[GIS] 음영기복도 - 부천

 AI에게 arcmap 프로그램을 이용해 음영기복도 만드는 법을 물어보면
"DEM" 데이터를 준비하라고 한다. 

- DEM( Digital Elevation Model) 데이터라고 하면 영어인 탓에 대단한 것처럼 들리지만
사실은 흑백 사진에 불과하다.
검은색을 0 ~ 254 단계 명도로 나누고 명도에 맞게 높이를 표시한 것인데
등고 수치(레벨, 높이) 0을 0이라고 생각하면 쉽다.

처리하려는 곳의 높이를 평지에서 제일 높은 곳까지 255 등분한 후
고도를 검은색 값과 비례하여 나타낸 것이다.

위에 보시는 이미지는 등고선 데이터를 기본으로 만든 DEM 파일이다.

하지만 AI는 저렇게 만들어진 DEM 파일을 기본적으로 가지고 있어야
음영기복도를 만들 수 있다고 가르친다.
쉽게 말해 시작이 다른 셈이다.

만약 AI가 알려준 방법으로 만들려면 전국 DEM 파일이 있어야 하는데
그 사이즈도 사이즈지만 처리하는데 시간이 적잖이 걸리기 때문이다.

GIS 에선 셀 사이즈라고 하는데 보통 10X10(m)로 만든다.
하지만 현장에서는 조금 더 고화질로 만들기도 하는데 저는 1X1로 만들 때도 있었다.
1X1 DEM 파일을 전국을 띄운다고 생각하면 아찔하다....

각설하고,

보통의 작업자가 만드는 방식으로 음영기복도를 만들어 보자.

먼저 음영기복도를 만들고 싶은 지역의 등고선도(수치지형도) 데이터를 준비 한다.
여기서 가능하면 낮은 축척 데이터면 좋다.
즉, 1:5000 축척을 추천한다.
물론 1:1000으로 한다면 아주 바람직한 축척이긴 하지만 데이터 처리가 손이 너무 많이 간다.

그 이외의 축척 1:10000이나 1:25000은 현장에서 활용하기 보다는
전체를 파악하는 용도 이외로는 사용하기 힘들다.
적어도 저에게는 그랬다.

위 이미지가 부천 등고선도(수치지형도)다.
데이터는 V-WORLD 디지털트윈국토 에서 다운로드 받을 수 있다.

지역별로 나와 있어 편하지만 조각조각 나뉘어 있어
합치는 작업을 거쳐야 만족스러운 데이터가 될 것이다.

어쨌든 데이터를 갖췄으면 혹시나 하는 마음에 'repair geometry'를 한번 해준다.

Repair Geometry 명령은 튀는(?) 등고선 데이터를 잡아준다. 

튀는 데이터란 순차적인 등고선 수치 중에 말이 안되는 수치가 끼어든 형태를 일컫는다.

이를테면 5, 10, 15... 연속되던 수치 중에 갑자기 0 이나 100 등
이전까지 순차적인 수치와는 구별되는 수치가 나올 때가 있는데 이게 튀는 등고선 수치다.
(꾸준히 높아지던 산이 특정 높이에 갑자기 0이 되었다면 그건 낭떠러지로 볼 수 있는데 어불성설이다)

이런 걸 AI처럼 잡아주는 역할을 Repair Geometry 가 해준다.

이 작업이 끝나면 음영기복도의 첫 작업인 'Create Tin' 을 해준다.

그러고 나면 위 이미지같은 Tin 파일이 만들어 진다.
위와 똑같지 않다고 잘못한 거라고 생각하지 마시길.
위 이미지는 모두 그려지기 전에 'ESC' 키로 정지시키고 캡쳐한 거니까.

저기 보이는 살구색 라인 내부가 높이에 맞는 색깔이 칠해지는 도중에 잠시 멈춰 세운 이미지인데
위 화면은 70~80% 정도 완료한 순간이다. 

어쨌든 여기까지 결과물이 나왔다면 순조롭게 시작한 것이다.

Tin 파일을 만든 후에는 Raster 파일로 파일을 바꿔야 한다.
이 Raster 파일이라는 게 바로 DEM 파일이라고 생각하면 쉽다. Tin to Raster

다른 건 상관없고 붉은 네모 칸에 보여지는 CELL SIZE가 해상도다. 저는 이걸 1로 한다. 다만 처리하려는 지역이 작고 컴퓨터가 좋아야 빨리 처리되니 염두에 두시길.

저 작업 후에 만들어지는 게 맨 처음 보았던 흑백 DEM 파일이다. 이제 다 왔다.

DEM 파일이 만들어졌다면 한 작업만 남은 셈이다. HillShade

말 그대로 입체적으로 보이기 위해 음영이 주는 것이다.

보통은 'OK'를 클릭하면 끝이지만 알아두면 좋을 내용을 언급하면,

Azimuth (방위각): 기본값 315° (태양이 북서쪽에서 비추는 방향)

Altitude (태양 고도각): 기본값 45° (태양이 45도 각도로 비추는 설정)

Z Factor (수직 배율): 기본값 1 (수직 스케일을 조정할 경우 변경 가능)

나중에 한번씩 해보시라. 저 수치 값이 어떤 결과를 가져오는지...

일단, HillShade 한 결과를 보시면 아~하는 느낌이 오실 것이다.

대부분의 작업자가 원하는 마지막 작업이자 그간의 고생(?)이 결실을 맺은 것이니까.

해도 이건 Z Factor 1의 결과다.

이건 Z Factor 2의 결과다.

학실(?)하게 차이를 느끼실 것이다. ㅎㅎㅎㅎ, 어쨌든 이것으로 음영기복도 한편은 마치게 되었다. 혹시나 "그럼 이걸 어떻게 활용하라는 겁니까?"하시는 거라면,

"Extract by Mask"

함 해보시라....고 말씀드리고 싶다....

훗날, "음영기복도 부천"으로 검색해보니 내가 만든 게시물이 검색되지 않는다. ㄷㄷㅎ, 뭐가 문제인 걸까?