KR101789120B1 - 모바일 ｇｉｓ를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템 - Google Patents
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Abstract
모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템 및 그 방법이 개시된다. 최근 기후변화에 따른 집중호우로 인해 도심지 옹벽 및 축대붕괴, 토사유실 그리고 산사태가 발생하고 있다. 상기 시스템은 토양도, 수치표고모델(DEM, Digital Elevation Model), 토지피복도와 같은 공간정보를 RUSLE 모델에 적용하여 토사유실모델링을 수행하였다. 특히 토사유실량을 지적도와 연계하여 필지별로 토사유실 및 단위토사유실 등급도를 작성하였으며, 토사재해 등급별로 필지수를 계산할 수 있었다. 또한, 도시계획이나 건설분야에서 토사재해 등급을 현장에서 확인할 수 있도록 모바일 GIS 기반의 토사재해정보시스템을 개발하였다. 토사재해정보시스템은 토지대장, 건축물대장 그리고 도로구간대장에 대한 현황을 확인할 수 있으며, 필지별로 RUSLE 인자와 토사유실량 그리고 토사재해등급을 확인할 수 있다. 또한 행정동과 토사유실등급별로 해당 필지의 위치와 속성을 검색함으로서 현장에서 토사재해업무를 효과적으로 지원할 수 있도록 하였다.
Description
본 발명은 토사재해 정보 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도심지 토사재해 업무를 지원하기 위해 토사유실 모델링 및 토사유실 등급도를 제작하였으며, 이를 필지별로 확인할 수 있도록 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템을 개발하였으며, 토사유실모델링은 수치표고모델(DEM, Digital Elevation Model), 토양도, 토지피복도의 공간정보와 연계가 가능하면서 셀단위의 정밀분석이 가능한 RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation) 모델을 적용하였으며, 분석한 결과를 연속지적도의 필지와 연계하여 토사유실 등급을 확인할 수 있으며, 토사재해 업무를 현장에서 지원하기 위한 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템은 Blackpoint-XR 엔진을 기반으로 개발하였으며, 토사재해정보시스템은 토지대장, 건축물대장 및 도로구간대장에 대한 현황을 확인할 수 있으며, 필지별로 RUSLE 인자와 토사유실량 및 토사재해등급을 확인하며, 행정동과 토사유실등급별로 해당 필지의 위치와 속성을 검색함으로써 현장에서 토사재해업무를 효과적으로 지원하며, 필지별 토사재해 정보 시스템을 통해 RUSLE 모델링으로 분석된 강우, 토양, 지형, 식생피복, 경작인자와 같은 RUSLE 인자를 비롯하여 토사유실량과 토사유실등급을 확인하도록 인터페이스를 구현한, 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템에 관한 것이다.
최근, 기후변화에 따른 집중호우로 토사유실, 산사태, 토석류 발생빈도가 높아지고 있으며 이로 인해 많은 인적물적 피해가 가중되고 있다. 이와 같이 강우발생에 따른 지반재해는 농경지 훼손에 의한 농작물 생산성 저하 문제를 비롯하여 하천 단면 축소에 따른 통수능력 저하로 홍수피해를 가중시키는 주요 원인이 되고 있다. 또한 최근에는 도심지 옹벽붕괴 및 싱크홀 등과 같은 심각한 지반재해 발생으로 사회적 이슈로 부각되고 있다(이근상, 2015; Hudson, 1977).
도심지 주변에 대한 도시계획, 도로 및 상하수도 공사, 시설물설치 등의 업무를 추진시 해당 지역에 대한 사전재해 영향성 평가 등을 실시하게 된다. 그러나 이러한 지반재해 평가업무는 해당 사업건별로 실시하고 있어 사업을 추진하는 지자체 측면에서 많은 예산이 소요되는 측면이 있고 특히 재해평가시 기관별로 적용하는 기준의 차이로 일관성 있는 검토에 한계가 있다. 따라서 지자체별로 도심지역에 대한 지반재해 위험도를 사전에 평가하고 이를 업무 담당자가 현장에서 확인할 수 있는 시스템 구축이 절실한 상황이다. 이를 위해서는 지반재해 위험도 평가를 위한 방법론을 결정해야 되며, 일반적으로 토사유실 및 산사태 평가방법이 적용된다.
산사태 모델링은 정확한 분석을 위해 많은 현장조사 샘플링 자료를 요구하기 때문에 넓은 지역에 대한 지반재해 평가시 많은 제약이 따른다. 반면 토사유실 모델링은 토양도, DEM, 토지피복도 등 GIS 자료가 필요하며 이러한 자료들은 국가차원에서 대부분 구축되어 있기 때문에 토사유실평가인자별로 적정한 방법을 결정할 경우 비교적 넓은 지역에 대한 지반재해 평가가 가능하다는 장점이 있다.
국내외 토사유실 관련 연구는 강우발생에 따른 토사유실 저감을 위한 다양한 시설물 설치시 저감효과를 분석하여 시설물의 용량을 결정하는 연구가 많이 제시되고 있으며 이러한 연구들은 실제 지반재해 저감사업 추진시 시설물 입지시 효과분석을 검토할 수 있는 중요한 자료를 제공하게 된다. 대표적인 연구로서 김세원 등(2010)은 고랭지채소 대체소득 밭작물 입식에 따른 토사유실 저감효과를 정량적으로 계산하였으며, 이근상 등(2007)은 탁수가 많이 발생하는 지역을 대상으로 사방댐을 설치에 따른 토사유실 저감 효과를 분석하였다. 또한, 전용익 등(2009)은 고랭지밭에 완충식생대를 설치할 경우 토사유실이 저감되는 효과를 분석하였으며 주진호 등(2000)은 산지에서 영농방법에 따른 토양침식 특성을 분석하였다.
도심지의 토사재해 특성을 현장에서 확인하기 위해서는 모바일 단말기 형태의 GIS 시스템이 적합하다. 현장업무 지원을 위한 모바일 GIS 연구를 살펴보면 박종덕과 구자용(2011)은 홍수위험 경보 서비스 지원을 위해 모바일 GIS를 활용하였으며, 문명채와 이홍로(2008)는 모바일 단말기에 탑재된 GPS 수신기를 이용하여 농작물 작황을 조사하는 시스템을 개발하였다. 또한, 심규성 등(2012)은 모바일 정보기술을 활용하여 도로교통시설물에 대한 유지관리 방안을 제시하였으며, 이근상 등(2013)은 위치기반 서비스를 기반으로 모바일 관광을 지원하기 위한 시스템을 개발하였다.
산지유역에서의 토사유실 연구는 강우 발생에 따른 정량적인 토사유실량 산정 및 이를 통한 토사저감 시설물의 용량을 결정하는 것이 주요 관심사였다. 그러나, 도심지의 토사재해 연구는 토사붕괴에 따른 아파트 옹벽 및 축대 붕괴 그리고 산지사면을 포함하고 있는 마을에서의 산사태 등이 대표적이다.
따라서, 도심지의 토사재해 문제는 정량적인 토사유실량 계산보다는 토사유실 위험지역을 등급화하여 시스템에 탑재하여 관리할 필요성이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 도심지 토사재해 업무를 지원하기 위해 토사유실 모델링 및 토사유실 등급도를 제작하였으며 이를 필지별로 확인할 수 있도록 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템을 개발하였다. 토사유실모델링은 수치표고모델(DEM, Digital Elevation Model), 토양도, 토지피복도 등의 공간정보와 연계가 가능하면서 셀 단위의 정밀분석이 가능한 RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation) 모델을 적용하였으며, 분석한 결과를 연속지적도의 필지와 연계하여 토사유실 등급을 확인할 수 있으며, 토사재해정보시스템은 토지대장, 건축물대장 및 도로구간대장에 대한 현황을 확인할 수 있으며, 필지별로 RUSLE 인자와 토사유실량 및 토사재해등급을 확인할 수 있고, 행정동과 토사유실등급별로 해당 필지의 위치와 속성을 검색함으로써 현장에서 토사재해업무를 효과적으로 지원하며, 토사재해 업무를 현장에서 지원하기 위해 모바일 GIS 시스템은 Blackpoint-XR 엔진을 기반으로 개발하였으며, 필지별 토사재해 정보 시스템을 통해 RUSLE 모델링으로 분석된 강우, 토양, 지형, 식생피복, 경작인자와 같은 RUSLE 인자를 비롯하여 토사유실량과 토사유실등급을 확인할 수 있도록 인터페이스를 구현한 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템을 제공한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템은 GPS 수신기와 모바일 GIS 소프트웨어와 토사재해 정보 클라이언트가 설치된 모바일 기기; 및 도시 계획이나 건설 분야에서 기후변화에 따른 집중호우로 인해 도심지 옹벽 및 축대붕괴, 토사유실 및 산사태가 발생의 도심지 토사재해 업무를 지원하기 위해 토사유실 모델링 및 토사유실 등급도(A,B,C,D)를 제작하여, 이를 필지별로 확인하도록 토지대장, 건축물대장 및 도로구간대장에 대한 현황을 제공하며, 필지별로 RUSLE 인자와 토사유실량 및 토사재해등급을 제공하고, 행정동과 토사유실등급별로 해당 필지의 위치와 속성을 검색 기능을 제공하여 현장에서 토사재해업무를 지원하는 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템;을 포함하며,
상기 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템은 지반재해 관리업무에서 지적, 건물, 도로의 현황이 검색되며, 사용자가 검색하고자 하는 필지, 건물, 도로를 선택한 후 「토지대장정보」, 「건물대장정보」, 「도로구간정보」가 클릭되면 해당 토지대장, 건축물대장, 및 도로대장의 정보를 제공하며,
「지반재해(토사유실 등급검색) 필지 검색」기능을 통해 행정동 및 토사유실 등급(Soil Disaster Grade)별로 필지가 검색되며, 필지별 토사재해 정보 시스템을 통해 RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation) 모델링으로 분석된 필지에 대한 RUSLE 인자, 토사유실량 정보, 단위토사유실량을 제공하며, 각 필지별 토사재해 위험도를 확인할 수 있으며,
상기 모바일 기기를 사용하여 상기 「지반재해 필지 검색」기능을 통해 강우침식인자(R), 토양침식인자(K), 침식사면 길이인자(L), 침식사면 경사인자(S), 식생피복인자(C), 경작인자(P)를 포함하는 RUSLE 인자, 토지고유코드(PNU), 지번, 지목, 필지면적, 토사유실량 및 토사유실위험등급 및 단위토사유실량 및 단위토사유실위험등급을 현장에서 상기 모바일 기기로 실시간으로 제공하고,
상기 RUSLE 인자를 통해 분석한 토사유실량을 모바일 GIS를 사용한 필지별 토사재해정보 시스템을 통해 서비스하기 위해 필지별로 토사유실등급(Soil Disaster Grade)을 결정해야 하며, 이를 위해 연속지적도를 그리드로 변환한 후 필지별 고유코드를 존(Zone)으로 설정하여 토사유실량의 통계특성을 필드로 연결하여 필지별 토사유실량을 계산한다.
상기 모바일 기기를 사용하여 상기 「지반재해 필지 검색」기능을 통해 강우침식인자(R), 토양침식인자(K), 침식사면 길이인자(L), 침식사면 경사인자(S), 식생피복인자(C), 경작인자(P)를 포함하는 RUSLE 인자, 토지고유코드(PNU), 지번, 지목, 필지면적, 토사유실량 및 토사유실위험등급 및 단위토사유실량 및 단위토사유실위험등급을 현장에서 상기 모바일 기기로 실시간으로 제공하고,
상기 RUSLE 인자를 통해 분석한 토사유실량을 모바일 GIS를 사용한 필지별 토사재해정보 시스템을 통해 서비스하기 위해 필지별로 토사유실등급(Soil Disaster Grade)을 결정해야 하며, 이를 위해 연속지적도를 그리드로 변환한 후 필지별 고유코드를 존(Zone)으로 설정하여 토사유실량의 통계특성을 필드로 연결하여 필지별 토사유실량을 계산한다.
모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템은 상기 토사재해 업무를 현장에서 서비스하기 위해 Blackpoint-XR 모바일 엔진을 사용한 것을 특징으로 한다.
상기 토사유실모델링은 USLE(Universal Soil Loss Equation), MUSLE, RUSLE, AGNPS, TBR 중 어느 하나를 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 토사유실모델링은 수치표고모델(DEM, Digital Elevation Model), 토양도, 토지피복도의 공간정보와 연계가 가능하면서 셀단위의 표출되어 세부적인 지반재해 검토가 가능하고 정밀분석이 가능한 RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation) 모델을 적용하였으며, 분석한 결과를 상기 모바일 기기에서 연속지적도의 필지와 연계하여 토사유실 등급을 확인하며, RUSLE모델은 강우침식인자(R), 토양침식인자(K), 침식사면 길이인자(L), 침식사면 경사인자(S), 식생피복인자(C) 그리고 경작인자(P)들의 곱으로, 즉 R x K x LS x C x P로 표현되는 것을 특징으로 한다.
상기 수치표고모델(DEM)은 1/5,000 수치지형도의 등고선 레이어를 추출하여 10m 해상도로 구축하였으며, 상기 토양도는 농업과학기술원에서 구축한 1/25,000 정밀토양도를 사용하였으며, 상기 토지피복도는 환경부에서 구축한 중분류체계를 사용하였으며, 식생피복인자의 분류항목과 일치시키기 위해 토지피복코드를 수정하여 적용하는 것을 특징으로 한다.
상기 토사유실 등급도 작성을 위해 RUSLE 모델을 사용하여 토사유실량을 평가하기 위해 강우침식인자(R)는 정필균 등(1983)이 전국단위로 계산한 강우침식인자 중 관측소의 연평균 강우침식인자인 475·107J/ha·mm/hr를 선정하였으며, 토양침식인자(K)는 1/25,000 정밀토양도로부터 표토층의 입경분포 함량을 파악한 후 Erickson의 다이어그램에 적용하여 평가하였고(Erickson, 1997), 침식사면의 길이인자(L)는 10m 해상도의 수치표고모델(DEM)을 기반으로 Desmet & Govers(1996)이 제안한 식 (2)을 사용하여 계산하였으며,
여기서, 
는 침식사면의 길이인자, 
는 셀에 유입되는 상류기여면적, 
는 셀 크기, 
는 흐름방향에 직교하는 등고선 길이, 
는 셀의 방향이다. 관측 셀로 유입되는 상류기여면적 A는 식 (3)와 같이 계산되며,
여기서, Ai는 관측셀 i에 대한 기여면적, A는 이용 가능한 상류기여면적, 
는 이웃한 셀의 경사, Wi는 가중인자이며 k는 하류방향의 셀 수이며,
Desmet & Govers식(2)은 다중흐름 알고리듬을 구현하고 있어 실제 강우흐름에 의한 토립자의 침식특성을 모의할 수 있고,
침식사면의 경사인자(S)는 경사각(θ)에 대해 Nearing(1997)이 제안한 식 (4)을 적용하였으며.
식생피복인자(C)는 토지피복도를 이용하여 미국 농무성에서 발표한 값을 활용하였으며(박경훈, 2003), 경작인자(P)는 DEM과 경사도로부터 농경지의 경작형태를 고려하여 계산하였으며(신계종, 1999), 특히, 경작인자 계산시 밭은 Cropping, 논은 Terracing 방식을 적용하여 실제 농경지의 경작특성이 토사유실모델링이 반영되도록 설계한 것을 특징으로 한다.
상기 RULSE 인자는 강우침식인자(R), 토양침식인자(K), 침식사면 길이인자(L), 침식사면 경사인자(S), 식생피복인자(C), 경작인자(P)를 포함하며,
상기 필지별 토사재해 정보 시스템을 통해 RUSLE 모델링으로 분석된 강우, 토양, 지형, 식생피복, 경작인자를 포함하는 RUSLE 인자를 비롯하여 토사유실량과 토사유실등급을 상기 모바일 기기로 확인할 수 있도록 인터페이스를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 토사재해정보 시스템은 구성하는 기본도로 활용될 수 있는 25㎝급 고해상도 항공사진, 행정구역도, 연속지적도, 도로망도, 건축물도를 구축하여 시스템에 탑재하였으며, 다양한 GIS 레이어의 색과 모양을 조절할 수 있는 기능을 구현하였으며, 지적도, 건축물도, 도로망도에 대한 기본현황을 검색 기능과, 토지대장, 건축물대장, 도로구간대장 확인 기능을 제공하며,
모바일 GIS를 사용한 토사재해정보 시스템의 초기화면은 사용자의 화면 조작을 통해 확대, 축소, 이동, 회전함으로써 원하는 지역을 검색할 수 있으며 확대하는 축척에 따라 GIS 레이어가 화면에 디스플레이 되는 것을 특징으로 한다.
상기 모바일 기기를 사용하여 상기 「지반재해 필지검색」기능을 통해 강우침식인자(R), 토양침식인자(K), 침식사면 길이인자(L), 침식사면 경사인자(S), 식생피복인자(C), 경작인자(P)를 포함하는 RUSLE 인자, 토지고유코드(PNU), 지번, 지목, 필지면적, 토사유실량 및 토사유실위험등급 및 단위토사유실량 및 단위토사유실위험등급을 현장에서 상기 모바일 기기로 실시간으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 토사재해정보 시스템은
지적도, 건축물도, 도로망도에 대한 GIS 레이어(GIS layer)들에 기초하여 지형의 공간 정보와 속성 정보가 포함된 지도, 지리 정보, 필지와 토지정보, 건축물 정보, 도로 구간 정보를 제공하는 MAP 엔진(GIS layers); 지적도, 건축물도, 도로망도에 대한 지형의 공간 정보를 제공하는 공간 DB; 지적도, 건축물도, 도로망도에 대한 지형의 속성 정보를 제공하는 속성 DB; 토지고유코드(PNU), 지번, 지목, 필지면적, 필지와 토지 대장 정보를 제공하는 토지 대장; 건물과 건물 대장 정보를 제공하는 건축물 대장; 도로와 도로 구간 정보를 제공하는 도로 대장; 필지와 토지, 건축물, 도로 구간의 지반 재해 정보를 제공하는 지반 재해 정보 DB; 행정동 및 토사유실 등급(Soil Disaster Grade, A/B/C/D)별로 A 필지가 검색되도록 행정동 정보와 토사재해 등급 정보를 제공하는 행정동/토사재해 등급 DB를 포함한다.
상기 RUSLE 인자를 통해 분석한 토사유실량을 모바일 GIS를 사용한 필지별 토사재해정보 시스템을 통해 서비스하기 위해 필지별로 토사유실등급(Soil Disaster Grade)을 결정해야 하며, 이를 위해 연속지적도를 그리드로 변환한 후 필지별 고유코드를 존(Zone)으로 설정하여 토사유실량의 통계특성을 필드로 연결하여 필지별 토사유실량을 계산하는 것을 특징으로 한다.
필지별 토사유실량을 기초로 토사유실 위험등급을 결정하기 위해서는 토사유실량의 통계값을 기초로 하여 필지별 토사유실 위험등급은 필지의 면적이 합산되어 토사유실량이 계산되므로 필지면적이 넓은 필지의 등급이 높게 나타나게 되며, 실제 건설공사나 재해위험도 평가 업무에서는 단위면적당 발생하는 토사유실 위험등급을 확인하는 것이 중요하므로, 단위면적(㎢)당 토사유실량인 단위토사유실량을 계산한 후 「Standard Deviations」분류영역 표출방법을 이용하여 단위토사유실 위험등급(Unit Soil Erosion Grade)을 단위면적당 토사유실 위험도가 가장 낮은 A등급, 토사유실 위험도가 낮은 B등급, 토사유실 위험도가 높은 C등급, 토사유실 위험도가 가장 높은 D등급으로 분류하여 토사유실 등급과 단위토사유실 등급별로 필지수를 표시하는 것을 특징으로 한다.
상기 토사유실 등급에 따라「지반재해 필지검색」기능을 수행시 강우침식인자(R), 토양침식인자(K), 침식사면 길이인자(L), 침식사면 경사인자(S), 식생피복인자(C), 경작인자(P)와 같은 RUSLE 인자를 비롯하여 토지고유코드(PNU), 지번, 지목, 필지면적, 토사유실량 및 토사유실위험등급 그리고 단위토사유실량 및 단위토사유실위험등급을 나타내며, 이를 통해 각 필지별 토사재해 위험도를 확인할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템 및 그 방법은 기후변화에 따른 집중호우로 인해 도심지 옹벽 및 축대붕괴, 토사유실 그리고 산사태가 발생 등의 도심지 토사재해 업무를 지원하기 위해 토사유실 모델링 및 토사유실 등급도를 제작하였으며 이를 필지별로 확인할 수 있도록 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템을 개발하였다. 또한, 도시계획이나 건설분야에서 토사재해 등급을 현장에서 확인할 수 있도록 모바일 GIS 기반의 토사재해정보시스템을 개발하였다. 토사재해정보시스템은 토지대장, 건축물대장 및 도로구간대장에 대한 현황을 확인할 수 있으며, 필지별로 RUSLE 인자와 토사유실량 및 토사재해등급을 확인할 수 있다. 또한, 행정동과 토사유실등급별로 해당 필지의 위치와 속성을 검색함으로써 현장에서 토사재해업무를 효과적으로 지원할 수 있도록 하였다.
토사유실모델링은 토양도, 수치표고모델(DEM, Digital Elevation Model), 토지피복도 등의 공간정보와 연계가 가능하면서 셀단위의 정밀분석이 가능한 RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation) 모델을 적용하였으며, 분석한 결과를 연속지적도의 필지와 연계하여 토사유실 등급을 확인할 수 있도록 하였다. 토사재해 업무를 현장에서 지원하기 위한 모바일 GIS 시스템은 Blackpoint-XR 엔진을 기반으로 개발하였으며, 필지별 토사재해 정보 시스템을 통해 RUSLE 모델링으로 분석된 강우, 토양, 지형, 식생피복, 경작인자와 같은 RUSLE 인자를 비롯하여 토사유실량과 토사유실등급을 확인할 수 있도록 인터페이스를 구현하였다.
현장에서 토사재해정보를 서비스하기 위해 Blackpoint-XR 모바일엔진을 기반으로 시스템을 개발하였다. 토사재해정보 시스템을 구성하는 기본도로서 항공사진, 지적도, 건축물도, 도로망도를 구축하여 탑재하였으며, 다양한 GIS 레이어의 색과 모양을 조절할 수 있는 기능을 구현하였다. 또한, 지적도, 건축물도, 도로망도에 대한 기본현황을 사용자가 검색하여 토지대장, 건축물대장, 도로구간대장을 확인할 수 있도록 하였으며, 「지반재해 필지검색」기능을 통해 강우침식인자(R), 토양침식인자(K), 사면길이인자(L), 사면경사인자(S), 식생피복인자(C), 경작인자(P)와 같은 RUSLE 인자를 비롯하여 토지고유코드(PNU), 지번, 지목, 필지면적, 토사유실량 및 토사유실위험등급 그리고 단위토사유실량 및 단위토사유실위험등급을 현장에서 실시간으로 확인할 수 있는 기능도 함께 구현하였다.
대규모 건설공사나 시설물 설치 등의 업무 수행시 해당지역에 대해 토사등급별 필지를 추출하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해 「지반재해(등급검색)정보」기능을 통해 행정동 및 토사유실 등급별로 필지를 검색하는 기능을 구현하였으며, 이를 통해 분석된 필지에 대한 RUSLE 인자, 토사유실량 그리고 단위토사유실량을 확인할 수 있도록 하였다. 아울러 토목공사 등의 현장에서 토사재해 위험도가 높은 필지에 대한 정확한 위치를 파악하고자 할 경우 특정 필지를 클릭하여 해당 필지로 이동하는 기능도 함께 구현함으로써 다양한 토사재해 업무를 효과적으로 수행할 수 있는 기반을 마련할 수 있었다. 결론적으로, 본 연구성과를 기반으로 향후에는 토사유실 외에도 산사태 등의 모델링 결과도 함께 시스템에 탑재하여 지반재해 업무 분야에서 다양한 형태의 의사결정 시스템으로 발전이 예상된다.
도 1은 모바일 GIS 아키텍처를 나타낸다.
도 2는 토사유실 등급도를 작성하기 위해 전북 전주시 일원의 연구 대상지를 나타낸 도면이다.
도 3은 RULSE 모델을 사용한 토사유실량을 평가 프로세스를 나타낸 도면이다.
도 4는 연구 대상지에서 토양침식인자(K), 침식사면 길이인자(L), 침식사면 경사인자(S), 식생피복인자(C)를 나타낸 도면이다.
도 5는 연구 대상지에서 경작 인자(P), 토사유실량을 나타낸 도면이다.
도 6은 연구 대상지에서 토사유실 등급도, 단위토사유실 등급도를 나타낸 도면이다.
도 7a는 본 발명에 따른 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템 구성도이다.
도 7b는 모바일 GIS를 사용한 토사재해정보 시스템 초기 화면을 나타낸다.
도 8은 레이어 관리, 토지대장정보 검색, 건물대장정보 검색, 도로구간정보 검색 화면이다.
도 9는 지반재해 정보 검색 화면이다.
도 10은 행정동 선택 및 토사재해 등급 선택 화면이다.
도 11은 지반재해 등급정보 검색결과 보기, 검색결과 위치 찾아가기 화면이다.
도 2는 토사유실 등급도를 작성하기 위해 전북 전주시 일원의 연구 대상지를 나타낸 도면이다.
도 3은 RULSE 모델을 사용한 토사유실량을 평가 프로세스를 나타낸 도면이다.
도 4는 연구 대상지에서 토양침식인자(K), 침식사면 길이인자(L), 침식사면 경사인자(S), 식생피복인자(C)를 나타낸 도면이다.
도 5는 연구 대상지에서 경작 인자(P), 토사유실량을 나타낸 도면이다.
도 6은 연구 대상지에서 토사유실 등급도, 단위토사유실 등급도를 나타낸 도면이다.
도 7a는 본 발명에 따른 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템 구성도이다.
도 7b는 모바일 GIS를 사용한 토사재해정보 시스템 초기 화면을 나타낸다.
도 8은 레이어 관리, 토지대장정보 검색, 건물대장정보 검색, 도로구간정보 검색 화면이다.
도 9는 지반재해 정보 검색 화면이다.
도 10은 행정동 선택 및 토사재해 등급 선택 화면이다.
도 11은 지반재해 등급정보 검색결과 보기, 검색결과 위치 찾아가기 화면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다.
2. 모바일 GIS와 토사유실모델
2.1 모바일 GIS
최근 공간정보 분야는 IT 기술을 접목하여 다양한 형태로 발전하고 있으며, 특히 모바일 GIS 기술분야의 경우 다양한 콘텐츠와 연계한 프로그램이 개발되고 있다. 과거 PDA와 같은 장비에는 그래픽 프로세서의 성능 문제로 처리속도에 제한이 있었으나 최근에는 무선데이터 통신기술과 GPS 기술이 모바일 단말기에 탑재되면서 여러분야에 활용될 수 있는 GIS 애플리케이션 개발이 추진되고 있다(이근상과 김형준, 2012).
모바일 GIS 분야는 데이터 접근 방식에 따라 현장 기반의 GIS와 위치기반서비스(LBS; Location Based Service)로 나누어진다. 현장 기반의 GIS 시스템은 업무를 처리하는 현장에서 GIS 데이터를 실시간으로 수집하는 형태로써, 주로 담당부서 업무자들이 현장에서 GIS 자료를 편집하고 검증하는데 사용한다. 반면 LBS는 주로 일반인들을 대상으로 주변의 음식점 정보나 길찾기 또는 실시간 교통정보 등의 위치정보를 기반으로 하는 서비스를 목적으로 하고 있다.
모바일 GIS를 구성하는 아키텍처(Architecture)는 도 1a에 도시된 바와 같이 무선 네트워크에 연결되는 모바일 기기와 운영체제(OS), 및 Mobile GIS 소프트웨어로 구성되어 있다. 모바일 기기는 스마트폰과 태블릿 PC, 스마트 패드를 사용할 수 있으며 기본적인 GIS 기능을 수행하기 위한 GIS 데이터와 SW가 탑재된다. 모바일 GIS 애플리케이션은 GIS SW 기반에서 모바일 기기에 장착된 GPS 수신기로부터 현재 기기의 GPS 위치정보와 시스템에 탑재된 다양한 정보를 연계하여 업무를 지원하는 기능을 수행하게 된다.
도 1a는 모바일 GIS 아키텍처를 나타낸다.
모바일 GIS 아키텍처는 Wi-Fi, CDMA/LTE Advanced 등의 무선 네트워크(옵션)를 구비한 모바일 기기와 운영 체제, 모바일 GIS 소프트웨어를 구비하는 모바일 GIS 인프라스트럭처, 및 지리 정보와 GPS(센서 등) 위치를 표시하는 모바일 GIS 응용 프로그램을 구비하는 모바일 GIS 개발 플랫폼으로 구성된다.
현재, 표 1의 모바일 GIS SW 현황과 같이 많은 상용 모바일 GIS SW가 개발되고 있으며, 과거 GIS 서버 엔진에서 파생된 고가의 모바일 GIS SW로부터 최근에는 독립적인 작동이 가능한 중저가의 SW가 개발되고 있다. 본 발명에서는 비용이 비교적 저렴하고 네트워크 환경과 관계없이 공간정보의 탑재가 가능한 지오서비스의 BlackPoint-Xr 모바일 엔진을 이용하여 토사재해정보를 서비스할 수 있는 애플리케이션을 개발하였다.
| 모바일 GIS SW | 개발사 | 운영체제 | 운영 종류 |
| ArcPad/ArcGIS for Mobile | ESRI | Windows Mobile | Stand Alone |
| ArcGIS Online | ESRI | iOS Android Windows Phone | Cloud |
| ArcGIS for Mobile SDK | ESRI | iOS Android Windows Phone | SDK |
| AutoCAD WS | AutoDesk | iOS Android | Cloud |
| gvSIG Mobile | gvSIG | Android | Stand Alone |
| QGIS for Android | Quantum | Android | Stand Alone |
| BlackPoint-Xr | GeoService | Android | Stand Alone |
| PocketGIS | PocketGIS | Windows Mobile | Stand Alone |
| Cadcorp SIS | Cadcorp | Windows Mobile | Stand Alone |
| MapX Mobile | MapInfo | Windows Mobile | Stand Alone |
도 1b는 본 발명에 따른 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템 구성도이다.
2.2 토사유실모델
유역에서 토사유실 과정을 이해하기 위해 적절한 모형을 선정할 때, 그 모형에 입력되는 자료의 유용성과 축척이 결정적인 요소가 된다(Lo 등, 1992). 입력자료가 명확하게 주어지는 경우에 최적의 기능을 수행할 수 있도록 모형을 유도해야 한다. 이러한 모형은 크게 경험적 모형과 결정론적 모형으로 구분할 수 있다.
경험적 모형은 개념적 또는 이론적 배경 없이 경험적인 자료를 통해 유도되며, 합리적인 데이터베이스가 구축되어졌을 때 변수들간의 중요한 통계적 관계에 기초한다. 그러므로, 경험적 모형은 현실과 유사한 결과물을 생성해주며 주어진 자료의 범위내에서는 의미 있는 결과를 가져오지만 자료의 범위를 벗어나는 곳에 적용성 측면에서 한계를 갖는다. 반면, 결정론적 모형은 물리적인 관계로부터 얻어진 이론적 배경과 수식을 기본으로 하고 있다. 결정론적 모형은 침식과정을 수학적인 관계를 기본으로 하여 수치적인 결과물을 산출한다. 따라서, 대상지역에 적합한 모형을 선정하기 위해서는 자료의 이용가능성, 사용 목적 그리고 규모 등을 고려하여 결정해야 한다.
토사유실모델은 USLE(Universal Soil Loss Equation)를 비롯하여 MUSLE, RUSLE, AGNPS, TBR 등이 있으며, 본 발명에서는 넓은 지역에 적용이 가능하고 DEM, 토양도, 토지피복도와 같은 공간정보를 활용할 수 있으면서 최종적인 분석결과가 셀형태로 표출되어 세부적인 지반재해 검토가 가능한 RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation) 모델을 선정하였다.
RUSLE모델은 식 (1)과 같이 강우침식인자(R), 토양침식인자(K), 침식사면의 길이인자(L), 침식사면의 경사인자(S), 식생피복인자(C) 그리고 경작인자(P)들의 곱으로 표현되며, ton/ha/yr의 단위를 가진다(Renard 등, 1991).
R x K x LS x C x P (1)
강우침식인자(R)는 강우량과 강우강도에 영향을 받는데, 강우량보다는 강우강도가 강우침식인자에 더 큰 영향을 미치며 일정 강우강도 이하에서는 상대적으로 비침식성 결과를 보이는 것으로 알려져 있다. 연구를 통해 제시된 결과를 보면, 침식이 기대되는 강우강도는 대략 25 ㎜/hr라고 되어 있다. 또한, 온대기후에서는 대략 95%의 강우가 비침식성 강우강도를 갖는 반면, 열대지역에서는 대략 60%의 강우가 비침식성 강우강도를 갖는 것으로 알려져 있다(Hudson, 1977).
강우침식인자(R)를 산정하는데 있어서 강우량 또는 강우강도를 이용하는 방식으로 구분된다. 강우침식인자(R)는 모의기간 동안의 강우에너지의 합과 30분 최대 강우강도의 곱으로 나타내며 강우에너지, E는 식 (1-1)으로 표현된다(정필균 외, 1983).
여기서, E는 주어진 강우강도 X에서의 운동에너지(mt/ha/cm), X는 강우강도(cm/hr)이다. 식 (3)을 에너지 단위로 환산하기 위해 강우량을 곱한 후 호우사상에 대해 구간별로 계산한 식 (4)을 이용하면 특정 호우사상에 대한 강우침식인자를 평가할 수 있다.
여기서, R은 강우침식인자(J/㎡)이며, 
은 30분 지속 최대강우강도(cm/hr)이다.
강우침식인자(R)에 대한 국내의 연구는 정필균 등(1983)에 의해 진행되었으며, 기상청 산하 관측소 중 51개소를 택하여 1979년～1981년까지 3년에 걸쳐 강우침식인자를 결정한 바 있다.
토양침식인자(K)와 토립자 입경분포와의 관계는 범용토양손실공식 연구의 선구자인 Wischmeier와 Smith에 의해 삼각형 도표 형태로 제시되어 있다. 이를 Erickson(1997)의 삼각형 도표에 의해 토양도별 토양침식인자(K)는 0.02 ~ 0.69 범위의 값을 갖는다.
지형인자는 침식사면의 길이인자(L)와 침식사면의 경사인자(S)로 구분된다. 먼저, 침식사면의 길이인자(L)는 단위구획 경사길이인 22.13m에 대한 수평경사길이의 비를 나타내며, 이를 계산하기 위해 제시된 경험식은 많이 있으나 그 중 최근 유역에 적용하기 위해 발표된 대표적인 경험식은 Renard 식과 Desmet & Govers 식이 있다. 먼저, Renard 등(1997)은 식 (1-3)를 개발하였다.
m은 침식사면 길이의 멱지수이고 
는 침식사면의 경사각이다.
이 공식은 관측셀로 유입되는 셀의 수를 이용하며 세그먼트의 총경사길이를 결정하기 위해 다중흐름 알고리즘으로써 셀의 길이를 이용한다. 경사길이를 계산하기 위한 이와 같은 셀 기반 기법은 Foster와 Wischmeier(1974)의 세그먼트 공식으로부터 유도된 것이다. 셀 기반 알고리즘의 활용은 경사가 시작되고 끝나는 곳을 주관적으로 정의할 수 밖에 없는 기존의 평가기법 보다 객관적이다. 이 방법은 흐름의 분기점과 합류점 그리고 복잡한 자연지형도 고려할 수 있고, 특히 GIS 셀 기반모델을 활용하여 효과적으로 추출할 수 있는 장점이 있다.
침식사면의 길이인자(L)을 계산하기 위해 Desmet과 Govers(1996)는 식 (1-4)을 개발하였다.
침식사면의 경사인자(S)는 토사유실에 대한 사면경사의 영향을 나타낸다. 침식사면의 경사인자(S)는 침식사면의 길이인자(L)에 비해 토사유실에 민감한 반응을 나타내게 되며 경사와 토사유실량과의 관계는 식생의 밀도와 흙입자의 크기에 영향을 받는다.
3. 대상지 선정 및 토사유실 등급도 작성
3.1 대상지 및 데이터베이스 구축
도 2는 토사유실 등급도를 작성하기 위해 전북 전주시 일원의 연구 대상지를 나타낸 도면이다.
본 발명에서는 도 2와 같이 전북 전주시 일원의 25개 법정동을 선정하였으며, 토사유실모델링에 필요한 수치표고모델(DEM, Digital Elevation Model), 토양도, 토지피복도를 구축하였다. DEM은 1/5,000 수치지형도의 등고선 레이어를 추출하여 10m 해상도로 구축하였으며, 토양도는 농업과학기술원에서 구축한 1/25,000 정밀토양도를 활용하였다. 또한, 토지피복도는 환경부에서 구축한 중분류체계를 이용하였으며, 식생피복인자의 분류항목과 일치시키기 위해 토지피복코드를 수정하여 적용하였다.
3.2 토사유실 등급도 작성
RUSLE 모델을 사용하여 토사유실량을 평가하는 프로세스는 도 3과 같이 표현된다(이근상, 2015). 도 3은 RULSE 모델을 사용한 토사유실량을 평가 프로세스를 나타낸 도면이다.
강우침식인자(R)는 정필균 등(1983)이 전국단위로 계산한 강우침식인자중 전주관측소의 연평균 강우침식인자인 475·107J/ha·mm/hr를 선정하였으며, 토양침식인자(K)는 1/25,000 정밀토양도로부터 표토층의 입경분포 함량을 파악한 후 Erickson의 다이어그램에 적용하여 평가하였다(Erickson, 1997). 침식사면의 길이인자(L)는 10m 해상도의 수치표고모델(DEM)을 기반으로 Desmet & Govers(1996)이 제안한 식 (2)을 사용하여 계산하였다.
여기서, 
는 침식사면의 길이인자, 
는 셀에 유입되는 상류기여면적, 
는 셀 크기, 
는 흐름방향에 직교하는 등고선 길이, 
는 셀의 방향이다. 관측 셀로 유입되는 상류기여면적 A는 식 (3)와 같이 계산된다.
여기서, Ai는 관측셀 i에 대한 기여면적, A는 이용 가능한 상류기여면적, 
는 이웃한 셀의 경사, Wi는 가중인자이며 k는 하류방향의 셀 수다. Desmet & Govers식(3)은 다중흐름 알고리듬을 구현하고 있어 실제 강우흐름에 의한 토립자의 침식특성을 효과적으로 모의할 수 있는 장점이 있다.
지형인자는 침식사면의 길이인자(L)와 침식사면의 경사인자(S)로 구분된다. 침식사면의 길이인자는 단위구획 경사길이인 22.13m에 대한 수평경사길이의 비를 나타내며, 이를 계산하기 위해 제시된 경험식은 많이 있으나 그 중 최근 유역에 적용하기 위해 발표된 대표적인 경험식은 Renard 식과 Desmet & Govers 식이 있다.
또한, 침식사면의 경사인자(S)는 침식사면의 경사각(θ)에 대해 Nearing(1997)이 제안한 식 (4)을 적용하였다.
식생피복인자(C)는 토지피복도를 이용하여 미국 농무성에서 발표한 값을 활용하였으며(박경훈, 2003), 경작인자(P)는 DEM과 경사도로부터 농경지의 경작형태를 고려하여 계산하였다(신계종, 1999). 특히, 경작인자 계산시 밭은 Cropping, 논은 Terracing 방식을 적용하여 실제 농경지의 경작특성이 토사유실모델링이 반영되도록 설계하였다.
도 4는 연구 대상지에서 토양침식인자(K), 침식사면 길이인자(L), 침식사면 경사인자(S), 식생피복인자(C)를 나타낸 도면이다.
도 5는 연구 대상지에서 경작 인자(P), 토사유실량을 나타낸 도면이다.
[도 4]~[도 5]는 RUSLE 인자와 토사유실량 평가결과를 나타낸 것이며, 표 2는 RUSLE 인자의 특성을 계산한 결과이다.
RUSLE 인자를 통해 분석한 토사유실량을 모바일 GIS를 사용한 필지별 토사재해정보 시스템을 통해 서비스하기 위해서는 필지별로 토사유실등급(Soil Disaster Grade)을 결정해야 한다. 이를 위해 연속지적도를 그리드로 변환한 후 필지별 고유코드를 존(Zone)으로 설정하여 토사유실량의 통계특성을 필드로 연결하여 필지별 토사유실량을 계산하였다.
필지별 토사유실량을 기초로 토사유실 위험등급을 결정하기 위해서는 토사유실량의 통계값을 기초로 다양한 분류영역(Stretching)을 검토해야 한다. 본 연구에서는 ArcGIS 프로그램에서 제공하는 분류영역 표출방법인 「Min-Minimum」, 「Histogram Equalize」,「Standard Deviations」를 각각 디스플레이하여 적정성 여부를 검토하였다. 각 분류영역 표출방법별로 디스플레이한 결과 「Min-Minimum」, 「Histogram Equalize」분류영역 방법은 토사유실량이 높은 지역이 너무 광범위하게 분포되는 것으로 나타났다. 본 연구대상지는 도심지 일원으로 일부 농경지가 위치하고 있는 필지에서는 토사유실량이 높게 나타나지만 대부분의 도심지 필지에서는 토사유실 위험도가 낮을 것으로 예상된다. 따라서 토사유실량이 높은 지역이 농경지쪽에 일부 표출되고 나머지 지역은 낮게 표출되는 특성이 잘 반영된 「Standard Deviations」분류영역 표출방법을 채택하여 [도 6]의 좌측 그림와 같이 토사유실 위험등급을 결정하였다.
필지별 토사유실 위험등급은 필지의 면적이 합산되어 토사유실량이 계산되므로 필지면적이 넓은 필지의 등급이 높게 나타나게 되는 한계를 갖는다. 실제 건설공사나 재해위험도 평가 업무에서는 단위면적당 발생하는 토사유실 위험등급을 확인하는 것이 중요하므로 본 연구에서는 단위면적(㎢)당 토사유실량인 단위토사유실량을 계산한 후 「Standard Deviations」분류영역 표출방법을 이용하여 단위토사유실 위험등급(Unit Soil Erosion Grade)을 [도 6]의 우측 그림과 같이 결정하였다.
표 3은 토사유실 등급과 단위토사유실 등급별로 필지수를 나타낸 것이다. 토사유실 등급은 면적을 고려한 등급이므로 토사유실 위험도가 높은 D등급의 경우 70필지로 비교적 적지만 분포면적은 [도 6의 좌측 그림]과 같이 상당히 넓게 나타난 것을 알 수 있었다. 반면 단위토사유실 등급이 높은 D등급의 경우는 단위면적당 토사유실 특성이 반영되기 때문에 면적이 넓은 필지보다는 농경지를 포함하고 있는 지역이 주로 반영되었으며[도 6의 우측 그림], 분석결과 단위토사유실 위험도가 높게 나타난 D등급은 180필지로 나타났다.
4. 토사재해정보 시스템 개발
4.1 개발환경
도 7a는 본 발명에 따른 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템 구성도이다.
모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해정보 시스템(200)은 기후변화에 따른 집중호우로 인해 도심지 옹벽 및 축대붕괴, 토사유실 그리고 산사태가 발생 등의 도심지 토사재해 업무를 지원하기 위해 토사유실 모델링 및 토사유실 등급도를 제작하였으며 이를 필지별로 확인할 수 있도록 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템을 개발하였다. 또한, 도시계획이나 건설분야에서 현장에서 토사재해 등급을 확인할 수 있도록 모바일 GIS 기반의 토사재해정보시스템을 개발하였다. 토사재해정보시스템은 토지대장, 건축물대장 및 도로구간대장에 대한 현황을 확인할 수 있으며, 필지별로 RUSLE 인자와 토사유실량 및 토사재해등급을 확인할 수 있다. 또한, 행정동과 토사유실등급별로 해당 필지의 위치와 속성을 검색함으로써 현장에서 토사재해업무를 효과적으로 지원할 수 있도록 하였다.
토사유실모델링은 토양도, 수치표고모델(DEM, Digital Elevation Model), 토지피복도 등의 공간정보와 연계가 가능하면서 셀단위의 정밀분석이 가능한 RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation) 모델을 적용하였으며, 분석한 결과를 연속지적도의 필지와 연계하여 토사유실 등급을 확인할 수 있도록 하였다. 토사재해 업무를 현장에서 지원하기 위한 모바일 GIS 시스템은 Blackpoint-XR 모바일 엔진을 기반으로 개발하였으며, 필지별 토사재해 정보 시스템을 통해 RUSLE 모델링으로 분석된 강우, 토양, 지형, 식생피복, 경작인자를 포함하는 RUSLE 인자를 비롯하여 토사유실량과 토사유실등급을 확인할 수 있도록 인터페이스를 구현하였다.
현장에서 토사재해정보를 서비스하기 위해 Blackpoint-XR 모바일엔진을 기반으로 시스템을 개발하였다. 토사재해정보 시스템을 구성하는 기본도로서 항공사진, 지적도, 건축물도, 도로망도를 구축하여 탑재하였으며, 다양한 GIS 레이어의 색과 모양을 조절할 수 있는 기능을 구현하였다. 또한, 지적도, 건축물도, 도로망도에 대한 기본현황을 사용자가 검색하여 토지대장, 건축물대장, 도로구간대장을 확인할 수 있도록 하였으며, 「지반재해 필지검색」기능을 통해 강우침식인자(R), 토양침식인자(K), 사면길이인자(L), 사면경사인자(S), 식생피복인자(C), 경작인자(P)를 포함하는 RUSLE 인자를 비롯하여 토지고유코드(PNU), 지번, 지목, 필지면적, 토사유실량 및 토사유실위험등급 그리고 단위토사유실량 및 단위토사유실위험등급을 현장에서 실시간으로 확인할 수 있는 기능도 함께 구현하였다.
모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템은 GPS 수신기와 모바일 GIS 소프트웨어와 토사재해 정보 클라이언트가 설치된 모바일 기기(100); 및 도시 계획이나 건설 분야에서 기후변화에 따른 집중호우로 인해 도심지 옹벽 및 축대붕괴, 토사유실 및 산사태가 발생의 도심지 토사재해 업무를 지원하기 위해 토사유실 모델링 및 토사유실 등급도(A,B,C,D)를 제작하여, 이를 필지별로 확인하도록 토지대장, 건축물대장 및 도로구간대장에 대한 현황을 제공하며, 필지별로 RUSLE 인자와 토사유실량 및 토사재해등급을 제공하고, 행정동과 토사유실등급별로 해당 필지의 위치와 속성을 검색 기능을 제공하여 현장에서 토사재해업무를 지원하는 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템(200);을 포함하며,
상기 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템은 지반재해 관리업무에서 지적, 건물, 도로의 현황이 검색되며, 사용자가 검색하고자 하는 필지, 건물, 도로를 선택한 후 「토지대장정보」, 「건물대장정보」, 「도로구간정보」가 클릭되면 해당 토지대장, 건축물대장, 및 도로대장의 정보를 제공하며,
「지반재해(토사유실 등급검색) 필지 검색」기능을 통해 행정동 및 토사유실 등급(Soil Disaster Grade)별로 필지가 검색되며, 필지별 토사재해 정보 시스템을 통해 RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation) 모델링으로 분석된 필지에 대한 RUSLE 인자, 토사유실량 정보, 단위토사유실량을 제공하며, 각 필지별 토사재해 위험도를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템은 상기 토사재해 업무를 현장에서 서비스하기 위해 상기 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템은 Blackpoint-XR 모바일 엔진을 사용한 것을 특징으로 한다.
상기 토사유실모델링은 USLE(Universal Soil Loss Equation), MUSLE, RUSLE, AGNPS, TBR 중 어느 하나를 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 토사유실모델링은 수치표고모델(DEM, Digital Elevation Model), 토양도, 토지피복도의 공간정보와 연계가 가능하면서 셀단위의 표출되어 세부적인 지반재해 검토가 가능하고 정밀분석이 가능한 RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation) 모델을 적용하였으며, 분석한 결과를 상기 모바일 기기에서 연속지적도의 필지와 연계하여 토사유실 등급을 확인하며, RUSLE모델은 강우침식인자(R), 토양침식인자(K), 침식사면 길이인자(L), 침식사면 경사인자(S), 식생피복인자(C) 그리고 경작인자(P)들의 곱으로, 즉 R x K x LS x C x P로 표현되는 것을 특징으로 한다.
상기 수치표고모델(DEM)은 1/5,000 수치지형도의 등고선 레이어를 추출하여 10m 해상도로 구축하였으며, 상기 토양도는 농업과학기술원에서 구축한 1/25,000 정밀토양도를 사용하였으며, 상기 토지피복도는 환경부에서 구축한 중분류체계를 사용하였으며, 식생피복인자의 분류항목과 일치시키기 위해 토지피복코드를 수정하여 적용하는 것을 특징으로 한다.
모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템(200)은 Wi-Fi 또는 이동통신망(CDMA/LTE)을 통해 Mobile GIS 소프트웨어가 탑재된 모바일 기기(스마트폰, 태블릿 PC )(100)와 인터넷으로 연결되며, 모바일 기기와 토사재해 정보 시스템은 무선랜, Wi-Fi 또는 이동통신망을 통해 클라이언트/서버 방식으로 통신된다.
GIS 시스템은 기본적으로 GPS 수신기를 구비하는 모바일 기기의 현재 GPS 위치를 기준으로 LBS(Location Based Service) 위치 기반 서비스를 제공하며, 지형의 공간 정보 및 속성 정보를 표시하도록 공간 DB와 속성 DB, GIS 레이어에 따른 지도를 제공하는 MAP 엔진을 구비한다.
모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해정보 시스템(200)은 지적도, 건축물도, 도로망도에 대한 GIS 레이어(GIS layer)들에 기초하여 지형의 공간 정보와 속성 정보가 포함된 지도, 지리 정보, 필지와 토지정보, 건축물 정보, 도로 구간 정보를 제공하는 MAP 엔진(GIS layers)(210); 지적도, 건축물도, 도로망도에 대한 지형의 공간 정보를 제공하는 공간 DB(211); 지적도, 건축물도, 도로망도에 대한 지형의 속성 정보를 제공하는 속성 DB(212); 토지고유코드(PNU), 지번, 지목, 필지면적, 필지와 토지 대장 정보를 제공하는 토지 대장(220); 건물과 건물 대장 정보를 제공하는 건축물 대장(230); 도로와 도로 구간 정보를 제공하는 도로 대장(240); 필지와 토지, 건축물, 도로 구간의 지반 재해 정보를 제공하는 지반 재해 정보 DB(241); 행정동 및 토사유실 등급(Soil Disaster Grade, A/B/C/D)별로 필지가 검색되도록 행정동 정보와 토사재해 등급 정보를 제공하는 행정동/토사재해 등급 DB(242)를 포함한다.
도 7b는 모바일 GIS를 사용한 토사재해정보 시스템 초기 화면을 나타낸다.
본 발명에서는 모바일 기기(스마트폰, 태블릿 PC)의 안드로이드 운영체제를 기반으로 BlackPoint-Xr 모바일 엔진을 이용하여 시스템을 개발하였다. 시스템 개발을 위한 툴은 Standard JDK(Java Development Kit)을 활용하였고, 실제 개발도구인 ‘IDE for Java Developers’도 함께 설치하였다. 또한, 안드로이드 플랫폼에서 다양한 공간 라이브러리 등의 툴을 제공할 수 있는 SDK도 설치하였다. 이클립스(Eclipse)는 플러그인 이라는 장치를 통해 임의의 플랫폼에 대한 개발툴의 추가 설치를 지원하며 구글에서는 이클립스(Eclipse)에 플러그인되는 안드로이드 개발도구(ADT; Android Development Tool)을 제공하고 있다.
4.2 주요 기능
본 발명에서는 토사재해 정보제공 시스템에서 기본도로 활용될 수 있는 25㎝급 고해상도 항공사진, 행정구역도, 연속지적도, 도로망도, 건축물도를 별도로 구축하여 시스템에 탑재하였다. 도 7b는 모바일 GIS를 사용한 토사재해정보 시스템 초기화면으로서 사용자는 화면 조작을 통해 확대, 축소, 이동, 회전함으로서 원하는 지역을 검색할 수 있으며 확대하는 축척에 따라 GIS 레이어가 화면에 디스플레이 되도록 설계하였다.
도 8은 레이어 관리, 토지대장정보 검색, 건물대장정보 검색, 도로구간정보 검색 화면이다.
레이어 관리는 토사유실, 도로, 건물, 지적도, 읍면동 행정구역도, 시군구 행정구역도 정보를 제공한다.
토지대장정보 검색은 토지(고유번호, 토지 소재, 지번 대장구분, 소유구분, 지목, 면적, 축적, 공시지가), 소유자(소유자명, 소유자 주소, 소유권 변동일자, 소유권 변동 확인), 현장조사(실토지 이용, 실거주자명, 측량면적, 면책 공지) 정보를 제공한다.
건물 대장 정보는 건물(도로명 주소, 건물번호, 우편번호, 건물명, 건물상호명, 지상층수, 지하층수), 토지(토지 소재, 지번) 정보를 제공한다.
도로 구간 정보는 도로(도로명, 도로목, 도로 길이, 고시일자, 시점, 종점) 정보를 제공한다.
[도 8]의 좌착 상단 그림은 「레이어 관리」기능으로써 토사재해정보 시스템에서 활용되는 다양한 GIS 레이어의 색과 모양을 설정할 수 있도록 구현하였다. 지반재해 관리업무에서 지적, 건물, 도로와 같은 현황을 기본적으로 검색하고 확인하는 것이 필요하다. 이를 위해 도 8에 도시된 바와 같이 사용자가 검색하고자 하는 필지, 건물, 도로를 선택한 후 「토지대장정보」, 「건물대장정보」, 「도로구간정보」기능을 클릭하면 토지대장, 건축물대장, 및 도로대장의 주요정보를 확인하고 필요시 이를 수정편집할 수 있도록 시스템을 구현하였다.
RUSLE 모델을 활용하여 분석한 필지별 RUSLE 인자를 비롯하여 토사유실량 관련 정보를 조회할 수 있도록 기능을 구현하였다. 도 9는 지반재해 정보 검색 화면이다.
이 기능은 [도 9]의 지반재해 정보 검색 화면과 같이 사용자가 검색하고자 하는 필지를 선택한 후 「지반재해 필지검색」기능을 수행시 강우침식인자(R), 토양침식인자(K), 침식사면 길이인자(L), 침식사면 경사인자(S), 식생피복인자(C), 경작인자(P)와 같은 RUSLE 인자를 비롯하여 토지고유코드(PNU), 지번, 지목, 필지면적, 토사유실량 및 토사유실위험등급 그리고 단위토사유실량 및 단위토사유실위험등급을 나타내주며 이를 통해 업무 담당자는 각 필지별 토사재해 위험도를 확인할 수 있다.
대규모 건설공사나 시설물 설치 등의 업무 수행시 사용자는 해당지역에 대한 토사등급별 필지를 추출하여 확인하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해, 본 연구에서는 도 10에 도시된 바와 같이, 「지반재해(토사유실 등급검색)정보 검색」기능을 통해 행정동 및 토사유실 등급(A/B/C/D)별로 필지를 검색할 수 있는 기능을 구현하였다.
도 10은 행정동 선택 및 토사재해 등급 선택 화면이다.
도 11은 지반재해 등급정보 검색결과 보기, 검색결과 위치 찾아가기 화면이다.
[도 11]의 좌측 그림은 행정동과 토사유실 등급을 선택하여 검색한 결과를 보여주고 있으며, 토사재해정보 시스템을 통해 해당 필지에 대한 RUSLE 인자, 토사유실량 및 단위토사유실량을 확인할 수 있도록 하였다. 특히 업무 담당자가 토사유실 위험도가 높은 필지에 대한 정확한 위치를 파악하고자 할 경우 특정 필지를 클릭하여 [도 11]의 우측 그림과 같이, 해당필지로 이동하는 기능도 함께 구현함으로서 토목공사 등의 현장에서 토사재해 관련 업무를 효과적으로 수행할 수 있는 기반을 제공할 수 있었다.
5. 결론
본 발명은 최근 기후변화에 따른 집중호우로 도심지에서 발생하고 있는 다양한 형태의 토사재해 위험등급을 현장에서 확인할 수 있는 모바일 GIS 시스템을 개발하였으며, 전주시 일원을 대상지로 선정하여 적용한 주요 결과와 결론은 다음과 같다.
먼저, 다양한 토사유실모델을 검토하여 공간정보 적용이 가능하면서 셀단위의 모델링이 가능한 RUSLE 모델을 선정하였다. 그리고 수치지형도의 등고선을 활용하여 제작한 수치표고모델(DEM)을 비롯하여 농업과학기술원의 정밀토양도 그리고 환경부의 중분류 토지피복도를 RUSLE 모델에 적용함으로써 강우, 토양, 지형, 식생피복, 경작인자 그리고 토사유실량을 계산하였다. 특히, 지형인자는 다중흐름알고리듬을 포함하는 Desmet & Govers식(2)을 적용함으로써 실제 강우흐름에 의한 토립자의 침식특성을 효과적으로 모의할 수 있었다.
필지별 토사유실량을 기초로 토사유실 위험등급을 결정하기 위해서는 토사유실량의 통계값을 기초로 하여 필지별 토사유실 위험등급은 필지의 면적이 합산되어 토사유실량이 계산되므로 필지면적이 넓은 필지의 등급이 높게 나타나게 되며, 실제 건설공사나 재해위험도 평가 업무에서는 단위면적당 발생하는 토사유실 위험등급을 확인하는 것이 중요하므로, 단위면적(㎢)당 토사유실량인 단위토사유실량을 계산한 후 「Standard Deviations」분류영역 표출방법을 이용하여 단위토사유실 위험등급(Unit Soil Erosion Grade)을 단위면적당 토사유실 위험도가 가장 낮은 A등급, 토사유실 위험도가 낮은 B등급, 토사유실 위험도가 높은 C등급, 토사유실 위험도가 가장 높은 D등급으로 분류하여 토사유실 등급과 단위토사유실 등급별로 필지수를 표시하였다.
RUSLE 모델링을 통해 계산한 토사유실량을 모바일 GIS 시스템에서 서비스하기 위해서는 필지별로 토사유실 등급을 설정해야 한다. 이를 위해 필지별로 토사유실량을 평가한 후 다양한 분류영역(Stretching) 방법에 따른 토사유실 통계특성을 검토함으로써 「Standard Deviations」방법을 토사유실 및 단위토사유실 등급 분류에 활용하였다. 토사유실 등급과 단위토사유실 등급별 필지수를 분석한 결과, 토사유실 등급은 면적을 고려한 등급이므로 토사유실 위험도가 높은 D등급의 경우 70필지로 비교적 적지만 분포면적은 매우 넓게 분포하고 있음을 알 수 있었다. 반면 단위토사유실 등급이 높은 D등급의 경우는 단위면적당 토사유실 특성이 반영되기 때문에 농경지를 포함하고 있는 지역이 주로 반영되어 단위토사유실 위험도가 높게 나타난 D등급이 180필지로 분석되었다.
현장에서 토사재해정보를 서비스하기 위해 Blackpoint-XR 모바일 엔진을 기반으로 시스템을 개발하였다. 토사재해정보 시스템을 구성하는 기본도로서 항공사진, 지적도, 건축물도, 도로망도를 구축하여 탑재하였으며, 다양한 GIS 레이어의 색과 모양을 조절할 수 있는 기능을 구현하였다. 또한, 지적도, 건축물도, 도로망도에 대한 기본현황을 사용자가 검색하여 토지대장, 건축물대장, 도로구간대장을 확인할 수 있도록 하였으며, 「지반재해 필지검색」기능을 통해 강우침식인자(R), 토양침식인자(K), 침식사면길이인자(L), 침식사면경사인자(S), 식생피복인자(C), 경작인자(P)와 같은 RUSLE 인자를 비롯하여 토지고유코드(PNU), 지번, 지목, 필지면적, 토사유실량 및 토사유실위험등급 그리고 단위토사유실량 및 단위토사유실위험등급을 현장에서 실시간으로 확인할 수 있는 기능도 함께 구현하였다.
대규모 건설공사나 시설물 설치 등의 업무 수행시 해당지역에 대해 토사등급별 필지를 추출하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해 「지반재해(등급검색)정보」기능을 통해 행정동 및 토사유실 등급별로 필지를 검색할 수 있는 기능을 구현하였으며, 이를 통해 분석된 필지에 대한 RUSLE 인자, 토사유실량 그리고 단위토사유실량을 확인할 수 있도록 하였다. 아울러 토목공사 등의 현장에서 토사재해 위험도가 높은 필지에 대한 정확한 위치를 파악하고자 할 경우 특정 필지를 클릭하여 해당필지로 이동하는 기능도 함께 구현함으로써 다양한 토사재해 업무를 효과적으로 수행할 수 있는 기반을 마련할 수 있었다. 결론적으로, 본 연구성과를 기반으로 향후에는 토사유실 외에도 산사태 등의 모델링 결과도 함께 시스템에 탑재하여 지반재해 업무 분야에서 다양한 형태의 의사결정이 가능하도록 시스템을 발전시키는 연구가 필요할 것으로 판단된다.
전술한 바와 같이 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터의 소프트웨어를 이용하여 읽을 수 있는 형태로 기록매체(CD-ROM, RAM, ROM, 메모리 카드, 하드 디스크, 광자기 디스크, 스토리지 디바이스 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 모바일 기기(스마트폰, 태블릿 PC - Mobile GIS)
200: 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해정보 시스템
210: MAP 엔진(GIS layers) 211: 공간 DB
212: 속성 DB 220: 토지 대장
230: 건축물 대장 240: 도로 대장
241: 지반 재해 정보 DB 242: 행정동/토사재해 등급 DB
200: 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해정보 시스템
210: MAP 엔진(GIS layers) 211: 공간 DB
212: 속성 DB 220: 토지 대장
230: 건축물 대장 240: 도로 대장
241: 지반 재해 정보 DB 242: 행정동/토사재해 등급 DB
Claims (13)
- GPS 수신기와 모바일 GIS 소프트웨어와 토사재해 정보 클라이언트가 설치된 모바일 기기; 및
도시 계획이나 건설 분야에서 기후변화에 따른 집중호우로 인해 도심지 옹벽 및 축대붕괴, 토사유실 및 산사태가 발생의 도심지 토사재해 업무를 지원하기 위해 토사유실 모델링 및 토사유실 등급도(A,B,C,D)를 제작하여, 이를 필지별로 확인하도록 토지대장, 건축물대장 및 도로구간대장에 대한 현황을 제공하며, 필지별로 RUSLE 인자와 토사유실량 및 토사재해등급을 제공하고, 행정동과 토사유실등급별로 해당 필지의 위치와 속성을 검색 기능을 제공하여 현장에서 토사재해업무를 지원하는 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템;을 포함하며,
상기 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템은 지반재해 관리업무에서 지적, 건물, 도로의 현황이 검색되며, 사용자가 검색하고자 하는 필지, 건물, 도로를 선택한 후 「토지대장정보」, 「건물대장정보」, 「도로구간정보」가 클릭되면 해당 토지대장, 건축물대장, 및 도로대장의 정보를 제공하며,
「지반재해(토사유실 등급검색) 필지 검색」기능을 통해 행정동 및 토사유실 등급(Soil Disaster Grade)별로 필지가 검색되며, 필지별 토사재해 정보 시스템을 통해 RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation) 모델링으로 분석된 필지에 대한 RUSLE 인자, 토사유실량 정보, 단위토사유실량을 제공하며, 각 필지별 토사재해 위험도를 확인할 수 있으며,
상기 모바일 기기를 사용하여 상기 「지반재해 필지 검색」기능을 통해 강우침식인자(R), 토양침식인자(K), 침식사면 길이인자(L), 침식사면 경사인자(S), 식생피복인자(C), 경작인자(P)를 포함하는 RUSLE 인자, 토지고유코드(PNU), 지번, 지목, 필지면적, 토사유실량 및 토사유실위험등급 및 단위토사유실량 및 단위토사유실위험등급을 현장에서 상기 모바일 기기로 실시간으로 제공하고,
상기 RUSLE 인자를 통해 분석한 토사유실량을 모바일 GIS를 사용한 필지별 토사재해정보 시스템을 통해 서비스하기 위해 필지별로 토사유실등급(Soil Disaster Grade)을 결정해야 하며, 이를 위해 연속지적도를 그리드로 변환한 후 필지별 고유코드를 존(Zone)으로 설정하여 토사유실량의 통계특성을 필드로 연결하여 필지별 토사유실량을 계산하는 것을 특징으로 하는 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 토사재해 업무를 현장에서 서비스하기 위해 상기 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템은 Blackpoint-XR 모바일 엔진을 사용한 것을 특징으로 하는 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 토사유실모델링은 USLE(Universal Soil Loss Equation), MUSLE, RUSLE, AGNPS, TBR 중 어느 하나를 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 토사유실모델링은 수치표고모델(DEM, Digital Elevation Model), 토양도, 토지피복도의 공간정보와 연계가 가능하면서 셀단위의 표출되어 세부적인 지반재해 검토가 가능하고 정밀분석이 가능한 RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation) 모델을 적용하였으며, 분석한 결과를 상기 모바일 기기에서 연속지적도의 필지와 연계하여 토사유실 등급을 확인하며, RUSLE모델은 강우침식인자(R), 토양침식인자(K), 침식사면 길이인자(L), 침식사면 경사인자(S), 식생피복인자(C) 그리고 경작인자(P)들의 곱으로, 즉 R x K x LS x C x P로 표현되는 것을 특징으로 하는 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 수치표고모델(DEM)은 1/5,000 수치지형도의 등고선 레이어를 추출하여 10m 해상도로 구축하였으며, 상기 토양도는 농업과학기술원에서 구축한 1/25,000 정밀토양도를 사용하였으며, 상기 토지피복도는 환경부에서 구축한 중분류체계를 사용하였으며, 식생피복인자의 분류항목과 일치시키기 위해 토지피복코드를 수정하여 적용하는 것을 특징으로 하는 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 토사유실 등급도 작성을 위해 RUSLE 모델을 사용하여 토사유실량을 평가하기 위해 강우침식인자(R)는 정필균 등(1983)이 전국단위로 계산한 강우침식인자 중 관측소의 연평균 강우침식인자인 475·107J/ha·mm/hr를 선정하였으며, 토양침식인자(K)는 1/25,000 정밀토양도로부터 표토층의 입경분포 함량을 파악한 후 Erickson의 다이어그램에 적용하여 평가하였고(Erickson, 1997), 침식사면의 길이인자(L)는 10m 해상도의 수치표고모델(DEM)을 기반으로 Desmet & Govers(1996)이 제안한 식 (2)을 사용하여 계산하였으며,
(2)
여기서,는 침식사면의 길이인자,
는 셀에 유입되는 상류기여면적,
는 셀 크기,
는 흐름방향에 직교하는 등고선 길이,
는 셀의 방향이다. 관측 셀로 유입되는 상류기여면적 A는 식 (3)와 같이 계산되며,
(3)
여기서, Ai는 관측셀 i에 대한 기여면적, A는 이용 가능한 상류기여면적,는 이웃한 셀의 경사, Wi는 가중인자이며 k는 하류방향의 셀 수이며,
Desmet & Govers식(2)은 다중흐름 알고리듬을 구현하고 있어 실제 강우흐름에 의한 토립자의 침식특성을 모의할 수 있고,
침식사면의 경사인자(S)는 침식사면의 경사각(θ)에 대해 Nearing(1997)이 제안한 식 (4)을 적용하였으며.
(4)
식생피복인자(C)는 토지피복도를 이용하여 미국 농무성에서 발표한 값을 활용하였으며(박경훈, 2003), 경작인자(P)는 DEM과 경사도로부터 농경지의 경작형태를 고려하여 계산하였으며(신계종, 1999), 특히, 경작인자 계산시 밭은 Cropping, 논은 Terracing 방식을 적용하여 실제 농경지의 경작특성이 토사유실모델링이 반영되도록 설계한 것을 특징으로 하는 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 RUSLE 인자는 강우침식인자(R), 토양침식인자(K), 침식사면 길이인자(L), 침식사면 경사인자(S), 식생피복인자(C), 경작인자(P)를 포함하며,
상기 필지별 토사재해 정보 시스템을 통해 RUSLE 모델링으로 분석된 강우, 토양, 지형, 식생피복, 경작인자를 포함하는 RUSLE 인자를 비롯하여 토사유실량과 토사유실등급을 상기 모바일 기기로 확인할 수 있도록 인터페이스를 제공하는 것을 특징으로 하는 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 토사재해정보 시스템은 구성하는 기본도로 활용될 수 있는 25㎝급 고해상도 항공사진, 행정구역도, 연속지적도, 도로망도, 건축물도를 구축하여 시스템에 탑재하였으며, 다양한 GIS 레이어의 색과 모양을 조절할 수 있는 기능을 구현하였으며, 지적도, 건축물도, 도로망도에 대한 기본현황을 검색 기능과, 토지대장, 건축물대장, 도로구간대장 확인 기능을 제공하며,
모바일 GIS를 사용한 토사재해정보 시스템의 초기화면은 사용자의 화면 조작을 통해 확대, 축소, 이동, 회전함으로써 원하는 지역을 검색할 수 있으며 확대하는 축척에 따라 GIS 레이어가 화면에 디스플레이 되는 것을 특징으로 하는 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 토사재해정보 시스템은
지적도, 건축물도, 도로망도에 대한 GIS 레이어(GIS layer)들에 기초하여 지형의 공간 정보와 속성 정보가 포함된 지도, 지리 정보, 필지와 토지정보, 건축물 정보, 도로 구간 정보를 제공하는 MAP 엔진(GIS layers);
지적도, 건축물도, 도로망도에 대한 지형의 공간 정보를 제공하는 공간 DB;
지적도, 건축물도, 도로망도에 대한 지형의 속성 정보를 제공하는 속성 DB;
토지고유코드(PNU), 지번, 지목, 필지면적, 필지와 토지 대장 정보를 제공하는 토지 대장;
건물과 건물 대장 정보를 제공하는 건축물 대장;
도로와 도로 구간 정보를 제공하는 도로 대장;
필지와 토지, 건축물, 도로 구간의 지반 재해 정보를 제공하는 지반 재해 정보 DB;
행정동 및 토사유실 등급(Soil Disaster Grade, A/B/C/D)별로 필지가 검색되도록 행정동 정보와 토사재해 등급 정보를 제공하는 행정동/토사재해 등급 DB;
를 포함하는 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 필지별 토사유실량을 기초로 토사유실 위험등급을 결정하기 위해 토사유실량의 통계값을 기초로 하여 필지별 토사유실 위험등급은 필지의 면적이 합산되어 토사유실량이 계산되므로 필지면적이 넓은 필지의 등급이 높게 나타나게 되며, 실제 건설공사나 재해위험도 평가 업무에서는 단위면적당 발생하는 토사유실 위험등급을 확인하는 것이 중요하므로, 단위면적(㎢)당 토사유실량인 단위토사유실량을 계산한 후 「Standard Deviations」분류영역 표출방법을 이용하여 단위토사유실 위험등급(Unit Soil Erosion Grade)을 단위면적당 토사유실 위험도가 가장 낮은 A등급, 토사유실 위험도가 낮은 B등급, 토사유실 위험도가 높은 C등급, 토사유실 위험도가 가장 높은 D등급으로 분류하여 토사유실 등급과 단위토사유실 등급별로 필지수를 표시하는 것을 특징으로 하는 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 토사유실 등급에 따라「지반재해 필지검색」기능을 수행시 강우침식인자(R), 토양침식인자(K), 침식사면 길이인자(L), 침식사면 경사인자(S), 식생피복인자(C), 경작인자(P)를 포함하는 RUSLE 인자를 비롯하여 토지고유코드(PNU), 지번, 지목, 필지면적, 토사유실량 및 토사유실위험등급 그리고 단위토사유실량 및 단위토사유실위험등급을 나타내며, 이를 통해 각 필지별 토사재해 위험도를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 모바일 GIS를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160078880A KR101789120B1 (ko) | 2016-06-23 | 2016-06-23 | 모바일 ｇｉｓ를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160078880A KR101789120B1 (ko) | 2016-06-23 | 2016-06-23 | 모바일 ｇｉｓ를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101789120B1 true KR101789120B1 (ko) | 2017-11-15 |
Family
ID=60387297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160078880A KR101789120B1 (ko) | 2016-06-23 | 2016-06-23 | 모바일 ｇｉｓ를 이용한 필지별 토사재해 정보 시스템 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR101789120B1 (ko) |
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- 2016-06-23 KR KR1020160078880A patent/KR101789120B1/ko active IP Right Grant
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