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24.1.17. 래스터 지형 분석

24.1.17.1. 향

입력 수치 지형 모델(DTM; Digital Terrain Model)의 향(aspect)을 계산합니다. 산출되는 향 래스터 레이어는 경사 방향을 표현하는 0에서 360까지의 값을 담고 있습니다. 이 값은 북(0°)에서 시작해 시계방향으로 늘어납니다.

그림 24.30 향 값

다음 그림은 색상표로 재범주화된 향 레이어입니다:

그림 24.31 재범주화된 향 레이어

파라미터

라벨	이름	유형	설명
Elevation layer	INPUT	[raster]	DTM 래스터 레이어
Z factor	Z_FACTOR	[numeric: double] 기본값: 1.0	수직 과장(exaggeration). 이 파라미터는 Z 단위가 X 및 Y 단위와, 예를 들어 피트와 미터처럼 다를 때 유용합니다. 이 파라미터를 사용해서 차이를 조정할 수 있습니다. 기본값은 1(과장 없음)입니다.
Aspect	OUTPUT	[raster] 기본값: [Save to temporary file]	Specify the output aspect raster layer. One of: 임시 파일로 저장 파일로 저장…

산출물

라벨	이름	유형	설명
Aspect	OUTPUT	[raster]	산출 향 래스터 레이어

파이썬 코드

알고리즘 ID: qgis:aspect

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

공간 처리 툴박스에 있는 알고리즘 위에 마우스를 가져가면 알고리즘 ID 를 표시합니다. 파라미터 목록(dictionary) 은 파라미터 이름 및 값을 제공합니다. 파이썬 콘솔에서 공간 처리 알고리즘을 어떻게 실행하는지 자세히 알고 싶다면 콘솔에서 공간 처리 알고리즘 사용 을 참조하세요.

24.1.17.2. DTM 필터 (경사 기반)

DEM의 셀들을 지표 셀과 (지표가 아닌) 객체 셀로 분류하기 위해 DEM을 필터링하는 데 사용할 수 있습니다.

이 도구는 포셀만(G. Vosselman, 2000)이 설명한 개념을 사용해서, 가까이 있는 2개의 셀 사이의 높이 차이가 큰 경우 이는 지형의 급경사 때문이 아닐 가능성이 크다는 가정에 바탕을 두고 있습니다. 더 높은 셀이 지표가 아닐 수도 있는 확률은 두 셀 사이의 거리가 줄어들수록 증가합니다. 따라서 이 필터는 두 셀 사이의 최대 높이 차이(dz_max)를 셀들 사이의 거리(d)의 함수(dz_max( d ) = d)로 정의합니다. 어떤 셀의 커널 반경 안에, 두 셀 사이의 거리에서 허용된 최대 높이 차이를 초과하는 셀이 하나도 없는 경우 해당 셀을 지형으로 분류합니다.

지형 경사 근사치(s) 파라미터를 사용해서 연구 지역의 전체적인 경사와 일치하도록 필터 함수를 수정(dz_max( d ) = d * s)합니다. 5% 신뢰 구간(ci = 1.65 * sqrt( 2 * stddev ))을 이용해서 필터 기준을 완화(dz_max( d ) = d * s + ci)시키거나 증폭(dz_max( d ) = d * s - ci) 시켜 이 필터 함수를 더욱 수정할 수도 있습니다.

참고 문헌: Vosselman, G. (2000): Slope based filtering of laser altimetry data. IAPRS, Vol. XXXIII, Part B3, Amsterdam, The Netherlands, 935-942

더 보기

이 도구는 SAGA의 DTM 필터 (경사 기반) 를 포팅한 것입니다.

파라미터

기본 파라미터

라벨	이름	유형	설명
Input layer	INPUT	[raster]	DTM 래스터 레이어
Band number	BAND	[raster band]	연산에 넣을 DEM의 밴드
Kernel radius (pixels)	RADIUS	[numeric: integer] 기본값: 5	필터 커널의 (픽셀 단위) 반경입니다. 지표가 아닌 객체 옆에 있는 지표 셀까지 도달할 정도로 충분히 큰 값이어야만 합니다.
Terrain slope (%, pixel size/vertical units)	TERRAIN_SLOPE	[numeric: double] Default: 30.0	% 단위 지형 경사 근사치입니다. 지형 경사는 ‘높이 단위 : 래스터 픽셀 차원’ 비율을 연산에 넣도록 조정해야만 합니다. 경사가 좀 더 급한 지형에서 필터 기준을 완화시키는 데 쓰입니다.
Filter modification	FILTER_MODIFICATION	[list] 기본값: 0	필터 커널을 수정하지 않고 적용시킬지, 또는 신뢰 구간을 이용해서 높이 기준을 완화 또는 증폭시킬지 여부를 선택합니다. 0 - 없음 1 - 필터 완화 2 - 필터 증폭
Standard deviation	STANDARD_DEVIATION	[numeric: double] 기본값: 0.1	높이 한계값에 적용되는 5% 신뢰 구간을 계산하는 데 쓰이는 표준 편차입니다.
Output layer (ground) 선택적	OUTPUT_GROUND	[raster] 기본값: [Save to temporary file]	Specify the filtered DEM containing only cells classified as ground. One of: 산출물 건너뛰기 임시 파일로 저장 파일로 저장…
Output layer (non-ground objects) 선택적	OUTPUT_NONGROUND	[raster] 기본값: [Skip output]	Specify the non-ground objects removed by the filter. One of: 산출물 건너뛰기 임시 파일로 저장 파일로 저장…

고급 파라미터

라벨	이름	유형	설명
Creation options 선택적	CREATE_OPTIONS	[string] 기본값: ‘’	래스터를 생성하기 위한 (색상, 블록 크기, 파일 압축 등등) 하나 이상의 생성 옵션을 추가하기 위한 파라미터입니다. 사용자 편의를 위해, 사전 정의 프로파일을 사용할 수 있습니다. (GDAL 드라이버 옵션 참조) 배치(batch) 프로세스 및 모델 설계자의 경우: 파이프 문자(|)로 복수의 옵션들을 분리하십시오.

산출물

라벨	이름	유형	설명
Output layer (ground)	OUTPUT_GROUND	[raster]	지표로 분류된 셀들만 담고 있는 필터링된 DEM입니다.
Output layer (non-ground objects)	OUTPUT_NONGROUND	[raster]	필터가 제거한 지표가 아닌 객체들입니다.

파이썬 코드

알고리즘 ID: native:dtmslopebasedfilter

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

공간 처리 툴박스에 있는 알고리즘 위에 마우스를 가져가면 알고리즘 ID 를 표시합니다. 파라미터 목록(dictionary) 은 파라미터 이름 및 값을 제공합니다. 파이썬 콘솔에서 공간 처리 알고리즘을 어떻게 실행하는지 자세히 알고 싶다면 콘솔에서 공간 처리 알고리즘 사용 을 참조하세요.

24.1.17.3. 음영기복

입력 DTM으로부터 음영기복(hillshade) 래스터 레이어를 계산합니다.

태양의 위치에 따라 레이어의 음영을 계산합니다. 태양의 수평 각도(방위각, azimuth)와 수직 각도(태양 고도) 둘 다 변경할 수 있는 옵션이 있습니다.

그림 24.32 방위각 및 수직 각도

음영기복 레이어는 0(완전한 그림자)에서 255(완전한 태양)까지의 값을 담고 있습니다. 음영기복은 보통 해당 지역의 기복(relief)을 더 잘 이해하기 위해 사용됩니다.

그림 24.33 방위각이 300이고 수직 각도가 45인 음영기복 레이어

음영기복 레이어에 투명도를 적용한 다음 표고 래스터와 중첩시키면 아주 흥미로운 맵을 볼 수 있습니다:

그림 24.34 음영기복과 표고 레이어의 중첩

파라미터

라벨	이름	유형	설명
Elevation layer	INPUT	[raster]	DTM 래스터 레이어
Z factor	Z_FACTOR	[numeric: double] 기본값: 1.0	수직 과장(exaggeration). 이 파라미터는 Z 단위가 X 및 Y 단위와, 예를 들어 피트와 미터처럼 다를 때 유용합니다. 이 파라미터를 사용해서 차이를 조정할 수 있습니다. 이 파라미터의 값을 증가시키면 마지막 결과물을 과장할 것입니다. (경사가 더 심하게 보이게 만듭니다.) 기본값은 1(과장 없음)입니다.
Azimuth (horizontal angle)	AZIMUTH	[numeric: double] 기본값: 300.0	태양의 수평 각도를 (도 단위 시계 방향으로) 설정합니다. 0에서 360까지의 범위로, 0이 북쪽입니다.
Vertical angle	V_ANGLE	[numeric: double] 기본값: 40.0	태양의 수직 각도를 (도 단위로) 설정합니다. 태양의 고도를 말합니다. 0(최소 고도)에서 90(최고 고도) 사이에서 값을 설정할 수 있습니다.
Hillshade	OUTPUT	[raster] 기본값: Save to temporary file	Specify the output hillshade raster layer. One of: 임시 파일로 저장 파일로 저장…

산출물

라벨	이름	유형	설명
Hillshade	OUTPUT	[raster]	산출 음영기복 래스터 레이어

파이썬 코드

알고리즘 ID: qgis:hillshade

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

공간 처리 툴박스에 있는 알고리즘 위에 마우스를 가져가면 알고리즘 ID 를 표시합니다. 파라미터 목록(dictionary) 은 파라미터 이름 및 값을 제공합니다. 파이썬 콘솔에서 공간 처리 알고리즘을 어떻게 실행하는지 자세히 알고 싶다면 콘솔에서 공간 처리 알고리즘 사용 을 참조하세요.

24.1.17.4. 고도분포곡선

입력 DEM으로부터 고도분포곡선(hypsometric curve)을 계산합니다. 사용자가 지정한 산출 폴더에 계산한 곡선을 CSV 파일로 생성합니다.

고도분포곡선이란 지리적 영역의 표고값의 누적 히스토그램을 말합니다.

고도분폭고선을 지역의 지형학에 의한 풍경의 변화를 감지하는 데 사용할 수 있습니다.

파라미터

라벨	이름	유형	설명
DEM to analyze	INPUT_DEM	[raster]	고도를 계산하는 데 사용하기 위한 DEM 래스터 레이어
Boundary layer	BOUNDARY_LAYER	[vector: polygon]	고도분포곡선을 계산하는 데 사용되는 영역의 경계를 담은 폴리곤 벡터 레이어
Step	STEP	[numeric: double] 기본값: 100.0	곡선들 사이의 수직 거리
Use % of area instead of absolute value	USE_PERCENTAGE	[boolean] 기본값: False	CSV 파일의 Area 필드에 절대 면적 대신 면적의 백분율을 작성합니다.
Hypsometric curves	OUTPUT_DIRECTORY	[folder]	Specify the output folder for the hypsometric curves. One of: 임시 디렉터리에 저장 디렉터리에 저장

산출물

라벨	이름	유형	설명
Hypsometric curves	OUTPUT_DIRECTORY	[folder]	고도분포곡선을 담은 파일을 담고 있는 디렉터리입니다. 입력 벡터 레이어의 각 피처별로, 면적 및 고도 값을 가진 CSV 파일을 생성할 것입니다. 파일명은 histogram_ 으로 시작해서, 그 뒤에 레이어명과 피처 ID를 붙입니다.

파이썬 코드

알고리즘 ID: qgis:hypsometriccurves

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

공간 처리 툴박스에 있는 알고리즘 위에 마우스를 가져가면 알고리즘 ID 를 표시합니다. 파라미터 목록(dictionary) 은 파라미터 이름 및 값을 제공합니다. 파이썬 콘솔에서 공간 처리 알고리즘을 어떻게 실행하는지 자세히 알고 싶다면 콘솔에서 공간 처리 알고리즘 사용 을 참조하세요.

24.1.17.5. 기복

수치 표고 데이터로부터 음영 기복(relief) 레이어를 생성합니다. 기복 색상을 직접 지정할 수도 있고, 알고리즘이 모든 기복 색상 범주를 자동으로 선택하도록 할 수도 있습니다.

그림 24.35 기복 레이어

파라미터

라벨	이름	유형	설명
Elevation layer	INPUT	[raster]	DTM 래스터 레이어
Z factor	Z_FACTOR	[numeric: double] 기본값: 1.0	수직 과장(exaggeration). 이 파라미터는 Z 단위가 X 및 Y 단위와, 예를 들어 피트와 미터처럼 다를 때 유용합니다. 이 파라미터를 사용해서 차이를 조정할 수 있습니다. 이 파라미터의 값을 증가시키면 마지막 결과물을 과장할 것입니다. (경사가 더 심하게 보이게 만듭니다.) 기본값은 1(과장 없음)입니다.
Generate relief classes automatically	AUTO_COLORS	[boolean] 기본값: False	이 옵션을 활성화하면 알고리즘이 기복 색상 범주를 자동으로 생성할 것입니다.
Relief colors 선택적	COLORS	[table widget]	기복 색상을 직접 선택하고 싶은 경우 테이블 위젯을 사용합니다. 사용자가 원하는만큼 많은 색상 범주를 추가할 수 있습니다. 각 범주 마다 최소 및 최대 범위를 선택한 다음 마지막으로 색상 행을 클릭하면 색상 위젯에서 색상을 선택할 수 있습니다. 그림 24.36 기복 색상 범주를 직접 설정하기 패널 오른쪽에 있는 버튼들로 다음 작업을 할 수 있습니다: 색상 범주를 추가하거나 제거하고, 이미 정의된 색상 범주의 순서를 변경하고, 색상 범주를 가진 기존 파일을 열고, 현재 색상 범주를 파일로 저장할 수 있습니다.
Relief	OUTPUT	[raster] 기본값: [Save to temporary file]	Specify the output relief raster layer. One of: 임시 파일로 저장 파일로 저장…
Frequency distribution 선택적	FREQUENCY_DISTRIBUTION	[vector: table] 기본값: [Skip output]	Specify the CSV table for the output frequency distribution. One of: 산출물 건너뛰기 임시 파일로 저장 파일로 저장…

산출물

라벨	이름	유형	설명
Relief	OUTPUT	[raster]	산출 기복 래스터 레이어
Frequency distribution	OUTPUT	[vector: table]	산출 도수 분포

파이썬 코드

알고리즘 ID: qgis:relief

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

공간 처리 툴박스에 있는 알고리즘 위에 마우스를 가져가면 알고리즘 ID 를 표시합니다. 파라미터 목록(dictionary) 은 파라미터 이름 및 값을 제공합니다. 파이썬 콘솔에서 공간 처리 알고리즘을 어떻게 실행하는지 자세히 알고 싶다면 콘솔에서 공간 처리 알고리즘 사용 을 참조하세요.

24.1.17.6. 험상 지수

라일리(Shawn J. Riley)와 디글로리아(Stephen D. Degloria)의 1999년 논문 에서 설명하는 지형 이질성(heterogeneity)의 정량적 측정을 계산합니다. 모든 위치에서 3x3 픽셀 그리드 내부의 표고 변화를 요약해서 험상 지수(Ruggedness Index)를 계산합니다.

각 픽셀은 중심 셀과 중심 셀을 둘러싼 셀 8개의 표고 차를 담고 있습니다.

그림 24.37 낮은 값(빨간색)에서 높은 값(녹색)까지의 변화를 보여주는 험상 레이어

파라미터

라벨	이름	유형	설명
Elevation layer	INPUT	[raster]	DTM 래스터 레이어
Z factor	Z_FACTOR	[numeric: double] 기본값: 1.0	수직 과장(exaggeration). 이 파라미터는 Z 단위가 X 및 Y 단위와, 예를 들어 피트와 미터처럼 다를 때 유용합니다. 이 파라미터를 사용해서 차이를 조정할 수 있습니다. 이 파라미터의 값을 증가시키면 마지막 결과물을 과장할 것입니다. (험상이 더 심하게 보이게 만듭니다.) 기본값은 1(과장 없음)입니다.
Ruggedness	OUTPUT	[raster] 기본값: [Save to temporary file]	Specify the output ruggedness raster layer. One of: 임시 파일로 저장 파일로 저장…

산출물

라벨	이름	유형	설명
Ruggedness	OUTPUT	[raster]	산출 험상 래스터 레이어

파이썬 코드

알고리즘 ID: qgis:ruggednessindex

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

공간 처리 툴박스에 있는 알고리즘 위에 마우스를 가져가면 알고리즘 ID 를 표시합니다. 파라미터 목록(dictionary) 은 파라미터 이름 및 값을 제공합니다. 파이썬 콘솔에서 공간 처리 알고리즘을 어떻게 실행하는지 자세히 알고 싶다면 콘솔에서 공간 처리 알고리즘 사용 을 참조하세요.

24.1.17.7. 경사

입력 래스터 레이어로부터 경사도(slope)를 계산합니다. 경사도란 지형의 기울어진 각도를 말하며, 도 단위 로 표현됩니다.

그림 24.38 평평한 영역은 빨간색, 경사진 영역은 파란색

파라미터

라벨	이름	유형	설명
Elevation layer	INPUT	[raster]	DTM 래스터 레이어
Z factor	Z_FACTOR	[numeric: double] 기본값: 1.0	수직 과장(exaggeration). 이 파라미터는 Z 단위가 X 및 Y 단위와, 예를 들어 피트와 미터처럼 다를 때 유용합니다. 이 파라미터를 사용해서 차이를 조정할 수 있습니다. 이 파라미터의 값을 증가시키면 마지막 결과물을 과장할 것입니다. (경사가 더 심하게 보이게 만듭니다.) 기본값은 1(과장 없음)입니다.
Slope	OUTPUT	[raster] 기본값: [Save to temporary file]	Specify the output slope raster layer. One of: 임시 파일로 저장 파일로 저장…

산출물

라벨	이름	유형	설명
Slope	OUTPUT	[raster]	산출 경사도 래스터 레이어

파이썬 코드

알고리즘 ID: qgis:slope

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

공간 처리 툴박스에 있는 알고리즘 위에 마우스를 가져가면 알고리즘 ID 를 표시합니다. 파라미터 목록(dictionary) 은 파라미터 이름 및 값을 제공합니다. 파이썬 콘솔에서 공간 처리 알고리즘을 어떻게 실행하는지 자세히 알고 싶다면 콘솔에서 공간 처리 알고리즘 사용 을 참조하세요.