• 농촌계획
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• 제30권1호
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• pp.57-66
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• 2024

This study aimed to develop a precise vegetation cover classification model for small streams using the combination of drone remote sensing and support vector machine (SVM) techniques. The chosen study area was the Idong stream, nestled within Geosan-gun, Chunbuk, South Korea. The initial stage involved image acquisition through a fixed-wing drone named ebee. This drone carried two sensors: the S.O.D.A visible camera for capturing detailed visuals and the Sequoia+ multispectral sensor for gathering rich spectral data. The survey meticulously captured the stream's features on August 18, 2023. Leveraging the multispectral images, a range of vegetation indices were calculated. These included the widely used normalized difference vegetation index (NDVI), the soil-adjusted vegetation index (SAVI) that factors in soil background, and the normalized difference water index (NDWI) for identifying water bodies. The third stage saw the development of an SVM model based on the calculated vegetation indices. The RBF kernel was chosen as the SVM algorithm, and optimal values for the cost (C) and gamma hyperparameters were determined. The results are as follows: (a) High-Resolution Imaging: The drone-based image acquisition delivered results, providing high-resolution images (1 cm/pixel) of the Idong stream. These detailed visuals effectively captured the stream's morphology, including its width, variations in the streambed, and the intricate vegetation cover patterns adorning the stream banks and bed. (b) Vegetation Insights through Indices: The calculated vegetation indices revealed distinct spatial patterns in vegetation cover and moisture content. NDVI emerged as the strongest indicator of vegetation cover, while SAVI and NDWI provided insights into moisture variations. (c) Accurate Classification with SVM: The SVM model, fueled by the combination of NDVI, SAVI, and NDWI, achieved an outstanding accuracy of 0.903, which was calculated based on the confusion matrix. This performance translated to precise classification of vegetation, soil, and water within the stream area. The study's findings demonstrate the effectiveness of drone remote sensing and SVM techniques in developing accurate vegetation cover classification models for small streams. These models hold immense potential for various applications, including stream monitoring, informed management practices, and effective stream restoration efforts. By incorporating images and additional details about the specific drone and sensors technology, we can gain a deeper understanding of small streams and develop effective strategies for stream protection and management.

• 한국습지학회지
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• 제11권3호
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• pp.21-35
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• 2009

하천환경정비의 방향을 제시하기 위해서는 하천의 자연도를 평가하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 박봉진 등이 제안한 하천자연도평가법을 개선하여 평가항목별 가중치를 산정하고, 계층분석과정(AHP)을 적용하였다. 토목공학과 환경공학을 전공한 83명의 전문가 집단을 구성하고 설문조사를 시행하여, 하천자연도평가법의 평가항목별 가중치를 산정하였다. 가중치 산정결과 총 14개 평가항목 중에서 수질, 흐름의 다양성, 저수로변 식생, 수로의 굴곡, 홍수터의 식생, 저수로 폭 다양성, 하상재료의 다양성 등 7개 항목의 가중치가 높았다. 개선된 하천자연도평가법을 회야강, 안양천, 아미천에 적용하였고, 자연성이 훼손된 구간에 대한 변별력이 있는 것으로 판단되었다. 개선된 하천자연도평가법을 하천환경정비사업에서 사업구간을 선정하는 방법으로 활용할 수 있다.

• 생태와환경
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• 제55권1호
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• pp.19-34
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• 2022

본 연구는 환경부에서 수행 중인 하구 수생태계 현황 조사 및 건강성 평가 연구용역의 일부이며, 2016년~2018년까지 수행된 조사 결과를 분석하였다. 조사 결과 총 325개의 하구 중 식생분포가 확인되지 않은 25개 지점을 제외한 300개 하구에서 총 187개의 식물군락 유형이 조사되었으며 이 중 염생식물 군락은 53개로 28.3%였다. 하구순환 유형에 따라서는 열린하구에서 41개, 닫힌하구에서 26개 염생식물 군락이 확인되었다. 분포하는 식생과 환경요인 간의 정준상관분석(CCA) 결과 수질요인에서는 염도(전기전도도) 및 T-N, T-P 농도가 상관성이 강했으며 하상재료 요인 중에서는 Silt, Sand, Pebble 구성비율이 가장 강한 상관성을 나타내었다. 본 연구의 결과를 종합할 때 한반도 해안 하구에 분포하는 염생식물 군락의 분포 특성은 해역, 하구순환 유형, 염도에 대한 내성, 하상재료 분포 비율 등에 따라 각 우점종의 입지가 차별화되는 결과를 나타내었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제1권2호
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• pp.68-81
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• 2014

본 연구에서는 2차원 흐름/유사이동 모형에 식생생장모형을 추가하여 하도의 식생 활착 및 성장에 의한 지형변화 과정과 특성을 수치모의 하였다. 교호사주가 발달하는 조건에서 식생 이입 및 활착은 사주의 이동을 감소시켰다. 식생면적 및 하폭의 변화는 저유량 지속시간보다 상류유량 변화에 더 크게 영향을 받았다. 상류유량이 감소하면 식생면적은 증가하고 하도폭은 감소하였다. 망상하도가 발달하는 조건에서 하도내 식생 이입 및 활착은 지형변화 특성에 크게 영향을 미쳤다. 망도하도에서 식생은 망상의 수를 감소시키고 결국 상류유량이 크게 감소하면 하도지형을 망상하도에서 단일수로로 변화시켰다. 식생면적은 상류유량이 증가함에 따라 감소하였다. 하도폭은 식생 도입 후 급격히 줄어들었고 상류유량 감소와 함께 감소하였다. 수치모의를 이용하여 홍수량 감소가 하도 내의 식생 이입 및 활착을 가속시키고 이로 인해 하도변화 특성에 미치는 영향을 정성적으로 확인할 수 있음을 보였다.

• 한국생태학회:학술대회논문집
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• 한국생태학회 2002년도 VIII 세계생태학대회
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• pp.113-118
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• 2002

Vegetation and riverine structures were compared among urban and several semi-natural rivers by applying direct gradient analysis and ordination method. Urban rivers showed different species composition from the semi-natural ones. Species composition of semi-natural rivers depended on the geographical positions, such as the upstream, midstream, and downstream and on micro-topographies, such as the waterside, flooding bed, and embankment. Semi-natural rivers showed gentle change in micro-topography, whereas urban one did not so. Our restoration plan to improve the ecological quality of the degraded urban river by imitating semi-natural river was prepared based on those data.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제25권4호
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• pp.247-252
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• 2002

Vegetation and riverine structures were compared among urban and several semi-natural rivers by applying direct gradient analysis and ordination method. Urban rivers showed different species composition from the semi-natural ones. Species composition of semi-natural rivers depended on the geographical positions, such as the upstream, midstream, and downstream and on micro-topographies, such as the waterside, flooding bed, and embankment. Semi-natural rivers showed gentle change in micro-topography, whereas urban one did not so. Our restoration plan to improve the ecological quality of the degraded urban river by imitating semi-natural river was prepared based on those data.

• ALGAE
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• 제23권1호
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• pp.83-90
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• 2008

Eelgrass beds are very productive and provide nursery functions for a variety of fish and shellfish species. Management for the conservation of eelgrass beds along the Korean coasts is critical, and requires comprehensive strategies such as vegetation mapping. We suggest a mapping method to spatial distribution and quantify of eelgrass beds using a digital echosounder. Echosounding data were collected from the northeast part of Kwangyang Bay, on the south of Korea, in March, 2007. A transducer was attached to a boat equipped with a DGPS. The boat completed a transect survey scanning whole eelgrass beds of 11.7 km2 with a speed of 1.5-2 m s-1 (3-4 knot). The acoustic reflectivity of eelgrass allowed for detection and explicit measurements of canopy cover and height. The results showed that eelgrass bed was distributed in depth from 1.19 to 3.6 m (below MSL) and total dry weight biomass of 4.1 ton with a vegetation area of 4.05 km2. This technique was found to be an effective way to undertake the patch size and biomass of eelgrass over large areas as nondestructive sampling.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제10권3호
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• pp.71-87
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• 2007

In order to improve and manage rationally for Youngdam creek in Haman-gun, the channel change, water quality and ecological adaptation etc. were evaluated by monitoring during three years. The distinct differences of channel characteristics appeared in the extents of bed excavation and the revetment methods because overall reconstruction was occurred intense disturbance of width expansion and levee construction etc. The scour and deposition were caused according to channel characteristics of ripple and pool, and the adaptation of vegetation was distinguished from each revetment methods clearly. Water quality was maintained first class on the basis of BOD as 0.5~1.5mg/${\ell}$. The vegetation appeared in 380 species close-to-nature river improvement before, but 64 species it after one year, 159 species it after two year and 158 species it after three year. The animal life appeared in 123 species of close-to-nature river improvement before, but 103 species it after one year, 116 species it after two year and 119 species it after three year.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권2호
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• pp.307-316
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• 2019

하도 내 식생발달은 흐름저항을 크게하여 홍수 시 하천 수위를 상승시키고 수위-유량관계의 변화에도 영향을 미치고 있다. 홍수 시 수위가 첨두에 도달하고 하강하여 하도 내 드러난 식생은 대부분 도복(倒伏, prone) 상태에 있다. 이렇게 식생이 도복상태로 되어있는 식생층 구간은 식생된 개수로 흐름의 유속분포를 고려하였을 때 유속이 0인 지점의 높이로 고려된다(Stephan and Guthnecht, 2002). 그러나 부자 측정에 의한 유량산정에 있어서 식생층 구간의 높이를 고려하지 않고 하상높이를 유하면적으로 적용하면 유량이 과대 산정되는 경향이 발생한다. 본 연구에서는 식생된 하천에서 정도 높은 유량을 산정하기 위해 영강의 점촌, 내성천의 향석 지점에서 홍수 후 식생층 높이를 측량하고 통수단면적에서 식생층 투영면적을 제외하여 유량을 산정하였다. 그 결과, 유량의 규모에 따라 차이는 있지만 최소 4.34 %에서 최대 10.82 %의 유량편차를 보였다. 따라서 홍수 시 통수단면적을 적용하여 유량을 산정하는 유속-단면적 방법에 있어서 식생하천에서 식생층 높이의 투영면적을 고려하여 유량을 산정한다면 좀더 적합한 유량산정이 이루어질 것으로 판단된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권4호
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• pp.212-222
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• 2021

본 연구에서는 홍수터 식생의 물리적 특성과 분포 특성을 고려하여 흐름저항계수를 산정하고 이를 2차원 수치모의에 반영하여 홍수터 식생분포가 흐름특성에 미치는 영향을 분석하였다. 홍수터 식생의 물리적 특성을 기존의 식생 흐름저항산정 공식에 적용하기 위해 지상라이다를 이용한 식생의 3차원 포인트 클라우드 분석을 수행하였으며, 홍수터 식생분포는 국부적으로 식생이 존재하는 경우와 홍수터 전체에 식생이 분포하는 경우로 구분하여 모의를 수행하였다. 대상구간의 모의결과, 홍수터 식생의 흐름저항계수는 매닝의 조도계수를 기준으로 계획홍수량이 발생할 경우 주하도 하상 조도계수에 비해 약 5배 이상의 값을 갖는 것으로 나타났으며, 이는 주하도와 홍수터의 수리특성 변화에도 영향을 미치는 것으로 나타났다.