NBR과 MaxEnt 모델 분석을 활용한 희귀특산식물(개느삼) 분포 및 피해량 예측 - 양구 비봉산 산불피해지를 대상으로
Prediction of Potential Habitat and Damage Amount of Rare·Endemic Plants (Sophora Koreensis Nakai) Using NBR and MaxEnt Model Analysis - For the Forest Fire Area of Bibongsan (Mt.) in Yanggu -
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본 연구는 산불피해가 발생한 접경지역 산림 내 희귀특산식물(개느삼) 분포를 예측하고 피해를 정량화하고자 수행되었다. 이를 위해 산불피해강도에 따른 산림면적 피해(NBR), 임상도를 통한 수종별 피해(Vegetation map), MaxEnt 모델 분석을 수행, 보다정밀한 결과를 도출하고자 하였다. 우선, 산불피해강도 분석은 위성영상(Landsat-8)을 활용하여, 산불피해강도(△NBR2016-2015)를 분석하고 피해범위를 도출하였다. 임상도 작성은 환경부의 토지피복도, 산림청의 임상도, 자체적으로 식생조사를 진행하여, 산불 전·후의 임상도를 작성하고, 수종 피해 및 변화를 확인하였다. 마지막으로 MaxEnt 모델 분석은 관련문헌과 자체조사 자료를 기준으로 작성된 개느삼 실제서식지 좌표를 활용하여, AUC(Area Under Curve) 값을 도출하였다. 분석된 결과의 정밀도를 높이고자, 임상도와 결합하여, 개느삼이 주로 분포하는 소나무 군락 및 소나무-참나무림 군락을 대상으로 재분석한 결과, 대상지 내 개느삼 실제출현 좌표 325개소 중 299개 지점에서 개느삼 출현가능성이 92.0%로 예측되어 유의미한 결과를 얻을 수 있었다. 해당 자료를 산불피해강도(△NBR2016-2015) 자료와 중첩한 결과, 산불피해지 내 개느삼 서식가능지(예측) 면적44,760 ㎡의 45.9%인 20,552 ㎡가 훼손된 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구는 산불로 인해 훼손된 희귀식물 서식지 면적을 정량화하고 희귀식물 보전·관리를 위한 사례가 될 것으로 기대된다.
Abstract
This study was conducted to predict the distribution of rare·endemic plants (Sophora koreensis Nakai) in the border forests where wildfire damage occurred and to quantify the damage. For this purpose, we tried to derive more accurate results through forest area damage (NBR) according to the Burn severity of wildfires, damage by tree species type (Vegetation map), and MaxEnt model. For Burn severity analysis, satellite imagery (Landsat-8) was used to analyze Burn severity (ΔNBR2016-2015) and to derive the extent of damage. To prepare the Vegetation map, the land cover map prepared by the Ministry of Environment, the Vegetation map prepared by the Korea Forest Service, and the vegetation survey conducted by itself were conducted to prepare the clinical map before and after the forest fire. Lastly, for MaxEnt model analysis, the AUC value was derived by using the habitat coordinates of Sophora koreensis Nakai based on the related literature and self-report data. As a result of combining the Maxent model analysis data with the Burn severity data, it was confirmed that 45.9% of the 44,760 ㎡ of habitat (predicted) area of Sophora koreensis Nakai in the wildfire damaged area or 20,552 ㎡, was damaged.
참고문헌 (31)
- An, J. B., "Conservation strategies and vegetation characteristics of Echinosophora koreensis of Korean endemic plants", Ph. D., Department of Forest Resources, pp.2019
- Cocke, A. E., "Comparison of burn severity assessments using differenced normalized burn ratio and ground data", Int. J. Wildland Fire, 14(2), pp.189~198 (2005)
- Elith, J., "A statistical explanation of MaxEnt for ecologist", Diversity and Distributions, 17(1), pp.43~57 (2011)
- Granstrom, A, "Fire management for biodiversity in the European boreal forest", Scand J For Res, 16(1), pp.62~69 (2001)
- Key, C. H., "Measuring and remote sensing of burn severity", US Geological Survey Wildland Fire Workshop, pp.2~ (2002)
- Landscape assessment: Ground measure of severity the composite burn index, "Key, C. H.", Fire effects monitoring and inventory system, 51~ (2005)
- East coast forest fire area detailed survey report for restoration of healthy natural ecosystem and establishment of permanent forest restoration plan, "Korea Forest Research Institute", Korea Forest Research Institute, 1~311 (2000)
- 2020 Forest basic statistics, "Korea Forest Service", Korea Forest Service, 1~371 (2021)
- "Forest common sense" (2021)[URL]
- "Forest forestry statistics platform: Status of wildfire damage" (2021)[URL]
- "Forest geo-spatial information service" (2021)[URL]
- Kreisel, K. J., "Bird use of burned and unburned coniferous forest during winter", Wilson Bulletin, 111, pp.243~250 (1999)
- 이규송, "동해안 산불 피해지에서 산불 후 경과 년 수에 따른 식생 구조의 발달", Journal of Ecology and Environment, 27(2), pp.99~106 (2004), 한국생태학회
- Lopez-Garcia, M., "Mapping burns and natural reforestation using thematic mapper data", Geocarto Int, 6, pp.31~37 (1991)
- 마호섭, "산불 피해지 토양침식량의 장기적인 변화에 관한 연구", 한국산림과학회지, 97(4), pp.363~367 (2008), 한국산림과학회
- Marques, M. A., "Effects on erosion of two postfire management practices : clear-cutting versus non-intervention", Soil Tillage Res, 45(3), pp.433~439 (1998)
- "Environmental geospatial information service" (2021)[URL]
- Observation and counseling measures for rainwater and soil runoffin mountainous areas, "National Institute for Disaster Prevention", National Institute for Disaster Prevention, 1~173 (2003)
- 2016 DMZ ecosystem survey: eastern mountain region north of civil control Line, "National Institute of Environmental Research", National Institute of Environmental Research, 1~545 (2017)
- Phillips, S. J., "Maximum entropy modeling of species geographic distributions", Ecol. Modell, 190(3), pp.231~259 (2006)
- Phillips, S. J., "Opening the black box : An open-source release of maxent", Ecography, 40, pp.887~893 (2017)
- Roy, D. P., "Remote sensing of fire severity : assessing the performance of the normalized burn ratio", IEEE Geosci Remote Sens Lett, 3(1), pp.112~116 (2006)
- 서창완, "위치자료의 종류에 따른 생물종 분포모형 비교 연구", 대한공간정보학회지, 16(4), pp.59~64 (2008), 대한공간정보학회
- 성찬용, "MaxEnt 모형 분석을 통한 남북한 접경지역의 금강초롱꽃 자생가능지 예측", 한국환경생태학회지, 32(5), pp.469~477 (2018), 한국환경생태학회[DOI]
- "Remote sensing applications center" (2021)[URL]
- "USGS earth explorer" (2021)[URL]
- van Wagtendonk, J. W., "Comparison of AVIRIS and landsat ETM+ detection capabilities for burn severity", Remote Sens. Environ, 92(3), pp.397~408 (2004)
- 원명수, "Landsat 영상으로부터 정규탄화지수 추출과 산불피해지역 및 피해강도의 정량적 분석", 한국지리정보학회지, 10(3), pp.80~92 (2007), 한국지리정보학회
- 원명수, "Landsat TM 영상자료를 활용한 삼척 대형산불 피해지의 비이산화탄소 온실가스 배출량 추정", 한국농림기상학회지, 10(1), pp.17~24 (2008), 한국농림기상학회
- 유주한, "경주국립공원 소금강지구 산불피해지의 식생변화 분석", 한국환경복원기술학회지, 22(4), pp.47~64 (2019), 한국환경복원기술학회[DOI]
- 윤호근, "문수산(김포) 산림유전자원보호구역 관속식물상 변화 및 관리방안", 한국자원식물학회지, 34(4), pp.311~338 (2021), 한국자원식물학회