자연공원의 지형분석과 웹기반 관광안내를 위한 공간정보의 활용 -금오산 도립공원을 중심으로- Utilizing Spatial Information for Landform Analysis and Web-Based Sight-Seeing Guidance of the Natural Park -A Case Study of Kumoh Mt Province Park-원문보기
자연공원의 체계적인 관리와 관광안내의 자료구축을 위하여 금오산 도립공원을 연구지역으로 하여 GSIS와 위성영상 처리기법을 이용하여 수치지형도, 주제도, 위성영상 등의 자료를 처리 분석하였다. 수치표고모형의 생성을 통하여 얻어진 표고, 경사, 향 분석 등의 주제별 지형분석을 행하고, Landsat TM 자료로부터 토지피복 분류도와 표준식생지수(NDVI) 분포도를 추출하여 이들 자료로부터 공간 데이터베이스를 구축하였다. 또한 대상지역을 포함하는 1m 해상도의 IKONOS 위성자료를 처리하여 영상지도를 작성하고 등산로를 중첩한 3D 시각화를 구현하였으며, 주요 등산로를 따라 3차원 자연경관, 문화재 및 관리시설 등을 포함하는 동영상 자료를 제작하였다. 연구결과는 자연공원의 적정 토지이용을 위한 사전 평가자료 및 웹기반 관광안내시스템을 구축하기 위한 기본데이터로 활용될 수 있을 것이다.
자연공원의 체계적인 관리와 관광안내의 자료구축을 위하여 금오산 도립공원을 연구지역으로 하여 GSIS와 위성영상 처리기법을 이용하여 수치지형도, 주제도, 위성영상 등의 자료를 처리 분석하였다. 수치표고모형의 생성을 통하여 얻어진 표고, 경사, 향 분석 등의 주제별 지형분석을 행하고, Landsat TM 자료로부터 토지피복 분류도와 표준식생지수(NDVI) 분포도를 추출하여 이들 자료로부터 공간 데이터베이스를 구축하였다. 또한 대상지역을 포함하는 1m 해상도의 IKONOS 위성자료를 처리하여 영상지도를 작성하고 등산로를 중첩한 3D 시각화를 구현하였으며, 주요 등산로를 따라 3차원 자연경관, 문화재 및 관리시설 등을 포함하는 동영상 자료를 제작하였다. 연구결과는 자연공원의 적정 토지이용을 위한 사전 평가자료 및 웹기반 관광안내시스템을 구축하기 위한 기본데이터로 활용될 수 있을 것이다.
For the purpose of data construction for the systematic management and sight-seeing guidance of the natural park, the Kumoh Mt. Province Park was selected as a pilot area. Digital topographic maps, thematic maps and satellite imagery covering the object area were processed and then landform analysis...
For the purpose of data construction for the systematic management and sight-seeing guidance of the natural park, the Kumoh Mt. Province Park was selected as a pilot area. Digital topographic maps, thematic maps and satellite imagery covering the object area were processed and then landform analysis for elevation, slope, aspect and so on was conducted through DEM generation, and the landcover map and NDVI maP were extracted from Landsat TM data. The database was then constructed with these spatial data for GSIS. The image map was generated from IKONOS satellite data, which cover the pilot area data, with one meter resolution and also 3D visualization which was overlaid with main paths up a mountain were conducted. And the moving image files were produced along main paths up including main natural spectacular sights, cultural assets and management facilities. It is expected that the research result can be utilized as the fundamental data for re-assessing suitable land use and constructing Web-based guidance system.
For the purpose of data construction for the systematic management and sight-seeing guidance of the natural park, the Kumoh Mt. Province Park was selected as a pilot area. Digital topographic maps, thematic maps and satellite imagery covering the object area were processed and then landform analysis for elevation, slope, aspect and so on was conducted through DEM generation, and the landcover map and NDVI maP were extracted from Landsat TM data. The database was then constructed with these spatial data for GSIS. The image map was generated from IKONOS satellite data, which cover the pilot area data, with one meter resolution and also 3D visualization which was overlaid with main paths up a mountain were conducted. And the moving image files were produced along main paths up including main natural spectacular sights, cultural assets and management facilities. It is expected that the research result can be utilized as the fundamental data for re-assessing suitable land use and constructing Web-based guidance system.
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문제 정의
하였다. 2차원 영상지도 및 3차원 경관 영상에 등산로를 중첩하여 표현하고 주요 등산로를 따라서 경관 및 문화재, 시설물 등을 포함하는 동영상 파일을 제작하는 등 웹 기반의 금오산 도립공원의 관리 및 관광안내시스템 개발을 위한 자료로 활용하고자 하였다.
(김영표 등, 1998) 본 연구의 공간적 범위인 금오산 도립공원은 구미시 중심부와 인접해 있어 거대한 도시공원으로서의 역할을 해 주고 있다. 대상지역의 수치지형도, 주제도, 위성영상 등의 자료를 수집, 처리하여 지형분석 및 공원관리상 유용한 공간정보를 추출함으로써 효율적인 공원관리를 위한 GSIS 데이터베이스를 구축하고자 하였다.
또한 IKONOS 위성영상을 처리하여 영상지도를 제작하고 수치표고모형(DEM) 자료와 중첩하여 3차원 시각화 등을 구현함으로써 GSIS의 베이스 맵으로의 활용 및 금오산의 자연경관의 시각적인 관리를 도모하고자 하였다. 2차원 영상지도 및 3차원 경관 영상에 등산로를 중첩하여 표현하고 주요 등산로를 따라서 경관 및 문화재, 시설물 등을 포함하는 동영상 파일을 제작하는 등 웹 기반의 금오산 도립공원의 관리 및 관광안내시스템 개발을 위한 자료로 활용하고자 하였다.
본 연구에서는 Im 해상도의 전정색 데이터와 4m 해상도의 다중분광 데이터의 영상융합 (Image Fusion)을 통하여 얻어진 Pan-Sharpened 영상을 바탕으로 영상지도를 작성하였다.(이성훈, 2001; 장갑수드 2001)
본 연구에서는 표고, 경사도, 사면방향, 지형 단면분석을 통하여 연구지역의 사면의 특성을 파악하고자 하였다.
제안 방법
1998년에 관측된 Landsat TM 영상(공간해상도 30mX30m)에 대한 영상처리를 행하여 연구지역의 토지이용/피복분류도와 표준식생지수(NDVI) 분포도를 작성하여 이들 자료들도 데이터베이스에 추가하였다.
지형분석을 할 수 있다. 1:5,000 축척의 수치 지도의 지형레이어에서 5m 간격의 등고선자료 및 표고점 자료로부터 불규칙삼각망(TIN)과 격자 형태의 수치 표고모형을 생성하였다. 수치 표고모형을 통하여 표고 분석, 경사도 분석, 사면방향 분석, 지형단면 분석을 행하였다.
GIS구축을 위한 응용 도구로서 사용된 소프트웨어로는 MicroStation을 기반으로 하는 Intergraph사의 MGE를 사용하였고 관계형 DBMS인 ORACLE을 사용하여 공간 데이터베이스를 구축하였다. 도면자료의 수치화를 위해 I/GwVec을 사용하였고, 위성영상 자료의 분석을 위하여 IMAGINE과 PCI V7.
Landsat TM 영상을 이용한 식생활력도 분석을 위하여 식(1)과 같이 밴드 3(0.63~0.69㎛)과 밴드 4(0.76 ~0.90㈣) 자료의 밴드간 연산을 적용하여 정규식생지수(NDVI) 구분도를 도출하였다.(그림 10) 여기서 0.
Level 2의 IKONOS 영상으로부터 영상지도의 제작을 위하여 그림 11에 제시한 바와 같이 지상기준점 (GCP; ground control points)의 선정을 통한 영상의 기하학적 보정단계와 수치지도로부터 수치 표고모형의 추출 단계, 그리고 영상지도 작성 및 3차원 경관모형 작성의 순으로 진행하였다.
또한 자원연구소 발행 지질도 (1/25, 000)를 디지타이징 하였으며, 이들 자료들을 입력하여 공간데이터 베 이스를 구축하였다. 도로망도, 수계도 등 벡터데이터를 수치지형도로부터 추출하여 수치 표고모형과 중첩분석을 행하고 수치 표고모형으로부터 3차원 경관영상을 작성하였다.
도면자료의 수치화를 위해 I/GwVec을 사용하였고, 위성영상 자료의 분석을 위하여 IMAGINE과 PCI V7.0을 사용하였다.
동영상은 금오산의 5개 주요 등산로 코스를 따라본 연구에서 생성한 주요 자연경관 3D 영상과 문화재, 폭포, 시설물 등을 담은 무비파일로 제작하였다. AVI 화일로 세작된 동영상은 파일의 용량이 싱딩히거지게 되어 웸상에서 구현하기가 어려운 민이 있으므로 이를 실시간으로 버퍼링하여 볼 수 있는 WMV 화일로 변환해 주었다 비록 화질의 지하가 있5만 研.
수치 표고모형을 통하여 표고 분석, 경사도 분석, 사면방향 분석, 지형단면 분석을 행하였다. 또한 자원연구소 발행 지질도 (1/25, 000)를 디지타이징 하였으며, 이들 자료들을 입력하여 공간데이터 베 이스를 구축하였다. 도로망도, 수계도 등 벡터데이터를 수치지형도로부터 추출하여 수치 표고모형과 중첩분석을 행하고 수치 표고모형으로부터 3차원 경관영상을 작성하였다.
본 연구에서는 영상과 해당지역 1:5,000 축척의 수치 지도상에서 명확히 인식할 수 있는 12점의 자연 점을 지상기준점으로 선정하여 1차 다항식(Affine 변환)의 6개 매개변수를 최소제곱법을 통해 산정함으로써 보정식이 결정되었다. 지상기준점들은 시가지부와산지부에서 고르게 선정되었으며, 각 기준점의 RMS 오차는 0.
본 연구에서는 일반적으로 용이하게 수치 표고모형을 얻을 수 있는 수치지도 이용방식을 채택하여 축척 1:5,000 수치지도의 지형등고선 레이어로부터 불규칙 삼각망(TIN)을 생성하고 이를 20m 간격의 격자형 DEM으로 변환해 주었다.
사면방향 분석을 위하여 경사면 방향을 45° 간격으로 8 방향으로 나누고 평탄지를 포함하여 9개의 방향으로 구분하여 계산하였다.
1:5,000 축척의 수치 지도의 지형레이어에서 5m 간격의 등고선자료 및 표고점 자료로부터 불규칙삼각망(TIN)과 격자 형태의 수치 표고모형을 생성하였다. 수치 표고모형을 통하여 표고 분석, 경사도 분석, 사면방향 분석, 지형단면 분석을 행하였다. 또한 자원연구소 발행 지질도 (1/25, 000)를 디지타이징 하였으며, 이들 자료들을 입력하여 공간데이터 베 이스를 구축하였다.
영상의 시각화(visualization)는 원 영상에 수치 표고모형을 중첩시켜 구현하였다.(그림 14)
토지피복별 분류를 위하여 영상 대 수치지도 (image to vector)의 방법에 의해 위성영상의 기하학적 보정을 행하고 열적외 밴드 6를 제외한 나머지 6 개의 밴드영상을 가지고 감독분류 방법으로 처리하여 토지피복 현황도를 추출하였다.(그림 9)
대상 데이터
본 연구에 사용된 IKONOS는 고해상도의 민간용싱업위성(Space Imaging, Inc.)으로서 기존의 8 bits에서 llbits로 자료를 수집함으로써 256단계에서 2048 단계로 명암대조(contrast)를 크게 향상시킬 수 있게 되었다.(장갑수 등, 2001)
본 연구에서는 방사보정과 센서내부 원인으로 인한 기하보정 단계를 거친 Level 2 자료(2001. 3. 24 관측)를 원 영상으로 취득하여 처리하였다.
자연공원인 금오산 도립공원지역을 대상으로 지형분석 및 위성영상처리를 행하여 공간 데이터베이스를 구축하였다. 추후 GSIS의 중첩기능을 활용한다면 대상 지역의 토지용도별 적지분석, 환경영향평가, 토지이용의 시간적 변화 추출 등이 가능할 것이다.
성능/효과
분석된 경사도 분포의 특징은 그림 3과 같이 60% 와 70%에서 급변점을 형성하고 경사 10%이하의 평탄지가 약 5%, 경사 30%이하의 완경사지가 약 16% 에 불과하며 50%이상의 고경사지가 약 60%를 점유하는 특성을 나타내고 있다.(그림 3)
있다. 연구지역의 표고를 전체 면적과 대비해 보면, 표고 400m 이하가 총면적의 약 67%, 600m이하가 87% 이상을 차지하고, 700m 이상의 고지역도 7.2%로 나타났다.(그림 2)
후속연구
대안이 될 수 있다. 도로망도 및 수계도의 벡터 데이터를 수치표고모형과 중첩함으로써 작성된 영상들은 도로계획, 수자원개발계획 등에 대한 기초자료 등으로 활용될 수 있을 것이다.
영상지도 및 3차원 시각화 자료는 자연공원의 관리 측면에서 개발과 보존의 중도를 취하는 적정 토지이용을 위한 사전평가 도구로 활용될 수 있을 것이다.
이상과 같이 GSIS를 접목한 지형분석에서 수치 표고모형을 작성하여 지형의 통계적 분석과 경관 분석 및 조경설계 등에 활용할 수 있을 것이다.
주요 등산로를 따라 3차원 자연경관, 문화재 및 관리시설 등을 포함하는 동영상 관광안내자료를 제작하였으며 웹기반 관광안내시스템을 구축하기 위한 기본데이터로 활용될 수 있을 것이다.
추후 GSIS의 중첩기능을 활용한다면 대상 지역의 토지용도별 적지분석, 환경영향평가, 토지이용의 시간적 변화 추출 등이 가능할 것이다.
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