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QGIS: 수치표고모형(DEM)으로부터 유역(basin) 추출하기

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GIS

2021. 5. 5.

안녕하세요? 이번 글은 QGIS에서 수치표고모형(Digital Elevation Model: DEM)으로부터 유역(basin)을 추출하는 방법을 정리해 보겠습니다. 실습 데이터는 덕유산국립공원 일원의 NASADEM을 사용했습니다.

NASADEM_DEOGYUSAN.tif
4.16MB

 

수문학적 흐름 모델(hydrological flow models)을 생성하기 위해서는 '싱크(Sinks)' 또는 함몰(depression)이 없는 고도 데이터셋을 생성해야 합니다. 이렇게 물의 흐름(flow of water)을 포착하기 위해 'Fill sinks'를 실행합니다. 아래 그림과 링크는 Fill sinks의 전후 차이를 설명해주고 있습니다. 

그림 출처: https://sagatutorials.files.wordpress.com/2016/11/image072.png

 

 

Preprocessing and catchment deliniation

Download West Timor – elevation Data to use with this section (3mb zip). Preprocessing – Sink Fill In order to produce hydrological flow models we need to produce an elevation data-set free o…

sagatutorials.wordpress.com

유역 추출을 위해 'SAGA > Terrain Analysis - Hydrology > Fill sinks (wang & liu))'를 실행합니다.

Fill sinks (wang & liu) 실행 창은 아래와 같습니다. 일단 DEM을 선택하고 최소 경사(도)는 기본값 0.01을 유지합니다.

 

첫번째 출력값은 Filled DEM입니다. 이것은 DEM의 함몰부를 보간한 격자입니다.

*SAGA를 통해 처리된 래스터 데이터의 기본 포맷은 SDAT 포맷입니다.

 

SAGA – SAGA GIS Binary Grid File Format — GDAL documentation

SAGA – SAGA GIS Binary Grid File Format Driver built-in by default This driver is built-in by default The driver supports both reading and writing (including create, delete, and copy) SAGA GIS binary grids. SAGA binary grid datasets are made of an ASCII

gdal.org

 

흐름 방향 격자는 Filled DEM 상에서 흐름 방향을 0부터 7까지 정의한 것입니다.

각 값은 0 = N, 1 = NE, 2 = E, 3 = SE, 4 = S, 5 = SW, W = 6, 7 = NW를 의미합니다.

 

유역(流域, basin)은 하나의 하천에 강수가 유입되는 전 구역을 말하며, 집수역이라고도 합니다.

 

Wang & Liu 알고리즘 논문은 다음을 참조하시기 바랍니다. 아래 그림에서 (a)부터 (h)는 함몰부 보간 과정을, (i)는 함몰부 보간 DEM을, (j)는 함몰부 보간 화소값을, (k) 흐름 방향 격자(flow direction grid)를, 그리고 (l)는 유역 분할을 의미합니다. 그림 출처는 다음 논문입니다.

 

An efficient method for identifying and filling surface depressions in digital elevation models for hydrologic analysis and mode

(2006). An efficient method for identifying and filling surface depressions in digital elevation models for hydrologic analysis and modelling. International Journal of Geographical Information Science: Vol. 20, No. 2, pp. 193-213.

www.tandfonline.com

 

 

 

위와 같이 설정하고 실행하면 3가지 값(함몰부 보간 DEM, 흐름 방향 격자, 유역)이 한번에 출력됩니다.