지리정보시스템에서 사용되는 공간데이터의 특성은 양이 방대하고 구조가 복잡하여 데이터를 구축하는데 많은 비용과 노력이 요구된다. 또한 각 지리정보 응용시스템마다 특정한 포맷으로 데이터를 구축, 사용하는 실정 때문에 여러 가지 공간데이터 포맷이 존재하고 사용하는 방법이 다양하다. 그러므로 여러 포맷의 공간데이터를 이용하고자 하는 사용자는 해당 데이터 포맷들을 모두 알아야 하고, 포맷뿐만 아니라 사용자의 시스템이 공간데이터서버의 환경에 밀접하게 의존적이다. 본 논문에서는 다양한 공간데이터 포맷의 공간데이터서버에 접근하기 위한 통일된 접근 방법과 사용자가 상대 공간데이터서버의 환경에 독립적으로 서비스를 받을 수 있는 모델을 제안하고 실제 시스템으로 구현하였다.
우리나라는 공간정보 활용을 위해 업무별 공간정보 응용 시스템을 구축하고 있으나 정보에 대한 공유 및 활용도가 낮아 국토교통부를 중심으로 공간정보 시스템의 공동활용을 위한 체계 구축에 노력하고 있다. 본 연구는 지방자치단체에서 운영하고 있는 공간정보 응용 시스템 현황을 조사 및 분석하고, 무인항공 영상을 이용한 공간정보 응용 시스템의 공동활용 방안을 제시하고자 하였다. 연구를 통해 기존의 공간정보 응용 시스템의 기능이 대민서비스에 집중되어 있고, 행정부서 간 데이터 공유 및 활용이 어려운 실정임을 파악하였다. 또한, 공간정보 응용 시스템의 공동활용을 위해 무인항공영상 기반의 임차 및 전용면적 차이 산출, 무단 점유지 정보 확인 등 방안을 제시하였으며, 공간정보 응용 시스템 공동활용을 위한 벡터 표시, 면적계산, 보고서 생성 등 추가 기능을 도출하였다. 향후 추가적인 연구를 통해 공간정보 응용 시스템의 기능 추가가 이루어진다면 관련 분야의 현장실태조사 및 정책결정의 기초자료로 활용이 가능할 것이며, 공간정보 분야의 경험이 없는 비전문가도 정확도 높은 공간정보를 다양한 분야에 활용함으로써 업무의 효율성을 높일 수 있을 것이다.
최근 공간정보 산업의 변화와 국내외 포털의 지도서비스 및 iPhone의 국내 진출을 계기로 공간정보에 대한 수요와 정책적 요구 사항이 증가되고 있는 추세이다. 현재까지 개발된 모바일 매핑 시스템은 공공분야인 시설물 측량 및 수치지형도 수정갱신에 사용된 시스템으로 현재 민간 서비스 시장의 요구 충족에는 어려움이 따른다. 이를 위해 본 연구에서는 민간 서비스 시장 요구 충족을 목적으로 모바일 매핑 기술을 기반으로 필수 장치만 사용하여 시스템을 구성하였으며, geoSensor로 취득된 공간정보를 다양한 컨텐츠로 활용하기 위한 필수 요소인 취득 데이터간 동기화용 시각동기화 인터페이스를 구현하였다.
본 논문에서는 지리정보 시스템인 GMS 를 기반으로 한 공간 연관 규칙의 구현과 설계 방법을 제안한다. GMS 에는 비공간 데이터와 공간 데이터가 테이블로 구분되어 저장되어 있다. 이를 이용하여 비공간 데이터 집합에서 관련된 데이터 집합을 추출한 후 그에 해당되는 공간 데이터를 이용하여 공간 연관 정보를 찾아내서 연관 규칙을 발견하는 방법에 대입하여 공간 연관 규칙을 발견한다.
사무실 환경을 재현하는 챔버를 제작하고 사무 공간에서 발생 가능한 소음을 재현하는 음향시스템을 구축하였다. 소음원 확보를 위해 다양한 공간 조건하에서 발생하는 실제음을 녹취하였고, 이를 소음원 제시용 CD로 제작하였다. 사무실 환경 챔버 내의 다채널 스피커 음향 시스템을 구축한 후, 챔버의 공간 조건과 소음원의 컨벌루션을 통해 실제 사무실 발생음을 재현시켰다. 소음 환경 안에는 시간, 주파수 및 잔향 성분을 포함하였다.
본 연구는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 기반으로 실내 공간 위치정보를 표현하는 위치모델을 제안한다. 실내 공간은 실외공간과 마찬가지로 유클리디언 공간, 네트워크 공간, 기호 공간의 성격을 동시에 가지고 있다. 그러나 현재 실외공간을 대상으로 하는 위치서비스의 경우, 도로 혹은 평면 공간처럼 어느 한 공간을 가정하고 위치 서비스를 제공하는 반면, 실내공간에서의 위치서비스는 이 세 가지 공간을 동시에 고려해야하는 차이점이 있다. 이 논문은 세 가지 공간의 특성을 소개한 후, 각각의 공간을 위해 현재 사용되는 공간 위치모델을 간략히 소개한다. 이를 바탕으로, 실내 위치모델을 위한 요구사항을 정리하고, 세 가지 공간모델을 통합하는 실내 위치 모델을 제안한다. 특히 본 연구에서 제안하는 모델은 실내 공간들 간의 접근성 표현할 수 있으며, 현재 사용되고 있는 공간모델에 실내 위치모델을 위한 모델요소를 추가하는 형태로 설계되었으므로, 현재 개발된 지리정보 시스템들과의 호환성을 지원한다는 점에서 의의가 있다.
정보 사회가 발전하고 정보의 활용이 늘어남에 따라 공간 데이타가 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그리고, 공간 데이타가 널리 활용됨에 따라 ESRI와 같은 다양한 지리 정보 시스템(Geography Information System)이 발전하게 되었다. 그러나, 기존의 지리 정보 시스템은 다양한 분야에서의 활용을 위해 많은 기능을 제공함으로 인해 일반적으로 대용량 공간 데이타에 대한 검색이 비효율적이다. 특히, 네트워크 환경이 발전하고 컴퓨팅 파워가 증가함에 따라 점차 대용량의 지도 서비스를 제공하는 분야에서 기존의 지리 정보 시스템 적용 시공간 데이타 검색 속도가 저하되는 문제가 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 안정적인 상용 DBMS인 Oracle을 기반으로 대용량 공간 데이터를 효율적으로 검색할 수 있는 Oracle 기반의 대용량 지도 서비스를 위한 XServer를 설계 및 개발하였다. XServer는 다양한 클라이언트의 질의를 효율적으로 처리하기 위한 질의 처리 관리자, 대용량의 공간 데이타를 빠르게 검색하기 위한 공간 인덱스 관리자 및 데이타 버퍼 관리자, 대용량의 공간 데이타를 안정적으로 저장하기 위해서 Shape 화일에서 추출한 공간 데이타를 Oracle에 저장 및 관리하기 위한 수입/수출 관리자와 DB 관리자로 구성되어있다. 마지막으로, 본 연구에서 개발한 Oracle 기반의 대용량 지도 서비스를 위한 XServer와 Oracle Spatial을 비교함으로써 기능을 검증하고 성능의 우수함을 입증하였다.
기존의 통합 시스템은 이미 구축된 자윈을 재활용하여 데이타의 구축비용을 줄이고자 하는 의도에서 연구되었다. 특히 GIS에서는 공간 데이타의 규모가 방대하므로 그 구축비용이 더욱 증가한다. 이로 인해 공간 데이타를 위한 통합 시스템의 필요성이 대두되다. 최근 웹의 사용자 수와 그 응용의 수가 증가함에 따라 웹에서의 공간 데이타를 이용한 응용의 필요성이 승가하고 있다. 이에 따라 웹 환경에서 분산된 공간 데이타의 통합 시스템이 요구된다. 기존의 미디에이터(Mediator)를 사용한 통합에 비하여 웹을 기반한 공간 데이타의 통합은 웹의 환경적 특성과 공간 데이타의 크기와 형태 등을 고려해야 한다. 본 논문에서는 OGC(OpenGIS Consortium)의 웹 매핑 기술인 WMT(Web Mapping Testbed)의 중첩 맵 서버 (Cascading Map Server)를 사용하여 공간 데이타를 통합한다. 통합 과정에서 요구되는 표준화된 데이타 모델과 인터페이스는 OGC가 최근 제안한 GML(Geography Markup Language)과 웹 맵 서버 인터페이스를 이용한다. 본 논문은 XML의 XLink와 XPointer의 개념을 가진 융합 서비스(Fusion Service)기법을 중첩 맵 서버에 도입한 융합 맵 서버(Fusion Map Server)를 제안한다. 이러한 통합 방식은 데이터 사이의 관계성을 고려한 링킹 기반 통합이므로 통합 응용의 복잡성을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 물리적 변환 등에서 생성되는 연산 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.
대용량의 지리정보시스템에 저장된 자료에 대한 접근과 관리에 대한 복잡성을 해결하기 위하여 공간 자료와 비공간 자료에 대한 물리적이고 개념적인 사항들을 메타데이터로 구축하고 활용할 필요가 있다. 이에 따라 공간개체의 공간적 요소와 비공간적 요소를 함께 관리하는 지하수 관리시스템에서도 공간 개체에 대한 메타데이터의 구축이 필요하며 이러한 메타데이터 구축 시 개체수준의 메타데이터를 구축해야 한다. 따라서 이 논문에서는 DXF 포맷 중심의 Tile-based 지형도에 입력한 지하수의 메타정보를 개체기반 지하수관리시스템을 위한 메타데이터의 모델을 제시한다. 또한 메타데이터 모델에서 개체 수준과 자료집합 수준에서 메타데이터를 모델링하고 지하수관리시스템을 위한 메타데이터의 표준 명세를 제시한다.
웹을 통해 위치기반 서비스 등과 같은 다양한 지리정보 서비스를 사용하려는 사용자가 급격하게 증가하면서, 웹 지리정보시스템도 많은 다른 인터넷 정보시스템들과 같이 클러스터 기반 아키텍쳐로의 변화가 요구되고 있다. 즉, 사용자의 수에 상관없이 양질의 지리정보 서비스를 지속적이며 빠르게 제공하기 위해서는 비용대비 효율, 가용성과 확장성이 높은 클러스터 기반의 웹 지리정보시스템이 필요하다. 본 논문에서는 가용성과 확장성이 높은 클러스터 기반의 웹 지리정보시스템을 설계한다. 이를 위해 메모리 상주 공간 데이터베이스들을 클러스터의 각 노드로 구성하고 전체 데이터 영역 중 일부만을 복제 처리함으로써, 각 노드가 공간 질의에 대해 공간적 근접성을 이용한 캐시 역할을 수행하도록 한다. 또한, 제안된 시스템은 단순 영역 질의외에 연산 비용이 큰 공간 조인 연산을 효율적으로 처리한다. 본 논문에서는 성능평가를 통해 제안된 기법이 기존 기법에 비해 데이터 양이 많고, 클러스터의 노드 수가 증가할수록 각각 약 23%, 30%의 향상된 성능을 갖음을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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