지리정보시스템(Geographic Information System, GIS)에서 지도 수정 작업은 대화식으로 이루어지는 긴 트랜잭션이다. 도로 객체와 같은 큰 공간 도형을 수정하는 경우 한 작업자의 변경을 위한 잠금이 다른 작업자가 동일한 객체의 지리적으로 떨어져 있는 기타 부분에 대만 변경을 못하게 하는 문제가 존재한다. 예를 들면, 38번 국도를 수정하려고 할 때 하나의 큰 라인 객체 전체가 잠금 대상이 되어서 다른 지역의 33번 국도를 동시에 수정하지 못하는 문제가 있다 본 논문에서는 크기가 큰 공간 객체를 동시에 수정하는 것을 허용하기 위하여 하나의 BLOB 데이터로 저장된 공간 데이터를 동시에 수정할 수 있는 부분 잠금 기법을 제안한다 즉 하나의 공간 객체를 여러 명이 동시에 수정하기 위하여 공간 도형에 대한 메타 데이터를 유지하고 이를 기반으로 한 잠금 정보를 표현함으로써 긴 트랜젝션에서의 동시성 제어를 실현하는 이점을 제공한다.
객체지향 지리정보 데이타베이스 시스템의 설계시 중요한 고려 사항은 저장된 데이타에 대한 좋은 접근 전략을 갖도록 하는 것이다. 객체지향 시스템에서는 이러한 목적으로 여러가지 색인 기법이 개발되었으나, 이러한 기법들은 객체지향 데이타 모델의 집단화 계층이나 상속 계층 중 어느 한 가지만을 고려하는 경우가 대부분이었다. 본 연구에서는 포인터 체인 디렉토리를 이용하여 객체지향 지리 데이터베이스의 집단화 및 상속 계층을 접근하는 데 효율적인 색인 기법을 제안하였다. 제안된 기법의 효용성을 기존의 색인 기법들과 다양하게 비교하였으며, 저장비용과 검색비용 측면에서 그 성능을 시뮬레이션한 결과를 제시하였다.
관계 데이타모델은 관계(relations)의 수학적인 개념에 기반을 두고 잘 정형화되어 있으며 실용분야에서 많은 검토가 되었으나, 대부분의 지리객체의 특징인 복합 계층구조를 표현하는데는 적합하지 않다. 반면에 객체지향 데이터모델은 복합 계충구조를 자연스럽게 표현할 수 있었으나, 현재 대부분의 상용 GIS시스템 사용자가 이용하고 있는 관계데이타모델과의 데이타 공유가 어려우며, 표준화된 구조(format)의 표준 질의어가 정립되어 있지 못하다. 본 논문에서는 RDBMS를 기반으로 하여 기존의 관계 데이타모델의 데이타를 사용할 수 있으면서 객체지향 데이타모델의 각종 개념을 지원할 수 있는 객체그룹화(Object Grouping)를 제안하였으며, 이를 이용하여 지리정보시스템을 설계하였다.
본 논문에서는 3차원 데이터베이스와 4S-Van 에서 획득된 GPS 관련 데이터를 이용하여 사용자에게 비디오내의 지리 객체들의 정보를 제공해 줄 수 있는 미디어 GIS 시스템 구조로 제안한다. 비디오내의 지리객체에 대한 지리정보 서비스를 위해 실세계 비디오와 3차원 그래픽 세계를 매핑할 수 있는 가상 세계 매핑(VWM; Virtual World Mapping) 이라는 새로운 상호 운용적인 지리데이터 서비스 개념을 소개한다. 제안한 기법은 임의의 비디오 프레임에 대한 3차원 가상공간을 재구성하여 지리정보 및 소성정보를 쉽게 검색해 낼 수 있다. 또한, 2차원, 3차원, 미디어 데이터간의 상호연계 및 운용기능을 제공함으로써 기존의 지리정보시스템 분야의 새로운 패러다임을 제시한다. 가상 세계 매핑기법은 기존의 비디오에서 얻어진 이미지에 대한 별도의 이미지 프로세싱 과정 없이 지리정보를 서비스 할 수 있다는 장점을 가진다. 제안된 방법을 이용하여 비디오 영상을 스트리밍하면서 클라이언트가 지리 정보서비스 받을 수 있는 GeoVideo 서버 및 웹을 통해 서비스를 제공하는 GeoVideo 클라이언트 시스템을 구현하였다.
지리정보시스템에서 사용자의 서로 다른 관점에 따른 지리 객체의 다양한 공간 표현을 지원하는 가상 클래스인 공간 뷰를 빠른 질의 수행을 위하여 실체화한다. 그리고 사용자 관점의 변경에 의해 공간 뷰가 재정의된 경우에는 일관성 유지를 위해 재계산을 수행하거나 기존의 실체화 된 뷰 객체를 이용하여 빠르게 변경하는 점진적 변경을 수행한다. 이러한 점진적 변경 방법은 적용 방법에 따라 기존의 실체화된 뷰 객체를 변경하는 방법과 새로운 뷰 객체를 삽입하는 방법으로 나누어지며, 추가 정보 사용 여부에 따라 뷰 객체를 사용하는 방법과 추가 정보를 사용하는 방법으로 나누어진다. 이 논문에서는 재정의된 공간 뷰의 변경 유형에 따라 점진적 변경 방법을 분류하고 각 방법에 적용할 수 있는 알고리즘을 제시한다. 그리고 상용 GIS 시스템인 고딕(Gothic)에 점진적 변경 방법을 이용한 공간 뷰 재작성기를 설계 및 구현한다. 마지막으로 이 논문에서 제시한 점진적 변경 방법의 성능 평가를 위하여 재계산 방법과 비교 평가한다.
본 연구는 해안지역의 지속 가능한 개발과 보존을 위하여 고해상도 위성영상의 활용을 극대화하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 다목적 실용위성 2호 영상 자료를 이용하여 빌딩추출에 가장 적합한 영상 융합기법을 제시하고 분석하였으며, 이와 함께 기존에 널리 사용되어오던 화소 기반한 영상분석과 최근 고해상도 위성영상 활용의 증가와 함께 관심을 받고 있는 지리객체 기반한 영상분석을 비교하여 고해상도 영상에 적합한 지리정보추출 기법을 탐색 하였다. 본 연구에서 제안된 분석방법과 평가 방법들은, 향후 발사 예정인 다목적 실용위성 3호와 그 외 고해상도 위성영상을 이용한 해안지역의 지리정보 추출에 효과적으로 사용될 것이다.
지리 정보 시스템에서 공간 객체들은 크기가 가변적이고 객체의 형태가 일정하지 않을 뿐만 아니라 공간 객체의 분포 또한 일정하지 않다. 공간 조인은 이러한 공간 객체들의 특성으로 인해 비용이 많이 들고, 공간 객체의 분포에 따라 특정 영역에서의 공간 조인 비용이 많이 들 수 있다. 이 논문에서는 공간 객체들의 분포에 따라 한 번의 Disk 접근으로 공간 객체들을 적재할 수 있는 크기로 셀을 동적 분할하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘을 수행한 후에 생성된 다양한 크기의 셀을 기반으로 공간 조인을 수행한다. 또한 정제 단계에서 공간 객체를 메모리로 적재하는 Disk I/O를 줄이기 위한 방법도 알아본다.
본 논문은 공간 통계 분석에 기반한 해양오염에 대한 영향 평가를 위해 지리적 환경에 있는 오염원에 대한 지리객체와 지리필드를 규정하고, 해양 환경 영향 평가 시스템을 구현하고자 한다. 해양 영향 평가에 따른 어장의 등급 산출을 위하여 반베리오그램을 통해 공간적 상관관계의 정도를 분석하고, 크리깅 기법을 이용하여 공간자료의 등가분포도를 예측하고자 한다. 이 공간통계분석을 통한 어장의 오염 지역의 등급을 추정하고, 어장이 속한 등급에 따른 면적의 비율을 산출하고자 한다. 그래서 효율적 어장 환경의 판정을 통한 해양 영향 평가를 하는 어장 등급 산출에 기여 할 수 있다.
지리 정보에 관련된 많은 시스템이 벡터 데이터만을 다루고 있으나 정보의 종류에 따라 벡터 데이터 뿐 아니라 래스터 데이터를 다루는 것이 필요하다. 본 논문에서는 OMEGA라는 공간 객체 관리 시스템에서 래스터 형태의 공간 정보를 처리하는 래스터 처리기를 설계하고 구현한다. 먼저 공간 객체 관리 시스템의 저장 시스템 안에 저장될 래스터 정보의 데이터 구조를 정의하고, 이를 클래스 라이브러리의 형태로 구현하여 응용 애플리케이션의 작성 시 사용할 수 있도록 하였다. 그리고, 래스터 정보를 추출하기 위한 질의문 작성에 포함되는 질의 연산 및 관련 모듈을 구현하고 이를 공간 객체 관리 시스템의 질의 수행기에 삽입하여 래스터 정보에 대한 질의를 처리할 수 있도록 하였다. 마지막으로, 실험에 대한 결과도 제시한다.
데이타 모델(data model)이란 실세계에 대한 공간 및 비공간적 특성(feature)을 추상화한 시스템 모델이다. 각 시스템들을 고유한 데이타 모델을 통해 외부 세계에 대한 내부 표현및 외부 세계와의 접속관계에 대한 틀(framework)을 정의하게 되며, 공간 질의어는 지리 정보시스템에서 정의하고 있는 외부 세계화의 접속 관계를 우한 효과적인 틀의 하나이다. 기존의 지리 정보 시스템에서는 관계형 데이타 모델에 기반한 공간 데이타 모델들이 주로 사용되었으므로 데이타 추상화(abstraction)및 상속 (inheritance)을 통한 복합 객체의 표현에 문제점이 있었다. 본 논문에서는 ODMG의 객체 모델을 기반으로 평면 위상 모델 (planar topological model)을 수용하여 객체지향 데이타 모델인 위상 객체 모델(Topological Object Model : TOM)을 제안하고, 이를 기반으로 객체지향 공간 질의어인 OQL/Geo을 설계하였다. OQL/Geo은 ODMG에 의해 개발된 질의어인 OQL을 기반으로 하여 위상 객체 모델을 효과적으로 표현할 수 있도록 확장하였으며, 기하연산, 위상연산및 가시연산등의 풍부한 연산자들을 제공하고 있으며, 복잡한 공간 분석에 대한 요구 뿐 아니라 질의 결과에 대한 출력 형식도 다양하게 표현할 수 있도록 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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