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오승민,김문주,팽경룬,이배훈,김지융,베페카두,김시철,김경대,김병완,조무환,성경일,Oh, Seung Min,Kim, Moonju,Peng, Jinglun,Lee, Bae Hun,Kim, Ji Yung,Chemere, Befekadu,Kim, Si Chul,Kim, Kyeong Dae,Kim, Byong Wan,Jo, Mu Hwan,Sung, Kyung Il 한국초지조사료학회 2018 한국초지조사료학회지 Vol.38 No.1
본 연구는 혼파초지 수량예측모형에서 기후특성이 뚜렷한 지역의 자료 제거 및 지역별 구분을 통해 건물수량과 하고일수 간 상관관계를 검토하였다. 데이터세트는 총 582점으로 11개 지역으로 분류되며 혼파조합은 총 41가지였다. 변수에서 반응변수는 건물수량 이었으며 설명변수는 하고일수를 포함한 5가지의 기상변수를 이용하였다. 통계방법은 산점도, 기술통계량 및 상관분석을 거쳐 다중회귀분석을 통해 건물수량과 하고일수 간 상관관계를 확인하였다. 산점도 분석 결과 데이터세트를 지역별로 구분하였을 때 9개 지역 중 7개에서 건물수량과 하고일수 간 부(-)의 상관관계가 나타나 지역을 구분할 필요가 있었으며 대표본 근사이론을 적용할 수 있었던 5개 지역(화성, 수원, 대전, 시흥 및 광주)을 선정하였다. 5개 지역의 상관분석 결과 3개 지역(화성, 수원 및 시흥)에서, 다중회귀분석결과 화성에서 건물수량에 대한 하고일수의 효과가 부(-)로 나타났다. 따라서 혼파초지의 건물수량에 대한 하고일수의 상관관계는 지역별로 구분하였을 때 풀사료 생산이론과 일치하여 수량예측모형의 정밀도를 높일 수 있을 것으로 판단하였다. Yield prediction model for mixed pasture was developed with a shortage that the relationship between dry matter yield (DMY) and days of summer depression (DSD) was not properly reflected in the model in the previous research. Therefore, this study was designed to eliminate the data of the regions with distinctly different climatic conditions and then investigate their relationships DMY and DSD using the data in each region separately of regions with distinct climatic characteristics and classify the data based on regions for further analysis based on the previous mixed pasture prediction model. The data set used in the research kept 582 data points from 11 regions and 41 mixed pasture types. The relationship between DMY and DSD in each region were analyzed through scatter plot, correlation analysis and multiple regression analysis in each region separately. In the statistical analysis, DMY was taken as the response variable and 5 climatic variables including DSD were taken as explanatory variables. The results of scatter plot showed that negative correlations between DMY and DSD were observed in 7 out of 9 regions. Therefore, it was confirmed that analyzing the relationship between DMY and DSD based on each region is necessary and 5 regions were selected (Hwaseong, Suwon, Daejeon, Siheung and Gwangju) since the data size in these regions is large enough to perform the further statistical analysis based on large sample approximation theory. Correlation analysis showed that negative correlations were found between DMY and DSD in 3 (Hwaseong, Suwon and Siheung) out of the 5 regions, meanwhile the negative relationship in Hwaseong was confirmed through multiple regression analysis. Therefore, it was concluded that the interpretability of the yield prediction model for mixed pasture could be improved based on constructing the models using the data from each region separately instead of using the pooled data from different regions.
기상 빅 데이터와 지리정보시스템을 이용한 이탈리안 라이그라스의 수량예측
김문주,오승민,김지융,이배훈,팽경룬,김시철,베페카두 체메레,가세미 네자드 잘일,김경대,조무환,김병완,성경일,Kim, Moonju,Oh, Seung Min,Kim, Ji Yung,Lee, Bae Hun,Peng, Jinglun,Kim, Si Chul,Chemere, Befekadu,Nejad, Jalil Ghassemi,Kim, Kyeong Dae,Jo, M 한국초지조사료학회 2017 한국초지조사료학회지 Vol.37 No.2
본 연구의 목적은 이탈리안 라이그라스의 수량예측모형을 구축하고, 지리정보시스템을 이용하여 재배지역의 예측건물수량을 맵핑하는 것이다. 본 연구를 수행하기 위해 첫째, 풀사료 자료를 수집하였고, 둘째, 빅 데이터인 기상정보는 기상청(KMA)으로부터 재배지와 연도를 기준으로 수집하였다. 셋째, 수량에 영향을 미치는 기상 레이어는 지리정보시스템을 사용하여 생성하였다. 넷째, 수량예측방정식은 기상레이어를 계산하기 위해 추정하였다. 마지막으로 수량예측모형은 적합도와 예측력 면에서 평가하였다. 그 결과, 모형 적합도(R2)은 재배지에 따라 27%부터 95%까지 나타났다. 수원의 경우(지역 중 가장 큰 표본, n=321), 모형은 DMY = 158.63AGD -8.82AAT +169.09SGD - 8.03SAT +184.59SRD -13,352.24(DMY: Dry Matter Yield, AGD: Autumnal Growing Days, SGD: Spring Growing Days, SAT: Spring Accumulated Temperature, SRD: Spring Rainfall Days)이었다. 수원의 평균 DMY(9,790kg/ha)에 대해 수량예측모형은 $9,790{\pm}120$(kg/ha)로 예측하였다. 이러한 결과는 지리정보시스템에 의해 기상레이어를 누적하여 지도 위에 생성하였다. 이탈리안 라이그라스 수량은 제주를 제외하면 해안보다 내륙에서 높게 나타났다. 이탈리안 라이그라스는 약한 내한성 때문에 산지가 많은 북동부에서는 분포가 나타나지 않았다. 본 연구에서 비록 제한된 재배지에서 수량예측모형을 구축하고 맵핑하였지만, 우리나라의 기상정보를 적용하면 전국으로 확대가 가능할 것으로 생각된다. This study was aimed to find yield prediction model of Italian ryegrass using climate big data and geographic information. After that, mapping the predicted yield results using Geographic Information System (GIS) as follows; First, forage data were collected; second, the climate information, which was matched with forage data according to year and location, was gathered from the Korean Metrology Administration (KMA) as big data; third, the climate layers used for GIS were constructed; fourth, the yield prediction equation was estimated for the climate layers. Finally, the prediction model was evaluated in aspect of fitness and accuracy. As a result, the fitness of the model ($R^2$) was between 27% to 95% in relation to cultivated locations. In Suwon (n=321), the model was; DMY = 158.63AGD -8.82AAT +169.09SGD - 8.03SAT +184.59SRD -13,352.24 (DMY: Dry Matter Yield, AGD: Autumnal Growing Days, SGD: Spring Growing Days, SAT: Spring Accumulated Temperature, SRD: Spring Rainfall Days). Furthermore, DMY was predicted as $9,790{\pm}120$ (kg/ha) for the mean DMY(9,790 kg/ha). During mapping, the yield of inland areas were relatively greater than that of coastal areas except of Jeju Island, furthermore, northeastern areas, which was mountainous, had lain no cultivations due to weak cold tolerance. In this study, even though the yield prediction modeling and mapping were only performed in several particular locations limited to the data situation as a startup research in the Republic of Korea.