• 제목/요약/키워드: topographical characteristic

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지표 유출 특성을 고려한 홍수취약지역 지형학적 인자의 ROC 분석 (ROC Analysis of Topographic Factors in Flood Vulnerable Area considering Surface Runoff Characteristics)

  • 이재영;김지성
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제7권4호
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    • pp.327-335
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    • 2020
  • 본 연구에서는 홍수해석 등 수치모형을 이용한 기존의 홍수위험지역 선정 시 필요한 시간과 노력을 절감하고자 유출메커니즘 기반의 지형 분석을 통해 홍수취약지역을 제시하고자 한다. 유출메커니즘 기반의 홍수취약지역은 강우-유출수의 지표면 흐름누적 특성에 유리한 지역으로 일반적으로 저지대, 완경사, 하천 등이 해당된다. 분석을 위해 대상지역인 서울시의 수치지형도를 이용하여 표고, 경사도, 수직 및 수평 사면 곡률, 지표습윤계수 (Topographic Wetness Index, TWI), 유수력 지수 (Stream Power Index, SPI), 하천 및 맨홀과의 거리 등 8개의 지형학적 인자를 고려하였다. 지형학적 인자들과 실제 침수흔적자료와의 ROC (Receiver Operation Characteristic) 분석 결과, 표고, 경사도, 지표습윤계수, 맨홀과의 거리 등 4개의 지형학적 인자가 침수지역을 잘 설명하는 것으로 나타났다. 홍수취약지역 선정 시 본 연구에서 제안하는 다양한 인자에 대한 우선순위 산정 방안은 홍수에 기여하는 지형학적 분석 요소를 간소화 시킬 수 있을 것으로 판단된다.

Distribution characteristics of Manchurian and China-Japan-Korea flora in Korean Peninsula

  • Kim, Nam Shin;Lim, Chi Hong;Cha, Jin Yeol;Cho, Yong Chan;Jung, Song Hie;Jin, Shi Zhu;Nan, Ying
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제46권3호
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    • pp.259-272
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    • 2022
  • Background: The Korean Peninsula exhibits a characteristic graded floral distribution, with northern (Manchurian flora) and southern (China-Japan-Korea flora) lineage species coexisting according to climatic and topographical characteristics. However, this distribution has been altered by climate change. To identify ecosystem changes caused by climate change and develop appropriate measures, the current ecological status of the entire Korean Peninsula should first be determined; however, analysis of the current floral distribution in North Korea has been hampered for political reasons. To overcome these limitations, this study constructed a database of floral distributions in both South and North Korea by integrating spatial information from the previously established National Ecological Survey in South Korea and geocoding data from the literature on biological distributions published in North Korea. It was then applied to analyze the current status and distribution characteristics of Manchurian and China-Japan-Korea plant species on the Korean Peninsula. Results: In total, 45,877 cases were included in the Manchurian and China-Japan-Korea floral distribution database. China-Japan-Korea species were densely distributed on Jeju-do and along the southern coast of the Korean Peninsula. The distribution density decreased as the latitude increased, and the distributions reached higher-latitude regions in the coastal areas compared with the inland regions. Manchurian species were distributed throughout North Korea, while they were densely distributed in the refugia formed in the high-elevation mountain regions and the Baekdudaegan in South Korea. In the current distribution of biomes classified according to the Whittaker method, subtropical and endemic species were densely distributed in temperate seasonal forest and woodland/shrubland biomes, whereas boreal species were densely distributed in the boreal forest biome Korean Peninsula, with a characteristic gradation of certain species distributed in the temperate seasonal forest biome. Factor analysis showed that temperature and latitude were the main factors influencing the distribution of flora on the Korean Peninsula. Conclusions: The findings reported herein on the current floral distribution trends across the entire Korean Peninsula will prove valuable got mitigating the ecological disturbances caused by ongoing climate change. Additionally, the gathered flora data will serve as a basis for various follow-up studies on climate change.

1개월 기온 예측자료의 오차 특성 분석 및 보정 기법 연구 (Error Characteristic Analysis and Correction Technique Study for One-month Temperature Forecast Data)

  • 김용석;허지나;김응섭;심교문;조세라;강민구
    • 한국농림기상학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.368-375
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    • 2023
  • 본 연구에서는 농촌진흥청과 홍콩과학기술대학교의 공동 개발로 생산된 1개월 예측 자료의 오차를 분석하고, 통계적 보정 기법을 활용한 오차 개선 효과를 살펴보고자 하였다. 이를 위해 2013년부터 2021년까지의 과거 예측(hindcast) 자료, 기상관측자료, 다양한 환경정보들을 수집하고 다양한 환경 조건에서의 오차 특성을 분석하였다. 최고기온과 최저기온의 경우, 해발고도와 위도가 높을 수록 예측 오차가 더 크게 나타났다. 평균적으로, 선형회귀모형과 XGBoost로 보정한 예측자료는 보정 전 예측자료보다 각각 0.203, 0.438(최고기온) 및 0.069, 0.390(최저기온) 정도의 RMSE가 감소했으며, 높은 고도와 위도에서의 오차 개선이 더 크게 나타났다. 모든 분석 조건에서 XGBoost가 선형회귀모형보다 우수한 오차 개선 효과를 나타냈다. 본 연구를 통해 예측 자료의 오차가 지형적 조건에 영향을 받는다는 사실을 확인하였고, XGBoost와 같은 기계학습법이 다양한 환경인자들을 고려하여 효과적으로 오차를 개선할 수 있다는 것을 확인하였다.

지형에 따른 강원지역의 강설입자 크기 분포 특성 분석 (Characteristics Analysis of Snow Particle Size Distribution in Gangwon Region according to Topography)

  • 방원배;김권일;염대진;조수정;이청룡;이대형;예보영;이규원
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.227-239
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    • 2019
  • 강원지역은 우리나라의 다설지로서 복잡한 지형 때문에 강설량의 공간변동성이 크다. 특히 동풍조건에서 강설이 발생할 시 강설량의 공간적 변동을 예측하기 어렵다. 동풍조건에서는 강원지역 내 위치에 따라 대기환경조건이 다르며 이는 강설의 특성에도 영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 동풍 조건에서 태백산맥의 풍상측과 풍하측에서 강설의 미세물리적 특성을 서로 비교 분석하였다. 강원지역 내 4개 관측지점을 선정하여 파시벨 수적계로 입자크기분포를 관측하였다. 얻어진 강설입자 크기 분포의 특성을 풍상측과 풍하측간 비교한 결과, 풍상측의 강설입자 크기 분포는 풍하측에 비해 넓은 분포를 가졌고 작은 강설입자의 수도 많았다. 강설입자의 수농도에 비례하는 보편특성수농도와 강설입자의 직경에 비례하는 보편특성직경 둘 다 풍상측에서 상대적으로 큰 값을 보였다. 또한, 얼음수함량과 강설강도 비교에서도 풍상측 지점에서 큰 평균값을 가졌다. 이 결과가 나타난 원인은 태백산맥 산사면에서 공기덩어리의 강제적 상승효과로 풍상측 지점 상공에 새로운 강설입자의 생성이 활발했기 때문으로 추정된다. 또한, 풍상측은 따뜻하고 습한 동풍이 불어오므로 이로 인해 지상기온이 $0^{\circ}C$ 근처에 머무르며 강한 부착과정이 일어나기 좋은 조건이다.

위성고도자료와 유전자 알고리즘을 이용한 남한의 겨울철 기온의 1 km 격자형 계절예측자료 생산 기법 연구 (A Study on the Method of Producing the 1 km Resolution Seasonal Prediction of Temperature Over South Korea for Boreal Winter Using Genetic Algorithm and Global Elevation Data Based on Remote Sensing)

  • 이준리;안중배;정명표;심교문
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권5_2호
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    • pp.661-676
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    • 2017
  • 본 연구에서는 남한영역에 대하여 1 km 고해상도의 계절예측 기온자료를 생산하고, 생산된 예측자료의 성능을 높이는 새로운 방법을 제안하였다. 이 새로운 방법은 총 4가지 단계의 실험으로 구성되어 있다. 첫 번째 단계인 EXP1은 PNU CGCM에서 생산된 저해상도 계절예측 기온자료이며, EXP2는 EXP1의 결과에 역거리 가중법을 적용하여 생산된 남한영역의 1 km 고해상도 계절예측 기온자료이다. EXP3는 EXP2의 결과에서 위성고도자료인 ASTER GDEM을 이용하여 고도에 따른 기온변화를 추정한 후 이를 적용한 계절예측 기온자료이다. 마지막으로 EXP4는 EXP3의 결과에 유전자 알고리즘을 적용하여 모형의 예측결과 내 존재하는 계통적 오차를 보정한 결과이다. EXP1과 EXP2는 남한의 지형적 특성이 전혀 고려되지 않아 다른 실험에 비해 낮은 예측성을 보였으며, 특히 고도가 높은 관측지점에서 두 실험의 예측 성능이 더욱 낮았다. 반면, 위성에서 관측된 고해상도 고도자료가 적용된 EXP3와 EXP4는 고도가 증가함에 따라 기온이 감소하는 특징 등 지형적 특성을 효과적으로 표현하면서 높은 예측성능을 보였다. 특히, 유전자 알고리즘으로 예측값의 계통적 오차가 감소된 EXP4는 다른 실험과 비교하여 시간상관성, 관측으로 정규화된 표준편차, 정답률, 오답률 등 시간에 따른 변동성에 대해서 가장 높은 예측성능을 보였다. 이는 본 연구에서 제안한 새로운 방법을 통해 고해상도 격자의 질 높은 실시간 계절예보 자료를 효과적으로 생산할 수 있음을 의미한다.

수체계가 홍주성의 입지와 공간구조 변천과정에 미친 영향 (A Study on the Influence of the Water System on the Location and Spatial Structure of Hongju-seong)

  • 이경찬;강인애
    • 한국전통조경학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.12-24
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    • 2020
  • 본 연구는 홍주목 읍치 일대의 물(水) 공간과 연계하여 홍주성의 형성·변천과정과 더불어 조선 후기 홍주읍성의 공간구조와 축성방식이 지니는 특성을 해석해보고자 하는 목적을 지니고 있다. 조선시대 홍주목 읍치 일대의 수체계는 남에서 북으로, 서에서 동으로 흐르는 가지형 구조의 자연하도를 기반으로 인공적으로 조성된 성안물길과 연못(池) 등으로 구성되어 있다. 다양한 문헌기록, 발굴조사 결과 및 지도자료 등에 대한 분석결과를 종합해보면 수체계가 홍주성의 조영과정에 중요한 영향을 미치고 있음을 알 수 있는데 대표적으로 다음과 같이 요약된다. 첫째, 고려시대 이후 조선 후기에 이르는 홍주성은 큰 위치 변화 없이 금마천과 용봉천을 외수로 삼고 홍성천과 월계천을 중심으로 한 환포형의 지형구조와 하천 합수부의 내측(汭)에 형성된 소규모 침식분지를 이용하여 위치하고 있다. 이러한 홍주성의 입지특성은 고대 중국과 한국에서의 물길을 고려한 도시 입지선정 방법을 반영하고 있는 것으로 이해된다. 둘째, 홍주성 일대 수체계의 골격을 형성하는 홍성천과 월계천, 소향천 등은 다양한 측면에서 홍주성의 입지와 축성방식, 물 관련시설, 읍성 공간구조 등에 영향을 미치고 있다. 또한 홍주성 내외부의 미지형구조는 월계천 및 홍성천의 하도특성과 어우러져 홍주성의 토지이용 및 읍치시설 배치형태를 결정하는데 중요한 영향을 미치고 있다 셋째, 홍주읍성에서는 물을 고려한 다양한 비보조치가 이루어졌다. 홍성천과 금마천 사이의 숲 조성, 조선 후기 읍기(邑基)를 방해한다 하여 이루어진 남문 폐쇄 등은 그 대표적인 조치의 일환으로 이해된다. 넷째, 월계천의 영향으로부터 읍성 또는 읍내 시가구역을 보호하기 위하여 일찍부터 성안물길을 설치하여 물길을 분지시키거나 연못(池)을 조성하는 등 인공 배수시설을 적극적으로 도입하고 있다. 특히 홍주성의 축성방식과 관련하여 수해로부터 성벽을 보호하기 위한 다양한 조치가 이루어졌다. 고려시대 토성과 일체화된 조선시대 석성 구조, 조선 후기 북문지 일대의 퇴축 성벽, 서벽과 동벽에서 보이는 외벽과 내벽 사이의 석렬이나 와편층을 활용한 성벽 축조방식은 그 대표적인 방법이었다.

GIS 및 확률모델을 이용한 폐탄광 지역의 지반침하 위험 예측 (Prediction of Ground Subsidence Hazard Area Using GIS and Probability Model near Abandoned Underground Coal Mine)

  • 최종국;김기동;이사로;김일수;원중선
    • 자원환경지질
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    • 제40권3호
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    • pp.295-306
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    • 2007
  • 본 연구에서는 확률기법인 빈도비 모델 (frequency ratio model) 및 지리정보시스템 (Geographic Information System: GIS)의 공간분석기법을 이용하여 강원도 삼척지역 폐탄광 주변의 지반침하 발생 취약지역을 예측하였다. 지반침하에 영향을 주는 요인들을 추출하기 위해 지형도, 지질도, 갱내도, 토지특성도, 시추공 자료, 기 관측된 침하지 자료 등으로부터 공간자료를 구축하였다. GIS 공간분석과 확률기법을 이용하여 지반침하의 주 요인이 되는 8개의 인자를 추출하였고 관측된 침하지역과 8개 인자와의 연관성을 알아보기 위하여 각각의 결정계수($R^2$)를 계산하였다. 빈도비 모델을 적용하여 각인자의 등급별 가중치를 결정한 후, 이를 중첩 분석하여 지반침하 위험 예측도를 작성하였다. 지반침하 위험 예측도를 기존 침하지 위치와 비교 검증한 결과 96.05%의 높은 예측정확도를 나타냈다. 이를 통해 폐탄광 지역에서 GIS와 빈도비 모델을 이용하여 지반침하 위험지역을 정량적으로 예측하는 것이 가능하다고 판단된다.

RCP 기후변화시나리오를 이용한 미래 북한지역의 수문순환 변화 영향 평가 I. 미계측유역의 장기유출모형 매개변수 추정식 개발 (Impacts assessment of Climate change on hydrologic cycle changes in North Korea based on RCP climate change scenarios I. Development of Long-Term Runoff Model Parameter Estimation for Ungauged Basins)

  • 정세진;강동호;김병식
    • 한국습지학회지
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    • 제21권spc호
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    • pp.28-38
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    • 2019
  • 한반도의 기후변화는 전 세계 평균보다도 빠르게 진행되고 있다. 최근 빈발하고 있는 태풍 및 극한 강우, 폭설과 한파, 온난화 현상 등이 그 예이다. 특히 북한지역은 오랜 식량난과 에너지난 그리고 무분별한 산림벌목과 개발로 인해 산림생태계가 훼손되어 홍수 및 이수와 같은 기후변화 관련 자연재해에 매우 취약하다. 또한 북한지역은 정치적·사회적인 영향으로 미계측 지역으로 분류되어 있어 수문분석에 필요한 충분한 수문자료를 구하기 어려운 지역이다. 또한 기후변화에 대한 관심이 높아 지면서 각종 수리시설물 및 재해대책에 기후변화를 고려한 연구가 한반도를 대상으로 활발히 진행되고 있지만 북한을 대상으로 수행된 연구사례는 극히 드물다. 따라서 본 연구에서는 관측 수문자료를 획득하기 어려운 북한지역을 대상으로 지역화 모형을 적용기 위해 획득하기 쉬운 유역특성변수를 선정하고 남한의 16개 댐 유역의 기상학적, 지형적 특성을 기반으로 매개 변수 추정식을 산정하였다. 그리고 오십천, 강릉남대천, 남강댐, 영강유역에 적용하여 산정된 매개변수 추정식의 적용성을 검토한 결과 북한지역에 매개변수 추정식의 적용성이 매우 높을 것으로 판단되었다.

제주한란의 자생환경 특성 및 분포에 관한 연구 (Habitat Characteristics and Distribution of Cymbidium kanran Native to Jejudo, Korea)

  • 이종석
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.40-49
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    • 2004
  • This work carried out to define the characteristic of Cymbidium kanran habitat at Mt. Halla in Jejudo, Korea from the ecological point of view including geological and topographical features, air and soil temperature, relative humidity, fluctuations of light intensity, habitat vegetation, distribution altitude, area limit, and etc. And another goal of this study consider the conservation counterplan of the cymbidium habitat. Natural distribution areas of the cymbidium were observed more abundantly on the well drained south and east-facing slopes. Soil acidity was ranged from pH 4.1 to 5.3, and electric conductivity was ranged from 176.4 to 299.9 us/cm (average 215.3 us/cm). Base-saturation percentage of the habitat soil was below 50%, bulk density 0.42g/$cm^2$, particle density 2.05g/$cm^2$, humus content 26%, total nitrogen 0.82%, available phosphate 4.2 mg/kg, exchangeable potassium 0.63 Cmol/kg, calcium 0.44 Cmol/kg and magnesium 0.67 Cmol/kg. Annual mean air temperature was $15.4^{\circ}C$, however, air temperature was ranged $11.7{\sim}18.2^{\circ}C$ in spring, $21.2{\sim}23.8^{\circ}C$ in summer, $12.8{\sim}22.0^{\circ}C$ in fall and $5.5{\sim}7.8^{\circ}C$ in winter season. Annual mean soil temperature at depth of 10cm was $13.2^{\circ}C$ And minimum value was recorded $4.7^{\circ}C$ on January, and maximum value $22.5^{\circ}C$ on August. Relative humidity was ranged 90.8~94.7% in summer, 80.8~91.5% in fall and 77.6~84.2% in winter season. Minimum value was 56.5% on December, and maximum value was 100% on July and August. Light intensities were ranged from 400 to 1,800 lux at the greater part of Cymbidium kanran sites in Jejudo. Summer regarded as an lower light intensities was recorded to be range of 500~600 lux; however, autumn and winter were shown higher light regimes ranged from 3,500 to 3,800 lux. Therefore, one must be suprised that the cymbidium grow at the light condition of 6 lux (minimum) or 10,000 lux (maximum). Tree species keeping higher frequency rate and density were Eurya japonica, Camellia japonica, Castanopsis cuspidata, Carpinus laxiflora and Pinus densiflora. Number of trees growing in a 5${\times}$5m quardrat was 35 as an average, and proportion of evergreen versus deciduous was 5:1. Distribution altitude of the orchid habitat was ranged from 120m (low) to 840m (high) from sea level on the south facing slope of Mt. Halla, and was ranged eastern borderline of Gujwaup, Bukjejugun to western boundaries of Jungmundong, Seogwipo city. For the stable conservation of Cymbidium kanran habitat, sunlight regimes must be increased more by means of cutting trees or twigs in the site.

한강하구 염하수로 주변의 조석변화에 따른 염분분포와 담수와의 상관관계 (Relation of Freshwater Discharge and Salinity Distribution on Tidal Variation around the Yeomha Channel, Han River Estuary)

  • 윤병일;우승범
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.269-276
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    • 2012
  • 하구 및 감조 하천의 염분분포는 조석, 담수, 바람 그리고 지형적 효과와 같은 다양한 외력의 작용과 시스템의 결합에 의해서 독특한 특성을 보인다. 연안 및 하구지역에서 염분구조의 특성을 이해하는 것은 해양학적, 수질 생태학적 그리고 공학적 문제를 접근할 때 반드시 필요하다. 2007년 5월부터 6월까지 약 50일 동안 한강하구 염하수로의 남쪽과 북쪽입구 부근에서 수로방향의 염분분포를 파악하기 위해서 표층 염분을 관측하였다. 장기간의 염분 관측자료를 분석한 결과 장 단기적인 조석 변동과 담수에 따라서 염분의 변화가 뚜렷하게 나타났다. 담수유입량의 계절적 변화에 따른 염하수로의 주축방향 염분분포의 특성을 국립수산과학원의 국가해양관측망 자료를 분석하여 제시하였다. 담수유입량과 염분분포의 관계를 비선형 회귀식을 사용하여 제시하였고, 조석과 담수유입량 그리고 지형적 영향을 고려한 염분침입 거리의 경험식을 제시하였다. 지형학적 영향까지 고려한 염분침입 거리의 경험식과 기존 문헌자료의 염분분포를 비교할 때 연구지역의 염분분포는 조석, 담수의 영향과 함께 지형적 영향에 의해서도 염수침입 한계 지점 및 염분분포의 구조적 특성이 변한다.