[공간정보시스템 개론] L01 공간정보시스템개요

공간정보시스템의 개요

군산대학교 컴퓨터정보통신공학부

남 광 우

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• 공간정보란?• 지상, 지하, 수상, 공중 등의 공간 상에 존재하는 자연적 또

는 인공적 객체들의 위치정보와 속성정보 및 객체 들간의위상정보

공간정보(Spatial Information)

(a) GIS (b) BIM(CAD)

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• 위치정보와 속성정보• 위치정보를 선택하면 속성정보를,• 속성정보를 선택하면 위치정보를 알 수 있음


정재준, 노영희, 공간정보의 이해, 국토교통부, 2015

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• 공간정보의 범위• 우주 : 인간활동이 미치는 모든 영역

• 인공위성영상을 이용한 원격탐사 및 고품질 지형공간정보• U‐IT839, SPOT, LANDSAT(TM, MSS), IKONOS, QuickBird, KOMPSAT 등

• 공간• 사진측량(Camera, Sensor), GPS(Global Positioning System), GNSS, VLBI(Very Long Baseline Interferometer), 드론사진측량(UAV) 등

• 지표면• Total Station (각 측 량기와 거리측량기 합성), Mobile Mapping System(MMS), Terristrial LiDAR Scanner

• 지하 및 수중• 전자수중탐지장비, 탄성파, 음파, 전자유도 지하측량


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• 공간정보와 지리정보• Spatial Information vs. Geographic Information


Spatial Information

Geographic(GeoSpatial)Information

LocationInformation

SpaceInformation

CADInformation

IndoorInformation

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• 공간 정보의 특성• 공간상의 위치(Location)

• 상대적 위치 : 형태, 길이, 체적, 속도• 절대적 위치 : 위도, 경도

• 정보로서의 위치와 공간정보• 정확도(accuracy)와 정밀도(precision)의 고려 필요

• 정확도 : 계산된 양이 실제 값과 얼마나 가까운지를 나타내는 기준• 정밀도 : 여러 번 측정/계산한 결과가 서로 얼마나 가까운지(재현성)


그림 : http://blog.skyhookwireless.com/advertising/the‐difference‐between‐location‐accuracy‐and‐precision‐and‐why‐you‐need‐to‐know

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• 공간정보의 범위


공간 데이터/정보

뉴미디어 공간정보 콘텐츠공간 정보 시스템

공간정보의 Spectrum

2D VectorRS Data

2.5D Data DEM Data

LBS/TelematicsGeoERPWeb GIS

MultiSensor

Smart Phone

Real 3D Data 360 Panorama

Video+GPS(blackbox)

Game,Edu,…

Sony Camera(GPS+Pano) iWatch

Google Glass

GoProCAD

BIM

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• 종이지도와 수치지도• 지도 : 종이에 출판된 지도로 지표상에 존재하는 대상물을

일정한 비율로 축소하여 표현한 것• 종이지도와 (컴퓨터)수치지도의 차이

• 수치지도는 공간 대상물의 정보에 대한 별도의 데이터베이스

공간정보의 형태

종이지도 수치지도정재준, 노영희, 공간정보의 이해, 국토교통부, 2015

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• 측량과 GPS• 측량 : 지표상에서 평면 위치나 수직 위치를 측정하는 것

• 측량 기준점 필요

• GPS(Global Positioning System) : 미국의 위치결정 위성 시스템 체계. 측량, 군수, 네비게이션등에 사용됨


측량용 토탈 스테이션 측량용 GPS


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• 측량과 GPS : 측량 기준점


국토지리정보원 기준점

측량기준점

국토지리정보원, 대한민국 경위도 원점

측량기준점(지적)

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• 항공사진과 위성 영상• 항공사진 : 입체시(stereoscopic vision)의 원리로 위치 측정• 위성영상 : 400‐800km 상공의 인공위성


항공사진과 입체경 아리랑 위성 영상(평양)정재준, 노영희, 공간정보의 이해, 국토교통부, 2015

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• 속성정보


토지정보시스템의 속성정보 건축물 대장의 속성정보


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• 속성정보


통계를 이용한 속성정보 기상관측 지점의 속성정보


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• 공간정보시스템(Spatial Information System)이란?• 공간정보를 구축, 저장, 관리, 분석하기 위한 정보 시스템

• 대표적인 공간정보시스템들

공간정보시스템

GIS SIIS(RS) GNSS(GPS)

ITS BIM(CAD) Street View출처 : ETRI

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• 공간정보 융합의 예(4S)

공간정보시스템

GNSS - 무선데이터통신망을이용한 정밀위치정보제공

- 차량항법, 교통정보 제공

GIS SIIS

ITS

- 정밀 기준점 위치정보에의한 영상정보 정확도 향상

- GPS 기지국 구축적지 선정

- 차량용 네비게이션 정보제공- 교통주제도 구축 및 계량적

분석 기술제공- 교통시설물 관리 및 IT기반

운영기술 제공

- 대용량 공간정보자동수정 갱신

- 영상지도 제작

- 측량기술 및 관련기술(위성삼각측량, WGS84)제공

- 실시간 Mobile GIS응용기술

- 영상기반 교통정보수집기술제공

- 고 정밀 영상검지시스템 구축

출처 : ETRI

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• 기상 예측과 예보

주요 공간정보 서비스


태풍 위성 사진 태풍의 이동 경로

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• 버스정보시스템과 스마트폰 앱


버스정보시스템 주변 맛집 앱


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• 버스정보시스템과 스마트폰 앱


최단 경로 앱아르바이트 정보 앱


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• 지리정보 서비스


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• ITS : Intelligent Transportation System

공간정보 융합 기술

https://en.wikipedia.org/wiki/Intelligent_transportation_system

Loop DetectorTraffic Monitoring RFID Reader/Traf. Sign

ITS Monitoring on GIS

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• Google Earth


Video 보기 : https://www.google.com/earth/

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• 360 Panorama View(StreetView)


Street View 보기 : https://www.google.com/streetview/

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• Indoor Map/Indoor View


https://www.google.com/maps/about/partners/indoormaps/Indoor View : https://www.google.com/streetview/#tv‐studios‐and‐sets/the‐late‐show‐with‐stephen‐colbert‐2

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• GIS+CAD : Sketchup


http://www.sketchup.com/ko

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• Microsoft Photosynth


https://photosynth.net/

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• KML(Keyhole Markup Language) by Google


https://openlayers.org/en/latest/examples/kml‐earthquakes.html

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• Telematics


https://en.wikipedia.org/wiki/Telematics

차량 네비게이션 공유자전거 추적

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• Telematics



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• 위치기반서비스



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• IoT 와 유비쿼터스• IoT : Internet of Things



RFID 태그를 이용한 가로수관리시스템

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• u‐City



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• 자율주행 자동차• Google Self Driving Car


https://waymo.com/

Video : https://waymo.com/tech/

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• 무인항공기 : UAV, Drone• UAV(Unmanned Aerial Vehicle)


https://en.wikipedia.org/wiki/Unmanned_aerial_vehicle

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• 3D Modeling by Drone


https://www.youtube.com/watch?v=SATijfXnshg

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• 항법미사일과 공간정보기술


https://topwar.ru/84614‐demony‐treh‐stihiy‐kalibr‐protiv‐tomagavka.html

토마호크 미사일 : http://kwangaeto.egloos.com/m/6250027

Tomahawk Cruise Missile

위성항법과 GIS를 이용한 순항 미사일의 유도

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• 토지정보시스템 : 온나라지도


https://www.onnara.go.kr

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• 환경정보시스템 : 환경관리공단


https://www.airkorea.or.kr

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• 빅 데이터란?• 데이터의 생성 양, 주기, 형식, 형태 등이 기존의 데이터에

비해 너무 크고 다양하기 때문에, 기존 방법으로는 수집, 저장, 검색, 분석이 어려운 방대한 데이터

• 인간이 생성하거나 활용하는 정보의 80%는 지리 또는 위치와 관련 있음

• 빅 데이터 = 4V• Volume• Variety• Velocity• Value

공간정보와 빅 데이터

Kilo, Mega, Giga, Tera, Peta, Exa, Zeta


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• 빅 데이터의 개념



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• 공간 빅 데이터의 예• 상권 분석 시스템



중소기업청 상권분석시스템 지점별 유동 인구 데이터

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• 공간 빅 데이터의 예• 상권 분석 시스템


20대 신용카드 소비 패턴 70대 신용카드 소비 패턴

연령에 따른 신용카드 소비 패턴정재준, 노영희, 공간정보의 이해, 국토교통부, 2015

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• 빅 데이터 기반의 심야 버스 노선 선정 과정


유동인구 밀집도 분석

유동인구 기반 노선 최적화

유동인구 기반 배차 간격 조정


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• 빅 데이터를 이용한 지리적 프로파일링 시스템• 범죄 위험 지역, CCTV 위치, 범죄 발생 이력 데이터 등을 종

합 분석하여, 순찰차 이동 경로 및 범죄 예방 전략 수립



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