• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.99-110
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• 2023

논문은 LiDAR 점군 데이터를 사용하여 흉고 직경과 수고를 예측하는 ForestLi 시스템을 제안한다. ForestLi 시스템이 LiDAR 점군 데이터를 처리하는 과정은 다음과 같이 여러 단계로 진행된다. 다운샘플링, 이상점 제거, 지표면 분할, 지표면 정규화, 수간 추출, 개체목 분할, 흉고 직경 측정, 수고 측정. LiDAR 점군 데이터를 처리하는 상용 시스템 LiDAR360은 하측 식생과 개체목 분할 오류를 사용자가 직접 수정해야 한다. ForestLi 시스템은 하측 식생에 해당하는 LiDAR 점군 데이터를 자동으로 제거한다. 결과적으로 ForestLi 시스템이 LiDAR360보다 전체 수행시간을 줄이고, 흉고 직경과 수고 예측의 정확성을 높였다. 실험을 통해서 제안된 ForestLi가 LiDAR360 시스템보다 흉고 직경과 수고 측정의 정확성과 전체 실행시간 측면에서 우수하다는 것을 보여주었다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제37권2호
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• pp.105-111
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• 2014

To elucidate whether small diameter at breast height correlates with tree death in an overcrowded tree population, we analyzed self-thinning occurring over the course of 37 years in naturally established Pinus densiflora populations in Sugadaira, central Japan. As trees grew, their diameters at breast height increased and the number of trees consequently decreased. Spatial distribution, which was initially clumped, changed accordingly, first becoming random and finally uniform. We calculated the "available area" of individual trees to elucidate the contribution of this parameter to tree mortality. Small diameter at breast height was strongly correlated with tree death, with a slight correlation observed between tree death and small available area of individual trees.

• 한국산림과학회지
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• 제90권3호
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• pp.338-345
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• 2001

본 연구는 독일가문비나무의 지하부인 뿌리구조와 지상부인 수관과의 상호관계를 밝혀, 어렵게 뿌리를 굴취하거나 침엽 생체량을 측정하지 않고도 수고와 흉고직경에 의한 상대적인 뿌리와 침엽 생체량 추정을 위한 회귀식을 구하기 위하여 실시하였다. 독일 중부 Harz 지방의 Barbis 임분에서 30~40년생의 우세목 5본과 준우세목 3본을 선발한 후 조사목의 지상부에 대하여 수고, 흉고직경, 지하고, 침엽량, 가지량, 횡단면, 변재면 등을 조사하였다. 그리고 5본에 대해서는 지하부의 뿌리길이, 뿌리수, 뿌리무게, 뿌리횡단면 등을 수평과 수직뿌리로 구분하여 조사하였다. 조사된 염분에서 독일가문비나무의 지상부(수고, 흉고직경, 침엽량, 가지량 등)와 지하부(뿌리길이, 무게, 수, 횡단면 등) 생체량 사이에는 서로 밀접한 상관을 나타내었다. 측정이 용이한 흉고직경에 대한 지하부 뿌리생체량은 Y = 3.56X - 45.94의 관계식으로 결정계수가 0.96으로 매우 높은 상관관계를 나타내었다. 가지량, 침엽량과 수고에 있어서도 지하부 생체량과 높은 상관관계를 나타내었다. 본 연구에서 얻어진 회귀식은 30~40년생 독일 가문비나무 임분에서 흉고직경을 이용하여 지하부의 상대적인 뿌리 생체량을 추정하는데 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 한국산림과학회지
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• 제78권4호
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• pp.381-395
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• 1989

본 연구는 임업 경영에 있어서, 그 중에서도 특히 간벌 작업에서 순수 작업시간과 임목의 형상 조건과의 관계를 구명함으로써 임금표나 공정표에 대한 과학적인 기초 자료를 제공하는데 목적이 있다. 시험 대상지와 수종은 경남 양산에서 참나무 460본, 강원도 봉평에서 낙엽송 372본과 적송 232본, 전북진안에서 리기다 소나무 240본을 선정하였으며, 회귀식에 의한 분석 결과는 다음과 같다. 1. 수종별 임목의 형상 조건인 5개의 독립 변수는 순수 작업 시간을 산출하는데 있어 작업원별로 동일 조건임을 확인하였다. 2. 임목의 형상 조건간의 서로 상관관계를 구명, 유의성을 확인하였으며, 결과적으로 순수 작업시간(WT)은 흉고직경(DBH)과 전체 가지수(NOB)로부터 가장 크게 영향을 받았다. 3. 변수의 수에 따른 결정계수(Rp)와 잔차평균제곱(MSEp)을 비교하여 최적회귀식을 수종별로 산출하였으며 여기에서 모든 수종으로부터 흉고직경(DBH)과 가지수(NOB)가 조합된 $WT=a+b1{\times}NOB+b2{\times}DBF$의 식이 유도 되었다. 4. 간벌 작업에서 걸림시간(Hang-up time)을 산출해보면 전체 작업 사간에 대하여 참나무가 평균 66%, 낙엽송 74%, 적송55% 그리고 리기다 소나무가 52%를 나타났다. 5. 수종별 휴고직경(DBH)과 가지수(NOB) 2변수로 부터의 최적 회귀 방정식에 작업 시간표를 작성하였으며, 6. 여기에서 전체 작업시간(Total WT)은 벌도시간(FT)과 조재시간(LT) 그리고 걸림시간(HT)을 모두 합한 것으로써 임목의 1cm 증가마다 11-13초의 작업시간 증가를 나타냈다.

• 한국산림과학회지
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• 제110권1호
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• pp.72-81
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• 2021

본 연구는 다양한 임목 정보를 측정하고 효과적으로 관리하기 위해 스마트폰 애플리케이션과 웹 애플리케이션 서버(Web Application Server, WAS)를 개발하였다. 수고, 방위, 고도, 경사, 위치 좌표는 스마트폰에 내장된 동작센서를 통해 취득된 각도를 삼각법에 적용하여 측정하였으며, 흉고직경 및 거리는 Google AR Core에서 제공하는 AR API(Application Programming Interface)를 응용하여 측정할 수 있도록 하였다. 웹 애플리케이션 서버는 스마트폰이 측정한 데이터를 수신하여 저장, 조회, 출력하고 수목의 위치를 카카오 맵에 표시할 수 있도록 개발하였다. 또한, 개발된 애플리케이션의 정확성을 평가하기 위해 인공 침엽수림에서 잣나무 90본, 천연 혼효림에서 무작위로 90본을 선정하여 버텍스 및 윤척과 비교하였다. 비교 결과, 흉고직경과 수고 모두 95% 수준에서 유의한 결과를 나타내었으며, 흉고직경의 경우 인공 침엽수림이 평균 0.6745 cm, 천연 혼효림에서는 평균 1.0139 cm의 오차를 보였다. 수고는 인공 침엽수림이 평균 0.6714 cm, 천연 혼효림은 평균 1.3297 m의 오차를 보였다.

• 한국산림과학회지
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• 제97권5호
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• pp.485-491
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• 2008

This study was performed in 14 unthinned Mongolian pine (Pinus sylvestris L. var. mongolica Litvin) plantations in northeast China. Data were collected on 70 sample trees of different canopy position with diameter at breast height (DBH) ranging from 6.9 cm to 34.5 cm. Diameter and length of knots per whorl below the living crown were studied by different vertical levels divided by relative knot height (RHK) in this paper. Models taking DBH and height to the crown base (HCB) as independent variables were developed to predict knot diameter (KD) in a sample whorl. According to the vertical distribution tendency and range of sound knot length (KLsound), KLsound was modeled as multiple linear function of DBH, KD and relative knot height (RHK). The loose knot length (KLloose) was described as a function of DBH, KD and height above the ground for knots (HK) in a mixed log-linear model. Results from this study can provide abundant knot information so as to describe the knot size and vertical distribution tendency of Mongolian pine plantation.

• 대한공간정보학회지
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• 제21권4호
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• pp.29-35
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• 2013

산림지역에서 이산화탄소흡수량 산출을 위해서는 현지산림조사와 영상정보 등의 원격탐사 자료를 이용함으로써 흉고직경이나 수고와 같은 산림 탄소흡수량 추정에 필요한 기본자료를 정량적으로 수집하여 활용한다. 그러나 여전히 현장조사의 비중이 높고 혼효림이 많은 국내 산림 여건상 취득된 산림정보의 정확도가 낮은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 LiDAR 자료를 이용하여 경사기반 영역확장법을 적용하여 수목의 수직적 구조를 파악하고 수목 정점추출 알고리즘을 통한 개체목의 수고 및 개체수를 파악하여 이를 현장조사를 통한 자료로부터 도출된 수고-흉고직경 관계식에 대입하여 정량적인 이산화탄소흡수량 산출에 필요한 기본데이터를 산출 할 수 있었다. 또한 총 3종류의 수목에 대한 이산화탄소흡수량을 계산하고 단위면적당 이산화탄소흡수량을 추정할 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_4호
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• pp.1155-1164
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• 2023

현재 국가산림자원조사(National Forest Inventory, NFI)는 인력에 의한 수목정보를 수집하고 있어 조사 범위와 시간의 한계가 따른다. 항공 Light Detection And Ranging (LiDAR) 및 항공 사진 등을 이용하여 넓은 지역의 수목 정보를 추출하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있으나 수목의 간격이 넓은 지역이거나 수목의 간격이 일정하게 배치된 지역을 대상으로 이루어지고 있어 우리나라 산림지역 특성을 반영하지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 항공 LiDAR를 이용하여 수치표면모델(Digital Surface Model, DSM), 수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM), 수목높이모델(Canopy Height Model, CHM) 영상을 생성한 후 local maxima 기법을 통해 수고를 추출하고 산정식을 통해 흉고직경(Diameter at Breast Height, DBH)을 산정하는 방법론을 제안하였다. 제안한 방법론을 통해 추출한 수목의 검출 정확도는 매목지구별 각 88.46%, 86.14%, 84.31%로 나타났으며, 수고 값을 기반으로 산정한 DBH의 평균제곱근오차(Root Mean Squared Error, RMSE)가 5 cm 내외로 나타나 제안한 방법론의 활용 가능성을 확인하였다. 향후 다양한 유형의 산림에 대한 표준화 연구를 진행한다면 수작업으로 이루어지는 국가산림자원조사의 자동화 적용 범위를 확대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제108권4호
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• pp.600-609
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• 2019

본 연구는 우리나라 소나무와 일본잎갈나무의 지역별 형상비를 고려한 임분 밀도 관리의 필요성과 관리 방안을 제시하기 위하여 수행되었다. 전국을 대상으로 소나무 2,112본, 일본잎갈나무 2,030본을 벌채하여 흉고직경 및 수고, 지하고를 측정하고 지역별 형상비(수고/흉고직경)를 비교 분석하였다. 소나무의 형상비는 강원지방 소나무 72.3%, 중부지방소나무 64.0%, 소나무 평균 70.8%로 강원지방소나무가 중부지방소나무에 비하여 높게 나타났다. 지역별로는 영주 78.4%, 영월 77.5%순으로 높게 나타났으며, 직경별로는 소경목 90.4%, 중경목 71.7%, 대경목 56.1%로 나타났다. 형상비는 밀도가 높아질수록 수간의 직경에 대한 수고의 비율(형상비)이 높아지며, 70% 이하면 안정성이 높으나 80%를 초과하면 풍해 및 폭설피해로 위험해지기 때문에 일부 지역에서는 임분 밀도관리가 필요하다. 일본잎갈나무의 전체 평균 형상비는 90.6%이며, 지역별로는 평창 108.5%, 영주 105.4%, 단양 100.5% 순으로 나타났다. 경급별로는 소경목 104.9%, 중경목 92.7%, 대경목 73.4%로 전체적으로 일본잎갈나무의 형상비가 80% 이상으로 풍해 및 폭설피해의 위험에 노출되어 있어 빠른 시일 내에 적정 임분 밀도의 관리의 시업이 요구되어 진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.734-739
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• 2018

우리나라의 국가산림조사는 제1차(1972년~1974년) 전국산림실태조사를 시작으로 현재 제7차(2016년~2020년) 조사가 실시되고 있다. 제1차부터 최근 제7차까지의 진행된 우리나라의 국가산림자원조사에서 흉고직경은 직경테이프를 이용하고, 수고는 측고기를 사용하여 측정하고 있다. 그러나 직경테이프의 경우 불규칙한 형태의 임목에서는 다소 큰 오차가 발생될 수 있고, 측고기의 경우 입목의 정단부까지 높이를 10cm 단위로 간접 측정하고 있어 정확도가 낮아질 수 있다. 이에 본 연구에서는 산림조사의 정확도 향상 및 고도화를 위해 SLAM의 활용 가능성을 제시하고자 하였다. 이를 위해 흉고직경 및 수고 측정을 위한 테스트베드를 설정하고, SLAM장비를 이용하여 스캔데이터를 직접 획득한 후 흉고직경 및 수고 측정 정확도를 분석하였다. 그 결과 흉고직경 및 수고를 1mm 단위까지 직접 산출 가능하였으며, 2cm 이하의 흉고직경 정확도와 1.3cm 이하의 수고 정확도를 나타냄으로써, 실무에서 충분히 활용 가능함을 제시하였다. 향후 본 연구결과를 바탕으로 표본점에 대한 스캔 데이터를 획득하고 분석을 진행할 예정이다.