뷰시드 분석

Viewshed analysis

뷰시드 분석(Viewsed analysis)은 주어진 위치에서 (기본 지형 표면에서) 보이는 뷰시드 영역을 묘사하는 연산 알고리즘이다. 대부분의 지리적 정보 시스템(GIS) 소프트웨어에서 찾을 수 있는 지형 분석 도구 세트의 공통 부분이다. 분석은 디지털 표고 모델(DEM)의 각 셀의 표고 값을 사용하여 특정 셀에 대한 가시성을 결정한다. 이 특정 셀의 위치는 분석의 필요에 따라 다르다. 예를 들어, 뷰 분석은 일반적으로 통신탑을 찾거나 도로에서 뷰를 결정하는 데 사용된다. 뷰는 주탑과 같은 개별 지점 또는 도로를 나타내는 선과 같은 다중 지점을 사용하여 계산할 수 있다. 선 세그먼트를 분석할 때 선을 따라 있는 각 정점을 계산하여 가시 영역을 결정한다. 그 과정도 되돌릴 수 있다. 예를 들어, 매립지를 찾을 때, 이 분석은 매립지가 보이는 위치에서 매립지가 보이지 않게 하기 위해 그 매립지가 보이는 곳을 결정할 수 있다.

뷰시 분석 프로세스

Aviewshed 분석 하나 ArcGIS 프로 GRASS GIS(r.los, r.viewshed), QGIS(plugin viewshed)[1]LuciadLightspeed, LuciadMobile, SAGA GIS(시정), TNTMips, ArcMap, Maptitude, ERDAS IMAGINE 같은 많은 GIS프로그램을 이용해 수행할 수 있는 viewshed DEM에서 o.에서 높이의 차이는 것으로 추정 알고리즘을 사용하여에 의해 생성된다ne 다음(목표 셀)에 셀(점수 셀)을 연결한다. 대상 셀의 가시성을 결정하기 위해, 관점 셀과 대상 셀 사이의 각 셀을 시선에 대해 검사한다. 고부가가치 셀이 관점과 대상 셀 사이에 있는 경우 시선은 차단된다. 시야가 차단된 경우 대상 셀은 시야의 일부가 아닌 것으로 결정된다. 차단되지 않으면 뷰에 포함된다.[2]

알고리즘은 또한 주어진 변수 집합에 기초한다. 뷰시 분석을 수행할 때 계산을 제한하거나 조정하는 데 여러 변수를 사용할 수 있다. 예를 들어, 만약 분석이 라디오 타워의 위치를 결정하기 위한 것이라면, 타워의 높이는 그 위치의 고도(셀 값)에 추가될 수 있다. 높이가 지정되지 않은 경우, 뷰 분석은 타워가 위치한 DEM의 셀 값을 사용한다.

탑의 높이를 추가하는 또 다른 방법은 오프셋 변수를 사용하는 것이다. 송신탑뿐 아니라 수신탑에도 오프셋 값을 추가할 수 있다. 그런 다음 오프셋 값을 셀의 표고 값에 추가하여 각 타워의 실제 표고를 구한다.

뷰시 분석은 시야각도 제한적일 수 있다. 라디오 타워의 시야각 또는 방위각은 두 개의 값을 추가함으로써 계산에 통합될 수 있다. 첫 번째 값은 가능한 가장 낮은 방위각이며 두 번째 값은 가능한 가장 높은 방위각이다. 이 프로그램은 주어진 방위각 내에서만 뷰를 분석할 것이다. 수직 각도도 추가할 수 있다. 수직 각도의 값은 90°(직선을 올려다보기) ~ -90°(직선을 내려다보기)이다. 이 변수는 라디오 타워가 매우 좁은 수직 빔을 방출하는 경우에 추가될 필요가 있을 것이다. 뷰시드 분석에 사용되는 최종 변수는 반지름 값이다. 라디오 타워의 경우, 무선 신호가 제한된 범위(아마도 10마일)를 가질 경우, 반경 변수를 설정하여 가시 분석 결과를 반경 10마일 이내로 제한할 수 있다.

뷰시 분석 사용

탑 배치 외에도 뷰 분석은 다른 용도에 사용될 수 있다. 예를 들어, 뷰 분석은 대형 건물 추가의 영향을 추정할 수 있다. 뷰시 분석은 건물을 볼 수 있는 모든 영역과 특정 위치에서 가려지는 모든 뷰를 보여줄 것이다. 산지에서의 화재 관측소 위치 파악에도 가시적 분석이 사용된다(Lee and Stucy, 1998). 이를 통해 발생 가능한 화재에 대해 숲 전체를 관찰할 수 있도록 역을 배치할 수 있다.

와이오밍주 록스프링스 인근의 국립역사탐방로에서 바라본 지도

선구간에 대한 뷰시 분석을 사용하는 예로는 와이오밍 주립국 토지관리국(Wioming State Office of Land Management, Wyoming State Office)이 있는데, 와이오밍 주 전역의 국립 역사 탐방로에서 가시성을 판단하기 위해 뷰시 분석을 사용했다. Rock Springs 현장 사무소 영역에는 선택할 수 있는 5개의 다른 뷰가 있다. 여기 예시는 1번 뷰가 있다. 조망된 경로는 보이지 않는 곳에서부터 보이지 않는 곳까지 4개의 층으로 이루어진 육지 영역을 표시하며, 그 지역을 탐방로에서 볼 수 있는 횟수를 기준으로 한다. 이는 개척자들이 서부 개척지의 오솔길(락스프링 현장사무소)을 따라 이동하면서 무엇을 볼 수 있었는지를 보여주는 지표다.

고유한 뷰시 분석

화성 구세프 분화구: 입면(빨간색)이 입면도 위에 겹쳐져 있음

또 다른 예에서 미국 지질조사국(USGS)은 NASA화성탐사로버(MER) 프로젝트를 지원하기 위해 가시적 분석을 사용했다. NASA가 화성 탐사선을 위한 적절한 착륙 지점을 찾아야 할 때, 그들은 가능한 최고의 장소들을 지도하기 위해 USGS로 눈을 돌렸다. 분석의 일부에는 가능한 현장 선택사항의 뷰가 포함되었다. 이 경우 뷰는 각 착륙지점에서 화성 탐사선이 볼 수 있거나 볼 수 없는 지역(MER 착륙지점 뷰시드 분석)을 나타낸다.

참조

  1. ^ Cuckovic, Zoran (9 August 2016). "Advanced viewshed analysis: a Quantum GIS plug-in for the analysis of visual landscapes". Journal of Open Source Software. 1 (4): 32. doi:10.21105/joss.00032. ISSN 2475-9066.
  2. ^ Kim, Young-Hoon; Rana, Sanjay; Wise, Steve (1 November 2004). "Exploring multiple viewshed analysis using terrain features and optimisation techniques". Computers & Geosciences. 30 (9): 1019–1032. doi:10.1016/j.cageo.2004.07.008. ISSN 0098-3004.

참고 문헌 목록

  • Lee, J, & Stucky, D. (1998년) 디지털 표고 모형의 최소 비용 경로 결정을 위한 뷰시드 분석 적용 시. 국제지리정보과학저널, 12(8), 891-905.
  • MER 랜딩 사이트 뷰시드 분석. (2007). 화성 탐사 로봇 프로젝트에서. 2009년 3월 16일 회수.
  • 뷰시드 분석 수행. (2007년 3월 15일). ArcGIS 9.2 데스크톱 도움말에서. www.esri.com에서 2009년 3월 3일 검색
  • 록 스프링스 현장 사무소. (2001). 국립역사탐방로. 토지 관리 부레아에서. 2009년 3월 16일 회수.
  • 우, H, 팬, M, 야오, L, & Luo, B. (2007) 대규모 DEM에 대한 뷰 생성을 위한 파티션 기반 직렬 알고리즘. 국제지리정보과학저널, 21(9), 955-964.

외부 링크