위성영상자료 및 국가 산림자원조사 자료를 이용한 산림 바이오매스 추정

임종수 ( Jong Su Yim ),한원성 ( Won Sung Han ),황주호 ( Joo Ho Hwang ),정상영 ( Sang Young Chung ),조현국 ( Hyun Kook Cho ),신만용 ( Man Yong Shin ) 대한원격탐사학회 2009 大韓遠隔探査學會誌 Vol.25 No.4

본 연구는 전라북도 무주군을 대상으로 제5차 국가산림자원조사 자료와 위성영상(Landsat TM-5)자료를 이용하여 산림 바이오매스를 추정하고 이를 토대로 바이오매스 주제도를 작성하고자 하였다. 먼저 국가산림자원조사의 야외 표본점 자료를 이용하여 조사표본점의 단위면적 당 축적을 산출하고, 바이오매스변환계수를 적용하여 산림 바이오매스를 추정하였다. 본 연구에서는 위성영상 자료를 이용한 산림 바이오매스 추정을 위해 회귀모형을 이용하는 방법과 최근린 기법(k-Nearest Neighbor)을 이용하는 두 가지 방법을 사용하였는데, 이 두 가지 방법에 의해 추정된 산림 바이오매스를 국가산림자원조사 자료에 의한 추정치와 비교하여 최적의 방법을 선정하였다. 추정된 바이오매스 통계량의 비교를 위해 교차대조법을 이용하여 RMSE(Root Mean Square Error)와 평균편의(Mean Bias)를 산출하였는데, 그 결과 두 방법 모두 유사한 추정오차(RMSE: 63.75~67.26ton/ha)와 편차(±1 ton/ha)를 보여 정확성 면에서는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 하지만 최근린 기법을 이용하여 산림 바이오매스를 추정하는 것이 효율성 측면에서 보다 유리할 것으로 평가되었다. 최근린 기법에 의해 추정된 무주군의 산림 바이오매스는 약 839만 톤으로 나타났으며 단위면적당 평균은 149톤/ha인 것으로 분석되었다. This study was carried out to estimate forest biomass and to produce forest biomass thematic map for Muju county by combining field data from the 5th National Forest Inventory (2006-2007) and satellite data. For estimating forest biomass, two methods were examined using a Landsat TM-5(taken on April 28th, 2005) and field data: multi-variant regression modeling and k-Nearest Neighbor (k-NN) technique. Estimates of forest biomass by the two methods were compared by a cross-validation technique. The results showed that the two methods provide comparatively accurate estimation with similar RMSE (63.75~67.26ton/ha) and mean bias (±1ton/ha). However, it is concluded that the k-NN method for estimating forest biomass is superior in terms of estimation efficiency to the regression model. The total forest biomass of the study site is estimated 8.4 million ton, or 149 ton/ha by the k-NN technique.

국가산림자원조사 고정표본점 자료를 이용한 토지이용변화 평가

임종수(Yim, Jong-Su),김래현(Kim, Rae Hyun),이선정(Lee, Sun Jeoung),손영모(Son, Yeong Mo) 한국기후변화학회 2015 한국기후변화학회지 Vol.6 No.1

LiDAR 점군 데이터를 이용한 흉고직경과 수고를 예측하는 시스템의 설계와 구현

임종수(Jong-Su Yim),김동현(Dong-Hyeon Kim),고치웅(Chi-Ung Ko),김동근(Dong-Geun Kim),조형주(Hyung-Ju Cho) 한국컴퓨터정보학회 2023 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.28 No.2

거리 가중치와 층화를 이용한 최근린기반 임목축적 추정치의 정확도 비교

임종수 ( Jong Su Yim ),유병오 ( Byung Oh Yoo ),신만용 ( Man Yong Shin ) 한국임학회 2012 한국산림과학회지 Vol.101 No.3

본 연구는 최근린 기법에서 거리가중치와 훈련자료의 층화에 의한 추정치의 정확도를 비교하여 효율적인 방 법을 모색하기 위하여 수행하였다. 거리가중치의 경우, 유사성이 높은 훈련자료에 가중치를 부여하는 방법으로 일반 적으로 적용되는 5가지의 계수(0, 0.5, 1, 1.5, 그리고 2)를 비교한 결과, 평균 편차에서 최대 ±0.6 m3/ha로 정확도는 유사한 것으로 나타났다. 훈련자료의 층화에서는 임상구분을 적용하였을 때 추정치의 정확도가 가장 높은 것으로 나 타났으며, 임상구분과 참조수평거리(반경=100 km)를 통합하여 적용하였을 경우에는 임상구분에 의한 추정치와 유사 한 정확도를 나타내었다. 연구대상지의 2010년 기준 평균임목축적과 비교한 결과 최근린 기반 추정치가 약 5 m3/ha 정도 과소 추정되었지만, 조사시점을 고려하였을 때 상당한 정확도를 나타낸 것으로 평가된다. The k-Nearest Neighbor (kNN) technique is popularly applied to assess forest resources at the county level and to provide its spatial information by combining large area forest inventory data and remote sensing data, In this study, two approaches such as distance-weighting and stratification of training dataset, were compared to improve kNN-based forest growing stock estimates. When compared with five distance weights (0 to 2 by 0.5), the accuracy of kNN-based estimates was very similar ranged ±0.6 m3/ha in mean deviation. The training dataset were stratified by horizontal reference area (HRA) and forest cover type, which were applied by separately and combined. Even though the accuracy of estimates by combining forest cover type and HRA- 100 km was slightly improved, that by forest cover type was more efficient with sufficient number of training data. The mean of forest growing stock based kNN with HRA-100 and stratification by forest cover type when k=7 were somewhat underestimated (5 m3/ha) compared to statistical yearbook of forestry at 2011.

소면적의 산림축적량 추정을 위한 합성추정법의 적용

임종수 ( Jong Su Yim ),한원성 ( Won Sung Han ),정일빈 ( Il Bin Jung ),김성호 ( Sung Ho Kim ),신만용 ( Man Yong Shin ) 한국산림과학회 2010 한국산림과학회지 Vol.99 No.3

kNN 기법을 이용한 강원도 평창군의 산림 주제도 작성과 산림통계량 추정

임종수 ( Jong Su Yim ),공지수 ( Gee Su Kong ),김성호 ( Sung Ho Kim ),신만용 ( Man Yong Shin ) 한국산림과학회 2007 한국산림과학회지 Vol.96 No.3

국가산림자원조사 고정표본점 자료를 활용한 산림자원변화평가에 관한 고찰

임종수 ( Jong Su Yim ),김은숙 ( Eun Sook Kim ),김철민 ( Chel Min Kim ),손영모 ( Yeong Mo Son ) 한국산림과학회 2015 한국산림과학회지 Vol.104 No.2

Since 2006, new national forest inventory in Korea has been restructured to assess current status and and monitor the changes in forest resources based on permanent sample plots. The objective of estimate this study is to assess changes in forest resources such as land use/cover categories and forest stand variables. For this study, permanent plot data were collected between 2006-2008 and 2011-2013 in Chungcheongbuk-do, respectively. In order to produce land use/cover change matrix which plays an important role as an activity data for estimating GreenHouse Gas inventory, permanent plots were classified into six land use/cover categories. Additionally, matrixes for assessing the changes in age class and dominant tree species can provide more detailed information. For forest stand variables(tree density, basal area, growing stock, mean diameter at breath height, and mean height), their growth and change were assessed. The periodic annual growth ratios for tree density and basal area were slightly declined whereas that of growing stock was estimated to be about 3.7%. The uncertainty of changes in forest stand variables is less than 5%, except for tree density (RSE: 58%). The variation of tree density is relatively high compared to the other variables.

논문 : 연년 산림자원조사 자료를 이용한 임목축적 추정

임종수 ( Jong Su Yim ),정일빈 ( Ii Bin Jung ),김종찬 ( Jong Chan Kim ),김성호 ( Sung Ho Kim ),류주형 ( Joo Hyung Ryu ),신만용 ( Man Yong Shin ) 한국임학회 2012 한국산림과학회지 Vol.101 No.2

제5차 국가산림자원조사는 다양한 산림자원의 현황을 평가하고 시간경과에 따른 산림자원의 변화를 모니터링하기 위하여 연년조사체계로 개편되었다. 본 연구는 충청북도를 대상으로 연년조사체계에서 수집된 현지조사 표본점 자료를 이용하여 일정시점의 평균임목축적을 추정하기 위한 방법을 모색하기 위해 수행되었다. 연년통계량의 산출을 위하여 임상구분의 표본층을 고려하지 않은 단순임의추출법과 표본층을 고려한 사후층화이중추출법의 추정식을 이용한 추정치를 비교한 결과, 사후층화이중추출법에 의한 추정치의 정확도가 높은 것으로 나타났다. 최근 5년간 수집된 현지조사 자료를 통합하기 위하여 조사년도의 차이를 고려하지 않은 시차 무시법(Temporally Indifferent Method), 조사년도별 추정치를 산출한 후 통합하는 단순이동평균법, 그리고 연도별 표본개수에 의해 가중치를 부여하는 가중이동평균법에 의한 평균임목축적과 추정분산을 비교하였다. 평균임목축적은 시차 무시법과 가중이동평균법에서 동일한 것으로 나타났지만, 추정치의 정도를 나타내는 추정분산은 가중이동평균법을 이용한 것이 약간 향상되었으며, 결과적으로 연도별 변이를 반영할 수 있는 가중이동평균법이 보다 적합한 것으로 평가되었다. The 5th national forest inventory (NFI5) has been reorganized to annual inventory system for providing multi-resources forest statistics at a point in time. The objective of this study is to evaluate statistical estimators for estimating forest growing stock in Chungcheongbuk-Do from annual inventory data. When comparing two estimators; simple random sampling (SRS) and double sampling for post-stratification (DSS), for estimating mean forest growing stock (m3/ha) at each surveyed year, the estimate for DSS in which a population of interest is stratified into three sub-population (forest cover types) was more precise than that for SRS. To combine annual inventory field data, three estimators (Temporally Indifferent Method; TIM, Moving Average; MA, and Weighted Moving Average; WMA) were compared. Even though the estimated mean for TIM and WMA is identical, WMA-DSS is preferred to provide more smaller variance of estimated mean and to adjust for catastrophic events at a surveyed year (so-called "lag bias") by annual inventory data.

LULUCF분야 온실가스 통계 작성을 위한 제도 개선방안 연구

정유진(Jung, You Jin),임종수(Yim, Jong Su),김준순(Kim, Joon Soon) 한국기후변화학회 2020 한국기후변화학회지 Vol.11 No.6-2

국가산림자원조사 자료를 활용한 고사목의 탄소저장량 변화: 강원도를 대상으로

문가현 ( Ga Hyun Moon ),임종수 ( Jong Su Yim ) 한국산림과학회(구 한국임학회) 2021 한국산림과학회지 Vol.110 No.2

기후변화 영향의 심각성을 인지한 국제사회의 움직임에 발맞춰 우리 정부는 2050 탄소중립 선언을 통해 지속가능한 탄소중립 사회를 지향하고 있으며, 국가 온실가스 감축 목표의 이행을 위해 산림부문을 적극적으로 활용한 전략을 수행중이다. 특히 산림 내 고사목은 탄소저장고로서의 역할을 담당하므로 고정표본점에 대하여 모니터링이 이루어지는 국가산림자원조사(National Forest Inventory; NFI)에서 수집되는 고사목 자료를 활용하여 고사목 축적량과 고사목의 탄소저장량 변화 특성을 구명하는 것은 의의가 크다. 따라서 본 연구는 각 차수별(제5차∼제7차 NFI) 고사목 자료를 활용하여 동일표본점 내 고사목의 발생 현황 및 탄소저장량을 산출하고 시간에 따른 변화 특성을 분석하였다. 강원도 산림에서 각 차수별로 모니터링이 가능한 동일 표본점 2,021개를 분석한 결과 조사차수별 고사목 축적량(m³ ha^-1)은 제5차 및 제6차 NFI에서 각각 4.71과 4.09로 나타났으나, 제7차 NFI에서는 3.09로 감소하는 결과를 보였다. 연도별 고사목의 탄소저장량(ton C ha^-1)은 2009년 0.67, 2014년 0.64, 그리고 2019년 0.41로 분석되어, 시간의 흐름에 따른 감소추세를 나타냈다. 본 연구 결과를 기초자료로 활용하여 향후 전국 산림에 대한 고사목의 탄소저장량 추정 및 시계열적 변화 특성에 대한 지속적인 모니터링 연구가 수행될 필요가 있다. Considering worldwide efforts to mitigate repercussions of climate change, the South Korean government has declared to reach net zero by 2050 to achieve a carbon-neutral sustainable society. For full implementation of NDCs, the government has actively reflected its forestry sector into these strategies. Since coarse woody debris (CWD) in forests represents an enduring carbon storage, it is of particular significance to determine characteristics of changes in carbon stocks of CWD by utilizing data on dead trees monitored in permanent sample plots within national forest inventories (NFIs). In this study, therefore, both occurrence and carbon stocks of CWD were estimated in such plots using data on CWD from the 5^th, 6^th, and 7^th NFIs. Subsequently, characteristics of changes in carbon stocks over time were analyzed. Based on the analysis of 2,021 plots available for monitoring in each NFI of Gangwon Province, the volume of CWD (m³ ha^-1) was found to be 4.71 in the 5^th NFI and 4.09 in the 6^th NFI. However, the volume of CWD declined to 3.09 in the 7^th NFI. Moreover, the annual carbon stocks of CWD (ton C ha^-1) were estimated to be 0.67 in 2009, 0.64 in 2014, and 0.41 in 2019, showing a downward trend over time. This study provides a basis for future research to investigate long-term changes and estimate carbon stocks of CWD in South Korea forests.