8. 정보의 추출
8.1. 지형모델링
- 지형 모델링에는 두 가지 개념이 있다. 표면 모델링 개념과 수치지형 모델링 개념.
표면 모델링
- 지표상에 연속적으로 분포되어 있는 현상을 컴퓨터 환경에서 표면으로 표현하는 것
수치지형 모델링
- 수치지형 데이터를 취득하고 취득한 데이터를 GIS 환경에서 사용할 수 있도록 하기 위한 데이터 처리와 이를 바탕으로 다양한 분석 및 응용을 포함하는 일련의 과정
- 지형 모델링의 예
8.2. 3차원 지형 모델링
3차원 수치모델 생성
- DTM (digital terrain model) : 지형을 수치적 또는 수학적으로 표현하는 것
- 과거에 쓰던 용어.
- 현재는 표현 대상에 따라 구분
- DEM (digital elevation model) : 수치 표고(고도) 모형
- DSM (digital surface model) : 수치 표면 모형
- 적절한 수의 평면좌표(XY)와 표고(Z)를 관측하여 저장하고 저장된 기지의 좌표로부터 평면 및 표고의 지형좌표를 산정하고 필요에 따라 여러 가지 지형정보를 3차원으로 수치화 하는 기법
3차원 수치모델 종류
| DTM | - digital terrain model : 수치지형모델 - 지형에 대한 조사 및 측량을 수행하여 3차원 위치에 대해 모델링 한 것으로 종래에 사용하던 모델 - 현재의 DTM 개념 : DEM + 그 지형에 대한 속성까지 포함 |
| DEM | - digital elevation model : 수치고도모델, 수치표고모델 - 공간상에 나타난 연속적인 지표의 기복변화를 수치적으로 표현하여 모델링 한 것 |
| DSM | - digital surface model : 수치표면모델 - 나무의 높이, 건물의 높이 등 모든 공간상의 표면형태를 수치적으로 표현한 3차원 모델 |
8.3. 자료원에 의한 자료취득
각종 자료원에 의한 수치모델 취득
8.4. 표본추출
표본 추출 방식
- 자료의 표본추출방식은 배치형태를 반영하여 자료를 취득하는 방식
- 격자 방식, 등고선 방식, 대상 mesh 방식, 단면 방식, 임의 방식
8.5. 자료처리
자료 처리의 과정
- 수집된 자료를 검토하여 잘못된 자료를 수정, 보완, 편집 후 저장
- 이용 목적에 맞도록 자료의 형식과 좌표 변환
- 필요한 점의 위치 결정을 위해 보간법 사용
8.6. 자료보간
지형보간
- 보간 : 구하고자 하는 점의 높이 좌표값을 그 주변의 주어진 자료의 좌표로부터 보간 함수를 적용하여 추정 계산하는 것.
보간 방법
- 전체적 보간 : 모든 기준점을 하나의 연속함수로 표현하는 보간
- 격자 요소별 보간 : 대상지역 전체를 작은 부분이나 한 구획으로 분할하여 각각으 ㅣ작은 부분마다 각각의 함수로 나타내는 보간법
- 점 보간법 : 모든 보간점 마다 각각 독립적으로 보간
- 선형 보간법, 곡선 보간법, 곡면 보간법
8.7. 수치모델의 표현 (중요)
격자모델
- grid
- 일정한 크기를 지닌 사각형 격자 구조를 이용하여 각각의 격자의 꼭지점에 대해 높이값을 부여하여 지형을 모델링
- 이 높이값들은 실제의 값은 아니고 수학적으로 최적 추정 산정값
- 지형을 장확하게 표현하기 위해서는 높은 밀도의 점들을 필요
불규칙삼각망 (TIN: triangulated irragular network)
- 격자모델의 단점 보완
- 가장 많이 사용되는 3차원 지형 표현방법
- 표본점들의 정점으로 이루어진 삼각형 형태로 지료점들을 지형의 특성에 따라 모델링
- 불규칙 삼각망이 형성되고 나면 이를 이용하여 격자화된 DEM 또는 등고선의 효율적인 추출이 가능
-기복의 변화가 적은 지역 → 삼각형 크기를 크게 하여 절점의 수를 적게 하여 자료량 감소
- 기복과 경사의 변화가 심한 지역 → 삼각형 크기를 줄여 절점의 수를 증가시켜 세밀한 지형 표현 가능
- 비교
위 그림을 모델링
↓
- grid는 끊긴 부분이 많고, TIN은 세밀하게 표현됨을 볼 수 있음
8.8. 수치모델의 응용 (Lidar의 응용분야와 비슷함)
수치모델 응용분야
- 표고의 산출
- 면적 및 체적의 결정
- 지형의 경사와 곡률 산정
- 사면의 방향 결정
- 지형의 기복 상태의 가시적 평가가 가능한 등고선도와 3차원 투시도
- 도로 설계에서 토공량 산정
- 대체 노선평가에 의한 노선의 자동설계
- 최대 경사선의 추적으로부터 유역면적 산정
- 지질학, 삼림, 기상 및 의학 등
'GIS' 카테고리의 다른 글
| [GIS] 개발관련 GIS 기초공부(10) - NGIS (0) | 2023.12.01 |
|---|---|
| [GIS] 개발관련 GIS 기초공부(9) - 자료의 분석(공간분석) (0) | 2023.12.01 |
| [GIS] 개발관련 GIS 기초공부(7) - 정보의 흐름 (0) | 2023.12.01 |
| [GIS] 개발관련 GIS 기초공부(6) - 정보의 교환 (metadata) (0) | 2023.11.30 |
| [GIS] 개발관련 GIS 기초공부(5) - 데이터베이스 관리 시스템 (1) | 2023.11.30 |
