본 연구는 현재 각 기초 지자체 단위로 시행하고 있는 도로명 및 건물번호 부여사업의 현장조사 및 기본도 검수를 위하여 고해상도의 위성영상을 활용하는 것을 그 내용으로 한다. 대부분의 지방자치단체는 기존의 축척 1/1,000과 1/5,000 수치지도로 제작된 기본도에만 의존하여 현장조사를 진행하여 왔으며, 이 과정에서 현장조사자의 사전지식 부족 및 기본도의 현시성 결여 등으로 인하여 사업초기 상당한 시행착오를 겪는다. 따라서 본 연구는 도로명 및 건물번호 부여 사업에서 기존의 국립지리원 수치지도에 근거한 기본도를 보완하기 위한 방안으로 고해상도 위성영상의 활용가능성을 제시한다. 그 동안의 위성영상은 낮은 해상도로 인하여 상대적으로 면적이 좁고 토지 이용이 조밀한 우리나라의 실정에 적합하지 못하였으나, 1m 내외의 공간해상도를 지니는 고해상도 위성영상이 상용화되면서 우리나라에서도 점차 그 활용 분야가 넓어지고 있다. 또한 기존의 vector 기반의 수치지도와의 상호 보완을 위한 연계 활용도 점차 증가하고 있다. 연구 결과, 도로명 및 건물번호 부여사업에서 고해상도 위성영상의 활용은 그 결과적인 측면뿐만 아니라 비용적인 측면에서도 타당성이 있는 것으로 나타났으며, 본 사업을 통하여 구축된 위성영상 자료는 도시계획 등 타 분야에서도 활용이 가능하여 지방자치단체의 기초 공간자료로서도 활용도가 높다.
본 연구는 현재 각 기초 지자체 단위로 시행하고 있는 도로명 및 건물번호 부여사업의 현장조사 및 기본도 검수를 위하여 고해상도의 위성영상을 활용하는 것을 그 내용으로 한다. 대부분의 지방자치단체는 기존의 축척 1/1,000과 1/5,000 수치지도로 제작된 기본도에만 의존하여 현장조사를 진행하여 왔으며, 이 과정에서 현장조사자의 사전지식 부족 및 기본도의 현시성 결여 등으로 인하여 사업초기 상당한 시행착오를 겪는다. 따라서 본 연구는 도로명 및 건물번호 부여 사업에서 기존의 국립지리원 수치지도에 근거한 기본도를 보완하기 위한 방안으로 고해상도 위성영상의 활용가능성을 제시한다. 그 동안의 위성영상은 낮은 해상도로 인하여 상대적으로 면적이 좁고 토지 이용이 조밀한 우리나라의 실정에 적합하지 못하였으나, 1m 내외의 공간해상도를 지니는 고해상도 위성영상이 상용화되면서 우리나라에서도 점차 그 활용 분야가 넓어지고 있다. 또한 기존의 vector 기반의 수치지도와의 상호 보완을 위한 연계 활용도 점차 증가하고 있다. 연구 결과, 도로명 및 건물번호 부여사업에서 고해상도 위성영상의 활용은 그 결과적인 측면뿐만 아니라 비용적인 측면에서도 타당성이 있는 것으로 나타났으며, 본 사업을 통하여 구축된 위성영상 자료는 도시계획 등 타 분야에서도 활용이 가능하여 지방자치단체의 기초 공간자료로서도 활용도가 높다.
The point of this research is the use of the high resolution satellite image for local government's new address system, as well as spatially field investigation support and base map error finding. Most local governments use scale 1/1,000 and 1/5,000 digital map for base map and field investigation. ...
The point of this research is the use of the high resolution satellite image for local government's new address system, as well as spatially field investigation support and base map error finding. Most local governments use scale 1/1,000 and 1/5,000 digital map for base map and field investigation. But field investigator's knowledge insufficiency and the lack of base map's currency make things too difficult from the beginning of the project. As the way of solving this problem, this research offers the use of the high resolution satellite image in new address system with cadence data of digital base map. Until now satellite image is not suitable for our situation because it has low resolution. But this problem was solved for 1m space resolution satellite image and it is being applied wider and wider. Now vector data and Raster data are integrated for complimenting of each weak point. In this study the use of the high resolution satellite image in new address system is expected to improve the quality of the results and reduce the expenses. In addition the satellite image can use local government's fundamental data.
The point of this research is the use of the high resolution satellite image for local government's new address system, as well as spatially field investigation support and base map error finding. Most local governments use scale 1/1,000 and 1/5,000 digital map for base map and field investigation. But field investigator's knowledge insufficiency and the lack of base map's currency make things too difficult from the beginning of the project. As the way of solving this problem, this research offers the use of the high resolution satellite image in new address system with cadence data of digital base map. Until now satellite image is not suitable for our situation because it has low resolution. But this problem was solved for 1m space resolution satellite image and it is being applied wider and wider. Now vector data and Raster data are integrated for complimenting of each weak point. In this study the use of the high resolution satellite image in new address system is expected to improve the quality of the results and reduce the expenses. In addition the satellite image can use local government's fundamental data.
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문제 정의
이러한 문제 해결을 위하여 우리나라에서 많이 활용되고 있는 위성영상별 판독정보 비교, 군사분계선과 인접하여 항공사진 촬영을 통한 수치지도 제작이 불가능한 파주지역에서 IKONOS 위성영상을 이용한 1/5, 000 수치지도 제작, GIS와 원격탐사를 연계 활용하여 도시계획 및 관리를 위한 실무에 활용하기 위한 도시분석의 응용기법의 제시(사공 호상과 황승미, 2002) 등 꾸준한 연구가 진행되고 있으며, 그 경향은 초기의 영상별 단순비교 및 판독가능 인자 분석에서 점차 수치 지도의 제작과 GIS 데이터와의 상호 연계를 통한 실무 적용으로 그 연구가 다양하게 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서도 춘천시를 대상으로 현재의 새주소 부여사업 진행 과정에서 발생하는 자료의 취약점을 보완하고 현장조사 방법을 보다 효과적으로 개선하고, 더 나아가 기술적인 발전이 빠르게 진행되고 있는 원격탐사 분야의 고해상도 위성영상을 GIS 분야와 연계 활용하여 상호 보완적인 역할을 할 수 있도록 하는 원격탐사 분야와 GIS 분야의 상호 연계에 대한 방법론적인 측면에 중점을 두었다.
현장조사의 교육은 기본도를 기준으로 하며, 조사지역에 대한 기본도와 위성영상의 중첩 지도를 현장조사 이전에 검토하고 영상판독을 통하여 발견된 오류 사항에 관한 사전정보를 현장조사 이전에 제공하여 현장조사자가 보다 효과적이고 정확한 현장 조사를 수행할 수 있게 한다. 또한 현장 조사자가 보다 시각적으로 해당지역을 파악하도록 한다.
본 연구도 이러한 관점에서 진행되었다. 새주소 부여사업을 위한 최선의 방법은 항측을 통한 수치 지도의 갱신이지만, 비용과 시간적인 측면에서이것이 불가능하므로 이의 대안으로 위성영상의 활용을 제안한 것이다. 향후 고해상도 위성영상의 공급이 확대되면 가격인하와 기술발전이 바르게 진행될 것이다.
국립지리원 수치지도에 기초한 기본도와 현장조사자의 조사에 의해 수집된 자료들을 동시에 효과적으로 검수하기 위한 방법으로 위성영상의 활용은 매우 효과적이다. 이는 갱신이 이루어지지 않은 수치지도에 최신 정보를 반영하고, 현장조사에 의하여 구축된 데이터의 정확성을 검수하기 위한 방안으로 기본도와 위성영상의 중첩에 의한 검수 방법을 제공한다.
제안 방법
위성영상은 이러한 측면에서 현지조사를 위한 보조 자료로서 충분한 역할을 수행한다. 현장조사의 교육은 기본도를 기준으로 하며, 조사지역에 대한 기본도와 위성영상의 중첩 지도를 현장조사 이전에 검토하고 영상판독을 통하여 발견된 오류 사항에 관한 사전정보를 현장조사 이전에 제공하여 현장조사자가 보다 효과적이고 정확한 현장 조사를 수행할 수 있게 한다. 또한 현장 조사자가 보다 시각적으로 해당지역을 파악하도록 한다.
대상 데이터
그리고 현재 새주소 부여사업이 진행되고 있기 때문에 실제 이 사업을 통하여 구축되고 있는 데이터와의 비교 및 현장 적용이 가능하다. 본 연구에서 사용된 자료는 크게 4가지로, 춘천시 새 주소 부여사업 기본도 데이터, 1997년도에 제작된 1/1,000 수치지도, 1999년도에 제작된 1/5, 000 수치지도, 2002년 1월에 촬영한 lm의 공간 해상도를 지니고 정사보정이 완료된 IK0N0S 위성영상이다.
연구의 대상지역은 새주소 부여사업이 진행되고 있는 춘천시로 하였다. 이는 춘천시가 도시계획에 활용할 목적으로 2002년 1월에 촬영한 lm 공간해상도의 IKONOS 위성영상을 구매하여 이를 새주소 부여사업에서도 활용하고 있고, 또한 중소 규모의 도시로서 시지역과 읍면지역, 최근의 대규모 택지개발에 의한 지형 변경 등 복합적인 요인들을 모두 지니고 있어 적용대상으로 적합하다고 판단되었기 때문이며, 현지조사의 편의성도 고려되었다.
성능/효과
대상지역인 춘천시 동지역의 경우 시가지지역과 교외지역(신사우동, 강남동, 읍면지역과의 경계지역)의 비율이 건물 기준으로는 8:2 이지만 면적기준으로는 6:4 정도로 나타났다. 교외지역의 현장조사가 건물 수량에 비하여 시간과 비용이 상대적으로 더 많이 소요되었다.
둘째, 교외지역은 도심 지역 지역에 비하여 상대적으로 공간적 범위가 넓다. 이는 교외지역에서의 현장조사가 도심 지역 지역에 비하여 체계적인 진행과 관리가 어렵다는 것을 의미한다.
따라서 가능하면 판독이 불명확한 대상물 또는 지역에 대하여서는 가공되지 않은 초기 영상과 대조하면서 판독하는 것도 하나의 방법이다. 또한 영상판독에 있어서 중복 및 누락을 피하기 위하여 현장조사용 도면을 기준으로 판독하는 것이 효과적이다. 영상판독은 경험을 필요로 하는 일이므로 한번의 판독으로 완료하겠다는 계획보다는 3~5회 정도 반복 판독을 통하여 최선의 판독결과를 도출하는 방안을 수립해야 한다.
한다. 본 연구 결과 영상의 가공(정사영상 제작) 과정에서 정보의 손실이 발생하였으며 이로 인하여 초기 영상에 비하여 영상의 선명도가 다소 낮았다. 따라서 가능하면 판독이 불명확한 대상물 또는 지역에 대하여서는 가공되지 않은 초기 영상과 대조하면서 판독하는 것도 하나의 방법이다.
새주소 기본도 현장조사 완료 후 위성영상을 활용하여 새주소 기본도 검수를 수행한 결과 춘천시 동지역 전체를 검수하는데 걸린 시간은 중급 판독자 1인이 3일 소요되었으며, 이 판독 결과를 이용하여 현장조사를 다시 수행하여 기본도를 수정하는데는 2인 1조로 5일이 소요되었다. 최종 검수 단계에서 위성영상을 활용하여 확인한 오류와 현장 재조사 결과를 비교한 결과 위성영상을 이용하여 발견된 오류 57건 중 실제 현장조사를 통해 확인되고 수정된 것이 40건으로 70%의 정확도를 보였다.
이것은 기존의 항공사진 촬영에 의한 수치지도 갱신에 비하여 짧은 시간에 적은 비용으로 최신의 데이터를 획득할 수 있다. 새주소 부여사업에서의 위성영상 활용은 제작된 후 갱신이 이루어지지 않은 수치지도의 보완 및 갱신을 통한 수지지도의 현재성 유지, 현장조사자를 위한 시각적인 사전정보 제공을 통한 현장조사 결과의 품질 향상, 현장조사 결과의 검수를 위한 데이터 제공 측면에서 효과적이다.
셋째, 교외지역의 현장조사 여건은 도심 지역에 비하여 불편한 교통, 넓은 공간적 범위 등으로 인하여 상대적으로 열악하고, 현장조사 결과에 대한 검수에 많은 시간과 노력이 소요되므로 초기 현장조사 시 효율적인 관리가 어렵다. 그리고 현장조사 인력수급의 어려움도 있다.
영상판독과 이에 근거한 현장조사 결과 lm 급의 고해상도 위성영상의 활용은 위성영상의 공간해상도와 고층건물 처리방법 등 기술적인 한계로 인하여 도심 지역보다는 교외 지역에서 그 적용 효과가 더 컸다. 이는 도심 지역보다는 교외지역의 새주소 부여사업에서 그 효과가 더 크다는 것을 의미한다.
위성영상을 구매하여 가공하였을 경우 발생하는 비용적인 측면도 일반적으로 1회 현장 조사 비용과 큰 차이를 보이지 않는 것으로 나타났으며(표 2), 본 연구 결과 최초 1차 현장조사를 고해상도 위성영상을 활용한 실내조사로 대체하여 수행하는 것이 결과적인 측면에서 효과적이고 경제적일 것으로 예상된다. llkmxllkm의 1 scene 정도의 범위이면 중소규모 도시의 대부분을 포함할 것으로 예상된다.
이는 사전지식이 전무한 많은 인원을 교육시켜서 현장조사를 진행해야 하고, 이들이 조사해 온 자료들을 일일이 검수하여 잘못된 사항 등을 수정해야 하기 때문에 초기현장 조사 시 대부분의 지자체에서 상당한 시행착오를 겪는 것으로 보인다. 이와 같은 현실에 비추어 볼 때 본 사업에서 위성영상의 활용은 사업 담당자와 현장조사자의 현안문제를 상당부분 해결해 주는 효과가 있을 것으로 판단된다. 이는 사업 담당자에게는 해당지역에 대한 사전지식과 예상되는 문제점을 조기에 파악하여 관리할 수 있게 하고, 현장 조사자에게는 보다 시각적인 정보를 제공함으로써 현장 조사자의 독도법을 향상시킬 수 있기 때문이다.
첫째, 도심 지역은 대부분 축척 1/1, 000의 수치지도가 구축되어 있으나, 교외지 및 교외 경우는 축척 1/5,000의 수치지도로 구축되어 있다. 따라서 기본도의 공간정확도 측면에서 차이가 난다.
최종 검수 단계에서 위성영상을 활용하여 확인한 오류와 현장 재조사 결과를 비교한 결과 위성영상을 이용하여 발견된 오류 57건 중 실제 현장조사를 통해 확인되고 수정된 것이 40건으로 70%의 정확도를 보였다. 따라서 사업 초기 단계에서 적용할 경우 그 정확도 비율은 더욱 높을 것이다.
후속연구
그림 5는 정사 보정된 춘천시 동지역 위성영상과 도로를 중첩하여 홍보용 안내지도 제작한 것이다. 기존의 도시계획도 또는 도로망도와 중첩하여 활용한다면 자치단체의 훌륭한 홍보 및 정책 보조 자료가 될 것이다.
고해상도 위성영상의 가격이 아직 고가이므로 새주소 부여사업에만 활용하기 위하여 구매하는 것이 위험부담이 있다면, 도시계획과 같은 관련업무와 연계하여 활용하거나 지자체의 기본도 차원에서 구매하여 활용하는 것도 바람직하다. 또한 본 연구는 새주소 부여사업공정 중 하나인 기본도 구축과 현장조사 부분에 관한 것이며, 새주소 부여사업에서 위성영상의 기대효과와 한계를 명확히 인지하고 이를 효과적으로 활용한다면 사업 수행과정에서 위성영상의 효과는 클 것이다.
위성영상의 활용은 효과적인 인력관리와 이를 통한 현장 조사의 정확성 향상에서 그 효과가 매우 크며, 이는 새주소 부여사업의 전체적인 흐름에서도 초기의 사업안정화를 통한 비용절감과, 정사 영상으로 가공된 영상의 기타 분야 활용 등의 효과를 얻을 수 있다. 본 연구의 진행 결과 현재 위성영상의 공간해상도와 기술적인 한계 등을 고려할 때 본 연구내용의 적용은 도심지역 보다는 교외지역에 적용할 때 그 효과가 더 클 것으로 기대된다. 이는 새주소 부여사업을 수행하고 있거나 수행 계획을 세우고 있는 중소도시나 군지역에서 본 연구내용을 적용하는 것이 대도시지역에 비하여 효과적임을 의미하며, 또한 상대적으로 적은 인적 자원으로 넓은 지역을 조사해야 하는 어려움을 해결하는 하나의 방법론이 될 수 있을 것이다.
따라서 본사업은 단순히 복잡하고 체계성 없는 주소체계를 체계적이고 규칙성을 지닌 선진화된 주소체계로 바꾼다는 것 이상의 의미가 있다. 새 주소 부여사업의 성공적인 완료는 각 지자체의 정보화 수준을 한 단계 높일 것이며, 새주소 부여사업에서 구축된 기본도는 행정 분야의 정보화와 인터넷 GIS 기반의 대민 서비스를 위한 기본 자료로 활용될 것이다. 이러한 의미에서 새주소 부여사업은 본 사업의 완료로서 종료되는 사업이 아니며, 사업 완료 후에도 지속적으로 관리되고 갱신되어야 하는 사업이다.
새주소 부여사업을 위한 최선의 방법은 항측을 통한 수치 지도의 갱신이지만, 비용과 시간적인 측면에서이것이 불가능하므로 이의 대안으로 위성영상의 활용을 제안한 것이다. 향후 고해상도 위성영상의 공급이 확대되면 가격인하와 기술발전이 바르게 진행될 것이다. 따라서 GIS 분야와 원격탐사 분야의 상호보완 및 연계활용은 계속 증대될 것이다.
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