불꽃축제 명당 지역 분석을 노렸으나 실패할 수 밖에 없는 분석 후기

서울에서는 매년마다 한국 일본 중국의 모 회사들이 하늘에 돈을 뿌리고 있는데, 그게 바로 내일이라고 합니다.

딱히 데이트할 생각은 없지만 돈뿌리는 거 구경하는 재미는 쏠솔하니 어디서 보면 잘 보일까 생각을 해보다가, 서울 어디쯤에서 볼 수 있을 것인가!! 에 대해서 떠올랐고 Viewshed 분석을 이용해서 불꽃놀이를 볼 수 있는 서울 내 건물을 추출하기로 결심!

분석 순서는 목적을 위해서 역순으로 설계해보면 아래와 같습니다.

불꽃놀이 위치로부터 Viewshed 분석 > DSM이 있어야 함 > 건물과 지형정보를 얻자 > 건물 층수 지도 + DEM

30분만 하면 충분히 돌리겠군! 이라고 했지만 각 단계별로 문제는 발생하기 마련입니다.

1. 건물 층수 지도 데이터 + DEM

도시데이터에 대해서 무지한지라 K. P.에게 건물 층수 데이터를 얻는 방법을 물어보게 되고 간단하게 "도로명 지도" 라는 대답을 얻습니다.

친절하게 url (https://www.nsic.go.kr/ndsi/) 까지 찍어주는 그의 세심함.

여튼 여기서 서울시 정보를 다운받으려고 하니까 이미 과거의 제가 친절하게도 자료 요청을 해두었다고 합니다 :)

그리고 DEM 역시 여기서 다운받을 수 있습니다.

문제는 이 두가지 데이터의 프로젝션이 전혀 다르다는 점인데,

도로명 주소의 경우엔 ITRF2000이라고 적어뒀지만 실제로 ArcGIS 에서 제공하는 ITRF2000은 택도 없고 다운로드할 때 같이 들어있는 prj 파일을 써야 합니다.

DEM의 경우에는 애초에 표기조차 해두지 않았는데 대강 좌표체계를 보고 B모 사이트에 올라와있는 자료를 통해 중부원점 2010이라는 것을 깨닫고 적용.

그러면 알아서 잘 갖다 붙습니다.

2. DSM

어차피 Viewshed 분석이기 때문에 우리가 필요한 건 DSM이었고 건물 층수에 대강 3m를 곱해서 더하기로 마음을 먹었습니다.

래스터 연산을 위해서 폴리곤 파일을 래스터로 변환했는데, 비교적 정확한 분석을 위해 3m 해상도로 변환!

그러나 Fail.

무엇인가가 잘못됐다고 생각해서 P에게 다시 컨설팅한 결과 지오메트리가 시궁창일 것이라는 결론에 이르고, ArcGIS에서 지오메트리를 고친다음 변환하니 성공!

3m 공간해상도로 인해서 오차가 발생하겠지만 그것보다 더 큰 문제는 바로 보라색이 0층 건물이라는 점입니다. 잊지 않겠다 노원구

이미 이 순간부터 본 분석의 정확도는 매우 의미가 없어지고 실패할 수 밖에 없는 분석이 되었습니다.

그래도 이왕 시작한 거 해보기나 하자는 마음에서 다른 쪽 데이터는 어떤지 봅니다.

고속버스터미널역과, 교대역, 서초역 등은 보라색 즉 0층으로 표시가 잘 되어있고, 동작역은 지상역과 지하역이 매우 잘 분리되어있군요. 파란색은 1층짜리 건물인데 총신대에서 숭실대 쪽으로 넘어가는 지역의 아파트 단지들이 전부 1층으로 표기되어 있습니다. 잊지 않겠다 동작구

이러한 데이터 오류들은 동작구나 노원구 뿐만이 아니라 서울 각지에서 잘 나타나고, 서울대 또한 이를 벗어날 수 없습니다.

우선 관악구 삼성동 쪽은 전부다 0층으로 나타나고, 그 주변 아파트 지역도 전부다 1층 취급이네요. 행운동 아파트단지들도 1층취급이고 서울대도 몇몇 건물을 제외하고는 전부다 1층입니다.

여튼 앞에서 말했듯이 이런 오류들을 알고 있으니 분석은 무조건 실패한다는 것을 알지만 그래도 일단은 해보기로 다시 마음을 다 잡고 DEM + 3 * 건물층수로 DSM을 제작합니다.

참고로 DSM 역시 3m 해상도로 만들기 위해서 90m DEM을 3m로 bilinear 리샘플을 한 다음 더하면 다음과 같습니다.

중간에 박혀있는 점들이 건물을 나타내는 것을 알 수 있을 정도군요. 참고로 중간에 보일듯 말듯한 빨간점이 우리의 목표대상인 불꽃놀이 장소입니다.

3. Viewshed 분석

이제 DSM도 있고 빨간점을 Observation point로 만들었고, 이제 Viewshed를 돌리고 보이는 지역과 보이지 않는 지역을 분석합니다.

이 때 높이는 일단 적당히 마음이 내키는 높이인 5m로 잡아봤습니다.

OFFSET을 설정하는 것이 Viewshed분석 안에 설정으로 포함되어 있지 않으므로 따로 OFFSETA라는 필드를 만들어서 값을 입력해야하는 것이 더러운 부분 중 하나입니다만 ArcGIS의 노예가 된 저는 열심히 따라해서 분석을 돌려봅니다. 

참고로 저는 Observation Point를 1개만 두고 분석을 했습니다.

더 정확한 분석을 하려고 했다면 폴리라인에서 포인트를 뽑아낸 다음 분석했겠지만 이미 저는 건물 데이터로 인해 충격을 받아 지쳐버려....

어쨌든 돌려봅니다. 참 쉽죠?

뭐 산 한가운데 올라가서 감상할 수도 있지만, 그래도 건물에서 감상한다는 가정하에 건물에만 Viewshed 정보를 올려봅니다.

역시 우리의 기대를 실망시키지 않는 서울대 301동과 302동이 맨 아래 지역을 차지합니다. 

심지어 높이값이 안들어가도 충분히 보이는 마성의 건물이군요. 

서울대 안에서는 301, 302동도 좋고, 새로 생긴 관정 도서관 쪽도 명당으로 보이네요. 이외에도 생활대, 기숙사 등등에서도 충분히 보이는 것 같습니다.

물론 보인다고 장담드릴 순 없습니다. DSM이라고는 하지만 나무높이는 고려하지 않았거든요.

저의 거주지인 상도동 역시 비교적 양호하게 분석이 되었습니다.

중앙대가 원래 명당이라고 불립니다만 건물 높이가 반영되지 못한 탓에 실제 전망 좋은 건물들이 많이 빠졌네요.

반면에 숭실대는 건물 층수정보가 갖춰져있기 때문에 잘 나오는 것 같습니다.

참고로 저희 집에서도 불꽃놀이가 보인다고 뜨는군요. 뭐 63빌딩도 보이는데 불꽃놀이는 안보이는 것이 더 이상할 것 같습니다.

여의도를 비롯한 남서쪽 지역인데 거의 모든 건물들이 다 볼 수 있는 것으로 보이는 군요.

물론 여기도 다 보인다고 장담할 수 없습니다.

다른 지역의 경우에는 캡쳐하고 올리는게 생각보다 오래걸리니 스킵하도록 하겠으며, 혹시라도 이 자료가 필요하신 분들은..... 없을 거라고 생각합니다.

좀 더 나은 분석이 될 수 있도록 조언을 주시면 감사하지만, 데이터가 이 모양 이 꼴인 이상 의욕이 생기지 않는 군요. 오르페우스를 불러주세요.

여튼 그래도 불꽃축제 하루 전에 올린 것에 스스로를 기특해하며 ㅂㅇㅂㅇ