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.
본 연구에서는 국내 3차원 공간정보 데이터 표준 포맷인 3DF-GML 데이터 모델의 데이터 구조 분석을 수행하였다. 또한 3DF-GML 데이터 포맷과 기존 공간정보 데이터 포맷과의 전환 가능성을 검토하여 기존에 구축된 공간정보간의 연계 및 전환 가능성을 분석하였다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 Shape파일, 3DS 데이터와 3DF-GML 데이터 간의 포맷 변환 도구를 개발하였으며, 변환된 3DF-GML 데이터의 유효성 검증을 위한 3DF-GML 가시화 도구를 개발하였다. 본 연구에서 제시한 3차원 공간정보 데이터 변환 및 가시화 도구는 국내 3차원 표준 포맷인 3DF-GML의 변환 및 가시화 기능을 제공해줌으로써, 다양한 응용 분야에서 3차원 공간정보 데이터 사용의 활성화에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대한다.
공간 정보를 저장하고 관리하여 분석과 응용을 할 수 있게 해주는 공간 데이터는 그 제작 기관에 따라 모델링 방법과 포맷이 서로 다르다. 이처럼 서로 다른 형식의 데이터들 간의 상호 변환이 필요함에 따라 공간 데이터 변환을 위한 표준안들이 제시되었고 우리나라에서는 교환 표준으로 SDTS를 채택하였다. 하지만 사용자의 데이터 포맷을 SDTS 교환 포맷으로 바꾸어 ISO8211 파일로 전환하는 작업은 많은 노력과 시간을 필요로 한다. 따라서 본 논문은 다양한 사용자의 데이터 포맷과 SDTS 교환 포맷 사이에 쉽게 변환해 줄 수 있는 응용 프로그램을 설계하고 구현하고자 한다.
공간정보 오픈플랫폼에서는 국가공간정보를 공개하여 국민이 자유롭게 활용할 수 있는 서비스를 제공하고 있다. 최근 고품질의 3차원 공간정보와 실내공간정보에 대한 수요가 증가하고 있으나, 현재 오픈플랫폼은 실내와 실외의 공간정보 데이터가 상이한 형식과 저장구조로 구성되어 매끄럽게 연결된 서비스가 불가능한 상황이다. 또한 현재 서비스에 사용되는 3차원 데이터 포맷이 최근 서비스 환경의 변화와 신기술을 반영하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 오픈플랫폼 3차원 데이터의 서비스 향상 및 상호운영성 확보를 위하여 서비스에 사용되는 3차원 데이터 포맷의 개선방안을 제시하였다. 제안한 포맷은 기존 포맷과 비교하여 경량화되었고 렌더링 속도가 개선되었다.
오늘날 정부기관, 지자체 그리고 민간 기업 에서 3차원 지리정보데이터에 대한 필요성이 증가하고 있어 그에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 연구의 결과로 국내에서 3차원 지리정보 데이터 포맷인 3DF-GML(3DFeature-GML)이 개발되었다. 하지만 3DF-GML의 데이터는 기존의 Shape 파일만을 사용하여 구축되기 때문에 활용성에 제한을 받고 있다. 또한 제작 및 수정 시에는 제한된 애플리케이션 활용만이 허용된다. 이에 따라 3DF-GML의 활용성을 높이기 위해 국내의 데이터뿐 만이 아니라 국외에서 제작되어진 3차원 지리정보 데이터 포맷의 데이터를 활용할 수 있는 방안이 필요하다. 본 논문에서는 국내의 3차원 지리정보 포맷(3DF-GML)과 국외의 3차원 지리정보 포맷들간의 데이터 포맷을 비교 및 분석한다. 이러한 분석은 국외 3차원 지리정보 포맷의 데이터 활용 및 호환을 유도하는 것이 가능하다. 따라서 본 논문에서는 국내 3차원 지리 정보데이터(3DF-GML)와 국외 3차원 지리정보 데이터 간의 변환 규칙 및 방법을 제시한다.
지리 정보 시스템(GIS)은 그 특성상 대용량의 GIS 데이타를 사용하며, 다양한 운영체제와 하드웨어 상에서 구현된다. 이렇게 상이한 운영체제와 하드웨어상의 공간데이타들은 일반적으로 서로 다른 GIS 데이타 포맷을 갖고 있기 때문에 효율적인 자료 교환이 불가능하다면 데이타 공유가 매우 어려울 뿐만 아니라 공통 데이터의 중복 보관 및 관리로 인해 막대한 경제적 손실을 가져온다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 국외에서는 이미 GIS 데이타 교환을 위한 방안으로 공통 교환 표준 포맷 작업이 10여년 전부터 진행되어왔으며, 국내의 경우도 국가 차원에서 지리 정보시스템의 국가 표준을 설정하고, 기본 공간 데이타베이스를 구축하고 있다. 그리하여, 국가 기본 포맷과 공통 데이타 교환 포맷의 표준으로 SDTS(Spatial Data Transfer Standard)를 채택하였다. 본 논문에서는 범용의 SDTS 변환 시스템의 구현에 필요한 공간 데이타 분석, 논리적 설계, 물리적 설계 등의 전반적인 SDTS 변환과정, 테스트 검증 사항, 그리고 반드시 지켜야 할 규칙들을 제시한다. 마지막으로, 실제 공간 데이타인 GOTHIC과 SDTS 간의 변환 시스템의 설계와 구현에 대해서 언급한다.
지리 정보 시스템(GIS)은 그 특성상 대용량의 GIS 데이터를 사용하며, 다양한 소프트웨어와 하드웨어 상에서 구현된다. 이렇게 상이한 하드웨어, 소프트웨어, 그리고 운영 체제상에서 공간 데이터들 간의 효율적인 데이터 교환이 불가능하다면 데이터 공유가 매우 어려울 뿐만 아니라 데이터의 중복 보관 및 관리로 인해 막대할 경제적 손실을 가져온다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 국가 차원에서 지리 정보 시스템에 관해 국가 표준을 설정하고, 공간 데이터베이스를 구축하고 있는데 공통데이터교환 포맷으로 채택된 것은 SDTS이다. 본 논문에서는 국가 공통데이타교환 포맷인 SDTS 데이터와 GOTHIC의 데이터를 상호 교환할 수 있는 데이터 변환 시스템을 설계 및 구현한다. 데이터 변환 시스템의 대상이 되는 GOTHIC은 영국 Laser-Scan에서 개발한 GIS 개발 도구로 실세계를 구성하는 개체들을 서로 구분될 수 있는 하나의 객체로 표현하고 있다. 본 논문에서는 우선 GOTHIC과 SDTS의 데이터 포맷 및 데이터의 저장 방법에 대해 분석한다. 그리고, 구현하려고 하는 데이터 변환 시스템의 전체적인 구조를 설계하고, 구조의 각 단계별로 수행될 작업을 구현함으로써 데이터 변환 시스템을 개발한다.
도심지 지하시설물 노후화가 진행되고, 도로 굴착 안전사고에 불안이 형성되고 있는 가운데, 국토교통부에서는 「지반침하 예방대책」과 지하공간의 효율적 활용방안의 일환으로 2015년부터 지하공간통합지도를 구축하기 시작하여 그 범위를 매년 확산하고 있다. 현행 지하공간통합지도 정보는 웹기반으로 데스크탑 환경에서 운용되고 있는 바, 굴착 공사장과 같은 현장 환경에서의 활용에는 제한되는 부분이 있는 것이 사실이다. 웹기반 환경에서 구축 운영되고 있는 지하공간통합지도는 대용량 3차원 데이터이다. 따라서 데이터를 현장으로 지체 없이 전송하여 서비스하기 위해서는 지하공간통합지도 데이터를 가볍게 할 방안이 필요하다. 또한 현재 지하공간통합지도는 3DS, COLLADA등 데이터포맷이 일원화 되어있지 않으며, 좌표체계 방식도 상대좌표, 절대좌표 등으로 상이하다. 본 연구에서는 국내외 선행연구와 기술적용 사례를 분석하여 모바일용 지하공간통합지도 데이터포맷 및 경량화 방법을 제시하고, 제시된 포맷의 모바일용 지하공간통합지도를 생성할 수 있는 기술 개발을 실시하였다. 또한 현장에서 빠르게 데이터를 전송받을 수 있도록 3차원 데이터 압축기술을 적용하여 경량화율을 테스트해 보았으며, 현장에서 압축된 3D 데이터를 해제하여 활용할 수 있는 기술개발을 하였다. 아울러 향후 본 연구에서 실험적으로 개발한 기술을 보완하고 추가 연구실시하여 굴착현장에서 활용할 수 있는 소프트웨어로 제작하여 활용에 쓰이는 것을 목표로 한다.
최근 정보화 사회에서 정보의 처리와 공유에 대한 관심이 크게 증가하지만 기존 지리정보시스템(GIS)이 갖고 있던 상호 이질적인 지형공간데이타 포맷을 가지고는 효율적인 정보의 처리와 공유가 어려운 형편이다. 이러한 지형공간데이타 포맷의 문제로 인해 지형공간 데이터의 중복수집의 문제가 발생하였으며, 또한 많은 시간과 경비가 중복 투자퇴고 있다. 본 논문에서는 지형공간 데이타 중복수집의 문제점을 효과적으로 해결하고, 이미 구축되어 있는 지형공간 데이타를 필요로 하는 사람들과 공유하고 유통하기 위하여 KGDC(Korean Geospatial Data Clearinghouse)를 설계 및 구현하였다. KGDC를 통하여 ESRI와 Intergraph사의 상용 지리정보시스템들의 데이타를 별도의 처리과정 없이 공유할 수 있으며, 또한 OGC(OpenGIS Consortium)의 OpenGIS 구현명세에 기술되어 있는 표준 OpenGIS 인터페이스를 지원하는 지형공간 데이타 서버의 데이타도 효과적으로 공유할 수 있다. 특히, KGDC는 다양한 검색 기능과 다양한 정보를 제공하여 손쉬운 지형공간 데이타의 공유 및 유통을 가능하게 하며, 검색을 위한 정보와 검색의 결과로 이용하기 위해 ISO/TC211 표준 메타데이타를 부분적으로 지원하고 있다.
실세계는 불연속성의 물체와 지표면의 개념으로 공간적인 모델링이 된다. 생성된 데이터 모델은 벡터와 래스터 형태로 표현된다. 비록 공간에 관련된 문제를 해결하기 위해서 단지 한 종류의 데이터를 사용해도 충분한 경우가 있기는 하지만 일반적으로 GIS는 다양한 형태의 데이터를 사용하게 된다 최근에는 GIS 분야의 발달로 다양한 형태의 데이터 모델이 소개되어지면서 이들 다양한 형태의 데이터를 효과적으로 다루기 위한 요구가 점점 커져가고 있는 추세이다. 지리정보 분야의 표준에 대한 연구를 수행하고 있는 Open GIS Consortium은 다양한 형태의 공간 데이터를 저장하고 활용하기 위해서 GMLJP2(Geographic Mark-Up Language JP2) 포맷을 소개하였다. GMIJP2 포맷은 웨이블렛 영상 압축 기법을 기반으로 하는 JPEG2000(JP2) 포맷을 기반으로 해서 확장성 및 호환성이 좋은 GML 데이터를 압축된 영상 위에 추가한 포맷이다. 이번 논문은 GMLJP2 포맷의 고찰과 다양한 공간데이터를 활용하고 관리하는데 활용될 수 있는 가능성을 검증하고자 한다. 항공사진, 수치지도와 LIDAR 데이터를 변환시켜서 GMLIP2 파일을 성공적으로 생성할 수가 있었다. 또한, GMLJP2 파일을 처리할 수 있는 응용프로그램을 설계 및 구현시켜 단일 파일에서 다양한 형태의 공간데이터를 효율적으로 처리되는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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