경사분석 (Slope Analysis)
쉽게 풀면
땅이 얼마나 가파른지를 각 지점마다 계산해서 지도로 보여주는 방법이다. 예를 들어 DEM 자료를 이용해 각 격자마다 경사도를 계산하면 산사태 위험이 큰 급경사 지역을 지도로 확인할 수 있다. 한 지점과 그 주변 이웃 지점들의 고도 차이를 이용해 그 지점이 얼마나 가파른 비탈에 있는지를 자동으로 계산한다.
왜 중요한가
산사태 위험지역 예측, 도로 및 건축 부지의 적합성 평가, 유역 및 배수 분석의 기초 자료로 활용되며, DEM 기반 지형분석에서 가장 기본적인 파생변수로 다뤄집니다. 산지에서 스키장이나 태양광 발전소의 적정 부지를 고를 때 일정 경사 이하의 지역만 후보로 남기는 데 실무적으로 쓰인다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
경사분석은 토지적성평가, 재해위험도 평가, 도로계획 등 다양한 응용분야에서 기초자료로 활용된다.
경사분석은 DEM의 해상도에 민감하게 반응하므로, 격자 크기가 거칠면 실제보다 완만하게 계산되는 오차가 생길 수 있다.
조금 더 깊게 보면
경사분석 결과는 사용하는 DEM의 해상도에 크게 좌우되어, 동일한 지역이라도 저해상도 DEM에서는 실제보다 완만하게, 고해상도 DEM에서는 실제에 가깝게 산출되므로 분석 목적에 맞는 해상도의 선택이 중요합니다. 경사는 흔히 백분율(수평거리 대비 수직상승 비율)과 도(度) 단위 두 가지로 표현되며, 45도가 100%에 해당한다는 점에서 두 단위는 선형관계가 아니므로 자료 비교 시 단위를 통일해야 한다. 경사 계산에는 흔히 한 셀과 주변 8개 셀의 고도차를 함께 반영하는 3x3 이동창 알고리즘이 표준으로 쓰인다. 산지전용허가 기준에서 평균경사도 25도 이하를 요구하는 것처럼 경사분석 결과가 실제 인허가 기준으로 법제화되어 있는 경우가 많다. 동일 지역이라도 여름철 식생이 무성한 시기에 획득한 DEM과 겨울철 나지 상태에서 획득한 DEM은 경사 계산 결과가 미묘하게 달라질 수 있다.
주의할 점
경사값은 DEM의 격자 크기에 민감하게 반응하므로 서로 다른 해상도로 계산된 경사값을 직접 비교하기 어렵다.
경사값을 백분율로 볼지 도(度)로 볼지 보고서에 명시하지 않으면 독자가 실제 경사를 오인할 수 있다. 경사값 계산 알고리즘 종류(4방향, 8방향 등)에 따라서도 결과가 미세하게 달라질 수 있다.