17.15. 래스터 레이어 자르기 및 합치기¶

이 강의에서는, 단일 폴리곤으로 이루어진 벡터 레이어로부터 도시 지역을 둘러싼 영역의 경사도 레이어를 계산해보겠습니다. 기본 DEM은 래스터 레이어 두 개로 나뉘어져 있습니다. 이 두 레이어를 함께 표출해야만 우리가 작업하고자 하는 도시 주변 영역보다 더 넓은 영역을 커버하게 됩니다. 이 강의에 해당하는 프로젝트를 열어보면, 다음과 같은 화면을 보게 될 것입니다.

이 레이어들은 두 가지 문제점을 가지고 있습니다.

• 우리가 원하는 것보다 (우리의 관심 지역은 도심을 둘러싼 좁은 영역입니다) 너무 넓은 지역을 커버하고 있습니다.

• 서로 다른 파일 두 개로 되어 있습니다. (도시의 범위는 래스터 레이어 가운데 하나에 들어가지만, 앞에서 언급했듯이 더 넓은 범위를 원합니다.)

적합한 알고리듬을 사용한다면 두 문제점 모두 쉽게 해결할 수 있습니다.

먼저, 우리가 원하는 영역을 정의하는 사각형을 생성하십시오. 이를 위해 도시 지역의 경계를 나타내는 경계 범위(bounding box)를 담고 있는 레이어를 생성하고, 꼭 필요한 것보다 조금 더 넓은 영역을 커버하는 래스터 레이어를 얻기 위한 버퍼를 부여하십시오.

경계 범위를 계산하는 데 Polygon from layer extent 알고리듬을 사용할 수 있습니다.

버퍼를 부여하려면 Fixed distance buffer 알고리듬을 실행하고 다음과 같이 파라미터 값을 설정하십시오.

이 파라미터 값을 통해 다음과 같은 경계 범위 결과물을 얻을 수 있습니다.

모서리가 둥근 사각형이지만, 이 레이어에 Polygon from layer extent 알고리듬을 실행해서 동등한 직각 사각형 경계 범위를 쉽게 얻을 수 있습니다. 먼저 도시 범위에 버퍼를 부여한 다음 범위 사각형을 계산해서 한 단계를 생략할 수도 있습니다.

래스터와 벡터의 투영체가 다르다는 사실을 알 수 있을 것입니다. 따라서 다음 단계를 진행하기 전에 Warp (reproject) 도구를 이용, 재투영해야 합니다.

우리가 얻고자 하는 래스터 레이어의 경계 범위를 담고 있는 레이어를 써서 두 래스터 레이어를 잘라낼 수 있습니다. Clip Grid with Polygons algorithm 을 이용하십시오.

레이어를 잘라낸 다음, Merge raster layers 알고리듬을 써서 두 레이어를 합칠 수 있습니다.

합쳐진 레이어를 위한 셀 크기가 필요합니다. 입력 레이어와 동일한 셀 크기를 사용하겠습니다. 알고리듬을 호출하기 전에 셀 크기를 알아야 할 필요는 없습니다. Cell Size 텍스트 란 오른쪽에 있는 버튼을 클릭하면 간단한 수학 공식을 입력하거나, 자주 사용하는 값의 목록, 그리고 사용 가능한 모든 레이어들의 셀 크기 및 범위 좌표를 선택할 수 있는 대화 창이 뜰 것입니다.

주석 : 합치기를 먼저 하고 자르기를 하면 클리핑 알고리듬을 두 번 호출할 필요가 없어 시간을 절약할 수 있습니다. 하지만 합쳐야 할 레이어가 두 개 이상인데 용량이 큰 편일 경우, 합치기를 먼저 하면 나중에 처리하기 어려워질 수가 있습니다. 이런 경우 클리핑 알고리듬을 몇 번 호출해야만 해서 시간이 걸릴 수도 있지만, 곧 이런 작업을 자동화할 수 있는 추가 도구들을 소개할 것이므로 걱정하지 마십시오. 이 예제에서는 레이어 두 개뿐이므로 이런 상황에 대해 걱정할 필요는 없습니다.

합치기 작업으로 결국 원하는 DEM을 얻게 되었습니다.

이제 경사도 레이어를 계산할 시간입니다.

Slope, Aspect, Curvature 알고리듬으로 경사도 레이어를 계산할 수 있지만, 이 마지막 단계에서 얻은 DEM의 표고 값은 미터 단위인데 셀 크기가 미터 단위가 아니기 때문에 (해당 레이어는 지리 좌표를 쓰는 CRS를 사용합니다) 입력 레이어로 적합하지 않습니다. 즉 재투영해야 합니다. 래스터 레이어를 재투영하는데에도 Warp (reproject) 알고리듬을 쓸 수 있습니다. SAGA 또는 GDAL을 통해 미터 단위를 쓰는 (3857 같은) CRS로 재투영해서 경사를 정확하게 계산할 수 있습니다.

다음이 재투영된 DEM입니다.

이 새 DEM을 써서 경사를 계산할 수 있습니다.

다음이 결과물인 경사도 레이어입니다.

Slope, Aspect, Curvature 알고리듬이 생산한 경사는 라디안 단위로 되어 있습니다. 그러나 도 단위가 더 실용적이고 자주 쓰입니다. Metric conversions 알고리듬으로 단위를 변환할 수 있습니다. (다만 이 알고리듬의 존재를 모를 경우, 이전에 사용했던 래스터 계산기를 사용하면 됩니다.)

이렇게 변환한 경사도 레이어를 :guilabel:`Reproject raster layer`를 써서 다시 원래대로 재투영하면, 우리가 원했던 최종 레이어를 얻게 됩니다.

재투영 과정에서 최종 레이어가 초기 단계에서 계산했던 경계 범위 바깥의 값을 가지게 됩니다. 기본 DEM을 얻기 위해 했던 것과 동일한 방법으로 다시 클리핑하면 이 문제를 해결할 수 있습니다.