REMOTE SENSING

전세계 산림 지상부 바이오매스(AGB) 데이터셋 소개

유병혁 2022. 6. 20. 10:03

안녕하세요? 이번 글은 전세계 지역을 대상으로 산림 지상부 바이오매스(AGB: Above-Ground Biomass) 정보를 제공하는 데이터셋을 소개해 보겠습니다. ESA climate office(유럽우주국 기후 사무소)의 'Biomass(바이오매스) 프로젝트'는 4개 시기(1990년대 중반, 2010년, 2017년, 2018년)에 대한 지상부 바이오매스를 전세계 지도로 제공함으로써 바이오매스의 변화를 정량화할 수 있습니다. 공식 홈페이지는 다음과 같습니다.

 

Biomass

The Biomass project provides global maps of above-ground biomass (Mg ha-1) for four epochs (mid 1990s, 2010, 2017 and 2018), with these being capable of supporting quantification of biomass change.

climate.esa.int

Biomass 프로젝트는 바이오매스 및 바이오매스 변화 매핑을 위해 과거, 현재, 미래 지구관측 임무의 공간 데이터를 최대한 활용합니다. 매핑 단위는 Mg/ha(1헥타르 당 메가그램)이며, AGB가 50Mg/ha를 초과하는 경우 20% 미만의 목표 상대 오차(target relative error)를 가지고 있습니다. 데이터셋은100m 그리드 간격입니다.

 

산출물은 ESA의 C-밴드(Sentinel 1A & B) 및 JAXA의 L-밴드 합성 개구 레이더(ALOS-2 PALSAR-2)와 우주 기반 LIDAR (예: NASA의 Global Ecosystem Dynamics Investigation Lidar GEDI)의 추가 정보에 의존적이며, 이러한 센서 유형 조합을 통해 나뭇잎(foliage) 및 목본 식물 소재(woody plant material)의 양, 시간에 따른 공간 및 수직 분포 정보를 검색할 수 있습니다.

(왼쪽부터 순서대로) ESA Sentinel 1호, JAXA ALOS 2호 위성, NASA GEDI

공식 홈페이지에서 상단 메뉴의 'KEY DOCUMENTS'를 클릭하시면, 'Product User Guide' 문서를 내려받으실 수 있습니다.

아래 그림은 선행 연구인 GlobBiomass 프로젝트(이 글 아래에서 다시 소개)의 AGB 데이터셋 (Santoro et al., 2020)입니다.

Figure 2-1: The GlobBiomass AGB dataset (Santoro et al., 2020).

Biomass 프로젝트에 사용되는 원격탐사 데이터의 소스, 적용시대(Epoch) 및 용도(Use)는 아래 표와 같습니다.

Table 3-1: Remote sensing data sources, epochs covered and use.

현 시점에서는 2010, 2017, 2018년에 대한 전세계 산림 지상부 바이오매스 데이터를 버전 3로 다운로드 받을 수 있습니다.

 

New biomass map to take stock of the world’s carbon

The first of a series of global maps aimed at quantifying change in carbon stored as biomass across the world’s forests and shrublands has been released today by ESA’s Climate Change Initiative at COP25 – the United Nation Climate Change Conference c

www.esa.int

 

Dataset Record: ESA Biomass Climate Change Initiative (Biomass_cci): Global datasets of forest above-ground biomass for the year

Details Previous Info: No news update for this record Previously used record identifiers: No related previous identifiers. Access rules: Data lineage: Data was created by the Biomass CCI team. Data Quality: For information on the quality of the data see th

catalogue.ceda.ac.uk

해당 데이터 사용 시 인용은 다음과 같이 적용하시면 됩니다.

Santoro, M.; Cartus, O. (2021): ESA Biomass Climate Change Initiative (Biomass_cci): Global datasets of forest above-ground biomass for the years 2010, 2017 and 2018, v3. NERC EDS Centre for Environmental Data Analysis, 26 November 2021.

 데이터를 내려받기 위해 'Download' 버튼을 클릭합니다.

geotiff와 netcdf 포맷이 제공되는데요, geotiff를 클릭해 보겠습니다.

다음과 같이 2010, 2017, 2018, 2018-2010, 2018-2017 폴더가 존재합니다.

2018 폴더를 클릭해보니 위경도 단위로 2종 파일이 제공됩니다. 다운로드 받아 매핑하시면 됩니다.

  • 지상부 바이오매스(Above-ground biomass, Mg/ha)
  • 지상부 바이오매스 변화 표준편차 (Above-ground biomass change standard_deviation, Mg/ha)

이번에는 Biomass의 선행 연구인 'ESA DUE(Data User Element) Globbiomass' 프로젝트를 소개해 보겠습니다.

 

ESA DUE Globbiomass

 

globbiomass.org

이 프로젝트는 지구관측 데이터에서 파생된 산림 생장 축적량 (GSV) 및 지상부 바이오매스 (AGB) 지도 데이터를 제공합니다. 두 데이터는 표준 오차로 표현되는 픽셀당 불확실성으로 별도 데이터 레이어(단위: GSV, AGB와 동일)를 제공합니다.

  • 2010년 산림 생장 축적량(GSV, m3/ha): 지면 또는 그루터기 높이에서 우듬지(나무의 꼭대기 줄기) 직경 0cm까지의 나무 껍질 위로 측정한 가슴 높이에서 직경이 10cm를 초과하는 모든 살아있는 나무의 부피(작은 가지, 나뭇가지, 잎사귀, 꽃, 씨앗, 그루터기 및 뿌리 제외)
  • 2010년 지상부 바이오매스(AGB, ton/ha, 즉 Mg/ha): 그루터기, 뿌리를 제외한 모든 살아있는 나무의 목질 부분(줄기, 껍질, 가지 및 잔가지)의 완전 건조 중량으로 표시되는 질량

상단 메뉴에서 'PRODUCTS > GLOBAL MAPPING'을 클릭하고,

'Download global datasets'를 클릭합니다.

40x40도 크기로 된 타일로 AGB, GSV 데이터를 내려받으실 수 있습니다.

 

GlobBiomass global datasets

Overview This website provides maps of forest growing stock volume and above-ground biomass derived from Earth Observation data in the framework of ESA's GlobBiomass project. The work was supported by the European Space Agency (ESA) within the Data User El

globbiomass.org

남한 지역에 해당하는 'N40E100_agb.zip'를 내려받아 봅니다.

좌표계는 EPSG:5179, 해상도는 100x100m(즉 1ha)로 데이터를 변환한 후, '구역 통계' 기능을 통해 국립공원 지상부 바이오매스 현황도를 제작해 봅니다. 결과는 다음과 같습니다.

같은 방식으로 행정구역을 기준으로 지상부 바이오매스 현황을 지도화한 결과입니다.

AGB 데이터는 산림 지상부 바이오매스, 즉 나무의 줄기, 가지, 잎에 제한적인 양이라는 것을 참고할 필요가 있습니다. 또한 수치를 공식적으로 제시할 때는 표준오차 값도 반드시 포함되어야 할 것입니다. 여기까지 전세계 산림 지상부 바이오매스(AGB) 데이터셋 소개 글을 작성해 봤습니다. 감사합니다.