2. GIS 데이터 모델 종류 및 활용: Vector, Raster, TIN, DEM, DSM 완벽 가이드

오늘은 GIS 분석 전에 꼭 알아야 할 자료 모델 종류에 대해서 정리를 해보겠습니다. 

 

데이터 모델 종류는 벡터 데이터, 레스터 데이터가 있습니다. 

벡터 데이터는 점, 선, 면으로 표현이 되고 레스터 데이터는 셀의 형식으로 표현이 됩니다.

어떻게 보면 일러스트와 포토샵의 차이라고도 볼 수 있겠네요.

 

 

1) Vector data와 Raster data 비교

 

Vector data와 Rastor data 비교

2) Vector data(point, polyline, polygon Feature )

□ 벡터데이터는 기하요소 (geometric components)로서 

•점(point), 선(line), 면(polygon) 객체 타입으로 구성하고

•점(절점) : 선의 시작과 끝, 선의 교점  예) 조사지점, 시설물, 식물위치 등

•선(사슬) : 일련의 점들의 집합  예) 숲길 등

•면(다각형) : 사슬로 둘러싸인 면  예) 대상지 경계, 토지이용, 토지피복, 현존식생 등

•기하요소 파일형식 : dxf(Autodesk사), IGDS(Intergraph사) 등을 지원하고 있습니다.

 

 

Vector point, polyline, polygon Feature

 

3) Raster data(Cell Feature )

□ 래스터데이터는 셀로 표현이 되는 자료입니다.

 

 

•셀 크기는 면적 및 시각적으로 전달되는 표현이 다르게 나타남

•셀 크기가 작을수록 부드럽고 자세하게 표현되나 정보처리 시간이 길어지고 저장 공간이 증가함

•셀 크기가 크면 정보가 손실될 수도 있음

 

 

Cell 크기에 따른 면적 변화와 시각적 표현 차이

Cell 크기에 따른 면적 변화와 시각적 표현 차이

4) GIS Raster data

□ GIS에서 사용하는 Raster는 아래와 같이 4개 정도로 분류가 됩니다. 

 

•Base map: 레이어의 배경 디스플레이로 사용

•Surface map: 연속적으로 변하는 데이터 표현 (예: 표고분석, 향분석, 경사분석 등 )

•Thematic map: 주제별 데이터 지도 분석 (예: 토지이용현황도, 현존식생도 등)

•Attributes of a feather: 지리적 객체 또는 위치와 관련된 사진, 도면을 활용

 

GIS 래스터자료 예시

GIS Raster data Example

□ 래스터 데이터 장점

•단순한 데이터 구조 - 좌표를 나타내는 값을 가진 셀의 행렬, 속성 테이블에 연결

•고급 공간 및 통계 분석을 위한 강력한 형식

•연속적인 Surface 표현하고 Surface 분석을 수행하는 기능

•점, 선, 다각형 및 표면을 균일하게 저장하는 기능

•복잡한 데이터 세트로 빠른 overlay를 수행하는 기능

 

□ 래스터 데이터 단점

•Raster data 셀 치수에 의해 부과된 한계 때문에 공간적 부정확성이 있을 수 있음

•Raster data는 잠재적으로 매우 큼.  해상도는 셀 크기가 작을수록 증가함

•그러나 일반적으로 디스크 공간과 처리 속도가 모두 향상 

•주어진 영역의 경우 셀을 현재 크기의 절반으로 변경하면 사용되는 데이터 및 저장 기술의 유형에 따라

  저장 공간의 4 배가 필요함

•또한 정기적으로 간격을 둔 Raster data 셀 경계로 데이터를 재구성하는 데 따르는 정밀도의 손실

 

5) TIN(Triangulated Irregular Network, 불규칙삼각망)

•TIN이란 벡터기반의 디지털 지리데이터 형태

•점을 삼각형화 하여 구성. 꼭짓점이 모서리와 연결되어 삼각형 네트워크를 형성

•델로네(Delaunay) 삼각측량 방법을 지원

•Node가 표면  위에 불규칙하게 배치되기 때문에 TIN은 세밀한 부분은 해상도가 높고, 가변성이 낮은 부분은

 해상도가 낮을 수 있음

•경사도 및 사면 방향, 등고선, 음영기복도 등을 만들 수 있음

 

 

삼각형 네트워크, 경사도 등 TIN 예시

TIN 예시

 

6) DEM(Digital Elevation Model, 수치표고모형)

•지형 정보 중 건물, 수목, 인공 구조물 등을 제외한 지형(bare earth) 부분을 표현하는 수치 모형

•수치 표고 자료는 불규칙한 지형 기복을 3차원 좌표 형태로 구축함으로써 국가지리정보체계 구축 사업 지원과 국토 개발을   위한 도시 계획, 입지 선정, 토목, 환경 분야 등에 활용

□ DEM의 종류

•수치 표면 모형(DSM: Digital Surface Model) : 현재의 모든 정보, 즉 지형, 수목, 건물, 인공 구조물 등을 표현한 모형

•DSM은 지형, 수목, 건물 등에 대해 Z값(높이 값)을 가질 수 있음(예 : 경관모델링, 도시모델링 등)

•수치 지형 모형(DTM: Digital Terrain Model) : DEM과 동일한 의미로 사용(DEM은 지형 등에 Z값(표고값, 해발고도)을 가질 수 있음)

•예 : 배수 모델링, 토지이용연구, 지질 응용프로그램 등

 

•DSM에서 나타나는 정확한 높이 값을 사용하기 위해서는 LiDAR 항공사진을 사용하는 것이 좋은 방법입니다.

•DEM은 수치지형도나 Landsat 등을 이용하여 다양한 분석을 할 수 있으나 수목, 건물, 인공 구조물 등에 대해 Z값을 나타내 기는 힘듭니다. 하지만 Landsat과 Sentinel-2 지구 관측 위성의 고해상도 다중 스펙트럼 이미지를 사용하면 다양한 특성을 분석할 수 있습니다. 

 

 

오늘은 여기까지......다음에는 ArcGIS를 이용한 기초분석에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

환절기 감기조심하세요.

 

https://detective-hanzawa.tistory.com/35

0. 지리정보시스템(GIS)란? - 정의와 활용 방법

 

 

※ 참고자료 : 오토캐드 홈페이지, 김남신(2010)ArcGIS를 이용한 자료관리와 공간분석