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한국지리정보학회> 한국지리정보학회지> 3차원 공간정보 오픈 플랫폼을 활용한 일조 시간 산정

KCI등재

3차원 공간정보 오픈 플랫폼을 활용한 일조 시간 산정

Calculation of the Duration of Sunshine Using a Three-Dimensional Spatial Information Open Platform

박지혜 ( Ji-hye Park ) , 서용철 ( Yong-cheol Suh )
  • : 한국지리정보학회
  • : 한국지리정보학회지 20권3호
  • : 연속간행물
  • : 2017년 09월
  • : 80-89(10pages)

DOI

10.11108/kagis.2017.20.3.080


목차

서 론
선행 연구
연구 방법
연구범위 및 자료수집
결과 및 고찰
결 론
REFERENCES

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오늘날 도시성장과 인구밀집으로 인해 많은 대도시에서 빌딩숲이 생겨나고, 그로인한 쾌적한 거주환경에 대한 요구가 커지면서 일조권 침해에 대한 관심이 증가하고 있다. 이와 관련한 법규 및 관련분야의 연구가 수행되기 시작하였으나, 특정 전문기관에 의뢰 없이 일반인이 쉽게 건물 층별일조권을 파악하는 데에 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 공간정보 오픈 플랫폼을 이용하여 도시음영지역 분석 시뮬레이션을 통한 건물 객체별 일조량을 산정하였다. 연구 대상지는 부산광역시에 위치하고 있는 해운대구 신도시를 대상으로 하였다. 이를 위하여, 해운대구 신도시지역에 대한 공간정보를 구축하기 위해 기 구축된 건축물 3차원 공간정보 데이터에서 건물높이를 추출하고, 태양의 고도와 방위각을 이용하여 3차원 도시 공간 음영분석 시뮬레이션을 수행하였다. 건물의 각객체별 일조권을 연속 일조시간과 총 일조시간으로 구분해 정량적으로 분석함으로서 일조권 침해 여부를 보다 정밀하게 간편하게 판단할 수 있는 방법을 제시하였다.
Due to urban growth and increasing population density, many large cities contain building forests. Moreover, due to increasing demands for pleasant residential environments, there is growing concern over the encroachment of sunshine. Although research on related laws and other related fields is emerging, there is a limit to the extent to which the public can easily determine the amount of sunshine per building without referral to specialized agencies. Therefore, in this study, the duration of sunshine per building object was calculated via a simulation of urban shaded area using a spatial information open platform application programming interface. The study area was the`L`apartment complex located in the new city, Haeundae, Busan, China. To perform the duration of sunshine simulation for three-dimensional urban spatial objects, the building height was extracted from pre-built three-dimensional spatial information data, and the position of the sun was determined from calculations of the altitude and azimuth of the sun. This study provides a more precise and easier method of judging whether sunshine is impeded from reaching buildings by quantitatively analyzing sunshine and classifying the total duration of sunshine and the continuous duration of sunshine on each object.

UCI(KEPA)

I410-ECN-0102-2018-500-000693829

간행물정보

  • : 공학분야  > 토목공학
  • : KCI등재
  • :
  • : 계간
  • : 1226-9719
  • : 2287-6952
  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 1998-2019
  • : 1065


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1고랭지밭 현황 파악을 위한 Terra MODIS 위성영상 적용

저자 : 박민지 ( Min-ji Park ) , 최영순 ( Young-soon Choi ) , 신형진 ( Hyung-jin Shin ) , 이영준 ( Young-joon Lee ) , 유순주 ( Soon-ju Yu )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 20권 3호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 1-11 (11 pages)

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도암호 수질 오염의 주요 요인은 상류유역 고랭지밭 탁수 유출로 나타나고 있다. 유역의 고랭지밭 현황 파악은 탁수관리의 매우 중요한 요소이지만 광범위한 면적, 고도와 경사에 따른 접근성등의 문제로 정보 수집 및 자료 갱신에 어려움이 있다. 현장조사 결과 지적도와 기존 토지피복도의 고랭지밭과 초지가 오분류된 것으로 나타났다. 본 연구에서는 토지피복도의 고랭지밭 분류 정확도 개선을 위해 2000년 5월부터 2015년 9월까지의 MODIS NDVI를 구축하여 적용성을 분석하고 탁수 관리의 기초자료로의 가능성을 제시하고자 하였다.

2분포형 모형과 클라우드 서비스를 이용한 낙동강 실시간 유출해석시스템 개발 및 성능평가

저자 : 김길호 ( Gil-ho Kim ) , 최윤석 ( Yun-seok Choi ) , 원영진 ( Young-jin Won ) , 김경탁 ( Kyung-tak Kim )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 20권 3호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 12-26 (15 pages)

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본 연구의 목적은 물리적 분포형 강우-유출 모형인 GRM(Grid based Rainfall-runoff Model)과 마이크로소프트 Azure(Microsoft cloud computing service)를 이용하여 낙동강 유역의 유출해석시스템을 개발하고, Azure의 가상머신(VM, Virtual Machine) 설정에 따른 시스템 실행시간을 평가하는 것이다. 이를 위해서 낙동강 유역을 20개의 소유역으로 구분하고, 각 소유역에 대해서 GRM 모형을 구축하였다. 각 유역의 유출해석은 상하류 위상관계를 유지하면서 독립된 프로세스로 실행된다. 실시간 유출해석을 위해 국토교통부의 실시간 강우레이더 자료와 댐방류량 자료를 이용한다. 유출해석시스템은 Azure에서 실행되며, 유출해석 결과는 웹을 통해서 가시화 된다. 연구결과 실시간 수문자료 수신서버와 유출해석 계산서버(Azure) 및 사용자 PC가 연계된 낙동강 실시간 유출해석시스템을 개발할 수 있었다. 유출해석을 위한 전산장비는 하드디스크와 메모리 보다는 CPU의 성능에 크게 의존하는 것으로 평가되었다. 유출해석시의 디스크 입출력(I/O)과 계산프로세스를 분산함으로써 입출력과 계산 병목을 각각 감소시킬 수 있었고, 실행시간을 단축시킬 수 있었다. 본 연구의 결과는 고해상도의 공간 및 수문 자료를 활용하는 분포형 모형을 이용한 대 유역 유출해석시스템을 구축하기 위한 기술로 활용될 수 있을 것이다.

3Terra MODIS NDVI를 활용한 3월말 논지역 건조상태에 따른 가뭄표현 가능성 연구

저자 : 이지완 ( Ji-wan Lee ) , 이용관 ( Yong-gwan Lee ) , 김성준 ( Seong-joon Kim )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 20권 3호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 27-41 (15 pages)

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본 논문의 목적은 Terra MODIS NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)를 이용하여 3월 하순 논 지역의 건조상태를 평가함으로써 식생지수의 가뭄표현 가능성을 확인하는데 있다. 2000년부터 2015년까지의 평균 NDVI와 해당연도 NDVI를 활용한 DCI(Dry Condition Index)를 개발하여 논지역의 건조상태를 분석하였다. 전국을 대상으로 3월 16일부터 5월 25일까지의 16일간격 DCI를 산정하여 시공간적 건조도를 평가하였으며, 특히 4월 7일(3/23-4/7) DCI는 가뭄년에 대하여 논 지역이 건조함을 잘 나타냄을 확인하였다. 4월 7일의 건조상태 DCI 값은 0.04-0.08 으로 나타났고, 정상상태는 -0.04∼0.01이었다. 본 연구에서 개발한 DCI는 초봄의 논 건조 상태를 평가에 대한 지표로서의 활용이 가능할 것으로 판단된다.

4적설의 동질지역 구분과 지역 차등화

저자 : 김현욱 ( Hyun-uk Kim ) , 심재관 ( Jae-kwan Shim ) , 최병철 ( Byung-choel Choi )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 20권 3호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 42-51 (10 pages)

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대설은 우리나라의 법적 자연재해 중 하나이다. 최근 기상현상에 의한 사회경제적 영향력을 함께 예보하는 영향예보가 부각되고 있으며, 이를 위해서는 먼저 각 지역의 기후적 특징을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 영향예보의 기반마련을 위해 자기조직화지도를 활용하여 적설동질지역을 구분하여 지역별 적설 특징을 분석했다. 연구결과 적설동질지역은 7개 군집으로 나타났으며, 강설량 및 관측일수, 최대강설량을 이용하여 각 그룹의 특징을 구분했다. 대관령, 강릉시, 정읍시는 강설량이 많은 지역으로, 경상도는 강설량이 적은 지역으로 구분되었다. 선행연구와 비교결과 대표적인 지역이 잘 구분되었으나 강설의 특징은 차이가 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 각 지역의 영향예보를 위한 정책결정에 기초자료로 활용될 수 있다.

5풍수해 피해예측지도 연계·활용을 위한 표준 메타데이터 설계

저자 : 서강현 ( Kang-hyeon Seo ) , 황의호 ( Eui-ho Hwang ) , 백승협 ( Seung-hyub Baeck ) , 임소망 ( So-mang Lim ) , 채효석 ( Hyo-sok Chae )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 20권 3호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 52-66 (15 pages)

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본 연구는 풍수해 피해예측지도 활용 고도화에 필요한 표준 메타데이터를 시범 설계하고, 이를 기반으로 표준메타정보관리 프로토타입 시스템 구축을 목적으로 하였다. 이를 위해, 국내?외 메타데이터 표준 현황 조사를 통해 가장 활용도가 높은 것으로 분석된 ISO/TC211 19115 국제표준을 기반으로 표준 메타데이터 설계 방향을 설정하였으며, 식별정보, 기준계정보, 배포정보 등 9개의 클래스로 구분하여 메타데이터를 시범 설계하였다. 또한, 본 연구에서 설계한 표준 메타데이터를 바탕으로 메타속성정보를 확인 및 다운로드할 수 있는 표준메타정보관리 프로토타입 시스템을 HTML 기반 JAVASCRIPT 언어로 구축하였다. 본 연구결과를 활용한다면, 표준화된 통합 풍수해 피해예측지도 데이터베이스 구축을 통해 향후 구축되는 피해예측지도의 품질유지가 가능해지며, 풍수해 피해예측 시스템 운영에 필요한 데이터 관리 및 제공 등을 통해 효율적인 재난대응에 활용 가능할 것으로 사료된다.

6보행 편의성 분석을 위한 3차원 실내지도 기반의 시뮬레이션 기술 개발

저자 : 김병주 ( Byung-ju Kim ) , 강병주 ( Byoung-ju Kang ) , 유소영 ( So-young You ) , 권재현 ( Jay-hyoun Kwon )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 20권 3호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 67-79 (13 pages)

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정시성이 보장된 도시철도에 대한 수송 의존도가 높아짐에 따라 수송 능력뿐만 아니라 이용객의 편의성이 중요시 되고 있다. 이에 본 연구에서는 도시철도역사의 개선 및 신규 역사 건설 시 이동속도, 환승거리와 같은 보행 환경을 사전에 정량적으로 평가하기 위한 시뮬레이터를 개발하였다. 시뮬레이터는 3차원 실내지도 저작 모듈과 보행 알고리즘을 수행하는 모듈로 구성되어 있다. 3차원 실내지도 저작 모듈에서는 3차원 공간 모델링, 네트워크 생성 및 평가 결과 표출 등의 기능을 수행하며, 보행 알고리즘에서는 경로탐색, 통행량 배정, 종합서비스 수준 평가 등의 기능이 있다. 이러한 기능의 핵심적인 부분은 공간정보 DB와 동적 통행정보 DB를 유기적으로 연결하여, 전후 상황 등 다양한 시나리오의 적용과 분석을 반복적으로 수행할 수 있다는 점이다. 또한, 향후 시뮬레이터의 활용 방안 제시를 위해 실제 운영 중인 역사를 대상으로 Test-Bed를 구축하고, 역사 통행로의 개선 전ㆍ후의 보행 속도를 분석하여 개선 효과에 대한 정량적 지표를 산출하였으며, 향후 추가적인 분석을 위한 DB의 확장 가능성에 대해 논의하였다.

73차원 공간정보 오픈 플랫폼을 활용한 일조 시간 산정

저자 : 박지혜 ( Ji-hye Park ) , 서용철 ( Yong-cheol Suh )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 20권 3호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 80-89 (10 pages)

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오늘날 도시성장과 인구밀집으로 인해 많은 대도시에서 빌딩숲이 생겨나고, 그로인한 쾌적한 거주환경에 대한 요구가 커지면서 일조권 침해에 대한 관심이 증가하고 있다. 이와 관련한 법규 및 관련분야의 연구가 수행되기 시작하였으나, 특정 전문기관에 의뢰 없이 일반인이 쉽게 건물 층별일조권을 파악하는 데에 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 공간정보 오픈 플랫폼을 이용하여 도시음영지역 분석 시뮬레이션을 통한 건물 객체별 일조량을 산정하였다. 연구 대상지는 부산광역시에 위치하고 있는 해운대구 신도시를 대상으로 하였다. 이를 위하여, 해운대구 신도시지역에 대한 공간정보를 구축하기 위해 기 구축된 건축물 3차원 공간정보 데이터에서 건물높이를 추출하고, 태양의 고도와 방위각을 이용하여 3차원 도시 공간 음영분석 시뮬레이션을 수행하였다. 건물의 각객체별 일조권을 연속 일조시간과 총 일조시간으로 구분해 정량적으로 분석함으로서 일조권 침해 여부를 보다 정밀하게 간편하게 판단할 수 있는 방법을 제시하였다.

8무인항공 영상을 활용한 도심녹지 표면온도 특성 분석 - 익산 소라산 자연마당을 대상으로 -

저자 : 최태영 ( Tae-young Choi ) , 문호경 ( Ho-gyeong Moon ) , 차재규 ( Jae-gyu Cha )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 20권 3호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 90-103 (14 pages)

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본 연구는 도심온도 저감을 위한 녹지의 기능을 규명하기 위하여 여름철 고온 시간대에 도심녹지에서 나타나는 표면온도 특성을 분석하였다. 도시 내 고립된 녹지인 익산 소라산 자연마당을 대상으로 고해상도 UAV 영상을 활용하여 정밀한 표면온도 자료를 취득하였고, 피복유형, 식생유형, 수종유형, 수종별 녹지용적과 표면온도와의 관계를 분석하였다. 연구결과 피복유형 중 습지와 산림은 저온역, 포장지는 표면온도가 월등히 높은 고온역으로 확인되었다. 식생유형에서는 산림 내 침엽수보다 활엽수의 표면온도가 낮았고, 조경수식재지 내에선 활엽수보다 침엽수의 표면온도가 낮은 반대의 결과가 확인되었다. 장초지보다 단초지의 표면온도가 높아 초지의 용적에 따른 온도차이가 확인되었다. 산림수종유형별 표면온도는 침엽수인 소나무림보다 활엽수인 아까시나무림과 활엽수혼효림의 표면온도가 낮았고, 활엽수혼효림과 아까시나무림간의 미세한 표면온도 차이가 확인되었다. 산림수종유형별 녹지용적과 표면온도 분석결과 소나무림과 활엽수혼효림에서는 기존 연구결과와 유사하게 녹지용적 증가에 따라 표면온도가 감소하는 음의상관관계가 확인되었다. 그러나 아까시나무림은 용적의 증가에 따라 미세하게 표면온도가 상승하는 약한 양의상관관계가 확인되어 수종에 따라서는 용적과 온도의 일관된 상관성에 예외가 있을 수 있음을 확인하였다. 향후 침엽수와 활엽수간 차이, 용적과 온도의 관계, 수종별 차이 등 녹지의 세부적 속성과 온도의 관계에 관하여 정밀한 공간자료를 활용한 다각적인 연구가 계속되어야 할 것으로 판단된다.

9도시열섬연구를 위한 ASTER 위성영상과 지표면의 표면온도 비교

저자 : 송봉근 ( Bong-geun Song ) , 박경훈 ( Kyung-hun Park )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 20권 3호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 104-124 (21 pages)

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본 연구는 대한민국 창원시의 도시지역을 대상으로 현장에서 측정된 표면온도자료를 활용하여 토지이용유형별로 ASTER 표면온도 자료의 정확성을 분석하고 보정모형을 도출하고자 하였다. 토지이용유형은 공원과 상업시설, 단독주택, 아파트를 고려하여 총 8개를 선정하였다. ASTER 표면 온도는 2012년부터 2014년까지 6월과 9월에 촬영된 주간 및 야간의 8개 영상을 수집하였고, 현장측정은 위성영상이 촬영된 시간과 동일한 시기에 실시하였다. 또한 현장에서 측정된 표면온도의 방사보정을 위해 5일 동안 21개의 토지피복재질에 대해 방사율을 측정하였다. 주간시간은 현장에서 측정된 표면온도가 위성영상의 것보다 약 5~10℃ 정도 높았고, 건물의 밀집된 지역일수록 차이가 큰 것으로 분석되었다. 표면온도 보정모형은 도시공원을 제외한 나머지 지역에서 설명력이 60%로 모형의 신뢰성이 있다고 분석되었다. 야간시간은 여름철인 8월을 제외하고 주간시간과 반대로 ASTER 표면온도가 약 2℃ 다소 높은 것으로 분석되었다. 그러므로 위성영상의 표면온도를 활용하기 위해서는 반드시 현장자료를 바탕으로 정확성을 검증하고 보정할 필요가 있다. 본 연구의 결과는 이러한 측면에서 매우 의미가 있으며, 앞으로 도시지역의 열섬 문제를 개선하기 위해 도시 및 환경계획 분야에서 활용가치가 뛰어날 것으로 생각된다.

10지가 추정을 위한 공간내삽법의 정확성 평가

저자 : 전병운 ( Byong-woon Jun )

발행기관 : 한국지리정보학회 간행물 : 한국지리정보학회지 20권 3호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 125-140 (16 pages)

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지금까지 지가나 주택가격을 추정하는데 회귀모형 기반 공간내삽법과 크리깅(Krging) 기반 공간내삽법이 많이 사용되었지만, 이들 공간내삽법의 성능을 서로 비교한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구는 대구시 달서구를 사례로 지가를 추정하는데 회귀모형 기반 공간내삽법과 크리깅 기반 공간내삽법을 적용해 보고 그 정확성을 평가하였다. 회귀모형 기반 공간내삽을 위해 최소자승모형(OLS), 공간지체모형(SLM), 공간오차모형(SEM), 지리가중회귀모형(GWR)을 사용하였고, 크리깅 기반 공간내삽을 위해 단순 크리깅(SK), 정규 크리깅(OK), 일반 크리깅(UK), 공동크리깅(CK)을 이용하였다. 먼저, 전역적 정확성 지수인 평균 제곱근 오차(RMSE), 수정된 평균 제곱근 오차(adjusted RMSE), 분산지수(COD)를 이용하여 그 정확성을 통계적으로 평가하였다. 다음으로, 3차원 잔차도와 산점도를 이용하여 그 정확성을 시각적으로 서로 비교하였다. 통계적 및 시각적 분석결과에 의하면, 공간적 의존성을 반영할 수 있는 공간회귀모형(SAR)과 크리깅 기법들 보다 공간적 이질성을 고려할 수 있는 GWR이 사례지역에서 지가를 추정하는데 상대적으로 정확한 공간내삽방법인 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 지가를 통해 도시의 공간구조를 분석하는 이차적 연구에 기여할 것이다.

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