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국가산림자원조사 DB와 임상도를 이용한 산림탄소저장량 공간분포 추정방법 비교
Comparison of Three Kinds of Methods on Estimation of Forest Carbon Stocks Distribution Using National Forest Inventory DB and Forest Type Map 원문보기

한국지리정보학회지 = Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies, v.17 no.4, 2014년, pp.69 - 85  

김경민 (국립산림과학원 기후변화연구센터) ,  노영희 (성신여자대학교 한국지리연구소) ,  김은숙 (국립산림과학원 기후변화연구센터)

초록
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기존의 산림탄소저장량 통계는 현지 조사 표본 기반의 통계로 표본점 단위에서는 비교적 정확하지만 미조사 지점에 대해서는 정확도가 떨어질 수 있다. 이를 보완하기 위한 것이 공간 정보를 보조 자료로 함께 활용하는 면적 기반 추정이며 우리나라의 경우 디지털 항공사진 판독과 현지 조사를 통해 상세 수준의 산림정보를 얻을 수 있는 1:5,000 임상도를 보유하고 있으므로 임상도의 활용성에 주목할 필요가 있다. 본 연구에서는 1:5,000 임상도와 제5차 국가산림자원조사 자료에 기반한 세 가지 업스케일링 방법을 비교하였다. 충청남도와 대전시를 대상으로 지도대수(방법 1), 회귀크리깅(방법 2) 및 지리가중회귀(방법 3)를 이용하여 산림탄소저장량을 각각 추정하였다. 탄소저장량 범위의 경우, 방법 2(1.39~138.80 tonC/ha)와 방법 3(1.28~149.98 tonC/ha)이 방법 1(0.00~93.37 tonC/ha)에 비해 기존의 현지 조사 표본 기반 방법의 추정치 범위(1.56~156.40 tonC/ha)와 유사한 범위로 추정하여 공간자기상관성을 고려한 회귀크리깅과 지리가중회귀 방법이 탄소저장량 분포의 공간이질성을 잘 반영하는 것으로 나타났다. 정확도 평가를 위해 독립검증 지점 186개소의 탄소저장량에 대한 대응표본 t-검정을 수행한 결과, 방법 2의 평균 추정치와 NFI 표본 기반 평균 추정치는 통계적으로 유의한 차이가 없으며(p>0.05) 방법 2의 결과가 가장 낮은 RMSE를 보였다. 따라서 지형과 임분 구조가 복잡한 우리나라 산림의 경우, 회귀크리깅이 기존 통계 방법과 가장 유사한 평균 탄소저장량을 산출하면서 탄소저장량의 국지적 변이를 나타내기에 유용할 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Carbon stocks of NFI plots can be accurately estimated using field survey information. However, an accurate estimation of carbon stocks in other unsurveyed sites is very difficult. In order to fill this gap, various spatial information can be used as an ancillary data. In South Korea, there is the 1...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한 1972년 이래로 NFI 및 항공사진 촬영을 통해 시계열 임상도가 구축되어 왔고 앞으로도 지속적으로 갱신될 예정이므로 임상도를 활용할 경우, 산림탄소저장량 장기 모니터링 등에도 유용하게 활용될 수 있다는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 임상도를 활용한 세 가지 산림탄소저장량 추정방법을 개발하고 그 결과를 비교하여 공간적으로 명확한 산림탄소지도 제작을 위한 최적 방법을 선정하고자 한다.
  • 본 연구에서는 우리나라 산림에 적합한 탄소저장량 추정을 위해 방법 1(지도대수), 방법 2(회귀크리깅), 방법 3(지리가중회귀) 등의 세 가지 방법을 제시하였다. 공통적으로 NFI 자료와 1:5,000 임상도를 활용하는 반면 NFI 표본점 단위 AGB 탄소저장량을 대면적으로 업스케일링하는 방법에서 차이가 있다.
  • 본 연구에서는 현실 임분 특성에 가까운 산림탄소저장량을 추정하기 위해, 항공사진 판독과 현지 대조를 통해 구축된 임상도와 NFI 자료의 활용성에 주목하였다. 1:5,000 임상도는 디지털 항공사진 판독(0.

가설 설정

  • 이는 기존의 통계방식에 의한 평균 산림탄소저장량과 유사한 통계량을 산출하면서 공간패턴을 보여줄 수 있는 업스케일링 방법이 무엇인지를 검토하기 위함이다. 여기서는, 기존의 통계방식에 의한 검증지점별 산림탄소저장량을 실측치로 가정하였다. 186개소의 동일한 검증 지점에 대해 실측치와 업스케일 방법에 따른 추정치 등, 두 가지의 모집단을 구할 수 있는데 이 모집단 표본은 다른 조건이나 상황은 비슷하기 때문에 독립적이 아니다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
국토통합공간정보시스템 구축의 일환으로 제작된 1:5,000 임상도의 특징은 무엇인가? 표본점 단위로 추정된 산림탄소저장량을 표면모델링하기 위한 공간자료로 임상도를 이용하였다. 국토통합공간정보시스템 구축의 일환으로 제작된 1:5,000 임상도는 임분의 임상, 주요 수종, 경급, 영급, 소밀도 등의 정보를 지도화한 것으로 항공사진 판독과 현지 임상 조사 및 표본점 조사를 기초로 하여 제작되었다(그림 3).
기존의 산림탄소저장량 통계의 단점을 보완하기 위한 것은 무엇인가? 기존의 산림탄소저장량 통계는 현지 조사 표본 기반의 통계로 표본점 단위에서는 비교적 정확하지만 미조사 지점에 대해서는 정확도가 떨어질 수 있다. 이를 보완하기 위한 것이 공간 정보를 보조 자료로 함께 활용하는 면적 기반 추정이며 우리나라의 경우 디지털 항공사진 판독과 현지 조사를 통해 상세 수준의 산림정보를 얻을 수 있는 1:5,000 임상도를 보유하고 있으므로 임상도의 활용성에 주목할 필요가 있다. 본 연구에서는 1:5,000 임상도와 제5차 국가산림자원조사 자료에 기반한 세 가지 업스케일링 방법을 비교하였다.
본 연구에서 사용한 업스케일링 방법 세 가지는 무엇인가? 세 가지 업스케일링 방법을 이용하였는데 NFI 자료(2006~2009)로부터 얻어진 AGB 회귀모델을 임상도에 결합하는 지도대수(방법 1), 회귀크리깅을 이용한 공간내삽(방법 2), 마지막으로 국지적 내삽법인 지리가중회귀(방법 3)를 각각 적용하였다.
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