GIS 데이터의 활용방안

행정서비스를 높이는 것이 중요

­ 특히, 상수도 GIS 데이터를 활용하여 상수사용량을 분석하고, 상수도 노후관 교 체시기 등 의사결정에 활용될 수 있음

­ 또한, 2차원 공간정보는 타 시설물과의 저촉 여부 등 현장을 가지 않고 관리하는 것에 한계가 있으므로 3차원 공간정보시스템을 통해 상수도의 각종 시설물에 대 하여 체계적으로 관리가 가능

가. 빅데이터와 러닝머신기법을 활용한 상수관 관리 의사결정 사례

□ 남양주시 노후관로 교체 시기 의사결정 활용 예시

❍ 일반 현황 분석

­ 지역 현황에 대한 정량적으로 평가

[그림 3.24] 남양주시 일반현황 분석

❍ 주야 간 상주인구 변화 분석

­ 주야간의 정주인구(머물러 있는 인구)의 패턴 분석

[그림 3.25] 주야간 상주인구 변화 분석

❍ 거주특성 분석

­ 상수관련 정책 수립 시 공동주택의 물 소비와 수요를 고려

[그림 3.26] 거주특성 분석

❍ 상수사용량 현황

­ 인구가 밀집한 지역에서 상수사용량 분포 현황분석

[그림 3.27] 상수사용량 현황

❍ 통계분석을 위한 외부변수 공간 집계

­ 공간통계의 효과를 내기 위해 공간적인 연산을 통해 블록별 외부데이터(성연령별 거주인구, 직장인구, 아파트 세대수 등의 정보) 집계

[그림 3.28] 통계분석을 위한 외부변수 공간 집계와 통계 분석결과

❍ 소비량 진단

­ 통계분석을 통해 도출된 결과를 활용하여 블록별 상수사용량의 적절량(물 소비 지수)

[그림 3.29] 소비량 진단

❍ 소비량 진단과 상수도 노후도

­ 상수관로의 노후도를 살펴보기 위해 2000년 이후 매설, 1980~2000년 매설, 1980년 매설 이렇게 3단계로 구분하여 지도에 집중도를 표시하고 지역별 노후도와 소비량 진단 그래프 비교

[그림 3.30] 소비량 진단과 상수도 노후도

❍ 상수도 개선 사업 우선지역 도출

­ 실제 상수사용량은 거주인구의 규모와 밀접한 관계가 있으며, 상수 노후도가 높은

지역의 누수가 의심됨

­ 향후 제한된 상수 관련 예산을 효율적으로 활용하기 위해서는 물 사용량이 가장 많고 노후도가 높은 지역을 우선하여 개선하는 것이 합리적

­ 남양주시 내에 아직 상수 블록화가 이뤄지지 않은 지역 중 블록화 사업을 우선 실시해야 하는 지역은 면적이 작고, 인구 밀집지역(1번 또는 2번)으로 판단됨

[그림 3.31] 상수도 개선 사업 우선지역 도출

□ GIS와 머신러닝을 활용한 상수도 누수위험도 예측모델 수립

❍ 상수도 누수위험도 분석 모델 개요

­ 효율적인 누수관리 및 개선방안의 해결책으로 노후 수도관 교체 우선 지역 선정을 위한 표준분석 모델 정립

[그림 3.32] 상수도 누수위험도 분석 모델 개요

❍ 분석 변수

­ 상수도 분석 변수 수집

[그림 3.33] 상수도 분석 변수 수집

❍ 데이터 입수현황

­ 상수도 분석 관련 데이터 입수 현황

[그림 3.34] 상수도 분석 관련 데이터 입수현황

❍ 데이터 수집, 전처리, 분석 및 결과 시각화의 표준 프로세스

[그림 3.35] 데이터 수집, 전처리, 분석 및 결과 시각화의 표준 프로세스

❍ QGIS 공간분석 기법과 R 통계 예측분석 기법을 적용

[그림 3.36] QGIS 공간분석 기법과 R 통계 예측분석 기법을 적용

❍ 상수도 누수위험도 분석모델 EDA

[그림 3.37] 상수도 누수위험도 분석모델 EDA

❍ 상수도 누수위험도 상위관로 상세정보 보기

[그림 3.38] QGIS기반 누수위험도 상위관로 속성정보

[그림 3.39] QGIS기반 상수도 누수위험도 상위관로 상세보기 화면

나. 상수도 시설물 공간정보 구축 및 입체화로 스마트한 상수도 시설물 관리체계 구축

□ 상수도 시설물 3차원 공간정보 구축 필요성

❍ 2차원 공간정보는 타 시설물과의 저촉 여부 등 현장을 가지 않고 관리하는 것에 한계가 있으므로 3차원 공간정보시스템을 통해 상수도의 각종 시설물에 대한 체계적 으로 관리 가능

­ 2017년에는 기존의 2차원 GIS 공간정보데이터를 3차원으로 변환하여 속성자료를

­ 또한, 3차원 서비스를 제공하기 위한 기반시설 구축과 국토교통부에서 기 구축한 5종 지하관로(상수도, 전기, 가스, 통신, 난방, 송유관)를 연계하여 서비스함으로서 사용자 편의성 증대

­ 상수도 시설물의 3차원 서비스로 인해 타 시설물과의 영향도 분석 단면도, 경사도 등 현장에 가지 않고도 시각적이고 미래지향적인 행정에 기여

­ 상수관로, 안전밸브, 제수밸브, 퇴수밸브, 감압밸브, 공기밸브, 편락관, 변실, 관말 등의 상수시설물 데이터들은 3차원 형태로의 가공이 가능하며, 3차원 모델링이 완료된 영상자료와 매칭하여 보다 실질적인 관리 및 서비스 가능

­ 향후, 3차원 상수도 시설물 3차원 공간정보 구축을 통해 상수관망시설과 정수시설에 있어서 각각에 대한 자산관리에 편의성을 제공하며 동시에 상수도시설의 효율적인 자산관리를 수행할 수 있는 스마트 상수도시설물 관리시스템, 그리고 전체 상수도 시설의 유지관리 및 개량을 위한 재정계획수립시스템 등을 통합적으로 운영 및 관리하기 위해 개발된 통합시스템을 현장에 적용 가능

□ 서울특별시 상수도 지하시설물 3D 구축 사례

❍ 서울특별시는 기반시설 구축과 전국 최초로 보광배수지 실내·외를 3D로 시범 구축 하였고 국토교통부에서 기 구축한 5종 지하관로(상수도, 전기, 가스, 통신, 난방, 송유관)를 연계하여 서비스함으로서 사용자 편의성을 한 단계 향상

­ 서울시는 노후화된 도시 지하시설물 관리의 어려움을 해소하기 위해 지난 2017년 제정된 지하안전관리특별법 시행에 따라 기존 CAD 및 준공도면으로 관리해온 배수지 100곳, 정수장 6개소 등 주요시설물의 3차원 구축사업을 오는 2027년 완료 목표로 추진 중

[그림 3.40] 서울시 뚝도아리수정수센터 시설물3D 투시도 및 전경

3.3.3 상수 시설물 관리 효율화 방안(안)