REDD+ 및 임농복합경영 대상지 선정 등 과학적 근거 기반의 남북산림협력정책을 효율적으로 수립하기 위해서는 북한산림현황에 대한 최신 정보가 필요하다. 그러나 북한 통계의 폐쇄성 및 신뢰성 부족으로 북한산림정보를 구할 수 있는 정보원은 매우 부족한 실정이다. 이에 국립산림과학원은 1999년 최초로 30m급 해상도의 Landsat TM 영상을 이용하여 고난의 행군 시기의 북한산림실태를 파악하였고 2008년에 10m급 SPOT 5 위성영상을 이용한 2차 산림실태조사를 통해 북한 산림의 32%가 황폐화되었음을 밝힌 바 있다.
본 연구에서는 최신의 북한산림현황을 파악하기 위해 2018년에 5m급 RapidEye 위성영상을 이용하여 북한 전역을 대상으로 제3차 북한산림실태조사를 실시하였다. 북한 산림황폐지 변화 경향을 살피고 북한의 훼손되지 않은 산림을 탐색하기 위해 위성영상과 AI 기술을 융합한 임상도 제작 기법을 수종과 임분고(stand mean height) 중심으로 개발하였다.
향후 통일한반도의 산림관리를 위해서 한반도 스케일의 산림정보를 체계적으로 수집하고, 정리하고 DB화하는 것이 필요하다. 북한 산림공간정보는 우리나라의 다양한 산림공간정보에 비해 절대적으로 빈약한 실정으로, 약 100년 전에 제작된 조선임야분포도(1910) 이외에 한반도 규모의 산림현황을 알 수 있는 정보는 없는 상황이다. 대부분의 산림지도는 우리나라 중심으로만 제작되어 산림공간정보가 남․북으로 단절된 상태에 놓여있다. 본 연구에서는 연구기간 동안 어렵게 수집한 북한산림과 관련된 문헌자료, 북한의 명산정보, 사진, 통계 및 각종 주제도를 체계적으로 분류하고 시각화하여 우리나라 산림정보와 연계함으로서 한반도 산림에 대한 균형 잡힌 시각을 갖추고자 한반도 Forest Atlas 제작 기반 연구를 수행하였다.

Ⅰ. 서 론 1

Ⅱ. 북한 산림실태조사(2018) 및 북한 산림변화(1970~2018) 5
1. 개요 7
2. 연구재료 및 방법 8
가. 연구 대상지 8
(1) 북한 전역 8
(2) 북측 DMZ 일대 9
(3) 북중 및 남북접경지역 9
나. 사용자료 10
다. 연구방법 14
(1) 북한산림실태조사(2018) 14
(2) 북한 DMZ 일대 산림변화분석(1999~2018) 24
(3) 북한 산림 면적분석(1970’s) 24
3. 북한 산림변화분석 결과(1970~2018) 28
가. 2018 북한 산림실태 현황 28
(1) 북한 전역 및 행정구역별 산림현황 28
(2) 입목지 현황 30
(3) 북한 산림황폐지 현황 32
(4) 입목지 증가원인 분석 38
나. 북한 DMZ 일대 산림변화분석 결과(1999~2018) 51
(1) 북한 DMZ 일대 행정구역별 산림변화 51
(2) DMZ 일대 우선복구대상지 분석 53
다. 1970’s 북한 산림경계추출 및 면적 분석 결과 54
(1) 영상분류 54
4. 소결 58

Ⅲ. 위성영상과 AI를 활용한 북한 임상도 제작방법 개발 – 수종분류 59
1. 개요 61
2. 위성분광정보 기반 2개 수종 분류 알고리즘 개발 62
가. 연구 대상지 및 사용자료 62
나. 연구방법 64
(1) 수종별 분광분리도 분석 65
(2) 광릉숲 지역 머신러닝 수종분류 알고리즘 개발 66
(3) 백두산 지역 머신러닝 수종분류 알고리즘 적용 66
다. 분석 결과 및 고찰 67
(1) 두 지역의 소나무와 잣나무의 위성영상분광정보 비교 67
(2) 광릉숲 지역 머신러닝 수종분류 알고리즘 적용결과 68
(3) 백두산 대상 머신러닝 수종분류 알고리즘 적용결과 71
라. 소결 72
3. 위성 분광, 질감 및 생육환경정보 기반 5개 수종 분류 알고리즘 개발 73
가. 연구 대상지 및 사용자료 73
(1) 연구 대상지 73
(2) 사용자료 74
나. 연구방법 74
(1) 수종별 분광 분리도 평가 76
(2) 수종별 수관 질감정보 추출 76
(3) 수종별 생육환경 정보 추출 77
(4) 수종 분류 알고리즘 개발 78
다. 분석 결과 및 고찰 78
(1) 분광 특성 및 분리도 평가 결과 78
(2) 수관 질감 분석 결과 80
(3) 생육 환경정보 비교 결과 84
(4) 수종 분류 결과 87
라. 소결 91

Ⅳ. 위성영상과 AI를 활용한 북한 임상도 제작방법 개발 – 임분고 93
1. 개요 95
2. 위성영상 포인트클라우드 기반 임분고 분석 96
가. 연구 대상지 및 사용자료 96
나. 연구방법 97
(1) 위성영상 기반 DSM 및 DTM 제작 97
(2) DTM 정확도 평가 102
(3) nDSM 기반 개체목 수고 정확도 평가 104
다. 분석결과 및 고찰 104
(1) 위성영상 기반 DSM 및 DTM 제작결과 104
(2) DTM 정확도 평가결과 105
(3) nDSM 기반 개체목 수고 정확도 평가결과 105
3. 남북 통합 임상도 시범제작 107
가. 연구 대상지 및 사용자료 107
나. 연구방법 107
(1) 위성분광, 질감 및 생육환경정보 기반 수종분류 107
(2) 위성영상 nDSM 기반 임분고 분석 107
다. 연구결과 및 고찰 108
(1) 수종분류결과 108
(2) 임분고 분석결과 111
라. 소결 112

Ⅴ. 남북한 산림정보활용과 한반도 Forest Atlas 구축방안 수립 113
1. 개요 115
2. 주요국 Forest Atlas 사례 연구 116
가. 주요국 Forest Atlas 사례분석 116
(1) 보고서 형식 116
(2) 온라인 지도 117
(3) 주요 콘텐츠 118
나. 시사점 119
3. 남북한 통합 산림정보 수집 및 조사 120
가. 한반도의 과거 산림 및 산림환경 관련 문헌조사 120
(1) 조사 대상 120
(2) 자료 수집 과정 120
(3) 조사 결과 121
나. 북한의 기초 통계자료 및 공간정보 수집 126
(1) 행정구역 127
(2) 자연환경 128
(3) 사회간접자본(SOC) 129
4. 한반도 Forest Atlas 구축 방안 132
가. 한반도 Forest Atlas 개요 132
나. 한반도 Forest Atlas 구축을 위한 데이터 수집 및 시각화 132
(1) 한반도 Forest Atlas 구상안 132
(2) 한반도 Forest Atlas 데이터 수집 및 시각화 133
5. 소결 136

Ⅵ. 결 론 137

Ⅶ. 참고문헌 141