How to create thiessen polygon in costal region(QGIS), => Sometimes, it is need to very detailed polygon editing operation around Coastal line

1. How to create
THIESSEN POLYGON
(QGIS)
Ocean Data Science Section
해양자료실 오 정 희

2. 정점도 생성,
정점ID 포함
(WGS84 / UTM 52N)
정점 최왹곽도 생성
(Convexhull)
정점 최왹곽도
버퍼생성(~km)
해안선도와
Difference
(해안선외곽 폴리곤 생성)
정점 Voronoi도 생성
(buffer option : 5~20%)
Voronoi도를
해안선외곽 difference
도형으로 Clipping
Cliping된 분할도를
Multi-part to
Single-part변환
해안선 접합부
검토 및 수정
(Snapping)
폴리곤 병합(Merge)
티센망ID 보존주의
폴리곤 Vertex
수정
(Snapping필수)
최종검토END
N
Y
1 2 3 4
5 6 7 8
910
Thiessen(Voronoi) Polygon 제작순서 및 방법(QGIS 2.14.14)
Table
Join
주제도
제작

3. Plugins (QGIS)
플러그인명 주요기능 비고
Spreadsheet
Layers
엑셀파일 로딩 xls, xlsx
AutoTrace 자동추적 Editing 도구
Rectangles Ovals
Digitizing
사각형, 원형 도형
자동생성도구
Table Manager 속성테이블 구조변경
OpenLayers Plugin 해외 오픈지도서비스
TMS for korea 국내 오픈지도서비스

4. STEP 1 – 정점도 생성
엑셀에서 로딩한 임시테이블을 WGS84 좌표계를 정의하여 레이어로 생성 함(측정위치값이 WGS84기준 이므로..)
엑셀의 위치값을
도단위로 가공..
정점명 또는
정점ID를
함께 구성..

5. STEP 2 – 정점도 생성
위에서 생성한 정점도를 WGS84(구형좌표계) -> UTM zone 52N(평면좌표계)로 투영변환하여 재생성 한다!
>>> 추후 각종 조사정보 및 수치속성값 연결(JOIN)을 위해 정점식별ID를 반드시 구성해야 함.

6. STEP 3 – 정점 최-외곽도 생성(Convexhull)
정점도를 최외곽으로 하는 도형(Convexhull)을 생성 한다.

7. STEP 4 – Convexhull에 버퍼도형 생성하기
앞에서 생성한 Convexhull 도형을 인풋하여 외곽선으로부터 5km 거리로 버퍼링된 새로운 폴리곤을 생성한다.

8. STEP 5 – 해안도와의 중첩 및 외곽포함관계 검토
Thiessene Map상에서 해안선 보존을 위해 버퍼링 된 영역의 외곽범위를 해안선이 포함될 수 있도록 확장시켜야 함.

9. STEP 6 – 해안도와의 중첩 및 외곽 경계범위 수정(확장)
티센맵의 외곽이 해안선을 포함할 수 있도록 버퍼도형을 확장하여 수정

10. STEP 7 – 해안도와의 중첩 및 외곽 경계범위 수정(확장)
해안선도와 확장 수정된 버퍼링도의 Difference 연산을 수행하여 티센망 공간데이터 영역을 생성 함.

11. STEP 8 – 공간 등분할도(Voronoi) 생성하기
정점도를 이용하여 Voronoi 레이어를 생성한다, 생성시 Buffer region 옵션을 적절히 조절하여 생성한다.
(차이점이 무엇인지 0%, 10%, 20%를 생성해 보시길..)

12. STEP 9 – 해안선 경계로 생성한 버퍼영역도와 Voronoi도를 Clipping하기
해안선도와 확장 수정된 버퍼링도의 Difference 연산을 수행하여 티센망 공간데이터 영역을 생성 함.

13. STEP 10 – Milti-part to Single-part Polygon
모든 분할 경계선으로 구분되어진 영역은 1개의 아이디를 공유하는 여러 개의 도형으로 이루어진 경우가 많아
영역 병합, 재분할, vertex수정 시 많은 어려움을 일으킨다. 따라서 모두 단일 도형으로 변환시켜줘야 함.

14. STEP 11 – 티센망도 세부 수정 – 해역병합 CASE
모든 분할 경계선으로 구분되어진 영역은 해안선 지형 모양에 따라 합리적(상식적)으로 판단하여 적절히 병합시켜
주어야 하며 도형 병합(Merge)시 포함주체의 ID로 설정하고 실행해야 함.
11
11번 구역에 경계선으로 나뉘어진
두 개의 영역을 병합해 주어야 하는 경우,
윗 그림과 같이 확장하는 주체의 도형을
기준으로 설정해 주어야 한다.

15. STEP 12 – 티센망도 세부 수정 – 경계선 선형 수정 + 병합
때에 따라서 경계선이 어색하거나 불합리할 경우 미세한 범위내에서 선형을 추가하여 영역을 다시 재분할, 재병합
할 경우가 있음. 특히 폴리곤을 분할(Split) 하거나 폴리곤 꼭지점(Vertex)을 수정해야 할 경우는 필수적으로 ‘
Snapping option을 설정해야 함.

16. STEP 13 – 티센망도 세부 수정 – 해안선도와 틈(공백)이 생겼을 경우..
작업 초기에 해안선을 포함하도록 도형영역을 충분히 확장하지 못했을 경우 그림과 같이 해안선도와의 공백이 생길
수 있으며 티센망도 도형을 해안선에 맞추어 수정(확장)해 주어야 함.
도형의 꼭지점 수정은 Node툴을 누르고
해당 도형의 선형을 클릭하면 우측과
같이 꼭지점들이 나타나며..
필요한 만큼 선위에 더블클릭을 하여
꼭지점을 생성하고 해안선의 각진 부분의
꼭지점으로 일치시켜 주어야 함.
이때 Snapping옵션으로 공간적 불일치
오류를 방지해야 하고 주의를 요함.
편집 Node tool

17. STEP 14 – 내만측 해역 분리가 필요한 경우..
내만은 외만에 비해 상이한 환경일 경우가 대부분이며 정점의 영향이 미치기엔 불합리한 측면이 있기 때문에..
그림과 같이 일정 영역으로 분리하여 제외시켜야 할 필요가 있음.(결정권자와 의논하여 수행하여야 함)
1 2
3

18. 티센망도 생성시 병합수정이 필요한 경우..

21. 티센망도 편집시 자주 발생하는 문제.. >> 폴리곤 폐합문제
A
B
A의 부분을 분리(Split) 할 경우..B지역이 open상태이기 때문에 분리되지 않는다. 따라서 분리하려는 폴리곤이 와벽한
폐합상태인지를 Check해야 하며 A와 B 지역을 동시에 분리해주어야 한다. Split시 A지역의 선분을 작도하고 육지영역
을 거쳐 다음 B지역을 분리하는 선분을 작도한 후 더블클릭한 후, 마우스오른쪽 버튼을 눌러 작업을 종료 한다.
A
B
편집 노드
분할 병합

22. 티센망도 편집시 자주 발생하는 문제.. >> 중복피처 정리
분리(Split), 병합(Merge) 등 편집작업을 완료 한 후, 티센망의 속성창을 오픈하여 작업시 발생된 중복피처들을 삭제
하여야 한다. 삭제시엔 일일이 선택하여 지도에 반전되는 것을 육안으로 확인하면서 삭제해 준다.

23. [QGIS에서 티센망 제작 요령 요약]
1. 정점을 Convexhull 로 범위 폴리곤 제작
2. Convexhull을 5km 넓혀 버퍼 폴리곤 제작 -> 내부~외곽범위 형성
3. 벡터>공간연산도구>차이점 기능을 이용하여..
버퍼링된 Convexhull폴리곤을 육지 해안선벡터와의 차이분석 -> 해안선외곽 지역이 제거되고
사용할 해양공간 폴리곤 생성(제작한 버퍼링Convexhull이 해안선으로 잘려서 완성된 폴리곤)
4. 정점을 사용하여 Vornoi(thiessen) 폴리곤을 생성(Voronoi's Buffer region:5~20% 적당히 확인해 보면서 해야함)
5. 정점+Convexhull+ thiessen 도를 중첩하여 티센망과 컨벡스헐 외곽을 점검한 후,
티센망도 외곽이 정점간 경계를 유지하며 Convexhull영역을 모두 포함할 수 있도록 티센망도 외곽선형을 수정(편집)
6. 외곽수정한 티센망도와 버퍼된 Convexhull 폴리곤을 Clip! (인풋: Buffered Convexhull, 자르는 레이어:티센망도)
-> 구획도 생성
7. Multi-part로 클립핑된 폴리곤들은 개별 폴리곤화 해 주어야 함(Multi-part to single-part polygon)
8. 생성한 구획도의 해안선을 살펴 불합리한 부분은 병합 및 분리, 선형 수정 등 정밀수정작업
단일폴리곤에 분리해야 할 폴리곤이 많을 때 분할 편집 -> 대상레이어 수정모드에서 '객체분할', '객체병합' 수행해야 함.
9. 티센망에 station_id 생성 및 값입력(속성테이블 조인시 사용될..)
5~8번 까지는 스냅핑 값을 많이 주고 최대한 공간데이터의 부접합이나 교차, 오바, 중첩 등이 없도록 topology error를
주의해야 함.
->작업이 완료된 후에도 폴리곤객체에 이상이 없는 지 속성테이블과 도형의 확인을 수행하는 것이 바람직 함.
기타 자세한 작업에 대한 세부사항은 Youtube 영상을 검색하여 참고하면 됨!
2017. 5. 5
KIOST 해양자료실 오정희 씀.