종 분포 모델링(SDM: Species Distribution Modeling)이란, 컴퓨터 알고리즘을 사용하여 지리적 시공간에 걸쳐 종의 분포를 예측하는 모델링입니다.

WAY(WhereAreYou)는 파이썬 개발자를 위한 종 분포 모델링 SDM4PyDev을 기반으로 만들어진 GUI 형태의 SDM 프로그램으로, 현재 PoC(Proof of Concept) 단계에 있습니다. 프로그램 WAY를 통해 파이썬 코딩, 머신러닝 등 사전지식 없이 SDM을 활용할수 있도록 설계했습니다.

• 본 예시에서는 레퍼지토리에 기재된 TestData를 사용하였습니다.
  
  

폴더중 WAY1.0 폴더를 열어 돋보기 아이콘의 WAY.exe 파일을 열어줍니다.

아래와 같은 화면이 나타납니다.


"위치 좌표" 버튼을 클릭하여 shp, gpkg등의 원하는 종의 좌표 데이터를 불러옵니다.

바탕화면에 "WAY"라는 새로운 폴더가 나타납니다.


WAY 폴더안에 두개의 빈 폴더가 있습니다. INPUT 폴더에는 리샘플링이 완료된 좌표계와 최종 모델링때 사용된 환경변수, 모델링을 위해 만들어진 csv 파일이 형성됩니다. OUTPUT 폴더에는 최종 결과물들이 형성 됩니다.

"환경변수" 버튼을 클릭하여 환경변수 폴더를 가져옵니다. ( 폴더 선택시 선택된 폴더 안의 모든 tif 파일을 가져옵니다. )
리샘플링이 완료돤 좌표계(Occurrences.gpkg)와 모델링에 사용될 CSV파일(TRAIN_VEC.csv)가 형성됩니다.

"csv파일" 버튼을 클릭해 TRAIN_VEC.csv을 선택해줍니다.

좌측에 TRAIN_VEC.csv의 내용을 담은 테이블이 나타나며 우측에는 대한민국 지도안의 위치좌표가 나타납니다. ( 빨간좌표가 출현좌표이며 검은좌표는 비출현좌표로, 리샘플링된 좌표입니다.)

하나의 컬럼을 선택후 '컬럼 제거' 버튼을 누르면

해당 컬럼이 제거된 TRAINV_VEC.csv 파일과 테이블이 나타나며, 모델링시 해당 컬럼은 제외한채로 진행됩니다.

상단의 Result 탭으로 이동후 원하는 모델에 체크하여 '모델링시작' 버튼을 누르면 모델링이 시작됩니다.

모델 결과를 이미지로 출력하며 이전 / 다음 버튼을 통해 다른 모델의 결과를 확인합니다.
하단 텍스트 에디터에 각 모델마다의 결과물을 텍스트로 출력합니다.

OUTPUT 폴더에 결과물들이 생성됩니다.

Mapping 탭에서 모든 모델의 평균 결과값을 보여줍니다.

• 환경변수 파일 형식은 tif 형식만 허용됩니다.
• 인터넷 문제로 인해 csv파일 선택후 나타나는 우측 그림이 이상하게 나올 수 있습니다. 하지만 모델링에는 문제가 없습니다.
• lon,lat,geometry 컬럼 제거시 모델링이 되지 않습니다.
• 인코딩 버튼은 구현중에 있습니다.

• BIOCLIM 폴더: 한반도 영역(33°∼43°N, 124°∼132°E)의 1970~2000년 평균 19종 생물기후 변수(Bioclimatic variables) 데이터 출처
• Zosterops_japonicus.gpkg: 동박새(Warbling white-eye) 출현(presence) 좌표 데이터 출처
• ADM_KOR.gpkg: 행정구역 시군구 경계 데이터 출처

팀명 'T-mirum'은 다양한 분야에 깊은 지식을 가지는 T자형 인재 + 라틴어 놀라다 'mirum'의 합성어 입니다. 저희 T-mirum은 22년 빅리더 AI 아카데미에 참가하여 멘토 유병혁 과장님이 주관하는 종 분포 모델링 프로젝트에 참여하여 프로그램 WAY를 개발했습니다.

• T-mirum

  • 공희배 (경남대학교 전자공학과)
  • 전영웅 (동서울대학교 소프트웨어학과)
  • 이은주 (단국대학교 수학과; 컴퓨터공학과)
  • 김진규 (경남대학교 경제금융학과; 빅데이터AI학과)
  • 김민기 (서울과학기술대학교 컴퓨터공학과)

• 멘토

  • 배진익 (PT Mobility Doctor Indonesia)
  • 유병혁 (국립공원공단 사회가치혁신실 [email protected]; OSGeo Charter Member; GGRS 기술블로거)

• 테스터

  • 이수동, 김현, 박경식, 오충현, 조봉교, 진민화 (경상국립대학교 조경학과 대학원)
  • 안미연 (부산대학교 조경학과 대학원)
  • 윤성수 (국립생태원 생태정보팀)
  • 성정모 (국립공원공단 속리산국립공원사무소)

• 인스톨러

  • Pyinstaller

• SDM

  • Daniel Furman의 SDM 튜토리얼 오픈소스 - A brief introduction to Species Distribution Models in Python
  • perrygeo의 지리공간과 sikit-learn을 연동시켜주는 오픈소스 - pyimpute