지난 수십년간 GIS(Geographic Information System) 분야에서는 소프트웨어의 비약적인 발전과 더불어 광대한 양의 공간데이터 구축이 이루어졌다. 이러한 공간데이터는 분산되어 있으며 지리정보 응용시스템의 특정 포맷으로 동일한 지역과 데이터로 중복 구축되어 비용의 낭비뿐만 아니라 신규 구축 시 필요한 시간 및 인력의 낭비를 가져오고 있다. 이를 방지하기 위하여 이기종간 분산되어 있는 공간데이터를 공유 및 관리하기 위한 메타데이터 구축이 절실히 요구되어 국제표준단체(ISO/TC 211)를 통한 메타데이터 표준이 진행되고 있으며 국내의 경우 한국전산원을 주도로 이루어지고 있다. 본 연구는 국제 표준화 동향에 발맞춰 현재 진행되고 있는 국내 메타데이터 표준의 동향을 살펴보고 이를 기반으로 생성된 국내 표준 DTD 및 XML을 이용한 실제 응용사례를 분석하였다. 본 연구를 통하여 향후 분산된 공간데이터의 관리 및 공유를 위한 메타데이터의 효율적인 구축을 할 수 있다.
GPS/GIS 관련 정보 기술의 급속한 발전으로 공간 정보의 양이 급증하는 추세에 맞추어 양질의 공간 정보 서비스에 내한 사용자의 요구가 증가하고 있다. 사용자의 분석 욕구가 증대됨에 따라 GIS 자료의 위치정확도 향상과 효율적 관리를 위한 도구의 개발이 요구된다. 경제적인 측면에서는 외국 GIS 엔진을 응용시스템별로 대체할 수 있는 국산 GPS/GIS 소프트웨어의 개발이 필요하다. 이러한 국내 GIS환경에 부합하여 본 연구에서는 사용자의 다양한 분석 욕구와 기대를 충족시키기 위한 GPS 데이터 처리 컴포넌트를 OLE/COM 기반으로 개발하여 국산 GIS 소프트웨어와의 원활한 연계를 도모하였다. 또한 국산 GIS 소프트웨어의 활성화 연구의 일환으로 GEOMania의 GDK를 이용하여 다양한 응용프로그램을 개발하였다. GPS 데이터 처리 컴포넌트의 개발을 통해 GIS 소프트웨어 기능의 다각화와 컴포넌트 기반의 GIS 소프트웨어 개발 확산 및 선진화를 유도하였다.
최근 들어 다양한 분야에서 개방형 라이브러리가 개발되어 온라인상으로 배포되고 있으며, 사용자들은 이러한 오픈소스를 활용할 경우 최소한의 노력으로 요구되는 응용프로그램을 신속하게 개발할 수 있다. 그러나 배포되는 오픈소스를 활용하기 위해서는 사용목적에 맞게 커스터마이징 공정이 요구된다. 본 연구에서는 최근 국내에서 세계 측지계의 변환작업이 활발히 진행되는 상황에서 좌표계변환을 위해 개발된 오픈소스 Proj4를 기반으로 소프트웨어를 개발하고, 이를 국토지리정보원에서 개발한 NGI Pro 소프트웨어와 비교 평가하였다. 그 결과 약간의 변환과정 만으로 국내에서 활용 가능한 좌표변환모듈의 개발이 가능하였으며, 좌표계변환을 요구하는 분야 뿐 만 아니라 다양한 응용프로그램에 개방형 라이브러리를 활용하는 것이 효과적임을 알 수 있었다.
남부지방의 산야에 분포하는 잡초가해곤충의 자원조사를 하기 위하여 1987년 4월부터 7월에 걸쳐 소백산, 지리산, 와룡산, 경남각지에서 채집한 결과 딱정벌레목은 12과 52속 61종 노린재목은 7과 18속 20종, 매미목은 4과 16속 21종, 벌목은 2과 2속 3종, 메뚜기목은 2과 6속 6종등이 58종의 잡초에 기록되었다. 그중에서 잎벌레류와 메뚜기류는 잡초방제의 중요한 생물인자임이 밝혀졌다.
해양분야의 정보들은 대부분 지리정보와 관련되어 있으며 또한 응용 분야 및 시스템에 따라 표현 방식이 상이하여 시스템 차원의 개발 비용이 증가하고 있다 이러한 문제를 해결하기 위한 근본적인 방법은 해양정보에 대한 단일 개념의 데이터 모델을 기반으로 한 자료 이용체계를 확립하는 것이다. 본 논문에서는 해양정보의 GIS 기반 객체 데이터 모델 정의를 위한 가이드라인을 설정하고 이에 따른 객체 데이터 모델을 설계한다. 이러한 GIS 기반 객체 데이터모델을 설계하여 데이터베이스 시스템을 구축함으로서 데이터 통합, 관리 및 응용시스템 개발 전반에 관한 효율성 증진을 예상할 수 있을 것이다.
GPS및 PDA의 발달로 인해서 위치 기반 서비스(LBS), 차량항법장치(CNS), 지리정보시스템(GIS)등 공간 데이터를 다루는 응용프로그램들이 급속하게 보급되었다. 이러한 응용프로그램은 높이 균등 색인 기법을 사용하여 원하는 데이터에 대한 색인을 제공하였다. 그러나 모든 공간 객체는 서로 상이한 접근 빈도를 가지고 있음에도 불구하고 기존의 공간색인 기법은 접근 빈도를 고려하지 못하는 단점을 가지고 있었다. 또한 기존의 빈도수만을 고려한 공간 객체의 색인 방법은 접근 빈도에 따른 편향성(skewed)은 제공하지만 공간 객체에 대한 지역성을 반영하지 못한다. 본 논문에서는 밀집되어 있는 공간 객체의 접근 빈도를 반영해서 편향된 색인 트리를 생성하는 기법을 제안한다. 이형 클러스터링으로 분포되어 있는 전체 영역에 대해서 Zahn의 클러스터링 알고리즘을 변형시켜서 다단계 세부영역을 구분한다. 이렇게 구간된 세부영역에 대해서 거리적 인접성과 접근 빈도수의 합을 이용해서 색인 트리를 생성한다. 다단계로 구성된 전체영역에 대해서 하향식 방식으로 편향된 색인 트리를 생성함으로써, 접근 빈도가 높은 공간 객체에 대해서 빠른 탐색이 가능하게 한다.
지리학적으로 고립된 지역에서 발생하는 산불과 같은 자연재해는 네트워크 설치의 어려움으로 외부에 빠르게 알려지기 어렵다. 본 연구에서는 infestation 모델을 응용하여 기존 네트워크에서 단절된 지역에서 발생할 수 있는 자연재해를 빠르고 효과적으로 전달할 수 있는 bio-ad hoc 모델을 설계하고자 한다. Infestation이란 기존 네트워크 infrastructure와 연결된 정보기지로서, 각 노드가 좁은 대신 빠른 대역폭을 가지는 infostation의 통신가능 반경에 인접했을 때 고속데이터 전송이 가능하게 설계한 통신 모델이다. 본 연구에서는 동물에게 이식된 센서로부터 데이터를 생성하고, 각 동물들에게 무선 태그를 설치하여 그 데이터를 효율적으로 목적지까지 전송수 있는 모델을 설계하기 위하여 infestation에 도달하기 전의 데이터가 각 노드사이에서 서로 공유될 수 있는 sparse ad-hoc infostation model을 제안하였다. 이 모델의 가능성을 알아보기 위해 동물의 최대 속도를 이용하여 동물의 이동성 및 체류시간을 결정한 후에 동물의 수 및 infostation의 수에 따른 도달시간을 시뮬레이션하였다.
대부분의 다면체 모델 데이터의 표면과 지리 정보 시스템을 위한 지형 데이터는 삼각 분할을 통하여 만들어진 불규칙 삼각형 네트웍(Triangulated Irregular Network:TIN) 구조를 가지고 있다. 대용량 TIN 데이터를 그래픽스 시스템에서 빠르게 시각화 하는데는 많은 어려움이 있으므로, 일반적으로 TIN 데이터의 특징을 이용하여 압축된 데이터를 이용한다. 그러나 압축한 TIN 데이터는 부분적인 수정과 같은 연산을 수행하기 위하여 전체 데이터를 디코딩하고 다시 인코딩하는 과정을 반복하여 수행하므로 이같은 연산이 자주 발생하는 응용분야에는 부적합하다. 본 논문은 이러한 문제의 해결방안으로 삼각형 메쉬를 삼각형 스트립으로 재구성 한 후에 이 삼각형 스트립을 정점 체인과 각 정점의 차수 정보를 이용하는 저장하는 압축 알고리즘과 함께 이 알고리즘이 부분적인 불규칙 삼각망 수정에 유용하게 적용될 수 있음을 제시한다. 제안된 알고리즘은 각각의 정점 체인이 독립적으로 인코딩 가능하므로 불규칙 삼각망 정보를 수정할 경우 최소한의 인코딩과 디코딩으로 불규칙 삼각망을 수정할 수 있다.
지리 정보 시스템에서 공간 분석을 위해 사용되는 중요한 연산인 공간 조인은 대상이 되는 공간 객체의 수가 증가함에 따라서 연산 시간이 지수적으로 증가하는 특징을 가지고 있다. 그러므로 다량의 공간 데이터에 대해서 공간 연산시간을 줄이기 위한 병렬처리가 필요하다. 이 논문에서는 비겹침 정규분할 방식의 사분트리를 이용한 공간 조인 알고리즘을 제시하고 MIMD 구조 및 공유 디스크 방식의 병렬 처리시스템에 적용하여 성능을 평가한다. 사분트리를 이용한 공간조인 방법으로서 중복 표현된 공간객체를 줄이기 위한 사분면(quadrant)의 병합 방법,영역 제한을 통해 연산 대상 객체를 줄이기 위한 사분면의 분할 방법, 그리고 병합 및 분할 방법을 혼용하여 공간 조인 연산의 숫자를 최소화하는 혼합 방법을 제시한다. 실험 평가에서는 각 방법들을 병렬 처리 시스템에 적용하여 여과단계 및 정제단계에서의 연산량과 수행 시간을 통해 성능을 비교 평가한다. 실험결과, 여과 단계에서는 분할 방법이 가장 우수했지만, 정제 단계에서는 병합 방법이 가장 우수했다. 따라서 전체적인 고려할 때 두 방법의 장점을 수용한 혼합 방법이 가장 우수한 성능을 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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