• 제목/요약/키워드: hydrological characteristics

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인공위성 데이터 기반의 공간 증발산 산정 및 에디 공분산 기법에 의한 플럭스 타워 자료 검증 (Estimation of Satellite-based Spatial Evapotranspiration and Validation of Fluxtower Measurements by Eddy Covariance Method)

  • 서찬양;한승재;이정훈;최민하
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.435-448
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    • 2012
  • 증발산은 토양 표면에서 일어나는 증발 과정과 식물의 광합성 작용으로 인해 일어나는 증산 작용을 포함하는 수문기상인자로 외부 환경에 민감하게 작용한다. 현재 국내외에서는 이를 정확하게 관측하여 활용하기 위해 증발접시(evaporation pan), 침루계(lysimeter) 등을 이용하여 실측하거나 Eddy covariance technique, Bowen ratio method 등을 이용하여 경험적으로 산정하고 있으나 공간적인 제약이 따른다. 따라서 본 연구에서는 Terra 인공위성에 탑재된 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 다중분광 센서를 이용, 원격탐사 기술을 적용함으로써 이러한 지상 관측의 단점을 보완하고자 하였다. 이전 연구들에서 소개가 되었던 원격탐사 기반 증발산 산정 모형을 개선하여 별도의 외부 입력자료 없이 MODIS 위성 이미지 자료만을 이용, 우리나라의 지역적 특성을 반영한 Penman-Monteith 기반 증발산을 산정하였다. 유량조사사업단에서 운영 및 관리하고 있는 설마천/청미천 플럭스 타워의 증발산 관측치와 MODIS 기반 증발산 산정값과의 비교를 통해 각각 0.69, 0.74의 높은 상관계수를 보여 산정 방법의 적용성을 검증하였다.

영주댐 운영 전 내성천의 수문 특성 (Hydrological Characteristics of the Naeseong Stream before the Operation of Yeongju Dam, Korea)

  • 김동구;이찬주
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제4권1호
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    • pp.3-11
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    • 2017
  • 본 논문은 연구대상 하천인 내성천에서 2013년 3월부터 본격적으로 영주댐이 담수되던 2016년 7월 중순까지 주요 관심 지점에 대한 각종 수문자료와 지형 측량 그리고 사진 모니터링 자료를 이용하여 사주에 형성된 식생의 변화를 분석하였다. 각 시기별 홍수사상이 사주에 형성된 식생의 매립 또는 제거에 어떤 영향을 주었는지 수위-단면 비교 그래프와 사진 모니터링 자료를 통해 알 수 있었다. 그 결과 모니터링 기간내 식생이 활착된 사주 위를 흐르던 홍수흐름이 식생의 매립 또는 제거에 기여한 결과를 판단할 수 있었으며 특히 2015년은 식생이 형성된 사주 위를 홍수흐름이 지나가지 않고 적절한 지하수위로 인해 수분 공급으로 식생이 번성한 것도 알 수 있었다. 영주댐의 담수가 시작되어 인위적인 조절이 되기 시작하면서 자연적인 흐름이 발생하던 시기와는 다른 양상이 발생할 것으로 예상된다. 본 연구는 향후 담수로 인한 조절 상황과 비교하는데 중요한 분석 자료로 판단된다.

한반도 지역에서의 수문인자산정을 위한 식생 정보 분석 및 활용 ; 천리안 위성을 이용하여 (Application of Normalized Vegetation Index for Estimating Hydrological Factors in the Korea Peninsula from COMS)

  • 박종민;백종진;김성준;최민하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권10호
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    • pp.935-943
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    • 2014
  • 정규식생지수 (Normalized Difference Vegetation Index)는 각종 수문모델, 지표-대기 모델에 입력 자료로 사용되는 인자로 대기와 지표 사이의 에너지 교환 및 수문기상학적인자의 변동성을 파악하는데 매우 중요하다. 이에따라, 식생고유의 분광반사 특성을 이용하여 인공위성으로 관측하는 NDVI 값의 정확한 모의를 위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 국내 최초의 정지궤도위성인 Communication, Ocean and Meteorological Satellite (COMS)에서 산출된 정규식생지수의 적용성을 판단하기 위해 Maximum Value Composite (MVC) 방법을 활용하여 산정한 16일 단위, 8일 단위의 정규식생지수와 MODerate-resolution Imaging Spectro-radiometer (MODIS) 센서에서 관측된 정규식생지수와 비교 검증을 실시하였다. 그 결과 16일 단위와 8일 단위 NDVI 모두 좋은 결과를 나타내었다. 이러한 결과를 토대로 COMS의 활용 가능성을 확인할 수 있었으며 추후 수문 생태학적 연구에 중요한 자료로 사용될 수 있을 것이다.

Temporal and spatial variations of vegetation in a riparian zone of South Korea

  • Park, Hyekyung;Kim, Jae Geun
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제44권2호
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    • pp.62-71
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    • 2020
  • Understanding vegetation structure and the relationship with environmental factors has been crucial for restoration and conservation of riparian zones. In this study, we conducted field survey in a riparian zone of Namhan River in South Korea both before and after flooding in order to understand temporal and spatial variations of riparian vegetation. There were significant temporal and spatial variations in species composition, and distribution patterns of vegetation were different along a gradient of elevation above the water level. At low elevation, Zizania latifolia was dominant throughout the field survey periods, and Bidens frondosa began to grow late and dominated both in post-flooding 1 and 2. Prior to flooding, Scirpus radicans and Polygonum thunbergii were widely distributed at middle elevation, while Artemisia vulgaris, Phragmites australis, and Miscanthus sacchariflorus were dominant at high elevation. After flooding, P. thunbergii was dominant at middle elevation with most other species decreasing, and more invasive or pioneer plants, including Artemisia princeps, H. scandens, and Sicyos angulatus, were observed at high elevation. Species composition and distribution patterns were homogeneous at low elevation, whereas dynamic variations of vegetation were observed both temporally and spatially at higher elevations. Elevation and distance from the water front were the most principal factors governing vegetation structure. Furthermore, soil physicochemical properties were also found to determine species composition and distribution patterns. These results indicate that vegetation structure in the riparian zones is formed by the combined effects of hydrological regime and soil physicochemical properties, inherent characteristics of species, and interspecific competition. Understanding of temporal and spatial variations of riparian vegetation may provide useful insights into ecological restoration and conservation of the vegetation within the riparian zones.

플럭스 타워 관측 자료 및 통합수문모형을 이용한 순복사량 산정: 설마천, 청미천 유역을 대상으로 (Net Radiation Estimation Using Flux Tower Data and Integrated Hydrological Model: For the Seolmacheon and Chungmichen Watersheds)

  • 김다은;백종진;정성원;최민하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권3호
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    • pp.301-314
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    • 2013
  • 기후변화로 야기될 수 있는 태양복사에너지의 공간적인 불균형은 수자원을 포함한 전반적인 생태 시스템에서의 에너지 불균형을 초래한다. 따라서 정확한 에너지의 흐름을 이해하기 위하여 정량적인 관측을 목적으로 하는 플럭스 타워가 세계 곳곳에 설치되어 운영되고 있다. 국내의 주역에서도 플럭스 타워를 통안 관측이 실시되고 있는 데, 본 연구에서는 이 중 설마천과 청미천 유역의 플럭스 타워의 자료를 대상으로 수문기상 및 생태학적으로 중요한 역할을 하는 에너지원인 하향 단파 및 장파 복사량과 순복사량을 기존의 연구에서 제안된 물리식을 기반으로 계산하고, 산정된 순복사량과 관측 자료를 비교 검증하였다. 이를 통하여 관측이 미흡한 수문기상인자에 대해 기존의 물리적인 방법의 사용 가능성 및 관측 자료의 활용 가능성을 확인하였다.

제주도 김녕 연안해역의 방어 어장형성 특성과 자원생물학적 기초 연구 (Acharacteristics on the forming of fishing ground and population ecological study of Yellow tail, Seriola quinqueradiata, in the coastal waters off Gim-nyeong of Jeju Island, Korea)

  • 장대수;유준택;김병엽;이승종;권대현;구준호;안젬마;오임열
    • 수산해양기술연구
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    • 제46권4호
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    • pp.406-415
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    • 2010
  • The forming of fishing ground and the population ecological characteristics of yellowtail, Seriola quinqueradiata, in the coastal waters off Gim-nyeong of Jeju Island were investigated. The stock of yellowtail, Seriola quinqueradiata, between Jeju Island and coastal areas of the East Sea is probably the same. Water temperature probably is a major factor for controlling distribution of yellowtails in deeper, offshore areas off Jeju Island. However, the major factor that determines aggregation of yellowtails in coastal areas of Jeju Island, especially off Gim-nyeong is probably strong tidal currents driven by distribution of yellowtails rather than hydrological conditions such as Yellowtails collected off Jeju Island were from 1 to 4yrs old and about 50% of them were $1^{-yr}$ old, probably indicating overfishing. Jack mackerel was the major prey item for yellowtails off Gim-nyeong from October to March, suggesting concurrence of the two species.

동해안의 측지학적 특성에 의한 해안선 변화와 그의 예측을 위한 수치모델에 관한 연구 (A Study on the Shoreline Changes By the Geodetic Characteristics of the East Sea and on the Numerical Model for its Predicting)

  • 양인태;최한규;김옥남;조기성
    • 한국측량학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.9-16
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    • 1990
  • 본 논문은 해안에 건설된 해안 구조물에 의한 해안선 번형에 관한 연구이다. 해안선 변형을 예측하는 방법에는 경험적인 방법, 수리모형방법 및 수치방법 등이 있다. 이 중에서 수치모형방법이 측지분야에서는 가장 적합하다. 예측 모델은 여러 가지가 있다. 본 연구는 수리학적 인자가 적고, 자연현상을 단순화 시킬 수 있는 해안선 모델을 채택하였다. 본 연구는 우선 이상적인 안벽 경계 조건을 설정하고, 동해안의 동산항에 개략 모델과 엄밀 모델을 적용하였다. 그 결과 해안선 변형 모델은 안벽의 최적 위치를 예측할 수 있었으며, 안벽은 파의 입사각이 20$^\circ$이하인 해안을 보호할 수 있었으며 파고와 쇄파대의 비는 해안선 변형에 영향을 미치지 않았다. 또한 엄밀 모델은 정확하나 장기 변형의 예측이 불가능하였고, 개략법은 그와 반대였다.

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산림식생에 따른 유역 물수지 영향 평가 (Assessment of Forest Vegetation Effect on Water Balance in a Watershed)

  • 김철겸;김남원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권9호
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    • pp.737-744
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    • 2004
  • 본 연구에서는 산림식생에 따른 장기적인 측면에서의 유역 물수지 영향을 살펴보기 위하여 보청천 유역을 대상유역으로 선정하고, 준분포형 매개변수 모형인 SWAT 모형을 적용하여, 침엽수와 활엽수에 따른 증발산, 지표유출, 중간유출, 기저유출, 총 유출의 차이를 검토하였다. 먼저 SWAT 모형내 식생 생장 알고리즘을 수정하여 연중 일정한 엽면적지수를 갖는 국내 침엽수림의 생장 특성을 반영할 수 있도록 하였으며, 대상유역을 하나의 토지피복을 갖는 가상의 유역으로 설정한 후, 수정된 SWAT 모형을 적용하여 각 물수지 요소 변화를 모의한 결과, 침엽수가 활엽수에 비해 증발산 증가 및 유출 감소에 더 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나, 보다 정량적인 규명과 유출모형의 불확실성을 보완하기 위해서는 수종 외에 수령, 식재밀도, 식재위치, 토양특성자료 등 다양한 조건이 충분히 고려되어야 할 것이다.

가역접근법을 이용한 일유출량 자료의 비선형 예측 (Nonlinear Forecasting of Daily Runoff Using Inverse Approach Method)

  • 이배성;정동국;정태성;이상진
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권3호
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    • pp.253-259
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    • 2006
  • 기존의 거의 모든 수문학적 연구에 있어서, 시스템의 특성을 파악한 뒤 예측을 실시하는 표준접근법이 채택되어왔다. 그러나 최근 들어 시스템의 특성분석에 앞서 예측을 실시하고, 상태공간 매개변수가 시스템의 특성분석단계가 아닌 예측단계에서 평가되는 가역접근법이 제안되었다. 본 연구에서는 최근에 제안된 가역접근법과 기존에 널리 적용되어온 표준접근법을 이론적 카오스 시계열과 Idaho주 Bear강의 일유출량 자료에 적용함으로써, 가역접근법의 적용성을 검토하고 카오스 시계열의 특성을 알아보았으며, 카오스이론이 적용된 비선형 예측기법으로는 부분근사화 기법을 이용하였다. 카오스 특성 분석을 통해, 이론적 카오스 시계열과 Idaho주 Bear강의 일유출량 시계열 자료 모두에서 카오스 특성이 나타남을 알 수 있었다. 200일에 대한 1, 3, 5일 예측 결과, 가역접근법이 표준접근법에 비해 우수함을 알 수 있었다.

영상 기반의 하천 친수시설 추출을 위한 선형 평활화 알고리즘 특성 연구 (A Study on the Characteristics of Linear Smoothing Algorithm for Image-Based Object Detection of Water Friendly Facilities in River)

  • 임윤성;김서준;김창성;김성준
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제8권4호
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    • pp.266-272
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    • 2021
  • 친수지구는 주민들의 친수활동을 위한 공간을 계획적으로 관리하기 위하여 지정한 곳을 의미하며, 하천 친수공원의 효율적인 관리를 위해서는 친수시설의 GIS 자료 및 DB구축의 자동화 작업이 필요하다. 이에 대한 대안으로 드론영상이나 항공영상을 활용한 객체기반 분류 방법이 국토의 3차원 공간정보를 획득할 수 있는 효율적 수단으로 주목받고 있다. 추출된 윤곽선에 포함된 잡영을 제거하기 위해서는 윤곽선의 선형 평활화 작업이 필요하며 수동으로 적용하기에는 많은 어려움이 따르므로 이를 극복하기 위한 여러가지 자동화 방법들이 개발되었고, 그 중 현재까지 가장 널리 연구되고 활용되어지고 있는 방법은 선형 평활화 방법이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 친수시설의 기하학적 형상에 대하여 선형 평활화 알고리즘인 Douglas-Peucker, Visvalingam-Whyatt, Bend-simplify 알고리즘에 대한 적합성을 판단하였다.