해서는 농작물 작황관리 및 예측시스템의 과학화를 통한 정부차원의 대처능력 개선이 시급하다. 농업분야에서 위성정보의 활용은 고해상도 광학 및 레이더 영상의 상용화와 더불어 정밀농업이라는 새로운 가능성을 열어주고 있다. 본 연구에서는 최근 농업분야에서 주목을 받고 있는 RapidEye 위성영상을 사용하여 우리나라 농촌지역의 토지이용유형별 분광식생지수의 시계열 특성을 살펴보았다. 식생과 비식생지역 간에 뚜렷한 시계열 변화양상이 나타났으며, 식생지역 내에서도 산림 수종별, 논 그룹별로 식생지수의 시계열 변화에 차이가 관찰되었다.