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거리 분석은 대부분의 GIS 응용프로그램의 기본 사항입니다. 가장 단순한 형태의 거리는 하나의 위치가 다른 위치로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 측정한 것입니다. 직선은 두 위치 간에 측정할 수 있는 최단 거리입니다. 그러나 검토해야 할 다른 사항이 있습니다. 예를 들어, 경로에 경계가 있는 경우 우회해야 하기 때문에 하나의 위치에서 다른 위치로 이동하는 총 거리가 증가합니다. 또 다른 검토 사항은 표면의 텍스처로, 터레인이 평평한 지표에서 거친 터레인으로 변경되는 경우 실제 이동 거리가 증가할 수 있습니다. 시작 포인트에서 종료 포인트까지 이동하는 데 필요한 노력에 영향을 미칠 수 있는 다른 많은 계수가 있습니다. 이러한 계수 중 일부에는 터레인의 기울기, 바람과 함께 이동할지 또는 바람과 반대로 이동할지 여부, 교통 모드, 횡단하는 토지 피복의 유형이 포함됩니다. 계산이 평면 또는 측지 방법을 사용하여 수행되는 경우에도 거리 측정에 차이가 있습니다.
Spatial Analyst 익스텐션은 다양한 시나리오에 대해 거리를 계산하는 데 사용할 수 있는 도구를 제공합니다. 이 도구에는 연산에 다양한 한정자를 적용하는 데 사용할 수 있는 여러 매개변수가 있습니다. 그 결과, 보다 나은 분석 의사결정을 내리는 데 사용할 수 있는 더욱 정확한 결과를 생성합니다.
거리 분석은 다음의 두 가지 주요 작업으로 나눌 수 있습니다.
- 가장 가깝거나 비용이 최저인 시작지점까지의 거리를 계산합니다.
- 거리 표면에 걸쳐 최적 경로로 일련의 위치를 연결합니다.
거리 계산
거리를 계산할 때는 다음과 같은 두 가지 측면을 검토해야 합니다.
- 특정 위치가 얼마나 멀리 떨어져 있는지 확인합니다.
- 해당 거리가 확인되면 트래블러가 해당 거리를 접하는 방식을 정의합니다.
특정 위치가 얼마나 멀리 떨어져 있는지 확인
하나의 위치가 다른 위치로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지 확인하는 것은 거리 계산의 기본 요소입니다. 두 포인트 간의 직선 또는 유클리드 거리를 확인합니다. 자세한 내용은 직선 거리 계산을 참고하세요.
그러나 경계 및 표면 거리를 포함하여 직선 거리 계산을 변경할 수 있는 다른 요인이 있습니다.
강, 절벽, 고속도로, 건물과 같은 경계는 하나의 위치에서 다른 위치로 바로 이동하는 것을 막는 요소입니다. 경계를 우회하게 되면 이동 거리가 더 멀어지므로, 가능한 가장 짧은 거리를 알고자 할 수 있습니다. 사용 사례 및 추가 정보는 거리 계산 시 경계 고려를 참고하세요.
표면 거리는 경관을 통과하여 이동할 때 이동해야 하는 지표상의 실제 거리입니다. 직선 거리에 비해 실제 지표면의 상승 및 하강 기복을 고려할 때 표면 거리가 더 멀어집니다. 사용 사례 및 추가 정보는 거리 계산 시 표면 고려를 참고하세요.
트래블러가 접하는 거리
트래블러가 거리를 접하는 방식은 흥미로운 상호작용인 경우가 많습니다. 항상 암시적인 트래블러가 있습니다. 이 트래블러는 사람 또는 동물과 같은 살아있는 엔티티일 수 있습니다. 추상적 형태에서는 파이프라인 또는 도로와 같은 무생물의 객체일 수 있습니다. 즉, 파이프라인이나 도로를 건설할 때 평지와 가파른 경사, 숲, 습지와 같은 각 셀 내에서 다양한 경관 피처를 마주하게 됩니다. 기본 직선 거리를 계산할 때는 트래블러를 표면의 조건에 영향을 받지 않고 잔잔한 공기 속에서 지표 위를 낮게 비행하는 새 또는 비행기로 생각할 수 있습니다.
트래블러가 거리를 접하는 방식에 영향을 미치는 여러 가지 계수가 있습니다. 각각의 계수는 거리가 소모되는 비율에 영향을 미칩니다. 다음 계수를 사용하여 거리가 발생하는 비율을 제어할 수 있습니다.
- 비용 표면
- 시작지점으로부터의 트래블러 특성
- 수직 계수
- 수평 계수
비용 표면
각 셀에 대해 비용 표면은 해당 위치의 피처가 셀을 통과하는 이동에 영향을 미치는 방식을 식별합니다. 이는 트래블러가 해당 위치를 통과하여 이동하는 데 드는 비용입니다. 셀에 정의된 비용이 낮을수록 이동이 더 쉽습니다. 예를 들어, 등산객은 탁 트인 들판을 빠르고 쉽게 통과하여 이동할 수 있지만 울창한 숲속의 진흙탕 위를 이동할 경우 속도가 느려져 더 많은 에너지를 소비하고 각 거리 단위를 이동하는 데 더 오래 걸립니다. 비용 표면이 발생하는 거리에 미치는 영향에 대한 사용 사례 및 추가 정보는 비용 표면을 사용하여 발생 거리 조정을 참고하세요.
거리는 비용의 비율로 측정됩니다. 비용 거리는 비용 표면 때문에 직선 거리 결과에서와 같이 각 시작지점에서 동일하게 방사되지 않습니다.
시작지점으로부터의 트래블러 특성
트래블러의 특성에 따라, 거리가 발생하는 방식이 수정될 수 있습니다. 트래블러의 다음 특성은 비율 거리가 발생하는 방식을 변경할 수 있습니다.
- 이동 모드 - 이는 승수로 적용되며 교통 수단을 정의할 수 있습니다. 예를 들어 이동 모드를 통해 트래블러가 도보로 이동하는지 ATV로 이동하는지를 취득할 수 있습니다. 또한 트래블러 수를 고려할 수도 있습니다. 두 경우 모두, 이동 모드는 거리 이동 속도를 수정합니다.
- 시작 비용 - 예를 들어 ATV를 준비하는 데 걸리는 시간을 취득하는 데 사용할 수 있습니다.
- 최대 용량 - 예를 들어 ATV의 연료가 고갈되기 전까지의 거리 또는 비용을 식별할 수 있습니다.
- 이동 방향 - 예를 들어 사슴이 하천을 향해 이동하는지 또는 하천에서 멀리 이동하는지를 취득할 수 있습니다.
트래블러의 특성이 발생하는 거리에 영향을 미치는 방식에 대한 사용 사례 및 추가 정보는 시작지점 특성을 사용하여 발생 거리 조정을 참고하세요.
수직 계수
수직 계수 매개변수를 사용하여 트래블러가 접하는 경사를 극복하기 위해 들여야 하는 노력을 나타냅니다. 오르막으로 직접 이동하는 경우 트래블러는 더 많은 노력이 필요하며 속도가 느려집니다. 결과적으로 특정 거리를 이동하는 데 더 오랜 시간이 걸립니다. 내리막으로 이동하는 경우 동일한 거리를 더 쉽게 이동할 수 있으며, 경사를 가로질러 이동하는 경우는 그 중간쯤 됩니다. 수직 계수와 함께 이전 섹션에서 설명한 이동 방향 특성은 경사가 발생하는 방식에 영향을 미칩니다. 시작지점에서 멀어지는 것과 시작지점을 향해 다가가는 것은 다른 결과를 생성할 수 있습니다.
위에서 설명한 표면 거리와 수직 계수를 보다 확실히 구분하자면, 수직 계수는 경사를 극복하려는 노력에 따라 거리가 발생하는 방식을 수정하는 반면에 표면 거리는 표면의 기복에 따라 실제 이동 거리로 조정합니다. 사용 사례 및 추가 정보는 수직 계수를 사용하여 발생 거리 조정을 참고하세요.
수평 계수
트래블러가 바람 또는 해류와 같은 수평 영향을 받게 되는 경우 수평 계수 매개변수를 사용하여 거리에 미치는 영향을 나타냅니다. 예를 들어 트래블러가 배로 바람 또는 해류를 타고 이동하는 경우 더 빠른 속도로 거리를 이동합니다. 그러나 트래블러가 바람 또는 해류를 거슬러 이동하는 경우에는 거리를 이동하는 데 시간이 더 오래 걸립니다. 보트에 바람 또는 해류가 비스듬히 발생하는 경우에는 큰 영향을 미치지 않을 수 있습니다. 예를 들어, 비행기를 타고 로스앤젤레스에서 뉴욕시까지 서쪽에서 동쪽으로 이동하는 경우와 동쪽에서 서쪽으로 이동하는 경우를 비교했을 때 수평 계수가 명확히 드러납니다. 우세한 바람의 영향으로 인해 서쪽에서 동쪽으로 비행하는 데 걸리는 시간이 더 짧아지며 비행기는 더 빠른 속도로 더 많은 거리를 이동할 수 있습니다. 사용 사례 및 추가 정보는 수평 계수를 사용하여 발생 거리 조정을 참고하세요.
평면 및 측지 방법은 거리 계산에 영향을 미칩니다.
거리는 평면 또는 측지 공간 기준 체계에서 계산하는지에 따라 달라질 수 있습니다. 평면 방법으로 계산하는 경우 거리 계산이 측정되는 거리, 계산이 수행되는 세계의 위치, 지정된 투영에 따라 거리가 달라질 수 있습니다. 측지 방법으로 거리를 계산하는 경우에는 세계에서의 현재 내 위치 또는 위치가 얼마나 떨어져 있는지에 관계없이 항상 실제 지표 거리가 계산됩니다. 추가 정보는 측지 대 평면 거리를 참고하세요.
거리 누적 분석 시퀀스
거리 누적 도구는 직선 거리 계산에 대한 조정을 통합하고 일련의 수정 매개변수를 통해 거리가 발생하는 비율을 정의합니다. 도구의 매개변수를 통해 순차적으로 진행하고 분석과 관련된 매개변수를 채웁니다. 일련의 수정 매개변수를 통해 거리를 계산하고 거리가 발생하는 비율을 결정하는 대부분의 시나리오를 취득할 수 있습니다. 아래에 이러한 수정 매개변수 기능에 대해 설명되어 있습니다.
거리 계산
입력 래스터 또는 피처 원본 데이터 매개변수의 경우 거리를 측정할 위치를 식별할 수 있습니다.
장애물 또는 경계를 고려하여 직선 거리를 조정하려면 입력 경계 래스터 또는 피처 데이터 매개변수에서 장애물 또는 경계를 식별할 수 있습니다.
이동하는 실제 표면 거리를 고려하여 직선 거리를 조정하려면 입력 표면 래스터 매개변수에 고도 표면을 입력합니다.
거리가 발생하는 비율 정의
경관을 통과하여 이동하는 트래블러를 시뮬레이션하려면 트래블러가 무엇을 접하게 되는지를 식별합니다. 입력 비용 래스터 매개변수에 비용 표면을 입력합니다.
트래블러의 고유한 측면을 정의하려면 시작지점 특성 범주를 확장하여 사용 가능한 옵션을 확인합니다.
- 이동하기 전에 발생하는 시작 거리 또는 비용을 설정하려면 초기 누적 매개변수에 지정합니다.
- 극복할 수 있는 거리 또는 비용의 양에 한계를 설정하려면 최대 누적 매개변수에 지정합니다.
- 거리를 극복하는 비율을 변경하는 교통 모드를 설정하려면 비용에 적용할 승수 매개변수에 승수를 지정합니다.
- 트래블러의 이동 방향을 시작지점에서 멀리 이동 또는 시작지점을 향해 이동으로 설정하려면 이동 방향 매개변수에 방향을 지정합니다.
발생하는 경사를 극복하기 위한 노력을 고려하려면 수직 이동에 대한 비용 매개변수를 확장하고 입력 수직 계수에 고도 표면을 입력한 다음 수직 계수를 지정합니다.
바람 또는 해류와 같이 발생하는 수평 영향을 고려하려면 수평 이동에 대한 비용 매개변수를 확장하고 입력 수평 계수에 래스터를 입력한 다음 수평 계수를 지정합니다.
표면 모델 정의
지구의 실제 모양을 타원체로 고려하려면 거리 방법 매개변수를 측지로 설정합니다. 기본 평면 평면 지구 방법에 대한 계산은 2D 직교 좌표계를 사용하여 투영 평면에서 수행됩니다. 측지 설정의 경우 보다 정확한 결과를 생성하는 3D 직교 좌표계에서 계산이 수행되지만 프로세싱 시간이 길어질 수 있습니다.
거리 할당 도구
거리 누적 도구는 거리 누적 래스터 및 필요한 경우 역방향, 시작지점 방향, 시작지점 위치 래스터를 출력합니다. 거리 할당 도구는 동일한 매개변수를 포함하며 거리 누적 도구와 동일한 결과 래스터를 생성할 수 있지만 거리 할당 래스터도 출력합니다.
거리 누적 래스터는 가장 가깝거나 비용이 최저인 시작지점까지의 누적 거리를 계산합니다. 역방향 래스터는 각 셀에서 가장 가깝거나 비용이 최저인 시작지점으로 돌아가는 이동 방향을 나타냅니다. 시작지점 방향 래스터는 가장 가깝거나 비용이 최저인 시작지점으로의 방향을 결정합니다. 시작지점 위치 래스터는 가장 가깝거나 비용이 최저인 시작지점의 행 및 열을 식별합니다. 거리 할당 래스터는 각 셀에서 도달할 가장 가깝거나 비용이 최저인 시작지점을 식별합니다.
레거시 비용 거리 도구
ArcGIS Pro 2.5 이전에는 거리를 계산하는 방식 때문에 다양한 거리 한정자를 취득하려면 일련의 도구가 필요했습니다. 유클리드 또는 직선 거리는 목적지 셀 중심과 시작지점 셀 중심 사이에서 직접 계산되었습니다. 비용 거리는 인접한 셀 사이에 구성된 엣지 시퀀스를 따라 네트워크 거리를 측정하기 때문에 비용 거리 분석에 별도의 도구가 필요했습니다. 거리 누적 및 거리 할당 도구는 직선 및 비용 거리와 모든 해당 변형을 계산할 수 있습니다. 기본 알고리즘 및 단일 도구에서 직선 및 비용 거리를 수행할 수 있는 방법에 대한 추가 정보는 거리 누적 작동 방식을 참고하세요.
거리 표면에 걸쳐 위치 연결
어떤 위치가 얼마나 멀리 떨어져 있는지 아는 것은 유용하지만, 최단 경로 또는 최저 비용이 드는 경로로 일련의 위치를 연결하는 가장 좋은 방법을 알고 싶을 수도 있습니다. 위치 연결을 위한 세 가지 주요 시나리오는 다음과 같습니다.
- 연결하려는 일련의 위치가 있고, 최적(최단 또는 최저 비용) 방식으로 연결하는 경로 네트워크를 원합니다.
- 특정 위치를 최적 경로로 다른 특정 위치에 연결하려고 합니다.
- 특정 위치를 최적 통로로 다른 특정 위치에 연결하려고 합니다.
최적 연결을 사용하여 일련의 위치 연결
최적 영역 연결 도구를 사용하여 일련의 위치 또는 영역을 최단 또는 최저 비용 경로 네트워크로 연결합니다. 이 도구를 사용하면 어떤 영역이 서로 연결되는지는 중요하지 않습니다. 가능한 한 최단 또는 최저 비용 방식으로 연결하려고 합니다. 이렇게 하려면 연결할 위치 또는 영역을 지정하고 필요한 경우 비용 표면을 지정합니다. 결과 경로 네트워크에서는 다른 어떤 위치에서든 모든 위치에 접근할 수 있지만 먼 위치에 접근하려면 위치를 통과해야 할 수 있습니다.
사용 사례 및 추가 정보는 최적 네트워크로 영역 연결을 참고하세요.
경로로 특정 위치 연결
이 시나리오에서는 특정 위치를 다른 특정 위치에 연결하려고 합니다. 이 설정은 2단계 과정으로 이루어집니다. 먼저 다른 특정 위치에 연결하려는 특정 위치를 사용하여 거리 누적 도구를 실행합니다. 도구에서 두 개의 결과, 즉 누적 거리 래스터와 역방향 래스터를 생성해야 합니다. 두 번째 단계에서는 라인 형식 최적 경로 또는 래스터 형식 최적 경로 도구에 대한 입력으로 연결하려는 다른 특정 위치와 함께 방금 생성한 두 개의 래스터를 사용합니다. 이 도구는 역방향 래스터를 사용하여 다른 특정 위치에서 초기 위치까지의 경로를 역으로 추적합니다. 두 도구의 차이점은 한 도구는 결과 최적 경로를 라인 피처로 반환하는 반면, 다른 도구는 래스터로 반환한다는 점입니다.
사용 사례 및 추가 정보는 최적 경로로 위치 연결을 참고하세요.
통로로 특정 위치 연결
이 시나리오는 특정 위치를 다른 특정 위치에 연결하려는 경로 시나리오와 유사합니다. 그러나 이 시나리오에서는 위치를 선형 경로로 연결하는 대신 통로로 연결합니다. 모든 포인트에서 통로의 너비는 비용을 기반으로 합니다. 이는 연결 경로 주변의 단순한 유클리드 버퍼가 아닙니다. 통로를 생성하려면 먼저 특정 초기 위치에서 거리 누적을 실행합니다. 그런 다음 연결하려는 다른 특정 위치에서 도구를 실행합니다. 다음으로는 결과 누적 거리 래스터 및 역방향 래스터를 최저 비용 통로 도구에 대한 입력으로 사용합니다. 통로의 너비를 정의하려면 합계 누적 비용 거리 래스터의 최소값 백분율 또는 지정된 누적 비용으로 임계치를 적용합니다.