• Advances in environmental research
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• 제6권4호
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• pp.265-279
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• 2017

The climate change has made adverse effects on land surface temperature for many regions of the world. Several climatic studies focused on different downscaling techniques for climatological parameters of different regions. For statistical downscaling of any hydrological parameters, conventional Neural Network Models were used in common. However, it seems that in any modeling study, uncertainty is a vital aspect when making any predictions about the performance. In this paper, Gamma Test is performed to determine the data length selection for training to minimize the uncertainty in model development. Another measure to improve the data quality and model development are wavelet transforms. Hence, Gamma Test with Wavelet decomposed Feedforward Neural Network (GT-WNN) model is developed and tested for downscaled land surface temperature of Patna Urban, Bihar. The results of GT-WNN model are compared with GT-FFNN and conventional Feedforward Neural Network (FFNN) model. The effectiveness of the developed models is illustrated by Root Mean Square Error and Coefficient of Correlation. Results showed that GT-WNN outperformed the GT-FFNN and conventional FFNN in downscaling the land surface temperature. The land surface temperature is forecasted for a period of 2015-2044 with GT-WNN model for Patna Urban in Bihar. In addition, the significance of the probable changes in the land surface temperature is also found through Mann-Kendall (M-K) Test for Summer, Winter, Monsoon and Post Monsoon seasons. Results showed an increasing surface temperature trend for summer and winter seasons and no significant trend for monsoon and post monsoon season over the study area for the period between 2015 and 2044. Overall, the M-K test analysis for the annual data shows an increasing trend in the land surface temperature of Patna Urban.

• 생태와환경
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• 제45권2호
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• pp.150-157
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• 2012

Fish communities in river networks provide significant ecosystem services that will likely decline under future land use and climate change. We developed a model that simulates the consequences to multiple populations of one or more fish species-a meta-community-from multiple stressors across a river network. The model is spatially-explicit and age-structured, with three components: habitat suitability; population dynamics, including species interactions; and movement across a spatial network. Although this model is simple, it can form the basis of fisheries assessments and may be incorporated into an integrated modeling system for watershed management and prediction.

• 한국농공학회지
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• 제45권4호
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• pp.78-88
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• 2003

The land use changes from non-urban areas to urban areas lead to the increased impervious areas, consequently increased direct runoff and higher peak runoff. Urban areas have also been recognized as significant sources of Nonpoint Source (NPS) pollution, while agricultural activities have been known as the primary sources of NPS pollution. Many features of the L-THIA/NPS GIS, L-THIA/NPS WWW system have been enhanced to provide easy-to-use system. The L-THIA model was applied to the Little Eagle Creek (LEC) watershed in Indiana to evaluate the accuracy of the model. The L-THIA/NPS GIS estimated yearly direct runoff values match the direct runoff separated from U.S. Geological Survey stream flow data reasonably. The $R^2$ and Nash-Sutcliffe values are 0.67 and 0.60, respectively. The L-THIA estimated runoff volume and total nitrogen loading for each land use classification in the LEC watershed were computed. The estimated runoff volume and total nitrogen loading in the LEC watershed increased by 180% and 270% for the 20 years. Urbanized areas -"Commercial", "High Density Residential", and "Low Density Residential"- of the LEC watershed made up around 68% of the 1991 total land areas, however contributed more than 92% of average annual runoff and 86% of total nitrogen loading. Therefore, it is essential to consider the impacts of land use change on hydrology and water quality in land use planning of urbanizing watershed.nning of urbanizing watershed.

• 한국지리정보학회지
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• 제9권2호
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• pp.20-29
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• 2006

토지이용의 전환에 따른 기후의 변화와 토지가격의 변화를 파악하는 것은 도시민의 후생수준과 지속가능한 개발을 위해 매우 중요한 과제이다. 그러나 도시특성에 관한 정보가 부족하여 활발하게 연구되지 못하였다. 이제 원격탐사를 통한 위성영상의 구득이 쉬워졌고 또 통계청이 기초단위구 자료를 구축함에 따라 이 분야의 연구가 가능하게 되었다. 본 연구는 도시지역의 비도시용 토지가 도시적 용도로 전환됨에 따라 표면온도와 토지가격의 측면에서 어떠한 변화를 유발하는가를 분석하였다. 분석결과 녹지 및 농경지로 사용되던 토지가 공업용토지로 전환된 경우 가장 큰 표면온도의 상승을 초래하였고 상업용지와 단독주택지가 그 뒤를 이었다. 식생지수의 변화도 표면온도의 변화와 비슷한 변화를 보였다. 토지가격의 전환측면에서는 상업용토지로 전환될 경우 가장 큰 가격상승을 초래하였고 그 뒤를 이어 주거지 공업용지의 순으로 나타났다. 이처럼 도시지역의 토지이용의 전환은 표면온도를 상승시킬 뿐 아니라 토지가격도 상승시켜 사회적 부담을 주지만 그 혜택은 사회구성원 중 극히 일부에 한정되는 문제가 있다. 도시정책과 관련된 정책결정권자 및 계획가는 이 문제의 해결을 위해 도시성장관리 정책의 확립 등 보다 효과적인 정책수단을 강구하여야 할 것이다.

• 한국물환경학회지
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• 제23권4호
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• pp.535-542
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• 2007

The Geumho river watershed located in the middle of the Nakdong river has been threatened by high population growth and urbanization. Of concern specifically is the potential impact of future developments in the watershed on the reduction of base flow and the consequent risk of degradation of ecological habitats in Geumho river. Anticipated increase in imperviousness, on the other hand, is expected to elevate flood risk and the associated environmental damage. A watershed hydrology based modeling study is initiated in this study to assist in planning for sustainable future development in the Geumho river watershed. The Soil and Water Assessment Tool (SWAT) is selected to model the impact of urbanization in the Geumho river watershed on the hydrologic response thereof. The modeling results show that in general the likelihood that the watershed will experience high and low stream flows will increase in view of the urbanization so far achieved.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권5호
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• pp.391-399
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• 2005

본 연구의 목적은 태풍 피해로 인한 토지피복변화가 수문변화에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 2002년 8월 31일부터 9월 1일까지 발생한 태풍 루사(1,402mm)가 강릉 남대천 유역에 미친 영향을 파악하기 위하여 2000년 9월 29일 Landsat 7 ETM+ 영상(태풍 전)과 2002년 9월 11일 Landsat 5 TM영상(태풍 후)을 선정하여 각각 토지피복도를 작성하였다. 유역유출과 하도추적에 대해 WMS HEC-1의 SCS 무차원 단위도법과 Muskingum 법을 각각 적용하였고, 30m 해상도의 DEM과 수문학적 토양군 1:50,000 토양도를 사용하였다. 1985년의 토지피복을 바탕으로 1985년부터 1988년의 기간 중 사용가능한 3개의 강우사상을 선정하여 모형을 보정하였다. 피해지역에 대한 빈도별 유출량 변화를 분석하기 위하여 50년에서 500년까지 빈도별로 Huff 2분위 24시간지속 확률강우량을 생성하여 적용하였다. 태풍후의 토지피복상태에서 피해지역의 지표피복이 나지로 변함에 따라 AMC-I에서 50년 빈도 강우에 대해 $50.1\;m^3/sec$의 유출량이 증가하였고, 500년 빈도 강우에 대해서 $67.6\;m^3/sec$가 증가하였다. 향후 태풍피해 발생시 정부의 신속한 대처를 가능하게 할 것으로 판단된다.

• 대한지리학회지
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• 제42권1호
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• pp.133-155
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• 2007

최근 새로운 도시개발의 패러다임으로 지속가능 한 개발에 대한 관심이 고조되고 있다. 지속가능 한 도시개발을 위해 통행량과 통행거리를 줄이는 교통정책과 혼합 고밀의 토지이용을 유도할 수 있는 정책을 수립해야 한다는 점에 대해서는 공감대가 형성되어 있다. 그러나 실증적 차원에서 과연 어떤 정책들이 에너지 소비와 대기가스 방출량을 저감시킴으로서 지속가능 한 도시개발을 도모하는데 효과적인가에 대한 경험적 연구는 매우 부족한 편이다. 본 연구는 지속가능 한 도시개발을 위해 수립한 정책들의 효과나 영향력을 평가할 수 있는 계획지원시스템의 구축과 활용성을 모색하는데 목적을 두었다. 이를 위해 정책대안에 따른 시나리오를 구축하고 이를 시뮬레이션 하여 그 결과를 비교 평가하는 전 과정을 처리할 수 있는 시스템을 개념적으로 설계하였다. 이 시스템은 크게 투입-모델링-산출의 세 구성요소로 되어 있으며, 가장 핵심적 요소는 토지이용과 교통체계, 환경모델을 통합화하는 모델링이다. 토지이용-교통-환경모델을 통합화하는 접근방법에 대한 장점은 잘 알려져 있으나, 실제로 통합모델을 운용할 수 있도록 개발된 소프트웨어는 매우 적다. 본 연구에서는 지속가능 한 도시개발을 위해 토지이용-교통 통합모델로 알려진 TRANUS의 활용 가능성을 검토하였다. 용인시를 사례로 하여 초기화시점에서 TRANUS를 작동시킨 결과 토지소비량, 총 통행량과 통행거리 및 비용, 에너지 소비량, 대중교통수단 분담율 등 지속가능성 수준을 측정, 평가할 수 있는 결과물들이 산출되었다. 따라서 TRANUS는 우리나라에서도 지속가능 한 도시개발을 위해 효과적인 정책대안을 선정하는데 활용 가능성이 높은 시스템이라고 볼 수 있다.

• 한국대기환경학회지
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• 제16권3호
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• pp.225-236
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• 2000

Diurnal variations of wind field and pollutant dispersion over the Yosu area under the insolation conditions of summer and winter were investigated by using the Regional Atmospheric Modeling System (RAMS). Initially, horizontally homogeneous wind field were assumed on the basis of sounding data at the Kwangju upper-air station for days whose morning wind speeds were below 2m/s. In these days, the sea breeze prevailed in summer while the land breeze lasted for a few hours in the morning; the effect of synoptic winds was strong in winter with some inclusion of wind variations owing to the interaction between sea and land. The predicted wind direction at the location of the Yosu weather station captured an important change of the sea-land breeze of the observed one. The predicted wind speed and the air temperature agreed with observed ones in a reasonable range. In the morning, both in summer and winter, winds around the source location were diverged and became weak between the mountainous area to the southeast and the Kwangyang Bay to the north. Winds, however, accelerated while blowing to the east and south and blowing on the mountainous area. Complicated wind fields resulted in high pollutant concentrations at almost all receptors considered. These high concentrations in the morning were even comparable to the ISCST3 calculations with the worst-case and typical meteorological conditions designated by USEPA(1996). On the other hand, in the afternoon, the wind field was rather uniform even in the mountainous area with development of mixing layer and the concentration distributions being close to the Gaussian distributions.

• 한국환경과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1597-1611
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• 2016

A numerical assessment using mesoscale-CFD (computational fluid dynamics) coupled A2C (atmosphere to CFD) model was carried out to analyze the variation of microscopic air flow pattern due to the construction of the Chilgok barrage in the Nakdong River. Scenarios with air flow patterns were classified into pre- and post-construction. The increased width of the river due to the construction of the Chilgok barrage induced obvious changes in moisture and the thermal environment around the river. However, air temperature variation was restricted within an area along the windward side in the numerical assessment. The impact of barrage construction on air temperature tends to be stronger during the nighttime than the daytime. It also stronger during the winter than the summer. In the simulation, the convergence of mesoscale wind is more pronounced after barrage construction than before. This is caused by the change of heat flux pattern induced by the widening of the river. Although this work is a case study with restricted atmospheric stability conditions that has several limitations in the numerical simulations, the impacts of the land-use changes brought about by the construction of the barrage in the river acceptable.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.333-343
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• 2010

목포해역에서 조위와 조류 관측자료를 분석하여, 낙조류 우세 조류특성을 보이는 것을 확인하였으며 낙조류 우세를 발생하는 물리적 요인에 대해 검토하였다. 노출한계수심, 바닥마찰응력 산정방법, 해안 매립, 조석의 진폭, 비선형 조석, 와점성계수와 목포해역의 낙조류 우세현상의 관련성에 대해서 2차원 해수유동 모형을 적용하여 자세히 조사하였다. 다양한 조건에 대한 모의결과로부터 노출한계수심과 와점성계수는 모의결과에 거의 영향을 주지 않으며, 바닥마찰응력이 증가함에 따라 조류의 비선형성이 증가하여 낙조류 우세현상이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 간사지가 미치는 영향은 간사지가 육지로 바뀌면 낙조류 우세가 심해지고, 간사지가 바다로 바뀌면 낙조류 우세가 사라지는 것을 확인할 수 있었다. 그동안 목포해역에서 진행되어온 해안매립사업은 낙조우세현상을 심화시켜 왔음을 확인할 수 있었으며, 비선형 조석은 비대칭 조류를 생성하는 데 결정적인 역할을 하여 조류의 비대칭성인 강한 목포해역에서 조류를 모의할 때는 개방경계 조위에 비선형조석을 포함해야 함을 확인할 수 있었다.