산림사업

산림조사(Forest Inventory)의 기초

나무꾼69 2016. 7. 27. 09:39

산림조사(Forest Inventory)의 기초

 

 

산림조사는 일정 지역에 있는 산림자원에 대한 자료의 체계적인 수집과정이다. 산림조사는 산림의 현재 상태를 평가하고, 지속 가능한 산림경영의 기초를 마련하고, 분석하고, 계획하는 기반을 마련해 주기 위해 작업이다.

일반적으로 모든 산림조사는 다음과 같은 4가지 순서에 따라 행하여 진다.

  1. 산림조사의 목적 및 얻고자하는 정보 확정
  2. 샘플링 모델 및 방법의 개발
  3. 자료 수집 (현장조사, 원격탐사 및 기타 자료)
  4. 수집된 자료 분석 및 결과보고서 작성

산림조사는 비용과 시간의 제약으로 인해 일반적으로 표본추출법에 의해 실행 된다. 표본추출법의 기본 원리는 전체 모집단에서 그 모집단의 성격을 잘 나타낼 수 있는 부분집합을 추출하여 그 표준점의 자료로부터 모집단의 성질을 추정해 내는 작업을 말한다. 따라서 표본점을 추출하는 과정은 여러 가지 고려할 사항이 많다. 이러한 고려 사항 중에는 해당 표본점을 시간에 따른 변화과정을 관측할 수 있도록 고정 표본점으로 할 것이냐 하는 점과 항공사진이나 위성사진 등의 추가 자료를 얻을 수 있는 지 없는 지에 대한 고려이다.

산림조사에 있어서 전체적인 방법론을 결정하는 데에 있어 가장 중요한 2가지 요소는 목적(Purpose)와 범위(Scale)이다.

산림조사의 목적은 산림조사를 통해서 얻어내고자 하는 목표를 명확히 하는 것이며, 사용자가 필요한 정보에 따라 자료의 수집을 하는 것을 말한다. 과거에는 일반적인 산림조사의 목적은 목재의 이용가능성에 대한 평가였다면, 최근에 와서는 산림을 구성하고 있는 여러 산림생태계의 구성요소(인간을 포함) 사이의 관계에 대해 조사를 하는 것이 주목적이 되고 있다. 따라서 현재의 산림조사는 다목적 산림조사(Multipurpose forest inventory)의 개념으로 발전하고 있으며, 이는 결국 표본이론, 현장조사, 정보기술, 원격탐사, 사회과학 및 산림과 나무의 다양한 기능을 평가하기 위한 평가방법 및 모델링과 같은 여러 분야에 다양한 전문가들의 참여에 의해 발전해 나가고 있다.

범위의 관점에서는 다양한 범위의 필요와 접근방식이 가능하다. 전세계적인 측면에서전세계의 산림자원의 현황을 파악하고 작업도 이루어지고 있다. (FAO의 세계 산림자원현황은 1946년부터 발간되고 있으면 산림조사의 용어 및 정의에 대한 통일에 대해 서도 기여하고 있다.)

작은 규모의 산림조사는 주로 산림경영 및 산림사업 실행을 위한 특정한 목적을 위해 실행되고 있다. 이러한 목적에는 지역산림 현황조사, 제한된 지역의 대략의 산림현황의 파악을 위한 개황조사, 산림경영 및 조림사업을 위한 조사, 산림수확 및 벌채를 위한 산림조사, 벌채 후 갱신과정 및 벌채과정에서서의 산림피해를 조사하기 위한 실태조사, 산림건강도 조사 등이 있다.

 

조사방법

산림조사의 가장 기본에는 산림내에서 이루어지는 산림측정(Forest mensuration)의 여러 가지 작업으로 구성되어 잇다. 산림측정은 임목의 개별적 그리고 집합적인 면에서의 차원의 설정, 형수, 무게, 성장, 체적 및 연령과 임산물의 규격 등이 있다.

산림조사를 통해 얻어진 수종, 흉고직경 및 수고, 토지이용과 원격탐사기술을 통해 얻어진 산림피보도 및 기타 인자에 대한 평가을 결합을 통해 보다 많은 산림관련 재정정보 및 현황정보를 취득할 수 있다.

현장조사

현장조사란 산림조사팀이 직접 현장에서 자료를 수집하는 작업을 말한다. 벌채지 조사와 같은 상대적으로 작은 면적의 산림조사는 때때로 대상지내 모든 임목을 조사하는 전수조사법을 사용하는 경우도 있다. (일반적으로 일정 흉고직경 이상의 임목만을 조사함). 하지만 국가나 지방 혹은 넓은 지역의 산림조사의 경우 이러한 전수조사법은 실행이 불가능하고, 경제적이지도 않다. 따라서 대부분의 경우 표본추출법에 의해 조사가 이루어지며, 이런 표본점의 철저한 조사를 통해 전체 산림의 가치를 평가하게 된다. 또한 이러한 표본점은 설치기간에 따라 영구표본점과 임시표본점으로 나뉘게 된다.

표본점의 추출 과정은 임의추출법과 계통적 추출법이 있는데, 일반적으로 계통적 추출법이 전체산림의 토지이용 및 산림구분에 대한 보다 정확한 정보를 제공해 줄 수 있기 때문에 보다 효율적이다. 또한 표본을 추출하기 전에 층화를 실시하기도 하는데, 이는 이질적인 부분 또는 보다 중요한 부분에 대한 보다 자세한 정보를 얻기 위해 실시하다. 표본점은 점, 선 혹은 면으로 될 수 있고, 그 모양도 원형, 직사각형, 정사각형 (혹은 다른 모양)이 될 수 있으며, 크기 역시 고정크기 및 변동크기가 될 수 있다. 표본점의 크기는 관심점의 기대수에 따라 달라진다. 일례로 작은 나무의 표본점은 큰 나무의 표본점보다 작아진다. 이것은 작은 나무의 출현수가 큰 나무의 출현수 보다 많기 때문에 작은 크기의 표본점에서도 비슷한 량의 나무가 출현하기 때문이다. 표본점의 수는 통계적인 정확도에 따라 결정된다. 일반적으로 구획화되어 정열된 표준지 보다, 넓은 지역에 고르게 퍼져있는 표준지를 조사하는 것이 더 많은 시간과 노력이 필요하다.

원격탐사

항공사진 및 위성사진으로부터 취득한 자료를 이용하는 원격탐사는 전수조사 및 표준지조사법 두 가지 모두에 적용될 수 있다. 표준지 조사법의 경우, 표준지를 관측점으로 하며, 전수조사법의 경우는 관심있는 전체지역에 대한 전반적인 조사를 하게 된다. 일반적으로 원격탐사 조사법은 여러가지 다른 토지이용의 변화의 조사하는데 유용하게 쓰인다. 또한 원격탐사는 대단위 지역의 현장조사를 통해 얻어진 자료를 이용하여 체적 및 바이오매스의 밀도를 추적하는데 도움을 줄 수 있으며, 이러한 체적 및 바이오매스의 변화량을 반복적으로 평가하는데 있어 유용하다. 또한 현장 조사자료를 층화하는 데도 유용하다.

최근 개발된 Radar나 Laser기반 기술을 이용한 원격탐사기술은 체적 및 바이오매스량을 계산하기 위한 자료를 추출할 수 있다. 이 자료의 정확성은 현장조사를 통한 자료와 상호 결합하고 평가는 여러 과정을 통해 높아질 수 있다. 이러한 기술은 현재 실험 단계로 비용이 비싼 단점이 있으며, 점차 발전하고 있으며, 향후 접근이 힘든 지역에 대한 산림조사에도 많은 도움을 줄 것이다.

자료 수집

산림측정은 개개의 임목에 대한 측정 뿐만 아니라 전체적인 산림생태계에 대한 측정을 포함한다.

가장 일반적인 산림측정은 다음과 같다. : 흉고직경, 수고. 흉고형수, 건강도, 수종. 이런 자료의 취득을 위해 예산과 사용경험의 범위내에서 다양한 기구와 도구가 사용될 수 있다.

흉고직경 : 일반적으로 흉고직경은 지상 1.3m의 높이에서 수피를 포함한 직경으로 츧정된다. 특별한 경우는 산림조사 매뉴얼에 의한 방법으로 측정된다. 측정도구는 윤척, 직경테이프, 직경자 등이 있다.

수고 : 수고는 지상에서 나무의 꼭대기 까지의 수직거리를 말한다. 반면 상업적인 목재 가치를 평가하기 위해서는 상업적으로 가치가 있는 가장 작은 직경까지만 수간의 길이를 측정하게 된다. (상업적인 가치는 수종에 따라 달라진다.) 현장에서 수고의 측정은 수관이 밀한 경우 나무의 꼭대기가 잘 보이지 않기 때문에, 측정이 어렵고, 흉고직경보다도 비용도 많이 발생하게 된다. 따라서 수고는 일부 표준목에서만 측정하게 된다. 이런 표준목의 수고와 흉고직경과의 관계를 모델화하여, 흉고직경의 측정으로 수고를 추정할 있는 방정식을 도출하게 한다. 하지만 이런 방법은 실제로 수고를 측정하는 것보다 정확성은 떨어질 수 있다.

전체 수고 및 상업적인 수고의 측정에는 여러 가지 측정도구가 사용될 수 있다. 일반적으로 이런 수고측정기구는 각도를 측정하여 수고를 결정하기 때문에 어느 정도 이상의 측정거리가 필요하다. 측정도구 : 클리노미터, 릴라스코프, 수고측정봉

: 산림생태계의 건강도 및 활력도는 여러 가지 생태적인 지표를 통해 측정할 수 잇다. 이런 지표들은 주로 생물적이거나 비생물적인 영향의 존재유무와 환경문제(및 이에 영향) 뿐만 아니라 산림과 임목의 전체적인 상태를 평가 등으로 구성되어 있다. 이런 조사구내의 지표들은 개별 임목의 차원(전체적인 임목 및 수관 상태, 병해충 발생 정도)과 전체적인 임분 차원(관측된 환경문제와 산림변화의 정도)에서 기록한다. 산림생태계의 건강도 및 활력도에 대한 정보는 현장 조사 뿐만 아니라 지역주민 및 이해관계인과의 면담조사를 통해서도 수집해야 한다.

생물다양성 : 산림조사에 있어 수종의 식별은 기본적인 요소이다. 하지만 대부분의 경우 수종에 대한 잘못된 파악으로 산림조사에서 실패를 겪는 사례가 많이 있다. 특히 다양한 수종이 모여 사는 열대 우림의 경우 이런 수종의 식별은 식물분류전문가 및 분류학자의 부족으로 매우 어려울 수 밖에 없다. 이럴 경우 식물의 일부를 채취하여 (가능하면 꽃이나 종자 또는 열매 같은 생식관련 부분) 실험실에서 수종식별을 하는 것이 좋다. 현장에서 다양한 사진을 찍어오는 것도 좋은 방법이다. 일부 상업적으로 중요한 수종만을 조사하는 산림조사의 경우 생물다양성 및 다른 목표에는 적당하지 않은 조사가 될 수 있다.

생물다양성에 대한 전체적인 조사는 대상 수종의 흉고 직경 및 수고 그리고 공간적 분포상황, 산림수종 및 지표생물의 관찰 (동식물상 모두) 등으로 이루어 진다.

환경 및 사회경제적 서비스 : 산림의 공익적 기능한 현재에 와서 매우 중요해 지고 있다. 따라서 산림의 환경 및 사회경제적 서비스에 대한 평가는 대단위 면적의 산림조사에 있어 지역주민의 생활환경 및 산지 및 수자원 보호를 향상시키기 위한 필요한 자료를 정책결정자에게 제공할 수 있도록 되어야 한다. 이러한 자료는 현장조사와 더불어 지역주민 및 이해관계자의 면담 등을 통해 수집될 수 있다.

 

성장량과 바이오매스의 계산

개별 임목의 체적 및 바이오매스량을 측정을 통해 전체 지역의 체적 및 바이오매스량을 산정할 수 있다. 체적밀도와 바이오매스 밀도는 전체면적에서 전체 체적과 바이오매스량을 나누어서 계산함으로 얻을 수 있다.

임목의 상대성장식은 방정식, 모델의 구성을 이용하여 다양한 목재의 인자와 양적인 관계를 설명하는 모델이다. 임목의 조사자료와 상대성장식을 이용하여 임목의 체적 및 바이오매스 그리고 성장량등을 예측할 수 있다. 상대성장식은 특정 혹은 여러 그룹의 수종에 따라 만들어 질 수 있으며, 여러 가지 다른 산림형태에 따라 달라지기도 한다. 적당한 상대성장식은 국제적인 웹페이지인 globallome Tree에서 얻을 수 있다.

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