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          관측자료와 RHESSys 모형을 이용한 산림유역의 생태수문 적용성 평가 -설마천유역을 대상으로-

          신형진,박민지,김성준,Shin, Hyung Jin,Park, Min Ji,Kim, Seong Joon 한국수자원학회 2012 한국수자원학회논문집 Vol.45 No.12

          본 연구에서는 RHESSys (Regional Hydro-Ecologic Simulation System) 모형과 관측 자료를 이용하여 유출량, 증발산량, 토양수분량, 총일차생산량과 순광합성량을 평가하고자 한다. 수문생태모형인 RHESSys는물, 탄소 및 질소순환과 지형 공간적 변화에 따른 물질이동을 모의할 수 있다. 대상유역은 설마천 유역(8.5 $km^2$)으로 우리나라 북서쪽에 위치하고 있다. 유역의 90%이상이 산림유역이고, 토양은 대부분 사양토이다. 2007~2009년의 관측 일유출량을 이용하여 유출량을 검 보정하였고, 증발산량은 에디 공분산 방법에 의한 플럭스 타워로부터 관측되었으며 토양수분은 신뢰할 만한 실측자료를 바탕으로 모형의 보정(2007~2008) 및 검증(2009)을 실시하였다. 또한 지구의 탄소순환을 규명할 수 있는 식생의 순광합성량과 총일차생산량에 대한 모형의 검 보정은 Terra 위성의 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 센서를 이용한 산출물인 순광합성량과 총일차생산량 자료를 바탕으로 모형의 보정(2007) 및 검증(2008)을 실시하였다. 모의 결과 보정기간 동안의 상관계수와 Nash-Sutcliffe 모형 효율은 유출량은 0.74와 0.63이었고, 증발산량과 총일차생산량의 상관계수는 각각 0.54와 0.93이었다. 모형 검정결과 유출량의 상관계수와 Nash-Sutcliffe 모형효율 각각 0.92와 0.84였으며, 총일차 생산량의 상관계수는 0.93이었다. This study is to evaluate the RHESSys (Regional Hydro-Ecological Simulation System) simulated streamflow (Q), evapotranspiration (ET), soil moisture (SM), gross primary productivity (GPP) and photosynthetic productivity (PSNnet) with the measured data. The RHESSys is a hydro-ecological model designed to simulate integrated water, carbon, and nutrient cycling and transport over spatially variable terrain. A 8.5 $km^2$ Seolma-cheon catchment located in the northwest of South Korea was adopted. The catchment covers 90.0% forest and the dominant soil is sandy loam. The model was calibrated with 2 years (2007-2008) daily Q at the watershed outlet and MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) GPP, PSNnet and 3 year (2007~2009) daily ET data measured at flux tower using the eddy-covariance technique. The coefficient of determination ($R^2$) and the Nash-Sutcliffe model efficiency (ME) for Q were 0.74 and 0.63, and the average $R^2$ for ET and GPP were 0.54 and 0.93 respectively. The model was validated with 1 year (2009) Q and GPP. The $R^2$ and the ME for Q were 0.92 and 0.84, the $R^2$ for GPP were 0.93.

        • AnnAGNPS 모형을 이용한 경안천 유역의 수문$\cdot$$수질 모의

          신형진,권형중,김성준,Shin Hyung Jin,Kwon Hyung Joong,Kim Seong Joon 한국관개배수위원회 2004 한국관개배수논문집 Vol.11 No.2

          The objective of this study is to simulate streamflow and water quality for Gyeongan watershed (561.1 $km^2$) using AnnAGNPS (Bingner et al., 2000). The model was calibrated and verified for three years (2000, 2002, 2003) stream discharge and w

        • KCI등재

          LARS-WG 상세화 기법을 적용한 미래 기온 및 강수량 전망 및 분석 - 우리나라 8개 기상관측소를 대상으로 -

          신형진,박민지,조형경,박근애,김성준,Shin, Hyung-Jin,Park, Min-Ji,Joh, Hyung-Kyung,Park, Geun-Ae,Kim, Seong-Joon 한국농공학회 2010 한국농공학회논문집 Vol.52 No.4

          Generally, the GCM (General Circulation Model) data by IPCC climate change scenarios are used for future weather prediction. IPCC GCM models predict well for the continental scale, but is not good for the regional scale. This paper tried to generate future temperature and precipitation of 8 scattered meteorological stations in South Korea by using the MIROC3.2 hires GCM data and applying LARS-WG downscaling method. The MIROC3.2 A1B scenario data were adopted because it has the similar pattern comparing with the observed data (1977-2006) among the scenarios. The results showed that both the future precipitation and temperature increased. The 2080s annual temperature increased $3.8{\sim}5.0^{\circ}C$. Especially the future temperature increased up to $4.5{\sim}7.8^{\circ}C$ in winter period (December-February). The future annual precipitation of 2020s, 2050s, and 2080s increased 17.5 %, 27.5 %, and 39.0 % respectively. From the trend analysis for the future projected results, the above middle region of South Korea showed a statistical significance for winter precipitation and south region for summer rainfall.

        • KCI등재

          MODIS NDVI와 Morton 증발산량의 관계를 이용한 공간증발산량 산정 기법 연구 - 충주댐유역을 대상으로 -

          신형진,하림,박민지,김성준,Shin, Hyung-Jin,Ha, Rim,Park, Min-Ji,Kim, Seong-Joon 한국농공학회 2010 한국농공학회논문집 Vol.52 No.1

          The purpose of this study is to estimate monthly Morton evapotranspiration (ET) using normalized difference vegetation index (NDVI) from MODIS satellite images. Morton ET for land surface conditions was evaluated by using daily meteorological data, and the monthly averaged Morton ETs for each land cover were compared with the monthly NDVIs of three years (2000-2002) at Chungjudam Watershed. There was a high correlation between monthly NDVI and Morton ET for the watershed with average coefficient of determination, 0.80. By comparing the MODIS NDVI ET with SLURP Morton ET, the SLURP ET was smaller than the MODIS NDVI ET. This was estimated from the consideration of soil moisture condition for the ET occurrence in the SLURP model, the limited information from the monthly NDVI values, and the errors from the derived regression equations.

        • KCI등재

          하천공간정보의 상호운용성을 위한 표준벡터데이터 모델 개발

          신형진 ( Hyung Jin Shin ),채효석 ( Hyo Sok Chae ),이을래 ( Eul Rae Lee ) 한국지리정보학회 2014 한국지리정보학회지 Vol.17 No.2

          본 연구에서는 하천공간정보의 상호운용성을 위해 표준벡터데이터 모델을 개발하고 이를 검증하 기위해 강정고령보 및 창녕합천보유역의 RIMGIS 벡터자료를 대상으로 모형에 적용하여 표준벡터 데이터 모델의 적용성을 평가하였다. 국제표준화기구(ISO)와 공간자료 표준화 단체(OGC)의 표준 을 조사 분석하고 표준을 준용하여 하천공간 데이터모델의 규격을 정립하였다. 데이터 속성 및 관 계등에 대한 분석 정보를 바탕으로 ERD를 설계하였다. 개발된 GDM에 RIMGIS의 벡터자료인 점, 선, 면 자료에 대한 검증을 레이어 별 자료에 대해 비교하고 각 자료에 대한 기본공간정보와 속성 정보를 정밀 전수 비교하였다. 변환시 오류는 0%로 모델의 문제점은 없는 것으로 판단되었다. 하 천공간정보 표준데이터모델은 여러 연구자와 기관들에 의해 수집된 대량의 데이터 세트의 통합 분 석이 용이하도록 설계된 관계형 데이터베이스에 저장 및 하천공간자료의 검색을 위해 일관성 있는 형식을 제공하고자 한다. information on data characteristics and relationship. The verification of RIMGIS vector data included points, lines and polygon to develope GDM was carried out by comparing with the data by layer. This conducting comparison of basic spatial data and attribute data to each record and spatial information vertex. The error in the process of conversion was 0 %, indicating no problem with model. Our Geospatial Data Model presented in this study provides a new and consistent format for the storage and retrieval of river geospatial data from connected database. It is designed to facilitators integrated analysis of large data sets collected by multiple institutes.

        • NOAA AVHRP 영상 및 GIS 기법을 이용한 국내 주요 7개 댐 유역의 융설 매개변수 추출

          신형진(Shin Hyung Jin),김성준(Kim Seong Joon) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 B Vol.28 No.2B

          적설분포의 정확한 모니터링은 일 기상 예측, 융설 유출 모델링과 동시에 기후와 지구의 연구에 중요한 요소이다. 융설 모형의 중요 매개변수인 적설분포면적은 실제 우리나라에서 적설과 관련한 관측 자료의 부족으로 인해 매개변수 추정이 어렵다. 이러한 문제점 해결을 위해 원격탐사기법을 활용하여 적설분포면적을 추출하였다. 본 연구에서는 1997년부터 2006년까지의 겨울철 NOAA AYHRR 위성영상의 8 sets의 총 108개 영상을 이용하여 적설분포면적을 추출하였고, 기상청의 지상기상관측소의 최심적설심 자료를 이용하여 GIS 자료를 구축함으로써 적설심의 공간적 분포를 추출하였다. 이를 이용하여 국내 주요 7개 댐유역에 대한 융설모형의 주요 매개변수인 적설분포면적, 유역 평균 최대 적설심과 적설분포면적감소곡선을 구축 하였다. 시간의 경과에 따른 적설면적의 감소는 지수함수적 감소곡선으로 표현이 가능하였으며, 곡선의 결정계수(R²)는 0.46~0.88의 범위를 보였다. 최대적설면적에서 10일이 경과하면 적설면적은 70-100% 감소하는 것으로 나타났다. Accurate monitoring of snow cover is a key component for studying climate and global as well as for daily weather forecasting and snowmelt runoff modelling. The few observed data related to snowmelt was the major cause of difficulty in extracting snowmelt factors such as snow cover area, snow depth and depletion curve. Remote sensing technology is very effective to observe a wide area. Although many researchers have used remote sensing for snow observation, there were a few discussions on the characteristics of spatial and temporal variation. Snow cover maps were derived from NOAA AVHRR images for the winter seasons from 1997 to 2006. Distributed snow depth was mapped by overlapping between snow cover maps and interpolated snowfall maps from 69 meteorological observation stations. Model parameters (Snow Cover Area: SCA, snow depth, Snow cover Depletion Curve: SDC) were built for 7 major watersheds in South Korea. The decrease pattern of SCA for time (day) was expressed as exponentially decay function, and the determination coefficient was ranged from 0.46 to 0.88. The SCA decreased 70% to 100% from the maximum SCA when 10 days passed.

        • KCI우수등재

          밭관개 시설물의 용수공급에 대한 취약성 평가 - 당진시, 예산군, 청양군을 대상으로 -

          신형진 ( Shin Hyung-jin ),권형중 ( Kwon Hyung-joong ),이재영 ( Lee Jae-yeong ),이진형 ( Lee Jin-heong ),박찬기 ( Park Chan-gi ) 한국농공학회 2018 한국농공학회논문집 Vol.60 No.6

          This study evaluated the vulnerability of irrigation water supplied to the crops. The target areas were selected as Dangjin-si, Yesan-gun, and Cheongyang-gun. The survey items of the climate exposure were annual precipitation and rainless days. The sensitivity survey items were cultivation area, groundwater level, evapotranspiration and groundwater consumption. The survey items of the adaptability were Number of groundwater well and Water supply ratio. The survey methods for these items were investigated in a variety of ways, including “National Climate Data Service System”, “Korean Statistical Information Service”, “National ground water monitoring network in korea annual report” and “Chungcheongnam-do Statistical Yearbook”, “HOMWRS”. Vulnerability assessment results were rated within the range of 0∼100 points. The first grade was rated 0-25, the second grade 26-50, the third grade 51-75, and the fourth grade 76-100. And the lower the score, the lower the vulnerability. As a result, Cheongyang-gun showed a high vulnerability of over 50 points, Dangjin-si showed a low vulnerability rating of 31.20 points and a Yesan-gun of 36.00 points.

        • KCI등재

          Terra MODIS 위성영상을 이용한 봄 가뭄 연구 -소양강댐유역을 대상으로-

          신형진 ( Hyung Jin Shin ),박민지 ( Min Ji Park ),황의호 ( Eui Ho Hwang ),채효석 ( Hyo Sok Chae ),김성준 ( Seong-Joon Kim ) 한국지리정보학회 2015 한국지리정보학회지 Vol.18 No.4

          2015년 소양강댐 유역에서 발생한 가뭄에 의해 많은 피해가 발생했다. 본 연구에서는 가뭄발생시 시공간적 가뭄상황이 파악 가능한 Terra MODIS 영상을 이용하여 소양강댐 유역의 가뭄분포특성을 추정하고자 하였다. 2010년 1월 1일에서 2015년 6월 30일까지의 250m 해상도인 MODIS product MOD13 16일 합성 영상을 수집하고 식생지수(NDVI)를 구축하였다. 식생지수를 이용하여 식생상태지수(VCI)와 표준화된 표준정규 식생지수(SVI)를 이용하여 가뭄지역의 추정기법을 제시하였다. 본 연구의 결과는 가뭄지역의 자료를 정보화하고 그 결과를 정량적으로 제시하는 방법으로 활용될 수 있으며, MODIS 자료의 이용은 시공간적 가뭄지역 탐지의 가능성을 가짐을 알 수 있었다. In 2015, drought was at the worst stage of devastation in Soyanggang Dam watershed. The purpose of this study is to trace the drought area around Soyanggang dam watershed by using Terra MODIS image because it has the ability of spatio-temporal dynamics. The MODIS indices, which included the enhanced vegetation index (NDVI), were extracted from MODIS product MOD13 16-day composite datasets with a spatial resolution of 250m from 2010.01.01 to 2015.06.30. We found that application of Vegetation Condition Index (VCI) and Standardized Vegetation Index (SVI) was suitable for monitoring the drought area. The result can be used to acquire the drought data scattered and demonstrate the potential for the use of MODIS data for temporal and spatial detection of drought effects.

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