이번 글에서는 수치표고모델(DEM: Digital Elevation Model)에서 경사(Slope)을 계산하여
자원통합 DB의 각 좌표에 대한 통계치를 추출하고, 이를 그래프화하는 일련의 절차를 학습해 보겠습니다.
먼저 수치표고모델을 아래와 같이 레이어 추가합니다.
사용한 파일은 ASTER GDEM2 데이터로 지리산국립공원 경계로부터 4KM 완충구간입니다.
경사(Slope)을 구하기 위해 Spatial Analyst Tools > Surface > Slope을 클릭합니다.
Input raster, Output raster를 지정하고 측정방식은 DEGREE를 선택합니다.
여기서 Z factor는 X, Y, 즉 수평단위와 수직단위와의 편차를 계산하여 입력하는 부분입니다.
투영좌표체계에서는 X, Y, Z 값의 단위가 모두 meter라면 그 값은 1이지만, Z값만 feet이면 0.3048(1foot = 0.3048 meter)이 입력됩니다.
여기서 사용하는 수치표고모델은 지리좌표체계로 되어 있기 때문에 위도의 변화에 따라 Z factor가 다양합니다.
따라서 아래와 같은 Z factor 계산이 필요하지만, 이 부분이 전체 학습의 핵심은 아니기 때문에 제가 제작한 엑셀 파일을 사용하시면 됩니다.
첨부자료:
Z_FACTR.xlsx
DEM 파일명에서 우클릭하고 Properties를 선택합니다.
Extent 탭에서 Top과 Bottom값을 복사하여 엑셀파일의 각 항목에 붙여넣기합니다.
이제 계산된 Z factor를 입력하고 OK 버튼을 클릭하여 경사도를 계산합니다.
경사 레이어 생성 결과입니다.
지리산권 최대경사가 약 60˚로 조회됩니다.
다음 과정은 공간통계를 위해 포유류 데이터 중 일부를 제외하는 내용입니다.
포유류 데이터를 자세히 살펴보면, 2002년 취득값들은 공간통계 정확도에 부적합한 유형을 보이기 때문입니다.
먼저 Properties에서 Definition Query 탭을 클릭합니다.
아래와 같이 2002년 확인종만 선택하고 '확인' 버튼을 클릭합니다.
2002년 확인종 좌표입니다.
조사격자와 중첩해 보면 일정 간격으로 자동 계산된 정보임을 확인할 수 있습니다.
이 정보는 공간통계에서는 오류의 원인이 될 수 있기 때문에 2002년은 분석에서 제외할 필요가 있습니다.
2003년부터 2008년까지 취득된 데이터는 아래와 같습니다.
2003년부터 2008년까지 데이터를 선택한 상태에서 레이어명 > 우클릭 > Data > Export Data를 클릭합니다.
저장할 파일의 경로와 이름을 지정하고 'OK' 버튼을 클릭합니다.
이제 추출한 포유류 데이터(2003~2008년)에 대하여, 각 확인종 별 서식지 고도특성을 추출해 보겠습니다.
Spatial Analyst Tools > Zonal > Zonal Statistics as Table을 클릭합니다.
아래와 같이 지정하고 'OK' 버튼을 클릭합니다.
아래 설정은 구역(zone) 데이터를 포유류로 지정하고, 각 포유류 위치별 고도특성 통계를 추출하겠다는 의미입니다.
실행이 완료되면 레이어 하단에서 Source 탭을 선택합니다.
실행 결과 테이블명 > 우클릭하고 'Open'을 선택합니다.
아래와 같이 확인종별 개수(COUNT)와 각 종별 최소값(MIN), 최대값(MAX), 평균(MEAN), 표준편차(STD) 등 공간통계 결과가 정리되어 보여집니다.
분석결과 테이블을 보다 효과적으로 확인하기 위해서 그래프를 생성해 보겠습니다.
테이블 하단 Options > Create Graph를 클릭합니다.
아래와 같이 Create Graph Wizard가 실행되는데, 각종 설정을 변경하여 원하는 그래프를 제작할 수 있습니다.
예를 들면, 각 종별 평균고도를 보고자 한다면 아래와 같이 설정할 수 있습니다.
종별 발견고도를 보면 반달가슴곰이 가장 높은 고도(1,181.5m)에서 발견되었고, 비단털들쥐가 가장 낮은 고도(369m)에서 발견되었음을 알 수 있습니다.
그래프에서 우클릭하면 아래와 같이 단축 메뉴가 표시됩니다.
Print는 다양한 출력 설정을 지원합니다.
Add to Layout을 클릭하면 지도 출력을 위한 레이아웃에 그래프가 표시되는데, 실제 논문이나 보고서 작업을 위해 편집할 때 상당히 유용한 기능입니다.
같은 방식으로 계산된 지리산 포유류 종별 평균경사입니다.
고양이가 가장 급경사(40.365˚)에서 발견된 것으로 조사되었으며, 대부분 종들이 20~40˚ 사이에 분포하는 것으로 분석됩니다.
참고로 미국 국립공원청(NPS)에서 탐방로 TTCSM(여행시간비용표면분석모델) 분석을 수행할 때, 산행이 가능한 최대각으로 설정하는 수치가 40˚입니다.
그래프에서 우클릭하고 Advanced Properties를 클릭하면, 그래프 폰트 변경 등 다양한 추가 설정을 반영할 수 있습니다.
