1. 서 론
최근 CNS, ITS, 유비쿼터스, 인터넷 지도 등의 도입 및 확산으로 공간정보에 대한 수요가 급증하였으며 이 로 인해 공간정보의 최신성 요구가 증가하고 있다. 특히 Google 및 MicroSoft 등 외국 대기업의 지도서비스 진출
과 국내 인터넷 지도 서비스 및 네비게이션의 공급은 일 반 사용자들의 지도에 대한 관심을 증대시켰고 이러한 환경 변화는 공간정보의 최신성 확보와 갱신방법에 대 한 변화를 요구하게 되었다.
지도의 효율적인 갱신을 위해 위성영상, 항공사진 및 SAR 등을 이용한 방법을 활용하고 있으며 이는 대규모
입찰정보를 이용한 지형지물변화정보 관리시스템 개발
Development of Management System for Feature Change
Information using Bid Information
허 민1)·이용욱2)·배경호3)·유근홍4)
Heo, Min · Lee, Yong-Wook · Bae, Kyoung-Ho · Ryu, Keun-Hong
Abstract
As the generation and application of spatial information is gradually expanded not only in traditional surveying fields but also a CNS and an ITS recently. The Accuracy and the newest of data grow to be an important element. But digital map is updated with system based tile. So, it is hard to get the newest of data and to be satisfied with user requirements.
In this study, management system is developed to manage feature change efficiently using bid informations from NaraJangter which service the bid informations. A construction works with change possibility of feature from bid infor- mations are classified and are made DB. And the DB is used as the feature change forecast informations.
Also, It is converted from bid information of text form to positioning informations connected to spatial information data. If this system is made successfully, this system contributes to reduce the cost for the update of digital map and to take the newest date of spatial informations.
Keywords : Bid Information, Feature Change, Rapid Update, Management System
초 록
최근 공간정보의 생성 및 활용은 전통적인 측량분야 뿐만 아니라, CNS 및 ITS 등의 민간분야로 점차 확 대되고 있다. 따라서, 공간정보의 정확성과 더불어 최신성이 중요한 요소로 자리잡고 있다. 하지만 현재의 수치지도는 일괄갱신 체계로 갱신되므로 최신성을 확보할 수 없으며, 사용자의 요구사항을 충족하기가 어 렵다.
따라서 본 연구에서는 효율적인 공간정보 갱신을 위해 나라장터의 입찰정보를 분석하여 지형지물 변화정 보를 관리할 수 있는 관리시스템을 개발하였다. 입찰정보로부터 지형지물의 변화 가능성이 있는 공사를 자 동적으로 분류하고 이를 DB화하여 지형지물 변화 예측 정보를 생성하였다. 또한 텍스트형태의 입찰정보를 공간정보 데이터와 연계한 위치정보로 변환하였다. 본 시스템이 향후 안정적으로 구현된다면 수치지도 갱 신에 필요한 막대한 금액이 일부 절감될 것이며, 공간정보의 최신성 확보에 많은 기여가 예상된다.
핵심어 : 입찰정보, 지형지물 변화정보, 수시갱신, 관리시스템
1) 정회원·대한측량협회 측량정보기술연구원 수석연구원·공학박사(E-mail:[email protected]) 2) 정회원·인덕대학 토목환경설계과 전임강사·공학박사(E-mail:[email protected])
3) 교신저자·정희원·대한측량협회 측량정보기술연구원 선임연구원·공학박사(E-mail:[email protected]) 4) 정회원·대한측량협회 측량정보기술연구원·공학석사(E-mail:[email protected])
지역에 대해 효율적으로 활용되고 있다. 그러나 위와 같 은 방법들은 영상가격이 높으며, 촬영주기의 적절성, 영 상의 처리 및 활용의 문제점 등을 포함하고 있다. 이로 인해 시급을 요하는 지역, 지속적인 변화정보를 탐지해 야하는 지역에 대해서는 현실적인 어려움이 따른다. 또 한 세밀한 정성적인 판독이 어려워 수치지도의 속성자 료 갱신을 위한 완벽한 자료로 활용되기 위해서는 현지 조사와 같은 추가적인 작업이 필요하다.
본 연구에서는 이러한 갱신방법의 문제점을 보완하기 위해 입찰정보를 활용하여 지형지물의 변화정보를 탐지 하고 공간정보의 최신성을 확보할 수 있는 방법을 강구 하고자 하였다.
2. 지형지물변화정보 모니터링
2.1 위성영상을 이용한 모니터링
1972년 Landsat-1이 최초로 발사되면서 위성영상이 여 러 분야에서 널리 이용되기 시작하였다. 특히, 국토분야 에서 관리, 변화탐지 및 모니터링 등의 분야에서 활발하 게 응용되고 있는 추세이다. 우리나라 역시 KOMPAST 1호와 2호에 힘입어 다양한 분야에서의 활용이 기대된 다.
주요이용분야는 1:25,000 지도제작, 홍수피해관리, 산 림분야, 농업분야, 지질자원 조사분야 등에서 활용되고 있다. 그러나 인공위성 영상의 경우 다중 분광대 영상은 1km에서 250m 정도의 저해상도를 가짐으로써 복잡한 지형의 경우 정보획득이 용이하지 않고, 30m 이하의 고 해상도 영상의 경우에는 영상이 고가일 뿐만 아니라, 방 문주기가 길어 긴급상황 대처능력이 부족하다는 단점을 가지고 있다. 따라서, 최근 저고도 원격탐사 기법을 적 용하여 영상을 수집하려는 시도가 연구되고 있다. (신동 빈 등, 2008)
2.2 SAR 영상을 이용한 모니터링
기하보정과 영상처리 과정을 수행한 SAR 영상도 광 학영상과 같이 변화탐지에 활용될 수 있으며, 특히 레이 더의 반사특성은 대상물을 분류하고 감지하는데 유용한 정보를 제공한다.(김충, 2004)
SAR의 가장 큰 장점인 interferometry를 이용하여 지형 의 미세한 변화를 감지하고 관측할 수 있다. 지진이 발 생하기 전에 미세한 지형의 변화를 관측할 수 있다면 지 진피해를 미리 예방하는데 큰 역할을 수행할 수 있다.
그림 1은 interferogram을 통해 지진발생을 분석한 예이 며, 그림 2는 1992년에서 1996년 사이에 취득한 SAR interferometry를 항공사진에 중첩하여 얻은 수직 변위율 로, 침하지역은 보라색과 붉은색, 안정지역은 푸른색과 초록색으로 표현하였다. (최은규, 2005 ; 이성순 등, 2002)
2.3 항공사진을 이용한 모니터링
항공사진은 고해상도 영상이기 때문에 변화탐지에 매 우 유용하며 주로 사진판독을 통해 변화상황을 탐지한 다. 항공사진판독은 사진영상에 피사된 도로, 철도, 하 천, 가옥, 지질, 산림 등의 대상물에 대한 특성을 판별하 기 위한 기본적인 수단으로 위치, 크기, 형상 등을 결정 하는 정량적 사진판독과 자원 및 환경 등의 정보조사에 이용되는 정성적 사진판독으로 크게 분류되어진다.
국토·도시계획 분야에서는 광역계획이나 도시계획 수립과정에서 최신 현황을 제대로 파악하고 이를 바탕
그림 1. 지진발생 활용
그림 2. 지반침하 감시 활용 예
으로 새로운 계획을 세울 수 있는 기초도면을 가장 필요 로 하고 있다. 토지피복 및 이용현황, 도로현황, 지형현 황 등 종합적인 현황검토를 통해 공간계획이 수립될 때 변화추세가 파악되어야 한다. 넓은 지역에 대해서 항공 사진을 이용하여 도시의 확장 형태와 추세를 효과적으 로 분석할 수 있으며, 계획에 필요한 각종 현황 파악이 가능하다(유복모, 2007 ; 최한영, 2009 ; 건설교통부, 2004).
그림 3은 항공사진을 통한 지형변화 탐지의 예를 나타 낸 것이다.
3. 지형지물변화정보 취득 및 서비스
3.1 나라장터를 이용한 지형지물변화정보 지형지물 변화는 인공적인 변화와 자연적인 변화에 의해 발생한다. 지형지물의 주요 발생 원인은 주로 도로 및 건물과 같은 인공적 변화이며, 이를 효율적으로 수집 및 가공을 한다면 효율적인 공간정보 갱신에 도움이 될 것이다.
따라서, 본 연구에서는 나라장터의 입찰정보자료를 지형지물 변화정보 모니터링의 자료로 활용하였다. 이 를 위한 선행연구로 2003년 입찰공고에 대한 분석을 실 시하였으며 전체 입찰정보 중에서 지형지물 변화를 유 발하는 입찰정보는 시설물관련 입찰정보에서 약 25%∼
40%정도임을 알 수 있었다.
아래 그림 4는 입찰공고문 중에서 대상별로 분류하여 분석한 결과이다.
이를 바탕으로 2007년 1년 동안 공고된 총 64,774건에 대한 자료를 분석하여 DB화 하였다. 그림 5와 6은 입찰 공고 내역과 그에 따른 공고문을 나타낸 것이다. (조달 청 나라장터 홈페이지 ; 조달청 홈페이지)
입찰공고의 관리항목으로는 입찰공고번호, 공고종류, 발주기관명, 실공공기관명, 공고명 등이며 각각의 입찰 공고에 따른 입찰공고문에는 공사명, 공사내용, 공사현 장 등의 내용이 수록된다.
나라장터를 통해 공고되는 입찰정보는 정비공사, 교 체공사, 복구공사 등 다양한 종류의 공사가 공고되므로 지형지물의 변화를 발생시키는 공사를 선정하는 작업을 수행하였으며 선정된 입찰공고는 표 1과 같다.
시스템에서는 선정된 분류체계를 사용하여 개별 입찰 그림 3. 항공사진을 통한 변화탐지
그림 4. 입찰공고 중 대상별 분류
그림 5. 입찰정보 예
정보를 자동으로 판단하고 자동 및 일부 수정의 방법으 로 변화정보를 생성한다. 또한 입찰정보를 지형정보로 변환하는 과정을 수행하기 위해 한글형식으로 작성된 자료로부터 위치정보를 추출한다. 공고문의 형식이 발 주처 및 해당기관에 따라 상이하므로 다양한 파일 형식 을 고려하고 위치정보를 추출하였다.
위치정보를 취득하기 위한 중요한 자료는 공사 현장으 로써 대부분 해당 지번으로 위치를 기록한다. 또한 입찰 공고에 따라서 별도의 도면을 제공하는 경우가 있으나 이는 매우 한정된 경우로 공고상의 의무사항이 아니다.
따라서 본 연구에서는 위치정보를 취득하기 위한 방 법으로 입찰공고문의 공사현장 및 주소정보를 활용하였 다. 입찰정보를 지형지물변화정보로 활용하기 위해 입 찰정보체계 정립 및 텍스트형태의 입찰정보를 공간정보 와 연계한 위치정보로 변환하였다.
3.2 GEE를 이용한 서비스
입찰정보에서 추출한 지형지물 변화정보는 구글 어스 엔터프라이즈(GEE : Google Earth Enterprise)를 이용하여 웹에서 서비스된다.
GEE는 Google Earth에서 제공하는 위성 이미지, 지도, 지형 및 3D 건물 정보 등을 기본으로 하여 위치 데이터 를 통합, 구성 및 게시가 가능하다. 또한 3D 비주얼을 관리 및 사용자들에게 제공할 수 있도록 서버의 기능을 추가한 솔루션으로, 관리자가 보유한 데이터를 ASP의 구글 어스 데이터와 통합하거나, 자체 데이터 세트로 관 리할 수 있다.(구글어스 홈페이지)
GEE의 구성은 Google Earth Database, Goolge Earth Fusion, Google Earth Client, Google Earth Mashup Service 로 구성되어 있다. 그림 7은 GEE의 구성을 나타낸 것이 다.
그림 6. 입찰공고문
표 1. 입찰공고의 분류 결과 (O-선정, △-일부선정, X-선정않음)
구분 설명 변화 선정
여부 여부
정비공사
가로등, 가로, 시설물 등의
X X 정비공사
교체공사 가로등, 시설물 등의 교체공사 X X
도로개설
도로 개설 공사, 지형지물의
O O 변화를 수반
복구공사
도로, 교량, 시설물, 수해 등의
X X 복구 공사
전기공사 가로등, 건물 등의 전기 공사 X X 보수공사 가로등, 건물 등의 보수 공사 X X
설치공사
가로등, 건물, 시설물 등의
△ O 설치 공사
조성공사 공원 등의 조성 공사 △ X 확포장공사 도로의 확포장 공사 O O 신축공사 건축물 등의 신축 공사 O O
조경공사 조경공사 X X
방제공사 삼림 등의 방제공사 X X 철거공사 건축물 등의 철거 공사 O O 증축공사 건축물, 시설물 등의 증축 공사 △ X 준설공사 하천 등의 준설공사 X X 환경개선 촌락 등의 환경개선 X X 상수원개발 상수원, 상수도 등의 개발 공사 X X 리모델링 건축물 등의 리모델링 공사 X X 시설개선 건축물, 시설물 등의 개선 공사 X X 기타 기타 분류하기 어려운 공고 X X
그림 8과 그림 9는 Google Earth Server에서 제공하는 데이터를 사용자에게 표출하는 클라이언트를 나타낸 것 이다.
GEE의 주요 특징은 테라바이트 단위의 지리 데이터 를 하나의 서버 클러스터에서 수천 명의 사용자에게 전 달함으로써 대규모 서비스가 가능한 구조로 이루어져 있다. 또한 웹기반의 2D 보기 및 자동 KML에 따른 관심 분야의 전체 이미지를 제공하는 3D 보기, 스트리밍을 이 용한 대용량 DB 검색 기능을 포함하고 있다.
따라서, 본 연구에서 추구하는 웹기반으로 다양한 사 용자에게 신속하게 변화정보를 제공할 수 있는 서비스 플랫폼으로 활용이 가능할 것이다.
4. 지형지물변화정보 관리시스템
4.1 관리시스템 개요
입찰정보를 이용하여 변화정보를 추출하기 위한 관리 시스템은 수집모듈, 관리모듈, 제공모듈로 구성하였다.
입찰정보를 수집하는 수집모듈은 상시 또는 주기적으 로 입찰정보를 취득하고 이를 변환모듈에 제공한다.
관리모듈은 수집된 텍스트 형태의 입찰정보를 이용하 여 위치정보를 추출하여 LIS지적정보 데이터에 상응하 도록 위치를 지정하여 최종적으로 shp 파일 포맷의 point 형식으로 위치를 지정한다. 나라장터로부터 수집된 입 찰정보는 텍스트 형식으로써 공간정보 구축을 기반으로 작성되지 않으므로 위치정보를 수집하는 과정이 필수적 이며 지번 DB에 연동하는 추출과정을 거치게 된다. 또 한 공고문에 포함되어 있는 공사명, 공사기간, 공사위치 등의 내용은 속성정보로 활용한다.
제공모듈은 수집되고 가공된 변화정보를 웹 또는 관 리시스템을 통해 서비스 할 수 있도록 하는 기능을 수행 한다. 위치정보가 부여된 입찰정보데이터는 shp 파일 포 맷으로 변환되어 서버에 전송되며 이는 웹 또는 변화정 보관리시스템을 통해 사용자에게 제공된다. 그림 10은 그림 7. 구글 어스 엔터프라이즈의 시스템 구성
그림 10. 시스템 흐름도 그림 8. 구글 어스 클라이언트
그림 9. 구글 어스 클라이언트 (3D 기능)
입찰정보로부터 변화정보를 추출하기위한 시스템의 흐 름도를 나타낸다.
그림 11은 지형지물 관리시스템을 구성하고 있는 모 듈에 대한 설명을 나타낸 것이다.
4.2 데이터 변환 및 추출
입찰공고문을 통하여 취득 가능한 정보는 텍스트 형 태의 주소정보이며, 이를 통해 지형지물의 변화가 발생 되는 위치를 탐지하기 위해서는 지번의 위치정보가 필 수적이다. 본 연구에서는 이러한 위치정보를 생성하기 위해 폴리곤 타입으로 제공된 LIS의 정보를 이용하여 변 화지역의 위치를 탐지한다. 선행과정을 통해 선정된 입 찰공고의 분류를 기준으로 변화지역을 추출하여 이에 대해 지번 데이터베이스를 구축한다. 또한 지번 데이터 베이스를 이용하여 상응하는 위치를 탐지한다. 이는 주 소정보를 위치정보로 변환하는 과정으로써 shp 파일 포 맷의 point형식으로 표현된다.
변환된 위치정보 데이터는 정사영상과 기본지리정보 데이터와 함께 제공하면 더욱 직관적인 서비스가 가능 하다. 따라서 지형지물 변화정보를 탐지하고 정보를 제 공하기 위해 요구되는 데이터는 입찰정보 데이터, LIS 지적정보 데이터, 정사영상 및 기본지리정보의 데이터 이다.
4.3 지형지물 관리시스템 기능
지형지물 관리시스템의 주요 기능은 입찰정보 수집기 능, 데이터 변환기능, 지도표시기능, 변화정보 표시기능 이다. 입찰정보의 수집 및 변환 등의 기능은 독립적인 실행되는 관리프로그램을 통하여 이루어지며, 지도상의 변화정보 표출 및 검색기능은 구글어스 서버로 구현되
어 인터넷브라우저를 통하여 서비스된다.
다음의 그림 12는 입찰정보의 수집과 변환 등을 수행 하는 모듈로써 수집된 데이터를 DB로 변환하고 변화를 일으키는 주요 공사를 자동으로 분류하는 과정을 수행 한다. 또한 자동분류 시 누락된 정보를 수동에 의한 방 법으로 직접 입력하여 수집할 수 있다.
나라장터를 통하여 취득된 입찰정보의 속성항목 중 위치정보를 포함한 대부분의 정보들은 한글파일 형식의 입찰공고문에 포함되어 있으며, DB화되어 있는 부분은 극히 일부분이므로 입찰정보의 수집모듈에서는 특정입 찰정보항목을 지형지물의 변화정보로 변환하기 위하여 해당하는 입찰공고문에 포함되어 있는 정보를 조회하게 된다.
입찰공고문에 포함된 주소는 텍스트 형식의 정보로서 이로부터 위치좌표를 생성하기 위한 변환과정은 자동으 로 이루어지나, 텍스트 형식의 한계로 인하여 자동으로 좌표정보를 생성하지 못하는 경우 아래의 그림 13과 같 이 사용자가 직접 코드형태의 주소를 입력하고 이를 통 하여 위치정보를 추출하여야 한다.
본 연구에서는 입찰정보로부터 자동 혹은 수동으로 위치정보를 생성하기 위하여 LIS의 데이터를 변환하여 위치정보 DB를 구축하였으며, 폴리곤 형태로 구성된 필 지의 중심점 좌표를 해당필지의 고유번호(행정구역코드 그림 11. 지형지물 관리시스템 구성 모듈
그림 12. 입찰정보 관리모듈
+지번)와 좌표정보 형식의 데이터베이스로 변환하기 위 하여 별도의 프로그램을 구현하였다.
관리모듈은 추출된 변화정보 데이터에 지도에 표시할 수 있도록 위치정보를 부여하고 point 형태의 shp파일로 변환하며, GEE서버를 통하여 서비스 될 수 있도록 서버 로 전송하는 역할을 수행한다.
그림 14는 입찰정보의 관리모듈에 포함된 검색기능으 로 관리의 편의를 위하여 관리모듈을 통하여 생성된 지 형지물 변화정보를 조건별로 검색할 수 있는 기능을 제 공하고 있다. 이러한 검색기능을 통하여 변화된 지역을 모니터링 할 수 있으며 공사 종류별로 시각화가 가능하 다.
관리모듈을 통하여 생성된 후 서버로 전송된 지형지 물 변화정보는 GEE서버 상에서 주기적으로 빌드되어 사용자에게 서비스 될 수 있는 형식으로 변환되며, 빌드 과정을 거친 후에는 위의 그림 15와 같이 일반 사용자들
이 인터넷 브라우저를 통하여 만들어진 변화정보를 지 도상에서 조회하고 검색할 수 있게 된다.
5. 결 론
본 연구에서는 공간정보의 최신성 확보를 위해 입찰 정보를 이용한 지형지물 변화정보 관리시스템을 개발하 였으며 다음과 같은 결론을 얻었다.
1. 나라장터의 시설물 관련 입찰정보에서 약 25%∼
40%정도가 지형지물을 유발하는 정보이며, 이는 향후 지형지물 변화를 유발하는 공간정보로 활용 가능함을 알 수 있었다.
2. 텍스트형태의 입찰정보를 공간정보와 연계된 위치 정보로 변환하였으며 이를 통한 공간정보의 최신성 을 확보하였다.
3. 입찰정보를 이용한 지형지물 변화정보 관리시스템 을 개발하였으며 입찰정보에서 지형지물 변화정보 를 추출, 가공, 서비스할 수 있는 시스템을 개발하 였다.
4. 마지막으로 GEE를 통한 웹기반의 지형지물 변화정 보 서비스 시스템을 구축하였으며, 이를 통한 다수 의 사용자에게 최신 공간정보 제공이 가능하도록 하였다.
향후 입찰공고문에서 정확한 위치정보를 포함한 표준 화된 공고문이 된다면, 이를 활용한 지형지물 변화정보 의 취득은 보다 정확하고 빠를 것이며, 이는 공간정보의 최신성 확보에 많은 도움이 될 것으로 예상된다.
그림 13. 좌표정보 생성
그림 15. GEE를 통한 변화정보 서비스
그림 14. 변화정보 검색기능
감사의 글
본 연구는 국토해양부 첨단도시기술개발사업-지능형 국토정보기술혁신사업과제의 연구비지원(과제번호07국 토정보C02)에 의해 수행되었습니다.
참고문헌
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신동빈, 안종욱 (2008), 국토관리를 위한 공중모니터링 방안수립에 관한 연구, 한국측량학회지, 한국측량학 회, 제 26권, 제 4호, pp. 367-378.
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구글어스 홈페이지, http://earth.google.com/intl/en/
조달청 나라장터 홈페이지, http://www.g2b.go.kr/
조달청 홈페이지, http://www.pps.go.kr/
(접수일 2009. 3. 20, 심사일 2009. 4. 17, 심사완료일 2009. 4. 21)
