수치지도의 효율적 갱신방안이 필요한 이유는 수치지도가 지자체 및 여러 지리정보시스템의 기본도로 활용되고 있어 수치지도의 수정갱신 이슈가 공간정보 활용 극대화의 열쇠가 되기 때문이다. 이에 본 연구에서는 수치지도의 건물레이어를 중심으로 그 속성정보를 효율적으로 갱신하기 위해 건축물대장과 연계하는 방안을 제시하였다. 이를 위해 가장 필수적인 사항은 두 자료의 건물간 연계가 일대일로 이루어져야 한다는 점으로, 본 연구에서는 건축물대장과 수치지도의 건물도형에 새주소사업의 건물번호를 공통으로 부여하여 일대일로 연계함으로서 ID 기반의 건물레이어 속성정보의 수정갱신 모델을 수립하였다.
고해상도 위성영상의 공급이 현실화됨에 따라 위성영상을 기반으로 한 수치지형도나 주제도의 신규제작 및 갱신에 많은 관심이 모이고 있다. 본 연구는 아이코노스 위성영상을 이용하여 기존의 축척 l/5,000 및 l/25,000수치지도의 수정 및 갱신 가능성을 제시하고자 하였다. 아이코노스 단영상에서 기존 수치지도상의 기준점을 활용하여 기하보정을 수행하였으며, 기존 수치지도의 3차원 등고선자료와 표고성과에 의해 수치표고모형을 추출하여 정사영상을 생성하였다. 정사보정된 위성영상과 기존 수치지도를 중첩하여 변화된 지형지물들을 스크린 디지타이징 방법으로 수정하였고, 위치정확도 분석을 위해 변하지 않은 지역의 지형지물들을 위성영상위에 직접 작도하여 비교하였다. 그 결과, 평면위치오차를 $\pm$3.35m의 평균제곱근오차로 산출할 수 있었으므로 축척 1/10,000 이하의 수치지도 갱신에는 충분히 그 활용이 가능한 것으로 판단되며, 입체영상을 사용하고 지상기준점 측량을 병행한 갱신방법을 사용한다면 축척 l/5,000이상의 대축척 수치지도 갱신도 가능할 것이다.
지도 제작이 갖는 의미는 그 나라의 측량 기술 수준을 대변한다는 것이다. 또 그 나라 사람들이 얼마만큼 세계속에서 국제적 활동을 하고 있는지에 대한 묵시적 표현 수단이라고 불 수 있다. 현재 우리나라에서는 국가 기본도를 비롯하여 여러 축척의 수치지도가 제작되어있다. 그러나 현재의 수치지도는 항공사진측량 또는 위성영상을 이용하여 신규제작이나 수정 갱신이 이루어지고 있지만, 산업의 발달과 국가경제 성장으로 인하여 수시로 변화하는 지형 지물에 대한 즉각적인 수정이나 갱신을 실시하기에는 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 3차원 레이저 스캐닝(3D Laser Scanning)을 국부지역에 적용하여 실제 지형과 같은 3차원 공간좌표로 취득하여 수치지도 수정 갱신에 요구하는 측위 정확도 제시와 실험에 적용하여 사용자 편의를 제공하고자 한다.
건물 데이터는 지도 데이터베이스에서 차지하는 비중이 높고 객체 수도 많을 뿐만 아니라 형상정보 및 속성정보가 빠르게 변화하기 때문에, 최신 정보에 근거한 효율적인 갱신 작업은 필수적이다. 본 연구에서는 갱신 참조 건물데이터와 갱신 대상 건물 데이터의 중첩분석을 통해 갱신이 필요한 객체만을 탐색하여 갱신을 수행하고자 한다. 즉, 건물의 중첩 면적비를 이용하여 매칭 후보쌍을 탐색한 후, 속성정보 비교를 통해 갱신 케이스 분류 조건식을 정의하였으며, 이때 도형정보 갱신 케이스는 총 8가지, 속성정보 갱신 케이스는 총 4가지로 각각 분류하였다. 또한 갱신정보에 대한 갱신 이력 데이터가 자동으로 생성되도록 하여 두 가지 종류의 갱신 케이스 정보를 저장하도록 구성하였다. 갱신 대상 데이터는 수치지도 1:5,000 건물외곽선 레이어로 하였고, 갱신 참조 데이터는 도로명주소전자지도건물 레이어로 하였으며, 서울시 관악구 지역을 대상지역으로 선정하였다. 본 연구의 매칭기반 갱신기법을 적용한 결과, 전체 건물데이터 중, 82.1%의 건물이 도형정보를 수정하였고, 34.5% 건물이 속성정보를 수정하였다.
수치지도의 수정갱신은 사업으로 구축한 NGIS 수치지도의 활용성 향상과 최신성 유지, 확보 차원에서 추진되어 전국 5개 권역 1권역씩 5년 주기로 항공사진, 위성영상 등을 이용해 수치지도를 일괄 갱신해오다가, 3차 NGIS 시행과 더불어 갱신방안도 대도시2년, 기타지역4년 주기로 하여 일괄갱신과 부분, 수시(실시간)갱신을 병행하는 방안으로 개선되었다. 따라서 그 어느 때보다 다양한 지리정보(도면, 성과도, 지도 등)를 수치지도의 정 위치에 결합할 수 있는 매칭기법이 요구되고 있다. 본 연구에서는 중앙점 기반의 매칭 알고리즘을 개발하고 이를 활용하여 일반측량성 과도(도면)를 수치지도 수정갱신에 이용할 수 있는 방법을 제시하였다. 본 연구를 통하여 일반 측량성과도는 측량법상 일반 측량업에서 실시하는 토지의 민간 개발행위 인허가시 실측되는 도면으로 개발시점에 실측된다는 최신성과 개발의사결정에 필요한 다양한 콘텐츠(도로, 건물, 배수관, 맨홀 등)를 포함하는 활용성 만족으로 수치지도의 수시 갱신자료로 활용됨에 무리가 없음을 알 수 있었다.
최근 래스터 기반의 고품질, 고해상도 공간정보가 등장하면서 1/1,000 수치지도의 인지도와 활용도가 저하되고 있으며, 수정 및 갱신 주기가 불규칙하여 최신성 결여의 문제점을 안고 있다. 이에 본 연구에서는 3차원 공간정보와 1/1,000 수치지도의 연계성을 분석하고, 3차원 공간정보 성과품을 이용한 1/1,000 수치지도 수정 방안을 제시하였다. 본 연구 성과를 통해 제시된 1/1,000 수치지도 수정 방안 중 3차원 객체모델을 이용하여 인천과 부산광역시의 일부지역을 시범구축하고 3차원 객체모델을 이용한 1/1,000 수치지도 수정 방안의 정성적, 정량적 분석을 통하여 수정 가능성을 제시하였다.
최근 고해상도 위성영상의 제공이 현실화됨에 따라 위성영상을 활용한 수치지도나 주제도 제작 및 수정 갱신에 많은 관심이 모이고 있다. 본 연구는 QuickBird 위성영상을 이용하여 모델링 정확도를 분석하고 이를 기반으로 연구대상지에 대한 축척 1:5,000 수치지도를 시범 제작하였다. 그리고 대축척 수치지도의 제작 및 수정 갱신 작업에 있어서 QuickBird 위성영상의 적용 가능성 및 효용성을 제시하고자 시범 제작된 수치지도에 대한 위치 정확도를 분석하였다. 이를 위해 국토지리정보원에서 발행한 축척 1:5,000 수치지도를 기준으로 위치 정확도를 평가한 결과, RMSE 성과가 X에서 2.207m, Y에서 2.397m로 공공측량의 작업규정 세부기준상 허용오차 이내로 나타났다. 이는 QuickBird 위성영상을 이용한 축척 1:5,000 수치지도의 제작 및 수정 갱신이 가능함을 제시하는 것으로 향후 시범 수치도화 지역의 확장을 통한 광범위한 정확도 분석이 이루어진다면 기존 대축척 수치지도의 제작 및 수정 갱신 작업에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
현재 국가기본도는 국토 전역에 동일한 축척과 정확도로 제작하여 배포됨으로서 국토개발 GIS, 차량용 내비게이션 등 각종 주제도 및 신속한 공간정보 산업에 의사결정용으로 다양한 분야에 활용되고 있으며 공간정보 산업의 전반적인 확대를 위해 많은 연구와 정책을 제시하고 있다. 이에 따른 일환으로 공간정보의 최신성에 대한 문제점을 해소하기 위해 전국을 권역으로 나누어 기본도를 수정했던 것을 2013년부터는 상시 수정으로 정책 변경하여 공간정보의 최신성 확보에 일조하고 있다. 따라서 본 연구에서는 현재 많은 연구와 다양한 산업에서 각광받고 있는 드론(Drone)을 활용하여 국가기본도의 수정 및 갱신 가능성을 평가하였다. 특히 저가형 드론에서 취득한 정사영상정보와 3차원 점군(Point Clouds)을 수치지형도와 중첩하여 3차원 위치정보를 동시에 취득하여 수정 갱신업무에 적용한 결과 0.2m 정밀도와 0.1m의 정확도를 나타내고 있다. 이는 국가 기본도(축척: 1/5,000) 제작 작업규정의 오차범위를 준수하고 있어 수치지도 수정 갱신 업무까지도 충분이 활용이 가능한 것으로 판단된다.
이 연구의 최종목적은 기존의 선박용 자기 컴퍼스를 대체할 수 있는 디지털 컴퍼스 개발에 있다. 우선, 3축의 고정밀 프럭스-게이트 센서와 소형 스텝 모터를 이용하여 새로운 디지털 컴퍼스 장치를 개발하였다. 그리고 기존 자차측정 방법과 달리 선박의 선회 없이 자동으로 자차를 분석하고 수정하며 갱신할 수 있는 자차수정 이론을 제안하였다. 실습선 '새누리호'를 이용한 성능평가 실험을 통하여 개발한 디지털 컴퍼스와 제안한 자차수정 방법의 유효성을 검증하였다.
XML 문서를 저장할 때 XML 데이터의 구조적인 검증을 위해서 DTD나 XML Schema를 같이 저장하는 방식이 사용된다. 그러나 스키마의 갱신이 발생할 경우는 기존 저장방식에서는 그 자체에 유효성을 검증하기 위한 메커니즘을 가지고 있지 않기에 파일로 추출하여 수정 후 XML Parser로 검증하고 다시 저장하는 비효율적인 과정을 거쳐야 하였다. 또한 스키마의 변경에 따라 이와 연계된 XML 데이터도 유효성을 보장할 수 없는 문제점이 발생하였다. 본 논문에서는 DBMS에 저장되어 있는 XML Schema를 갱신 할때 파일로 추출할 필요없이 SQL문에 의해 갱신이 되는 그 자체로 유효성을 보장할 수 있고, 이와 연결된 XML 데이터의 유효성 검증이 같이 이루어질 수 있는 효율적인 갱신기법을 설계한다. XML Schema 검증은 관계형 데이터베이스의 여러 제약 조건들에 의해서 이루어지고, XML 데이터는 스키마 갱신 내용에 따라 검증작업 필요성을 먼저 확인 후에 각 스키마 타입에 따라 유효성을 확인하는 갱신이 이루어지도록 설계되어 불필요한 작업에 의한 오버헤드를 사전에 방지하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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