GIS Software를 이용한 한국 산악 지형의 경사도 산출 정확도에 관한 연구 -원자료의 등고선 간격과 해상력을 중심으로-

A Study on the Accuracy of Calculating Slopes for Mountainous Landform in Korea Using GIS Software - Focused on the Contour Interval of Source Data and the Resolution -

토지정보체계(Geographical Information System, GIS)에서 지형표고를 나타내는 수치지형정보(Digital Terrain Model, DTM)는 토공량 계산 조경, 토목, 가시구역 분석, 무선중계국 위치선정 등 GIS가 활용되면서 여러 분야에서 이용되고 있다. DIM의 표고정보 및 이를 활용한 경사도와 같은 2차 정보의 정확도는 광활하고 평탄한 지형에서는 격자 간격, 원자료의 해상력 등이 크게 문제되지 않을 수 있으나 한국과 같이 지형의 기복이 심하고 다양한 형태의 지형에서는 적절한 해상력, 원자료의 정확성 등이 지형 표현에 있어 중요한 요소가 되고 있다. 그러므로 본 연구의 목적은 95소프트웨어를 이용한 경사도 산출시 등고선의 정확도, 해상력, DTM의 자료구조에 따른 차이점을 분석하여 한국의 산악 지형에 적절한 해상력을 구하고자 하는 데 있다. 이를 위해 현재 세계적으로 많이 쓰이고 있는 DTM의 자료구조인 고도행렬식 기법(altitude matrices)을 활용한 격자형(raster) 자료구조인 Idrisi(ver. 2.0)와 비정규삼각망(Triangulated Irregular Network, TIN)자료구조인 ArcView(ver. 3.0a)를 사용하여 덕유산 국립공원의 1:25,000 지형도에서 생성한 DIM을 이용하여 경사도를 산출한 후 각각의 경사도 차이에 대해 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 해상력이 낮을수록 원자료의 등고선 간격이 클수록 지형의 smoothing 효과가 나타났다. 2) 격자형 자료구조인 Idrisi와 TIN자료구조인 ArcView사이의 경사도 값 차이는 해상력이 떨어질수록 큰 차이를 보였다. 3) 30개의 표본점을 선택해 오차 비교 결과 경사도 오차의 경우 격자형 자료구조인 Idrisi와TIN자료구조인 ArcView모두 해상력에 따른 큰 차이가 없었으며 표고차의 경우 ArcView는 l0m 등고선 간격에서 생성한 해상력 10, 20, 30m DTM에서 각각 4.9, 6.2, 5.9m로서 큰 차이가 없었고 Idrisi는 해상력 10, 20, 30m DTM에서 각각 6.3, 9.1, 10.9m로서 해상력이 감소할수록 표고 값의 오차가 늘었다. 4) Idrisi ArcView 모두 산정상부, 계곡 바닥과 같은 지형의 지성선을 고려하지 못하였다.

The DTM(Digital Terrain Model) in GIS(Geographical Information System) shows the elevation from interpolation using data points surveyed. In panoramic flat landform, pixel size, resolution of source data may not be the problem in using DTM However, in mountainous landform like Korea, appropriate resolution accuracy of source data are important factors to represent the topography concerned. In this study, the difference in contour interval of source data, the resolution after interpolation, and different data structures were compared to figure out the accuracy of slope calculation using DTM from the topographic maps of Togyusan National Park Two types of GIS softwares, Idrisi(grid) ver. 2.0 using the altitude matrices and ArcView(TIN) ver. 3.0a using TIN were used for this purpose. After the analysis the conclusions are as follows: 1) The coarser resolution, the more smoothing effect inrepresenting the topography. 2) The coarser resolution the more difference between the grid-based Idrisi and the TIN-based ArcView. 3) Based on the comparison analysis of error for 30 points from clustering, there is not much difference among 10, 20, 30 m resolution in TIM-based Airview ranging from 4.9 to 6.2n However, the coarser resolution the more error for elevation and slope in the grid-based Idrisi. ranging from 6.3 to 10.9m. 4) Both Idrisi and ArcView could net consider breaklines of lanform like hilltops, valley bottoms.