[논문]DNDC 지역별 구동을 위한 입력자료 생성 도구 개발

현신우; 황우성; 유희진; 김광수

doi:10.5532/kjafm.2021.23.1.68

DNDC 지역별 구동을 위한 입력자료 생성 도구 개발
Development of an Input File Preparation Tool for Offline Coupling of DNDC and DSSAT Models 원문보기

한국농림기상학회지 = Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology, v.23 no.1, 2021년, pp.68 - 81

현신우 (서울대학교 식물생산과학부) , 황우성 (서울대학교 식물생산과학부) , 유희진 (서울대학교 식물생산과학부) , 김광수 (서울대학교 식물생산과학부)

초록
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농업 생태계는 주요 온실가스의 배출원 중 하나로, 농경지에서의 온실가스 배출량을 최소화하면서 최적의 수량을 얻기 위한 기후변화 적응옵션을 도출하기 위해서는, 상세한 공간적 규모에서 여러 모형들을 연계하여 구동하는 것이 유리하다. 본 연구에서는 DSSAT 모형과 DNDC 모형을 연계하여 상세한 공간 규모에서 기후변화 영향평가를 수행할 수 있도록 지원하기 위한 도구를 개발하고자 하였다. 객체 지향 언어인 R과 C++을 사용하여 DNDC 모형의 격자형 입력자료를 생성하기 위한 DRIFT (DNDC Regional Input File Tool)을 구현하였다. 기후변화 조건에서 격자별 작물 생육모의를 위해 생성된 DSSAT 모형의 입력자료 및 출력자료를 사용하여 DNDC 모형의 입력자료를 생성하였다. 생성된 입력자료를 사용하여 미래 기후변화 조건에서의 온실가스 배출량을 모의하였다. 입력자료를 생성하는 시간은 격자 지점의 수에 비례하여 증가하였다. 그 중, DSSAT 모형의 담수 깊이 자료를 DNDC 모형의 담수 기간으로 변환하는 과정에서 시간이 비교적 오래 걸렸으나, 그 외의 입력자료를 생성하는 데에는 짧은 시간만이 소요되었다. 본 연구에서는 비교적 적은 지점을 대상으로 하였으나, 대량의 자료를 처리하고자 할 경우 일부 계산과정을 병렬화함으로써 구동시간을 줄일 필요가 있을 것이다. 이후 다른 모형들에 대한 확장을 통해 모형 간 연계를 위한 입력자료 생성에 소요되는 시간을 줄일 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

The agricultural ecosystem is one of the major sources of greenhouse gas (GHG) emissions. In order to search for climate change adaptation options which mitigate GHG emissions while maintaining crop yield, it is advantageous to integrate multiple models at a high spatial resolution. The objective of this study was to develop a tool to support integrated assessment of climate change impact b y coupling the DSSAT model and the DNDC model. DNDC Regional Input File Tool(DRIFT) was developed to prepare input data for the regional mode of DNDC model using input data and output data of the DSSAT model. In a case study, GHG emissions under the climate change conditions were simulated using the input data prepared b y the DRIFT. The time to prepare the input data was increased b y increasing the number of grid points. Most of the process took a relatively short time, while it took most of the time to convert the daily flood depth data of the DSSAT model to the flood period of the DNDC model. Still, processing a large amount of data would require a long time, which could be reduced by parallelizing some calculation processes. Expanding the DRIFT to other models would help reduce the time required to prepare input data for the models.

주제어

표/그림 (12)

표 Table 1. List of parameters included in input files for the DNDC model in the region mode
그림 Fig. 1. Sample of input files for the DNDC model. (A) - (C) represent climate file, ClimateSoil file, and Fertilization file, respectively.
그림 Fig. 2. Sample of input files for the DSSAT model. (A) - (C) represent weather file, soil file, and experimental file, respectively.
그림 Fig. 3. Class diagram of ModelFileManager, DSSATWxFileManager, DSSATXFileManager, and DNDCFile Manager.
그림 Fig. 4. Sequence diagram for loadTreatments.
그림 Fig. 5. Sequence diagram for loadWx.
표 Table 2. Number of cells for each decade
그림 Fig. 6. Distribution of wall time and the number of sites for each year.
그림 Fig. 7. Average proportion of each process in the total running time for each decade.
표 Table 3. Management options used for case study
그림 Fig. 8. Distribution of wall time to calculate flooded period for each grid cell. Solid line, dashed line, and dotted lines represent the cultivars for early, medium, and medium-late maturing group, respectively.
그림 Fig. 9. Greenhouse gas emission(kg CO2-eq / ha) for each decade under (A) RCP 4.5 scenario and (B) RCP 8.5 scenario. Dots below and above the box represent 5% and 95% percentile, respectively.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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