디지털표고모델 (Digital Elevation Model (DEM))
쉽게 풀면
땅의 높낮이를 숫자로 저장해서 컴퓨터가 3차원 지형을 이해할 수 있게 만든 자료이다. 한 장의 사진이 아니라, 지표면의 모든 지점에 고도값이 적힌 커다란 숫자표라고 생각하면 된다.
왜 중요한가
경사·사면향·유역 경계·가시권 등 거의 모든 지형 분석의 기초 자료이며, 홍수 시뮬레이션과 산사태 위험 평가, 태양광 적지 분석의 입력값입니다. 전 지구 DEM이 무료로 제공되면서 자료가 부족한 지역의 지형 연구가 가능해졌습니다. 댐이나 저수지의 담수 용량을 계산하거나, 태양광 패널의 일조량을 추정하는 등 실무 설계 전반에서 기초 입력자료로 쓰인다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
DEM은 경사, 사면향, 가시권 등 다양한 지형분석의 기초자료로 활용되는 핵심 공간데이터이다.
격자 크기가 크면 실제로는 존재하는 작은 지형 굴곡이 자료에 제대로 반영되지 못한다는 뜻이다.
조금 더 깊게 보면
DEM은 넓은 뜻으로 고도 자료 일반을 가리키지만, 건물과 수목을 포함한 DSM과 지표면만 나타내는 DTM을 구분하지 않으면 분석 결과가 왜곡됩니다. 해상도가 높을수록 항상 좋은 것은 아니며, 유역 분석에서는 미세한 요철이 오히려 잘못된 유로를 만들어 전처리가 필요합니다. 수직 정확도가 자료마다 다르므로 침수 예측처럼 고도에 민감한 분석에서는 오차 범위를 명시해야 합니다. DEM 제작 방식에는 등고선 보간, 사진측량(입체영상 매칭), 라이다 레이저 스캐닝, 레이더 간섭(InSAR)이 있으며, 라이다는 레이저 펄스 일부가 나뭇잎 틈을 지나 지표에 닿기 때문에 식생이 우거진 지역에서도 지면을 관측할 수 있어 정확도가 가장 높은 편이다. DEM은 격자(래스터) 형태 외에도 불규칙한 삼각형 그물망(TIN) 형태로도 저장될 수 있으며, TIN은 지형이 급변하는 곳에 삼각형을 조밀하게 배치해 자료 용량을 절약한다. 전 지구를 30m 해상도로 무료 제공하는 SRTM이나 ASTER GDEM 같은 공개 자료 덕분에 현장 측량 없이도 지형분석을 수행할 수 있는 지역이 크게 늘었다.
주의할 점
DEM의 해상도와 정확도에 따라 파생되는 경사·유역 분석결과가 크게 달라질 수 있어 자료 선택에 유의해야 한다.
무료로 배포되는 전 지구 DEM은 건물이나 수목 높이가 섞여 있는 경우가 많아, 순수 지형분석에는 이를 걸러낸 자료인지 확인해야 한다.