공간정보아카데미 - 오픈소스GIS 분석가과정 - QGIS 공간분석일반

2015년 4월 22일

공간정보연구원

오픈 소스 GIS 교육

Mango System inc.

이민파([email protected])

김기웅([email protected])

오픈소스GIS 분석가과정(공간분석기법 일반 및 적지분석)

한국어 지부

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

공간정보연구원 오픈소스 GIS 교육 Mango System inc.(www.mangosystem.com)2

목차

I. 공간분석과 오픈소스 GIS

II. SW설치와 기능 살펴보기

III. 공간데이터 관리하기

IV. 공개 데이터 활용하기

V. 공간분석기법과 QGIS 기능

VI. 적지분석 실습하기

VII. 국내 공간분석 R&D 참고자료

I. 공간분석과 오픈소스 GIS

- 일러두기 -

• 본 자료는 모두 Creative Commons License CC-BY-NC을 따릅니다.

• 본 교재에서는 교육의 편의상 Windows 64비트 기반의 QGIS 위주로 설명합니다.

• 본 교재에서 사용하는 이미지의 QGIS 버전은 최신 버전과 다를 수 있으나, 기능상 차이는 없습니다.

• 본 교재에서 사용하는 샘플 데이터 셋은 실제 정보와 다르므로 교육용 이외에는 사용할 수 없습니다.


김영표.임은선. 2003. GIS기반 공간분석방법론 개발 연구. 경기:국토연구원

I-1. GIS 기반 공간분석방법론의 개념


QGIS, GRASS, SAGA GIS, gvSIG

I-2. 공간분석기법을 지원하는 오픈소스 데스크톱 GIS

① QGIS: http://qgis.org

② GRASS GIS: http://grass.osgeo.org

③ SAGA GIS: http://www.saga-gis.org

④ Orfeo ToolBox: https://www.orfeo-toolbox.org

⑤ Opticks: http://opticks.org

① uDig: http://udig.refractions.net

② gvSIG: http://www.gvsig.com

③ GeoDa: https://geodacenter.asu.edu

http://qgis.org/

http://grass.osgeo.org/

http://www.saga-gis.org/

https://www.orfeo-toolbox.org/

http://opticks.org/

http://udig.refractions.net/

http://www.gvsig.com/

https://geodacenter.asu.edu/

II. SW설치와 기능 살펴보기

- 일러두기 -





학습목표: 오픈소스 프로그램의 설치시 주의사항 및 오류 대처법을 이해


3일차 분석가과정 공간통계분석 기능 활용

II-1. R 설치하기

① 설치시 유의사항

32/64bit 공용

② http://www.r-project.org 사이트로 이동하여 최신버전의 R(R-3.2.0-win.exe )을 다운로드

③ R-3.2.0-win.exe 더블클릭하여 설치 시작


3일차 분석가과정 네트워크 분석기능 활용

II-2. PostgreSQL + PostGIS + pgRouting 설치하기


pgRouting: http://pgrouting.org

프로그램의 우선순위는 PostgreSQL > PostGIS > pgRouting이므로 pgRouting을 지원하는PostgreSQL 버전을 준비해야 함

② PostgreSQL 이 설치되어 있지 않으면 postgresql-9.1.15-2-windows-x64.exe 실행 후 설치

③ PostGIS + pgRouting 설치를 위해 postgis-pg91x64-setup-2.0.6-1.exe 실행

④ pgAdmin III 실행 후 확인


1일차 공간통계분석기능 소개 및 활용

II-3. Java + uDIG GIS 설치하기

① 명령프롬프트를 열고 java –version 확인

② 설치된 Java가 없으면 jre-7u80-windows-x64.exe 더블클릭 후 Java 설치

③ udig-windows-x64.zip 파일 압축 해제 후 udig_internal.exe 실행

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II-4. QGIS 개요

10

QGIS란?

오픈 소스 기반의 강력하고 편리한 GIS 소프트웨어

지원 운영 체제

MS Windows Mac OSX Linux, Unix

라이선스

GNU GeneralPublic License(GPL)

기반 언어

C++, Python

Release Date Version Codename

Jul-02 0.0.1-Alpha Start!!!

3-May-08 0.1 "Io"

21-Jul-08 0.11.0 "Metis"

5-Jan-09 1.0.0 "Kore"

12-May-09 1.1.0 "Pan"

1-Sep-09 1.2.0 "Daphnis"

20-Sep-09 1.3.0 "Mimas"

10-Jan-10 1.4.0 "Enceladus"

29-Jul-10 1.5.0 "Tethys"

27-Nov-10 1.6.0 "Copiapó"

19-Jun-11 1.7.0 "Wrocław"

21-Jun-12 1.8.0 "Lisboa"

8-Sep-13 2.0.0-2.0.1 "Dufour"

22-Feb-14 2.2.0 “Valmiera”

27-Jun-14 2.4.0 “Chugiak”

1-Nov-14 2.6.0 “Brighton”2-Feb-15 2.8.0 “Wien” - LTS 버전

최신버전

2.8.1 Wien


QGIS 제품군

II-4. QGIS 개요

QGIS

Desktop

QGIS

Browser

QGIS

Client

QGIS

Server

QGIS Libraries

지리정보 조회, 생성,편집, 분석용 데스크탑GIS

지리정보 조회 전용의작고 빠른 뷰어

QGIS Server와 GeoExt기반의 Web Mapping Framework

WMS 1.3.0, 1.1.1 서버 FastCGI/CGI 프로그램 SLD 등 지원 QGIS Desktop의 프로

젝트 파일을 이용한손쉬운 설정


교육과정의 기본 소프트웨어

II-5. QGIS 설치하기


사용하고 있는 컴퓨터의 사용자이름이 한글인가요?

대부분의 플러그인 오류가 발생합니다. 영문으로 변경하세요!

이전 버전의 QGIS를 사용하고 계신가요?

플러그인 오류가 발생할 수 있습니다. C:\Users\MapPlus\.qgis2\python\plugins 폴더 내 모든 플러그인을 삭제하고 시작하십시오.

최신 버전의 프로그램을 사용하고 싶으신가요?

프로그램/플러그인 오류가 있을 수 있습니다.

기존 사용하던 플러그인을 사용할 수 없게 될 수 있습니다.

② QGIS-OSGeo4W-2.8.1-1-Setup-x86_64.exe(2.8버전)

2.8.1 버전: QGIS 현재 최신버전 - LTS버전

③ Kaos-G_1.0-Setup-x86_64.exe(2.6 버전) 프로그램을 설치

2.6 버전: 연구교육용 공간정보플랫폼 팀에서 제공하는 기본 플러그인이 탑재된 버전

http://geeps.krihs.re.kr/download/



QGIS 공식 버전 설치

II-5. QGIS 개요

① http://qgis.org/ 에 접속하여 QGIS 최신 버전(QGIS Version 2.6.0 Brighton)을 내려 받음

② 또는 배포된 자료의 Program 폴더에서 KAOS-G의 설치파일을 자신의 컴퓨터로 복사

③ 설치 파일을 더블클릭하여 설치를 시작

④ QGIS 프로그램 외의 GIS 자료는 설치하지 않음

⑤ 기본적인 설정에 따라 설치를 완료

⑥ 바탕화면의 QGIS 아이콘을 클릭하여 QGIS를 실행

http://qgis.org/


QGIS의 KAOS-G 버전 설치

II-5. QGIS 설치하기

① http://geeps.krihs.re.kr/download/ 에 접속하여 QGIS 설치파일(기반버전 QGIS Version 2.6.1)을 내려 받음

② 또는 배포된 자료의 Program 폴더에서 KAOS-G 설치파일(Kaos-G_1.0-Setup-x86_64)을 자신의 컴퓨터로 복사

③ 설치 파일을 더블클릭하여 설치를 시작

④ QGIS 프로그램 외의 GIS 자료는 설치하지 않음

⑤ 기본적인 설정에 따라 설치를 완료 (C:\Program Files\QGIS)

⑥ 바탕화면의 QGIS 아이콘을 클릭하여 QGIS를 실행



QGIS 한글화 프로젝트

II-6. QGIS 한글화 프로젝트 참여하기

① Transifex 가입

② https://www.transifex.com/projects/p/QGIS/

https://www.transifex.com/projects/p/QGIS/


QGIS 인터페이스

II-7. QGIS 인터페이스

① 메뉴

② 도구 모음

③ 지도 범례

④ 지도 창

⑤ 지도 오버뷰

⑥ 상태 표시줄

1

2

3

4

5

6


QGIS UI 및 언어설정 등

II-8. QGIS 환경 설정

① QGIS 시작

② 영문으로 전환: [설정] [옵션…] [언어설정] [U.S. English] [확인]

③ 한국어로 전환: [Setting] [Options…] [Locale] [한국어] [OK]

④ 기타 [일반 정보], [시스템] 탭에서

⑤ QGIS 종료 후 재시작


플러그인 최신정보 유지

II-8. QGIS 환경 설정

① [Plugins] [Manage and install plugins…] 실행

② TMS for Korea 플러그인 설치


서울특별시, 대구광역시 벡터, 래스터 및 POI 등

II-9. QGIS 샘플 데이터셋

* 실제 업무에 활용할 수 없는 샘플 데이터!

① TMS for Korea 플러그인 설치

III. 공간데이터 관리하기

- 일러두기 -





학습목표: 오픈소스 QGIS를 이용할 때 필요한 벡터 및 래스터 데이터 관리 기법을 이해하고 실습을 통해 습득


파일관리와 이름 명명 규칙

III-1. 일반

①한글 이름 및 공백을 사용하지 말자

행정경계.shp, admin boundary.shp

②숫자나 특수문자로 시작하지 말자

_admin.shp, 1admin.shp

③데이터가 포함된 폴더 또한 한글을 포함하지 말자

C:\데이터\admin.shp

④데이터를 공유하는 경우에는 반드시 좌표체계, 인코딩정보 등 메타데이터를 포함하자

Shapefile의 경우 prj파일, cpg파일 포함

Tiff 등 래스터 파일의 경우 좌표체계 포함

정신건강에 좋습니다~


ESRI(http://www.esri.com)에서 정의한 데이터 교환포맷으로 산업표준으로 사용됨

III-2. Shapefile

① Shapefile의 구성

admin_sid.dbf - 속성정보

admin_sid.shp - 공간정보

admin_sid.shx - 공간정보 색인

admin_sid.prj - 좌표체계 정보

admin_sid.cpg - DBF 인코딩 정보

admin_sid.qix - QGIS 공간색인

admin_sid.sbn - ArcGIS

admin_sid.sbx - ArcGIS

② 특징

제약사항이 많으나 단순한 포맷이기 때문에 거의 대부분의 GIS 소프트웨어가 지원함

파일 크기는 지원 OS(32비트의 경우 약 2GB)에 따르 다름

*.dbf파일은 속성테이블로 필드 길이는 10바이트(EUC-KR 2바이트, UTF-8 3바이트)를 넘지 못함

Shapefile의 피쳐 유형은 다양하게 지원하나 일반적으로 Point, MultiPoint, Polyline, Polygon, MultiPatch를 사용함


필드 유형, 명명 규칙 및 추가/삭제

III-2. Shapefile

① 필드 유형은 String(255 바이트), Integer, Real, Date 유형이 있음

② 필드는 특수문자, 숫자로 시작하지 말고 공백을 사용하지 말것

③ 한글필드명(10바이트(EUC-KR 2바이트, UTF-8 3바이트))을 사용하지 말것

④ Real 유형일 경우 Precision 크기에 유의할 것


필드 계산기를 이용한 인구밀도 계산하기

III-2. Shapefile

① Data samples_1 seoul admin_sgg shapefile 불러오기

② 속성테이블을 열고 필드계산기 클릭

③ [Create a new field] 체크, 필드이름 pop_den, field type은 integer(인구수) 설정

④ 계산식 입력 : 인구밀도 : 1㎢ 당 인구의 수

⑤ 주제도 작성


대용량 래스터 데이터는 피라미드를 생성

III-3. 래스터 데이터(GeoTIFF)

① 레이어 창에서 래스터 레이어를 더블클릭

② Pyramids 탭에서 X 표시된 Resolutions 항목을 선택, Resampling Method를 선택 후 Build pyramids 버튼을 눌러 피라미드 생성

분석 처리에는 영향을 주지 않으나 렌더링 속도가 빨라짐


다른 포맷으로 내보내기

III-4. 데이터 변환

① [Save As …] 메뉴로 할 수 있는 것들

포맷 변환

좌표 변환

선택한 피처만 변환 가능

② KML로 내보내기 예

[Layer] [Save As…] 메뉴 실행

CRS는 EPSG:4326(WGS84 경위도) 선택


CSV 파일 가져오기

III-4. 데이터 변환

① [Layer] [Add Layer] [Add Delimited Text Layer…] 실행

② data/seoul/admin_cnt.csv 파일 선택

③ X, Y field 선택 후 OK 버튼 클릭 후 좌표체계 선택

한글이 깨지는 경우 Encoding 확인


샘플데이터셋의 seoul 데이터 TMS for Korea 다음 지도와 맞춰보기

III-5. 사용자정의 좌표계

① [Setting] [Custom CRS…] 메뉴 실행 후 + 버튼 클릭

② BESSEL_TM_127이라는 이름 입력 후 파라미터에 아래 내용 입력

③ admin_sgg 레이어를 더블클릭 후 적용

+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127.002890277778 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=bessel +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43+units=m +no_defs

IV. 공개 데이터 활용하기

- 일러두기 -





학습목표: 공개 데이터 취득 가능한 기관 및 사이트를 알아본다


국가공간정보유통센터(http://www.nsic.go.kr)

IV-1. 국가공간정보유통센터

① 개인 또는 기관으로 가입 필수

② 구매 또는 무료 공간정보 신청 가능

③ 도로명 전자지도(새주소 공간데이터), 해양주제도, 국가공간정보(공간정보오픈플랫폼에서 서비스하는 주제도 일부), 보행자용 DB, 민간 공간정보, 공공데이터 등을 신청하여 무료로 활용 가능)

http://www.nsic.go.kr/


공공데이터포털(https://www.data.go.kr)

IV-2. 공공데이터포털

① 가장 많은 종류의 데이터를 제공하며, 대부분의 공공기관 데이터 공개 지원

② 가입 후 파일, Open API 등을 이용해 활용 가능

https://www.data.go.kr/


국가통계포털(http://kosis.kr), 통계지리정보(http://sgis.kostat.go.kr)

IV-3. 국가통계포털과 통계지리정보

① 가입 필수

② 국가통계포털: 국내외 통계 데이터를 행정구역단위로 엑셀, CSV, 텍스트 등으로 다운로드

③ 통계지리정보: 집계구, 통계지역경계(시도/시군구/읍면동/도시화지역,도시권경계 등), 센서스지도(하천, 건물, 도로, 철도, 등고 등) 신청 후 다운로드

http://kosis.kr/

http://sgis.kostat.go.kr/


건축데이터 민간개방 시스템(http://open.eais.go.kr, https://www.eais.go.kr)

IV-4. 건축데이터 민간개방 시스템

① 건축물 인허가정보, 건축물대장정보 제공

http://open.eais.go.kr/

https://www.eais.go.kr/


도로명주소 안내시스템(http://www.juso.go.kr)

IV-5. 도로명주소 안내시스템

① 공간데이터는 국가공간정보유통센터를 통해서 제공

② 매칭테이블 및 주소변환서비스, API 등은 이 사이트를 통해 제공

http://www.juso.go.kr/


국가교통DB센터(http://www.ktdb.go.kr), 표준노드링크관리시스템(http://nodelink.its.go.kr)

IV-6. 국가교통DB 도로 네트워크

① 국가교통DB센터

• 가입 필수

• 도로네트워크, 교통주제도, OD 등 자료 신청

② 표준노드링크관리시스템

• 가입 필요없음

• 도로네트워크 다운로드

http://www.ktdb.go.kr/

http://nodelink.its.go.kr/


서울열린데이터광장(http://data.seoul.go.kr)

IV-7. 서울열린데이터광장

① 서울시에서 제공하는 공개 데이터

② 파일, Open API 등 활용 가능

③ 가입 또는 동의 후 다운로드 가능

http://data.seoul.go.kr/


공간정보오픈플랫폼(http://data.vworld.kr)

IV-8. 공간정보오픈플랫폼(Vworld)

① 가입 및 인증키 필수

② OGC 표준 스펙(WMS, WFS) 또는 Open API를 통해 웹에서 사용 가능

http://data.vworld.kr/


국가인터넷지도(http://emap.ngii.go.kr)

IV-9. 국가인터넷지도

① 국토지리정보원에서 제공하는 국가인터넷지도 및 데이터 제공 서비스

출처: http://www.penews.kr/news/articleView.html?idxno=6683

http://emap.ngii.go.kr/


OpenStreetMap(http://www.openstreetmap.org)

IV-10. OpenStreetMap

① 가장 인기있는 참여형 지도제작 플랫폼 및 데이터

② ODBL 라이선스에 따라 사용

③ Open API 또는 데이터 직접 다운로드가 가능하며, QGIS에서 직접 Import도 가능

http://www.openstreetmap.org/


Natural Earth(http://www.naturalearthdata.com)

IV-11. Natural Earth

① 1:10m, 1:50m, and 1:110m 축척

② 전세계 국가경계, 주요 POI, 도로, 철도 공항, 항구, 도시지역, 해안선, 호수/저수지 등 벡터데이트

③ 다양한 배경지도 활용이 가능한 음영기복 래스터 데이터

http://www.naturalearthdata.com/


ASTER GDEM(http://asterweb.jpl.nasa.gov/gdem.asp)

IV-12. ASTER GDEM(Global Digital Elevation Map)

① 전세계 30m 해상도 DEM 제공

② 가입 후 도엽별로 선택하고 신청 후 인증 - http://gdem.ersdac.jspacesystems.or.jp

http://asterweb.jpl.nasa.gov/gdem.asp

http://gdem.ersdac.jspacesystems.or.jp/


SRTM(http://www2.jpl.nasa.gov/srtm)

IV-13. SRTM(Shuttle Radar Topography Mission)

① 30m(최근, 일부지역) ~ 500m 등 다양한 해상도의 전세계 DEM 제공

http://www2.jpl.nasa.gov/srtm

V. 공간분석기법과 QGIS 기능

- 일러두기 -





학습목표: 다양한 벡터 및 래스터 분석 기법을 이해하고 QGIS 기능 확인 및 실습


벡터 및 래스터 공간 분석시 고려사항

V-1. 공간 분석시 고려사항

① 좌표체계의 통일

QGIS가 on-the-fly projection을 지원하지만 모든 플러그인이 그러하지는 않다

분석하고자 하는 데이터의 좌표체계를 통일

경위도 좌표체계로 거리 분석을 수행하지 말자

② 래스터 분석시 고려사항

분석영역을 미리 정의하자

적절한 셀 크기를 정의하자

분석시 분석영역과 셀을 동일하게 적용하자

출처: http://www.onspatial.com/2010/02/분석결과의-오류-가능성.html


벡터 및 래스터 공간 분석시 고려사항

V-1. 공간 분석시 고려사항

① 데이터의 특성에 맞는 분석 틀을 만들자

Point

PointStatistics

Symbolization

Boundary

Text GeoCoding

Buffer GridsPolar Grids

Point

Interpolation

Density

HeatMap

Distribution

Spider Maps

ThiessenPolygon

Clustering

Distance

Clustering


Buffer, Thiessen Polygon

V-2. 벡터분석 – Proximity

① 8차선 이상 도로로부터 직선거리 500m 이상 떨어져 있는 소방서 찾기

① ‘Seoul’ 폴더에서 road_link2와 firestation 열기, Active Layer는 road_link2 선택

② 도구모음에서 (속성 테이블 보기) 클릭 후 (질의를 통한 피쳐 선택) 선택

③ 8차선 이상 도로 확인 : Expression으로 “LANES” >= 8 선택 후 Map에서 8차선 이상 도로 확인

④ 직선거리 500m 영역만들기 : [Vector] -> [Geoprocessing Tools] -> [Buffer]를 실행

> Input vector layer : road_link2

> Use only selected features 선택

> Buffer distance : 500

> Dissolve buffer results 선택

> 저장명칭은 [buffered_road.shp] 으로

설정후 버퍼 실행

> TOC에 결과를 지도에서 확인


Multiple Ring Buffer(스크립트)

V-2. 벡터분석 – Proximity

① Seoul 폴더의 wardoffice 레이어 추가 후

② https://github.com/mapplus/qgis-scripts 접속 후 scripts 폴더의 Multiple Ring Buffer.py 선택

③ [Processing] [Toolbox] [Scripts] [Tools] [Create new script] 실행 후 소스코드를 복사/붙여넣기 후 저장

④ Toolbox의 [Scripts] [My Scripts] [Multiple Ring Buffer] 실행 후 250, 500, 750, 1000 거리 입력 후 Outside Only 체크


Dissolve

V-3. 벡터분석 - Aggregation

① 동별로 되어 있는 SHP을 구별 정보로 재가공

[admin_emd] 레이어를 활용하여 시군구 경계 레이어 생성

[Vector] -> [Geoprocessing Tools] ->[Dissolve] 선택

‘Dissolve’ 창에서 Input Vector Layer로 admin_emd 선택.

이후 ‘Dissolve Field’로 ‘SGG_NM’ 선택. 결과 파일로 ‘admin_gu.shp’ 지정하고 [OK] 클릭

결과 파일을 TOC에 로드하고 [Layer] -> [Labeling] 실행

‘Layer Labeling Settings’ 창에서 ‘Label this layer with’ 를 선택하고 SGG_NM 설정, [OK] 클릭


포인트와 폴리곤 등 위치 기반의 조인

V-4. 벡터분석 – Spatial Join

① 서울시내 백화점 및 대형마트 (store.shp) 위치의 구(시군구) 명칭 구하기

‘Seoul’ 폴더에서 stores 와 admin_sgg 열기

[Vector]-[Data Management Tools]-[Join Attributes by Location] 선택

[Join Attributes by Location] 대화상자 열기


Union, Intersect, Symetrical Difference, Difference, Clip

V-5. 벡터분석 - Overlay

① Samples_2 폴더의 polygon_1, polygon_2 레이어를 불러온 후 중첩분석 차이점 알아보기

분석 후 속성테이블반드시 확인할 것!


Vector Analysis, Research, GeoProcessing, Geometry, Data Management Tools 살펴보기

V-6. 벡터분석 – GeoProcessing & Geometry

① 서울시내 백화점 및 대형마트의 구별 개수 구하기

② ‘Seoul’ 폴더에서 stores 와 admin_sgg 열기

③ [Vector]-[Analysis Tools]-[Points in Polygon] 선택

④ [Count Points in Polygon] 대화상자 열기

> Input polygon vector layer 확인

> Input point vector layer 확인

> Output count field name 컬럼명 확인


벡터 데이터를 래스터 데이터로 변환

V-7. 래스터분석 – Rasterize 1

① Admin_sgg 레이어 불러온 후 [Raster] [Conversion] [Rasterize (Vector To Raster…)] 실행

② 속성 필드선택, 저장파일 선택, 픽셀크기 또는 해상도 입력 후 OK


벡터 데이터를 래스터 데이터로 ArcGIS 스타일로 변환하기

V-7. 래스터분석 – Rasterize 2

① https://github.com/mapplus/qgis-scripts 접속 후 scripts 폴더의 Vector To Raster Conversion.py 선택

② [Processing] [Toolbox] [Scripts] [Tools] [Create new script] 실행 후 소스코드를 복사/붙여넣기 후 저장

③ Toolbox의 [Scripts] [My Scripts] [Vector To Raster Conversion] 실행

④ 레이어, Extent, Cell Size, Raster Type 선택 후 OK

https://github.com/mapplus/qgis-scripts


포인트에 폴리곤 또는 래스터의 값을 가져오는 플러그인

V-8. 벡터 + 래스터 – Point Sampling Tool

① [Plugins] -> [Manage and Install Plugins…] 선택

② [Get more] 탭에서 “Point sampling tool”로 검색 후 [Point sampling tool] 설치

③ Firestation 및 dem30 레이어 추가 후 플러그인 실행


실제 측정 데이터를 기반으로, 측정 지점과 지점사이의 값을 추정

V-9. 래스터분석 - Interpolation

① Seoul 폴더의 events 레이어 추가

② [Raster]-[Interpolation]-[Interpolation] 실행

③ IDW 설정 후 실행


포인트의 개수 또는 속성값을 이용해 밀도를 추정

V-10. 래스터분석 - Density

① ‘Seoul’ 폴더에서 [subway_11월승차인원] 열기 (데이터 출처 : 서울 열린 데이터 광장)

② [Raster] -> [Heatmap] -> [Heatmap] 실행

Input point layer : subway_11월승차인원

Output raster : [heatmap] 으로 저장

Output format : GeoTIFF

Radius : 800 meters

Advanced 체크 선택

Cell size X : 30 / Cell size Y : 30

Use weight from field : [RIDE_NUM]

③ [OK] 를 선택하여 온도지도 생성

④ [heatmap]의 속성정보에서 스타일 변경


Euclidean Distance Analysis

V-11. 래스터분석 - Proximity

① https://github.com/mapplus/qgis-scripts 접속 후 scripts 폴더의 Raster Euclidean Distance Analysis.py 선택

② [Processing] [Toolbox] [Scripts] [Tools] [Create new script] 실행 후 소스코드를 복사/붙여넣기 후 저장

③ Toolbox의 [Scripts] [My Scripts] [Raster Euclidean Distance Analysis] 실행

④ 레이어, Extent, Cell Size, Raster Type 선택 후 OK


DEM을 이용한 경사도, 사면향, 음영기복도 등 분석

V-12. 래스터분석 – Terrain Analysis

① Dem30 레이어 추가

② [Raster] [Terrain Analysis] [Slope] 실행


폴리곤 레이어의 각 피처마다 래스터의 통계값(셀개수, 합, 평균)을 계산하기

V-13. 벡터 + 래스터 – Zonal Statistics

① admin_sgg, dem30 레이어 추가

② [Raster] [Zonal Statistics] [Zonal Statistics] 실행

③ 레이어 확인 후 OK 버튼 클릭 후 admin_sgg 레이어 속성테이블 확인

VI. 적지분석 실습하기

- 일러두기 -





학습목표: 적지분석의 사례를 알아보고, 샘플 데이터를 이용하여 시나리오 기반의 벡터/래스터 분석을 종합한 적지분석을 실습해 본다


KOrea Planning Support Systems

VI-1. 공공분야 공간분석 사례 - KOPSS

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분석 모형의 정의


분석모형구분

국토현황조사 및 분석

국토시뮬레이션(모니터링)

계획업무

상위기관(중앙부서, 광역지자체)

상-하기관 수직적 업무(기초-광역-중앙)

상-하기관 수직적 업무(기초-광역-중앙)

상-하기관 지표 관리 및 보고(기초-광역-중앙)

기초현황조사

도시(군)관리계획

광역도시계획

국토종합계획

부문별계획

지역계획

도종합계획

도시(군)기본계획

공간계획체계

기반시설계획지원모형

경관계획지원모형

토지이용계획지원모형

지역계획지원모형

국토정책시뮬레이터*

도시정비계획지원모형

지역균형발전법

국

토

기

본

법도시및주거환경정비법

도촉법

경관법

관련법

국토계획및 이용에관한 법률

공간계획(기본계획, 부문계획)

도시관리, 사업시행


KOPSS의 구성


지역개발사업관리지원모형

국토현황다차원

분석모형

지역계획지원모형


토지수요예측모형

토지개발가능지

분석모형


도시정비계획지원모형

도시재정비촉진지구

선정지원모형

도시내부공간관리모형

도시기반시설계획지원모형

기반시설공급적정성평가모형

기반시설입지분석모형

경관계획지원모형

3차원경관계획지원모형

‘지역이’ ‘터잡이’ ‘재생이’ ‘시설이’ ‘경관이’



데모 보기


분석 과정

VI-2. 적지분석 분석과정

후보지 추출

표준화결과 종합

가중치 적용

개별항목표준화

분석영역설정

항목선정및분석

- 행정경계 또는 사용자 정의 영역으로 분석영역을 설정

-후보지특성에맞는항목을선정하고,분석방법을선택하여개별항목을분석

-퍼지함수를활용하여개별항목들간의상이한기준을단일척도로표준화

- 각 항목들 간의 상대적 선호도를 계산하여 가중치를 적용

- 단일 척도로 표준화 된 개별 항목을 종합하여 점수를 산정

-종합점수의분포를바탕으로기준점수조건에만족하는영역을후보지로추출


분석 인자 유형


① 벡터 데이터를 래스터 데이터로 변환하거나 래스터 데이터를 선택하는 단계

벡터 속성값 분석

거리 분석래스터 속성값 분석

래스터 데이터의 cell

값을 변환

DEM, SLOPE 등

분석결과는 래스터의

실제 값이 적용

기준데이터 에서부터

직선 거리를 계산

도로, 하천 거리 등

분석결과는 기준데이터

와의 실제 거리가 적용

벡터 데이터의 속성

값들 중 하나를 변환

지가, 면적 등

분석결과는 실제 속성

값이 적용

포인트 데이터에 대한

밀도를 분석

인구, 건물 밀도 등

분석결과는 반경 내

포인트의 개수가 적용

밀도분석


표준화 과정


① 개별항목 분석결과는 거리, 높이, 경사, 개수 등 상이한 기준을 가지고 있음으로 이들 항목을 종합하기 위해서 단일 척도로 표준화 해야 함

② 분석에 사용되는 개별 항목은 증가 또는 감소함수, 선형 또는 곡선형에 따라 총 12가지의 방법으로점수를 부여

③ 스크립트 준비

• https://github.com/mapplus/qgis-scripts/blob/master/scripts/Raster%20Fuzzy%20Membership%20Function.py

구분 선형 퍼지 곡선형퍼지

최대

최소

최대

변곡점1

최소

최대

변곡점1, 2

최소


가중치 적용 – AHP 기법 활용


① 분석항목의 가중치는 분석항목들 간의 선호도를 비교하여 최종 가중치를 산출하고, 산출된 가중치값을 통해 표준화 결과를 종합

② 선호도 분석은 AHP(Analytic Hierarchy Process)를 활용

③ AHP 이론은 정성적인 특성들을 정량적인 판단기준에 따라 평가하는 객관적이고 일관성 있는 가중치 산정 방법

항목별

가중치


적지분석에 필요한 기능 정의 및 데이터 확인

VI-3. 분석 준비 및 적지분석 실습

① Data 폴더의 scripts 파이선 파일을 C:\Users\사용자명\.qgis2\processing\scripts 폴더에 복사

Create Ring Maps.py

Create WindRose Maps.py

Multiple Ring Buffer.py

MyVariables.py

Raster Euclidean Distance Analysis.py

Raster Extract by Attributes.py

Raster Fuzzy Membership Function.py

Raster Reclassification.py

Vector To Raster Conversion.py

② Data 폴더의 samples_3 데이터 확인

도로(Proximity), 고속도로IC(Proximity), 하천(Proximity), 호수및저수지(Proximity, 면적필터링), 철도역 (Proximity), 건물(Density), 지가(Interpolation) 등

규제지역(개발제한구역, 기 개발지 등) 확인

분석영역 및 분석 셀 크기 설정


분석 과정 예

VI-3. 분석 준비 및 적지분석 실습

Extent

road

road_dist

road_dist_std

표준화결과종합 결과

river

river_dist

river_dist_std

dem slope

dem_std slope_std

Raster Fuzzy Membership Function

Terrain AnalysisRaster Euclidean Distance Analysis

결과

Raster calculator

masking

Raster To Vector

maskVector To Raster

VII. 국내 공간분석 R&D 참고자료

- 일러두기 -






연구교육용 공간정보플랫폼(http://geeps.krihs.re.kr)

VII-1. 연구교육용 공간정보플랫폼 연구사업

① QGIS, GeoServer를 우리나라 환경에 맞도록 패키지 후 배포

② 공간통계분석 및 OGC 표준 기능을 데스크톱 및 서버 환경에서 사용할 수 있도록 지원

③ 온라인 강좌(공간통계분석기법 및 활용 등) 제공

④ 기관 및 단체는 무료 교육 지원


공간정보 SW활용을 위한 오픈소스 가공기술 개발 사업 중 망고시스템 공간통계분석기술 개발

VII-2. 국토공간정보연구사업 – 오픈소스 R&D

① https://github.com/mapplus/spatial_statistics_for_geotools_udig

공간통계분석 프로그램 기능 및 활용 수요조사

공간통계 분석기법 설계 및 개발

활용체계

Server GIS(Map Data Server) Desktop GIS

uDig Desktop

기초 공간통계분석기법 설계

및 개발

신규 공간통계 분석방법론 연구 및 개발

(일/다변량 포함 5종 이상)

사례발굴 등적용연구 수행

및 상용화

GitHub & Transifex & SourceForge

① GeoTools Processing Libraries

② OGC WPS Extension

③ uDig Processing Plugin

Committer


QGIS 관련 정보 얻기

VII-3. 유용한 정보들

① 공식 페이지

QGIS 홈: http://www.qgis.org

QGIS 매뉴얼 : http://docs.qgis.org/2.0/ko_KR/docs/index.html

QGIS Planet : http://planet.qgis.org/planet/

② 블로그 및 사이트

하버드 대학교 QGIS Workshop : http://maps.cga.harvard.edu/qgis/

UC Davis QGIS Tutorial Labs : http://www.plantsciences.ucdavis.edu/plant/qgislabs.htm

Nathan's QGIS Blog : http://nathanw.net/

Free and Open Source GIS Ramblings : http://anitagraser.com/

Spatial Galaxy : http://spatialgalaxy.net/

Spatial Thoughts QGIS Tutorials : http://qgis.spatialthoughts.com/

Misanthrope's Thoughts : http://ssrebelious.blogspot.com/

③ 커뮤니티

OSGeo 한국어 지부 : http://www.osgeo.kr

OSGeo 한국어 지부 메일링 리스트 : http://groups.google.com/group/osgeo-kr

연구교육용 공간정보플랫폼 : http://geeps.krihs.re.kr/

QGIS Scripts : https://github.com/mapplus/qgis-scripts

http://www.qgis.org/

http://docs.qgis.org/2.0/ko_KR/docs/index.html

http://planet.qgis.org/planet/

http://maps.cga.harvard.edu/qgis/

http://www.plantsciences.ucdavis.edu/plant/qgislabs.htm

http://nathanw.net/

http://anitagraser.com/

http://spatialgalaxy.net/

http://qgis.spatialthoughts.com/

http://ssrebelious.blogspot.com/

http://www.osgeo.kr/

http://groups.google.com/group/osgeo-kr

http://geeps.krihs.re.kr/

https://github.com/mapplus/qgis-scripts

감사합니다.

Q&A

한국어 지부함께 성장하는 새로운 방법,오픈 소스 소프트웨어!!

공간정보아카데미 - 오픈소스GIS 분석가과정 - QGIS 공간분석일반

Data & Analytics

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