생태계 기능 모델 (HEC-EFM)은 유황 변화에 대한 생태계 반응을 분석하는데 도움이 되는 계획 모델입니다. 미육군공병단 산하 수문 공학 센터 (HEC)는 프로젝트 팀이 기존 생태 조건을 시각화하고, 복원 가능성이 높은 장소를 강조하고, 생태계 측면의 상대적 변화를 기반으로 다양한 대안을 평가하고 순위를 매길 수 있도록 HEC-EFM을 개발하고 있습니다.
HEC-EFM 분석의 핵심은 "기능적 생태 조건(functional relationships)"입니다. 생태 조건(relationships)은 1) 모의기간(Season), 2) 지속기간(Duration), 3) 변화율(Rate of change), 4) 초과확률(Percent exceedance) 총 4가지 기준을 조합하여 수문기상자료(유량과 수위)의 특성을 생태계의 요소와 연계시킵니다.
생태 조건(relationship)이 설정된 후, HEC-EFM은 지정된 생태 조건 (relationship)에 따라 입력된 수위 및 유량 시계열 자료를 통계 분석하고 각 생태 조건(relationship)에 대해 단일 수위 및 유량 값을 생성합니다. 이 과정은 다른 유황 자료에 대해서도 반복될 수 있으며, 이를 통해 서로 다른 프로젝트 시나리오를 비교할 수 있으며, 이를 통해 생태계 건강성의 변화 방향을 파악할 수 있다(그림 1).
HEC-EFM 분석에는 통계적 계산 외에도, 일반적으로 수리모델링(HEC-RAS)이 포함되며, 이 모델링을 통해 통계분석 결과를 수면 곡선(water surface profiles), 수심, 유속, 침수 지역 등 공간 레이어로 변환할 수 있습니다. 다음 단계로는 GIS(Geographic Information System)를 사용하여 생성된 레이어와 기타 관련 공간 데이터(예: 토양, 식물 및 토지 이용 지도)를 시각화 할 수 있습니다.
HEC-EFM의 필요한 데이터는 연구자가 원하는 세부사항과 관련이 있습니다. 통계해석에 의한 결과를 원하는 경우 필요한 데이터는 분석할 유황 자료와 생태-수문 조건(eco-hydro relationships)으로 구성됩니다. 사용자가 통계 결과를 공간적으로 시각화 하려는 경우, 수위 및 유량 시계열 데이터, 생태-수문 조건(eco-hydro relationships), DEM자료, 지리정보를 포함하는 수리 모델 및 그 밖에 생태계와 관련된 공간 데이터가 필요합니다.
본 메뉴얼은 개요(2 장), 생태계 기능 모델로 수행되는 해석에 대한 설명(3 장), 생태계 기능 모델 구동 예제 (4 장) 및 다양한 응용 프로그램에 대한 정보(5 장), 다변량 분석 세부 사항(6장), 언어 지원(7장)을 제공합니다. 또한 사용자가 다양한 유형의 정보를 쉽게 찾을 수 있도록 구성되었습니다. 이태릭 글꼴은 HEC-EFM의 메뉴를 통해 수행할 수 있는 소프트웨어 기능을 구분하는데 적용됩니다. 밑줄은 생태계 기능 모델의 입력 데이터를 구분하는데 사용되며, 예시 프로젝트에서 사용되는 유황 및 입력 변수의 이름이 포함됩니다. 굵게 표시된 글자는 개별 섹션에 대한 주요 정보를 강조하는 데 사용됩니다.
그림 1. HEC-EFM을 적용하는 과정에는 통계분석, 수리모델링 및 공간분석이 포함됩니다. 주요 입력 데이터는 관심이 되는 생태계 종(예 : 모의기간, 지속기간 및 빈도)의 서식조건과 같은 생태학적 정보입니다.