• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.965-967
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• 2003

Information on forest volume, forest coverage and biomass are important for developing global perspectives about CO$_{2}$ concentration changes. Forest biomass cannot be directly measured from space yet, but remotely sensed greenness can be used to estimate biomass on decadal and longer time scales in regions of distinct seasonality, as in the north. Hence, in this research, numerical methods were used to estimate forest biomass in higher northern regions. A regression model linking Normalized Difference Vegetation Index(NDVI), to forest biomass extracted from SPOT/4 VEGETATION data and PAL 8km data in regional and continental area (N40-N70) respectively. Statistical tests indicated that the regression model can be used to represent the changes of forest biomass carbon pools and sinks at high latitude regions over years 1982-2000. This study suggests that the implementation of estimation of biomass based on 8-km resolution NOAA/AVHRR PAL and SPOT-4/VEGETATION data could be detected over a range of land cover change processes of interest for global biomass change studies.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3D호
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• pp.527-534
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• 2006

본 연구에서는 2005년 4월 강원도지역의 대규모 산불로 인해 발생한 산림피해면적과 그에 따른 피해액 산정을 목적으로 하였다. 정확한 산림피해액의 산정을 위해서는 정확한 피해지역의 분류, 수고 의 결정이 중요하며, 이를 위해 SPOT-4 위성 영상을 이용하여 산불피해가 발생한 지역의 면적을 계산하고, 항공 및 지상 LiDAR 자료를 활용하여 수고모델을 생성하였다. 수고모델로부터 나무의 높이값을 결정하고, 임상도로부터 피해지역내 수종, 밀도를 추출함으로서 임분재적을 계산하였으며, 2005년 4월 고시된 입목가격을 기준으로 산림피해액을 산정하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제111권4호
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• pp.622-629
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• 2022

본 연구는 우리나라 대나무 중 맹종죽에 대해 수간곡선식을 도출하고, 이를 이용하여 재적표를 개발하기 위하여 수행되었다. 맹종죽의 수간곡선식을 도출하기 위하여 Max & Burkhart, Kozak, Lee의 세 가지 수간곡선 모형을 이용하였다. 대나무는 목질 특성 상 내부가 비어 있기 때문에 수간 외직경과 내직경을 산출하고, 이를 연결하여 수간곡선화 하였다. 세가지 수간곡선 모형을 이용하여 수간 외직경 및 내직경을 추정한 결과, Kozak 모형이 적합도지수가 가장 높고, 오차 및 편의가 가장 적어 최적 수간곡선식으로 선정되었다. Kozak 식으로 맹종죽의 수간고별 직경을 추정하고 수간곡선을 도식화하였다. 수간곡선식에 대한 잔차도를 확인한 결과, 잔차가 모두 "0"을 중심으로 분포하여 식의 적합성이 입증할 수 있었다. 맹종죽의 재적 산출을 위해 내직경, 외직경에 대해 각각 연결한 수간곡선식을 회전시켜 회전입방체를 만들었으며, Smalian 구분구적법으로 재적을 계산하였다. 외직경으로 산출된 재적에서 내직경에 의해 산출된 재적을 공제하여 맹종죽의 재적을 도출하였다. 맹종죽의 재적은 일반용재인 일본잎갈나무 재적과 비교해 볼 때, 그 양이 20~30%에 불과한 것으로 나타났다. 그러나 맹종죽의 현재 ha당 본수와 매년 발생되는 죽순의 양을 고려한다면 개체목의 재적은 다른수종에 비해 상대적으로 적더라도, ha당 재적은 유사하거나, 오히려 더 많을 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 국내 최초로 맹종죽의 수간곡선식 및 수간재적표가 개발되었으며, 공익 및 산업 수요 확대가 예상되는 대나무에 대한 매각 거래, 탄소흡수량 산정 등에 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
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• 제107권2호
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• pp.184-192
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• 2018

본 연구는 중부지역 일본잎갈나무의 수간중량 추정식을 개발하기 위하여 지역별 개체목의 지위와 직경을 고려하여 표준지를 선정한 뒤, 총 55본의 표본목을 선정하였다. 표본목의 실측자료를 이용하여 수피외생중량, 수피외건중량, 수피내 건중량 및 이용중량 등 네종류의 중량을 추정하기 위해 11개의 모형을 비교 분석하였다. 중량을 추정하기 위해 흉고직경을 변수로 이용하는 경우, 흉고직경과 수고를 이용하는 경우, 재적을 이용하는 경우의 3개 변수에 따라 모형을 구분하였다. 최적의 모형은 적합지수와 추정의 표준오차 및 잔차의 분포를 이용하여 모형의 이행능력을 비교하여 선정하였다. 그 결과, 1변수인 흉고직경을 이용하는 식은 $W=a+bD+c^D^2$이며 설명력은 90~92%를 나타냈고, 흉고직경과 수고를 이용한 2변수식은 $W=aD^bH^C$으로 97~98%의 설명력으로 2변수 모형이 1변수 모형 보다 높은 적합도를 보였다. 또한 전체수간에 대한 재적과 이용재적에 대한 식인 W = aV로 중량추정설명력이 98~99%으로 높게 나타났고 SEE도 7.7~17.5, CV(%)도 8.0~10.0으로 우세한 적합도를 보였다. 본 연구는 개체목의 중량정보 제공 및 임분단위의 중량 바이오매스추정식의 기초연구로 활용될 것으로 판단된다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제24권3호
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• pp.127-135
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• 2008

The mission of the Forest Inventory and Analyis (FIA) program of the Forest Service, U.S. Department of Agriculture, is to conduct the national forest inventory of the United States of America for purposes of estimating the area of forest land; the volume, growth, and removal of forest resources; and the health of the forest. Users of FIA data, estimates, and related products include land managers, policy and decision-makers, forest industry, environmental organizations, and university researchers. To accomplish its mission, the FIA program has established a sampling design with an intensity of approximately one permanent plot per 2,400 ha across the entire country. Depending on the region of the country, each plot is remeasured at intervals of five or 10 years. The program releases data annually and reports estimates at the county level for each state every five years. Due to budgetary constraints and natural variability among plot observations, sufficient numbers of plots cannot be measured to satisfy precision guidelines for the estimates of many variables unless the estimation process is enhanced using ancillary data. Classified satellite imagery has been demonstrated to be a source of ancillary data that can be used with stratified estimation techniques to increase the precision of estimates with little corresponding increase in costs. A crucial factor restricting the utility of FIA data is that the exact locations of inventory plots cannot be released to the public. Thus, users are generally not able to obtain estimates for small areas or for their own areas of interest if exact plot locations are required. To compensate, satellite imagery, inventory plot data, and the k-Nearest Neighbors technique are being used to construct Internet-based maps of forest attributes from which estimates for arbitrary user-defined areas of interest may be obtained.

• 한국산림과학회지
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• 제98권1호
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• pp.125-131
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• 2009

산림청에서는 지속가능한 산림경영의 실현과 국내 목재수급 및 우량 목재자원 확보를 위해서 전국 450개 단지, 292만ha의 산림을 경제림육성단지로 지정하고, 경제림육성단지별 관리계획을 수립하도록 하였으며, 이를 통해 각 지자체에서 보다 체계적이고 집약적으로 산림사업을 관리할 수 있도록 유도하고 있다. 현재 우리나라 산림의 대부분은 III, IV영급에 집중되어 있기 때문에 지속가능한 산림경영을 위해서는 이러한 불균형한 영급구조를 개선하는 것이 무엇보다 시급한 과제이다. 본 연구에서는 충북 영동군의 경제림육성단지를 대상으로 이 지역의 산림을 지속가능한 영급구조로 유도할 수 있도록 경영목표를 설정하고, 이를 위해 필요한 벌채수확량을 산출하였다. 벌채수확량의 최적화를 위해서 목표계획법(Goal Programming)을 적용하였으며, 그 결과 연구대상지의 산림을 지속가능한 영급구조로 유도하기 위해서는 50년을 전체사업기간으로 하여 매 분기(10년)별로 약 124만$m^3$의 벌채수확이 필요한 것으로 나타났다. 본 연구결과는 앞으로 영급구조 개선을 위한 관련 정책 및 사업들을 수립하는데 활용될 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
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• 제106권2호
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• pp.267-273
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• 2017

본 연구는 중부지방소나무에 대하여 현실림을 반영한 수확표를 조제하기 위하여 수행되었다. 현재 사용하고 있는 수확표는 정상적인 생육 이상의 군락을 대상으로 조사 분석한 결과로 현실림보다 과대한 값을 제공하여 법정림 외에 적용하기는 다소 어려운 점이 있었다. 따라서 본 연구에서는 침엽수 대표 수종인 소나무를 대상으로 현실림에 대한 임분 생장량을 추정하였다. 본 연구에 이용한 자료는 국가산림자원조사(National Forest Inventory) 자료 중 1,957개의 중부지방소나무 표본점 자료를 이용하였다. 분석절차는 직경분포의 추정, 적합, 예측의 단계를 거쳤으며, 직경분포모델은 Weibull 함수를 이용하였다. 생장모델 내 평균직경과 평균흉고단면적 추정 시 사용한 모델은 Weibull과 Schumacher였다. 기준임령 30년을 바탕으로 중부지방소나무의 지위지수 범위는 8-14에 있는 것으로 나타났다. 임분수확표 지위 12에 따르면, 30년생일때 연평균생장량(MAI)이 $4.42m^3/ha$로 나타났다. 기존 수확표와 비교하였을 때 본 연구결과의 연평균생장량이 더 낮은 것을 알 수 있으며, 이는 법정림과 현실림의 지위지수별 연령별 재적의 차를 쌍체 T-검정(paired t-test)한 결과, 0.001이하의 p-value를 가져 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 판단하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 중부지방소나무의 현실적인 산림 경영과 관리정책에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제106권4호
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• pp.480-486
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• 2017

본 연구는 국내 소나무, 잣나무, 낙엽송을 대상으로 입목의 총재적 중 상부직경 혹은 상부수고까지의 재적을 예측하는 이용재적모델을 개발하고자 수행되었다. 모델개발을 위하여 사용된 자료는 강원 및 경북지역의 소나무림, 잣나무림, 낙엽송림에서 수집한 총 131본의 수간석해목이었으며, 이용재적비율, 단순비율형태, 지수비율형태의 6개 이용재적식을 검토하여 최종모델을 개발하였다. 본 연구의 분석결과, 상부직경까지의 이용재적예측은 지수비율형태인 $V_d=V_t\{{\exp}[{\alpha}_1(d^{{\alpha}_2}/D^{{\alpha}_3})]\}$ 이 상부수고까지의 이용재적예측은 단순비율형태인 $V_h=V_t\{1+{\beta}_1(P^{{\beta}_2}/H^{{\beta}_3})\}$이 최종모델로 선정되었다. 본 연구에서 선정된 2개의 최적모델식을 정리하여 내재간곡선식을 도출하였으며, 이를 활용해 상부직경에 따른 상부수고와 상부수고에 따른 상부직경 예측이 가능하였다. 본 연구결과에서 개발된 모델은 높은 정확도뿐만 아니라 임업현장에서 편리하게 사용할 수 있어 활용도가 높을 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제111권1호
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• pp.136-149
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• 2022

강원지방소나무의 수간곡선 추정에 비선형 혼합효과 모형(nonlinear mixed-effects models: NLME)을 적용하고 몇 가지 성능 척도를 이용하여 비선형 고정효과 모형과 비교하였다. 혼합효과 모형이 고정효과 모형을 개선한 정도를 전체 성능의 측면에서 설명하면, 수간직경에 대해서는 BIAS 26.4%, MAB 42.9%, RMSE 43.1%, FI 0.9%만큼이었고, 수간단면적에 대해서는 BIAS 67.7%, MAB 44.7%, RMSE 45.8%, FI 1.0%만큼이었다. 수간을 12개의 상대수고 구간으로 세분화하여 분석한 결과에서도 수간곡선의 성능은 혼합효과 모형에 의해 크게 개선된 것으로 나타났다. 혼합효과 모형은 모든 상대수고 구간에서 수간직경 및 수간단면적에 대한 성능이 고정효과 모형보다 더 나은 MAB, RMSE, FI를 나타내었고, BIAS의 경우 일부 구간(수간직경: 0.05, 0.2, 0.3, 0.8, 수간단면적: 0.05, 0.3, 0.5, 0.6, 1.0)에서만 고정효과 모형보다 뒤떨어지는 것으로 확인되었다. 특히 지상에 근접한 수간 최하부(수고 0.2 m 지점)에서 수간직경 및 수간단면적 추정 성능이 혼합효과 모형에 의해 크게 향상되었다. 수간직경의 경우 BIAS 84.2%, MAB 69.8%, RMSE 68.7%, FI 3.1%, 수간단면적의 경우 BIAS 98.5%, MAB 70.1%, RMSE 68.7%, FI 3.1%만큼 향상된 것으로 분석되었다. 지상으로부터 0.2 m 높이 지점의 수간단면적이 수간단면적 전체에서 차지하는 비중은 22.7%에 달하였다. 이렇게 수간재적에서 가장 큰 비중을 차지하는 수간 최하부에서의 추정 성능이 크게 향상되었다는 것은 전체 수간재적의 추정 성능 역시 큰 폭으로 향상될 수 있음을 시사한다. 비록 모형 적합 과정이 고정효과 모형보다 까다롭다는 단점이 있지만, 추정 성능의 개선 효과를 고려하면 NLME를 수간곡선 추정의 표준적인 방법으로 사용하는 것을 검토할 필요가 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제99권1호
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• pp.9-15
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• 2010

본 연구는 인도네시아 칼리만탄 지역의 유칼립투스 및 아카시아 조림지에 대해 임분수확표를 조제하고 이를 토대로 이용가능한 목재생산량을 추정하기 위해 수행되었다. 임분수확표 조제를 위한 생장모델로는 직경급 모델인 Weibull 확률밀도함수를 적용하였으며, 지위별 임령별 임목생장량을 추정하기 위하여 모수 추정, 복구, 예측의 단계를 거쳐 임분 생장식을 도출하였다. 각 단계별로 흉고직경, 수고, 흉고단면적, 최소 및 최대직경 등에 대한 생장식들이 도출되는데, 도출된 각각의 생장식들에 대해서 적합성지수를 산출한 결과, 유칼립투스 조림지의 경우에는 65~89%의 적합성을 보였으며, 아카시아 조림지의 경우에는 72~95%의 적합성을 보여 대체로 높은 적합성을 보이는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 토대로 두 수종의 임분수확표를 조제하였으며, 조제된 수확표를 이용하여 지위 '중' 인 10년생 임분의 수확량을 추정하였다. 그 결과 최고 연년 생장량에서 유칼립투스는 21.25 $m^3$/ha, 아카시아는 27.5 $m^3$/ha로 나타나, 아카시아 조림지의 연년 생장량이 더 높은 것으로 나타났다. 이용가능한 목재생산량의 산출을 위해서, 벌채 된 임목의 재장을 2.7 m로 먼저 절동하고 남은 부분은 1.5 m로 절동하는 것으로 가정하여 추정한 결과, 유칼립투스 조림지의 경우에는 총 203.2 $m^3$/ha 중 68.0 $m^3$/ha(33%)가 이용가능 한 것으로 나타났으며, 아카시아 조림지의 경우에는 총 232.9 $m^3$/ha 중 96.7 $m^3$/ha(42%)가 이용가능한 것으로 나타났다. 본 연구결과는 유칼립투스와 아카시아의 생장에 대한 정보를 제공함으로써 상업적 조림이나 탄소배출권 확보를 위한 해외조림을 시행하거나 준비 중에 있는 사업자에게 유용한 자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.