공간정보의 구축

군산대학교 컴퓨터정보통신공학부

남 광 우

kwnam@kunsan.ac.kr

•현지측량을통한취득• 레벨, 토탈스테이션, GPS 등이용한공간자료의직접취득• 각각의위치에따른속성정보들은현지조사• 가장정확하게공간정보자료를구축

• 시간및비용의소모

•항공사진과위성영상을통한취득

•기존자료를통한취득• 지적도, 지형도, 토지피복도, 수치지도등의종이지도를디지타이징(디지털자료로변환)

공간정보의취득

311

•정보로의변환• 어떻게하면종이도면을정보화할까?

공간정보의취득

312그림 : http://www.v3wall.com/wallpaper/1920_1080/1008/1920_1080_20100802103301351154.jpgCAD 그림 : https://en.wikipedia.org/wiki/Autodesk

•현지측량을통한취득 : GPS• GPS(Global Positioning System 글로벌포지셔닝시스템)

• 미국의범지구위성항법시스템의고유명사. 미국국방부에서개발되었으며공식명칭은 NAVSTAR GPS• 러시아 : GLONASS

• 무기유도, 항법, 측량, 지도제작, 측지, 시각동기등의군용및민간용목적으로사용

공간정보의취득

313https://ko.wikipedia.org/wiki/GPS

•현지측량을통한취득 : GPS

공간정보의취득

314출처 : 충북대토목공학과최재완교수님강의자료

•항공사진을이용한취득• 항공사진의판독을통한속성정보의취득

• 임상도, 지질도, 토지이용도등의각종주제도제작

• 지형도제작• 스캐닝을통한공간데이터의보조적자료로활용

•주제도제작의절차• 기복변위제거를통한정사투영영상의제작• 디지타이징, 자동추출기법등의영상처리기술을이용하여수치지도의갱신및수정을수행할수있음

• 대축척의정보획득에적합

공간정보의취득

315

•항공사진을이용한취득

공간정보의취득

316출처 : 충북대토목공학과최재완교수님강의자료

•항공사진을위한 Stereosopy

공간정보의취득

317사진출처 : http://wtlab.iis.u‐tokyo.ac.jp/~wataru/lecture/rsgis/rsnote/cp7/cp7‐3.htm

•위성영상을이용한취득

공간정보의취득

318출처 : 충북대토목공학과최재완교수님강의자료

•위성영상을이용한취득

공간정보의취득

319출처 : 충북대토목공학과최재완교수님강의자료

•위성영상을이용한취득• 같은장소다른두영상의예

공간정보의취득

320출처 : 충북대토목공학과최재완교수님강의자료

•위성영상의처리과정

공간정보의취득

321출처 : 충북대토목공학과최재완교수님강의자료

•위성영상의처리과정• 영상의화질을강화 : 강조처리과정• 주제도및특징개체추출

공간정보의취득

322출처 : 충북대토목공학과최재완교수님강의자료

•공간정보의입력과정

공간정보의입력

323

•기본도자료를이용한주제도자료의생성

공간정보의입력

324그림 : Bruce Davis,  A GIS Visual Approach, Onward Press, 1996

•수작업디지타이징• 디지타이저를이용하여 X, Y, Z 좌표를직접입력• 작업자의숙련도와 S/W가중요

공간정보의입력

325http://www.slideshare.net/sampathkathroju/unit‐5‐52084043

Digitizing table10” x 10” to 80” x 60”

1/100th inch accuracy

Stylus or puck with control buttons

•수작업디지타이징

공간정보의입력

326

x,y

http://www.slideshare.net/sampathkathroju/unit‐5‐52084043

•수작업디지타이징의과정

공간정보의입력

327그림 : Bruce Davis,  A GIS Visual Approach, Onward Press, 1996

디지타이징을통한곡선의입력과오류

•수작업디지타이징의과정

공간정보의입력

328출처 : 충북대토목공학과최재완교수님강의자료

•수작업디지타이징의오류• undershoot• overshoot• misplaced labels• double line• misplaced polygon• incorrect polygon

공간정보의입력

329그림 : Bruce Davis,  A GIS Visual Approach, Onward Press, 1996

•자동디지타이징

공간정보의입력

330https://blogs.loc.gov/thesignal/2011/12/federal‐agencies‐digitization‐guidelines‐initiative‐%E2%80%93‐an‐overview/

Jumbo 스캐너를이용한디지타이징

• 초기 GIS의자료관리방식• GIS는자동지도제작의도구로인식• DBMS의사용보다는데이터파일위주의관리• 그후공간자료의분석과처리및관리역할을위한 GIS의인식전환

• DBMS의도입시작

• DBMS의기여• 자료의표현과저장의분리• 관련자료간의자동갱신• 관계성의정립• 자료의중앙제어

공간데이터베이스

331

•공간데이터베이스의예

공간데이터베이스

332

• DBMS의제약점• 속성정보의처리는관계형에서무난

• 도형의처리에많은문제점• 연속적인후속작업의처리필요성(Next pg)

• 도형정보관리상의문제점

• 불규칙한자료의길이• 위상정보관리의어려움• 공간개념의정량화• 정확도높은그래픽제공여부• 자료관리의복잡성• DBMS의안정성

공간데이터베이스

333

• GIS를위한 DBMS 접근방안

• 도형정보와속성정보가하나의 DB내에서처리

• 도형과속성이별도의 DB에서처리

• 상용 DBMS를이용하여도형과속성을일괄관리

• 사용목적에맞는새로운 DB의개발

공간데이터베이스

334

• GIS에서의데이터베이스접근방식

공간데이터베이스

335

GIS 프로그램

도형과 속성파일

(a)

GIS 프로그램

사용자 연계

상용 DBMS도형정보

관리소프트웨어

좌표파일

도형데이터베이스 속성데이터베이스

위상파일

송성테이블

(b)

• GIS에서의데이터베이스접근방식

공간데이터베이스

336

(c)

GIS 프로그램

사용자 연계

확장된

좌표파일 위상파일 속성테이블

상용 DBMS

(d)

GIS 프로그램

사용자 연계

사용자를 위하여개발된 DBMS

좌표파일 위상파일 속성테이블

• 관계형 DB의도형의검색과관리에따르는제약점• Transaction에따른관계성과포인터의갱신의어려움• 많은처리시간과시스템의늦은반응초래• 동일한레코드길이를적용하는표준DB 방식은부적합• 가변길이레코드처리에적합한 DB 방식의개발

• 벡터구조의분산저장방식• 지도자료를하나의파일에저장하는것은비효율적• 전체지역의분할과고유번호부여• 색인을이용한저장구조활용

• 격자구조저장방식• Quadtree방식

• 객체지향형 DBMS

공간데이터베이스

337

•색인테이블을이용한지도데이터의검색

공간데이터베이스

338

R6

R3

R7 R8

R4 R5

R2R1R0

R6

R0

R1

R2

R3

R4

R5

R7

R8

셀 주소

지도

Ymax

Ymin

Xmin Xmax

색인테이블 지형테이블

• Quadtree• 상위레벨의분할과표기및저장방식

공간데이터베이스

339

1

3 4

2

1 2 3 4

• Quadtree• 두번째레벨의분할및저장방식

공간데이터베이스

340

1

3 4

2

A B

CD

1 2 3 4

A B C D A B C D A B C D

• Quadtree• 세번째레벨의분할및저장방식

공간데이터베이스

341

31 2

4D

A B

C

1 2

3 4

1 2 3 4

A B C D

1 2 3 4

•편집상에서고려해야할오류• 속성데이터의오류• 위치오류• 위상오류

공간데이터의편집

342위상오류의예