기온의 공간변이가 심한 넓은 지역에서 Chill Unit 축적량과 휴면해제일의 공간분포를 얻기 위해서 Utah Chill Unit 모형을 지리정보시스템과 결합하여 Chill Unit 공간적산기(CUMAP)을 개발하였다. CUMAP은 Grid 형태의 일 최고, 최저기온을 입력받아 시간내삽법에 의해 매시기온을 추정하고, Utah 모형에 의해 매시 Chill Unit을 계산한다. 하루 단위로 Chill Unit이 누적되면 Grid파일로 저장되며, 사용자가 정하는 저온요구량(임계값)에 도달하는 날짜를 역시 Grid파일로 생성한다. 전라북도 김제시 백구면 일대 포도재배지역에 대해 CUMAP을 적용하여 10m 해상도의 Chill Unit 일별 적산값과 휴면해제일 추정분포도를 작성하였다.
기온의 공간변이가 심한 넓은 지역에서 Chill Unit 축적량과 휴면해제일의 공간분포를 얻기 위해서 Utah Chill Unit 모형을 지리정보시스템과 결합하여 Chill Unit 공간적산기(CUMAP)을 개발하였다. CUMAP은 Grid 형태의 일 최고, 최저기온을 입력받아 시간내삽법에 의해 매시기온을 추정하고, Utah 모형에 의해 매시 Chill Unit을 계산한다. 하루 단위로 Chill Unit이 누적되면 Grid파일로 저장되며, 사용자가 정하는 저온요구량(임계값)에 도달하는 날짜를 역시 Grid파일로 생성한다. 전라북도 김제시 백구면 일대 포도재배지역에 대해 CUMAP을 적용하여 10m 해상도의 Chill Unit 일별 적산값과 휴면해제일 추정분포도를 작성하였다.
A chill unit has been used to estimate chilling requirement for dormancy release and risk of freezing damage. A system that calculates chill units was developed to obtain site-specific estimates of dormancy release date for grapes and evaluated in Baekgu myun near Kimje City, Chunbuk, Korea from Sep...
A chill unit has been used to estimate chilling requirement for dormancy release and risk of freezing damage. A system that calculates chill units was developed to obtain site-specific estimates of dormancy release date for grapes and evaluated in Baekgu myun near Kimje City, Chunbuk, Korea from September 2002 to March 2003. The system utilized daily minimum and maximum temperature maps generated from spatial interpolation with temperature correction for topography. Hourly temperature was temporally interpolated from the daily data using a sine-exponential equation (Patron and Logan, 1981). Hourly chill units were determined from sigmoid, reverse sigmoid, and negatively increasing sigmoid functions based on temperature ranges and summed for 24 h. Cumulative daily chill units obtained from measurements did not increase until 20 October 2002, which was used as a start date for accumulation to estimate the dormancy release date. As a result, a map of dormancy release date in the study area was generated, assuming 800 chill units as a threshold for the chilling requirement. The chill unit accumulation system, implemented using Microsoft Visual Basic and C++ (Microsoft, Redmond, WA, USA), runs in the Windows environment with ArcView (ESRl Inc., Redlands, CA, USA).
A chill unit has been used to estimate chilling requirement for dormancy release and risk of freezing damage. A system that calculates chill units was developed to obtain site-specific estimates of dormancy release date for grapes and evaluated in Baekgu myun near Kimje City, Chunbuk, Korea from September 2002 to March 2003. The system utilized daily minimum and maximum temperature maps generated from spatial interpolation with temperature correction for topography. Hourly temperature was temporally interpolated from the daily data using a sine-exponential equation (Patron and Logan, 1981). Hourly chill units were determined from sigmoid, reverse sigmoid, and negatively increasing sigmoid functions based on temperature ranges and summed for 24 h. Cumulative daily chill units obtained from measurements did not increase until 20 October 2002, which was used as a start date for accumulation to estimate the dormancy release date. As a result, a map of dormancy release date in the study area was generated, assuming 800 chill units as a threshold for the chilling requirement. The chill unit accumulation system, implemented using Microsoft Visual Basic and C++ (Microsoft, Redmond, WA, USA), runs in the Windows environment with ArcView (ESRl Inc., Redlands, CA, USA).
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문제 정의
정확한 저온요구량의 판정을 위해서는 조절환경실험 과 병행하여 해부, 생리, 생화학적 검정이 적용되어야 하나, 국내에서는 아직 과수의 저온요구량을 추정하기 위한 본격적인 연구사례가 보고된 적이 없다. 본 연구에서는 백구면 포도농가의 시설재배시 관행적인 가온 시점을 기준으로 역산하여 대략적인 저온요구량을 찾 고자 하였다.
최근 공간정보기술의 발전에 힘 입어 복잡지형의 일 최고 및 최저기온 공간내삽법의 신뢰도가 크게 향상되 었으므로, 본 연구에서는 이를 토대로 Utah 모형을 공간적으로 적용하여 임의 지역 내 Chill Unit 축적량 의 분포 및 휴면해제일의 공간변이를 추정하는 소프트웨어를 개발하고자 하였다.
가설 설정
이 값에 도달하는 시기는 4지점 가운데 군산에서 가장 빠르고 부안에서 가장 늦으며, 전주와 정읍은 이들의 중간정도이다. 이 결과를 근거로 하여 본 연구에서는 포도 Campbell Early 품종의 저온요구량은 800이라고 가정하였다.
제안 방법
(2002)의 방법을 이용하였다. 공간내삽에 의해 생성되는 일 최고, 최저기온자 료는 모두 ArcGIS(ESRI, Redlands, CA) Grid 파일 로 저장하였다.
3). 기온공간내삽에 필요한, 가상 지형 '은 기상청 자동기상관측소(AWS) 고도값을 250m 해상도로 IDSW 내삽에 의해 생성하였고, 준비된 10m DEM의 해발고도 면에서, 가상지형'의 해발고도 면을 빼줌으로써 28만개 격자점의 고도편차를 계산하였다. 백구면을 포함한 인근 4곳(군산, 전주, 부안, 정 읍)의 무인기상관측소로부터 2002년 9월 1일에서 이 듬 해 3월 31일까지 212일 간 일 최고, 최저기온값을 획득하여 단순내삽 및 각 날짜별 기온감율에 의한 해발고도보정을 거친 후 최고, 최저 지형기후모형에 적용하여 백구면 일대의 212일간 일 최고, 최저기온 Grid 총 424개를 계산하였다.
기온의 공간변이가 심한 넓은 지역에서 Chill Unit 축적량과 휴면해제일의 공간분포를 얻기 위해서 Utah Chill Unit 모형을 지리정보시스템과 결합하여 Chill Unit 공간적산기(CUMAP)을 개발하였다. CUMAIe Grid 형태의 일 최고, 최저기온을 입력받아 시간내삽 법에 의해 매시기온을 추정하고, Utah 모형에 의해 매시 Chill Unit을 계산한다.
0km 지역에 CUMAP을 적용하기 로 하였다. 먼저 국토지리정보원으로부터 이 지역의 5,000 : 1 수치지형도를 얻어 주곡선 layer로부터 TIN (triangulated irregular network) 표면을 생성하고, 이 것을 10m 격자간격의 DEM(digital elevation model) 으로 변환하였다(Fig. 3). 기온공간내삽에 필요한, 가상 지형 '은 기상청 자동기상관측소(AWS) 고도값을 250m 해상도로 IDSW 내삽에 의해 생성하였고, 준비된 10m DEM의 해발고도 면에서, 가상지형'의 해발고도 면을 빼줌으로써 28만개 격자점의 고도편차를 계산하였다.
기온공간내삽에 필요한, 가상 지형 '은 기상청 자동기상관측소(AWS) 고도값을 250m 해상도로 IDSW 내삽에 의해 생성하였고, 준비된 10m DEM의 해발고도 면에서, 가상지형'의 해발고도 면을 빼줌으로써 28만개 격자점의 고도편차를 계산하였다. 백구면을 포함한 인근 4곳(군산, 전주, 부안, 정 읍)의 무인기상관측소로부터 2002년 9월 1일에서 이 듬 해 3월 31일까지 212일 간 일 최고, 최저기온값을 획득하여 단순내삽 및 각 날짜별 기온감율에 의한 해발고도보정을 거친 후 최고, 최저 지형기후모형에 적용하여 백구면 일대의 212일간 일 최고, 최저기온 Grid 총 424개를 계산하였다.
하루 단위로 Chill Unit 이 누적되면 Grid 파일로 저장되며, 사용자가 정하는 저온요구량(임계값)에 도달하는 날짜를 역시 Grid 파 일로 생성한다. 전라북도 김제시 백구면 일대 포도재 배지역에 대해 CUMAP을 적용하여 10m 해상도의 Chill Unit 일별 적산값과 휴면해제일 추정분포도를 작성하였다.
대상 데이터
CUMAP에 의해 매일 매일의 적산 Chill Unit Grid 212개가 생성되었고, 휴면해제에 필요한 저온요구도 임계값 800에 도달하는 날짜를 격자로 표현한 1 개의 Grid가 생성되었다. 예상했던 대로 이 지역 내 휴면해제일의 공간변이는 매우 커서 두 포도원간 거리 가 300m만 떨어져도 휴면해제시기가 10일까지 차이 나는 것을 볼 수 있다(Fig.
4. Temporal march of Chill Unit accumulation at 4 sites with the KMA offices from 1 September 2002 to 31 March 2003. Initially decreasing curves rebound at the lowest point on a specific date (20 October in this 2002 case) and this point is believed to be the beginning of endodormancy.
이 곳 포도원에서는 가끔씩 월동기간에 동해가 나타나는데 이 지역에 CUMAP을 적용하여 Chill Unit 분포도를 작성하면 내동성 정도를 파악할 수 있고, 이를 피해공간분포와 비교해 볼 수 있을 것이다. 본 연구에서는 백구면 내에서도 포도원이 많이 모여 있는 4.5 X 6.0km 지역에 CUMAP을 적용하기 로 하였다. 먼저 국토지리정보원으로부터 이 지역의 5,000 : 1 수치지형도를 얻어 주곡선 layer로부터 TIN (triangulated irregular network) 표면을 생성하고, 이 것을 10m 격자간격의 DEM(digital elevation model) 으로 변환하였다(Fig.
이론/모형
ArcGIS Grid 형태로 준비된 일 최고, 최저기온 자료를 Parton and Logan(1981) 방법에 의해 시간별 기온자료로 변환하고, 식 (3) - (5)에 의해 매시 Chill Unit을 계산하는 과정을 Msual BASIC(MicroSoft Inc., USA)으로 프로그램화 하였다(Fig. 1). 이 프로 그램(CUMAP ver.
기온의 공간변이가 심한 넓은 지역에서 Chill Unit 축적량과 휴면해제일의 공간분포를 얻기 위해서 Utah Chill Unit 모형을 지리정보시스템과 결합하여 Chill Unit 공간적산기(CUMAP)을 개발하였다. CUMAIe Grid 형태의 일 최고, 최저기온을 입력받아 시간내삽 법에 의해 매시기온을 추정하고, Utah 모형에 의해 매시 Chill Unit을 계산한다. 하루 단위로 Chill Unit 이 누적되면 Grid 파일로 저장되며, 사용자가 정하는 저온요구량(임계값)에 도달하는 날짜를 역시 Grid 파 일로 생성한다.
즉 전년도 9월부터 당해연 도 3월까지 일별 최고 및 최저기온자료가 원하는 해 상도의 격자단위로 준비되어야 한다. 일 최고기온의 공간내삽에는 캐나다 산림청의 BioSIM을 근간으로 경 사면 일사수광량 계산모듈을 추가한 방법을 사용하였 다(Regniere et al., 1996; Chung et al., 2003). 일 최저기온의 공간내삽에는 야간 냉기침강 및 온난대효과를 보정하는 Chung et 0.
, 2003). 일 최저기온의 공간내삽에는 야간 냉기침강 및 온난대효과를 보정하는 Chung et 0.(2002)의 방법을 이용하였다. 공간내삽에 의해 생성되는 일 최고, 최저기온자 료는 모두 ArcGIS(ESRI, Redlands, CA) Grid 파일 로 저장하였다.
후속연구
만약 Chill Unit 계산에 의해 어떤 과수 의 현재 휴면상태, 즉 휴면의 깊이를 파악할 수 있다. 면 내동성의 크기를 정량적으로 추정할 수 있을 것이 며 이 정보는 일기예보와 함께 과수재배농가의 동해 대책 마련에도 도움이 될 것이다. 한편, 이 방법을 통해 평년의 휴면해제시기에 대한 특정연도 휴면해제시 기를 원하는 공간 해상도로 비교할 수 있다면 지역에 따른 시설재배의 가온시기 결정 등에 활용될 수 있다.
이 방법을 이용하면 몇 개 지점의 일 최고 및 최 저기온 관측 자료만으로 넓은 지역의 Chill Unit 분포를 손쉽게 계산할 수 있으므로 각종 온대과수의 휴면 상태와 기후간의 연구에 유용한 도구로 활용될 수 있을 것이다. 만약 Chill Unit 계산에 의해 어떤 과수 의 현재 휴면상태, 즉 휴면의 깊이를 파악할 수 있다.
면 내동성의 크기를 정량적으로 추정할 수 있을 것이 며 이 정보는 일기예보와 함께 과수재배농가의 동해 대책 마련에도 도움이 될 것이다. 한편, 이 방법을 통해 평년의 휴면해제시기에 대한 특정연도 휴면해제시 기를 원하는 공간 해상도로 비교할 수 있다면 지역에 따른 시설재배의 가온시기 결정 등에 활용될 수 있다.
참고문헌 (9)
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