도시정보시스템 Geographical Information Systemhyomin.deu.ac.kr/~tkbaek/ubi2019_3.pdf ·...

유비쿼터스도시공간정보론동의대학교도시공학과 GIS Lab. 1

공간해석


공간해석

• GIS에서는 대량의 데이터를 취급하기 때문에가공/해석처리없이는 유효한 정보를 얻기 곤란

• 공간해석에는 정확하게 모델화된 데이터가 필요

• 해석결과는 다양한 표현방법으로 표시가능


오버레이(Overlay) 분석

• 폴리곤데이터를기준으로–포인트 라인

–폴리곤 라스터

• 각각이어느폴리곤에속해있는지를구함


폴리곤 -폴리곤오버레이

12 3

4

A

B C

D E

1&A

2&A1&D2&B 2&D

1&E2&A

1&C

1&B

2&C3&C

3&B3&D

3&E2&E

4&B4&D4&C4&E


라인 -폴리곤오버레이

12 3

4

A

B

CD

12 3

4

1A 2A3A

2D2C

1B

2B


포인트 -폴리곤오버레이

12 3

4

AB

CD

1A

2B

EF G

• •••

• ••

• ••

• ••

•4D2C

2F 3E1G

각포인트에그것을포함하는폴리곤을구함


공간해석

• 공간해석의 종류

– 공간검색

– 오버레이

– 버퍼링

– 포로노이 분할

– 네트워크

• 외부통계처리 소프트와 연계

GIS GIS統計소프트


공간검색속성에 의한 검색도형에 의한 검색

검색조건지정

가옥 종류 ＝ 목조

AND

건축년도 ＞ 2003年


오버레이

• 복수의 영역을 중첩시켜 새로운영역을생성하는 기능

• 복수의 데이터로부터 조건에 맞는범위의 추출이 가능

＋＝


오버레이（１）• 논리합（OR）복수의 영역을

중첩시켜 중첩된전부를 추출

A市

B市

C市

삼림논밭

공공용지공업지상업지주택지공지

밭

＋

＝

Ａ市

Ｂ市

C市

C市혹은 상업지에 속하는 토지는?

A B

BA

A OR B


오버레이（２）• 논리곱（AND）복수의 영역을 중첩

시켜 중복된 성질을가지는 것만 추출

Ａ市

Ｂ市

C市

A市

B市

C市

＋

＝

A市의 삼림은?

A B

BA

A AND B

삼림논

공공용지공업지상업지주택지공지


오버레이（３）

• 배타적 논리합（ＸＯＲ）

복수의 영역을 중첩 시켜

단일한 성질을 가지는 것

만 추출

A B

BA

A사의 서비스지역

B사의 서비스지역

A사 혹은B社의 한쪽만 서비스를

받는 지역은?A XOR B


오버레이（４）• 부정（ＮＯＴ）

복수의 영역을 중첩 시켜조건에 해당하지 않는지역을 추출

A B

BA

A NOT B 서비스를 받지않는 지역은?

서비스 지역


버퍼링

• 버퍼란 어느 지도요소가 주위에 영향을미치리라 생각될 때 그 주위에 설치되는완충영역을 의미함

• 점・선・면으로부터 일정거리（시간）에 있는 세력권분석 등에 사용


버퍼링（１）

• 점 버퍼

대상 점을 중심으로 원형의 완충영역을작성

MasterCard

역에서 100m이내에 있는 은행은?


버퍼링（２）• 선 버퍼

임의의 선을 중심으로 한 완충영역을작성도로의 확폭계획이나 토지평가업무등에 사용

도로중심으로부터50m이내 토지는?


평면상에 n개의 점이 분포하고 있을 때 임의의 점으로부터 가장 가까운 점을 연결하는 직선의수직이등분선을 그 음으로서 나타나는 범위의 분할을포로노이 분할 또는 티센분할이라 한다.

평면상의 점 가장 가까운 점을직선으로 연결

점들 서로를 연결하는 직선에대하여 수직이등분선을 그음

포로노이분할


편익점의 출점상황

포로노이도 나타난 범위-세력권

세력권 내 인구구성-예측 가능

포로노이분할（１）


신규점의 출현(푸른 점) - 세력권 변화로 고객수의 변화를 예측 가능

신규출점

포로노이분할（２）


네트워크• 도로교통망이나 배관 설비망(수도,가스,전기)

등의 선 형태의 집합체

• 자동차 , 자원 등이 이동할 때 , 기하학적요소 (길이 , 높이 등 ) 과 속성요소 (혼잡도 ,최대유량)의 정보로부터 해석하는 기능

트레이스 기능

네트워크 분석

네트워크 배치


네트워크 트레이스

• 조건설정을 했을 때 그 조건을 만족하는루트를 트레이스하는 기능

Ａ지점에서 Ｂ지점을 경유하여 Ｃ지점까지 가는 최단경로


네트워크 루트 분석• 특별한 조건을 주어서 루트를 결정하는 경우에 사용

• 루트결정 시의 기준으로는「최단경로」・「시간거리」・「좌회전 금지」・「최소경비」・「유료도로 이용」 등의조건을 이용하는 경우가 많음.

Ａ지점으로부터 Ｃ지점까지의 유료도로를 이용한 경로


네트워크 배치• 네트워크 검색으로 도달권을 설정하기에 가능

• 예를 들어, 구급차의 10分도달권을 설정하여도달불가능 지역을 추출한 뒤, 적절한 소방서배치계획의 수행이 가능.

Ａ지점으로부터 10분 도달권


(2) 정보의의미와표현

X

위치 의미

좌표 속성

+

+

국도 * *선 * *교차로의X

(X,Y) X


(3)도형정보의형태점,선,면,네트워크,입체

• 0차원 오브젝트

점(point) - 기하학적인 위치를 특정

노드(node) - 위치를 특정해 얻는토포로지의 교점 또는 종점

• 1차원 오브젝트

선(line) - 1차원의 오브젝트

선분(line segment) - 두 점간의 직선

스트링(string) - 선분의 연속


아크(arc) - 수학적 기능에 근거한커버의 형태를 만드는 점의 궤적

링크(link) - 2개의 노드의 접속

방향성 링크(directed link)

체인(chain) - 끝에 노드를 가지는교차가 없는 선분 혹은 아크의 방향연속물

링(ring) - 폐쇄되어 있는 교차가 없는체인, 스트링, 링크, 혹은 아크의연속물


• 2차원오브젝트면(area) -경계선을포함해얻는닫힌연속적인오브젝트

면내부(interior area) -경계를포함하지않는면

폴리곤(polygon) 픽셀(pixel) -하나의이미지를더이상잘게나눌수없는화상요소

메슈(mesh) -규칙적혹은규칙에가까운서페이스의모자이크배열요소


• 3차원오브젝트(입체)2차원오브젝트로구성된다.

• 4차원오브젝트(움직이는입체)시간을포함하여 4차원이라부른다.시간고정→3차원오브젝트


벡터 모델


벡터데이터의 구성요소

p1 p2

p3

폴리곤

노드

라인

엣지포인트

스트링


수치지형모델


수치지형모델이란?• 3차원의 지표면을 나타내는 데이터모델로서 DEM（수치표고모델）、DTM（수치지형모델）、TIN（불규칙삼각망）、DSM（디지털 서페이스 모델）이 있다.

• DEM은 공간적으로 연속 변화하는地形面의 기복을디지털로 표현한 모델의 총칭이고 특히, 격자배열로지표의 기복에 관한 정보（등고선, 사면 구배 등）을추출하기 위한 모델을ＤＴＭ이라 함

• ＤＥＭ은ＸＹ좌표와 그 점의標高（Ｚ값）으로형성된다


수치지형모델의 표현

• DEM을 표현하는 방법으로서 메슈모델과 TIN（불규칙 삼각망）모델이 있다.

– 메슈모델은 이름대로 격자형태로 배치된 일련의점으로 구성된다.

– TIN모델은 불규칙하게 배열된 일련의 점으로부터서페이스를 만드는 방법이다.


메슈모델의 예


TIN모델의 예


TIN데이터 모델

７

３

1312

11

９

10

６

２１

５

８

４A

B

C

D

E

F

G

HI

J

K

L

M

O

N

P

Triangle

ID

Nodes

A １２５

B ２５８

Ｃ５８９

・・・・・・・・・

O ７１２１３

P １１１２１３

NodeID

座標（X,Y,Z)

１Ｘ１Ｙ1 Z1

２ X2 Y2 Z2

３ X3 Y3 Z3

４ X4 Y4 Z4

・・・・・・・

１２ X12 Y12 Z12

１３ X13 Y13 Z13

노드좌표

노드리스트


도로

수목

구릉

건물

수치표층모델ＤＳＭ（ＤｉｇｉｔａｌＳｕｒｆａｃｅＭｏｄｅｌ）

수치표고모델ＤＥＭ（ＤｉｇｉｔａｌＥｌｅｖａｔｉｏｎＭｏｄｅｌ）

ＤＥＭ과ＤＳＭ의 차이


DEM과DSM

DSM DEM

왼쪽 그림이ＤＳＭ인데 필트 처리한 것이 오른쪽ＤＥＭ임

필트링


수치지형모델의 이용 예◆등고선도의 작성

◆경사・凸부・凹부・사면방위분포도의작성

◆음영 기복도 작성

◆절토・성토공사를 위한 土量의 산출

◆土砂災害시 災害地域의 판독에 이용

◆경관 시뮬레이션에 이용


3. G I S 의구성

실

세

계

A/D변환기 술

DATA격 납기 술

표시이용기 술


(1) A/D 변환기술좌표계의정의

• 공간상의 한 위치 또는 물체는 좌표로표시.

• 위치란 어느 좌표계에 있어서 다른 점들과 어떤 기하학적 상관관계를갖는가 를 의미(일반적으로 그좌표계의 특정점 또는 특정선으로부터의 길이와 방향을 매개로 표현)


• 어느 좌표계의 기준이 되는 고유한원점(origin), 매개가 되는 실수(어떤길이 또는 방향 등)를 좌표라 한다.


지구의 형태

• 회전타원체（spheroid）

• 장반경（赤道方向）６３７８.１４km

• 단반경（両極方向）６３５６.７５５km

• 편평률（ellipiticity）

・찌그러진 정도

• 준거 타원체（Reference spheroid）

・좌표계에서 채용한 타원체

・지구는 완전한 회전타원체가 아니다

・목적에 따라 다양한 회전타원체가 있다

北極

南極

赤道


좌표계의종류

• 1차원 좌표계

• 2차원 좌표계(평면 직ㆍ사교좌표, 2차원 극좌표)

• 3차원 좌표계(3차원직ㆍ사교좌표,원주좌표,구면좌표)

• 지구 좌표계(경위도좌표,평면직교좌표, UTM좌표,UPS좌표,3차원 직교좌표)


①좌표값의획득

-평면좌표- 원점(r)으로부터의 거리와정해진 방향으로 부터의 각도(θ)를사용

θr

• x=r sin(θ)• y=r cos(θ)• θ =arctan(x/y)


-구면좌표좌표의 결정- 어느 점을 통과하는 북극과남극을 연결하는 선위도- 그 지점과 적도와의 각도를

자오선상에서 측정범위-90도(남극) 에서 +90도(북극)경도-영국 그리니치 천문대의 자오환의중심을 지나는 자오선을 원자오선으로하고원자오선면과 지표상의 한 점을 지나는자오선 면이 만든 면 각-180도(서경) 에서 +180도(동경)


• 경도, 위도 및 타원체 높이에 의해 위치를 나타낸다

・経度(Longitude) ：그리니치 자오선으로부터의 각도

・緯度(Latitude) ：적도면과 회전타원체상 점의법선(垂線）이 이루는 각（측지위도라고도 함）

일반적으로「緯度」라고 할때는「測地緯度」를 말함

• 세계 각국은 각각 독자적인 측지좌표계와 준거타원체를사용하고 있다.

・오스트라리아．．GDA94，GRS80

・미국．．NAD27，Clark

측지좌표계 (Geodetic Coordinate

System)


• 지구를 완전한 구로 보고 지심을 원점으로하는3차원 직교 좌표계에서 위치를 나타냄

・経度(Longitude)：그리니치자오선으로 부터의 각

・緯度(Latitude) ：구하는 점과 지심을연결하는 선과 적도면이 이루는 각(地心緯度）

地心座標系 (Geocentric Coordinate

System)


地心３次元 직교 좌표계

• 회전타원체의 원점을 지구의 중심으로 한 3차원 직교 좌표계

・X축:원점으로부터 경도0도의 자오선과 적도와의 교점 선

・Y축:적도면 상의 동경90도 방향

・Z축:지구자전축

• 우주로부터 전파 등의 관측에 의해 얻어진 데이터를 근거로구축된 세계 측지계

• WGS84 (World Geodetic System 1984)

・미국 국방부가 구축

・ GPS(Global Positioning System)에 이용되고 있다

・타원체는WGS84

• ITRF94(International Terrestrial Reference Frame 1994)

・국제협력 관측 결과를 토대로 작성

・타원체는GRS80을 추천

(Geocentric 3-dimensional Rectangular Coordinate System)


지도투영이란• 球面인 지구의 표면상태를 그에 대응하는

평면 등으로 옮긴 방법

• 오차 없이 평면으로 옮기기는 불가능하기에지구상의 거리, 각, 방위각, 면적중의 하나에중점을 두면서 처리 함

投影面地球


지도투영의 찌그러짐• 지도상에서 찌그러짐이 없이 축척대로 나타나는 곳은

투영표준선상과 地図主点만임. 그곳에서 멀어질수록찌그러짐은 커진다.

• 지도의 어느 부분에서 찌그러짐이 없고 어느부분에서 어느 정도 찌그러짐이 크게 되는가는 각투영법에 따라 다름.

• 지도작성에서는 표현하는 범위나 사용목적에맞추어서 찌그러짐의 영향을 적게 하는 투영법을선택


지도투영법의 투영수법에 의한 분류

• 지도투영법은 원통, 원추, 방위 및 그 변형으로분류할 수 있다. 투영 축이 투영 축이 正軸인경우 경위도선의 형태도 일정한 패턴을 보인다.

【投影式記号】φ: 緯度

λ: 中央経線으로부터

経度差

ｒ,θ: 極座標

ｘ,ｙ: 直行座標

ｋ,ｎ: 投影定数ｆ,ｇ: 関数


원통도법(cylindrical projection)

• 標準緯線上에서는 찌그러짐이 없음

• 緯線은経線과 직교하는 平行直線群으로이루어짐

• 経線은 等間隔인 平行直線群으로 이루어짐

메르카토르도법、

밀러도법、

정거원통도법 등

밀러도법


원추도법(conical projection)

• 経線은 一定点으로 부터 放射되는 直線群으로이루어짐

• 緯線은 그 한 점을 중지하는 동심원호로이루어짐

• 標準緯線上 에서는 찌그러짐이 없음

• 정각원추도법,

정적원추도법 등

正角円錐図法


방위도법(azimuthal projection)

• 経線은 일정 점을 중심으로 하는 방사상의직선으로 이루어짐

• 緯線은 정점을 중심으로 하는 동심원으로이루어짐

• 経線이 끝나는 定点(地図主点)에서는찌그러짐이 없음

• 正射図法、心射図法、

平射図法、

正距方位図法등

正射図法


의사 원통도법(pseudo-cylindrical projection)

• 緯線은 평행직선으로 이루어짐

• 中央経線以外의 経線은 곡선으로 이루어짐

• 산손図法、

몰와이드図法

등

몰와이드図法


②방법

디지타이저 입력

스캐너에 의한 자동입력

(도면,image)

해석 도화기(항공사진)

토털 스테이션

G.P.S

date 변환(CAD, Image)


디지타이저입력

• 디지타이저는 지도나 사진으로부터공간적 정보를 추출하는 디바이스하드웨어• 인디케이트의 위치는 digitizing tablet표면을 이동할 때 컴퓨터에의해 탐지 되어 x,y좌표의 조합으로입력• 인디케이트 - stylus 또는 cursor

(십자 선)


디지타이저의조작

• 지도를 digitizing table에 부착

• 3개 이상의 기준점(control point, tics, reference point) 입력

• 판정하기 쉬운 곳 선택

(도로의 교차점 등)


• 컨트롤 보 턴 - 시스템 제어 가능

• 타블레트에 심어진 wires grid에서자기를 발생시켜 cursor로 탐지

• 0.1 mm보다 정밀

• tablet에 따라 좌표변환기능 유

• 컨트롤 포인트는 많을수록 좋음

• point mode - 버턴조작에 의해 입력

(오퍼레이터의 주관개입, 오차 발생)

• stream mode - 일정한 시간간격 또는정해진 이동량에 따라 자동입력


(방대한 점이 발생)

#지도의디지털화문제점• 지도의 대부분은 디지털화의 목적으로작성된 것이 아니다.

① 종이지도의 불안정성- 디지타이징중 지도의 재부착으로 인한 포인트의재 입력

② 지도의 신축에 의한 오차발생

③ G I S데이터 베이스에 영향

④ 지도는 정보표시가 목적이고


위치정보를 정확하게 기록한다고 할수 없다.

예: 좁은계곡의철도,하천,도로• 지도 도엽 경계의 오차는 GIS DB의오차

• user의 error

overshoots undershoots spikes


스캐너(scanners)

비데오스캐너

• 컴퓨터 가독형 데이터의 작성

• 250×1000pixel

• 스캐닝 범위의 불균등한 감도

• 기하학적, radiometric(명암,색식별)분해능력이 낮음


• 전자ㆍ기계식 스캐너

• 일반적으로 고가, 저속, 고감도

①드럼스캐너

• 드럼이 축을 중심으로 회전하여광원과 광 센서를 내장한 헤드가도면으로 부터의 반사율을 읽어신호를 수치화해 1행마다 pixel열을작성

• 스캐너 헤드는 드럼이 1회전할 때드럼의 축 방향으로 이동하여 다음행을 읽는다.


• 25미크론 스캔포트, 1변 1m 도면 스캔가

② CCD 센서식 스캔너

• 수 행분 의 데이터를 CCD 센서로동시에 처리

• 센서는 문서 끝에서 끝으로 이동

• 스캔 종료와 함께 다음 행으로 이동


스캐닝의필요조건

• 문서의 청결(먼지나 필요없는 마크제거)

• 선 굵기는 최소한도 0.1mm

• 복잡한 선은 에러발생빈도가 높음

• 문자는 선으로 판별 됨

• 등고선이 문자에 의해 절단

• 자동 상세인식은 곤란(두 선의등고선과 도로기호)


해석도화기(Stereo Plotter)

• 공중사진측량을 사용하는 지형계측또는 지형도 작성에서 공중사진3차원모델을 계측하는 시스템은 지형도를작성하는 시스템이라는 유래로 도화기로 불려지고 있다.

• 3차원 디지타이저로서의 도화기

• 3차원 대상을 측정하는 방법 중에서사진측량은 측정대상의 공간을 축소


• 시켜 구성된 3차원의 사진 모델을도화기로 정밀하게 측정하는 기술이다.


벡터지도의 작성방법①디지털 맵핑(ＤＭ）


토털스테이션

• 디지털화 한 측거ㆍ측각기능을 일체화시켜 종합하고 내장c p u를 이용하여계산ㆍ기억ㆍ데이터 전송 등의 기능을갖춘 측거 측각의

• GPS와의 연계


벡터지도의 작성방법 ②토탈 스테이션（ＴＳ）


벡터지도의 작성방법③맵 디지타이저（ＭＤ）

종이지도


새로운 작성방법 ＜위성화상의 이용＞


디지털화에 의한 이용 예①

지형물을 선택하여 표시가능


디지털화에 의한 이용 예②

주제속성을 표시 주제속성에 따라 색구분


디지털화에 의한 이용 예③

３Ｄ表現


GPS(Global Positioning System)

• GPS는 미군이 120억$을 소요해 개발한인공위성에 의한 위치측정 시스템

• 지구상공 2만km고도의 6개 궤도면상에위성21개와 backup용 위성3개 배치

• 원자시계에 의한 정확한 시간 획득

• 지상에서 관측된 위성의 위치에근거한 궤도계산으로 정확한 현재위치파악


• 각 위성은 이 시간과 위치를부호화하여 발신

• 지상 수신기에서는 각 위성으로부터의 신호를 받아 각각의소요시간을 계산

• 각 수신기의 위치(x,y,z)와 시간(t)이다르기 때문에 3차원 위치를 구하기위해서는 최저 4개의 위성으로부터의정보가 필요

• 2차원 위치는 3개의 위성으로부터의정보가 필요


GPS의 신호

• L1 band(1575.42 MHz) -P(precise) 코드로 불려지는 군사용의 고 정도위치 정보용.10.23×106 bps

• L2 band(1227.60 MHz) -C/A(Clear/Aquisition)코드로 불려지는민간도 무료로 사용 가능한 저 정도위치 정보용. 1.023×106 bps


(2) 데이터격납기술• 어떠한 형태로 보존할 것인가

• 地理情報의 設計에서는

• 공간을 나타내는 도형데이터,

• 도형의 성질을 나타내는 속성 데이터, 데이터 전부에 관한 관리 데이터로나누어 설계

• 속성데이터의 설계는 통상 수ㆍ문자로구성되는 DB 설계와 동일


• 지리정보 특유의 설계는 공간정보의설계

• 수집된 데이터는 지리정보시스템의데이터 베이스에 체계적으로 보존된다.

• 데이터 베이스란 보관ㆍ검색ㆍ갱신등에 편리하게 구성된 컴퓨터 내의데이터 파일을 말하며, 데이터 베이스관리 시스템(DBMS)이 이를 관리한다.

DBMS의 데이터 갱신기능과 검색기능


데이터의갱신

• 추가: 데이터의 신규등록 행위

• 삭제: 데이터의 말소 행위

• 변경: 이전 데이터를 새로운 데이터로

변경

• 폐지: 오래되어 쓸모가 없는 이전

데이터 에 과거의 데이터라는

표시 를 하는 행위


검색기능

• DBMS는 일반적으로 지도와문자수치(attribute:속성)데이터를관련시켜 관리하고 있다.

검색표시 예

1) 도형 도형

Zooming(확대ㆍ축소표시)

Scaling(축척변환)


축척계층 검색

2) 도형 문자수치 등

속성(attribute) 검색

area검색

3) 문자수치 도형

key 검색

조건위치 검색

4) 문자수치 문자수치

key 검색(도로의 기점으로부터의


거리를 지정하여 해당지점의포장data검색)

조건검색(데이터 파일에 조건을부여하여 이에 합치하는 데이터를검색, 주거지역 이면서 문교지구)


도형데이터의설계

• 오브젝트의 차원, 유사성으로부터내용을 구분하여 레이어로 부르는구분을 설정

• 구분의 기준

1) 차원에 의한 구분

2) 좌표원점에 의한 구분

3) 도엽에 의한 구분

4) 오브젝트 성질의 유사성에 의한 구분


• 목적에 따라 변하는 경우가 많다. 다목적으로 상정한 시스템에서는레이어 설정을 세분화해 목적에맞추어 레이어를 취사선택할 수있게끔 설계


속성데이터의설계

1) 오브젝트의성질, 계량값소유자, 면적, 통계, 등 오브젝트의

성질을 나타내는 정보

2) 공간데이터와의참조주소 지번 등의 장소를 특정하는

정보 지오 코드

3) 오브젝트의식별명칭


건물번호, 도로 명, 시설번호 등 동일레이어의 오브젝트를 구별하는 정보.

4) 공간적관계토폴로지(topology)라 부르는오브젝트간의 관계를 나타내는 정보

예를들어, 집(부지 경계)을 단위로 누구의옆집은 누구라고 하는 서로의 관계


관리데이터의설계• 시간적으로 변화하는 공간을 관리하기 위해필요한 정보

1) 누가 만들었는가

2) 언제 만들었는가

3) 좌표 등 도엽의 관리ㆍ배치정보

4) 어떤 정보에 근거하여 만들어

졌는가

5) 어떤 기준에 따라 만들어 졌는가


데이터베이스시스템의 Type

계층모델 (레이어방식)• 1960년 초반 IBM

• 부문 (관리직, 종업원 수, 영업소)

• 부품 (생산을 위한 부품번호, 재고수 등)

• 공급자 (주소, 가격 등)


계층모델 (레이어방식)의예 1

공급자 공급자공급자

부문 부문 부문

부품 부품부품


계층모델 (레이어방식)의예 2

구 구구

시·도 시·도 시·도

군 군군


계층모델 (레이어방식)의장단점

• 데이터는 트리 구조 이어야 한다.

• 데이터 어세스는 키 속성을 경유

• 지리적 데이터의 경우 지리적 레벨(시군 구)이 주어진 경우는 검색이용이하나 다른 속성의 경우는 곤란

예) 5000명 인구 레코드와 5000명이하의 레코드 검색

• only 1:n


• 트리 구조는 고정적이다.

- 한번 트리 구조가 확립되면레코드간의

새로운 결합은 정의 불가

- 트리 구조에서는 수직적인 경우만

정의되고 수평적,대각적 결합은

정의되지 않는다.

• System2000은 공간데이터의 보관에널리 이용되고 있지만, G I S의 기반으로는 성공적이지 않다.


네트워크모델

• 1960년 중반 CODASYL(데이터 시스템언어 회의)의 성과 일부로 개발

• CODASYL은 프로그램 언어COBOL(1966)과 네트워크 모델(1971)을제안

• 제안된 데이터 베이스 시스템의 다른측면- D B관리자, 데이터 security, 감사를 위한 추적 기록


• 네트워크 모델의 목적은 물리적보존으로부터 데이터구조를 분리하여에러나 과다한 비용지출의 원인이되는 중복 데이터의 회피


네트워크 D/B의실례

• 병원(레코드 타입):환자, 의사, 병동

- 환자: 이름, 입원날짜 등

- 의사: 이름 등

- 병동: 병상수, 담당간호원 이름 등

– 환자와 의사,병동간의 결합이 필요

– 의사 레코드는 많은 환자 레코드의소유가 가능


– 환자 레코드는 의사, 병동레코드 소유가능• 네트워크 DBMS에는 링크를 결정 한다든 지 재정의하는 방법을 포함(환자에게 병동이 배분되었을 때)

– 제한사항동일 타입의 레코드간에는 결합불가레코드 전체는 복수의 다른 타입의레코드로 구성되고, 동일 타입의하나의 레코드로는 성립되지 않는다.(환자는 한명의 의사,병동 레코드만을갖는다)


네트워크모델의종합

• 네트워크 모델은 복잡한 공간관계를취급함에 있어 계층 모델보다 융통적

• 리레이션 모델이 보다 더 융통적이기때문에 네트워크모델은 G IS 의기반적 인 이용에서는 보급되지 않음


릴레이션모델

• G I S에 있어 가장 보편적인 DBMS

- ARC/INFO의 INFO

- System9의 EMPRESS

- 많은 G I S에서 사용되는 ORACLE

- 많은 PC용 G I S에서 사용되는Dbase3

• 레코드간의 링크에의 융통적인 어프로 치는오브젝트간의 복잡한 공간관계의 모델화에적합


• 1970년 IBM연구원 E.f. codd가 제안• 각 레코드는 속성을 가진다.• 각 타입의 레코드는 표 나 리레이션형• 리레이션의 정도는 표 안의 속성 수- 하나의 속성은 단항 리레이션

(진로: 주제)- 2개의 속성은 2항 리레이션

(인간: 이름, 주소)- n차 속성은 n항 리레이션

(주택: 주소,가격,크기)


Keys• 리레이션 키는 다음의 특성을 갖는속성의 집합이다.

- 키 값은 각각의 요소에서 고유

- 키에 붙어 있는 속성이 폐기되면키의 고유성은 파괴된다.

예) 전화번호는 전화번호부의 고유의키

- 리레이션의 기본 속성은 적어도하나의 키에 관계된다.


(3) 데이터해석기능• 본격적인 G I S에는 많은 기능을 보유

• 지금까지 Keyboard 입력이 전제

• GUI(Graphical User Interfaces)

• 데이터란 해석· 평가하여 결론을이끌어 낸다든지 의사결정을 하기위한자료

• 정보란 해석· 평가한 결과로서얻어지는 의미 있는 지식


• 결국, 데이터를 해석· 평가하여 정보를얻는 과정을 지원하는 기능이 데이터해석기능

• G I S에서 자주 사용되는 수법은공간분석(Spatial analysis)이라 부른다.

1) 각종 집계기능

지역 내를 소zone으로 분할하여소zone별 집계(각시군구내의 공공시설수 )

2) Map Overlay 기능

임의의 다각형군을 지도에 오버레이


시켜 그 안의 점,선,면 군을 추출하는것 에 의해 해석대상지역의 특성을밝힌다. (건물용도현황+용도지역=용도현황및 용도규제: 규제 변경계획 등)3) 네트워크 기능도로망, 수도관망 등의

network형태로 분포하는 시설을 대상(최단경로 탐색: 어느 장소에서목적지 까지 의 최단경로 탐색최대 유로 검색: 교통류나 통신망해석)


4) 버퍼기능(buffer)

어느 점, node, Polygon으로부터일정거리에 있는 영역을 구하는 기능.

(도로신설: 도로신설로 영향 받는지역)

5) 주변영역분할

시설이 분포해 있을 때 시설별로가장 가까운 곳에 위치하는 영역을구하여 지역을 각 시설의 주변영역으로 분할 하는 기능(우체국별 가장가까운 곳에 있다는 조건하에 이용하기쉬운 지역)


(4) 표시ㆍ이용기술1) 공간분석 기술

2) 어프리케이션(모델링)

3) CG에 의한 2,3차원 표시

4) 네트워크 환경하에서의 이용

5) 다른 시스템과의 통합

(DB, 통계PK,CAD)

6) 데이터 변환


4. 기술적과제(1) 데이터에관한과제- 자동입력에 있는 인식기술

- 3차원 데이터 계측

- 데이터 압축

- 데이터의 품질관리

(2) 데이터베이스기술에관한과제- 오브젝트 지향 데이터 베이스


- 3차원 데이터 베이스

- 온라인 처리

(3) 표현과이용에관한과제- 3차원 공간 처리

- Fuzzy 기술

- 3차원 입체표현


5. 응용분야

(1) 환경분야

- 지구환경

(2) 자원분야

- 광물자원

- 수자원

- 삼림자원

(3) 토지관리분야


- 토지거래

- 재산세

(4) 도시계획분야

- 도시종합계획(마스터 플랜)

- 토지이용계획(용도지역)

- 건축확인

(5) 도시하부구조 관리분야

- 도로 관리

- 하수도시설 관리


- 전력설비 관리

- 가스 공급설비 관리

- 전화시설 관리

(6) 내비게이션 분야

- 긴급지령

- 배달

- 선박, 항공기 안내


(7) 농림업 분야

- 농지관리

- 농림업 시설관리

(8) 군사분야

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