실습 6. 지형분석과 3차원 표현법

[1] DEM 자료의 사용 및 변환

DEM 데이터 열기 및 Spatial Analyst 모듈 설정: ArcMap 구동 -> A new empty map 선택-> Add Data 눌러 Chapter6\map\dem.img 라는 래스터파일 추가하고 우클릭하여 Properties ~ Source탭으로 정보 확인 (479x471, 30m 해상도) -> Customize ~ Extensions에서 3D Analyst와 Spatial Analyst 체크

DEM에 초점함수 적용: ArcToolbox ~ Spatial Analyst Tools ~ Neighborhood ~ Focal Statistics 더블클릭 -> Input raster는 dem.img 선택, Output raster는 Chapter6\result 폴더 생성하고 dem_focal 입력, Neighborhood는 Circle 선택, Radius는 3 입력, Statistics type은 MEAN 선택 후 OK (DEM이 부드럽게 변화됨을 확인)

등고선 만들기: Customize ~ Toolbars ~ Spatial Analyst 선택 -> dem_focal로 선택하고 오른쪽 등고선 버튼을 눌러 dem_focal 영상을 마우스로 클릭하면 등고선이 생성됨 -> 키보드에서 Delete 키를 눌러 등고선을 모두 제거

등고선 레이어 추출: ArcToolbox ~ Spatial Analyst ~ Surface ~ Contour 더블클릭 -> Input은 dem_focal 선택, Output은 result 폴더에 contour_25.shp 로 입력, Contour interval은 24, Z factor는 1 입력 후 OK

등고선에서 삼각격자망(TIN) 파일 생성: ArcToolbox ~ 3D Analyst Tools ~ Data Management ~ TIN ~ Create TIN 더블클릭 -> Output TIN은 result 폴더에 TIN 으로 입력, Input은 contour_25 선택하여 추가하고 OK -> TOC에서 TIN 레이어만 활성화하고 지도 확대하여 삼각격자망 확인

TIN으로부터 DEM 생성: ArcToolbox ~ 3D Analyst Tools ~ Conversion ~ From TIN ~ TIN to Raster 더블클릭 -> Input은 TIN 선택, Output은 result 폴더에 TIN2DEM 입력, Output data type은 FLOAT, Method는 Linear, Sampling Distance는 OBSERVATIONS 250, Z Factor는 1 선택 후 OK -> TIN2DEM 레이어만 체크하여 다시 DEM이 생성되었음을 확인 -> chapter6_성명_1.mxd 저장

[2] 산지지형 분석

DEM으로 경사도 분석: TOC에서 dem.img 레이어만 활성화 -> ArcToolbox ~ Spatial Analyst Tools ~ Surface ~ Slope 더블클릭 -> Input raster는 dem.img 선택, Output raster는 result 폴더에 slope 입력, Output Measurement는 DEGREE, Z factor는 1 입력하고 OK -> Identify 버튼 눌러서 생성된 경사도 확인

지도계산기(Map Calculator)를 이용하여 경사 30도 이상의 절벽 찾기: ArcToolbox ~ Spatial Analyst Tools ~ Map Algebra ~ Raster Calculator 더블클릭 -> “slope”>30 이라고 입력하고 Output raster는 result 폴더에 cliff 라고 저장 -> 절벽은 1, 나머지는 0의 값을 가지는 raster 지도 생성 확인

주향(Aspect) 분석: ArcToolbox ~ Spatial Analyst Tools ~ Surface ~ Aspect 더블클릭 -> Input raster는 dem.img 선택, Output raster는 result 폴더에 aspect 입력 후 OK -> 북쪽에서부터 시계방향으로 0~360도의 주향 래스터 레이어 생성 확인 (평탄지역은 –1 값을 가짐) -> 또 다른 주향분석 방법으로서, ArcToolbox -> Spatial Analyst Tools -> Map Algebra -> Raster Calculator 선택 후 Aspect(“dem.img”) 로 입력, Output raster는 result 폴더에 aspect2로 입력 후 OK

음영기복(Hillshade) 분석: ArcToolbox ~ Spatial Analyst Tools ~ Surface ~ Hillshade 더블클릭 -> Input raster는 dem.img 선택, Output raster는 result 폴더에 hillshade 입력, Azimuth(태양 방위각) 315, Altitude(태양 고도) 45, Z factor 1 입력 후 OK

음영기복도와 항공사진의 결합: Add Data 옆 화살표 클릭 ~ Add Basemap -> 이미지 선택 후 Add -> 산간지역을 확대하여 hillshade가 활성화 되었을 때와 그렇지 않을 때를 비교 -> chapter6_성명_2.mxd로 저장 -> TOC에서 Basemap 그룹 레이어를 제거하고 dem.img 레이어만 남기고 모두 비활성화

DEM으로 급경사 경로, 가시권, 종단면 분석: Customize ~ Toolbar ~ 3D Analyst 선택하고 Layer는 dem.img 선택 -> 급경사 경로(Create Steepest Path) 버튼 누른 뒤 DEM 표면을 클릭 (마우스 스크롤로 영상 확대하여 결과 확인) -> 가시선(Create Line of Sight) 버튼 누르고 DEM 표면을 클릭하여 가시선 생성(가시권은 녹색, 비가시권은 적색, 관찰자 높이인 Observer Offset을 달리 설정하여 재확인) -> 지형종단면을 보기 위해 Interpolate Line 버튼 클릭하고 원하는 종단면 선택하고 프로파일 그래프(Profile Graph) 버튼을 클릭하여 종단면 확인 -> chapter6_성명_3.mxd로 저장 -> ArcMap 종료

[3] ArcScene으로 3차원 표현하기

프로그램 실행 및 데이터 입력: Windows에서 시작 ~ 모든 프로그램 ~ ArGIS ~ ArcScene 구동하고 새 맵(blank scene) 선택 -> Add Data 클릭하여 Chapter6/3Dmap/data.mdb에서 가로수, 도로, 지적, 빌딩을 Shift로 모두 선택해서 추가

2차원 형상을 3차원 형상으로 표현: TOC 창에서 가로수 레이어를 우클릭하여 Properties ~ Symbology ~ Symbol의 점 클릭하여 Symbol Selector ~ Style Reference ~ 3D Tree 체크하고 원하는 나무 형태와 크기를 입력한 뒤 OK ~ 확인 -> 도로와 지적 레이어도 마찬가지 방법으로 원하는 심볼로 변경 -> 빌딩 레이어를 우클릭 ~ Properties ~ Extrusion 탭으로 이동 -> Extrude Features in layer 체크하고 오른쪽 계산기 모양의 Expression Builder 버튼 클릭하여 Expression에 [층수]*3 입력 후 OK 누르고 확인 -> ArcScene 메뉴에서 Navigate 아이콘과 Fly 아이콘(갈매기 모양)을 눌러서 마우스 좌클릭, 드래그, 우클릭 등 사용해 보기 (원위치 시키고 싶으면 레이어 우클릭 ~ Zoom to layer 선택. Fly 모드 해제하려면 Esc 키 누름)

DEM 데이터의 3차원 표현: Add Data 눌러 Chapter6\map\dem.img 추가하고 우클릭하여 Properties ~ Base Heights 탭에서 Floating on a custom surface 선택 후 확인 (작업 결과 건물들이 DEM 아래에 배치되어 있어 어색하기 때문에 다음 작업 수행) -> 가로수, 도로, 지적, 건물 레이어에서도 Properties ~ Base Heights ~ Floating on a custom surface 클릭 후 Chapter6/map/dem.img 설정 기준 높이(base heights)가 설정된 후 건물들 뒤로 멀리 산이 보이는지 확인) -> File ~ Export Scene ~ 2D 선택하여 Chapter6_성명_4.pdf로 저장 -> Chapter6_성명_4.sxd로 저장

[4] 결과물 제출

위 결과물 중에서 의미있는 내용들을 ‘레이아웃’으로 만들고 pdf로 출력하여 3장 이상을 게시판에 올릴 것. 끝.