산양삼 재배의 시공간 배치계획 수립을 위한 0-1 정수계획법의 응용

한희 ( Hee Han ),설아라 ( A Ra Seol ),유중원 ( Jung Won Yoo ),기태영 ( Tae Young Kee ),정주상 ( Joo Sang Chung ) 한국임학회 2014 산림과학 공동학술대회 논문집 Vol.2014 No.-

본 연구에서는 재배지의 시공간 배치를 고려한 산양삼 재배의 최적수확계획을 수립하기 위한 0-1 정수계획수식모형을 개발하고, 함양군 재배 임가를 대상으로 사례연구를 통해 경영대안에 따른 최적수확계획의 변화경향을 분석하였다. 이를 위해 사례 재배지를 일정한 크기의 그리드 패치들로 구분하고, GIS와 지리적 가중 회귀분석을 이용하여 각 패치별 입지환경특성을 고려한 재배적합도를 평가하였다. 평가된 재배적합도는 시간의 경과에 따른 산양삼 재배의 수확량 산출에 주요 인자로 이용되었다. 또한 수식모형에서는 보속수확, 연작피해 방지, 연차별 예산, 계획기간 말의 연근분포와 같은 제약조건이 고려되었고, 분석결과로 수식모형과 경영대안에 따른 최적해가 비교검토되었다. In this study, the 0-1 integer programming formulation was used in solving for the optimal spatial-and-temporal field design for mountain ginseng ( Panax ginseng) cultivation of a forest ginseng farm in Hamyang. The study area was divided into grid patches of a size and their site suitability for mountain ginseng cultivation was assessed using GIS and geographically-weighted regression analysis on the measurements of the environmental characteristics. The quantified suitability was used as the major factor in estimating yields of mountain ginseng over time. The problem was formulated considering various management options including sustained yields, non-continuous cropping, annual budget and ending inventory conditions. The formulations and the optimal solutions were discussed in this study.

항공사진에 나타난 고속국도 주변 묘지의 입지 분석을 위한 로지스틱 회귀모형의 개발

한희 ( Hee Han ),설아라 ( A Ra Seol ),정주상 ( Joo Sang Chung ) 한국지리정보학회 2008 한국지리정보학회지 Vol.11 No.4

본 연구에서는 1990~1991년과 2000~2001년에 걸친 두 시기 디지털 항공사진 영상을 이용하여 시기별 묘지위치를 추출하고 통계분석을 통해 도로변 묘지의 분포변화양상과 입지특성을 분석 하였다. 이 결과에 의하면 묘지의 위치는 시간이 지남에 따라 도로 및 마을에 가까워지고 있었으며 대체로 완만한 구릉지의 남향, 동향 혹은 남동향의 사면을 선호하는 것으로 나타났다. 또한 묘지의 발생 가능성을 계량화하기 위해 로지스틱 회귀분석기법을 적용하여 묘지발생예측모형을 개발하였다. 개발된 모형은 74.7%의 예측정확도를 나타내었고 분석에 사용된 고도, 경사도, 경사향, 도로·마을·하천으로부터의 거리의 6개 독립변수 모두 묘지발생을 예측하는데 있어 통계적으로 유의한 결과를 보였다. 따라서 지형조건 및 묘지로의 접근성이 묘지입지선택에 중요한 영향을 미치는 것으로 판단된다. The objectives of this study are to analyze the spatial site characteristics of existing tombs and the change in the pattern of spatial distributions of tombs over time. The spatial distributions of tombs located in Honam province along the Honam expressway were investigated by interpreting digital aerial photographs taken in two different points of time; 1990 and 2000. According to the results of the study, the tombs newly observed in 2000 photos were located closer to roads and villages than those found in the photos of 1990. This is a finding indicating that the accessibility of tombs has been more important consideration in determining the location of tomb sites. Also found were the gentle slopes of southern aspects to be favored as tomb sites. Based on the data sets of tombs locations and their topographic site characteristics, the probability function of tombs appearance in the study area was derived using the logistic regression analysis technique. As a result, tomb sites were classified as 74.7% by logistic regression. All of six input factors (elevation, slope, aspect, distance from the roads, the town and the stream, respectively) affected the probability of tombs appearance significantly.

정기평균생장을 이용한 잣나무 임분의 흉고직경 생장예측모델 및 고사예측모델의 개발

김선영 ( Seon Young Kim ),설아라 ( A Ra Seol ),정주상 ( Joo Sang Chung ) 한국임학회 2011 한국산림과학회지 Vol.100 No.1

본 연구는 기존의 잣나무임분 거리독립 개체목 생장모델을 개선하기 위해 수행되었다. 직경생장함수 및 고사율함수의 매개변수들을 고정표본점의 정기평균생장량을 토대로 추정하고, 이 함수들의 특성을 기존의 총평균생장량을 토대로 추정한 모델과 비교하였다. 여기서 생장함수는 수관율함수, 잠재직경생장함수 및 임분을 구성하는 임목간 경쟁효과를 고려하기 위한 수정율함수를 의미한다. 고사율예측함수의 경우에는 고정표본점 자료의 한계로 인해 정기평균생장량 측정값을 구할 수 없어 대신 총평균생장량과의 관계식을 추정하여 대체하여 적용하였다. 연구결과 정기평균생장량을 토대로 하는 직경생장함수가 총평균생장량을 토대로 추정한 함수에 비해 개체목의 생장특성을 보다 현실적으로 반영하는 것을 보여주었다. 고사율함수의 경우, 총평균생장량을 적용하여 개발한 경우 고사율이 과대한 것으로 나타나는 문제가 있었으나 새로운 모델에서는 이 문제가 개선된 것으로 나타났다. The objective of this study was to improve the performance of the existing individual-tree/distant-independent stand growth model in predicting the growth of Pinus koraiensis forest stands. The parameters of diameter growth and mortality prediction models were estimated using periodic annual increment (PAI) of permanent plots and the performance of the models were compared with that of the existing ones using mean anuual increment (MAI). The diameter growth model includes crown ratio, potential diameter growth and modifier to compute for competitions of trees of a stand. In deriving the mortality prediction model, the parameters were estimated based on PAI which was also estimated as the function of MAI due to the lacking of permanent plot data. The results of this study showed that the newly-estimated functions based on PAI provide more realistic patterns in diameter growth of individual trees. The new approach using PAI in mortality model seems to overcome the over-estimate problem by the MAI-based model in estimating mortality of stand trees.

거리독립 생장예측 시뮬레이션기법 적용에 의한 삼나무임분의 임분생장 및 탄소고정에 미치는 간벌시업 효과 분석

권기범 ( Ki Beom Kwon ),한희 ( Hee Han ),설아라 ( A Ra Seol ),정혜진 ( Hye Jean Chung ),정주상 ( Joo Sang Chung ) 한국임학회 2016 한국산림과학회지 Vol.105 No.1

본 연구에서는 거리독립 임분생장 예측 시뮬레이터 STEMS를 기반으로 제주도 한남시험림 삼나무 임분에 대한 잠재직경생장함수, 수정함수, 수관율 및 고사함수를 추정하고, 이를 토대로 간벌시업에 따른 임분의 생장패턴 및 탄소흡수량의 변화를 예측하였다. 시뮬레이터를 구성하는 주요 함수는 연구대상지의 13개 표본점으로부터 39본의 표준목을 선발하여 수간석해에 따른 분석결과를 토대로 추정하였다. 이 시뮬레이터를 적용하여 사례연구 대상 임분에 대한 간벌시업체계를 무간벌 및 1회 간벌에 간벌의 시기 및 강도를 달리하는 3개의 시나리오로 편성하여 간벌시업이 임분생장 및 탄소흡수 효과에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과 간벌시업과 지위지수에 따라 임분의 평균 수고 및 흉고직경, 경급별 임목본수나 임분재적에 따른 생장패턴이나 탄소고정에 미치는 효과가 유의미한 것으로 나타났다. The objectives of this study were to infer the parameters of forest stand growth functions of STEMS for Cryptomeria japonica stands of Jeju Hannam Experimental Forest, Korea Forest Research Institute, and to investigate the effects of thinning regimes on the patterns of stand growth and carbon absorption. The forest stand growth functions for the potential diameter growth, modifier, crown ratio and mortality are the major ones composing the independent-tree/distance-free forest stand growth simulator, STEMS. The parameters were inferred using the sets of growth data obtained from stem analyses of 39 trees, chosen from 13 sample plots of the forest stands. The effects of thinning regimes on the patterns of stand growth and carbon absorption were investigated by simulating the stand growth patterns of the case study stand with 3 different thinning regimes: no-thinning, early thinning with low intensity and late thinning with high intensity using the simulator. According to the results of the analyses, the different thinning regimes cause significant effects on the growth patterns of average DBH, average height, diameter distribution and stand volume as well as the amount of carbon absorptions.

낙엽송 제재에 따른 이용재적 산출 모델의 개발

권기범 ( Ki Beom Kwon ),한희 ( Hee Han ),설아라 ( A Ra Seol ),정혜진 ( Hye Jean Chung ),정주상 ( Joo Sang Chung ) 한국산림과학회 2013 한국산림과학회지 Vol.102 No.4

This study was conducted to develop a simulation model for estimating the amount of such products as round wood, dimension lumber and the residual wood biomass produced by processing the individual trees of Larix kaempferi. In the model, the stem volume is assessed using the taper equations of the species to estimate the stem forms. Then, the model simulates the conversion processes of logs to round wood or lumber and assesses the maximum amount of the wood products by the lumber dimensions or round wood size. Also the model provides information on the amount of residuals for kerf and slabs produced on the conversion processes for sawn timber or round wood. According to the results of an application of the model to a L. kaempferi process, the trees greater than 12 cm of DBH can be converted to logs for lumber or round wood production. For the trees, of which DBH is available for log conversion, the maximum amount of final products by dimensions were analyzed. In this analysis, production of the bigger dimension lumber was assumed to be preferred to that of the smaller or round wood. This model can be used for assesment of forest economic value through estimation of merchantable volume for the trees, and assessment of mill residues which has the potential to provide significant amount of feedstock for bioenergy production as well.

경관지수를 이용한 산림청 지정 명산(名山)과 일반 산의 산림경관구조 비교분석

한희 ( Hee Han ),송정은 ( Jung Eun Song ),설아라 ( A Ra Seol ),박진한 ( Jin Han Park ),정주상 ( Joo Sang Chung ) 한국지리정보학회 2011 한국지리정보학회지 Vol.14 No.1

본 연구에서는 산림청에서 지정한 ``우리나라 100대 명산``에 포함된 국·도립공원 산림과 그 외의 일반산림과의 비교를 통해 산림의 경관구조적 특성을 분석하고자 하였다. 이를 위해 전국의 산림을 대상으로 100대 명산에 지정된 산림 및 지정되지 못한 산림을 각각 34개씩 선정하고, 각 산림에 대해 FRAGSTATS을 활용하여 경관구조에 따른 공간분석 결과를 경관지수로 계량화한 후, 두 집단 간 경관지수의 비교분석을 통해 산림의 경관인식에 영향을 주는 경관구조적 특징들을 찾고자 하였다. 비교분석에 의한 연구결과 국·도립공원 산림은 대체로 일반산림에 비해 평균 경사도가 크고, 해발이 높으며, 지형 기복도가 높은 곳에 위치하는 것으로 나타났다. 또한 국·도립공원 산림은 대체로 수종분포 특성에 따른 영급패치의 형태, 크기 및 복잡성 등이 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 이러한 비교분석 결과를 토대로 판단할 때 임분 패치의 평균크기, 경관면적비율, 가장자리밀도 및 다양성 등의 경관구조적 특징들이 산림의 경관인식에 영향을 미칠 수 있는 인자로 판단된다. The objective of this study was to investigate the landscape structures of the National and Provincial Forest Parks in the list of "100 Famous Forests of Korea" designated by Korea Forest Service by comparing them with those of the non-designated forests. Among the designated and the non-designated, 34 mountain forests were chosen respectively over all provinces of Korea. The spatial characteristics of forest landscapes were quantified as the landscape indices independently using FRAGSTATS and the two sets of results of analyses were compared each other. According to the results of the comparative study, the designated forests were found on the higher elevation with the higher average slope and the more complicated relief conditions rather than those of the non-designated. In terms of landscape structure, the designated forests show the larger average patch size, the lower edge density and the higher diversity of landscape components. These results indicate that the more hilly mountain forests with the more complicated spatial distribution patterns of patches are the characteristics of the designated forests. The indices of the forest landscape structure would be useful in understanding the perception of forest landscape.

산림기능별 목표임상 조건이 산림경영에 미치는 영향분석을 위한 선형계획기법 적용 연구

장광민 ( Kwang Min Jang ),원현규 ( Hyun Kyu Won ),설아라 ( A Ra Seol ),정주상 ( Joo Sang Chung ) 한국산림과학회 2009 한국산림과학회지 Vol.98 No.3

임분의 생장효과가 GIS 응용 가시권 분석에 미치는 영향 분석

장광민 ( Kwang Min Jang ),송정은 ( Jung Eun Song ),설아라 ( A Ra Seol ),한희 ( Hee Han ),정주상 ( Joo Sang Chung ) 한국지리정보학회 2010 한국지리정보학회지 Vol.13 No.2

본 연구에서는 임분의 수고생장이 GIS기반의 가시권분석에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 이를 위해 관악산 지역을 대상으로 수치표고모델(DEM)과 임분수고 주제도의 지도대수분석을 통해 수치표면모델(DSM)을 구축하였다. 임분의 수고주제도는 산림과학원에서 구축한 임상도, 입지도 및 수확표를 이용하여 작성하였으며, 분석기간은 40년으로 하였다. 또한 투시도면화기법을 적용하여 시가지 사거리에 위치한 2개의 조망점을 추출하고, 각 조망점에서 가시권 분석을 수행하였다. 분석결과에 따르면 현 시점에서의 가시지역 면적은 DSM을 적용하는 경우 DEM을 적용하는 경우에 비해 약 17% 감소하는 것으로 나타났다. 또한 시간의 흐름에 따라 임분 수고가 생장하면서 가시권역이 줄어들고, 비가시권의 깊이가 점차 증가하는 경향을 보이는 것으로 나타났다. In this study, the effects of stand height growth on GIS-based viewshed analysis were investigated. DSM was created by combining stand height layers on DEM using map algebra functions. In developing the tree height layers, the digital forest-type maps, forest site maps and stand yield tables of Korea Forest Research Institute were used. The time horizon for viewshed analysis were 40 years. Two viewpoints in crossings of downtown for viewshed analyses were chosen using a projective mapping technique. The effects of tree height growth over time on visibility were measured in terms of the depth of blind areas and the area of visible regions. The results of viewshed analyses show that 17% of visible regions is reduced when we use DSM instead of DEM. As the tree height grows, the visibility gets worse and worse and the depth of blind area increases.

산림수확 시뮬레이터 HARVEST 응용에 의한 벌채지 공간배치 사례연구

송정은 ( Jung Wun Song ),장광민 ( Kwang Min Jang ),한희 ( Hee Han ),설아라 ( A Ra Seol ),정우담 ( Woo Dam Chung ),정주상 ( Joo Sang Chung ) 한국산림과학회 2012 한국산림과학회지 Vol.101 No.1

In this study, we used HARVEST, a timber management strategy assessment tool, to evaluate alternative forest planning strategies on spatial pattern of cutting blocks. We applied the tool to the Gwangreung Experimental Forest (GEF) as a case study. The harvest schedules developed for GEF using a linear programming model was used to assess spatial patterns of cutting blocks under different management constraints. The results show that the allowable maximum harvest size largely affects the number, size, and distribution of cutting blocks. We also found that spatial dispersion methods and adjacency constraints could be used as an effective means to control spatial allocation of cutting blocks in order to meet certain forest ecosystem management goals.

공유림 분포패턴을 고려한 유역단위 산림기능평가

권순덕 ( Soon Duk Kwon ),장광민 ( Kwang Min Jang ),설아라 ( A Ra Seol ),정주상 ( Joo Sang Chung ) 한국산림과학회 2008 한국산림과학회지 Vol.97 No.1