QGIS를 이용한 TWI(Topographic Wetness Index) 제작하기

TWI 지도를 제작하기 위해서는 해발고도, 경사, 하천흐름과 관련된 GIS자료가 필요하고 이 자료들을 바탕으로 다음 계산식에 의해서 생성된다.

 

TWI 계산식

1. DEM 자료 불러와서 음수값이 있는지 확인한다.

해발고도가 음수는 일반적이지 않다. 이름 해결하기 위해서

래스터 메뉴에서 raster calculation 기능을 이용한다.

이 글에서 QGIS 3.22.14 버전을 이용한다.

raster calculation 에서 다음 구문을 입력하고 음수가 제거되는 DEM자료 이름을 dem_bioclim_over0.tif으로 지정한 다음 실행한다. 

 ( "dem_bioclim@1" >= 0 ) * "dem_bioclim@1"

결과를 보면 -4가 0으로 바뀐 것을 알 수 있다. 그러나 최대 값이 다소 줄어든 것으로 계산되는데 이는 QGIS 계산 오류인 것 같다. 최대값은 바뀌지 않아야 하는데... 무료버전이라 ``````

 

2. DEM fill 기능 수행하기

공간처리 툴박스에서 fill 로 검색하여 fill sinks(Wang & Liu)를 선택한다. 물론 이름 다른 여러가지 기능이 있지만 이것이 오류없이 수행되기 때문에...

 

3. Flow accumulation 계산하기

공간처리 툴박스에서 flow accumulation 로 검색하여 flow accumulation(Top-Down)를 선택한다. 물론 이름이 다른 여러가지 기능이 있지만 이것이 오류없이 수행되기 때문에...

flow accumulation 생성하는 실행 창에서 Elevation 란에 DEM 자료를 입력하고 Accumulation Target에도 DEM 자료를 입력한다. 그리고 출력결과 값의 단위은 셀면적으로 설정한 다음 실행한다.

flow accumulation를 실행하면 맨 마지막 임시파일이 제대로 생성되지 않는다라는 오류메시지가 나오지만 결과물은 생성된다. 이 오류에 대해서는 아직 해결법을 찾지 못했다. 추후에....

다음 그림이 Flow Accumulation 결과이다. 물의 흐름에 따른 누적값이 생성된다.

4. 산지경사를 이용해서 Tan 값 구하기

산지경사는 DEM자료를 이용해서 지형분석의 경사기능을 이용하여 degree 단위로 산출한 다음

radian 값으로 변환하기 위해 0.017453을 곱한다.

그리고 tan()함수를 이용해서 최종 지형경사 길이를 구하는데 최종값 0을 피하기 위해서 0.001를 더해준다.

 

5. TWI 지도 제작

다음 식을 이용해서 최종 TWI 지수를 산출하면 된다. 이때 셀사이즈는 사용하는 자료에 따라 달라진다.

이글에서는 748m를 적용했다.

TWI=Ln(( "FlowAcc" + 1 )* 셀사이즈 /(Tan( "SlopeDegree" * 0.017453 )+ 0.001 ))

TWI 지도