KR101114513B1 - System and method for forecasting the burst of soilborne plant diseases - Google Patents

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Abstract

본 발명은 토양전염성 식물병 발생 예찰시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로, 토양전염성 식물병 예찰을 위한 기상관측자료를 수집하는 기상자료수집시스템과; 상기 기상자료수집시스템에서 수집한 기상관측자료를 이용하여 토양전염성 식물병 예측정보를 생성하는 작업처리시스템과; 상기 기상자료수집시스템, 상기 작업처리시스템, 웹서비스시스템이 생산하여 저장하거나 검색하여 조회하는 자료들을 관리하는 자료저장시스템과; 상기 작업처리시스템에서 생성한 식물병해 예측정보를 웹 페이지를 통해 사용자에게 전달하는 웹서비스시스템;을 포함하여 구성함으로서, 기상자료를 관측하고, 관측된 자료를 이용하여 토양전염성 식물병 발생을 예측하여 식물병을 예보할 수 있게 되는 것이다.The present invention provides a system for predicting soil infectious plant diseases and a method thereof, comprising: a meteorological data collection system for collecting meteorological observation data for predicting soil infectious plant diseases; A work processing system for generating soil infectious plant disease prediction information using meteorological observation data collected by the meteorological data collection system; A data storage system for managing data produced, stored, retrieved, and retrieved by the meteorological data collection system, the work processing system, and the web service system; Web service system for delivering the plant disease prediction information generated in the work processing system to the user through a web page; by observing weather data, using the observed data to predict the occurrence of soil infectious plant disease Plant diseases can be predicted.

토양전염성 식물병, 예찰, 예보, 전염원량 추정, 고추 역병, 예찰시스템 Soil infectious plant disease, forecasting, forecasting, contaminant estimation, pepper blight, forecasting system

Description

토양전염성 식물병 발생 예찰시스템 및 그 방법{System and method for forecasting the burst of soilborne plant diseases}System and method for forecasting the burst of soilborne plant diseases}

본 발명은 토양전염성 식물병의 방지에 관한 것으로, 특히 기상자료를 관측하고, 관측된 자료를 이용하여 토양전염성 식물병 발생을 예측하여 식물병을 예보하기에 적당하도록 한 토양전염성 식물병 발생 예찰시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the prevention of soil infectious plant diseases. In particular, it is possible to observe the meteorological data and predict the occurrence of soil infectious plant diseases using the observed data. And to a method thereof.

식물병의 발생은 기상조건과 매우 밀접한 관계를 갖고 있다. 최근의 잦은 이상기후 발생 및 지구온난화의 영향으로 병발생 생태가 달라질 가능성이 있다. 이에 따라서 돌발적인 농작물 피해가 우려되고 있다. 이런 돌발적인 농작물 피해를 줄이려면 예상치 못한 병해 발생 상황에 대처할 수 있는 효과적이고 체계적인 예찰방제 시스템이 필요하다. 즉, 돌연적인 병해 발생을 사전에 정확히 예측하고 예측을 바탕으로 적기 방제를 지원하는 시스템이 필요하다. 이를 위하여 기상 환경과 식물 병발생의 상관관계를 밝혀서 수식 또는 논리화한 병 발생 예찰 모형의 개발 및 이 를 이용한 다수의 컴퓨터 프로그램 및 이를 이용한 시스템의 개발이 이루어져 왔다. SpecWareTM (SpectrumTechnologies,Inc.), MetWinTM Ⅱ (Pessel instruments)와 같은 것들이 대표적이라고 할 수 있다.The incidence of plant diseases is closely related to weather conditions. Due to the recent occurrence of abnormal climate and global warming, the pathogenic ecology may be changed. As a result, sudden crop damage is a concern. To reduce these accidental crop damages, an effective and systematic surveillance system is needed to cope with unexpected disease outbreaks. In other words, there is a need for a system that accurately predicts sudden occurrence of diseases and supports timely control based on the prediction. To this end, the development of mathematical or predictive disease prediction models by identifying the correlation between meteorological environment and plant disease occurrence, and the development of a number of computer programs and systems using the same have been made. Examples are SpecWare TM (Spectrum Technologies, Inc.) and MetWin TM II (Pessel instruments).

현재까지 개발된 식물병 예찰 시스템들은 대부분 공기전염성 병해를 대상으로 하며 기온과 엽면습윤지속시간를 사용하여 병발생을 예측하는 방법을 사용하고 있다. 일부 토양전염성 병해들의 발생 예찰 모형과 이를 이용한 예찰 시스템도 개발되었지만 실제는 기온, 상대습도, 엽면습윤지속시간 등의 기상자료를 사용하여 공기 중에서 일어나는 병의 전파를 예측하는 방법을 사용하고 있어 토양전염성 병해의 발생 예찰 시스템이라고 하기에는 부족함이 있다. 따라서, 진정한 의미의 토양전염성 병해 발생 예찰 시스템이라고 할 수 있는 토양 내 또는 토양표면에서 일어나는 전염을 예측하는 모형을 이용한 시스템은 아직 개발이 되어지지 않고 있다.Most of the plant disease surveillance systems developed to date target airborne diseases and use a method of predicting disease occurrence using temperature and leaf wetting duration. A model for predicting the occurrence of some soil infectious diseases and a forecasting system using them have also been developed.However, in reality, it is used to predict the spread of disease in the air by using meteorological data such as temperature, relative humidity and leaf wetting duration. There is not enough to say that the disease occurrence prediction system. Therefore, a system using a model for predicting the spread of infection in the soil or on the soil surface, which is a true soil infectious disease occurrence prediction system, has not been developed yet.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 기상자료를 관측하고, 관측된 자료를 이용하여 토양전염성 식물병 발생을 예측하여 식물병을 예보할 수 있는 토양전염성 식물병 발생 예찰시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to observe the weather data, by using the observed data to predict the occurrence of soil infectious plant diseases can predict plant diseases To provide a soil infectious plant disease prediction system and method therefor.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 토양전염성 식물병 발생 예찰시스템의 블록구성도이고, 도 2는 도 1의 토양전염성 식물병 발생 예찰시스템의 동작상태를 상세히 보인 개념도이다.1 is a block diagram of a soil infectious plant disease occurrence prediction system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a conceptual diagram showing the operation state of the soil infectious plant disease occurrence prediction system of Figure 1 in detail.

이에 도시된 바와 같이, 토양전염성 식물병 예찰을 위한 기상관측자료를 수집하는 기상자료수집시스템(Weather Data Collection System, WDCS)(10)과; 상기 기상자료수집시스템(10)에서 수집한 기상관측자료를 이용하여 토양전염성 식물병 예측정보를 생성하는 작업처리시스템(Job Processing System, JPS)(20)과; 상기 기상자료수집시스템(10), 상기 작업처리시스템(20), 웹서비스시스템(40)이 생산하여 저장하거나 검색하여 조회하는 자료들을 관리하는 자료저장시스템(Data Storage System, DSS)(30)과; 상기 작업처리시스템(20)에서 생성한 식물병해 예측정보를 웹 페이지를 통해 사용자에게 전달하는 웹서비스시스템(Web Service System, WSS)(40);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.As shown here, a weather data collection system (WDCS) for collecting meteorological observation data for soil infectious plant disease prediction; A Job Processing System (JPS) 20 for generating soil infectious plant disease prediction information using meteorological observation data collected by the meteorological data collection system 10; And a data storage system (DSS) 30 for managing data produced, stored or retrieved and retrieved by the meteorological data collection system 10, the work processing system 20, and the web service system 40. ; It characterized in that it comprises a; Web service system (Web Service System, WSS) (40) for delivering the plant disease prediction information generated by the work processing system 20 to the user through a web page.

도 3은 도 1에서 기상자료수집시스템과 그 주변블록의 상세개념도이다.3 is a detailed conceptual diagram of a weather data collection system and its neighboring blocks in FIG. 1.

이에 도시된 바와 같이, 상기 기상자료수집시스템(10)은, 군락 내에 설치된 무인기상관측기(Automated Weather Station, AWS)를 통해 기온(℃; HMP45C, Vaisala), 상대습도(%, HMP45C, Vaisala), 지온(℃; 107B, Campbell Scientific), 강우량(mm; TE525MM, Texas Electronics), 엽면습윤지속시간(hr/hr; 237, Campbell Scientific), 풍향(ㅀ; 034A, Met One), 풍속(m/s; 034A, Met One), 일사량(MJ/m2; LI200X, LI-COR), 토양수분함량(%; CS615, Campbell Scientific)을 전달받아 관측하고, 시간별 및 일별 자료로 가공하여 상기 자료저장시스템(30)에 저장하고, 기상청 자동기상관측망을 통해 기상자료를 전달받아 이진 형식(binary format)으로 저장된 기상자료를 수집하여 해독하고 상기 자료저장시스템(30)에 저장하는 것을 특징으로 한다.As shown here, the meteorological data collection system 10, the temperature (℃; HMP45C, Vaisala), relative humidity (%, HMP45C, Vaisala), through an unmanned weather station (Automated Weather Station, AWS) installed in the community, Geothermal (° C; 107B, Campbell Scientific), Rainfall (mm; TE525MM, Texas Electronics), Leaf Wet Duration (hr / hr; 237, Campbell Scientific), Wind Direction (ㅀ; 034A, Met One), Wind Speed (m / s ; 034A, Met One), insolation (MJ / m 2 ; LI200X, LI-COR), soil moisture content (%; CS615, Campbell Scientific) received and observed, processed into hourly and daily data and the data storage system ( 30), receiving meteorological data through the Meteorological Agency automatic meteorological observation network, collects and decodes meteorological data stored in a binary format, and stores the data in the data storage system 30.

도 4는 도 1에서 작업처리시스템과 그 주변블록의 상세개념도이다.4 is a detailed conceptual view of the job processing system and its peripheral blocks in FIG.

이에 도시된 바와 같이, 상기 작업처리시스템(20)은, 관측지점 단위로 저장되어 있는 기상청 자동기상관측자료로부터 특정 크기(예, 960m X 960m)의 격자 해상도를 가지는 그물망 기상 보간지도 이미지를 생성하고, 그물망 기상 보간지도 이미지와 이미지 정보파일을 이용하여 동일한 해상도의 그물망 식물병해 예측지도를 생성하는 것을 특징으로 한다.As shown in the drawing, the work processing system 20 generates a network weather interpolation map image having a grid resolution of a specific size (for example, 960m × 960m) from the Meteorological Agency automatic meteorological observation data stored in units of observation points. In addition, using the network weather interpolation map image and the image information file, characterized in that to generate a prediction map of the network vegetation of the same resolution.

상기 작업처리시스템(20)은, 기온, 상대습도, 강우량, 지온, 엽면습윤지속시간 각각에 대하여 그물망 기상 보간지도를 생성하는 것을 특징으로 한다.The work processing system 20 is characterized by generating a network weather interpolation map for each of the temperature, relative humidity, rainfall, geothermal, leaf surface wet duration.

상기 작성처리시스템(20)은, 거리자승역산가중법(Inverse Distance Squared Weighting, IDSW)과 고도보정(elevation correction)을 이용하여 기상 보간지도를 생성하는 것을 특징으로 한다.The creation processing system 20 is characterized in that the weather interpolation map is generated using Inverse Distance Squared Weighting (IDSW) and elevation correction.

상기 작업처리시스템(20)은 지온, 토양수분의 실측치가 없을 경우에 다른 기상요소와 작물의 생육상태, 토양의 특성자료를 사용하여 추정치를 생성하는 것을 특징으로 한다.The work processing system 20 is characterized in that when there is no actual value of ground temperature, soil moisture, estimates are generated by using different weather factors, growth conditions of crops, and soil characteristic data.

상기 작업처리시스템(20)은 토양전염성 병해에 대한 예측모형을 구동시켜 그물망 식물병해 예측지도를 생성하는 것을 특징으로 한다.The work processing system 20 generates a mesh plant disease prediction map by driving a prediction model for soil infectious disease.

도 5는 도 1에서 자료저장시스템과 그 주변블록의 상세개념도이다.FIG. 5 is a detailed conceptual view of a data storage system and peripheral blocks thereof in FIG. 1.

이에 도시된 바와 같이, 상기 자료저장시스템(30)은, 군락 무인기상관측기(Automated Weather Station, AWS) 기상자료와 기상청 무인기상관측기(AWS) 기상자료의 기상관측자료, 군락 AWS 보간이미지와 기상청 AWS 보간이미지의 그물망 보간 기상자료, 역병의 그물망 식물병해 예측지도, 해발고도지도, 토성지도, 배수등급지도를 포함하여 저장하는 것을 특징으로 한다.As shown here, the data storage system 30, the weather observation data of the community weather station (Automated Weather Station (AWS) weather data and meteorological agency drone weather station data (AWS) weather data, community AWS interpolation image and meteorological office AWS It is characterized by storing the interpolated image data including interpolated weather data, pest vegetation prediction map, altitude map, Saturn map, and drainage map.

도 6은 도 1에서 웹서비스시스템과 그 주변블록의 상세개념도이다.FIG. 6 is a detailed conceptual diagram of a web service system and its neighboring blocks in FIG. 1.

이에 도시된 바와 같이, 상기 웹서비스시스템(40)은, 보간지도이미지, 행정구역경계 및 행정구역 명칭지도, 식물병해 예측지도 이미지를 전달받고, 축척의 범위에 따라 시/도, 시/군/구, 읍/면/동, 동/리 가운데 한 단계에 해당하는 행정구역 경계와 행정구역 명칭을 기상보간 및 식물병해 예측지도 위에 중첩하여 디스플레이 시키는 것을 특징으로 한다.As shown in the drawing, the web service system 40 receives an interpolation map image, an administrative boundary boundary and an administrative region name map, and a plant disease prediction map image, and according to a scale range, a state / province, a city / county / It is characterized by displaying the boundaries of administrative districts and the name of administrative districts corresponding to one level among wards, eup / myeon / dong, and dong / ri, superimposed on the weather interpolation and plant disease prediction maps.

도 8는 본 발명의 일 실시예에 의한 고추 역병 발생 예찰방법을 보인 흐름도이다.8 is a flow chart showing a pepper plague occurrence prediction method according to an embodiment of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 작업처리시스템(20)은 기온, 상대습도, 지온, 강유량, 엽면습윤지속시간, 풍향, 풍속, 일사량, 토양 수분 함량과 같은 관측자료와 고추 생육에 따른 작물계수, 표토의 토성을 전달받아 입력하는 단계(ST10)와; 관측된 자료가 없거나 성격이 다른 경우에 관측된 자료를 바탕으로 모형 구동에 필요한 자료들(비닐 멀칭 내의 지온과 토양 수분함유율)을 추정하는 단계(ST20)와; 고추 역 병 유주자낭의 일생성량을 계산하는 단계(ST30~50)와; 추정된 지온에 따라 유주자 방출, 직접발아, 유주자낭 잔존 여부를 판단하는 단계(ST60)와; 3일 동안 유주자낭 발아 또는 유주자 방출이 가능하고 3일 평균전염량이 68이상이면 고추 역병 발생 위험 경고를 하는 단계(ST70);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.As shown in the drawing, the work processing system 20 includes observation data such as air temperature, relative humidity, geothermal temperature, high flow rate, leaf wetting duration, wind direction, wind speed, insolation, soil moisture content, and crop coefficient according to pepper growth, and topsoil. Receiving and inputting Saturn; Estimating the data necessary for driving the model (geothermal temperature and soil moisture content in vinyl mulching) based on the observed data when there is no observed data or when the characteristics are different (ST20); Calculating a daily production amount of the cayenne pepper diseased sachets (ST30-50); Judging whether the resident release, direct germination, or remaining resident sac remain according to the estimated temperature (ST60); It is characterized in that it comprises a step of warning the risk of the development of pepper blight, if the germination of the zygote sac for 3 days or the release of the yuzu is possible and the average transmission amount of the three days is 68 or more (ST70).

본 발명에 의한 토양전염성 식물병 발생 예찰시스템 및 그 방법은 기상자료를 관측하고, 관측된 자료와 식물의 생육특성자료, 토양 특성 자료를 이용하여 토양전염성 식물병 발생을 예측하여 식물병을 예보할 수 있는 효과가 있게 된다.Soil infectious plant disease prediction system and method according to the present invention can observe the weather data, and predict the occurrence of plant disease by predicting the occurrence of soil infectious plant disease using the observed data, plant growth characteristics data, soil characteristics data It can be effective.

또한 본 발명은 적절한 예찰 방제를 통해 적기에 적정량의 화학 농약만으로 식물병해 방제를 가능하게 함으로써 농약의 오남용을 막을 수 있는 장점도 가지고 있다.In addition, the present invention also has the advantage of preventing the misuse of pesticides by enabling the control of plant diseases with only a suitable amount of chemical pesticides in a timely manner through appropriate anti-control.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 토양전염성 식물병 발생 예찰시스템 및 그 방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.Referring to the accompanying drawings, preferred embodiments of the soil infectious plant disease prediction system and the method according to the present invention configured as described in detail as follows. In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intention or precedent of a user or an operator, and thus, the meaning of each term should be interpreted based on the contents throughout the present specification. will be.

먼저 본 발명은 관측된 기상 자료, 식물생육자료, 토양특성자료를 이용하여 토양전염성 식물병 발생을 예측하여 병해를 예보하고자 한 것이다.First, the present invention is to predict the disease by predicting the occurrence of soil infectious plant disease using the observed weather data, plant growth data, soil characteristics data.

또한 본 발명은 토양전염성 식물병 발생 예찰 모형을 새로 개발하여 일반적으로 식물전체를 사멸시켜 작물 생산에 큰 감소를 가져오는 토양전염성 식물병에 대한 실용적이고 효율적인 예찰방제 시스템을 구축하고자 한 것이다. 실용적이고 효율적인 예찰방제 시스템이란 정밀한 기상 자료와 정확한 예찰 모형을 사용하여 실시간으로 지역 특이적인 예찰 정보를 생성하고 사용자들이 쉽게 이해할 수 있는 형태로 가공하여 제공함으로써 효과적인 방제에 기여할 수 있는 시스템을 말한다. 본 발명에서는 새롭게 개발된 식물병해 예찰 모형들의 구동에 필요한 정밀 기상 자료(지역 특이적 기상 자료)의 실시간 수집 및 생성 시스템, 실시간 예측 모형 구동 시스템과 사용자들이 쉽게 활용 가능한 형태로 예측 정보를 가공하고 배포하는 시스템을 개발하고자 하였다. 특히, 정밀 기상 자료의 실시간 수집 및 생성 시스템인 기상자료수집시스템(10)은 우리나라의 기상청 및 농촌진흥청에서 전국 규모로 현재 운영되고 있는 자동기상관측망에서 얻은 양질의 자료를 활용하여 전국규모의 960m X 960m 격자의 정밀한 보간기상자료를 생산하는 형태로 개발할 수 있다. 또한 사용자들이 쉽게 활용 가능하도록 시스템에서 생성되는 모든 정보를 이미지 지도 형태로 가공하여 제공할 수 있다. 또한, 본 발병에는 토양전염성 식물병의 발생에 큰 영향을 미치는 기상요소지만 기상청에서 구축된 기상관측망에서는 측정이 되고 있지 않은 지온과 토양수분함유율을 측정되고 있는 기상요소들과 작물생육자료, 토양특성자료를 사용하여 추정하는 방법이 포함되어 있다. In addition, the present invention is to develop a practical model for predicting soil infectious plant disease, and to establish a practical and efficient predictive control system for soil infectious plant disease which generally causes a great reduction in crop production by killing the whole plant. Practical and efficient forecast control system refers to a system that can contribute to effective control by generating region-specific forecasting information in real time using accurate weather data and accurate forecasting model, and processing it in a form that users can easily understand. In the present invention, the real-time collection and generation system of precise weather data (region-specific weather data) required for driving the newly developed plant disease prediction models, the real-time prediction model driving system, and processing and distributing the prediction information in a form easily available to users We wanted to develop a system that can In particular, the meteorological data collection system (10), which is a real-time collection and generation system of precision meteorological data, utilizes high quality data obtained from the automatic meteorological observation network currently operating on a national scale at Korea Meteorological Administration and Rural Development Administration. It can be developed to produce precise interpolation weather data of 960m grid. In addition, all information generated by the system can be processed and provided in the form of an image map so that users can easily use it. In addition, meteorological factors, crop growth data, and soil characteristics, which measure the temperature and soil moisture content, which are not measured in the meteorological observation network established by the Korea Meteorological Administration, but are affected by the meteorological factors, A method of estimating using the data is included.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 토양전염성 식물병 발생 예찰시스템의 블록구성도이다.1 is a block diagram of a soil infectious plant disease occurrence prediction system according to an embodiment of the present invention.

그래서 기상자료수집시스템(Weather Data Collection System, WDCS)(10)은 토양전염성 식물병 예찰을 위한 기상관측자료를 수집하여 작업처리시스템(20)로 전달한다.Thus, the Weather Data Collection System (WDCS) 10 collects meteorological observation data for predicting soil infectious plant disease and transmits it to the work processing system 20.

작업처리시스템(Job Processing System, JPS)(20)은 기상자료수집시스템(10)에서 수집한 기상관측자료를 이용하여 토양전염성 식물병 예측정보를 생성하여 자료저장시스템(30)에 저장하고, 웹서비스시스템(40)으로 전달하여 사용자에게 전달되도록 한다.The job processing system (JPS) 20 generates soil infectious plant disease prediction information by using meteorological observation data collected by the meteorological data collection system 10, and stores the information in a data storage system 30, Transfer to the service system 40 to be delivered to the user.

자료저장시스템(Data Storage System, DSS)(30)은 기상자료수집시스템(10), 작업처리시스템(20), 웹서비스시스템(40)이 생산하여 저장하거나 검색하여 조회하는 자료들을 관리한다.The data storage system (DSS) 30 manages data that the weather data collection system 10, the work processing system 20, and the web service system 40 produce, store, search and inquire.

웹서비스시스템(Web Service System, WSS)(40)은 작업처리시스템(20)에서 생성한 식물병해 예측정보를 웹 페이지를 통해 사용자에게 전달한다.The web service system (WSS) 40 transmits plant disease prediction information generated by the work processing system 20 to a user through a web page.

도 2는 도 1의 토양전염성 식물병 발생 예찰시스템의 동작상태를 상세히 보인 개념도이다.2 is a conceptual diagram showing in detail the operating state of the soil infectious plant disease occurrence prediction system of FIG.

그래서 기상자료수집시스템(10)은 자동으로 기상관측자료를 수집하는 시스템 이다.Thus, the meteorological data collection system 10 is a system for automatically collecting meteorological observation data.

기상청은 산업기상관측을 위하여 전국적으로 614개 지점에서 무인 자동기상관측기를 운영하고 있다. 이 관측망에 의해 관측되고 시간별 자료로 변환된 기상자료들은 농촌진흥청 농업기상자료 네트워크로 준실시간으로 전달된다.The Korea Meteorological Administration operates unmanned automatic weather observation machines at 614 branches nationwide for industrial weather observation. Meteorological data observed by this observation network and converted into hourly data are delivered in real time to the Rural Agricultural Meteorological Data Network.

농촌진흥청 농업기상자료 네트워크에서 본 시스템으로 인터넷 FTP 연결을 통하여 매 10분마다 기상청 기상자료를 전송하여 주도록 하였다. ASCII 형식으로 수신된 기상자료 파일을 읽어서 관측지점별로 기상자료를 추출하고 데이터베이스에 저장하는 프로그램을 개발하였다. 개발 도구로 Java Standard Edition Development Kit 5 (JDK5, http://java.sun.com)를 이용하였고, 기상자료를 관리하기 위한 데이터베이스 소프트웨어로써 MySQL Server 5.0.22 (MySQL, http://www.mysql.com)를 이용하였다. 이 프로그램은 운영체제 안에 구비되어 있는 cron이라는 데몬 프로세스(daemon process)에 의해 매 10분마다 실행되도록 하였다.The Korea Meteorological Administration's Agricultural Meteorological Data Network was designed to transmit weather data every 10 minutes through the Internet FTP connection to the system. We have developed a program that reads the weather data file received in ASCII format and extracts the weather data for each observation point and stores it in the database. I used Java Standard Edition Development Kit 5 (JDK5, http://java.sun.com) as a development tool, and MySQL Server 5.0.22 (MySQL, http: //www.mysql) as database software for managing weather data. .com). This program is run every 10 minutes by the cron daemon process in the operating system.

또한 기상자료수집시스템(10)에서는 고추 실험포장 군락 미기상 관측 및 자료 수집시스템을 개발하였다.In addition, the meteorological data collection system (10) developed a micro meteorological observation and data collection system for pepper experiment packaging community.

토양전염성 식물병 예찰모형의 개발 및 검정에 사용하기 위하여 고추 실험 포장 2개 지점(경기 수원, 충남 아산)에서 고추 군락 내의 미기상을 관측하였다. 군락 내에 무인기상관측기를 설치하여 기온(℃; HMP45C, Vaisala), 상대습도(%, HMP45C, Vaisala), 지온(℃; 107B, Campbell Scientific), 강우량(mm; TE525MM, Texas Electronics), 엽면습윤지속시간(hr/hr; 237, Campbell Scientific), 풍향 (ㅀ; 034A, Met One), 풍속(m/s; 034A, Met One), 일사량(MJ/m2; LI200X, LI-COR), 토양수분함량(%; CS615, Campbell Scientific)을 매분 관측하고, 시간별 및 일별 자료로 가공하여 자료 집록기(CR10X Datalogger, Campbell Scientific)에 저장하도록 하였다. 기온 및 상대습도 센서는 지상 높이 1.4m 가 되도록 관측타워에 매달고, 지온 센서는 10cm 깊이의 땅속에 수평으로 매설하고, 강우량은 타워 꼭대기의 피뢰침 바로 아래(지상 2m 높이)에 매달고, 엽면습윤센서는 지면에서 45도 각도로 비스듬하게 막대기에 매달아 고추 군락 높이의 3/4 정도가 되도록 설치하고, 풍향 및 풍속센서는 타워의 강우센서 밑에 설치한 수평방향의 지지대인 크로스암(cross-arm, 지상 2m 높이)의 북쪽 끝에, 일사량 센서는 남쪽 끝에 설치하였다. 자료집록기로 하여금 CDMA 무선 모뎀(GW-5035C, 이소텔레콤(YISO Wireless))을 통하여 매시간 예찰시스템 서버에 무선인터넷 접속을 하도록 프로그래밍 하였다. 서버에서 자료집록기의 접속을 처리하는 프로그램을 C언어를 이용하여 개발하였다. 이 프로그램은 자료집록기에 내장된 시계를 표준시각에 맞게 재조정한 후, 이진 형식(binary format)으로 저장된 기상자료를 수집하여 해독하고 데이터베이스에 저장한다. 운영체제에 구비되어 있는 인터넷 데몬(internet daemon)이 미리 정해진 네트워크 포트(port)로의 접속을 항시 기다리고 있다가, 자료집록기가 접속해 올 경우, 수집 프로그램을 호출하고 접속의 처리를 수집 프로그램에 맡기도록 하였다. 군락 기상자료를 관리하는 데이터베이스 소프트웨어로써 MySQL을 이용하였다.In order to develop and test soil infectious plant disease predictive model, microclimate in pepper colonies was observed at two sites of pepper packaging (Suwon, Gyeongsangnam-do, Korea). A drone was installed in the community to provide air temperature (℃; HMP45C, Vaisala), relative humidity (%, HMP45C, Vaisala), geothermal temperature (℃; 107B, Campbell Scientific), rainfall (mm; TE525MM, Texas Electronics), foliar wettability Hours (hr / hr; 237, Campbell Scientific), wind direction (ㅀ; 034A, Met One), wind speed (m / s; 034A, Met One), insolation (MJ / m 2 ; LI200X, LI-COR), soil moisture The content (%; CS615, Campbell Scientific) was observed every minute, processed into hourly and daily data, and stored in a data collector (CR10X Datalogger, Campbell Scientific). Temperature and relative humidity sensors hang from the observation tower to be 1.4 m above ground, geothermal sensors are embedded horizontally in a 10 cm deep ground, and rainfall hangs just below the lightning rod at the top of the tower (2 m above ground). Hanging the rod at an angle of 45 degrees from the ground at an angle so that it is about 3/4 of the height of the pepper community, and the wind direction and wind speed sensor is a cross-arm, 2m above ground, which is a horizontal support installed under the rainfall sensor of the tower. At the north end, a solar radiation sensor was installed at the south end. The data collector was programmed to provide wireless Internet access to the forecast system server every hour via a CDMA wireless modem (GW-5035C, YISO Wireless). We have developed a program using C language to handle the access of the data collector on the server. The program reads the data stored in the binary format, reads it in binary format, reads it, and stores it in a database. The Internet daemon provided with the operating system always waits for a connection to a predetermined network port, and when the logger comes in, it calls the collection program and leaves the processing of the connection to the collection program. . MySQL was used as database software to manage community weather data.

한편 작업처리시스템(20)은 기상청 기상자료를 이용해서 전국규모의 그물망 식물병해 예측지도를 만들어내는 시스템이다. 개발 도구로 JDK5를 이용하였다.On the other hand, the work processing system 20 is a system for generating a network plant disease prediction map of the national scale using meteorological office meteorological data. JDK5 was used as a development tool.

작업처리시스템(20)은 시스템은 내부적으로 2개의 단계들로 나누어져 있다.The work processing system 20 is internally divided into two stages.

첫 번째는 관측지점 단위로 저장되어 있는 기상청 자동기상관측자료로부터 960m X 960m의 격자 해상도를 가지는 전국규모의 그물망 기상 보간지도 이미지를 만드는 단계이다. MySQL 데이터베이스에서 기상자료를 읽고 파일시스템 상의 지정된 디렉토리에 기상 보간지도 이미지를 저장하도록 하였다.The first step is to create a national network weather interpolation map image with grid resolution of 960m x 960m from the Meteorological Agency's automatic meteorological observation data stored in observation points. We read the weather data from the MySQL database and store the weather interpolation map image in the specified directory on the filesystem.

두 번째는 그물망 기상 보간지도를 이용하여 동일한 해상도의 전국 그물망 식물병해 예측지도를 만드는 단계이다. 파일시스템 상의 지정된 디렉토리에서 기상 보간지도 이미지를 읽고, 역시 별도로 지정된 디렉토리에 식물병해 예측지도 이미지를 저장하도록 하였다.The second step is to create a national network plant disease prediction map of the same resolution using the network weather interpolation map. The weather interpolation map image is read from the designated directory on the file system and the plant disease prediction map image is also stored in a separate directory.

보간 및 예측결과 수치의 대소는 이미지의 해당 픽셀의 색상을 미리 정해진 색상 스펙트럼상의 색상으로 지정함으로써 구별되도록 하였다. 환경부에서 제작한 전국의 30m 격자 해상도의 해발고도지도(DEM)를 960m X 960m 격자 해상도의 지도로 변환하고 기상 보간지도 및 식물병해 예측지도 생성시 기본자료로 이용하였다.The magnitude of the interpolation and prediction results was distinguished by assigning the color of the corresponding pixel in the image to a color on a predetermined color spectrum. The 30m grid elevation map (DEM) produced by the Ministry of Environment was converted into a map with 960m x 960m grid resolution and used as basic data when generating weather interpolation maps and plant disease prediction maps.

이와 같은 방식으로, 상기 작업 처리 시스템은, 관측지점 단위로 저장되어 있는 기상청 자동기상관측자료로부터 특정 크기의 격자 해상도를 가지는 그물망 기상 보간지도 이미지를 생성하고, 상기 그물망 기상 보간지도 이미지의 단위 관측 픽셀과 이미지 정보 파일의 단위 항목의 위치 정보에 근거하여, 상기 그물망 기상 보간지도 이미지의 파일 정보를 상기 이미지 정보파일의 단위 항목에 대응시키고, 이 대응시킨 각 위치에 매핑하여 마련한 정보를 색상 표현한 그물망 기상 보간지도를 이용하여 동일한 해상도의 그물망 식물병충 예측지도를 생성한다.In this manner, the job processing system generates a mesh weather interpolation map image having a grid resolution of a specific size from the Meteorological Agency automatic meteorological observation data stored in observation point units, and the unit observation pixel of the mesh weather interpolation map image. Based on the positional information of the unit item of the image information file, the network information of the network weather interpolation map image corresponding to the unit item of the image information file, and mapping the information to each corresponding position to provide the network weather. The interpolation map is used to generate a prediction map of the net plant pests of the same resolution.

또한 작업처리시스템(20)에서는 전국 그물망 기상 보간지도를 생성한다.In addition, the work processing system 20 generates a national network weather interpolation map.

작성처리시스템(20)에서 생성하는 기상 보간지도는 식물병해 예측에 필수적인 기상요소인 기온, 상대습도, 강우량, 지온, 엽면습윤지속시간 각각에 대하여 만들었다. 2차원 평면상에서, 관측이 이루어지지 않은 한 지점의 기상상황을 주변의 관측지점들에서 관측된 자료를 이용하여 추정하기 위해 다음의 수학식 1과 같은 거리자승역산가중법(Inverse Distance Squared Weighting, IDSW)을 일반적으로 이용한다.The meteorological interpolation map generated by the production processing system 20 was generated for each of weather, relative humidity, rainfall, geothermal, and foliar wet duration which are essential weather factors for plant disease prediction. On a two-dimensional plane, inverse distance squared weighting (IDSW) equation (1) is used to estimate the weather conditions at one point where no observation is made using data observed at the surrounding observation points. ) Is generally used.

Figure 112009025785055-pat00001
Figure 112009025785055-pat00001

Figure 112009025785055-pat00002
: 추정 대상지점에 대한 기상 추정값
Figure 112009025785055-pat00002
: Weather estimate for the estimated location

Figure 112009025785055-pat00003
: 인접 관측지점들 중
Figure 112009025785055-pat00004
번째 지점에서의 기상 관측값
Figure 112009025785055-pat00003
: Of adjacent observation points
Figure 112009025785055-pat00004
Weather observation at the first point

Figure 112009025785055-pat00005
: 인접 관측지점들 중
Figure 112009025785055-pat00006
번째 지점에서 추정 대상지점까지의 거리
Figure 112009025785055-pat00005
: Of adjacent observation points
Figure 112009025785055-pat00006
From the first point to the estimated target point

이러한 수학식 1은 기상요소 중 상대습도와 강우량의 보간에 이용한 공간내삽법인 거리자승역산가중법(inverse distance squared weighting)의 계산식이다.Equation 1 is an expression of inverse distance squared weighting, which is an interpolation method used for interpolation of relative humidity and rainfall among weather elements.

상대습도와 강우량의 그물망 보간지도를 만드는 데에 수학식 1과 같은 거리 자승역산가중법(IDSW)을 이용하였다. 강우량은 0mm와 0.1mm 사이의 값이 관측되지 않기 때문에, 강우량의 추정값도 0.1 미만의 값은 0으로 간주하였다.In order to construct a network interpolation map of relative humidity and rainfall, a distance squared weighting method (IDSW) such as Equation 1 was used. Since the rainfall value is not observed between 0mm and 0.1mm, the estimated value of rainfall is less than 0.1.

기온의 보간지도를 만들 때에는 이 IDSW 방법 이외에 다음의 수학식 2와 같은 고도보정(elevation correction)의 방법을 추가로 적용하였다.In addition to the IDSW method, an elevation correction method, such as Equation 2, was further applied to create an interpolation map of temperature.

Figure 112009025785055-pat00007
Figure 112009025785055-pat00007

Figure 112009025785055-pat00008
: 추정 대상지점에 대한 기온 추정값
Figure 112009025785055-pat00008
: Estimated temperature for estimated location

Figure 112009025785055-pat00009
: 인접 관측지점들 중 i번째 지점에서의 기온 관측값
Figure 112009025785055-pat00009
: Observation of temperature at the i point of adjacent observation points

Figure 112009025785055-pat00010
: 인접 관측지점들 중 i번째 지점에서 추정 대상지점까지의 거리
Figure 112009025785055-pat00010
: Distance from the i point of adjacent observation points to the estimated target point

Figure 112009025785055-pat00011
: 추정 대상지점의 실제 해발고도
Figure 112009025785055-pat00011
: Actual altitude above sea level

Figure 112009025785055-pat00012
: 추정 대상지점에 대한 해발고도 추정값
Figure 112009025785055-pat00012
: Estimated elevation above sea level

Figure 112009025785055-pat00013
: 건조 대기의 고도에 따른 기온변화율 (-0.0065 ℃/m)
Figure 112009025785055-pat00013
: Temperature change rate according to the altitude of the dry atmosphere (-0.0065 ℃ / m)

Figure 112009025785055-pat00014
: 인접 관측지점들 중 i번째 지점의 해발고도
Figure 112009025785055-pat00014
: Altitude above sea level at adjacent observation points

이러한 수학식 2는 기상요소 중 기온의 보간에 이용한 공간내삽법의 계산식이다. 거리자승역산가중법(inverse distance squared weighting)을 적용한 후, 건 조 대기의 고도 변화에 따른 기온 변화 효과를 고려하여 고도보정(elevation correction)을 한다.Equation 2 is a formula of interpolation method used for interpolation of temperature among weather elements. After inverse distance squared weighting is applied, elevation correction is made by considering the effect of temperature changes due to changes in altitude of the dry atmosphere.

대상지점의 해발고도를 모른다고 가정하면 역시 IDSW 방법에 의해 주변 관측지점들의 해발고도로부터 대상지점의 해발고도를 추정할 수 있다. 고도보정법에서는 IDSW에 의해 계산된 기상값을 앞서 추정된 해발고도의 가상지점에 대한 기상 추정값으로 간주한다. 대상지점에 대하여 추정된 해발고도는 그 지점의 실제 해발고도와 차이가 있으므로, 건조한 대기의 고도변화에 따른 기온변화율(-0.0065℃/m)을 이 고도차에 적용시켜서 보정하는 것이다. 일반적으로 추정할 대상지점에 인접한 3개의 관측지점만을 보간에 이용(nearest neighbor method)한다. 하지만 인접지점의 개수가 적으면 보간 결과값의 분포가 불연속적인 양상을 보여 보간지도가 거칠게 보이기 때문에 본 시스템에서는 모든 기상관측지점을 보간에 이용하였다.Assuming that the elevation of the target point is unknown, the elevation of the target point can be estimated from the elevation of the surrounding observation points by the IDSW method. In the altitude correction method, the weather value calculated by the IDSW is regarded as the weather estimation value for the virtual point of the sea elevation which was previously estimated. Since the altitude above sea level is different from the actual altitude above sea level, the temperature change rate (-0.0065 ℃ / m) according to the altitude change of dry air is applied to this altitude difference. In general, only three observation points adjacent to the target point to be estimated are used for interpolation (nearest neighbor method). However, when the number of adjacent points is small, the distribution of interpolation result shows a discontinuous pattern, and the interpolation map is rough, so all weather observation points are used for interpolation.

또한 작업처리시스템(20)은 기상청 자동기상관측망에서는 엽면습윤시간과 지온, 토양수분함유율이 관측되지 않으므로 이를 추정하기 위한 모형이 포함되어 있다. 엽면습윤시간의 추정에는 상대습도 추정값이 90%를 넘을 때 엽면습윤이 1시간동안 지속된 것으로 추정하고 그 이외의 조건에서는 엽면습윤이 없었던 것으로 추정하는 관행적인 모형([Sutton, J. C., Gillespie, T. J., and Hildebrand, P. D. 1984. Monitoring weather factors in relation to plant disease. Plant Disease 68:78-84.])을 이용하였고, 덧붙여서 강우가 있었을 때에도 엽면습윤이 1시간동안 지속된 것으로 추정하였다. In addition, the work processing system 20 includes a model for estimating leaf wetting time, temperature, and soil moisture content in the meteorological office's automatic meteorological observation network. Estimation of leaf wetting time is a conventional model that estimates leaf wetting for one hour when the relative humidity estimate exceeds 90% and that there was no leaf wetting under other conditions (Sutton, JC, Gillespie, TJ). , and Hildebrand, PD 1984. Monitoring weather factors in relation to plant disease.Plant Disease 68: 78-84.]. In addition, foliar wetting was estimated to persist for 1 hour in the presence of rainfall.

지온의 추정은 2006년에 경기 수원 및 충남 아산의 고추 실험 포장에서 관측 된 기온과 지온 자료를 SAS 소프트웨어의 REG 절차로 분석하여 수학식 3과 같은 기온으로 지온을 추정하는 회귀모형을 개발하였다. 이 회귀모형은 비닐멀칭이 된 고추포장에서 개발된 것이지만 일반적으로 비닐멀칭이 된 밭에서는 모두 적용이 가능할 것이다.For the estimation of geothermal, in 2006, we developed a regression model that estimates the geothermal temperature at the temperature as shown in Equation 3 by analyzing the temperature and geothermal data observed in the red pepper experimental field in Suwon, Gyeonggi-do and Asan, Chungcheongnam-do. This regression model was developed in pepper mulching with vinyl mulching, but it is generally applicable to all vinyl mulching fields.

Td = 0.9198Ta + 3.192 (R2=0.9064)Td = 0.9198 Ta + 3.192 (R 2 = 0.99064)

Td = 일평균 지온Td = average daily temperature

Ta = 일평균 기온Ta = daily average temperature

지면에서 깊이 30cm까지의 표토층의 토양수분함유율의 추정은 수학식 4와 같이 물수지와 그 전날의 토양수분함유량으로부터 계산하는 방법을 사용하였다. 즉, 특정 시점의 토양 수분 함유량을 알고 있고 그 이후의 물수지를 추정할 수 있다면 특정 시점 이후부터의 토양 수분함유량을 추정할 수 있다. 물수지는 수학식 5과 같이 강우량, 관개량, 모세관 상승량의 증가요인에서 증발산량, 유출량, 배수량의 감소 요인을 뺀 것으로 정의할 수 있다. 다시 여기서 밭의 경우에는 모세관 상승량은 0이라고 할 수 있고, 관개를 정식 후에 안 하는 것으로 가정하면 토양수분함유량은 수학식 6과 같은 공식으로 계산할 수 있다. 이 공식을 바탕으로 정식 시에 물을 충분히 준 후에 정식하므로 정식 후의 토양수분함유량은 그 토양이 포장용수량에 달 했을 때의 값을 적용하고, 누적 유출량은 직접 유출량 산정식(SCS법, 수학식 7)을 통해서, 누적 강우량은 기상 관측치에서, 누적 증발산량은 기온과 상대습도 등을 사용한 추정 모형(수학식 8, 수학식 9)에서, 누적 배수량은 토성에 따른 포장용수량 값과 비온 후 일 수 등을 고려하여 추정하여 최종적으로 토양수분함유량을 구하였다.The soil moisture content of the topsoil layer up to 30 cm deep from the ground was calculated from the water balance and the soil water content of the previous day as shown in Equation 4. In other words, if the soil moisture content at a specific point in time is known and the water balance thereafter can be estimated, the soil moisture content after a specific point can be estimated. As shown in Equation 5, the water balance can be defined as the increase factors of rainfall, irrigation, and capillary rise minus the decrease of evapotranspiration, runoff, and drainage. Again, in the case of the field, the capillary rise may be 0, and assuming that irrigation is not performed after the formulation, the soil moisture content may be calculated by the formula (6). Based on this formula, water is formulated after sufficient water is supplied at the time of planting. So, the soil moisture content after planting is applied when the soil reaches the amount of water to be packaged, and the cumulative runoff is the direct flow rate estimation formula (SCS method, equation 7 ), Cumulative rainfall is estimated from weather observations, cumulative evapotranspiration is estimated in models (Equations 8 and 9) using temperature and relative humidity, and cumulative drainage is the value of pavement volume and the number of days after rain. The soil moisture content was finally determined by considering it.

Figure 112009025785055-pat00015
Figure 112009025785055-pat00015

Wcn= n번째 날의 토양수분함유율(%)Wc n = soil water content in day n (%)

△S = 물수지 (mm)△ S = water balance (mm)

Figure 112009025785055-pat00016
Figure 112009025785055-pat00016

△S = 물수지(mm)△ S = water balance (mm)

t = 시간간격t = time interval

z = 공간간격z = space spacing

input = 강우량(D) + 관개량(I) + 모세관 상승량(C)input = rainfall (D) + irrigation (I) + capillary rise (C)

output = 유출량(R) + 증발산량(ET) + 배수량(G)output = runoff (R) + evapotranspiration (ET) + drainage (G)

Figure 112009025785055-pat00017
Figure 112009025785055-pat00017

Wcn= 정식 후 n번째 날의 토양수분함유율(%)Wc n = soil moisture content on the nth day after planting (%)

Wc0= 정식일의 토양수분함유율(%)Wc 0 = soil moisture content in days (%)

D = 강우량(mm)D = rainfall in mm

R = 유출량(mm)R = runoff (mm)

ET = 증발산량(mm)ET = amount of evapotranspiration (mm)

G = 배수량(mm)G = displacement (mm)

Figure 112009025785055-pat00018
Figure 112009025785055-pat00018

R = 일적산 유거량(mm)R = monotonic runoff (mm)

P = 일적산 강우량(mm)P = total accumulated rainfall (mm)

S = 최대잠재보유수량 (mm)S = maximum potential reserve (mm)

CN = 유출곡선지수CN = runoff curve index

D5 <35.56, CN=44     D5 <35.56, CN = 44

35.56≤ D5 ≤ 53.34, CN=65     35.56 ≤ D5 ≤ 53.34, CN = 65

D5 >53.34, CN=81     D5> 53.34, CN = 81

D5 = 5일 선행 강우지수 = 이전 5일 동안의 강우량 합D5 = 5 days leading rainfall index = sum of rainfall over the previous 5 days

Figure 112009025785055-pat00019
Figure 112009025785055-pat00019

ET = 일적산 증발산량(mm)ET = total integrated evapotranspiration (mm)

Kc = 작물 계수(crop coefficients)Kc = crop coefficients

PET = 스트레스를 받지 않은 상태에서의 기준작물의 증발산량(mm/day)PET = amount of evapotranspiration of the reference crop without stress (mm / day)

e0TM =일평균 기온에서의 포화수증기압(mb)e0 TM = Saturated water vapor pressure at daily average temperature (mb)

eTM =일평균 기온에서의 평균수증압(mb)e TM = mean water pressure in mb daily temperature in mb

TM = 일평균 기온TM = daily average temperature

RH = 일평균 상대습도RH = daily average relative humidity

Figure 112009025785055-pat00020
Figure 112009025785055-pat00020

Kc = 작물계수Kc = crop factor

Kcb = 기준작물계수 = 작물생장에 따라 이미 정의된 상수K cb = reference crop factor = constant already defined according to crop growth

Ka = 유효수분에 따른 계수 (최대값은 1)K a = coefficient according to effective moisture (maximum value is 1)

Ks = 강우 후 표토증발 상승에 의한 계수(강우 후 4일까지만 고려)K s = coefficient due to rise of topsoil evaporation after rainfall (only up to 4 days after rainfall)

Aw = 유효수분함유량(%)Aw = effective moisture content (%)

Wc = 토양수분함유율(%)Wc = soil moisture content (%)

Wcfc = 포장용수량일 때의 토양수분함유율(%)Wc fc = Soil Water Content (%) at Paving Water

Wcpwp = 영구위조점일 때의 토양수분함유율(%)Wc pwp = soil moisture content at permanent counterfeit point (%)

t = 강우 후 일수(1~4)t = days after rainfall (1-4)

또한 작업처리시스템(20)에서는 전국 그물망 식물병해 예측지도를 생성한다.In addition, the work processing system 20 generates a nationwide net plant disease prediction map.

즉, 기상 보간지도 이미지를 이용하여, 역병에 대한 예측모형을 구동시켜서 식물병해 예측지도를 만들도록 하였다. 기상요소별 보간지도 이미지 위에서 한 격자점에 해당하는 기상 보간값들을 예측모형 구동시 입력값으로 이용하고, 그 결과를 식물병해 예측지도 이미지 위에서 동일한 위치의 격자점 값으로 하였다. 입력 및 출력 방식이 통일된 구조를 가지도록 예측모형들을 모듈화하였다. 모든 예찰 모형 모듈들은 예찰시스템 내에서 매시간 구동되어 자료를 생산하도록 하였다. 고추 역병의 발생에는 토양 환경이 중요하기 때문에 농촌진흥청 농업과학기술원으로부터 30m X 30m 격자 해상도의 전국 토성지도를 제공받아 960m X 960m의 격자 해상도로 변환하여 역병 예측모형에 입력자료로 제공하였다.In other words, by using the weather interpolation map image, the prediction model for late blight was driven to create a prediction map for plant diseases. The weather interpolation values corresponding to one grid point on the interpolation map image for each weather element were used as input values when driving the prediction model, and the result was set to the grid point value at the same position on the plant disease prediction map image. The prediction models are modularized so that the input and output methods have a unified structure. All modeling modules were run hourly within the forecasting system to produce data. Since soil environment is important for the occurrence of red pepper plague, the National Saturn Map of 30m x 30m grid resolution was provided from Rural Development Administration's Agricultural Science and Technology Institute and converted into grid resolution of 960m x 960m and provided as input data to the plague prediction model.

한편 자료저장시스템(30)은 기상자료수집시스템(10), 작업처리시스템(20), 웹서비스시스템(40)이 생산하여 저장하거나, 검색하여 조회하는 자료들을 관리해 주는 시스템이다. 별도의 프로그램을 개발하지 않고, 데이터베이스 소프트웨어인 MySQL과 운영체제가 제공하는 파일시스템을 이용하도록 하였다. 본 예찰시스템에서 이용되는 정보에는 기상청의 기상관측정보, 각종 지도이미지 정보, 시스템별로 프로그램의 동작에 필요한 설정 정보들이 있다. 기상관측정보는 데이터베이스에 관측지점별로 테이블을 만들어 저장하였다. 모든 지도 이미지들은 PNG(portable network graphic) 이미지 형식으로 저장하였고, 시간에 따라 계속 새로운 자료가 만들어지는 이미지들은 년도별 및 월별로 디렉토리를 구분하여 저장하였다. 프로그램의 설정 정보들은 일부는 데이터베이스에, 일부는 텍스트 파일 형태로 파일시스 템에 저장하였다.On the other hand, the data storage system 30 is a system for managing data that the weather data collection system 10, the work processing system 20, the web service system 40 to produce and store, search and query. Instead of developing a separate program, the database software MySQL and the file system provided by the operating system were used. The information used in this forecasting system includes meteorological observation information, various map image information, and setting information necessary for the operation of the program for each system. Meteorological observations created and stored tables for each observation point in the database. All map images were saved in PNG (portable network graphic) image format, and images were created by year and month. Some of the program's configuration information is stored in the database and some in the file system as text files.

한편 웹서비스시스템(40)은 전국 그물망 기상보간 정보와 식물병해 예측정보를 웹 페이지를 통해 사용자에게 전달하는 시스템이다. 웹 서버 소프트웨어로는 Apache HTTP Server 2.0.55 (http://www.apache.org)를 이용하였다. 웹 페이지들은 HTML을 이용하여 작성하였고, 서버에서의 자료 처리를 위해 PHP 5.1.2 (http://www.php.net) 스크립트 언어를 이용하였다. 웹 화면상에서 지도의 축소, 확대, 이동과 같은 동적인 인터페이스는 Javascript를 이용하여 구현하였다. 웹 화면상에서 지도의 조회 속도를 향상시키기 위해, 사용자의 요청이 있을 때마다 지도 이미지를 그리지 않고 이미 그려져 있는 이미지를 찾아서 불러오는 방식으로 구현하였다. 축척의 범위에 따라 시/도, 시/군/구, 읍/면/동, 동/리 가운데 한 단계에 해당하는 행정구역 경계와 행정구역 명칭을 기상보간 및 식물병해 예측지도 위에 중첩하여 보여주도록 하였다. 행정구역 레이어의 이미지는 PHP로 작성한 프로그램 안에서 mapserver (http://mapserver.gis.umn.edu) 소프트웨어를 호출하여 지도의 확대수준별로 전국 지도를 그린 후 일정한 크기의 조각 이미지를 타일처럼 잘라서 만들었다.On the other hand, the web service system 40 is a system that delivers the national network weather interpolation information and plant disease prediction information to the user through a web page. Apache HTTP Server 2.0.55 (http://www.apache.org) was used as web server software. Web pages were written using HTML, and the PHP 5.1.2 (http://www.php.net) scripting language was used for data processing on the server. Dynamic interfaces such as zooming in, zooming out, and panning on a web screen are implemented using JavaScript. In order to speed up the search of the map on the web screen, it is implemented by finding and retrieving the already drawn image without drawing the map image whenever the user requests. According to the scale, superimpose the boundaries of administrative districts and the names of administrative districts corresponding to one of the cities, provinces, cities, counties, districts, towns and villages, and towns and villages on the weather interpolation and plant disease prediction maps. It was. The image of the administrative layer was created by invoking mapserver (http://mapserver.gis.umn.edu) software in a program written in PHP to draw a nationwide map by the magnification level of the map, and then cut out pieces of a certain size like a tile.

도 3은 도 1에서 기상자료수집시스템과 그 주변블록의 상세개념도이다.3 is a detailed conceptual diagram of a weather data collection system and its neighboring blocks in FIG. 1.

기상청 무인기상관측기의 관측자료는 총 614개 관측지점의 자료가 수집되고 있고, 이 가운데 관측지점의 정확한 위치좌표를 알고 있는 528개 지점의 자료들을 예찰시스템에서 이용하였다.A total of 614 observation points are collected from the Korea Meteorological Agency's UAV, and 528 points of information, which know the exact location coordinates of the observation points, were used in the forecasting system.

고추 재배지 군락에 설치한 무인기상관측기는 별도의 상용전원을 연결하기 어렵기 때문에 태양전지판(MSX10, Campbell Scientific)에서 공급되는 전기로 운영된다. 무선모뎀은 전력소비량이 많기 때문에 태양전지판의 발전량으로는 무선모뎀을 상시 켜 놓는 것이 불가능할 수 있다. 자료집록기가 무선모뎀을 통하여 예찰시스템 서버에 접속할 때에만 무선모뎀의 전원을 켜기 위하여 모듈을 제작하여 이용하였다. 이 모듈은 자료집록기의 제어신호가 있을 때, 자료집록기로부터 공급받는 12V의 직류를 무선모뎀의 전력소비량에 충분한 전력의 5V로 감압하여 무선모듈에 공급하는 역할을 한다.The drone installed in the red pepper plantation community is operated by electricity supplied from solar panels (MSX10, Campbell Scientific) because it is difficult to connect a separate commercial power source. Because wireless modems consume a lot of power, it may not be possible to keep the wireless modem on at all times with the power generation of solar panels. The module was used to turn on the wireless modem only when the data collector was connected to the forecasting system server through the wireless modem. This module reduces the supply voltage of 12V from the data collector to 5V of sufficient power for the power consumption of the wireless modem when there is a control signal of the data collector.

도 4는 도 1에서 작업처리시스템과 그 주변블록의 상세개념도이다.4 is a detailed conceptual view of the job processing system and its peripheral blocks in FIG.

개발된 응용프로그램이 작업목록에 나와있는 순서대로 시간별 및 일별 작업들을 처리하는 구조이다. 작업목록은 데이터베이스에 저장되어 있다. 하나의 작업은 작업에 필요한 자료들을 준비하는 InputModel, 자료들을 일정한 방법으로 처리하는 ProcessModel, 처리 결과를 저장하는 OutputModel의 3단계의 구조로 되어 있다. 작업에는 기상 보간작업과 식물병해 예찰작업의 2가지 종류가 있다. 다음의 표 1은 본 예찰시스템에 정의되어 있는 작업목록이다.It is a structure in which the developed application processes hourly and daily tasks in the order listed in the task list. Worklists are stored in a database. One task consists of a three-step structure: an InputModel that prepares the data needed for the task, a ProcessModel that processes the data in a consistent way, and an OutputModel that stores the processing results. There are two types of work: meteorological interpolation and plant disease surveillance. Table 1 below lists the tasks defined in this forecasting system.

연번Serial number 작업 이름Job name 실행시간간격Execution Time Interval 작업 내용Work content 1One 기상청 자동기상 보간작업Meteorological Agency automatic weather interpolation 시간별Hourly 기상청의 시간별 자동기상관측자료를 이용하여 시간별 전국 보간지도를 만든다.An hourly national interpolation map is created using the weather forecasting data from the Korea Meteorological Administration. 22 시간별 자료 공백 메우는 작업Filling in Hourly Data Blanks 시간별Hourly 기상청의 시간별 자동기상관측자료에 결측값이 있으면 이전 시간의 자료를 복사하여 대체한다.If there is a missing value in the weather meteorological observation data by the Korea Meteorological Agency, copy the data from the previous time and replace it. 33 일별 기상자료 계산작업Daily weather data calculation 일별glance 시간별 전국 보간지도를 이용하여 일별 전국 보간지도를 만든다.Create a daily national interpolation map using the hourly national interpolation map. 44 고추 역병 모형 구동작업Hot Pepper Plague Model Operation 일별glance 역병 예측모형을 일별로 구동시켜서 일별 예측지도를 만든다.Run a plague prediction model on a daily basis to create a daily forecast map.

도 5는 도 4의 작업처리시스템에서 일평균 기온과 일평균 지온의 상관관계 및 기온을 이용하여 지온을 추정하기 위하여 개발한 회귀모형의 그래프이다. 도 5의 단순회귀모형에 의해 추정된 지온은 역병 예측모형의 입력자료로 이용하였다.FIG. 5 is a graph of a regression model developed to estimate geothermal temperature using the correlation between daily average temperature and daily average geothermal temperature and temperature in the work processing system of FIG. 4. Zeon estimated by the simple regression model of FIG. 5 was used as input data for the late blight prediction model.

식물병해 예측은 표 1의 작업들 가운데 4, 5, 6번 작업에 의해 이루어졌다. 이 작업들의 ProcessModel 안에 식물병해 예측 모형들을 부모형(sub model)의 형태로 포함시켰다. 역병의 예측 결과값은 전염원의 농도로 추정한 일별 감염위험도이다. Plant disease predictions were made by tasks 4, 5 and 6 of Table 1. In the ProcessModel of these tasks, we included plant disease prediction models in the form of sub-models. The predicted outcome of late blight is the daily risk of infection, estimated by the concentration of the infectious agent.

도 5는 도 1에서 자료저장시스템과 그 주변블록의 상세개념도이다.FIG. 5 is a detailed conceptual view of a data storage system and peripheral blocks thereof in FIG. 1.

자료저장시스템(30)에 저장되는 기상 보간 및 식물병해 예측의 결과 이미지 파일들은 모두 588 X 658의 픽셀 해상도의 PNG 파일형식으로 저장하였다.As a result of meteorological interpolation and plant disease prediction stored in the data storage system 30, all image files were stored in a PNG file format with a pixel resolution of 588 × 658.

작업처리시스템(20)에서의 처리 결과 자료는 JDK5로 개발한 MeshImageOutput이라는 클래스를 통하여 이미지 파일로 저장된다. 보간 또는 예측의 결과로 만들어지는 값들은 수치계산의 결과이기 때문에, 일반적으로 한 지도 안에서 그 값들의 분포가 연속적으로 나타난다. 이론적으로는 격자점의 총 개수인 386,904 (= 588 ㅧ 658) 개의 서로 다른 값들이 나타날 수 있다. 이 값들을 제한된 개수의 색상표를 가지는 이미지 파일로 저장하기 위해서 양자화(quantization)의 과정을 거쳤다. 값들의 분포에서 최소값부터 최대값까지의 구간을 247개의 구간으로 등분할 때 나오는 248가지의 양자화된 값들만을 이용하였다. 248개의 양자화된 값들은 미리 정의해 놓은, 248개의 색상을 가지는 색상표와 일대일로 대응되는데, 해당 픽셀은 대응되는 색상으로 저장되도록 하였다. 색상표는 자료의 요소에 따라 별도의 색상표를 가진다. 예를 들어 기온을 위한 색상표는, 저온부터 고온까지의 기온을 색상으로써 효과적으로 나타내기 위해 파랑, 청록, 노랑, 주황, 빨강의 순서로 만든 연속 색상 스펙트럼 안에서 248개의 색상을 순서대로 선택하였다. 이 때문에 계산된 참값과 양자화된 저장값의 차이에 의한 양자화 오류(quantization error)가 생기고, 이 오류의 크기는 ((최대값 - 최소값) / 247))을 넘지 않는다. 양자화 오류의 크기를 최소한으로 하기 위하여 실측정치의 평균값, 최대값과 최소값 등을 포함하면서 이미지화일과 짝을 이루는 이미지화일의 정보화일도 자동 생성되어 같이 저장되도록 고안하였다. 이러한 자료 저장시스템은 종래의 바이너리 기반의 자료저장시스템에 비하여 이미지의 무손실 압축을 통하여 그 저장공간을 줄일 수 있고 웹 상에서 정보 표출 시간을 줄일 수 있는 장점을 가지면서도 실측장비의 기계적 오차범위 이하의 정보를 저장할 수 있다.The processing result data in the work processing system 20 is stored as an image file through a class called MeshImageOutput developed by JDK5. Because the values produced as a result of interpolation or prediction are the result of numerical calculations, the distribution of those values is usually continuous within a map. Theoretically, 386,904 (= 588 ㅧ 658) different values, the total number of lattice points, may appear. Quantization was done to save these values as an image file with a limited number of palettes. In the distribution of values, we used only 248 quantized values that appeared when dividing the interval from minimum value to maximum value into 247 intervals. The 248 quantized values correspond one-to-one to a pre-defined 248 color palette, with the pixel stored in the corresponding color. The palette has a separate palette, depending on the elements of the data. The color palette for temperature, for example, selected 248 colors in sequence in a continuous color spectrum created in the order blue, cyan, yellow, orange, and red to effectively represent temperatures from low to high temperatures. This causes a quantization error due to the difference between the calculated true value and the quantized stored value, and the magnitude of this error does not exceed ((maximum value-minimum value) / 247)). In order to minimize the size of the quantization error, it is designed to automatically generate and store the information file of the image file paired with the image file including the average value, the maximum value and the minimum value of the actual measurement value. This data storage system has the advantage of reducing the storage space through lossless compression of images and reducing the information display time on the web, compared to the conventional binary-based data storage system, but the information below the mechanical error range of the actual equipment. Can be stored.

또한, 본 발명은, 도 6에 예시된 바와 같이, 이미지 코드를 이용한 데이터 저장기법을 채택함으로써, 데이터 대비 이미지 코드 테이블을 구비한 자료저장시스템으로부터의 입력데이터를 상기 테이블을 이용하여 이미지코드로 변환하도록 제어하여, 이 이미지 코드를 색상별로 표시하도록 하는 이미지코드를 이용한 이미지 코드 데이터 활용 기법으로서, 이는, 하나의 이미지 코드를 이용하여 기상보간작업과 병해충 예찰작업 쌍방간에 데이터 공유성을 제공함으로써 관리자 측면에서 저장용량이 저감되고, 상기 이미지 코드 테이블에 따라, 데이터를 이미지 코드 테이블록부터 손쉽게 획득하여, 보다 손쉽게 각종 정보들을 코드화하여 저장함으로써, 저장부의 가용용량을 증대시켜, 상기 메모리를 효율적으로 사용할 수 있고, 저장하고자 하는 각종 정보를 코드화하여 저장함으로써, 기상보간작업에 따른 보간 이미지를 그대로 병해충 예찰작업에 메모기능하는 형태로 제공하는 활용할 수 있게 되는 잇점이 있다. In addition, the present invention adopts a data storage technique using an image code, as illustrated in FIG. 6, thereby converting input data from a data storage system having an image code table to data into an image code using the table. Image Code Data Utilization Technique using Image Code to control and display this image code by color, which provides data sharing between weather interpolation and pest forecasting using one image code. The storage capacity is reduced, and according to the image code table, data is easily obtained from the image code table list, and various types of information are coded and stored more easily, thereby increasing the usable capacity of the storage unit and efficiently using the memory. Various kinds of tablets By the coded and stored, it has the advantage of being able to take advantage of that provided in the form of an interpolation image memo function as a pest in accordance with the weather forecasting operations interpolation operation.

도 6은 도 1에서 웹서비스시스템과 그 주변블록의 상세개념도이다.FIG. 6 is a detailed conceptual diagram of a web service system and its neighboring blocks in FIG. 1.

그래서 웹서비스시스템(40)은 사용자의 요청에 대하여 검색된 자료를 표시해 준다.Thus, the web service system 40 displays the data retrieved for the user's request.

도 7은 도 6의 웹서비스시스템에서 지도 표출 인터페이스를 제공하는 화면의 예를 보인 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a screen providing a map presentation interface in the web service system of FIG. 6.

본 발병의 다른 실시예인 토양 중 전염원 밀도 추정을 통한 고추 역병 발생 예측 모형의 개발은 다음과 같다.Another example of the development is the development of a pepper plague incidence prediction model through estimation of source density in soil as follows.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 고추 역병 발생 예찰 모형의 흐름도이다.8 is a flowchart of a pepper plague occurrence prediction model according to another embodiment of the present invention.

도 8과 같이 고추 역병 발생 예찰 모형은 비닐멀칭 아래의 지온 추정단계와; 일누적 증발산량 추정단계와; 일누적 유출량 추정단계와; 물수지 계산 및 강우 후 일수에 따른 판별기준에 따라서 토양수분함량을 추정하는 단계와; 추정된 지온에서 생성되는 고추 역병 유주자낭 최대생성량 계산 단계와; 오늘 생산된 유주자낭의 수 계산단계와; 토양 수분퍼텐셜에 따른 유주자낭의 잔존여부 판별하는 단계와; 지온에 따른 유주자낭 직접 발아와 유주자 방출 비율을 추정하는 단계와; 오늘 생산된 전염원량을 계산하는 단계와; 고추 역병 발생 위험경고 판별기준에 따른 경보여부 결정 단계를 거치게 된다.As shown in FIG. 8, the pepper blight occurrence prediction model includes a geothermal estimation step under vinyl mulching; A cumulative total evapotranspiration estimating step; A cumulative daily flow estimating step; Estimating soil moisture content according to water balance calculation and discrimination criteria according to days after rainfall; Calculating a maximum amount of pepper blight yeast capsule produced at the estimated temperature; Calculating the number of stool bags produced today; Judging whether or not the yolk sac remains according to the soil moisture potential; Estimating the seed germination and germination rate according to the temperature; Calculating the amount of infectious agents produced today; It will go through the stage of alarming according to the red pepper plague risk warning criteria.

도 8의 비닐멀칭 아래의 지온 추정방법, 일누적 증발산량 추정방법, 일누적 유출량 추정방법과 물수지 계산 및 강우 후 일수에 따른 판별기준에 따라서 토양수분함량을 추정하는 방법은 앞서 설명하였다.The method of estimating soil moisture content according to the geothermal estimation method, the cumulative total evapotranspiration estimating method, the cumulative daily runoff estimating method and the water balance calculation and the discrimination criteria according to the days after rainfall in FIG. 8 were described above.

도 8의 추정된 지온에서 생성되는 고추 역병 유주자낭 최대생성량은 고추 역병 유주자낭이 생성되는 필수 조건이 수분이기 때문에 수중에서 생성되는 고추 역병 유주자낭 생성량이 곧 최대생성량이라고 할 수 있다. 따라서, 수중에서 온도에 따른 고추 역병균의 유주자낭 생성량 실험을 통하여 온도에 따른 유주자낭의 최대 생성량을 추정할 수 있는 회귀관계식을 얻어 사용하였다.The maximum amount of pepper blight jujube sac generated in the estimated geothermal temperature of FIG. 8 is the maximum amount of pepper blight jujube sac produced in water since the essential condition for generating pepper blight jujube sac is water. Therefore, a regression equation for estimating the maximum production of juvenile pericardium due to temperature was obtained through experiments on the production of capillary periviruses according to temperature.

도 9는 본 발명에서 이용하는 온도에 따른 고추 역병 유주자낭 최대생성량 실험 결과 및 이를 바탕으로 얻은 추세선과 회귀관계식을 보인 그림이다.9 is a diagram showing the maximum production results of pepper blight yeast capsule according to the temperature used in the present invention and the trend line and the regression relation obtained based on the same.

도 8의 오늘 생산된 유주자낭 수는 유주자낭 생성에 필수조건이 수분이기 때문에 (지온에 따른 유주자낭 최대 생성량×토양수분함유율/100)으로 계산하였다.Since the essential condition for the creation of the resident sacklets is water, the maximum number of sacklets produced according to the temperature × soil moisture content / 100 was calculated.

도 8의 고추 역병 발생 위험 경고 판별기준은 2001-2003년에 5개 지역에서 수집된 13개의 기상 자료 및 병조사 자료를 바탕으로 개발한 것이다. 고추 역병의 최초 발생은 3일 동안 평균 전염원이 68개 이상이고 3일 동안 모두 유주자낭이 발아 또는 유주자 방출이 가능하면 그 5일 후쯤에는 고추 역병의 병징이 나타났다.The red pepper plague risk warning criterion of FIG. 8 was developed based on 13 meteorological data and survey data collected from five regions in 2001-2003. The initial outbreak of pepper blight was associated with more than 68 infectious agents in three days, and if all of them were able to germinate or release, all five days later, the disease appeared.

이렇게 개발된 고추 역병 발생 예찰 모형을 2004년 5개 지역에서 수집된 10개의 기상자료 및 병조사 자료를 사용하여 검정한 결과 다음의 표 2에서와 같이 비교적 고추 역병 최초 발생을 잘 예측하였다.As a result of testing the pepper disease outbreak prediction model using 10 meteorological and pathological data collected from five regions in 2004, it was relatively predicted the first occurrence of pepper disease as shown in Table 2 below.

지역area 관측한 초발일The first day observed 예측일Forecast date 관측일-예측일Observation date-forecast date 강원 홍천Gangwon Hongcheon 6/10, 6/116/10, 6/11 6/36/3 6, 76, 7 전남 곡성Jeonnam Gokseong 6/26, 6/276/26, 6/27 6/256/25 1, 21, 2 충북 청원Chungbuk Cheongwon 5/28,5/305 / 28,5 / 30 6/56/5 -6, -8-6, -8 경북 영양Gyeongbuk Nutrition 6/16/1 5/265/26 66 경기 화성Gyeonggi Mars 5/265/26 6/56/5 -10-10 전북 정읍Jeonbuk Jeongeup 5/235/23 5/265/26 33

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 한정하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 따라서 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 응용할 수 있고, 이러한 응용도 하기 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 바탕으로 하는 한 본 발명의 권리범위에 속하게 됨은 당연하다 할 것이다.Although the above has been described as being limited to the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto and various changes, modifications, and equivalents may be used. Therefore, the present invention can be applied by appropriately modifying the above embodiments, it will be obvious that such application also belongs to the scope of the present invention based on the technical idea described in the claims below.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 토양전염성 식물병 발생 예찰시스템의 블록구성도이다.1 is a block diagram of a soil infectious plant disease occurrence prediction system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 토양전염성 식물병 발생 예찰시스템의 동작상태를 상세히 보인 개념도이다.2 is a conceptual diagram showing in detail the operating state of the soil infectious plant disease occurrence prediction system of FIG.

도 3은 도 1에서 기상자료수집시스템과 그 주변블록의 상세개념도이다.3 is a detailed conceptual diagram of a weather data collection system and its neighboring blocks in FIG. 1.

도 4는 도 1에서 작업처리시스템과 그 주변블록의 상세개념도이다.4 is a detailed conceptual view of the job processing system and its peripheral blocks in FIG.

도 5는 도 1에서 자료저장시스템과 그 주변블록의 상세개념도이다.FIG. 5 is a detailed conceptual view of a data storage system and peripheral blocks thereof in FIG. 1.

도 6은 도 1에서 웹서비스시스템과 그 주변블록의 상세개념도이다.FIG. 6 is a detailed conceptual diagram of a web service system and its neighboring blocks in FIG. 1.

도 7은 도 6의 웹서비스시스템에서 지도 표출 인터페이스를 제공하는 화면의 예를 보인 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a screen providing a map presentation interface in the web service system of FIG. 6.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 고추 역병 발생 예찰 모형 구동용 작업 시스템의 흐름도이다.8 is a flowchart of a work system for driving a pepper pest disease prediction model according to an embodiment of the present invention.

도 9은 본 발명에서 이용하는 온도에 따른 유주자낭 최대생성량을 보인 그래프이다.Figure 9 is a graph showing the maximum amount of zygomatic capsule generation according to the temperature used in the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 기상자료수집시스템10: Meteorological data collection system

20 : 작업처리시스템20: work processing system

30 : 자료저장시스템30: data storage system

40 : 웹서비스시스템40: Web Service System

Claims (3)

토양전염성 식물병 예찰을 위한 기상관측자료 데이터를 수집하고, 이 수집한 기상관측자료를 이용하여 토양전염성 식물병 예측정보를 생성하는 작업처리시스템에서 생성한 식물병해 예측정보를 웹 페이지를 통해 사용자에게 전달하는 토양전염성 식물병 발생 예찰시스템에 있어서,Collects meteorological observation data for predicting soil infectious plant diseases, and uses the collected meteorological observation data to inform users about plant disease prediction information generated by the work processing system. In the soil infectious plant disease forecasting system to deliver, 상기 작업 처리 시스템은, 관측지점 단위로 저장되어 있는 기상청 자동기상관측자료로부터 특정 크기의 격자 해상도를 가지는 그물망 기상 보간지도 이미지를 생성하고, 상기 그물망 기상 보간지도 이미지의 단위 관측 픽셀과 이미지 정보 파일의 단위 항목의 위치 정보에 근거하여, 상기 그물망 기상 보간지도 이미지의 파일 정보를 상기 이미지 정보파일의 단위 항목에 대응시키고, 이 대응시킨 각 위치에 매핑하여 마련한 정보를 색상 표현한 그물망 기상 보간지도를 이용하여 동일한 해상도의 그물망 식물병충 예측지도를 생성하되,The job processing system generates a mesh weather interpolation map image having a grid resolution of a specific size from the meteorological office's automatic meteorological observation data stored in units of observation points, and generates a unit observation pixel and an image information file of the mesh weather interpolation map image. Based on the positional information of the unit item, the network weather interpolation map in which the file information of the network weather interpolation map image corresponds to the unit item of the image information file and maps the information prepared by mapping the corresponding information to each of the corresponding positions is used. Generate a mesh plant pest prediction map of the same resolution, 상기 작업 처리 시스템은, 데이터 대비 이미지 코드 테이블을 구비한 자료저장시스템에 입력데이터를 조회하여 상기 테이블을 이용하여 이미지코드로 변환하도록 상기 자료저장시스템을 제어하여, 이 이미지 코드를 색상별로 표시하도록 함에 있어, 상기 이미지 코드 테이블에 따라 각종 데이터를 이미지 코드화하여 저장하고, 이미지 코드화된 데이터 및 상기 그물망 기상 보간지도의 이미지 코드를 그물망 식물병충 예측지도의 작업에서 공유하며,The job processing system controls the data storage system to query the data storage system having an image code table with data and convert the image data using the table to display the image code by color. Image-coded and stored various data according to the image code table, and share the image-coded data and the image code of the network weather interpolation map in the work of the network plant pest prediction map, 상기 이미지 코드는 해당 이미지 픽셀에 대응되는 색상으로 저장되고, 이에 따른 이미지 색상 코드 테이블은 저온부터 고온까지의 기온을 색상으로서, 파랑, 청록, 노랑, 주황, 빨강의 순서로 만든 연속 색상 스펙트럼 안에서 248개의 색상을 순서대로 설정하고, 연산된 참값과 양자화된 저장값의 차이에 의해 생성되는 양자화 오류의 크기가 ((최대값 - 최소값) / 247))을 넘지 않도록, 양자화 오류의 크기를 최소한으로 하기 위하여 실측정치의 평균값, 최대값과 최소값을 포함하면서 이미지화일과 짝을 이루는 이미지화일의 정보화일도 자동 생성되어 같이 저장되도록 하며,The image code is stored in a color corresponding to the corresponding image pixel, and accordingly, the image color code table shows the temperature from low temperature to high temperature in a continuous color spectrum in the order of blue, cyan, yellow, orange, and red. Set the colors in order and minimize the quantization error so that the magnitude of the quantization error produced by the difference between the computed true value and the quantized stored value does not exceed ((maximum value-minimum value) / 247)). In order to include the average value, the maximum value and the minimum value of the actual measured value, the information file of the image file paired with the image file is also automatically generated and stored together. 상기 그물망 보간지도의 이미지 코드 테이블은 기온, 상대습도, 지온, 엽면습윤지속시간에 대하여 생성하고,Image code table of the network interpolation map is generated for the temperature, relative humidity, geothermal, leaf surface wet duration, 토양전염성 식물병 예찰을 위한 기상관측자료를 수집하여 작업처리시스템으로 전달하는 기상자료수집시스템과, 상기 작업처리시스템에서 생성한 식물병해 예측정보를 웹 페이지를 통해 사용자에게 전달하는 웹서비스시스템 및 기상자료수집시스템, 작업처리시스템, 웹서비스시스템이 생산하여 저장하거나 검색하여 조회하는 자료들을 관리하는 자료저장시스템이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 토양전염성 식물병 발생 예찰시스템.A meteorological data collection system that collects meteorological observation data for soil infectious plant disease prediction and delivers it to the work processing system, and a web service system and weather that delivers plant disease prediction information generated by the work processing system to a user through a web page. Soil infectious plant disease outbreak prediction system, characterized in that the data collection system, work processing system, a web service system is further provided with a data storage system for managing the data produced, stored or retrieved and retrieved. 토양전염성 식물병 예찰을 위한 기상관측자료를 수집하고, 이 수집한 기상관측자료를 이용하여 토양전염성 식물병 예측정보를 생성하는 작업처리시스템에서 생성한 식물병해 예측정보를 웹 페이지를 통해 사용자에게 전달하는 제 1 항에 따른 토양전염성 식물병 발생 예찰시스템을 이용한 토양전염성 식물병 발생 예찰방법에 있어서, 상기 작업처리시스템은Collects meteorological observation data for predicting soil infectious plant diseases, and uses the collected meteorological observation data to transmit plant disease prediction information generated by the work processing system to generate soil infectious plant disease prediction information through a web page. In the soil infectious plant disease occurrence prediction method using the soil infectious plant disease occurrence prediction system according to claim 1, 비닐멀칭 아래의 지온 추정단계와;Geothermal estimation under vinyl mulching; 일누적 증발산량 추정단계와;A cumulative total evapotranspiration estimating step; 일누적 유출량 추정단계와;A cumulative daily flow estimating step; 물수지 계산 및 강우 후 일수에 따른 판별기준에 따라서 토양수분함량을 추정하는 단계와;Estimating soil moisture content according to water balance calculation and discrimination criteria according to days after rainfall; 추정된 지온에서 생성되는 고추 역병 유주자낭 최대생성량 계산 단계와;Calculating a maximum amount of pepper blight yeast capsule produced at the estimated temperature; 토양전염성 식물병 예측정보를 생성하는 당일 생산된 유주자낭의 수 계산단계와;Calculating the number of jujube bags produced on the day of generating soil infectious plant disease prediction information; 토양 수분퍼텐셜에 따른 유주자낭의 잔존여부 판별하는 단계와;Judging whether or not the yolk sac remains according to the soil moisture potential; 지온에 따른 유주자낭 직접 발아와 유주자 방출 비율을 추정하는 단계와;Estimating the seed germination and germination rate according to the temperature; 토양전염성 식물병 예측정보를 생성하는 당일 생산된 전염원량을 계산하는 단계와;Calculating the amount of infectious source produced on the day of generating soil infectious plant disease prediction information; 고추 역병 발생 위험경고 판별기준에 따른 경보여부 결정 단계와, Determining whether to alert according to the risk warning discrimination criteria of red pepper plague occurrence, 토양 잔재물에 존재하는 유주자의 활동 상태를 다수의 단계로 구분 설정하는 단계와;Dividing and setting the activity state of the resident in the soil residue into a plurality of stages; 설정된 시간간격에 따라 기상상태 정보데이터(온도, 습윤시간)와 토양수분 함유량을 측정하는 단계와;Measuring weather state information data (temperature, wetting time) and soil moisture content according to a set time interval; 측정된 기상상태 정보데이터와 토양수분 함유량을 자료저장시스템에 저장하는 단계와; 측정된 일단위 누적 강우량, 누적 증발산량, 누적 유출량, 누적 배수량을 기초로 향후 토양수분 함유량 예측식을 작성하고, 향후 토양 수분 함유량 예측식을 이용하여 향후 소정 시점에서의 예측 토양수분 함유도를 계산하며, 계산된 예측 토양수분 함유도를 한계설정 토양수분 함유도와 비교하는 단계와;Storing the measured weather condition information data and soil moisture content in a data storage system; Based on the measured daily cumulative rainfall, cumulative evapotranspiration, cumulative runoff, and cumulative drainage, a formula for predicting future soil moisture content is calculated. Comparing the calculated predicted soil moisture content with the limiting soil moisture content; 측정 또는 추정된 일평균 지온, 토양 수분 함유도를 사용하여 토양전염성 식물병 예측정보를 생성하는 당일 생산 전염원량을 추정하여 3일 이동평균 전염원량을 계산하는 단계와;Calculating a three-day moving average infectious source amount by estimating the amount of infectious source produced on the day of generating soil infectious plant disease prediction information using measured or estimated daily average temperature and soil moisture content; 예측 토양수분 함유도가 한계설정 토양수분 함유도보다 크고, 3일 평균 생산된 전염원량이 미리 설정한 수치 이상일 때를 기준으로 역병 발생 경보를 발생시키는 단계;Generating a late blight alarm on the basis of when the predicted soil moisture content is greater than the limit setting soil moisture content and the average amount of the total produced infectious agents is more than a predetermined value; 를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 토양전염성 식물병 발생 예찰방법.Soil infectious plant disease occurrence prediction method, characterized in that carried out including. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 작업처리시스템에서는 지온, 토양수분의 실측치가 없을 경우에 상기 지온, 토양수분 외의 기상요소와 작물의 생육상태, 토양의 특성자료를 사용하여 추정치를 생성하고,In the work processing system, when there is no actual value of geothermal temperature and soil moisture, an estimate is generated by using meteorological factors other than the geothermal temperature and soil moisture, crop growth state, and soil characteristics data. 상기 작업처리시스템은 기온, 상대습도, 지온, 강유량, 엽면습윤지속시간, 풍향, 풍속, 일사량, 토양 수분 함량을 관측하여 전달받고, 관측된 자료를 일정 주기별 자료로 가공하는 단계를 포함하되,The work processing system includes receiving and transmitting temperature, relative humidity, geothermal temperature, rainfall, leaf wetting duration, wind direction, wind speed, insolation, and soil moisture content, and processing the observed data into periodic data. , 추정된 지온에서 생성되는 고추 역병 유주자낭 최대생성량은 고추 역병 유주자낭이 생성되는 필수 조건이 수분이기 때문에 수중에서 생성되는 고추 역병 유주자낭 생성량이 곧 최대생성량으로서, 상기 작업처리시스템은 수중에서 온도에 따른 고추 역병균의 유주자낭 생성량 실험을 통하여 온도에 따른 유주자낭의 최대 생성량을 추정할 수 있는 회귀관계식을 얻어 사용하는 것을 특징으로 하는 토양전염성 식물병 발생 예찰방법.The maximum amount of pepper blight jujube capsules produced at the estimated temperature is the maximum amount of pepper blight jujube capsules produced in water because the essential condition for the production of pepper blight jujube capsules is water. A method for predicting the occurrence of soil infectious plant disease, characterized by using a regression equation for estimating the maximum production amount of juvenile pericardium according to temperature through experiments on the generation of juvenile pericardium of germs.
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