[스페이스인] 공간정보의 이해(교원연수 기초) | 4. 공간 데이터 모델 및 처리방법 - 공간 데이터 모델 - 수치표고모델과 불규칙 삼각망

* 본 글은 공간정보교육포털 '스페이스인'의 [ 공간정보의 이해(교원연수 기초) ] 강의를 듣고 정리한 글입니다.

[공간정보개론]으로는 부족한 것 같아 추가적으로 수강하였습니다.

비교적 과거의 강의이기 때문에 현재의 기술과는 차이가 있을 수 있습니다.

공간정보교육포털

 

 4. 공간 데이터 모델 및 처리방법 

 

 공간 데이터 모델 

        공간 데이터 모델의 개념

• 공간정보를 컴퓨터상에 구현하는 것
• 벡터, 레스터, 수치표고모델, 불규칙 삼각망 등로 나눌 수 있음

 

        공간 데이터 모델의 구조

 

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 수치표고모델 

        수치표고모델의 개념

• 수치고도모델 또는 DEM(Digital Elevation Model)이라고 함
• 미국의 NASA에서 극 지역을 제외한 전 세계 지역에 대해 90m 공간 해상도를 가지는 SRTM(Shuttle Radar Topographic Mission) 자료를 통해 DEM을 구축/제공
  • DEM은 고도 값을 저장하는 셀들을 규칙적인 그리드에 나열한 것
• 3차원으로 지형을 표현
  • 예: 벡터 형태인 등고선 자료를 가지고 래스터 형태의 고도로 표현
• 취득된 지역에 대한 셀 단위의 고도 정보를 담고 있어서 다양한 지형 관련 데이터를 추출할 수 있음
  • 고도 정보가 같은 위치들을 연결해 해발 고도가 같은 등고선을 추출할 수 있음
  • 고도(elevation), 경사(slope), 방향, 음영 기복(hillshade), 가시권(viewshed) 분석 가능

 

        수치표고모델의 응용

• 등고선과 방향 정보 추출

• 사면과 경사도 정보 추출

• 화산 폭발 전후의 지형 파악

 

 불규칙 삼각망 

        불규칙 삼각망의 개념

• TIN(Triangulated Irregular Networks)라고 함
• 수치표고모델과 유사
• 지역에 대한 지표의 형태를 벡터 형태로 묘사한 것
• 버텍스와 이를 기초로 한 삼각형의 집합으로 표현
  • 하나의 점이 있을 때 이 점과 주변의 점들을 연결하는 많은 선을 통해 삼각형 구성
  • 이웃한 점 간의 거리가 가까우면 작은 삼각형이 되고, 멀면 큰 삼각형이 됨
  • 기복이 심해 상세한 정보가 필요한 지역에서는 작은 삼각형으로, 평탄한 지역에서는 상대적으로 큰 삼각형으로 표현
• 같은 삼각형 내에 있는 지점들에 대한 보간 과정을 생략할 수 있음
  • 보간법(interpolation, 補間法)
    • 내삽법(內揷法)이라고도 함
    • 실험이나 관측에 의해 얻은 관측값으로부터, 관측하지 않은 점에서의 값을 추정할 때 이용
• 수치표고모델(DEM)에 비해 저장 용량이 적음
• 불규칙 삼각망 예시

 

        불규칙 삼각망의 구축

• 들로네(Delaunay) 삼각법으로 만들어짐
  • 들로네 삼각법
    • 1934년 보리스 들로네(Boris Delaunay)가 개발
    • 각 삼각형의 외접원(삼각형을 구성하는 노드를 포함하는 원) 내부에 또다른 점(다른 삼각형의 노드)이 존재하지 않게 하는 방법
    • 삼각형의 내각 중 가장 작은 내각을 최대화해 좁고 긴 형태의 산각형을 작성하지 않을 수 있음
• 불규칙 삼각형의 추출 과정

 

        수치표고모델과 불규칙 삼각형의 구축과정

 

        수치표고모델과 불규칙 삼각형 사례

• 홍수 예측, 수문 등 고도가 필요한 분야에 사용