지능형 공간정보의 도시업무활용

상지대학교 지형정보연구센터

상지대학교 지형정보연구센터http://gis.sangji.ac.kr

지능형 공간정보의

도시업무 활용

2010. 10. 7

상지대학교 지형정보연구센터 2

강의목차

국가발전전략과 지능형공간정보Ⅰ

유비쿼터스와 지능형공간정보Ⅱ

지능형공간정보의 개요Ⅲ

지능형공간정보 활용 분야Ⅳ

결언 및 제안사항V

국가개발전략과 지능형공간정보


국토개발전략 vs. 지형공간정보

첨단 IT기술이 구현된 지능형 국토 개발

u-IT839 전략의 추진을 통한 u-KOREA구현

유비쿼터스 국토 실현 : 초고속 유무선 네트워크, 3차원 지형공간정보

지능형국토정보의 원활한 제공방안 필요

NSDI 구축사업 추진 : 다차원, 3차원, 다목적구축사업, 국토모니터링 등

고품질 3차원지형공간정보를 활용한 개발 및 설계 전략

저탄소 녹색성장 신국가발전전략 추구

u-CITY 전략에서 u-ECO CITY개발 전략으로 전환 : 저탄소녹색도시

친환경 지속가능한 성장에는 고품질 지형공간정보가 필수 요건

사전영향성검토 및 영향평가, 경관형성조례, 토지적성평가, 생태지도 등


첨단그린도시

그린수송시스템

LED 응용

고도 물처리

탄소저감 에너지

신재생에너지

고부가식품산업

바이오제약(자원)․의료기기

신소재․나노융합

로봇 응용

IT융합시스템

방송통신융합산업

MICE/융합관광

콘텐츠․소프트웨어

녹색 금융

글로벌 교육서비스

글로벌헬스케어

첨단 정보기술을 도시별 특성에 접목- 유럽(Intel City), 두바이(Internet City), 홍콩(Cyber Port)

IT기술을 접목, 신도시 수출 추진 중 : 베트남 하노이, 알제리부이난 등

신성장동력 분야

5

유비쿼터스와 지능형공간정보


유비쿼터스의 어원 및 개념

유비쿼터스(ubiquitous : u) 의 어원

라틴어 ubique, ubiquitas를 어원으로 하는 영어 형용사 표현

'동시에 언제 어디서나 존재하는(being everywhere at the same time )„

철학적 의미이나 실제로는 IT 과 접목하여 새로운 미래정보사회

라는 의미로 사용 : 유비쿼터스 사회

유비쿼터스컴퓨팅(UC) 및 유비쿼터스네트워크 개념으로 사용

사용자가 네트워크나 컴퓨터를 의식하지 않고 장소에

상관없이 자유롭게 네트워크에 접속하여 정보를 주고

받을 수 있는 정보 기술 환경

유비쿼터스컴퓨팅의 개념

• 5any(시간, 장소, 장비, 네트워크,서비스)에 제한없이 5C(컴퓨팅,

통신, 접속, 콘텐츠, 조용함) 구현

제록스연구소 마크와이져박사


유비쿼터스 GIS의 정의

유비쿼터스GIS (Ubiquitous Geographic Information System)

•언제 어디서나 사람 또는 사물과 같은 객체의 위치 및 상황을 인식하고

이를 기반으로 네트워크에 접속하여 다양한 지형공간정보 콘텐츠를

주고 받을 수 있는 환경으로 유비쿼터스 컴퓨팅기술과 GIS가 통합된 개념

•위치인식+지리학적상황(정적상황+동적상황+내부적상황)

• SMART : 센서, MENS, RFID, 디지털컨버젼스• NETWORK : WiBro, USN, BcN, IPv6, P2P• Mobility : 위치인식기술, 위치추적기술,

GPS, LBS, Telematics

유비쿼터스기술+ •공간정보기술의하나로 컴퓨터 H/W,

S/W, N/W과 데이터베이스및 인간의통합체

•의사결정지원체계(DSS)

GIS

GeoSpatial Web

• 위치인식은 위치결정시스템 만으로 주어지지 않고 지리학적 상황인식이 수반되어야 함

• 상황인식 = 위치인식+지리학적상황(디지털지도(Geographic Context Awareness)

• 상황 = 정적상황(GIS DB)+동적상황(Geo Sensor)+내부적상황(user의 내부상태)

• 즉, 유비쿼터스GIS의 핵심개념인 상황인식을 위해서는 위치인식기술과 기본플랫폼인

GIS DB정보가 가장 필수불가결한 요소가 됨


사이버공간 vs. 유비쿼터스 공간

인터넷공간

사이버공간

실제공간

사람

사물

장비

로봇

유비쿼터스공간

증강현실(Augmented Reality)

• 사이버 공간 : 물리공간과 전자공간을 연결할 수 있는 매개체(PC)가 있어야 가능하며,

가상현실 기술로 구현 종이지도를 디지털지도, 실세계를 컴퓨터공간에 구현

• 유비쿼터스공간 : 물리공간과 사이버공간이 혼재되어 있는 제3의 공간이라고도 하며,

증강현실 기술로 구현 실세계에 가상현실을 구현하는 증강현실 적용

Vs.

인터넷공간(전자공간)

(사이버공간)

user

user

가상현실(Virtual Reality)

실세계(물리공간)

컴퓨터


사이버공간 vs. 유비쿼터스 공간

VS.

매트릭스 : 사이버공간의예(1999년워쇼스키형제)

마이너리티리포트 : 유비쿼터스공간의예(2002년스티븐스필버그감독)

Cyber space Ubiquitous space

• 생체인식 시스템• 미디어보드, 미디어 사인• 그리드• 손목 PDA• ITS • 정보검색 등


증강현실 예 : 마이너리티 리포트

복도를걷고 있는주인공의홍채를센서가인식

상황 정보 취득•정적상황 : 위치정보•동적상황 : 어디서 어디로?•내부상황 : 주인공의 성향(신용, 병력, 등)

증강현실제공(맞춤형정보)

• 위치인식은 위치결정시스템 만으로 주어지지 않고 지리학적 상황인 지도가 있어야 함

• 상황인식 = 위치인식+지리학적상황(디지털지도(Geographic Context Awareness)

• 상황 = 정적상황(GIS DB)+동적상황(위치샌서)+내부적상황(user의 내부상태)

• 즉, 유비쿼터스GIS의 핵심개념인 상황인식을 위해서는 위치인식기술과 기본플랫폼인

GIS DB정보가 가장 필수불가결한 요소가 됨


증강현실(AR) 실세계와 실질적인 상호

• Ubiquitous컴퓨팅의핵심• 위치인식(Location Awareness)• 지리학적 상황인식

(Geographic Context Awareness)

상황인식(Context Awareness)


상황(Context)

내부적상황(나의상태 : 위치,속도, 방향 등)(Internal Context)

정적상황(GIS DB)(Static Context)

동적상황(위치센서)(Dynamic Context)

user

•위치인식은 내 위치나 주변 사물의 위치관계는물론, 장래의 위치 변화도 중요함

•위치정보 : 가장 중요한 상황인식 정보


실내공간(주차장)

도로망공간

지리학적상황인식

(Geographic

Context Awareness)

나의상태+위치, 속도, 방향

GIS DB

정적상황(Static Context)

위치센서

동적상황(Dynamic Context)

내부적상황(Internal Context)

연속공간

지리학적상황인식(Geographic Context Awareness)

•도로망도, 건물, 가스충전소•실내구조, 주차장 정보

•도로상의 속도센서•주차장의 센서

•각종 모바일 장비에서 수집/저장된 상황인식정보•위치, 속도, 기름잔존량, 목적지, 스캐줄, 선물을 사려고함


지리학적 상황인식 예

지리학적 상황인식 : 위치결정시스템+스마트지도(기본플랫트폼)

무역센터근처주차장

정보서비스

도로변의속도센서에

의한동적상황 파악2 Km

교통서버로교통

상황정보제공

차가움직이는 도로변에 대한

각종정보를 방송해줌

2. 도로우측에 주유소가있음

5. 3개의 주차공간이

비어있음

교통정보서버

주차장정보서버

미팅장소및 시간

(무역센터 10층1002호

에서오후6시)

3. 나의고객은 15분후

약속장소에 도착할

예정임

교통정보에대한

광역방송(DMB,BcN)

1. 최적경로의 선택

2. 거리에 선물가게가있음

4. 유저는 지도상에선물가게 등재

•나는오늘 오후 6시무역센터에서고객과미팅 약속(상황인식)

•내일딸의 생일선물을준비하여야함(내부적상황)

•자동차에기름이떨어지지직전임(내부적상황)

•조금늦어 주차시간이단축되었으면함(동적상황)


정적 상황(Static Context : GIS DB에 저장되어 있음)

도로망도 시설물정보(건물) 주유소

주차장정보실내구조

동적 상황(위치센서로부터 수집)

도로변의속도센서 주차장의센서

내부 상황 (각 장비 및 센서에서 수집/저장 됨)

위치정보(GPS) 속도및 방향 기름잔존량

목적지 나의스캐줄 선물을사야함

지리학적 상황인식Geographic Context

Awareness

SMART DATABASE

(Geospatial Web)

RFID/USN, MEMs, WiBro, Bcn

지리학적 상황의 예

•지리학적 상황의 표현(Repregentation of Geographic Contexts) : 상황모델링•지리학적 상황의 제공(Provide of Geographic Contexts) : 상황제공자•지리학적 상황의 해석(Interpretation of Contexts) : 미들웨어

상황인식의 3가지 측면


유비쿼터스 지형공간정보의 정의

유비쿼터스환경의 지형공간정보

– 각종 상황에 따른 정보를 시간이나 장소나 장비에 구애없이 네트워크에 접속하여 사용자(user:사람+장비 등)에게 제공할 수 있는 지형공간정보

– 지리학적상황인식(Geographic Context Awareness)

• 사용자의 위치나 활용분야 하드웨어/소프트웨어 환경에 내재되어 있는

사건의 의미를 결정하고 사양화하고 규명하기 위한 주변여건, 환경, 배경

지리학적상황

(Geographic Context)

모바일 지형지물의 위치

지리학적 상황 인식

(Geographic Context Awareness)

유비쿼터스지형공간정보

user A

Context

Aware

GI

사용이쉬운 지형공간정보

user B

Context

Aware

GI

user C

Context

Aware

GI

user D

Context

Aware

GI

지형공간정보


스마트폰 기반의 상황인식서비스


유비쿼터스 기술과 GIS(Geographic information system)와 결합한 개념

언제 어디서나 어떤 기기에서나 지리정보 컨텐츠를 보내거나, 받고 이용

할 수 있는 환경

인간과 사물이 공간을 초월하여 주고받는 정보는 지리적 상관성이 큼

유비쿼터스 환경 구현에는 고품질 지형공간정보 플랫홈이 필수적 임

유비쿼터스기술과 지형공간정보의연관성

유비쿼터스지형공간정보(Ubiquitous Geographic Information : ubiGI)

(물류) (홈오토메이션) (telematics)

(RFID)

(사무공간)

(행정업무)

지형공간정보플랫폼


제1세데(1990이전)

종이지도

가시화(Visualization)

디지털지형공간정보

제2세대(2000까지)

지형지물(Contents)

수치지도

GIS DB

웹 지형공간정보

제3세대(2000이후)

상황(Context : Location)

접근성

이동성(위치인식)

(정보흐름)

모바일지형공간정보

상황인식

맞춤형정보

유비쿼터스지형공간정보

제4세대(2005이후)


C/S GIS일반측량 인터넷 GIS 유비쿼터스 GIS

지형공간정보의 변화


GeoSpatial Web의 출현

실생활공간을 모델링하여 컴퓨터로공간데이터를 구현하고자 하는

요구증가하면서 GIS의중요성 증대

• 유무선통신과 위치정보를 결합한 위치기반서비스(LBS)과 텔래매틱스

서비스 등 신개념 지리정보 서비스 도입

LBS(Location Based Service) : 유무선통신과 위치정보를 결합한 서비스 Ajax(Asynchronous JavaScript and XML) : 대화식 웹어프리케이션 제작을 위해 이용되는 웹개발기구

GIS의활용을 극대화하기 위해서는 다양한 자료와소프트웨어를 통합하여 운영할수 있는플랫폼이 필요

• 서비스 플랫폼이 없어 GIS의 체감효과가 낮음

2005년 6월 Google이공개소프트웨어로 만든 지리정보웹(GeoSpatial

Web)서비스를 시작 : GIS 분야 큰지각변화 야기

• 전통적인 이미지기반 지도서비스를 능가하는 Ajax를 이용한 획기적인

유저인터페이스를 제공하는 Google Maps 서비스 시작

• MSN, 야후도 전세계 위성사진과 지도서비스 경쟁적 출시

• 과거 우리나라는 웹플랫폼이 아닌 ActiveX 만을 이용해 지리정보플랫폼 경쟁

에서 밀려나는 상황


가상지구 서비스(Virtual Globe)

Google과 Microsoft 중심으로 가상지구 서비스를 전세계로 확대하고 있음

•인터넷 포털사의 지도정보서비스로 GIS 활용의 대중화되고, 이를 통해 시장 확대

가상지구를 기반으로 위치와 관련된 모든 정보를 통합하고 새로운 서비스 창출 목적

구글 지오팀의 미션 : ‚위치를 기반으로‛ 세상의 모든 정보를 쉽게 접근하고 사용

할 수 있도록 하는 것

가상지구 서비스의 목표

지리정보의 플랫폼(Platform)화

지리정보를 기반으로 위치와 관련된 정보를 취합

이를 바탕으로 사용료 혹은 광고 수입을 창출하여 새로운 경제활동의 장으로 확대

장기적으로는 가상지구 서비스와 가상세계 서비스가 결합될 것으로 예상됨

예) Second Life


Geospatial Web의 발전방향

Open API &

Mash-up서비스

(Geospatial Web)구글어스나구글지도를통해 지도가단순 서비스가아닌 인프라 같은 플랫폼으로발전

Geospatial Web을 통해 Mash-up 서비스가 가속화되고증가함

3D입체 가상세계

(VR vs. AR) 구글스케치업, MS 포토신스등 3차원 가상세계구현의 혁신적인시도

단기보단 중장기적인영향 예상. 향후 건물 뿐만 아니라 내부까지도 3D 입체화 전망.

2D 지도-> 3D 지도-> 가상세계(입체공간) : LoD 3~4급

지도서비스-> Open API(플랫폼화)-> Mash-ups(지도종속적 서비스)

고해상도 영상정보

(래스터영상) 구글키홀 인수, MS 벡셀 인수 등고해상도 사진 확보경쟁 치열

고해상도 위성영상에서항공영상으로이어지고, 웹캠 등 실시간 동영상 정보로 발전하고있음.

전자그림지도(Web GIS)-> 위성사진-> 고해상항공사진-> 실시간영상

향후 지도는 오픈라인의 공간정보를 온라인에 그대로 옮겨온 서비스로 발전할 것

위치 기반의 실시간 정보를 유무선으로 제공하는 유비쿼터스 플랫폼으로 변화

Geospatial Web의 출현

Geospatial Web의 서비스의 3가지 경향


유비쿼터스 정보기술의 변화

1989 : 월드와이트웹 개발 (버너스 리 : 스위스 입자물리연구소)

1994 : amazon.com(인터넷 쇼핑몰의 표준)

1998 : Google 검색엔진 출시(세르게이 부린, 래리페이트)

1999 : Blogger사이트 시작(개인용 웹저작도구)

2003 : Google이 Blogger 합병

2004 : 유비쿼터스 환경에 전환기

• Google 1GB Gmail 서비스 시작

• Picasa 서비스 시작 : 편집과 공유가 쉬운 포토앨범

• Keyhole사 인수 : 전세계 위성영상 정보를 3차원으로 서비스하는 회사

2005 : Google Earth 서비스 시작(6월)

• 모든 정보를 저장할 수 있는 만능 플랫홈

• 정보의 공간화 : 디지털 정보에 위치정보를 붙여 관리하는 개념

• 소비자 맞춤형 정보제공 가능

Microsoft Virtual Earth 서비스 시작 : 향후 10억달러 투자

2008 : 노키아(Naviteg :74억달러) 및 MS는 중소 지도제작 업체

무차별 인수

http://www.cwrl.utexas.edu/files/Blogger.com_id_41a44c241fc01.jpeg

http://www.google.co.kr/

http://www.google.co.kr/imgres?imgurl=http://earth.google.com/userguide/v4/images/ge_overview.jpg&imgrefurl=http://earth.google.com/userguide/v4/&h=135&w=128&sz=77&tbnid=Ustbliy36AgJ:&tbnh=135&tbnw=128&prev=/images?q=google+earth&hl=ko&sa=X&oi=image_result&resnum=11&ct=image&cd=3

01장 Google Guide.avi


생산요소변화양적 수요 변화 산업구조변화질적 수요 변화

3D 업종

부가가치 산업

NGIS 사업

공간정보사업

(NSDI)

용역사업

제작, 판매

측량 데이터

공간정보등장

다양화

신속화

첨단화

정확도 증대

국토공간정보 양적증가

3차원 GIS 구축

융합과 퓨전(위치기반서비스, 텔레메틱스, 유비쿼터스)

장비 및 설비위주 산업

아날로그장비디지털장비

(디지털 카메라,

3차원 카메라, LiDAR등)

포털 업체와 제휴

데이터 판매위주의 사업방식 모색

공공기관발주에서자체상품 위주로

공간정보산업의 환경변화

구글지도 47%,

플리커 11%

유튜브 9%

아마존 7%

야후

3%

쇼핑 9% 사진 10%

매핑 38%

메세징4%

스포츠 4%

소셜 4%

뉴스 4%

여행 6%

비디오 7%

조사 8%

Mashup포털인 프로그래머블

웹에등록된 콘텐츠 3,530개

(2008.12.4)의절반 이상인

1,803개가지도 API를 활용한

서비스

상위 open API이용 비율상위 Mashup 서비스 비율


해외 공간정보 산업의 주요동향

전 세계적으로 공간정보산업은 연평균 20% 이상 성장

2004년 10월 구글이 디지털영상지도제작업체인 키홀(Keyhole)인수

- 퀵버드(미국) 위성 최고 GSD 61cm급세계 위성사진확보

2008년 10월 8일구글맵스가 지오아이(GeoEye-1)가촬영한 첫

사진 공개 : GSD 50cm급

2006년 3월 Microsoft사가대형디지털항측카메라인 Ultracam과

원거리 센서와 위성 장비 등을 생산하는 벡셀(Vexcel)사 인수

MS사가 픽토메트리(Pictometry)와제휴해 버추얼 어스 서비스

노키아(NOKIA)사가 2007년 10월 세계 1위 전자지도 제조업체인

나브텍 (Navteq)을 81억 달러에 인수. : 나브텍은 구글, MS, 야후 등에

지도를공급하고 있으며, 세계전자지도시장의약 70%를점유하고있고 보행자용

네비게이션인 Map 2.0 발표

네델란드 네비게이션 업체인 톰톰(TomTom)이 세계 2위 전자지도

업체인 텔레아틀라스를 28억달러에 인수. 교통정보를 텔레아틀라스

전자지도제작에 활용

Google, MicroSoft 등 글로벌 IT 업체들은디지털 정보에 실세계 위치 서비스를제공하기위한 컨텐츠무료제공- Geospatial WebGoogle Earth, Virtual Earth의 3차원서비스(상) : LOD 3~4급현실감 있는 거리 사진 연동 서비스 –스트리트뷰(하)

구글지도 47%,

플리커 11%

유튜브 9%

아마존 7%

야후

3%

Geospatial Web의 출현 : 유비쿼터스 시대 정보 플랫폼Ⅰ


공간정보의 가치 및 민간서비스 증대

2008년도 하반기는 브랜드 가치 세계 1위인 구글(Google)

코스닥 시가총액 1위에서 유가증권시장으로 당당히 이전한 민간포털사이트 네이버(NHN)

웹 2.0 시대의 킬러 컨텐츠인 UCC(User Created Content, 이용자가 만든 컨텐츠)를 30억 개 이상

보유한 다음(Daum) 등 공간정보 분야의 슈퍼파워들의 무한경쟁 치열 : 다음지도의 고도화

정보지식의 의미는 곧 집단성으로 끊임없이 교류, 참여, 공유, 개방하며 부가하고 변화하는 네트워크

상에서의 살아 움직이는 지식

개방과 교류의 장에서 공간정보 지식은 업데이트되고 부가되고 수정/갱신되며 지속적으로 변화 발전

하여야 함

네이버

전자지도자체보유 : 벡터자료

서울경기 GSD 50cm급항공사진정사영상

기타 2.5m급위성사진영상(Kompsat-2)

헬리콥터파노라마사진서비스예정

다음지도

전자지도자체보유(콩나물) : 벡터자료

전국 GSD 50cm급항공사진정사영상 : 삼아항업

수도권/광역시/제주도지역로드뷰(RoadView)

공간정보의 가치 극대화 : 관주도방식민간주도방식Ⅱ


전세계 영상의 3차원 기능 구현 벡터 자료 포함 : 도로 및 교통 항공사진 및 위성영상 (축척별) 3차원 건물모델링 : 텍스쳐링 스트리트뷰 기능 : 교차로영상 지속적인 수정/갱신

Google Earth

Google earth (http://earth.google.com)

유비쿼터스 지형공간정보

http://earth.google.com/


Google Map

2D 기능의 지도정보 서비스사이트 Street View 기능 제공 교통 레이어 정보 제공 Map/Satellite/Terrain레이어

Google Map (http://maps.google.com)


http://maps.google.com/


Microsoft사의 Virtual Earth

MS Virtual earth (http://maps.live.com)

2D 정보 3D 정보 Hybrid 방식

(vector지도+항공사진+위성영상+DEM)

주요 건물텍스쳐모델링


http://maps.live.com/


혼합(Mash-Up) 서비스의 출현

혼합(Mash-Up)서비스

Web 2.0서비스의 하나로 두가지 이상의 자원이나 서비스를 혼합하여

새로운 자원이나 서비스 만드는 기술

하우징맵(www.housingmaps.com)의 부동산 정보 서비스가 대표적 사례• 구글맵(maps.google.com)+크레이그리스트(www.craigslist.org)가 혼합

• 처음에는 구글맵을 해킹하여 제작(폴 레이드매처 : Paul Rademacher)

• 구글에서 Mash-Up서비스의 확장성과 가능성을 인정해 구글맵 API 공개

* API(Appliction Programming Interface) : 응용 프로그램에서 사용할 수 있도록 OS나 프로그래밍 언어가 제공하는 기능을 제어할 수 있는 인터페이스

http://www.housingmaps.com/

http://www.craigslist.org/


혼합(Mash-Up) 서비스

혼합(Mash-Up)서비스의장단점

장점• 공개 API를 활용하여 서비스 비용이 거의 들지 않음

• 서비스 개발 시간이 매우 짧음

• 기존 시장에 없고 상상만 했던 서비스가 가능함

단점• 1차 자원이 되는 서비스에종속적임 : 1차 자원의 서비스가 사라지거나비공개시

• 소스차원이 아닌 API차원에서개발되어 한계가있음 : 버그수정이나성능향상한계

혼합(Mash-Up)서비스의 안정화방안

1차 자원이 되는 서비스의 안정적인 제공에 대한 약속과 신뢰 필요

소스 수준에 가까운 API 제공 필요

양사 협력에 의한 GPL 서비스와 오픈소스에 의한 혼합서비스 확장

다른혼합(Mash-Up)서비스지오뉴스(www.wereporter.com/geonews.htm) : 구글뉴스+구글맵 혼합서비스

구글야후교통날씨 지도(http://traffic.poly9.com) : 구글맵+야후교통정보+월드웨더날씨

비어헌터(http://www.beerhunter.ca/) : 동네 근처의 선술집 정보 제공

*GPL(General Public Licence)

http://www.wereporter.com/geonews.htm

http://traffic.poly9.com/

http://www.beerhunter.ca/



국내혼합(Mash-Up)서비스의 사례

공개 API의 부족으로 다양한 서비스가 없다가 네이버의 API공개후 다양화• 2006년 하반기 각종 프로그램과 도구 및 웹사이트에 적용할 혼합 서비스 출현

• 엑스와이어(www.xwire.co.kr) : 지도+뉴스+블로그+웹사이트+개인기록혼합

• 테터툴즈(www.tattertools.com) 블로그 프로그램중 상당수 혼합서비스 : NGMap

http://www.xwire.co.kr/

http://www.tattertools.com/


혼합(Mash-Up)서비스의확장영역

모바일영역으로 확장되는 매쉬업 서비스• 모바일매쉬업 : ETRI와 네오엠텔이 개발한 국내최초 위치기반 혼합서비스

• 유비쿼터스 웹서비스 표준화 사업의 일환으로 수행

• 위피(무선 인터넷 플랫폼)기반의 XML 표준 기술과 모바일 웹서비스 표준 기술 활용

• GPS, 구글맵, 야후날씨, 사진 등을 연동한 ‘라이프로그’를 휴대폰으로 볼 수 있음

• 등산가서 찍은 사진을 구글맵과

연결해 ‘나만의 지도’ 생성 가능

모바일매쉬업 서비스• 야후360(http://360.yahoo.com)

• BBC뉴스맵(http://dynamite.co.uk/local)

• GPS Photo Map(http://www.iceburnslair.com/mapper)


http://360.yahoo.com/

http://dynamite.co.uk/local

http://www.ice/


Apple사 아이폰 vs. Google의안드로이드폰

블랙베리폰다음 3D 지도 '아이폰' 서비스

다음 제공 모바일용 지도 서비스

▲ GSD 50cm급고해상도항공사진인 '스카이뷰‘

▲국내최초 360도고해상도파노라마거리사진인‘로드뷰’

▲ 현재 위치 이동, 맛집 등의 장소 검색

▲ 최적경로와최단경로를지원하는‘길찾기’

▲ 지하철, 버스 등의 대중교통 노선 및 정보를 제공

하는 ‘대중교통’

스마트(Smart)폰의 종류

사진맨 위부터시계방향으로삼성전자 "옴니아", 림 "블랙베리", 소니에릭슨 "엑스페리아", HTC "터치 다이아몬드", LG전자 "인사이트".

34


스마트(Smart)폰의 서비스

• App 스토아를통한 Life style 코너 마련•기상, 주식 등생활서비스제공•기본 전화, 이메일, mp3, safari

•위치기반의대중교통, 네비게이션, 장소검색• e-북 서비스•각종 미디어, 신문, 방송서비스제공


140자의 소통마술 트위터

단문형 블로그서비스인 트위터(twitter.com)나 미투데이(me2DAY) 가 이란 대선 시위를 필두로

모바일용 사회관계망서비스(Social Networking Service) 로 인기

• 트위터는 ‚새의 지저킴‛이란 의미로 140자의소통마술로 인기 : “지금 이순간 사람들이 말하는것‛

• ‚단문블로깅은 나를 친구로 등록한 사람을 향해 내가 말하고 싶은 것을 올려놓은뒤 관심있는 지인의 반

응을 기다리는 커뮤니케이션 ‚

문자메시지/트위터(twitter)/블로그비교

구 분 문자메시지단문블로그

(트위터, me2DAY)블로그

디바이스기반 휴대전화모바일웹(스마트폰, 휴대

전화인터넷)유선인터넷

통신비용 1건당 20원 인터넷연결시무료 거의없음

소통방식 1대1 1대다(관계없는지인들)1대다(모두에개방

적)

메시지보관, 검색, 웹의연결성

불가능

(저장용량한계)모두가능 모두가능

실시간 가능 가능 불가능

트위터의 특성 : 플랫폼적 특성

사회관계망구조

140자이내의모바일 환경

실시간검색

외부개발자의다양한 응용프로그램

트위터의 발전경향

2005년시작

이용자 3200만명으로급성장

기본기능에충실하고 상업적시도없음

트위터용응용프로그램 : 11,000개이상


웹커뮤니케이션의 구분

facebook

공개

비공개

소통형저장형미투데이

트위터

공개된 커뮤니케이션

블로그위키피디아

공개된 아카이브

인트라넷 위키

이메일비공개 아카이브

메신저

비공개 커뮤니케이션

좋아요

주의치명적

http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:Facebook.svg

지능형공간정보의 개요


지능형국토정보취득 시스템 개요

항공레이저측량시스템(LiDAR) 구성도

• GPS : 촬영점 위치 정보

• INS : 카메라 회전각 정보

• Direct Georeferencing

표정(지상기준점 최소)

GPS/INS를이용한

항공사진촬영시스템LiDAR 시스템

•장비명 : Optech ALTM 30/70

•레이져 펄스 : 70kHz

•촬영고도 : 3,000m

•해상도 : 20cm간격(3~6점/m2)

GPS/ INS

대형 및 중형 디지털 항공사진카메라

•장비명 : 대형 및중형 디지털항측카메라

•영상크기 : 4,079*4,09화소(1화소 : 9 μm)

•사진축척 : 약 1/20,000(f=62~120mm)

•지상해상력 : 0.25m~0.40m


지능형국토정보구축 작업 흐름도

작업계획수립

항공 LiDAR측량 & 디지털항공사진영상촬영

원시자료처리

조정, 필터링, 분류 AT계산, 정사영상

DEM 및 등고선제작 모자이크영상제작

데이터검증 및 확인

3차원 입체정보 제작

LiDAR데이터(점) 디지털항공사진영상

DSM

디지털항공사진영상DEM

3차원입체동영상


지능형국토정보의종류

3차원국토공간정보

지능형국토정보

레스터기반3차원지형공간정보

LiDAR 데이터 기존 수치지도

• 1:1,000 수치지도• 1m급 DEM

수치지형도구조화편집

도로시설물및 건물 가시화 정보 구축

고정밀도로/지형/건물 DSM 구축

디지털영상지도제작(동영상)

다차원(다목적)공간정보

LiDAR 데이터

•수치표면모델(DSM)

디지털항공영상

•수치표고모델(DEM)

•수치건물모델(DBM)

True Ortho-Photo

•디지털항공사진영상•사진축척 : 1/25,000

•공간해상력 : 25cm

3차원입체동영상

•등고선(20cm간격)

Direct Georeferencing

표정수행• GCP측량 최소화

GPS/INS데이터

•음영기복도(Geo-Tiff)

디지털정사영상(1/5,000) 3차원통합 DB 구축

벡터기반3차원지형공간정보


디지털항공사진영상

수치표면모델(DSM)

레이저 펄스

항공레이저(LiDAR)측량데이터


일차반송(First return)

방출레이저 파장(Outgoing laser pulse)

2차반송Second return

3차반송 (Third return)

4차반송 (Fourth return)

하나 이상의 반송 파장 (One or more return pulses)

각 반송 파장의 강도 (Intensity of each return pulse)

하나의 방출 레이저 파장 (One outgoing laser pulse)

LiDAR자료의다중 반송

1차반송(수목상층)

2차반송

3차반송

4차반송(지표면)

총반 송


반사강도(0.9μm 파장의 반사도)

물 질 반사도

흰색 종이 재질 Up to 100 %

제재목 94 %

눈 80~90 %

맥주 거품 88 %

흰색 석조 85 %

석회, 점토 Up to 75 %

인쇄된 신문 69 %

팔랑거리는 휴지 60 %

낙엽수 60 %

탄화된 모래(마른) 57 %

해변모래, 사막의 나지 50 %

탄화된 모래(젖은) 41 %

침엽수 30 %

거친 나무 깔판(깨끗한) 25 %

부드러운 콘크리트 24 %

자갈이 섞인 아스팔트 17 %

화산암(용암) 8 %

검은색 합성고무 5 %

검은색 고무타이어 장애물 2 %

반사강도는 대상체에서 반사되어 스캐너

에 도달한 레이저 강도와 송신된 레이저 강

도의 비율로써 주로 대상체의 반사도에 의해

결정됨

반사값


LiDAR 데이터 특성(단면분석)

송전탑

건물

나무

도로

전력선아래의지면

주차장

전력선

LiDAR데이터는 종단면과 횡단면을 동시에 3차원으로 볼 수있음


LiDAR DSM

수치표면모델(DSM)=지표면(DEM)+도로+건물+식생등

디지털 영상과 같이 대상지역의모든 지형지물(지표면+인공물)판별 가능(가장 정확한 지형모델)


LiDAR DEM

수치표고모델(DEM)=DSM-(도로+건물+식생등 인공물)

LiDAR 데이터에서 수목과 인공물을 제외하고 지표면 데이터만으로 제작된 지형모델(기존 지형모델)


LiDAR 등고선도

고밀도 등고선도=DEM(음영기복도)+등고선(20cm간격)


LiDAR 3차원 도시모델

3차원도시모델=DEM+DSM+DBM


대형디지털항측카메라비교

항공 디지털 센서ADS40

단일 렌즈 방식

f = 62 mm

3 Panchromatic Lines

4 Multispectral Lines

Frame

Z1-Imaging(DMC)

VexcelUltraCam

f = 120 mm

흑백영상 촬영시

초점거리

f = 25 mm

다중영상 촬영시

초점거리

2D Array

4 Pan - 4 multi

f = 100 mm

흑백영상 촬영시

초점거리

f = 28 mm

다중영상 촬영시

초점거리

2D Array

9 Pan - 4 multi


디지털카메라촬영방식 비교

▶ 면(Area)형 (Frame 방식) : 한 장 씩 찍는 방식

▶ 선(Line)형 (Pushbroom 방식) : 한 줄 씩 스캔하는 방식

DMC

ADS80

UltraCam


4 개의 흑백(전정색)

카메라 헤드

4 개의 다중분광

카메라 헤드

하나의 프레임내에 8개의 디지털 카메라 헤더 장착

디지탈항측카메라(인터그라프 DMC)


디지탈항측카메라(DMC)

다중분광영상

4 panchromatic images

Tie-point area

이미지 모자이크 Geometric 과 Radiometric 보정

컬러 영상과 Image Composite

모자이크 Tie point로 Calibration 체크

4 개의 사진 중첩

근적외선


Master Cone

Panchromatic(4)

Red-Green-Blue-Nir

항공사진촬영용디지탈카메라(Ultracam)

RGB/IR bands merged with pan scene

Full Scene


디지털항측카메라취득 영상의 종류

흑백영상(panchromatic) RGB영상(colour)

위색영상(false colour)근적외영상(near infrared)


디지털영상의특성 : 고해상도


디지털항공사진정사영상 특성

디지털항공사진영상+노선도(CAD)

노선도 CAD 자료를 중첩

가능하며 최적 노선에 따른

지장물 조사 및 보상 협의

상세 자료 제작 가능

흥양교차로

골프연습장

백호회관

9μm화소크기

약 0.25m지상해상력

4,079×4,092(화소)영상크기

약 1:25,000사진축척

55.156mm초점거리

Optech DSS serial 0015디지털

카메라


LiDAR데이터로 생성된DEM/DSM의높이 정보

1/1,000 수치지도의2차원정보

3차원국토공간정보종류

1/1,000수치지도+LiDAR`DEM : 3차원 공간데이터베이스 구축

3차원 공간 데이터베이스구축건축물대장관리정보건물의높이정보구축


3차원국토공간정보종류

•항공사진정사영상+LiDAR DEM을 이용한 지표면 형상 •지표면+수치지도 ACAD 자료+주요건물의 텍스처매핑

•원주시 3차원국토공간정보 •원주사회체육센터및 따뚜경기장 3차원 모델링

지능형국토정보의 활용 분야


지능형국토정보의활용 분야

공공분야 활용도시계획관련업무 : 3차원지형정보를 통한 현실감 있는 모형 제시

도로/교통관련업무 : 도로노선 및 교통시설 설치 전 사전 시뮬레이션

토지/건축관련업무 : 건축물인허가, 각종 민원 지원 등 입체적인 관리

문화/관광관련업무 : 관광개발, 문화복지시설의 적지선정, 홍보

도시/환경관련업무 : 특수 시설 및 도시 전체의 환경개선 사업 지원

산업/경제관련업무 : 각종 단지의 입지선정, 홍보, 마케팅 지원

재난/재해관련업무 : 3차원으로 구성된 자연지형, 건축물, 도로 및 각종

시설물를 활용하여 폭우, 폭설, 강풍, 산불에 의한 재해 대책 수립

민간분야 활용도심활성화/주차기획/운송관리/지적/건축/토지관리/관광기획/관광홍보

과학협력/산업환경/의약/식품위생/지식정보

특화산업단지/유통관리/입지지원/벤쳐지원/지식문화산업/지역특구

농정/투자유치/기업지원/농산물유통/안전점검/재난관리/경보통제

공공업무 활용과 민간분야 활용을 상호 연계 추진

기 본 활 용


LiDAR DEM을 이용한 표고분석

• 대상지역면적 : 93,852 ㎡

• 최대표고 : 128.65m

•최저표고 : 60.78m

• 평균표고 : 84.79m

표고분석

110m

100m

90m

80m

70m이하

110m 이상

6.61

6,200

100~110m

5.07

4,754

110m 이상

21.13

19,826

80~90m

11.6423.0732.48100구성비(%)

10,92821,65630,48893,852면적(㎡)

90~100m70~80m70m 이하합계구분

지형분석 : 표고분석

• 사업부지는윗 영상에서좌측이낮고 우측이높은 표고분포를나타내며, 건등산에속하는표고 90m이상의부지는약 20%에 해당되고약 55%의부지는평균표고미만으로구성됨


15.84

14,870

50%

16.14

15,153

30%

13.2017.3028.70100구성비(%)

12,38716,23026,93993,852면적(㎡)

40%20%10% 이하합계구분

• 대상지역면적 : 93,852 ㎡

• 평균경사각 : 16 °31”15.6‟

• 평균경사도 : 31.31%

경사분석

60%이상

60%

50%

40%

30%

20%

10%

0%

LiDAR DEM을 이용한 경사분석

지형분석 : 경사분석


국토환경성지도를 이용한 환경성분석

절대보전

(1등급)

상대보전

(2등급)

완 충

(3등급)

소극적개발

(4등급)

적극적개발

(5등급)

12.72

11,933

5등급

23.82

22,358

3등급

5.1032.8225.54100구성비(%)

4,78630,80623,96993,852면적(㎡)

4등급2등급1등급합계구분

환경성 분석


LiDAR POINT를이용한 식생분석

구 분 합 계 0.5m~5m 5m~10m 10m~15m 15m 이상

포인트수 29,484 17,852 6,208 5,185 239

구성비(%) 100 60.54 21.06 17.59 0.8

◈ 0.5m ~ 5m ◈ 5m ~ 10m

◈ 10m ~ 15m ◈ 15m 이상

식생분석 : 나무높이분석

LiDAR데이터를 통한 대상지역의나무높이를 분석한결과 대상부지의 좌측에 대부분의 수목이 존재하며 전체입목의 약 60%는 5m미만으로 나타났으며, 15m이상의 수목은 0.8% 로 나타남


산림관리 : 나무높이분석

범례 (Legend)

1 에서(to) 5 m

5 에서(to) 5 m

10 에서(to) 15 m

15 에서(to) 20 m

20 에서(to) 25 m

> than 25 m

벌목지(Clear Cut)




수목상층(Canopy), z1

수목하층(Understory), z2

순 지표면(Bare Earth), z3

수목상층 부피(Volume of canopy)

= (z1 – z3) 수목상층 면적(canopy area in) m2

수목상층 부피(Volume of

understory)

= (z2-z3) 수목상층 면적(understory area in) m2

산림용적분석


순지표면 (Bare Earth) 나무개체 (Individual Trees)전체형상 자료(Full Feature Data)

나무 개체(확장) (Individual Trees (expanded))

높이에 따른 나무분류(Trees Classified by Height)

전체적인 산림 분석

면적 : 4 km2

전체 나무 수 : 29,806

나무 높이 통계 :평균 : 26.3 m최대 : 53.9 m최소 : 5.0 m

나무 높이 분포 :5-15m: 2,65515-30m: 15,981> 30m: 11,160

나무 개체 분석

최소 나무의 높이는 5m로설정.

높이분류 :

5 – 15m

15 – 30m

> 30m

나무개체위치

산림구조분석


토지이용현황파악

전체형상(Full Feature)

순지표면(Bare Earth)

산림경계(Forest Boundaries)

합성영상(Draped Image)

도시계획 및 개발 관련


친환경생태학적도시계획 방법

과학기술을 활용한 생태학적 도시계획(Science based Eco-Planning:SbEP)

친환경생태도시(u-ECO City) 설계 및 개발의 기반 기술 적용첨단 IT(GIS/RS등) 기술을 활용하여 도시계획 기술의 과학화지능형국토정보를 활용한 생태지도제작 기술 적용기존 정성적 환경영향평가 기법의 개선한 정량적 환경영향평가 가능 3D SbEP 기법 개발 및 적용도시/환경/경관/건축계획 및 심의 등에 공통 활용 가능한 계획 도구 개발

생태문제를 최소화 하기 위한 도시계획(Low Impact Urban Planning:LIUD)

생태문제를 개선한 친환경생태도시 계획 및 개발 기술 적용지능형국토정보를 활용한 자연 및 도시공간의 생태적 건전성평가기법개발 적용

SbEP에 근거한 Low impact urban design 기법 개발 및 적용 3D LIUD 기법 개발 및 적용 SbEP & LIUD기법을 적용한 도시개발의 메뉴얼화 추진


대상지역의 디지털항공사진영상

개발대상지역

송전탑1

송전탑2

송전탑3/4원남장로교회

• 축 척 : 1/25,000(해상도:0.25cm)• 제작일 : 2006. 10. 14

도시계획구역지정 계획 적용 사례


대상지역의경관분석 자료(1)

희미하게 송전탑2가 보임

항공사진자료에는 송전탑이 잘 보임


대상지역의경관분석 자료(2)

송전탑2가 삭제되어 안 보임

항공사진자료에는 송전탑이 보임


대상지역주변의 송전탑 위치분석

LiDAR데이터를 통한 송전탑 분석(3D)

송전탑1 송전탑2

송전탑3/4

원남교회


대상지역주변의 송전탑 위치분석

송전탑1 송전탑2

송전탑3/4

LiDAR데이터를 통한 송전탑 분석(높이분석)227.7m

169.0m

B

B‟

58m


도심지 아파트 경관계획

23

4

7

9

10

6

1

5

8

11

경관지원조사

♦ 원주천변과 5번국도와서원대로가교차하는 국도변 주변에 위치♦ 동북쪽으로는 원주천과치악산, 남쪽으로는 백운산과포복산, 북쪽으로는원주시청과 원주 중심지가 위치♦ 남측에 서원대로가 동서축을연계, 동측의 금대로, 서측의 남원로가 남북축을연계

조망점 선정

♦근경-1 조망점♦중경-2,3,4,5,6,7,8

조망점♦원경-9,10 조망점♦시통축-11 조망점


조망점 조망분석 (근경)1

개발전

개발후

1

조망분석(근경)


개발전

개발후

조망점 조망분석 (중경)4

4

조망분석(중경)


조망점 조망분석 (원경)10

개발전

개발후

10

조망분석(원경)


단지주변도로 현황 시뮬레이션동영상 (단구로)

3차원모델링을통한 동경관분석


단지내부 현황 시뮬레이션동영상 (단지내 피로티)

3차원모델링을통한 동경관분석


춘▪추분일조분석 (3월20일 / 9월23일 12:00)

■ 변경전 ■ 변경후

▪ 춘,추분시 층수조정으로 1시간 추가 일조권 확보


동지 일조분석 (12월22일 09:00~14:00)

■ 변경전 ■ 변경후

▪ 동지일기준 9시~15시 사이 연속 2시간이상 일조 확보 (건축법 시행령 제86조 2항 2호 인용)


개발에따른 단지 주변 현황 3차원 동영상

Ⅰ 건축계획개발에 따른 3차원 시뮬레이션


1) 경사도를 백분율(%)로 표기하는 방법

- 0<경사도(%)<무한대

- 경사도(%) : P = h/w * 100

2)경사도를 각도로 표기하는 방법

- 0<경사도(〫) <90

- tanθ = h/w = P/100 ∴ θ=tan-1(P/100)

예를 들어 경사도 30%는 16.7 °임

경사도

표 기

방 법

원주시 개발행위 허가 기준

개발행위 허가 기준

입목본수도 기준 : 헥트르당 평균입목축적 130% 이하인 토지, 입목축 적조사방법은 산지관리법에 의한다. (단, 판매목적의 수목은 산입하지않음)

경사도 기준 : 경사도 17°미만, 도시지역 외 지역은 22°미만인 경우

평균표고(기준지반고) 기준 : 50미터 미만 토지

도시생태계 보전가치 기준 : 비오톱 1등급 및 2등급 아닌 토지

(단, 비오톱지도가 제작되기 전에는 국토환경성지도에 준용함)

도시계획조례상의 개발행위 허가 기준


경사도 기준 개정 내용

개발행위 허가 경사도 기준 변경사항

항목 경사도기준 비고

기 존도시계획구역내 30%(약16.7도)

도시계획구역외 30%(약16.7도)

개정도시계획구역내 17도 산지전용기준

25도(47%)도시계획구역외 22도

경사도 산정 방법 변경

기존 경사도 산정방법

수치지도 등고데이터나 현지측량 결과로 선경사를 산정하여 이중 최대경사도를 채택

변경 경사도 산정방법

수치지도 등고데이터나 현지측량 결과를 활용하여 격자크기 10mX10m로 생성후

평균경사도를 채택


경사도 분석 대상지역

분석대상지

현재 개발이 진행중인 무실 2지구의 3곳을 선정하여 경사도 분석 실시.

경사도 분석방법

경사도 분석을 위하여 1/5,000 수치지도와 2007년 3월 취득한 항공레이저측량 LiDAR 데이터를 이용하여 격자크기10mⅹ10m로 DEM 를 생성하고, 평균경사도 산정후 비교분석

경사도 분석

• 공간해상도(GSD) : 0.25m• 촬 영 일 : 2007. 3. 10

경사도 22。지역




대상지역경사도 산정(17도 지역)

구 분 LiDAR DEM(1mx1m 격자) LiDAR DEM(10mx10m 격자) 1/5천수치지도 DEM(10mx10m격자)

평균경사도 20。47、 17。32、 16。50、

LiDAR 1mX1m격자 DEM LiDAR DEM(10mX10m격자) 1/5,000 수치지도(10mX10m격자) DEM

A

A’

A-A’횡단비교

LiDAR DEM(1mx1m)

LiDAR DEM(10mx10m)

수치지도 DEM(10mx10m)

수 목

수치지도DEM이 LiDAR DEM에비해표고가 2~5m 높게 나타났으나, 경사도는기복이완만하게표현되어LiDAR DEM에 비해 1~4도 낮게나타남


대상지역 3차원 동영상(17도 지역)

면 적: 약 19,404.77 ㎡

최저표고: 162.39m

최고표고: 185.78m

평균표고: 174.85m

10%이하

10~20%

20~30%

30~40%

40~50%

50%이상

구분 합 계 10 °이하 10~20 ° 20~30 ° 30~40 ° 40 °이상

면 적(㎡) 19,404.77 3,003.18 6,073.59 8,001.12 2,231.56 95.32

구성비(%) 100.00 15.48 31.3 41.23 11.49 0.5

LiDAR DEM(1mX1m격자)를 이용한 경사도 분석


대상지역경사도 산정(22도 지역)


평균경사도 25。46、 22。36、 24。52、

A

A’

A-A’횡단비교

LiDAR DEM(1mx1m)

LiDAR DEM(10mx10m)


수 목

수치지도DEM이 LiDAR DEM에비해 표고가약 7m이상 높고정상부의위치가다르게나타나, 동일격자크기의 LiDAR DEM에비해약 2도 높게 나타남


10%이하

10~20%

20~30%

30~40%

40~50%

50%이상


면적: 약17,610.32 ㎡

최저표고: 175.24m

최고표고: 226.01m

평균표고: 199.11m

구 분 합 계 10 °이하 10~20 ° 20~30 ° 30~40 ° 40 ° 이상

면 적(㎡) 17,610.32 2,313.95 2,297.87 5,587.44 6,871.51 539.55

구성비(%) 100.00 13.13 13.04 31.73 39.01 3.09



대상지역경사도 산정대상지역경사도 산정(25도 지역)


평균경사도 27。54、 25。01、 23。59、

A

A’

A-A’횡단비교

LiDAR DEM(1mx1m)

LiDAR DEM(10mx10m)


수 목

수치지도DEM이 LiDAR DEM에비해표고가 2~5m 낮게 나타났으며, 안부에해당되는봉우리중첫째봉우리가소멸되어 LiDAR DEM에비해 1~4도낮게나타남


10%이하

10~20%

20~30%

30~40%

40~50%

50%이상

면적: 약 34,311.99㎡

최저표고: 188.20m

최고표고: 230.88m

평균표고: 209.85m


구분 합 계 10 °이하 10~20 ° 20~30 ° 30~40 ° 40 ° 이상

면 적(㎡) 34,311.99 1,430.84 4,609.13 14,159.05 12,521.81 1,591.16

구성비(%) 100.00 4.16 13.44 41.27 36.5 4.63



경사도 분석 결과

경사도 분석 결과 1/5천 수치지도의 경사도가 최확값인 1mX1m격자LiDAR DEM에 비해 1。~ 4。정도 낮은 결과를 나타냄

LiDAR 데이터는 레이저를 이용한 고정밀 3차원 측량 성과로 지표면에

대한 기복 및 형상을 정확히 표현

1/5천 수치지도의 지표면은 등고선으로 표현되기 때문에 주곡선 및

계곡선의 간격과 표현방식의 영향으로 지표면의 기복 및 형상이 완곡

하게 표현

도시계획 구역 이외의 경사도 기준을 22 。이상으로 변경할 경우

실제 경사도는 더욱 높아 도시계획구역 이외의 개발시 난개발이

예상됨

경사도 분석을 1/5천 수치지도로 수행할 경우 실제 경사에 비해 1。~ 4。

낮게 산정됨

도시계획구역 이외의 경사도 기준을 산지전용허가 기준인 25 。 설정시

과도한 개발에 따른 난개발이 예상됨

건설 분야


지능형국토정보의토목설계 활용 특성

토목설계에 있어 가장 불확실성이 높고, 소요 비용을 예측하기 어려운 공정은 토공

LiDAR데이터를 통해 작성된 DEM을 이용하여 토공 정확도 향상

시공시 공사 대상지역 내에서 절토와 성토의 균형을 맞춤으로써 경제적인 이익

토공의 균형을 이루는 토공정규 용이

OK

대체

LiDAR데이터(지표면+식생+인공물)

식생제거

지표면 추출

기존항공사진측량지도(나무오차발생)

No

• 기존 수치지도 (1m) • 나무높이보정부정확

수치표고모델 생성(20cm)(식생제거, 정확한 등고선생성)

등고선 생성


작업 방법 비교(노선길이 50km인 경우)

•비용이 비싸다•작업 기간이 길다•접근 불가능 지역 작업곤란

단 점

•단시간 대용량 데이터 취득•고 정밀 , 높은 정확도•데이터 처리의 자동화•작업 시간 단축•다양한 데이터 활용성• 3차원 시각화 및 가시화

•벡터지도 제작 가능•현행 각종 토목설계기준

장 점

(고도1,200m일때)•수평 : 60cm이하•수직 : 20cm이하

(1/5,000사진축척)지도정확도•수평 : 80cm•수직 : 2.5m(등고선)

정확도

• DEM, DSM, 디지털정사사진영상•반사강도지도, 종횡단도•고정밀등고선도, 음영기복도•유역경사도, 경사방향도 분석 등

• 1/1,000수치지도•항공사진 모자이크

성과물

1억6억비 용

2개월(원하면즉시 가능)7개월작업 기간

항공레이저(LiDAR)측량기존 항공사진측량작업 방법

기존 항공사진측량과의비교


1/1,000 수치지도 DEM LiDAR DEM

• 등고선간격의 차이 : 1m vs 20cm• 산악부 : 지형의 섬세한 표현 차이• 평지부 : 소로, 비닐하우스 등이 나타남

LiDAR DEM과 수치지도 DEM 비교

도로 실시설계 분야


동부순환도로실시설계 적용 사례

디지털항공사진영상+노선도(CAD)과업시점

과업종점소초터널


흥양교차로부근항공사진영상+노선도


A

A’

A

A A’

시점부-교차로의횡단면도

흥양교차로의수치지도 DEM (1m) 흥양교차로의 LiDAR DEM (20cm)

교차로사면의표고가 4m 이상차이가발생

터널종점부의테이퍼 길이에영향을 미침


터널갱구부항공사진영상+노선도


A A’

터널갱구부의횡단면도

AA’

터널갱구부의수치지도 DEM (1m) 터널갱구부의 LiDAR DEM (20cm)

갱구부 사면의 표고가2~4m차이가 발생


A

A’

터널시점부의횡단면도터널시점부항공사진영상+노선도


A

A’

상하행 터널 시점부의표고가 2~3m낮음

터널갱구부의수치지도 DEM (1m) 터널갱구부의 LiDAR DEM (20cm) 터널갱구부의 LiDAR DSM (20cm)

DSM은갱구부나 갱문의생태학적 설계에 활용



터널종점부의기존수치지도와현황측량등고선비고

터널종점부의 LiDAR데이터와현황측량 등고선 비고

터널종점부의횡단면표고 분석

LiDAR 수치지도현황측량

터널종점부의횡단면표고 분석



동부순환도로 3차원 동영상


원주IC ~가치래미 도로개설공사

원주IC~가치래미 도로 3차원 동영상


방음벽패턴선정

IC주변 방음벽 3차원모델링


지하차도 3차원모델링 (디자인1안)

지하차도디자인 심의 적용 사례



지하차도 3차원모델링 (디자인2안)


지하차도디자인 2안동영상

지하차도디자인 1안 동영상


지하차도 디자인 심의 3차원모델링

송전선로 건설 분야


위성영상을통한 송전선로 계획 예

IKONOS영상을 이용한 송전선로 계획


북원주 송전선로 건설사업 활용 사례

115

사업대상지 위치도 : 1/5,000 수치지도(등고선간격 : 5m)

•사업시행 : 한전 제천전력개발처•사용전압 : 154kV•송전탑수 : 18기



116

사업대상지 정사영상+계획노선도 : 공간해상도 0.28m

호매동

하수종말처리장

윗골소류지

강원GDP(돈사)

돈사윗골



117



118

3차원모델링을 이용한 조망분석

호매동(조망점4)


윗골소류지

강원GDP(돈사)(조망점5)

돈사(조망점6)윗골(조망점8)



조망점 1번(원주천교)


사업대상지 3차원 단면도

NO. 8 송전선로의 작업로 정사투영영상

• 20m간격의종단면동영상

• 중심선 기준으로좌우 3m간격의횡단면 동영상



송전선로운영 시스템

라이다 수목 데이터

1/5,000 수치지도

1/1,000 수치지도

E: 185185.12

N: 434093.07

H: 136.93m

• 송전탑 상/하단 3차원 위치 좌표 및 높이 추출

• 위험지역(도로, 공사장, 수목, 학교 등) 거리 분석

E: 185185.12

N: 434093.07

H: 43.98m

Tower length : 92.95m

Tower length : 99.46m

E: 185220.17

N: 434428.56

H: 177.18m

E: 185220.17

N: 434428.56

H: 77.72m


송전선로경과지 용지교섭 객관성 확보

선하지면적 : 18,721㎡

용지보상 비용 저감 이용용지교섭 이용토지주에게 과학적인 객관성 자료 제공

20m3m



123

사업대상지 3차원 동영상

※높은고도 동영상 ※낮은고도 동영상


수목이 고려 유·무에 의한 조망 분석

기업/혁신도시 개발 관련


원주 기업/혁신도시주요 현황

위 치 원주시 지정면 가곡리, 신평리 일원

면 적 약 164만평(제1단계)

사업비/기간 1,603억원/2006.01~2015.12(10년)

주 요 사 업생명, 건강산업, 의료기기 R&D 센터,

주거, 공공, 편익 시설 등 지원시설

전국 유일한 기업도시 및 혁신도시 동시 선정

위 치 원주시 반곡동 일원

면 적 약 105만평

기 간 2006.01~2015.12(7년)

주 요 사 업 공공기관 13개 기관이전

생명/건강/관광비타민시티

u-eco CITY

전략

지식기반형

u-IT839

전략


저류지

물류센터

R&D용지

근린공원

공동주택

근린생활

공동주택

R&D용지

근린공원

골프장

근린공원

저류지

산업용지

중심상업용지

복합영농시설

유보지

체육시설

집단에너지시설

보전녹지

보전녹지연수원

유보지

연립주택

헬스센타

고

초

중

도서관

대상지역 토지이용계획 분석

기업도시개발 계획


대상지역의 국토환경성지도 차이


절대보전(1등급)

상대보전(2등급)

완 충(3등급)

소극적개발(4등급)

적극적개발(5등급)



완 충(3등급)



기존국토환경성 지도 업데이트된국토환경성 지도(2007. 4) 기존 생태자연도 업데이트된생태자연도

기존국토환경성지도는 2007년 4월갱신

절대보전 등근은유사하나, 적극적개발등급현저히 감소

1/25,000축척의지도로실시설계시대축척지형도의개발계획 수립시 경계부에서분제점발생

기존생태자연도는좌표체계가미포함되어있어개발지역의 경계부에서문제점 발생

업데이트된생태자연도는좌표체계를포함하고있기때문에 수치지도, 지적도, 등고선등과 병합하여다양한분석이가능



국토환경성지도+토지이용도



완 충(3등급)



•공동주택부지로 절대보전지역과 상충되어이대로 개발시 대규모사면 및 산림훼손 발생가능


계획평면도

대상지전체공사계획평면도

대상지역의 공사계획에 따른 지형편집

지형모델생성

LiD

AR

포인트화

설계CAD데이터

편집

3차원지표모델생성


계획단면도


산지전용에 따른 경관영향검토(„07.8.16)


개발 전 개발 후



기업도시 경관계획 3차원모델링


혁신도시진입도로 실시설계

혁신도시 진입도로 3차원모델링

하수관거정비 BTL 활용


1997년 제작 1/1,000 수치지도

단계천처리구역

원주천좌안처리구역

단계천처리구역

원주천좌안처리구역

2005년 제작 1/1,000 수치지도

하수관거정비임대형투자사업(BTL)

•기본계획은 1997년수치지도로 수행되었음



항공사진정사영상 + ‟05년 수치지도

• ‟97수치지도에 비해 수평위치 정확도 양호

•전 아파트 붕괴•부지 정비

•전 아파트 붕괴•부지 정비


LiDAR 및 1/1,000수치지도 DEM 비교분석

LiDAR DEM(2006. 11) 1997 수치지도 DEM 2005 수치지도 DEM


지표면기복의표현이상세함10년전자료로 따뚜경기장등신설시설물이 없음

2년전자료로 아파트 신설


남부종합시장

세경1차아파트

중앙웨딩타운

남부종합시장사거리

삼성화재

대성아파트

현대아파트

원흥아파트

원주국민체육센터

원주의료원

LiDAR DSM을 이용한 하수관로 매설도로변 지장물 분석




D-D‟단면의 오차분석

‟06 LiDAR DATA로 생성된 DEM, ‟05 수치지도, ‟97 수치지도

D

D‟

E

E‟

-0.380.07-0.27-0.170.01-0.21-0.04LiDAR-05

-3.85-4.23-4.09-4.01-2.70-1.86-0.62LiDAR-97

41.0339.2937.5335.4434.4233.0232.22LiDAR

100m90m80m70m60m50m40m단면

DATA

•하수관로의 종단면분석•기본계획을 수행한 ’97수치지도의 경우표고오차가 커 하수관이 역류현상 발생가능


A-A‟ 대상지의 종횡단면도


지표면, 신설계획관, 맨홀

A

A‟3.40m

119.96m

123.36m

2.93m

120.45m

123.38m

2.81m

120.56m

123.37m

종점종점종점 시점시점시점시종점

120.30m120.56m120.70m관저고

3.08m2.81m2.82m표 층

123.38m123.37m123.52m지반고

WJ-A001-026WJ-A005-008WJ-A005-007단면

DATA

지표면

맨홀맨홀

신설계획관

정사영상을이용한하수관로종단면도

LiDAR DEM 및 하수관망도를이용한 횡단면도



기존하수관로 표현(정사사진영상+건물+기존관로)

신설하수관로 표현(정사사진영상+건물+신설관로)

대상지역의신설 하수관로 3차원모델링

하수관거의 3차원 모델링 예

3차원 CITY 모델의 하수관거 표현

방재 분야 활용


인제수해(2006. 7) 피해 현황 조사


수치지도 1m 침수 수치지도 2m 침수 수치지도 3m 침수 수치지도 5m 침수

LiDAR 데이터 1m 침수 LiDAR 데이터 2m 침수 LiDAR 데이터 3m 침수 LiDAR 데이터 5m 침수

LiDAR데이터 LiDAR데이터

수치지도 수치지도

LiDAR 데이터를 활용한 침수예측모델


지적도를이용한 침수흔적도 작성 예

기존 지적도를 활용한 침수흔적조사서 작성

지역명/침수기간/침수시간/침수원인/지역특성 수록

• 침수지역 : 덕양구 D강매지구 • 침수기간 : 2006. 7. 12 8시~23시(15시간)

• 침수원인 : 담수지 부족 및 강매배수펌프장 배수능력 부족

• 지역특성 : 농경지

3.0m 이상 지역

2.5m ~ 3.0m미만지역



1.0m ~ 1.5m미만 지역

0.5m ~ 1.0m미만 지역

0.0m ~ 0.5m미만 지역

침수심구분

침수심

지적도에 의한 침수흔적도


3차원 침수모델링 및 침수흔적도 작성

• 3차원 모델을 통한 대상지역의 침수 모델링 및 홍수위험지역을 예측할 수 있음

3차원 침수흔적도 작성

3.0m 이상 지역

2.5m ~ 3.0m미만 지역

2.0m ~ 2.5m미만 지역

1.5m ~ 2.0m미만 지역

1.0m ~ 1.5m미만 지역

0.5m ~ 1.0m미만 지역

0.0m ~ 0.5m미만 지역

침수심구분

침

수

심


설계빈도별원주천 홍수위 모델링

대상지역 정사영상

원주1원주2

원주3

원주4

원주5

원주6원주7

원주8

원주9

원주10

원주11

원주12

원주13

주산교

봉장교

북원교

봉학교

봉평교

개봉교

변영교

대평교

관설초교

판부면사무소

명륜초교

원주중학교

학성초교



호저대교


LiDAR 데이터에 의한 DEM Surface Model

원주3

원주4

원주5

원주6

원주8

원주9

원주10

원주11

원주12

원주13

원주1원주2

원주7

3차원 음영기복도

시점부확대

설계빈도별홍수수위 모델링


-스캐닝을통한 현황평면도

이미지 획득

기존보고서자료 항공레이저측량

작업구역추출

-불량포인트 제거

-교량포인트 제거

LiDAR 전처리

기존횡단면 보정

정사영상 LiDAR data

LiDAR DEM 생성

침수모델링자료처리 과정

작업경계생성

-현황측점에 대한 3차원좌표생성

-벡터라이징을 통한 횡단면 생성

기존데이터생성

영상에대한정위치편집

기존 단면 DEM 생성

단면자료 통합- 50년빈도 홍수위 침수모델링

- 100년빈도 홍수위 침수모델링


주황색 지역은 직접적인 침수지역은 아니지만 홍수수위보다 높이가 낮은 지역으로 침수위험이 있는지역임

연두색지역은 홍수수위보다 높은 지역이지만 사방이 침수지역으로둘러싸이게되어고립될 수 있는 지역임

붉은색지역은 홍수수위에 따라 직접적인 침수되가발생되는 지역임

침수모델링자료처리 과정



원주천 1지역 정사영상


설계빈도별홍수위 모델링

NO. 0

NO. 1

NO. 2

NO. 3

원주천 1지역 지형단면비교기존설계단면LiDAR DEM 단면

원주 1


홍수위 : 88.26m

홍수위 : 88.57m

홍수위 : 89.69m

홍수위 : 89.72m

설계빈도별 홍수위 경계선 생성

50년빈도홍수위 3차원 모델링

200년빈도홍수위 3차원 모델링



50년빈도홍수위 3차원 모델링 200년빈도홍수위 3차원 모델링


원주천 1지역 3차원 모델링


정사영상+설계빈도별 홍수위경계선원주1원주2

원주3

원주4

원주5

원주6원주7

원주8

원주9

원주10

원주11

원주12

원주13

주산교

봉장교

북원교

봉학교

봉평교

개봉교

변영교

대평교

관설초교

판부면사무소

명륜초교

원주중학교

학성초교



호저대교

200년빈도 (하)

50년빈도 (상)


환경/생태분야 관련


자병산노천광산복원계획

디지털항공사진영상 데이터

대상지역디지털항공사진영상

광산지역확대 영상

광산지역정사사진영상정사영상생성


광산지역의 LiDAR DEM 및 DSM

광산지역의 DEM

광산지역의 DSM

자병산노천광산복원계획


지상레이저측량수행

지상레이저측량 수행 목적

지상레이저측량시스템 특성

장비명 Optech ILRIS – 3D

점스켄 범위 3m ~ 1500m( 약 800m )

점스켄 간격 5cm

획득 포인트 2,500 (point/sec)

오차율 7 ~ 8mm (100m당)

촬영 폭 수평 : 360˚, 수직 : -90 ˚ ~ 90 ˚

• 광산의 채광지역은 사면 경사가 80°이상으로

항공레이저측량만 수행시 사면의 LiDAR 포인트가

적어 정확한 지형모델링이 어려우며 토공량 산정

정확도 저하됨

• 향후 지속적인 모니터링을 위한 방안으로 적합


항공 및 지상 LiDAR DATA 합성

항공 및 지상 LiDAR 데이터 합성

항공 및 지상 LiDAR 데이터 합성

+


현재 지형 3차원 모델링


개발및 복원계획 3차원모델링수행

개발 및 복원 계획 및 설계 수행

▣ 2차원 설계 자료를 이용한 3차원 SURFACE 생성- 2차원 종단및 횡단면도를이용한 3차원 FRAME 생성

- 3차원 FRAME에대한 SURFACE 처리 수행

▣개발 및 복구 지형 생성 및 합성- 3차원면을이용하여 지형 생성

- 현지형에서개발및 복구지역 편집(삭제)

- 편집된 현지형과개발 및 복구지형 병합

개발 및 복원계획 지형 편집

개발및 복원계획의 3차원모델링 및 경관분석

개발 및 복원 지형에 따른 정사사진영상 편집

개발 및 복원계획 3차원 모델링


설계CAD데이터

편집

3차원지표모델생성

개발 및 복구계획 3차원 모델링

개발 및 복구계획에 따른 지형편집

대상지전체계획평면도

대상지계획횡단도

3차원골조생성 3차원면 생성

계획및 복원 계획지형생성


개발 및 복구계획 3차원 모델링

단계별 채광계획 3차원모델링


지상레이저측량을 이용한 채광 모니터링예

지상레이저측량을이용한 모니터링

정기적인 지상레이저측량을 통해 채광에따른 생산관리 및 폐석 복원 모니터링 수행 : 약 6개월 간격

•일정기간후 채광량 산정 : 생산관리

•지형변화모니터링 : 3차원모델링

•폐석처리 및 생태복원 모니터링


지상레이저측량을이용한 모니터링

채광에 따른 변화된 지형을분석하기 위해 주 채광지역의 기준

경계면을 생성

주 채광지역 지형변화분석

채광전 (07년10월) 채광후 (08년 8월)

• 잔차 DEM을 이용하여 10개월간 채광에 따른

지형변화분석(채광전 DEM – 채광후 DEM = 잔차 DEM)

잔차DEM


복원계획 3차원모델링

복원계획 3차원모델링


향후 환경계획의 미래

168

U-Eco City 구현

Geomatics(GIS+GPS+RS)

생태계순환분석기술(물, 공기, 토양, 생물)

생태공학(Ecological Engineering)

3차원 생태도시계획 및 관리기술물순환 시스템

구축 및 관리기술

＊환경길＊

생태도로구축 및 관리기술

＊사람길＊

3차원 환경생태정보구축 및 관리기술＊3차원공간정보＊


생태지도제작 흐름도

전체 공간에 대한비오톱 유형 조사

비오톱 유형 지도화

토지이용조사 토양피복조사 현존식생조사

속성지도 및 야장 작성

비오톱 유형화

전체 비오톱 유형지도화

항공레이저측량데이터를 활용시현장조사의 90%를절감하고 각종조사의정확도를향상시킬 수 있음


비오톱 지도화 과정

지도 제작 Process

문헌조사

기존수치지형도기존항공사진관련논문특이비오톱 출현 정보

사전조사

현장조사

기초조사 대표지역의 예비현장조사

토지이용현황조사

LiDAR정사영상을 이용한 토지이용/피복현황도 제작

현존식생조사

NGO 합동조사 특이비오톱 출현지역 조사

지도의 수정보완지도의 수정보완

녹지 및 오픈스페이스 지역 식생조사 속성조사

비오톱 유형분류 및 평가

비오톱 지도화

입력입력

문헌조사

기존수치지형도기존항공사진관련논문특이비오톱 출현 정보

사전조사

현장조사

기초조사 대표지역의 예비현장조사

토지이용현황조사

LiDAR정사영상을 이용한 토지이용/피복현황도 제작

현존식생조사

NGO 합동조사 특이비오톱 출현지역 조사

지도의 수정보완지도의 수정보완

녹지 및 오픈스페이스 지역 식생조사 속성조사

비오톱 유형분류 및 평가

비오톱 지도화

입력입력

① 1/5,000 도엽크기로 영상 준비

② 영상분할 및 분류

③ 영상을 이용한 GIS기초자료 제작

④ 현장조사를 통한 비오톱 유형검증 및 식생조사

⑤ 폴리곤 수정 및 속성 입력

결언 및 제안사항


결언 및 제안사항

지능형국토정보의 활용에 따른 장점정확한 지형공간정보의 활용을 통한 계획 및 설계의 최적화

기존 작업 공정 및 시스템의 변경 없이 활용 가능 : 별도 투자 없음

계획 및 설계 변경 요인을 최소화 : 중복예산의 최소화

도시개발의 친환경 생태학적 접근 가능

LiDAR자료의 식생정보 활용 : 생태학적 계획 및 설계의 기초자료로 활용

터널 갱구부, 송전선로 작업로, 노천광산 및 채석장 복원계획 등 활용

각종 심의 및 설계자문회의 활용 의무화 : 도시계획/경관/디자인/설계심의

3차원 모델링을 통한 3차원 계획 및 설계 용이

계획 및 설계의 3차원 수행 : 직광/일영/조망권/소음 분석 수행 가능

3차원 및 동적 경관분석 수행 : 조망점 설정후 실제적인 정지 경관 및 동

경관분석 가능

국민참여 GIS 등 선진 행정 업무 수행의 기반 구축

다양한 3차원 지형공간정보의 자료원의 등장으로 3차원 GIS시대 도래


지금까지 경청해 주셔서

감사드립니다.

상지대학교 건설시스템공학과이 현 직 교수

전자메일 : [email protected]홈페이지 : http://hjiklee.sangji.ac.kr연구실 : 033-730-0475 핸드폰 : 011-512-4621

mailto:[email protected]

http://hjiklee.sangji.ac.kr/

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지능형 공간정보의 도시업무활용