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생육환경 역학성 진단을 위한 공간보간법을 이용한 노지토양 환경 센싱에 관한 연구
박수환 ( Soo-hwan Park ),오현종 ( Hyun-jong Oh ),김민지 ( Min-jee Kim ),상완규 ( Wangyu Sang ),서명철 ( Myung Chul Seo ),백재경 ( Jaekyeong Baek ),모창연 ( Changyeun Mo ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2
최근 기후 변화에 따른 이상기상 등 농업환경변화로 인해 농작물 생산성 및 품질 저하 등의 문제로 인해 노지 스마트 농업에서 작물의 다양한 생육 및 환경 변수 모니터링을 통한 재배 환경 자동 제어의 필요성이 대두되고 있다. 신뢰성 높은 재배 환경 자동 제어를 위해서는 노지 포장 내의 토양 정보 공간분석이 이루어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 소수의 지점에서 획득된 공간적인 통계특성을 반영한 공간보간법인 크리깅 기법과 역거리가중법(IDW)을 적용하여 노지 시험포장의 토양 수분 분포를 예측하고 최적의 공간보간법을 선정하고자 한다. 본 실험은 전북 완주군 소재 국립식량과학원 노지 재배 시험포장(5 m×5 m)에서 수행하였으며 토양수분 고정센서를 시험포장 중앙 1지점과 시험포장 3 m×3 m 간격의 격자형 4지점에 설치하고, 표토 아래 20 cm 부분의 수분 함량을 측정하였다. 시험포장 임의의 16지점을 선정하여 토양 수분 함량을 측정하고 크리깅기법 및 IDW의 공간보간법을 통해 예측된 토양 수분 함량과의 결과 값을 비교하여 정확도를 평가하였다. 정확도를 평가하기 위해 예측값의 범위와 RMSE, R2, 평균오차 등을 사용하였다. 본 연구에서 크리깅 기법과 IDW의 예측 결과가 관측값 범위 내에서 고르게 분포하는 것으로 나타났으며 토양 특성을 파악하기 위한 공간보간법의 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 추후 공간보간을 적용한 결과로부터 시공간 변화에 따른 토양 특성의 경향을 파악하는 연구를 수행할 예정이다.