수치표면모델 (Digital Surface Model (DSM))
쉽게 풀면
땅뿐 아니라 그 위의 건물과 나무까지 포함한 표면의 높이를 나타낸 모델이다. 드론으로 도시를 촬영해 건물과 나무까지 입체적으로 표현한 지도를 만들 때 기본이 되는 자료이다.
왜 중요한가
건물과 수목의 높이까지 포함하므로 도시 3차원 모델링, 태양광 잠재량 산정, 통신 전파 분석, 산림 수고 추정에 직접 쓰입니다. 라이다나 사진측량으로 쉽게 제작할 수 있어 도시 연구에서 활용이 빠르게 늘고 있습니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
DSM과 DTM의 차이를 이용하면 별도의 현장측량 없이도 구조물이나 수목의 높이를 추정할 수 있다.
이 문장은 수치표면모델의 정의를 다시 확인하는 것으로, 앞서 쉽게 풀어 설명한 내용과 같은 맥락에서 이 개념이 논문에서 분석 기준으로 쓰임을 보여준다.
조금 더 깊게 보면
DSM에서 DTM을 빼면 건물 높이나 수관 높이가 나오는데, 이 차분 계산은 두 자료의 좌표와 해상도가 정확히 맞아야 의미가 있습니다. 지형 분석에 DSM을 쓰면 건물이 산처럼 처리되어 경사와 유역이 왜곡되므로, 분석 목적에 맞는 표고 모델을 골라야 합니다. 사진측량 DSM은 수목 아래 지표를 볼 수 없다는 한계가 있습니다. 라이다는 레이저 펄스가 나뭇잎 틈으로 들어가 지표까지 도달한 반사(첫 반사와 마지막 반사)를 모두 기록할 수 있어 DSM과 DTM을 동시에 얻을 수 있지만, 사진측량 방식은 표면에서 반사된 빛만 기록하므로 DSM만 직접 얻을 수 있다는 차이가 있다. 사진측량으로 만든 DSM은 그림자가 지거나 표면이 매끄러운 물이나 유리창처럼 특징점을 찾기 어려운 곳에서 오차가 커지는 경향이 있다. 도심 열섬 연구에서는 DSM으로 건물 높이와 밀도를 계산해 열 축적에 미치는 영향을 정량적으로 분석하기도 한다. 통신사가 5G 기지국의 전파 도달 범위를 시뮬레이션할 때도 건물 높이가 반영된 DSM이 핵심 입력자료로 쓰인다.
주의할 점
DSM은 구조물 높이를 포함하므로 순수한 지형분석(경사, 유역 등)에 그대로 사용하면 오차가 발생할 수 있다.
겨울철 낙엽수림에서 촬영한 DSM은 여름철보다 수목 높이가 낮게 나타날 수 있어 촬영 계절을 함께 고려해야 한다.