안녕하세요? 이번 글은 Burn Severity(산불피해 심각도) 분석 실습 시리즈 다섯번째 글로 임상도를 이용한 공간통계 산출과정을 정리해 보겠습니다. 이전 글은 아래 링크를 산출하시기 바랍니다.
공간통계는 Python 프로그래밍으로 처리하려고 하는데요, 이를 위해 스프레드시트 데이터를 먼저 추출해 보겠습니다. 앞서 실습을 통해 산출한 dNBR.gpkg에서 'dNBR_FOREST_STOCKMAP_5000 레이어의 속성 테이블을 확인해 봅니다. 실습에 필요한 속성 값들이 정리되어 있습니다. 해당 속성 테이블에 면적 값 필드를 추가해 보겠습니다.
편집 모드 전환 후,
필드 계산기 열기를 실행합니다.
아래와 같이 $area / 10000 표현식을 통해 헥타르 면적 값을 포함하는 'HA' 필드를 추가해 줍니다.
자, 추가되었죠?!
이 상태에서 레이어 이름을 오른쪽 마우스 클릭한 후 'Export > 객체를 다른 이름으로 저장'을 실행합니다.
포맷은 'MS Office Open XML spreadsheet [XLSX]'를 선택하고 파일을 저장해 줍니다.
자, 이제 Python 프로그래밍으로 이어가 볼까요?! 사용할 모듈은 아래와 같습니다.
# 모듈 호출
import pandas as pd
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
sns.set(style='darkgrid', font='KoPubDotum', font_scale=1.2)
해당 *.xlsx 파일을 읽어와 봅니다.
df = pd.read_excel('D:\\GEODATA\\dNBR_FOREST_STOCKMAP_5000.xlsx')
df.head()
임상도는 우리나라 국토의 산림이 어떻게 분포하고 있는가를 보여주는 대표적인 산림지도로 임상, 영급, 경급, 임종, 수종 등 다양한 속성정보를 포함(아래 링크 글 참고)하고 있습니다. 우리는 앞서 dNBR을 기반으로 산불피해 지역을 산출했고 이 영역에 해당하는 임상도만을 별도 추출했습니다. 해당 임상도에 대한 공간통계를 통해 산불피해 지역에 특성을 확인해볼 수 있겠습니다.
1. 임상 공간통계
임상코드를 기준으로 산불피해 통계를 확인해 보겠습니다. 아래 그림과 같이 임상유형별 헥타르 면적(HA)과 각 유형별 면적비율(PCT)을 확인할 수 있습니다.
# 임상
df1 = df.groupby('FRTP_CD').sum()[['HA']]
df1['PCT'] = (df1['HA'] / df1['HA'].sum()) * 100
df1
차트화 해보니 뚜렷하게 임상별 공간통계가 확인됩니다. 침엽수림이 75.2%, 활엽수림이 20.2% 해당하는 것을 확인할 수 있습니다. 최근 산불 관련 기사에 따르면 국내 산림 활엽수림은 27%에 불과하다고 합니다. 국립산림과학원에 따르면 침엽수는 화염 유지 시간이 57.3초, 활엽수는 23.0초로 침엽수림에서 산불 확산 속도가 빠르기 때문에 활엽수로의 수종 갱신이 앞으로 필수조건이라고 합니다.
# 임상
fig, ax = plt.subplots(figsize=(16, 4))
ax = sns.barplot(x = "FRTP_CD", y = "HA", estimator=np.sum, palette='magma', ax=ax, ci=None, data=df)
ax.set(xlabel='임상', ylabel='면적 (ha)')
plt.xticks(range(5), ['무립목지/비산림', '침엽수림', '활엽수림', '혼효림', '죽림'])
for p in ax.patches:
total = df1['HA'].sum()
ax.annotate('{:.1f}%'.format(100*p.get_height()/total),
(p.get_x() + p.get_width() / 2., p.get_height()),
ha='center', va='center',
size=12,
xytext=(0, 5),
textcoords='offset points')
plt.show()
2. 영급
영급의 경우, 5영급이 55.0%를 차지합니다. 41~50년생 수관점유 비율이 50% 이상인 경우, 5영급에 해당한다고 합니다.
3. 경급
경급 분포에서는 중경목이 70.6%를 차지합니다. 흉고직경 18cm 이상 30cm 미만 입목의 수관점유면적 비율이 51% 이상인 경우 중경목으로 분류한다고 합니다.
4. 임종
임종으로는 천연림이 89.7%를 차지합니다. 약 1,834 헥타르에 달하는 면적입니다.
5. 수종
수종그룹으로는 소나무가 68.9%, 기타 활엽수가 18.5%, 리기다소나무가 4.0%, 침활혼효림이 2.0%를 차지합니다.
6. 밀도
여기까지 임상도를 이용한 공간통계 산출과정을 정리해 봤습니다. 다음 글에서는 그간 실습한 내용들을 지도로 구성해 보겠습니다.