다기관 산림조사자료를 이용한 지리산 수목 분포와 탄소저장량 정밀지도구축

김승욱1*, 최혜영1,2

(1서울대학교 농림생물자원학부, 2서울대학교 농업생명과학연구원)

High-resolution mapping of individual tree distribution and carbon storage using multisource forest inventory data in Mountain Jiri

Seunguk Kim1*, Hyeyeong Choe1,2

(1Department of Agriculture, Forestry and Bioresources, Seoul National University,

2Research Institute of Agriculture and Life Sciences, Seoul National University)

요약: 탄소저장량, 수종다양성, 구조적 특성, 영급 분포 등을 포함한 심층적인 산림 정보에 대한 사회적 요구가 증가하면서, 상세하고 정밀한 산림공간정보 구축이 점차 중요해지고 있다. 그러나 국가산림자원조사를 비롯한 표본점 단위의 산림조사자료는 넓은 지역의 연속적인 정보를 제공하지 못하며, 임상도 등 기존 공간정보는 항목 구분이 단순하여 활용 범위가 제한적이다. 이 연구는 여러 기관에서 제작한 산림조사자료를 통합하고 연구지역 지리산에 대한 고해상도 수목 단위 산림 정보를 제공하는 모델링 프레임워크를 도입하였다. 이 과정에서 국가산림자원조사, 국립공원연구원, 서울대학교 학술림의 다양한 산림조사자료의 조합에 따른 모델 성능 차이를 분석하고, 지형이 복잡한 국내 산림 환경에서 모형의 적용 여부를 평가하였다. 산림조사자료로부터 예측변수인 임상, 임분고, 경급을 표준화하였고, 종속변수로 기후 및 지형에 대한 정보를 구축하였다. 이후 랜덤 포레스트 기법을 활용해 조사구 단위 산림정보를 연구지역 전체로 확장하고, 수목 분포와 수목 단위의 탄소저장량을 공간적으로 예측하였다. 최종적으로 선정된 모형은 고도 차가 크고 복잡한 지형에서도 수종 분포 및 산림 구조를 정밀하게 예측하였다. 이러한 일부 지점의 산림조사자료를 고해상도 수목 분포 지도로 확장하여 현장조사를 보완할 수 있으나, 다양한 기관의 정보를 효율적으로 공유하고 이용하기 위해 조사 프로토콜의 표준화가 필요할 것이다.

Abstract: Growing demand for detailed forest information, including carbon storage, species diversity, structural traits, and age distribution, highlights the need for accurate and precise forest spatial data. However, plot-based inventories provide limited spatial coverage, and existing forest maps often rely on overly simplistic classifications, restricting their broader application. We present a modeling framework that integrates forest survey data from multiple sources to generate high-resolution individual-tree maps for Jirisan National Park. Key predictors, such as forest type, stand height, and diameter class, were standardized, and climate and topographic variables were incorporated. A random forest approach was applied to extrapolate plot-level data across the park, enabling spatial predictions of species distribution and carbon storage at the individual-tree level. The final model, validated for accuracy, demonstrated robust performance even in Jirisan’s complex terrain, offering detailed insights into forest structure and composition. This approach can supplement traditional field surveys and underscores the importance of standardized protocols to improve data sharing and utilization across institutions.

사사: 이 성과는 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(No. RS-2023-00277059).