KR20230100545A - Predicting method and system for eliminating birds using citizen science - Google Patents

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KR20230100545A
KR20230100545A KR1020220044374A KR20220044374A KR20230100545A KR 20230100545 A KR20230100545 A KR 20230100545A KR 1020220044374 A KR1020220044374 A KR 1020220044374A KR 20220044374 A KR20220044374 A KR 20220044374A KR 20230100545 A KR20230100545 A KR 20230100545A
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송영근
윤지원
김지환
신원협
김도희
이석영
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서울대학교산학협력단
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Abstract

도심지역으로 출몰하는 유해 조류종의 취약한 지역을 도출하는 것에 근거가 될 수 있는 취약지역에 대해 시민과학을 활용하여 도출하는 기술에 대한 것으로, 유해조수의 퇴치 예측 데이터를 기반으로 하는 퇴치 결과를 분석하여, 최적의 퇴치 빈도, 퇴치 지역에 대한 유해조수 퇴치계획을 수립하할 수 있도록 하여, 시민과학 데이터를 활용한 지역별 유해조수의 개체수 및 출현율 감소시킬 수 있는 장점이 구현된다.This is a technique for deriving vulnerable areas using citizen science, which can be the basis for deriving vulnerable areas for harmful bird species that appear in urban areas, and analyzing the eradication results based on the eradication prediction data of harmful birds. Therefore, it is possible to establish an optimal eradication frequency and a plan to eradicate harmful birds for the eradication area, thereby realizing the advantage of reducing the population and occurrence rate of harmful birds by region using citizen science data.

Description

시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측시스템 및 이를 이용한 예측방법{Predicting method and system for eliminating birds using citizen science}Predicting system for eradication of harmful birds in urban areas using citizen science, and prediction method using the same {Predicting method and system for eliminating birds using citizen science}

도심지역으로 출몰하는 유해 조류종의 취약한 지역을 도출하는 것에 근거가 될 수 있는 취약지역에 대해 시민과학을 활용하여 도출하는 기술에 대한 것이다.It is about technology to derive vulnerable areas using citizen science, which can be the basis for deriving vulnerable areas for harmful bird species that appear in urban areas.

일반적으로, 조류(鳥類)는 공항이나 공군 비행장에서 비행기의 이착륙시 충돌로 인한 인적, 경제적 피해를 발생시키고, 과수원 등에서는 농작물 피해를 유발하고, 축산, 양계, 가금 농가에는 조류 인플루엔자(Al) 바이러스를 전파하여 막대한 피해를 주고, 최근에는 산업 단지 등의 대형 공장, 물류창고 건물에 배설물 피해 등 그 피해의 종류가 다양하고 광범위하여 조류 등을 퇴치하기 위한 퇴치 장치가 요구되고 있다.In general, birds cause human and economic damage due to collisions during takeoff and landing of airplanes at airports or airfields, cause crop damage in orchards, and avian influenza (Al) viruses in livestock, poultry, and poultry farms spreads and causes enormous damage, and recently, there is a demand for an eradication device to combat algae due to the wide and diverse types of damage, such as excrement damage to large factories such as industrial complexes and warehouse buildings.

이에 종래에는 다양한 조류 퇴치 장치가 개시되고 있으며, 종래의 조류 퇴치 장치들은 기피제를 이용한 냄새를 통해 조류를 퇴치하거나, 확성기 등을 이용한 폭음이나 경보음 또는 음파 등으로 조류를 퇴치 또는 반사판 등을 이용한 조명이나 레이저 조사를 통해 조류를 퇴치할 수 있도록 하는 것이다.Accordingly, various bird repellent devices have been disclosed in the prior art, and conventional bird repellent devices eradicate algae through smell using a repellent, exterminate algae with a loudspeaker, alarm sound, sound wave, etc., or lighting using a reflector, etc. It is to be able to eradicate algae through laser irradiation.

그러나, 종래의 퇴치 장치들은 고정형으로서 조류의 반복 학습에 의해 조류 퇴치 효과가 반감되거나 상실되는 등 실효성이 낮아져 영구적인 대책이 되지 못하는 것이 현실이다.However, the reality is that conventional repellent devices are of a fixed type and cannot be a permanent countermeasure because the effect of repelling algae is halved or lost due to repeated learning of algae.

이에 종래에는 공개특허공보 제10-2016-0136899호의 '조류 퇴치장치'에서와 같이, 모션 감지기를 통해 조류 감지가 이루어지면 그 감지된 영역으로 수평 회전하면서 레이저 광원을 자동 조사하여 접근하는 조류를 퇴치하는 것이지만, 이는 지주대에 레이저 발사장치가 고정된 상태에서 레이저 광원을 수평 조사하는 것이므로, 모션 감지기에 의한 조류 감지 영역과 레이저 광원 발사를 통한 조류 퇴치 영역은 개방된 장소에서만 제한적으로 사용할 수 밖에 없고, 건물 등의 장애물로 인한 감지 음영지역에서는 조류 퇴치가 전혀 이루어질 수 없었던 것이다.Accordingly, conventionally, as in the 'algae control device' of Publication No. 10-2016-0136899, when a bird is detected through a motion sensor, the laser light source is automatically irradiated while rotating horizontally to the detected area to repel the approaching bird. However, since this is to horizontally irradiate the laser light source with the laser launcher fixed to the support, the bird detection area by the motion sensor and the bird eradication area through the laser light source firing can only be used in an open area. However, it was impossible to eradicate algae at all in the detection shaded area due to obstacles such as buildings.

종래의 조류 퇴치 기술은 전통적으로 조류 자체의 출몰 지역에 대한 장치 설치를 통해 퇴치하는 접근이 이루어져 있으며, 특정 조류에 대한 출몰지역의 예측과 사전 퇴치 가능한 시스템적 접근은 존재하지 않았다.Conventional algae eradication technology has traditionally been approached to eradicate through the installation of devices for the area where the bird itself appears, and there is no systematic approach that can predict the area where a particular bird appears and eradicate it in advance.

한국공개특허공보 제10-2016-0136899호Korean Patent Publication No. 10-2016-0136899 한국등록특허 제10-1113757호Korean Patent Registration No. 10-1113757

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 시민들이 수집하는 유해조류의 위치 데이터를 기반으로 취약지역을 예측하여 도출하는 기술을 구현하고, 해당 예측 지역들을 기준으로 효율적인 조류퇴치를 수행할 수 있도록 하는 시스템적 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to implement a technology for predicting and deriving vulnerable areas based on location data of harmful algae collected by citizens, and to implement efficient and effective areas based on the predicted areas. Its purpose is to provide a systemic technology that enables algae eradication.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 도 1 내지 도 4에 도시된 것과 같이, 유무선 통신이 가능한 다수의 사용자 단말을 통해 촬영되는 대상지역의 유해조수 포함 이미지를 촬영하여 시민 이미지데이터로서 제공하는 시민데이터 제공모듈(100); 상기 시민데이터 제공모듈(100)에서 전송되는 시민 이미지데이터를 취득하여, 상기 시민 이미지데이터를 바탕으로 지역적인 자기공간 상관분석을 수행하고, 상기 시민 이미지데이터에 포함되는 정보를 바탕으로 유해조수의 위치정보, 개체수 및 출현빈도를 산출하고, 상기 유해조수가 선호하는 환경변수를 반영하여 선호 서식처를 분석하고, 집중퇴치지역의 정보를 산출하는 유해조수 퇴치지역 예측모듈(200); 상기 유해조수 퇴치지역 예측모듈(200)에서 산출된 퇴치 지역 예측정보를 바탕으로 수행된 퇴치 결과 데이터를 입력받아, 상기 퇴치 지역 예측정보의 신뢰도를 검증하는 퇴치효율 산출모듈(300); 상기 퇴치효율 산출모듈(300)에서 검증된 퇴치 결과 데이터의 신뢰도를 반영하여, 퇴치 수행 전후의 유해조수 출현율 모니터링하고, 퇴치빈도와 퇴치효율의 상관관계에 대한 정보를 산출하여 제공하는, 통합관리모듈(400); 상기 유해조수 퇴치지역 예측모듈(200)에서 산출된 퇴치 지역 예측정보에 대하여 수행된 유해조수 퇴치 결과 데이터를 상기 퇴치효율 산출모듈(300)에 전송하는 퇴치 데이터 제공모듈(500);을 포함하는, 시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측시스템을 제공할 수 있도록 한다.As a means for solving the above problems, the present invention, as shown in FIGS. 1 to 4, captures images including harmful tides in a target area captured through a plurality of user terminals capable of wired/wireless communication and converts them into citizen image data. Citizen data providing module 100 to provide; Citizen image data transmitted from the citizen data providing module 100 is acquired, local self-spatial correlation analysis is performed based on the citizen image data, and the location of harmful tides is based on the information included in the citizen image data. a harmful algae eradication area prediction module 200 that calculates information, the number of individuals and the frequency of occurrence, analyzes a preferred habitat by reflecting environmental variables preferred by the harmful algae, and calculates information on an intensive eradication area; an eradication efficiency calculation module 300 that receives eradication result data performed based on the eradication area prediction information calculated in the harmful tide eradication area prediction module 200 and verifies reliability of the eradication area prediction information; An integrated management module that reflects the reliability of the eradication result data verified in the eradication efficiency calculation module 300, monitors the appearance rate of harmful birds before and after eradication, and calculates and provides information on the correlation between eradication frequency and eradication efficiency. (400); An eradication data providing module 500 for transmitting the result data of the eradication of harmful algae performed with respect to the eradication area prediction information calculated in the harmful algae eradication area prediction module 200 to the eradication efficiency calculation module 300; It is possible to provide a prediction system for the eradication of harmful tides that appear in urban areas using citizen science.

또한, 본 발명의 다른 실시예에서는, 상술한 유해조수 퇴치지역 예측시스템을 이용하여, 카메라 및 통신모듈을 구비한 사용자 단말들로부터 대상지역의 유해조수 포함 이미지를 촬영하여 시민 이미지데이터를 제공받는 1단계; 퇴치지역 예측모듈(200);에서 기 1단계에서 전송되는 시민 이미지데이터에 대하여, 동일한 위치정보 지점에서 동일한 설정시간 간격으로 수집된 데이터를 분류하여 저장하는 2단계; 상기 퇴치지역 예측모듈(200)에서 상기 수집된 시민 이미지데이터에 포함되는 유해조수의 개체수를 산출하고, 상기 시민 이미지데이터에 포함되는 유해조수의 출현 시점과 위도 및 경도 정보를 산출하고, 자기공간상관관계를 분석하여 공간적으로 유해조수가 밀집되어 있는 구간을 위치를 산출하는 3단계; 상기 퇴치지역 예측모듈(200)에서 상기 유해조수가 선호하는 환경변수를 반영하여 선호 서식처를 분석하고, 종분포모델을 도출하는 5단계; 상기 퇴치지역 예측모듈(200)에서 상기 선호서식처와 자기공간상관관계 데이터 및 시민 이미지 데이터를 활용한 위치지점들이 겹치는 구간을 반영하여, 유해조수의 퇴치지역 예측데이터를 산출하는 6단계;를 포함하는, 시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측 방법을 제공할 수 있도록 한다.In addition, in another embodiment of the present invention, by using the above-described harmful tide elimination area prediction system, user terminals equipped with cameras and communication modules take images including harmful tides in the target area and receive citizen image data. step; A second step of classifying and storing data collected at the same location information point at the same set time interval with respect to the citizen image data transmitted in the first step in the eradication area prediction module 200; The eradication area prediction module 200 calculates the number of harmful birds included in the collected citizen image data, calculates the appearance time and latitude and longitude information of harmful birds included in the citizen image data, and self-spatial correlation Step 3 of calculating the location of a section where harmful tides are concentrated spatially by analyzing the relationship; Step 5 of analyzing preferred habitats by reflecting environmental variables preferred by the harmful birds in the eradication area prediction module 200 and deriving a species distribution model; Step 6 of calculating prediction data of the eradication area of harmful tides by reflecting the overlapping section of the location points using the preferred habitat, self-spatial correlation data and citizen image data in the eradication area prediction module 200; In addition, it is possible to provide a method for predicting areas for eradication of harmful tides that appear in urban areas using citizen science.

본 발명의 실시예에 따르면, 시민들이 수집하는 유해조류의 위치 데이터를 기반으로 유해조수의 출몰지역을 분석하고, 퇴치지역을 예측하여 제공함으로써, 유해조수의 효율적인 퇴치를 구현할 수 있도록 하는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, there is an effect of realizing efficient eradication of harmful birds by analyzing the haunting area of harmful birds and predicting and providing an eradication area based on the location data of harmful birds collected by citizens. .

또한, 유해조수의 퇴치 예측 데이터를 기반으로 하는 퇴치 결과를 분석하여, 최적의 퇴치 빈도, 퇴치 지역에 대한 유해조수 퇴치계획을 수립하할 수 있도록 하여, 시민과학 데이터를 활용한 지역별 유해조수의 개체수 및 출현율 감소시킬 수 있는 장점이 구현된다.In addition, by analyzing the eradication results based on the eradication prediction data of harmful birds, it is possible to establish a plan to eradicate harmful birds for the optimal eradication frequency and eradication area, and to determine the number of harmful birds by region using citizen science data. And the advantage of reducing the appearance rate is realized.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측시스템(이하, '본 발명'이라 한다.)의 구성 블록도이다.
도 3 및 도 4는 도 1 및 도 2를 이용하여 시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측을 수행하는 방법을 도시한 순서도 및 개념도이다.
도 5 내지 도 17은 본 발명의 구성을 적용한 시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측방법을 구현하는 실시예를 도시한 이미지이다.
1 and 2 are block diagrams of a system for predicting a harmful tide eradication area (hereinafter referred to as 'the present invention') appearing in an urban area using citizen science according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are flowcharts and conceptual diagrams illustrating a method of predicting an area to eradicate harmful tides appearing in an urban area using citizen science using FIGS. 1 and 2 .
5 to 17 are images illustrating an embodiment of a method for predicting a harmful tide eradication area appearing in an urban area using citizen science to which the configuration of the present invention is applied.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content will be thorough and complete and the spirit of the present invention will be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측시스템(이하, '본 발명'이라 한다.)의 구성 블록도이다. 도 3 및 도 4는 도 1 및 도 2를 이용하여 시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측을 수행하는 방법을 도시한 순서도 및 개념도이다.1 and 2 are block diagrams of a system for predicting a harmful tide eradication area (hereinafter referred to as 'the present invention') appearing in an urban area using citizen science according to an embodiment of the present invention. 3 and 4 are flowcharts and conceptual diagrams illustrating a method of predicting an area to eradicate harmful tides appearing in an urban area using citizen science using FIGS. 1 and 2 .

본 발명은 도심지역으로 출몰하는 유해 조류종의 취약한 지역을 도출하는 것에 근거가 될 수 있는 취약지역에 대해 시민과학을 활용하여 도출하는 기술을 구현한다. 이는 기존의 유해 조류 관리의 경우 광범위하게 이동하는 조류의 특성으로 인해 유해조류 신고가 들어오면 퇴치를 하거나 비효율적으로 광범위하게 처리하는 방법을 사용하며, 이러한 비효율적인 문제를 본 발명은 신뢰도 높은 퇴치 지역 예측정보를 구현하는 기술을 적용하여 해소할 수 있도록 한다.The present invention implements a technique for deriving vulnerable areas using citizen science, which can be the basis for deriving vulnerable areas for harmful bird species that appear in urban areas. In the case of existing harmful algae management, when a report of harmful algae comes in due to the characteristics of birds that migrate widely, a method of eradicating or inefficiently extensively processing is used, and this inefficient problem is solved by the present invention. Apply technology to implement information so that it can be solved.

이를 구현하기 위한 구성으로, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 유무선 통신이 가능한 다수의 사용자 단말을 통해 촬영되는 대상지역의 유해조수 포함 이미지를 촬영하여 시민 이미지데이터로서 제공하는 시민데이터 제공모듈(100)과, 상기 시민데이터 제공모듈(100)에서 전송되는 시민 이미지데이터를 취득하여, 상기 시민 이미지데이터를 바탕으로 지역적인 자기공간 상관분석을 수행하고, 상기 시민 이미지데이터에 포함되는 정보를 바탕으로 유해조수의 위치정보, 개체수 및 출현빈도를 산출하고, 상기 유해조수가 선호하는 환경변수를 반영하여 선호 서식처를 분석하고, 집중퇴치지역의 정보를 산출하는 유해조수 퇴치지역 예측모듈(200), 그리고 상기 유해조수 퇴치지역 예측모듈(200)에서 산출된 퇴치 지역 예측정보를 바탕으로 수행된 퇴치 결과 데이터를 입력받아, 상기 퇴치 지역 예측정보의 신뢰도를 검증하는 퇴치효율 산출모듈(300), 상기 퇴치효율 산출모듈(300)에서 검증된 퇴치 결과 데이터의 신뢰도를 반영하여, 퇴치 수행 전후의 유해조수 출현율 모니터링하고, 퇴치빈도와 퇴치효율의 상관관계에 대한 정보를 산출하여 제공하는, 통합관리모듈(400) 및 상기 유해조수 퇴치지역 예측모듈(200)에서 산출된 퇴치 지역 예측정보에 대하여 수행된 유해조수 퇴치 결과 데이터를 상기 퇴치효율 산출모듈(300)에 전송하는 퇴치 데이터 제공모듈(500)을 포함하여 구성될 수 있다.As a configuration for implementing this, referring to FIGS. 1 and 2 , the present invention provides citizen data that is provided as citizen image data by taking an image including harmful tides in a target area photographed through a plurality of user terminals capable of wired and wireless communication. Obtain citizen image data transmitted from the module 100 and the citizen data providing module 100, perform regional self-spatial correlation analysis based on the citizen image data, and obtain information included in the citizen image data. A harmful tide elimination area prediction module 200 that calculates the location information, population and frequency of occurrence of harmful birds based on this, analyzes the preferred habitat by reflecting the environmental variables preferred by the harmful birds, and calculates information on the intensive eradication area and an eradication efficiency calculation module 300 receiving the eradication result data performed based on the eradication area prediction information calculated in the harmful tide eradication area prediction module 200 and verifying the reliability of the eradication area prediction information. Reflecting the reliability of the eradication result data verified in the eradication efficiency calculation module 300, the integrated management module ( 400) and an eradication data providing module 500 that transmits the result data of eradication of harmful algae performed with respect to the eradication area prediction information calculated in the harmful algae eradication area prediction module 200 to the eradication efficiency calculation module 300. can be configured.

상기 유해조수 퇴치지역 예측모듈(200)은, 시민 이미지데이터에 포함되는 정보를 바탕으로 유해조수의 위치정보, 개체수 및 출현빈도를 산출하고, 상기 유해조수가 선호하는 환경변수를 반영하여 선호 서식처를 분석하고, 집중퇴치지역의 정보를 산출할 수 있도록 한다. The harmful bird eradication area prediction module 200 calculates the location information, number and frequency of occurrence of harmful birds based on the information included in the citizen image data, and determines the preferred habitat by reflecting environmental variables preferred by the harmful birds. It analyzes and enables the calculation of information on the intensive eradication area.

이를 구현하는 구성으로, 상기 유해조수 퇴치지역 예측모듈(200)은, 상기 시민데이터 제공모듈(100)에서 전송되는 시민 이미지데이터에 대하여, 동일한 위치정보 지점에서 동일한 설정시간 간격으로 수집된 데이터를 분류하여 저장하는 데이터 취득부(210)와, 상기 수집된 시민 이미지데이터에 포함되는 유해조수의 개체수를 산출하는 개체수 도출부(220), 상기 수집된 시민 이미지데이터에 포함되는 유해조수의 출현 시점과 위도 및 경도 정보를 산출하고, 자기공간상관관계를 분석하여 공간적으로 유해조수가 밀집되어 있는 구간을 위치를 산출하는 자기상관관계분석부(230), 상기 유해조수가 선호하는 환경변수를 반영하여 선호 서식처를 분석하고, 종분포모델을 도출하는 선호서식지 산출부(240), 상기 선호서식처와 자기공간상관관계 데이터 및 시민 이미지 데이터를 활용한 위치지점들이 겹치는 구간을 반영하여, 유해조수의 퇴치지역 예측 데이터를 산출하는 퇴치지역 산출부(250)를 포함하여 구성된다.As a configuration to implement this, the harmful tide eradication area prediction module 200 classifies data collected at the same location information point at the same set time interval with respect to the citizen image data transmitted from the citizen data providing module 100. A data acquisition unit 210 that stores the data, a population derivation unit 220 that calculates the number of harmful birds included in the collected citizen image data, and the appearance time and latitude of harmful birds included in the collected citizen image data and an autocorrelation analysis unit 230 that calculates longitude information and analyzes self-spatial correlation to determine the location of a section where harmful birds are concentrated spatially. Preferred Habitat Calculation Unit 240 that analyzes and derives a species distribution model, and predictive data for the eradication area of harmful tides by reflecting the overlapping intervals of location points using the preferred habitat, self-spatial correlation data, and citizen image data It is configured to include an eradication area calculation unit 250 that calculates.

또한, 상술한 상기 유해조수 퇴치지역 예측모듈(200)에서 예측한 유해조수의 집중 관리 및 퇴치가 필요한 지역으로 예측한 데이터를 바탕으로, 퇴치가 이루어진 이후에는, 본 발명에서는, 퇴치효율 산출모듈(300)을 통해, 예측한 데이터의 신뢰성을 평가 및 검증하고, 이를 빅데이터화하여 향후 예측정보의 구현에 활용할 수 있도록 한다. 즉, 퇴치효율 산출모듈(300)에서는, 상기 유해조수 퇴치지역 예측모듈(200)에서 산출된 퇴치 지역 예측정보를 바탕으로 수행된 퇴치 결과 데이터를 입력받아, 상기 퇴치 지역 예측정보의 신뢰도를 검증한다.In addition, based on the data predicted by the above-mentioned harmful tide eradication area prediction module 200 as an area in need of intensive management and eradication of harmful tides, after eradication has been performed, in the present invention, the eradication efficiency calculation module ( 300), the reliability of the predicted data is evaluated and verified, and it is converted into big data so that it can be used to implement future prediction information. That is, the eradication efficiency calculation module 300 receives the eradication result data performed based on the eradication area prediction information calculated in the harmful tide eradication area prediction module 200, and verifies the reliability of the eradication area prediction information. .

이를 위해, 상기 퇴치효율 산출모듈(300)은 상기 퇴치지역 산출부(250)에서 도출된 유해조수의 퇴치지역 예측 데이터을 기반으로, 유해조수를 퇴치한 결과데이터를 입력받아 저장하는 퇴치지역 데이터취득부(310)와, 상기 퇴치지역 예측 데이터에 설정된 대상지의 특정 구간의 유해조수의 출몰데이터와 퇴치 이후 유해조수의 출몰데이터를 분류하는 퇴치 수행 데이터 분류부(320), 상기 퇴치 수행 데이터를 바탕으로, 상기 퇴치지역 산출부(250)에서 도출된 유해조수의 퇴치지역 예측 데이터의 신뢰도를 평가하는 퇴치 효율검증부(330)를 포함하여 구성될 수 있다.To this end, the eradication efficiency calculation module 300 is an eradication area data acquisition unit that receives and stores the result data of eradication of harmful tides based on the prediction data of the eradication area of harmful tides derived from the eradication area calculation unit 250. 310, and an eradication performance data classification unit 320 that classifies the occurrence data of harmful tides in a specific section of the target area set in the eradication area prediction data and the appearance data of harmful tides after eradication; Based on the eradication performance data, It may be configured to include an eradication efficiency verification unit 330 that evaluates the reliability of the prediction data of the eradication area of harmful tides derived from the eradication area calculation unit 250.

이상의 구성을 통해, 본 발명에서는, 시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측을 수행하고, 시민들이 수집하는 유해조류의 위치 데이터를 기반으로 유해조수의 출몰지역을 분석하고, 퇴치지역을 예측하여 제공함으로써, 유해조수의 효율적인 퇴치를 구현할 수 있도록 한다.Through the above configuration, in the present invention, the prediction of the harmful algae eradication area that appears in the urban area using citizen science, and the location data of harmful algae collected by citizens are analyzed, and the eradication By predicting and providing the area, it is possible to implement effective eradication of harmful tides.

이하에서는, 상술한 본 발명에 따른 유해조수 퇴치지역 예측시스템을 적용하여 유해조수의 집중관리(퇴치관리)가 필요한 지역을 예측하는 과정을 설명하기로 한다.Hereinafter, a process of predicting an area requiring intensive management (removal management) of harmful tides by applying the system for predicting areas for eradication of harmful tides according to the present invention described above will be described.

도 3 및 도 4를 참조하면, 도 1 및 도 2에서 상술한 본 발명을 적용하여 유해조수의 집중관리(퇴치관리)가 필요한 지역을 예측하는 방법은 다음과 같다.Referring to FIGS. 3 and 4, a method of predicting an area requiring intensive management (removal management) of harmful tides by applying the present invention described in FIGS. 1 and 2 is as follows.

우선, 카메라 및 통신모듈을 구비한 사용자 단말들로부터 대상지역의 유해조수 포함 이미지를 촬영(이하, '시민 이미지데이터'라 한다.)하여 시민 이미지데이터를 제공받는 1단계가 수행된다. 이는 본 발명에서 활용하는 이미지 데이터가 시민들이 촬영하여 제공하는 이미지 데이터를 이용하게 되며, 해당 이미지 데이터에 포함된 유해 조류의 개체수, 위치정보 등을 도출하여 분석에 이용할 수 있도록 한다.First, a first step of receiving citizen image data by taking images including harmful tides in the target area from user terminals equipped with cameras and communication modules (hereinafter, referred to as 'citizen image data') is performed. The image data used in the present invention uses image data taken and provided by citizens, and the number of harmful birds included in the image data, location information, etc. are derived and used for analysis.

이후, 퇴치지역 예측모듈(200)에서 상기 1단계에서 전송되는 시민 이미지데이터에 대하여, 동일한 위치정보 지점에서 동일한 설정시간 간격으로 수집된 데이터를 분류하여 저장하는 2단계가 수행된다. 통상, 시민 과학(citizen science)으로 칭해지는 시민에 제공하는 데이터를 기반으로 수행되는 분석방식의 경우, 실질적인 기여를 할 수 있기 위해서는 시민과학 활동을 통해 생산되는 데이터의 품질이 보장되어야 한다. 데이터의 질에 대한 관리가 되지 않을 경우, 참여한 시민들에 대한 교육 활동에는 이용할 수 있겠지만, 실질적으로 환경과학 분야 연구에 시민과학이 기여할 수는 없게 되며, 이는 제공 자료를 그대로 이용시에 관측치 데이터의 편차가 커지게 되는 위험성이 존재하기 때문이다. 본 발명에서는, 시민 이미지 데이터를 기반으로 유해조류의 사진과 이에 기반한 위치를 수집하게 되며, 중복된 데이터를 제거하기 위해, 같은 지점에서 동일한 시간간격(이를테면, 20분 간격)으로 수집된 데이터를 적용할 수 있도록 한다.Thereafter, the eradication area prediction module 200 performs a second step of classifying and storing the data collected at the same location information point at the same set time interval with respect to the citizen image data transmitted in the first step. In the case of analysis methods based on data provided to citizens, which is usually referred to as citizen science, the quality of data produced through citizen science activities must be guaranteed in order to make practical contributions. If the quality of the data is not managed, it can be used for educational activities for participating citizens, but citizen science cannot actually contribute to research in the field of environmental science. Because there is a risk that it will increase. In the present invention, pictures of harmful algae and their location are collected based on citizen image data, and data collected at the same point at the same time interval (eg, 20 minute intervals) is applied to remove redundant data. make it possible

이후, 상기 퇴치지역 예측모듈(200)에서 상기 수집된 시민 이미지데이터에 포함되는 유해조수의 개체수를 산출하고, 상기 시민 이미지데이터에 포함되는 유해조수의 출현 시점과 위도 및 경도 정보를 산출하고, 자기공간상관관계를 분석하여 공간적으로 유해조수가 밀집되어 있는 구간을 위치를 산출하는 3단계가 수행된다. 또한, 이후, 상기 퇴치지역 예측모듈(200)에서 상기 유해조수가 선호하는 환경변수를 반영하여 선호 서식처를 분석하고, 종분포모델을 도출하는 5단계가 수행된다.Thereafter, the eradication area prediction module 200 calculates the number of harmful birds included in the collected citizen image data, calculates the appearance time and latitude and longitude information of harmful birds included in the citizen image data, The third step is performed to calculate the location of the section where harmful tides are concentrated spatially by analyzing the spatial correlation. In addition, thereafter, in the eradication area prediction module 200, the fifth step of analyzing the preferred habitat by reflecting the environmental variables preferred by the harmful birds and deriving a species distribution model is performed.

상기 퇴치지역 예측모듈(200)에서 상기 선호서식처와 자기공간상관관계 데이터 및 시민 이미지 데이터를 활용한 위치지점들이 겹치는 구간을 반영하여, 유해조수의 퇴치지역 예측데이터를 산출하는 6단계가 수행된다.In the eradication area prediction module 200, step 6 of calculating prediction data of the eradication area of harmful tides is performed by reflecting the overlapping interval between the preferred habitat and location points using self-spatial correlation data and citizen image data.

이러한 유해조수의 선호 선호 서식처의 경우 유해조수가 선호하는 환경변수를 고려하여 종분포모델을 구동하게 된다. 또한, 시민 이미지 데이터로 수집된 데이터를 기준으로 자기공간상관관계를 분석하여 공간적으로 가장 유해조수가 유의미하게 밀집되어 있는 구간을 설정한다. 이후, 유해조수의 선호서식처와 자기공간상관관계 및 시민과학 데이터를 활용한 위치지점들이 가장 많이 겹치는 구간을 퇴치 예측 지점으로 설정하게 된다. 이후, 토지이용별로 4구간씩 그룹지어 퇴치를 주기적으로 수행을 하고, 이에 대한 퇴치 결과를 바탕으로 신뢰성을 검증할 수 있도록 한다.In the case of the preferred habitat of these harmful birds, the species distribution model is driven by considering the environmental variables preferred by the harmful birds. In addition, by analyzing the self-spatial correlation based on the data collected as citizen image data, the section where the most harmful tides are spatially concentrated is set. Afterwards, the section where the preferred habitat of the harmful tide and the location points using self-spatial correlation and citizen science data overlap the most is set as the eradication prediction point. After that, eradication is carried out periodically by grouping 4 sections by land use, and reliability can be verified based on the eradication results.

이후 이에 따른 단기적(주별), 장기적(월별) 개체수와, 출현 유무의 감소를 파악하여 가장 효율적으로 퇴치가 진행된 유형을 추출하여 분석을 진행하게 된다.Afterwards, the number of short-term (weekly) and long-term (monthly) populations and the decrease in presence or absence are identified, and the most efficient type of eradication is extracted and analyzed.

이하에서는, 도 1 내지 도 4에서 상술한 본 발명과 이를 이용한 퇴치 지점의 예측방법을 적용하는 실시예를 대한민국 경기도 수원시를 대상지역으로 하고, 유해 조수를 떼까마귀 설정하여 진행하는 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment in which the present invention described in FIGS. 1 to 4 and the method for predicting an eradication point using the same is applied to Suwon-si, Gyeonggi-do, Korea as a target area, and harmful tides are set as rooks will be described. do.

{실시예: 대상지역_경기도 수원시, 유해조수_떼까마귀(Corvus frugilegus)}{Example: Target area_Suwon-si, Gyeonggi-do, harmful tide_Rook ( Corvus frugilegus )}

1. 대상지역 및 유해조수(떼까마귀)의 일반 정보1. General information of target area and harmful birds (rook)

수원시 면적은 121㎢로 대형 분지로 이루어져 있다. 연평균기온은 12.5℃이며 경기도 연평균기온(11.2℃)보다 온대하다. 연 강수량의 경우 1,367.8㎜로 경기도 평균인 1,440㎜보다 62.6㎜ 적다(기상청, 2017). Suwon has an area of 121 km2 and consists of a large basin. The annual average temperature is 12.5℃, which is more temperate than Gyeonggi-do (11.2℃). In the case of annual precipitation, it is 1,367.8 mm, 62.6 mm less than the Gyeonggi-do average of 1,440 mm (Korea Meteorological Administration, 2017).

대상종인 떼까마귀의 경우 아무르, 중국 동북부 및 남부, 몽골에서 5~6월까지 서식하며 한국, 일본, 타이완, 중국(동부)에서 11~3월까지 겨울을 난다. 우리나라 전역에 걸쳐 봄가을에 통과하는 흔한 나그네새이며, 남부 지방에서는 흔한 겨울새이다(원병오, 1981). 선호하는 서식지의 경우 평지, 개활지, 농경지 부근의 숲, 농촌의 인가와 시가지로 교목 위에 집단으로 번식하며 먹이는 곤충을 비롯한 동물성 먹이와 나무 열매, 씨앗 등을 선호한다.In the case of the target species, the rook, it lives in Amur, northeast and south China, and Mongolia from May to June, and winters in Korea, Japan, Taiwan, and China (east) from November to March. It is a common migratory bird that passes throughout Korea in spring and fall, and is a common winter bird in southern regions (Won Byeong-oh, 1981). Preferred habitats are plains, open lands, forests near farmlands, and rural dwellings and towns. They breed in groups on trees and prefer animal food, including insects, tree fruits, and seeds.

경기도 수원시는 16`년부터 매년 11월부터 이듬해 3월까지 총 5개월간의 떼까마귀가 도심에 머무르고 있다. 구체적인 주 출몰지역은 인구가 밀집된 권선구청, 동수원사거리, 아주대 삼거리, 수원시청, 권선구 가구거리, 곡선동 인근으로 파악되었으나 보다 광범위한 조사를 위해 시민 데이터의 활용이 필요한 것으로 판단되었다. In Suwon-si, Gyeonggi-do, since 2016, rooks have been staying in the city center for a total of 5 months from November to March of the following year. The specific main haunting areas were identified as the densely populated Gwonseon-gu Office, Dongsuwon Intersection, Ajou University Intersection, Suwon City Hall, Gwonseon-gu Furniture Street, and the vicinity of Curve-dong.

떼까마귀는 주로 도심지 내 상업지역이나 주거지역에서 활동하므로 주민들이 사용하는 보행로와 주차된 자동차에 떨어지는 배설물로 인한 위생상태와 주 출몰 시간대인 저녁에 떼까마귀의 소음 등으로 인근 주민들에게 각종 불편을 주고 있다. 더 나아가, 경기도 전체 1,341만 인구 중 수원시의 인구는 약 118만 명으로 경기도 내에서 가장 많은 인구를 차지하고 있고, 경기도 인구밀도 순위에서 또한 3위를 차지하고 있어 도심지에 나타나는 야생동물들에 대한 주민들의 피해가 클 것으로 예상한다.Since rooks are mainly active in commercial or residential areas in urban areas, they cause various inconveniences to nearby residents due to the sanitary conditions caused by excreta falling on pedestrian paths and parked cars used by residents, and the noise of rooks in the evening, when they usually appear. Furthermore, out of the total population of 13.41 million in Gyeonggi-do, the population of Suwon-si is approximately 1.18 million, which is the largest in Gyeonggi-do, and also ranks third in the population density of Gyeonggi-do. is expected to be large.

수백 혹은 수천 마리까지 함께 머무는 습성을 지니며(Madge and Burn., 1994), 일출에 따라서 보금자리를 떠나 먹이 활동을 시작한다(Hubalek, 2017). 따라서 본 연구에서는 떼까마귀의 선호 서식처 분석을 위하여 기상청에서 제공하는 2020년 12월부터 2021년 02월까지의 수원지역 일월출몰/박명 시각의 일출 및 일몰 시각을 기준으로 일출 시각 및 일몰 시각을 선정하였다(표 1). 이후 각 해가 완전히 뜨고 지는 상황을 고려하여 일출의 경우 08시 일몰의 경우 18시로 설정하였다. It has a habit of staying together with hundreds or thousands of birds (Madge and Burn., 1994), leaving the nest and starting feeding activities at sunrise (Hubalek, 2017). Therefore, in this study, to analyze the preferred habitat of rooks, the sunrise and sunset times were selected based on the sunrise and sunset times of the sunrise and sunset times in Suwon from December 2020 to February 2021 provided by the Korea Meteorological Administration ( Table 1). Afterwards, considering the situation in which each sun completely rises and sets, it is set at 08:00 in the case of sunrise and 18:00 in the case of sunset.

{표 1:일출 및 일몰 시간 선정 평균}{Table 1: Selected averages of sunrise and sunset times}

Figure pat00001
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2. 시민과학 데이터 적용2. Apply citizen science data

(1) 데이터의 취득 및 가공 과정(1) Acquisition and processing of data

본 발명에서 이용한 데이터는, 시민과학, 즉 사용자 단말을 구비하는 시민들이 수원시 인근에서 발견되는 떼까마귀의 사진을 촬영하여 전송한 데이터를 기반으로 적용하였다. 본 발명에서는, 다수의 단말(도 2, 시민 데이터 제공모듈(100))에서 이미지를 전송받아 수행된다.The data used in the present invention was applied based on citizen science, that is, data transmitted by citizens with user terminals taking pictures of rooks found near Suwon-si. In the present invention, it is performed by receiving images from a plurality of terminals (FIG. 2, citizen data providing module 100).

본 발명의 유해조수 퇴치지역 예측모듈(200)에서는, 데이터 취득부(210)을 통해 수원시 내에서 시민과학 데이터를 통해 수집된 떼까마귀의 위치 데이터는 총 6,314장으로 떼까마귀가 사진에 없거나, 부적합하다고 판단되는 사진들을 검수하여 5,214건이 추출하여다. 이후 전국에 위치하는 해당 데이터를 ArcGIS를 활용하여 수원시와 클립 하였고, 최종적으로 수원시 내에 떼까마귀가 출현하는 지점은 총 4,523지점이었다. 이는 20` 12월부터 21` 3월까지 취득된 자료이며(도 6), 동일한 지점에서의 반복적인 데이터를 최소화하기 위하여 동일 지점에서 20분 이내로 취득된 데이터는 제거되었다.In the harmful tide-repelling area prediction module 200 of the present invention, the location data of rooks collected through citizen science data in Suwon-si through the data acquisition unit 210 is a total of 6,314 pieces, and it is determined that there are no rooks in the picture or that they are inappropriate. 5,214 cases were extracted by inspecting the photos. Afterwards, the corresponding data located nationwide was clipped with Suwon City using ArcGIS, and finally, a total of 4,523 points where rooks appeared in Suwon City. This data was acquired from December 20 to March 21 (Fig. 6), and data acquired within 20 minutes at the same point were removed to minimize repetitive data at the same point.

이후, 개체수 도출부(220)에서 수집된 시민 이미지데이터에 포함되는 유해조수의 개체수를 산출하고, 자기상관관계분석부(230)에서 시민 이미지데이터에 포함되는 유해조수의 출현 시점과 위도 및 경도 정보를 산출하고, 자기공간상관관계를 분석하여 공간적으로 유해조수가 밀집되어 있는 구간을 위치를 산출하였다.Thereafter, the number of harmful birds included in the citizen image data collected by the population number derivation unit 220 is calculated, and the appearance time and latitude and longitude information of the harmful birds included in the citizen image data is calculated by the autocorrelation analysis unit 230. was calculated, and by analyzing the self-spatial correlation, the location of the section where harmful tides were concentrated spatially was calculated.

(2) 선호 서식지의 도출 분석 과정(2) Derivation and analysis process of preferred habitat

이후, 선호서식지 산출부(240)에서, 유해조수(떼까마귀)가 선호하는 환경변수를 반영하여 선호 서식처를 분석하고, 종분포모델을 도출하였다. 종분포모델(SDM)의 적용은 이전에 존재하는 종에 대한 출현 기록, 현장 탐사 또는 동물 추적 데이터와 관련된 환경 공변량을 활용하여 종 분포를 예측하는 기법인다.Then, in the preferred habitat calculation unit 240, the preferred habitat was analyzed by reflecting the environmental variables preferred by the harmful tide (rook), and a species distribution model was derived. The application of species distribution model (SDM) is a technique to predict species distribution by utilizing environmental covariates related to emergence records, field surveys, or animal tracking data for previously existing species.

본 발명에서는, 선호서식지 산출부(240)에서 광범위한 생태조사에서의 인적 제약이나, 기술적, 시간적, 재정적인 이유 등으로 정밀한 분포 자료 취득이 어려운 경우를 위해 출현자료만을 활용하는 SDM 모형으로, MaxENT 프로그램을 적용하여 분석을 수행하였다.In the present invention, the preferred habitat calculation unit 240 is an SDM model that uses only appearance data for cases where it is difficult to acquire precise distribution data due to human limitations in a wide range of ecological surveys or technical, temporal, and financial reasons, etc., using the MaxENT program. The analysis was performed by applying

도심지에 출몰하는 떼까마귀가 선호하는 환경변수를 선정하기 위해, 수원시의 도시생태현황도 대분류, 고도, 식피율, 경작지로부터 거리, 전신주로부터 거리, 가로등으로부터 거리, 건물의 높이를 떼까마귀 선호 서식처 분석을 위한 환경변수의 인자로 활용하였다(도 7).In order to select environmental variables preferred by rooks inhabiting urban areas, major classifications of urban ecological status in Suwon, altitude, planting rate, distance from farmland, distance from telephone poles, distance from streetlights, and height of buildings were used for analysis of preferred habitats for rooks. It was used as an environmental variable factor (FIG. 7).

상술한 환경변수의 인자 중, 도시생태현황도의 경우, 2019년에 갱신한 수원시의 자료를 활용하였고, MaxENT를 구동하기 위해서는 각 변수의 지리적 데이터와 해상도가 일치해야 하므로 모든 종속변수는 수원시 도시생태현황도 대분류의 해상도 기준인 5 ×5m 단위로 제작되었다. Among the factors of the above-mentioned environmental variables, in the case of the urban ecology status map, the data of Suwon city updated in 2019 was used, and in order to drive MaxENT, the geographical data and resolution of each variable must match, so all dependent variables are Suwon city ecology The current status map was produced in units of 5 × 5m, which is the resolution standard for major classifications.

도시생태현황도 경우 2019년에 갱신한 수원시의 자료를 활용하였고, 건물 층수와 식피율은 도시생태현황지도의 건물 층수와 식피율 데이터를 활용하였다. In the case of the urban ecological status map, the data of Suwon City, which was updated in 2019, was used, and the number of building floors and vegetation coverage data of the urban ecological status map were used for the number of floors and vegetation coverage.

경작지로부터 거리는 도시생태현황도의 대분류의 경작지 데이터를 추출하여 유클리디안 거리(Euclidean distance)를 적용하였다. Euclidean distance was applied to the distance from arable land by extracting the arable land data of the major classifications of the urban ecology map.

가로등으로부터 거리는 공공데이터 포털에서 2021년 제공한 수원시 가로등 위치 데이터를 취득한 후 유클리디안거리를 적용하였다. 전신주로부터 거리는 일차적으로 한국전력공사에서 제공하는 전신주가 지중화된 지역의 데이터를 취득하였다. 이후 도시생태현황지도에서 대분류 안의 지중화된 지역을 제외한 교통시설지를 추출하였고 그 위에 30m 등간격으로 전신주를 배치하였다. 고도는 국토정보플랫폼에서 제공하는 수치지형도를 활용하여 10 ×10m 해상도로 추출하였다.For the distance from the streetlight, the Euclidean distance was applied after acquiring the streetlight location data in Suwon City provided in 2021 from the public data portal. The distance from the telephone pole was primarily obtained from the data of the area where the telephone pole was underground provided by the Korea Electric Power Corporation. Afterwards, transportation facilities were extracted from the urban ecological status map, excluding the underground areas in the major classification, and telephone poles were placed at equal intervals of 30m on top of them. The altitude was extracted at a resolution of 10 × 10 m using the digital topographic map provided by the National Geospatial Information Platform.

MaxEnt 모형은 ROC(Receiver operating characteristics) 검증을 통해 AUC(Area under the ROC curve) 값을 구하며, 이러한 ROC값의 신뢰도는 AUC값이 0.7이상일 때, 모형이 설명하는 잠재력이 의미 있는 값이라고 판단하게 된다. 도 8에 도시된 분석결과에서와 같이, 떼까마귀 분포 확률 예측 결과의 AUC 값은 0.86 이상으로 신뢰도가 높을 것으로 판단된다.The MaxEnt model obtains the AUC (Area under the ROC curve) value through ROC (Receiver operating characteristics) verification, and the reliability of this ROC value determines that the potential explained by the model is a meaningful value when the AUC value is 0.7 or higher. . As shown in the analysis result shown in FIG. 8, the AUC value of the rook distribution probability prediction result is 0.86 or more, which is judged to be highly reliable.

일출 이후 시간대의 떼까마귀 분포의 신뢰도 값(AUC)은 0.87 이상으로 충분한 설명되며, 력을 갖는 것을 검증하였다. 일몰 이후 시간대의 경우 AUC 값 0.85 이상으로 나타났다. 교차검증의 경우 총 10회 진행되었다.The reliability value (AUC) of the distribution of rooks in the time zone after sunrise was more than 0.87, which was sufficiently explained and verified to have power. In the case of the time zone after sunset, the AUC value was higher than 0.85. In the case of cross-validation, a total of 10 trials were conducted.

{표 2: 일몰 이후의 떼까마귀 분포 모형의 설명력 검증 요약}{Table 2: Summary of explanatory power test of rook distribution model after sunset}

Figure pat00002
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도 9는 (a) 일출 이후 떼까마귀의 서식지 출연 예측 데이터를 도시한 것이고, (b)는 일몰 이후 떼까마귀 서식지의 출현 예측 데이터를 도시한 것이다.9 shows (a) prediction data for appearance of a rookery habitat after sunrise, and (b) shows prediction data for appearance of a rookery habitat after sunset.

일출 이후에는 떼까마귀 취식지 주변으로 높은 출현 확률을 확인할 수 있었다. 구체적으로 수원시의 동쪽에 경작지 및 그 주변에 있는 교통시설지 및 가로등 주변으로 높은 출현 확률을 예측할 수 있었다(그림 3). 일몰 이후의 시간대의 경우, 취식지에서 벗어난 도심지역 중 남서쪽의 수원시청 주변에서 출현 확률이 높게 나타났고, 경작지 인근의 교통시설지 주변에서 또한 높은 출현 확률을 예측할 수 있었다.After sunrise, a high probability of appearance was confirmed around the rook eating area. Specifically, it was possible to predict a high probability of appearance in the eastern part of Suwon City, in the arable land and around traffic facilities and streetlights around it (Figure 3). In the case of the time zone after sunset, the probability of appearance was high in the vicinity of Suwon City Hall in the southwest of the downtown area away from the eating area, and the high probability of appearance could be predicted in the vicinity of transportation facilities near farmland.

{표 3: 일출 이후의 떼까마귀 MaxENT 모델 요약} {Table 3: Summary of the Rook MaxENT model after sunrise }

Figure pat00003
Figure pat00003

2) 환경변수의 반영2) Reflection of environmental variables

일출 이후의 떼까마귀 출현 확률의 평가된 예측 모형 가운데 잭나이프 검정(Jackknife Test) 결과 변수의 기여도의 경우 출현 확률에 대한 개개의 변수만을 고려했을 때 경작지로부터의 거리가 가장 높은 기여도를 나타내었고, 모든 변수를 동시에 염두에 두었을 때 DEM이 가장 높은 기여도를 나타내었다(도 10). 경작지로부터의 거리에 따른 떼까마귀의 출현 확률 경우, 경작지와 인접한 0~100m 사이와 3,000~3,500m 사이에서 급격하게 높은 출현 확률을 보였다. 또한, DEM의 경우, 25~30m 사이인 낮은 DEM 단위 내에서 출현 확률이 높게 나타났다. Among the predicted models evaluated for the probability of appearance of rooks after sunrise, in the case of the contribution of the result variable of the Jackknife Test, when only individual variables for the probability of appearance were considered, the distance from farmland showed the highest contribution, and all variables At the same time, when kept in mind, DEM showed the highest contribution (FIG. 10). In the case of the probability of occurrence of rooks according to the distance from farmland, the probability of occurrence was rapidly high between 0 and 100 m and 3,000 and 3,500 m adjacent to the farmland. In addition, in the case of DEM, the appearance probability was high within the low DEM unit between 25 and 30 m.

도 10에서와 같이, 모델에 대한 중요도 지표에서도 일출 이후 시간대의 떼까마귀 분포 예측에 있어서 경작지로부터의 거리(39.2%), DEM(25.5%), 가로등으로부터 거리(22.3%)순으로 높은 기여도를 나타내었고, 이하 전신주로부터 거리(7.1%), 도시생태현황도 대분류(4.9%), 건물 층수(1%) 순으로 떼까마귀 분포 예측을 위한 변수 기여도가 나타났다. 식피율의 경우 기여도가 없는 것으로 보였다(표 3 참조). As shown in FIG. 10, the importance index for the model showed high contribution in the order of distance from farmland (39.2%), DEM (25.5%), and distance from streetlights (22.3%) in predicting the distribution of rooks in the time zone after sunrise. , the following variables contributed to predicting the distribution of rooks in the following order: distance from utility pole (7.1%), urban ecological status map (4.9%), and building number of floors (1%). In the case of the loss rate, no contribution appeared (see Table 3).

일출 이후의 수원시에서의 떼까마귀 출현 예측 모형을 구동했을 때, 도시생태현황도 대분류 중 경작지 주변으로 출현 예측률이 높았다. 이는 일출 이후 시간대에 수원시의 서쪽에 위치하는 경작지 주변의 취식지로 이동하는 것으로, 오전 8시 이후의 떼까마귀 출현율은 경작지로부터 500m 이상 멀어질 때 확률이 현저하게 낮아지는 확인할 수 있었다. DEM의 경우 40m 이상의 지역에서 출현 확률이 낮아졌고 대체로 낮은 고도를 선호하는 것으로 나타났다. 이는 경작지가 수원시 외곽의 산림으로부터 거리가 있고, 대체로 고도가 낮은 곳에 있는 것을 파악하였다. When the model for predicting the appearance of rooks in Suwon City after sunrise was run, the occurrence prediction rate was high in the vicinity of cultivated land among the major categories of the urban ecological status. It was confirmed that the occurrence rate of rooks after 8:00 am significantly decreased when they moved more than 500m away from the farmland. In the case of DEM, the probability of appearance decreased in areas above 40 m, and it was found that low altitudes were generally preferred. It was found that the cultivated land was far from the forests in the outskirts of Suwon and was generally located at a low altitude.

건물 층수에 따른 출현 확률은 고층(20층 이상)의 높은 아파트 주변으로 높았는데 이는 경작지 주변으로 높은 아파트들이 대거 위치하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 건물 층수에 대한 구체적인 결과값에 의존하기보다 이러한 환경적 요인으로 결과가 도출되었다고 판단된다.The probability of occurrence according to the number of floors in the building was high around high-rise apartments (over 20 floors), which confirmed that a large number of high-rise apartments were located around farmland. Therefore, it is judged that the results were derived from these environmental factors rather than relying on specific results for the number of floors in the building.

가로등으로부터 거리의 경우 100m 이상 멀어질 때 출현 확률이 낮아졌다. 이는 떼까마귀가 여러 가지 환경적 요소 중 조도에 따라 취식지로 이동을 시작하는 습성을 지녔으며, 선행연구에 따르면 떼까마귀는 통상적으로 일출 30~40분 전에 취식지로 이동하는 행동 특성을 가지고 있다(Hubalek, 2017). 따라서 수원시 내에서도 일출 전에 떼까마귀가 취식지로 이동하며, 주변보다 조도가 높은 경작지를 우선적으로 취식지로 결정하기 때문으로 파악된다. In the case of the distance from the street lamp, the probability of appearance decreased when the distance was more than 100m. This is because rooks have a habit of starting to move to feeding areas according to the intensity of illumination among various environmental factors, and according to previous studies, rooks have behavioral characteristics of moving to feeding areas usually 30 to 40 minutes before sunrise (Hubalek, 2017 ). Therefore, it is believed that this is because rooks move to feeding places before sunrise even in Suwon-si, and preferentially select cultivated areas with higher illumination than surrounding areas.

일몰 이후의 건물 층수의 경우 중층(6층 이상)의 건물 주변으로 출현 확률이 높았다. 이는 가장 높은 기여도를 차지한 도시생태현황도 대분류의 상세 기여도 값을 확인했을 때 주상 혼합지 및 주거지 주변이 높은 것을 파악할 수 있었는데, 건물 유형 중 주로 바람을 차폐할 수 있는 중층 이상의 건물 주변을 선호하는 것을 확인할 수 있었다. In the case of the number of floors of a building after sunset, the probability of appearing around a mid-story (6th floor or more) building was high. When the detailed contribution values of the major classifications of the urban ecological status map, which accounted for the highest contribution, were identified, it was found that the residential and residential mixed land and residential areas were high, and among the building types, it was found that the surroundings of mid-rise or higher buildings that can shield the wind were mainly preferred. I was able to confirm.

경작지로부터 거리의 경우 1~3.5km 사이의 거리에서 높은 분포확률을 나타내었고, 일몰 이후의 서식지 예측에서 떼까마귀는 수원시의 경작지 주변의 1~3.5km 반경 내의 도심지를 선호하는 것으로 파악할 수 있다(도 11). In the case of the distance from farmland, a high distribution probability was shown at a distance between 1 and 3.5 km, and in the habitat prediction after sunset, it can be seen that rooks prefer downtown areas within a radius of 1 to 3.5 km around farmland in Suwon (FIG. 11). ).

일몰 이후의 잭나이프 검정(Jackknife Test) 결과 변수의 기여도의 경우 출현 확률에 대한 개개의 변수만을 고려했을 때 도시생태현황도 대분류가 가장 높은 기여도를 나타내었고, 모든 변수를 동시에 염두에 뒀을 때 전신주로부터 거리가 가장 높은 기여도를 나타내었다(도 11). 따라서 많은 환경변수가 떼까마귀의 서식지에 부합되더라도 전신수의 유무가 출현 확률에 있어 큰 영향을 끼치는 것으로 파악되었다. 도시생태현황도 대분류의 경우 주상 혼합지 및 주거지 주변으로 높은 출현 값이 도출되었다. 전신주로부터 거리의 경우 전신주와 근접한 0~10m 사이에서 출현값이 최대치로 나타났고, 100m 이상으로 멀어지는 경우 출현 확률이 급격하게 저하되었다(그림 9). 모델에 대한 중요도 지표에서도 일몰 이후 시간대의 떼까마귀 분포 예측에 있어서 도시생태현황도 대분류(37.4%), 전신주로부터 거리(25.8%), DEM(13,4%) 순으로 높은 기여도를 나타내었고, 이하 가로등으로부터 거리(11.8%), 경작지로부터 거리(7.9%), 건물 층수(1.4%), 식피율(1.3%) 순으로 떼까마귀 분포 예측을 위한 변수 기여도가 나타났다(표 4).In the case of the contribution of the variables resulting from the Jackknife Test after sunset, when only individual variables for the probability of occurrence were considered, the urban ecological status map showed the highest contribution, and when all variables were taken into account at the same time, Distance showed the highest contribution (FIG. 11). Therefore, even if many environmental variables matched the habitat of the rook, the presence or absence of a whole body tree was found to have a significant effect on the probability of appearance. In the case of the major classifications of the urban ecological status map, high appearance values were derived around mixed-residential and residential areas. In the case of the distance from the telephone pole, the maximum value appeared between 0 and 10m close to the telephone pole, and the probability of appearance decreased rapidly when it was farther than 100m (Figure 9). Even in the importance index for the model, in predicting the distribution of rooks in the time zone after sunset, the urban ecological status also showed high contributions in the order of major classification (37.4%), distance from utility poles (25.8%), and DEM (13,4%). Variable contributions for predicting the distribution of rooks appeared in the following order: distance from (11.8%), distance from farmland (7.9%), number of building floors (1.4%), and coverage (1.3%) (Table 4).

일출 이후의 떼까마귀 선호 서식 변수와 다르게 일몰 이후의 경우 가로등으로부터 거리보다, 전신주로부터 거리가 중요한 환경변수로 나타났는데 이는 여러 가지 환경변수들이 충족되더라도 전신주가 없는 지역의 경우 떼까마귀의 출현 확률이 낮아지는 것으로 판단할 수 있다. 앞선 선행연구들을 살펴보면 도심지에 출몰하는 조류의 경우 사냥터로 활용하기 위하여 전신주를 활용하는 경우가 많고(Dwyer et al,. 2014) 특히 평지의 비율이 높고 숲이 적은 도심지의 경우 까마귀, 부엉이, 맹금류는 휴식공간으로 나무를 활용하기 때문에 이와 비슷한 높이를 가지고 있는 도심지의 전신주를 선호한다.Unlike the preferred habitat variables of rooks after sunrise, the distance from telephone poles was more important than the distance from streetlights after sunset. can judge Looking at previous studies, birds in urban areas often use telephone poles to use as hunting grounds (Dwyer et al,. 2014). Since trees are used as a resting space, telephone poles in downtown areas with similar heights are preferred.

{표 4: 일몰 이후의 떼까마귀 MaxENT 모델 요약}{Table 4: Summary of the MaxENT model of the rook after sunset}

Figure pat00004
Figure pat00004

수원시에 출몰하는 떼까마귀의 위치 데이터를 시민과학 데이터로 수집하여 MaxENT 모형을 구동해 일몰 및 일출 이후 시간대의 서식지 예측을 분석하였다. 모델의 AUC 값은 일몰 및 일출 시간대 각 0.8 이상으로 충분한 설명력을 가지는 것을 확인하였다. ArcGIS를 통해 구현해낸 서식지 출현 예측지도에서 일몰 및 일출 이후의 떼까마귀 선호 지역 위치 또한 뚜렷한 차이를 나타내었다. The location data of rooks infesting Suwon City was collected as citizen science data, and the habitat prediction of the time zone after sunset and sunrise was analyzed by driving the MaxENT model. It was confirmed that the AUC value of the model had sufficient explanatory power over 0.8 for each sunset and sunrise time zone. In the habitat emergence prediction map implemented through ArcGIS, the location of the rook's preferred area after sunset and sunrise also showed a clear difference.

백분율 기여도(Percent Contribution)는 7가지 환경변수를 통하여 일출 이후의 경우 농경지로부터 거리, DEM,가로등으로부터 거리순으로, 또한 일몰 이후의 경우 도시생태현황도 대분류, 전신주로부터의 거리, DEM 순으로 높은 기여율을 차지하는 것을 파악할 수 있었다. Percentage contribution (Percent Contribution) is the highest contribution rate in the order of distance from farmland, DEM, and distance from streetlights in the case of sunrise through seven environmental variables, and in the order of distance from streetlights, DEM, and streetlights in the case of after sunset. I was able to figure out what it occupied.

또한, 모델의 잭나이프검정(Jackknife Test) 결과를 통해 일출 이후 시간대의 경우 출현 확률에 대한 개개의 변수만을 고려했을 때 경작지로부터의 거리가 가장 높은 기여도를 나타내었고, 모든 변수를 동시에 염두에 뒀을 때 DEM이 가장 높은 기여도를 나타내었다. 일몰 이후의 시간대는 출현 확률에 대한 개개의 변수만을 고려했을 때 도시생태현황도 대분류가 가장 높은 기여도를 나타내었고, 모든 변수를 동시에 염두에 뒀을 때 전신주로부터 거리가 가장 높은 기여도를 나타내었다. 즉 일출 이후의 경우 DEM이 낮고 주변에 가로등이 많고 조도가 높은 농경지로부터의 거리를 고려하는 것이 중요하다. 일몰 이후의 경우 중층(6층 이상) 이상 높이의 주상 혼합지 및 주거지역 중 전신주가 위치해 있고 DEM이 낮은 지역을 위주로 고려하는 것이 중요한 것으로 파악되었다. In addition, through the Jackknife Test result of the model, in the case of the time zone after sunrise, when only individual variables for the probability of appearance were considered, the distance from the farmland showed the highest contribution, and when all variables were taken into account at the same time DEM showed the highest contribution. In the time zone after sunset, when only individual variables for the probability of appearance were considered, the urban ecological status map showed the highest contribution, and when all variables were considered simultaneously, the distance from the telephone pole showed the highest contribution. That is, in the case of sunrise, it is important to consider the distance from farmland where the DEM is low and there are many street lights around and the intensity of illumination is high. In the case of after sunset, it was found that it is important to focus on the areas where utility poles are located and the DEM is low among residential mixed-use lands and residential areas with a height of 6 or more floors (6th floor or higher).

본 발명에서는 이러한 데이터를 기반으로한 환경변수를 반영하여, 선호 시식지를 산출할 수 있도록 한다.In the present invention, environmental variables based on such data are reflected, so that preferred tasting sites can be calculated.

도 12에 도시된 것과 같이, 퇴치지역 산출부(250)를 통해 (a) 자기공간상관관계 데이터, (b) 종분포모델 분석 결과 선호서식처 및 시민 이미지 데이터를 활용한 위치지점들이 겹치는 구간을 반영하여, (c) 집중 퇴치 예측지점을 선정(유해조수의 퇴치지역 예측 데이터를 산출)하게 된다. 이후, 퇴치를 수행하여 효율성을 검증하고, (d)와 같이, 적절한 퇴치빈도를 도출할 수 있도록 한다.As shown in FIG. 12, through the eradication area calculation unit 250, (a) self-spatial correlation data, (b) species distribution model analysis result, the preferred habitat and citizen image data are used to reflect the overlapping section of location points. Therefore, (c) a prediction point for intensive eradication is selected (prediction data for the eradication area of harmful tides is calculated). Thereafter, eradication is performed to verify the efficiency, and, as in (d), an appropriate eradication frequency can be derived.

이 경우 도 12의 (a) 자기공간상관관계 데이터의 분석은, 도 13과 같이, 경기도 수원시에 대하여, 시민과학의 이미지 데이터를 바탕으로, 수원시의 지역적인 자기공간상관분석을 수행한 결과, 수원의 메탄1동, 우만2동에서 떼까마귀가 가장 많이 밀집되어 있는 것을 확인할 수 있으며, 장안구에서는 떼까마귀의 출현율이 유의미하게 낮은 것을 확인할 수 있다. 결론적으로, 자기공간상관분석결과, 메탄3동, 메탄4동에 인접한 지역이 떼까마귀 집중퇴치 대상지역으로 선정하게 된다. In this case, the analysis of the self-spatial correlation data of FIG. 12 (a) is, as shown in FIG. In Methane 1-dong and Uman 2-dong, the highest concentration of rooks was found, and the appearance rate of rooks was significantly lower in Jangan-gu. In conclusion, as a result of the autospatial correlation analysis, the areas adjacent to Methane Building 3 and Methane Building 4 were selected as target areas for intensive eradication of rooks.

이후, 유해조수 퇴치지역 예측모듈(200)에서 도출된 유해조수의 퇴치지역 예측 데이터에 기반하여 수행된 퇴치 결과에 대한 데이터를 바탕으로, 퇴치효율 산출모듈(300)에서 해당 데이터의 신뢰성을 확인할 수 있도록 한다.Then, based on the data on the result of eradication performed based on the prediction data of the harmful tide eradication area derived from the harmful tide eradication area prediction module 200, the reliability of the data can be confirmed in the eradication efficiency calculation module 300. let it be

도 14는 이러한 (a) 퇴치 결과 데이터를 예시한 것이고, (b)는 퇴치를 수행한 결과 데이터를 이미지 데이터로 표시한 것이다.14 illustrates (a) eradication result data, and (b) shows eradication result data as image data.

이후, 도 15에서와 같이, 퇴치에 따른 떼까마귀 출현율 증감의 효과와 퇴치 효과가 높은 지역을 산출하여, 추후 퇴지 정보 수립에 활용할 수 있도록 한다. 나아가, 도 16에서와 같이, 퇴치효율 산출모듈(300)에서 퇴치 빈도와의 상관관계 및 퇴치빈도에 따른 출현율의 변화를 분석하여 본 발명의 예측 시스템 및 방법의 정밀도와 신뢰도를 검증하여 반영할 수 있도록 한다.After that, as shown in FIG. 15, the effect of increasing or decreasing the occurrence rate of rooks according to the eradication and the area with high eradication effect are calculated, so that they can be used to establish eradication information in the future. Furthermore, as shown in FIG. 16, the correlation with the eradication frequency and the change in the prevalence according to the eradication frequency can be analyzed in the eradication efficiency calculation module 300 to verify and reflect the accuracy and reliability of the prediction system and method of the present invention. let it be

본 발명에서는, 이상과 같이 유해조수의 퇴치 예측 데이터를 기반으로 하는 퇴치 결과를 분석하여, 최적의 퇴치 빈도, 퇴치 지역에 대한 유해조수 퇴치계획을 수립할 수 있도록 하여, 시민과학 데이터를 활용한 지역별 유해조수의 개체수 및 출현율 감소시킬 수 있게 된다.In the present invention, as described above, by analyzing the eradication results based on the eradication prediction data of harmful birds, it is possible to establish an optimal eradication frequency and a plan for eradication of harmful birds for the eradication area, and thus, by region using citizen science data It is possible to reduce the population and appearance rate of harmful birds.

본 발명에 따른, 상술한 시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측방법에 적용되는 기능 구성 및 수행동작은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다.According to the present invention, the functional configuration and execution operation applied to the method for predicting the harmful tide eradication area appearing in the urban area using the above-mentioned citizen science can be represented by functional block configurations and various processing steps. These functional blocks may be implemented with any number of hardware or/and software components that perform specific functions. For example, the present invention relates to integrated circuit components, such as memory, processing, logic, look-up tables, etc., that can perform various functions by means of the control of one or more microprocessors or other control devices. can be hired

본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 본 발명은 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, 파이썬(Python), C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. Similar to components of the present invention that may be implemented as software programming or software elements, the present invention may include various algorithms implemented as data structures, processes, routines, or combinations of other programming constructs, including Python ), C, C++, Java, assembler, and the like, programming or scripting languages may be implemented. Functional aspects may be implemented in an algorithm running on one or more processors. In addition, the present invention may employ conventional techniques for electronic environment setting, signal processing, and/or data processing.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.As described above, the technical spirit of the present invention has been specifically described in the preferred embodiment, but the above preferred embodiment is for explanation and not for limitation. As such, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible through the combination of the embodiments of the present invention within the scope of the technical spirit of the present invention.

100: 시민데이터 제공모듈
200: 유해조수 퇴치지역 예측모듈
300: 퇴치효율 산출모듈
400: 통합관리모듈
500: 퇴치 데이터 제공모듈
100: citizen data provision module
200: Harmful tide elimination area prediction module
300: elimination efficiency calculation module
400: integrated management module
500: elimination data providing module

Claims (9)

유무선 통신이 가능한 다수의 사용자 단말을 통해 촬영되는 대상지역의 유해조수 포함 이미지를 촬영하여 시민 이미지데이터로서 제공하는 시민데이터 제공모듈(100);
상기 시민데이터 제공모듈(100)에서 전송되는 시민 이미지데이터를 취득하여, 상기 시민 이미지데이터를 바탕으로 지역적인 자기공간 상관분석을 수행하고,
상기 시민 이미지데이터에 포함되는 정보를 바탕으로 유해조수의 위치정보, 개체수 및 출현빈도를 산출하고, 상기 유해조수가 선호하는 환경변수를 반영하여 선호 서식처를 분석하고, 집중퇴치지역의 정보를 산출하는 유해조수 퇴치지역 예측모듈(200);
상기 유해조수 퇴치지역 예측모듈(200)에서 산출된 퇴치 지역 예측정보를 바탕으로 수행된 퇴치 결과 데이터를 입력받아, 상기 퇴치 지역 예측정보의 신뢰도를 검증하는 퇴치효율 산출모듈(300);
상기 퇴치효율 산출모듈(300)에서 검증된 퇴치 결과 데이터의 신뢰도를 반영하여, 퇴치 수행 전후의 유해조수 출현율 모니터링하고, 퇴치빈도와 퇴치효율의 상관관계에 대한 정보를 산출하여 제공하는, 통합관리모듈(400);
상기 유해조수 퇴치지역 예측모듈(200)에서 산출된 퇴치 지역 예측정보에 대하여 수행된 유해조수 퇴치 결과 데이터를 상기 퇴치효율 산출모듈(300)에 전송하는 퇴치 데이터 제공모듈(500);을 포함하는,
시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측시스템.
A citizen data providing module 100 for photographing images including harmful tides in the target area captured through a plurality of user terminals capable of wired/wireless communication and providing them as citizen image data;
Obtaining citizen image data transmitted from the citizen data providing module 100, performing local self-spatial correlation analysis based on the citizen image data,
Based on the information included in the citizen image data, calculating the location information, number and frequency of occurrence of harmful birds, analyzing the preferred habitat by reflecting the environmental variables preferred by the harmful birds, and calculating information on the intensive eradication area Harmful tide elimination area prediction module 200;
an eradication efficiency calculation module 300 that receives eradication result data performed based on the eradication area prediction information calculated in the harmful tide eradication area prediction module 200 and verifies reliability of the eradication area prediction information;
An integrated management module that reflects the reliability of the eradication result data verified in the eradication efficiency calculation module 300, monitors the appearance rate of harmful birds before and after eradication, and calculates and provides information on the correlation between eradication frequency and eradication efficiency. (400);
An eradication data providing module 500 for transmitting the result data of the eradication of harmful algae performed with respect to the eradication area prediction information calculated in the harmful algae eradication area prediction module 200 to the eradication efficiency calculation module 300;
Prediction system for the eradication of harmful algae in urban areas using citizen science.
청구항 1에 있어서,
상기 유해조수 퇴치지역 예측모듈(200)은,
상기 시민데이터 제공모듈(100)에서 전송되는 시민 이미지데이터에 대하여, 동일한 위치정보 지점에서 동일한 설정시간 간격으로 수집된 데이터를 분류하여 저장하는 데이터 취득부(210);
상기 수집된 시민 이미지데이터에 포함되는 유해조수의 개체수를 산출하는 개체수 도출부(220);
상기 수집된 시민 이미지데이터에 포함되는 유해조수의 출현 시점과 위도 및 경도 정보를 산출하고, 자기공간상관관계를 분석하여 공간적으로 유해조수가 밀집되어 있는 구간을 위치를 산출하는 자기상관관계분석부(230);
상기 유해조수가 선호하는 환경변수를 반영하여 선호 서식처를 분석하고, 종분포모델을 도출하는 선호서식지 산출부(240);
상기 선호서식처와 자기공간상관관계 데이터 및 시민 이미지 데이터를 활용한 위치지점들이 겹치는 구간을 반영하여, 유해조수의 퇴치지역 예측 데이터를 산출하는 퇴치지역 산출부(250);를 포함하는,
시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측시스템.
The method of claim 1,
The harmful tide elimination area prediction module 200,
With respect to the citizen image data transmitted from the citizen data providing module 100, a data acquisition unit 210 for classifying and storing data collected at the same location information point at the same set time interval;
a population number derivation unit 220 for calculating the number of harmful birds included in the collected citizen image data;
An autocorrelation analysis unit that calculates the appearance time and latitude and longitude information of harmful tides included in the collected citizen image data, and analyzes the self-spatial correlation to calculate the position of a section where harmful tides are spatially concentrated ( 230);
a preferred habitat calculation unit 240 for analyzing preferred habitats by reflecting environmental variables preferred by the harmful birds and deriving a species distribution model;
Containing,
A system for predicting areas to eliminate harmful birds that appear in urban areas using citizen science.
청구항 2에 있어서,
상기 퇴치효율 산출모듈(300)은,
상기 퇴치지역 산출부(250)에서 도출된 유해조수의 퇴치지역 예측 데이터을 기반으로, 유해조수를 퇴치한 결과데이터를 입력받아 저장하는 퇴치지역 데이터취득부(310);
상기 퇴치지역 예측 데이터에 설정된 대상지의 특정 구간의 유해조수의 출몰데이터와 퇴치 이후 유해조수의 출몰데이터를 분류하는 퇴치 수행 데이터 분류부(320);
상기 퇴치 수행 데이터를 바탕으로, 상기 퇴치지역 산출부(250)에서 도출된 유해조수의 퇴치지역 예측 데이터의 신뢰도를 평가하는 퇴치 효율검증부(330);
를 포함하는,
시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측시스템.
The method of claim 2,
The eradication efficiency calculation module 300,
an eradication area data acquisition unit 310 for receiving and storing result data obtained by eradicating harmful tides based on the prediction data of the eradication area of harmful tides derived from the eradication area calculation unit 250;
an eradication performance data classification unit 320 which classifies the occurrence data of harmful tides in a specific section of the target area set in the eradication area prediction data and the appearance data of harmful tides after eradication;
an elimination efficiency verification unit 330 that evaluates the reliability of the prediction data of the eradication area of harmful algae derived from the eradication area calculation unit 250 based on the eradication performance data;
including,
A system for predicting areas to eliminate harmful birds that appear in urban areas using citizen science.
청구항 3에 있어서,
상기 선호서식지 산출부(240)는,
상기 유해조수를 떼까마귀(Corvus frugilegus)로 설정하며,
상기 떼까마귀가 출몰할 가능성이 높은 지점을 MaxENT를 활용하여 떼까마귀가 선호하는 환경변수에 따른 결과를 도출하며,
시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측시스템.
The method of claim 3,
The preferred habitat calculation unit 240,
The harmful tide is set to a rook (Corvus frugilegus),
The points where the rooks are likely to appear are derived using MaxENT to derive results according to the environmental variables preferred by the rooks,
A system for predicting areas to eliminate harmful birds that appear in urban areas using citizen science.
청구항 4에 있어서,
상기 떼까마귀가 선호하는 환경변수는,
도시생태현황도 대분류, 고도, 식피율, 경작지로부터 거리, 전신주로부터 거리, 가로등으로부터 거리, 건물의 높이의 인자를 적어도 둘 이상 반영하는,
시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측시스템.
The method of claim 4,
The environment variables preferred by the rooks are:
Reflecting at least two factors, such as major classification of urban ecological status, altitude, vegetation rate, distance from farmland, distance from telephone pole, distance from streetlight, and height of building,
A system for predicting areas to eliminate harmful birds that appear in urban areas using citizen science.
청구항 5에 따른 시스템을 이용하여, 도심지역에 출몰하는 유해조수의 출몰지역의 예측을 수행하고, 퇴치지역을 예측하는 방법에 있어서,
카메라 및 통신모듈을 구비한 사용자 단말들로부터 대상지역의 유해조수 포함 이미지를 촬영하여 시민 이미지데이터를 제공받는 1단계;
퇴치지역 예측모듈(200)에서 상기 1단계에서 전송되는 시민 이미지데이터에 대하여, 동일한 위치정보 지점에서 동일한 설정시간 간격으로 수집된 데이터를 분류하여 저장하는 2단계;
상기 퇴치지역 예측모듈(200)에서 상기 수집된 시민 이미지데이터에 포함되는 유해조수의 개체수를 산출하고, 상기 시민 이미지데이터에 포함되는 유해조수의 출현 시점과 위도 및 경도 정보를 산출하고, 자기공간상관관계를 분석하여 공간적으로 유해조수가 밀집되어 있는 구간을 위치를 산출하는 3단계;
상기 퇴치지역 예측모듈(200)에서 상기 유해조수가 선호하는 환경변수를 반영하여 선호 서식처를 분석하고, 종분포모델을 도출하는 5단계;
상기 퇴치지역 예측모듈(200)에서 상기 선호서식처와 자기공간상관관계 데이터 및 시민 이미지 데이터를 활용한 위치지점들이 겹치는 구간을 반영하여, 유해조수의 퇴치지역 예측데이터를 산출하는 6단계;를 포함하는,
시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측 방법.
In the method of predicting the haunting area of harmful tides appearing in an urban area and predicting the eradication area by using the system according to claim 5,
Step 1 of receiving citizen image data by taking images including harmful tides in the target area from user terminals equipped with cameras and communication modules;
A second step of classifying and storing data collected at the same location information point at the same set time interval with respect to the citizen image data transmitted in the first step in the eradication area prediction module 200;
The eradication area prediction module 200 calculates the number of harmful birds included in the collected citizen image data, calculates the appearance time and latitude and longitude information of harmful birds included in the citizen image data, and self-spatial correlation Step 3 of calculating the location of a section where harmful tides are concentrated spatially by analyzing the relationship;
Step 5 of analyzing preferred habitats by reflecting environmental variables preferred by the harmful birds in the eradication area prediction module 200 and deriving a species distribution model;
Step 6 of calculating prediction data of the eradication area of harmful tides by reflecting the overlapping section of the location points using the preferred habitat, self-spatial correlation data and citizen image data in the eradication area prediction module 200; ,
A method for predicting harmful tide control areas in urban areas using citizen science.
청구항 6에 있어서,
상기 6단계 이후에,
퇴치지역 예측 데이터을 기반으로, 유해조수를 퇴치한 결과데이터를 입력받아 저장하고,
상기 퇴치지역 예측 데이터에 설정된 대상지의 특정 구간의 유해조수의 출몰데이터와 퇴치 이후 유해조수의 출몰데이터를 분류하고,
상기 퇴치 수행 데이터를 바탕으로, 상기 유해조수의 퇴치지역 예측 데이터의 신뢰도를 평가하는 7단계;를 더 포함하는,
시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측 방법.
The method of claim 6,
After step 6 above,
Based on the prediction data of the eradication area, the result data of eradication of harmful tides is received and stored,
Classifying the appearance data of harmful tides in a specific section of the target area set in the prediction data of the eradication area and the appearance data of harmful tides after eradication;
Based on the eradication performance data, a seventh step of evaluating the reliability of the prediction data of the eradication area of the harmful tide; further comprising,
A method for predicting harmful tide control areas in urban areas using citizen science.
청구항 7에 있어서,
상기 5단계는,
상기 유해조수를 떼까마귀(Corvus frugilegus)로 설정하며,
상기 떼까마귀가 출몰할 가능성이 높은 지점을 MaxENT를 활용하여 떼까마귀가 선호하는 환경변수에 따른 결과를 도출하되,
상기 환경변수는, 도시생태현황도 대분류, 고도, 식피율, 경작지로부터 거리, 전신주로부터 거리, 가로등으로부터 거리, 건물의 높이의 인자를 적어도 둘 이상 반영하여 수행되는 단계인,
시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측 방법.
The method of claim 7,
The 5 steps are
The harmful tide is set to a rook (Corvus frugilegus),
Using MaxENT at the point where the rooks are likely to appear, derive results according to the environmental variables preferred by the rooks,
The environmental variables are performed by reflecting at least two factors of the urban ecological status map, altitude, vegetation rate, distance from cultivated land, distance from telephone pole, distance from street light, and height of building,
A method for predicting harmful tide control areas that appear in urban areas using citizen science.
청구항 8에 따른 시민과학을 활용한 도심지역에 출몰하는 유해조수 퇴치지역 예측 방법을 수행하는 프로그램이 수록된 기록매체.
A recording medium containing a program that performs a method for predicting an area for eradication of harmful birds appearing in an urban area using citizen science according to claim 8.
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KR101113757B1 (en) 2011-06-09 2012-02-27 엘아이지넥스원 주식회사 System for repelling birds using unmanned robot and method thereof
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