KR101917583B1 - 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법 - Google Patents

시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법 Download PDF

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남정호
최희정
임종서
조성아
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한국해양수산개발원
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Abstract

지리정보시스템(Geographic Information System, GIS) 소프트웨어와 연계된 통합 툴박스(Toolbox)를 통한 사용자 입력에 의해 수행되는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법에 관한 것이다.
본 발명은 연안해역적성평가의 대상인 버퍼지역(buffer region)을 생성하고 상기 버퍼지역에 대한 그리드들(Grids)을 생성하는 평가 그리드 제작 단계, 상기 평가 그리드 생성 단계에서 생성된 각각의 그리드에 대한 폴리곤(Polygon) 분석을 통해 연안해역적성평가를 위한 공간분석을 수행하여 상기 버퍼지역에 대한 공간 데이터를 생성하는 공간분석 단계 및 상기 공간분석 단계에서 획득한 공간 데이터를 통합하여 시각화하는 공간데이터 통합/시각화 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 연안해역적성평가를 수행하는 주체가 지리정보시스템 소프트웨어에 대한 고도의 지식 수준 또는 높은 숙련도를 갖추지 않더라도 공간 분석 및 평가를 효율적이고 체계적으로 수행하도록 지원할 수 있다.

Description

시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법{METHOD OF EVALUATING COASTAL AREA SUITABILITY BASED ON SCINARIO}
본 발명은 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS) 소프트웨어와 연계된 통합 툴박스(Toolbox)를 통한 사용자 입력에 의해 수행되는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법으로서, 연안해역적성평가를 수행하는 주체가 지리정보시스템 소프트웨어에 대한 고도의 지식 수준 또는 높은 숙련도를 갖추지 않더라도 공간 분석 및 평가를 효율적이고 체계적으로 수행할 수 있도록 지원하는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법에 관한 것이다.
연안해역적성평가는 「연안관리법」 제18조와 동법 시행규칙 제6조에 의해 정의되어 있으며 연안해역적성평가지침에 의해 실시방법과 절차 등이 정해져 있으며, 관련 법령의 주요 부분을 발췌하면 다음과 같다.
연안관리법 제18조(연안해역 적성평가) ① 해양수산부장관, 시·도지사 또는 시장·군수·구청장은 연안용도해역을 효율적으로 관리하기 위하여 연안해역의 특성, 입지 또는 활용가능성 등에 대한 연안해역 적성평가를 실시할 수 있다. <개정 2013.3.23., 2013.8.13.>
② 제1항에 따른 연안해역 적성평가의 내용 및 절차 등에 관하여 필요한 사항은 해양수산부령으로 정한다. <개정 2013.3.23.>
연안관리법 시행규칙 제6조(연안해역 적성평가) ① 법 제18조제2항에 따라 연안해역 적성평가를 실시할 때에는 다음 각 호의 사항을 고려하여야 한다.
1. 법 제5조에 따른 연안기본조사, 정밀조사 및 보완조사의 결과
2. 다른 법률에 따라 국가나 지방자치단체가 시행하는 해양 관련 조사의 결과
3. 다른 법률에 따라 지정된 각종 용도지역·지구·해역 등의 지정 상황
② 제1항의 연안해역 적성평가의 평가항목에는 다음 각 호의 사항이 포함되어야 한다.
1. 연안해역의 환경적 특성
2. 연안의 이용 특성
3. 연안해역의 활용가능성
③ 해양수산부장관, 시·도지사 또는 시장·군수·구청장은 제1항의 연안해역 적성평가를 위하여 연안해역의 특성, 입지 또는 활용가능성 등에 대한 정량적(定量的)·정성적(定性的) 평가를 실시할 수 있으며, 연안해역 적성평가의 세부적인 평가절차나 평가방법 등 필요한 사항은 해양수산부장관이 별도로 정하여 고시할 수 있다. <개정 2013.3.24., 2014.8.13.>
이와 관련하여, 실제 평가 주체가 연안해역적성평가를 수행하기 위해서 활용 가능한 GIS 기반의 공간 분석 및 평가 도구의 부재로 인해 연안해역적성평가 수행 주체인 지방자치단체의 활용 사례가 존재하지 않으며, 향후 수행되는 연안해역적성평가의 정확도와 신뢰도가 떨어지고 평가 비용이 상승할 뿐만 아니라 평가와 관련한 편의성이 크게 저하되는 제반 문제점들이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0121538호(공개일자: 2014년 10월 16일, 명칭: 다각적 범위지역 좌표의 추출 및 추출 지역에 대한 기후자료 검색 및 선별가공 시스템 및 방법)
본 발명은 연안해역적성평가를 수행하는 주체가 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS) 소프트웨어에 대한 고도의 지식 수준 또는 높은 숙련도를 갖추지 않더라도 공간 분석 및 평가를 효율적이고 체계적으로 수행할 수 있도록 지원하는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 지방자치단체와 중앙 부처 등 계획 수립 주체, 지역 주민, 민간 기업 등 이해관계자들의 해양 공간 분석 및 계획 수립 과정의 체계적인 이해를 지원하고 참여의 편의성을 제고할 수 있도록 하는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 연안해역적성평가지침에 대한 주관적ㆍ자의적 해석에 따른 분석 결과의 오류의 발생 가능성을 최소화하고 인접 지역간의 평가 결과에 대한 호환성을 제고할 수 있도록 하는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 이해관계자들 간의 상이한 공간 이용 수요에 따른 공간 분석 결과를 체계적으로 비교 평가하여 공간 계획 수립을 효과적으로 지원할 수 있는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 무료 공개 GIS 소프트웨어를 활용하여 분석과 관련한 경제적 부담을 줄일 수 있는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS) 소프트웨어와 연계된 통합 툴박스(Toolbox)를 통한 사용자 입력에 의해 수행되는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법으로서, 연안해역적성평가의 대상인 버퍼지역(buffer region)을 생성하고 상기 버퍼지역에 대한 그리드들(Grids)을 생성하는 평가 그리드 제작 단계, 상기 평가 그리드 생성 단계에서 생성된 각각의 그리드에 대한 폴리곤(Polygon) 분석을 통해 연안해역적성평가를 위한 공간분석을 수행하여 상기 버퍼지역에 대한 공간 데이터를 생성하는 공간분석 단계 및 상기 공간분석 단계에서 획득한 공간 데이터를 통합하여 시각화하는 공간데이터 통합/시각화 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법에 있어서, 상기 평가 그리드 제작 단계에서는, 사용자로부터 상기 통합 툴박스를 통해 그리드의 종류의 수와 개별 그리드의 적용 범위를 입력받아 그리드 종류별로 적용 범위에 공간적으로 중복되지 않도록 연안해역적성평가를 위한 그리드들을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법에 있어서, 상기 공간분석 단계는, 공간분석을 위한 지표값 산정 과정에서 투입되는 공간자료의 유형과 자료 처리 방법별로 지표값을 산정하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법에 있어서, 상기 공간데이터 통합/시각화 단계는, 지표값 통합 과정에서 평가 항목 및 평가 지표별로 가중치를 상이하게 적용하여 평가 지역의 특성과 요구에 부합하는 연안해역적성평가 적성값을 도출하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법에 있어서, 상기 평가 항목은, 평가 지역의 환경적 특성, 이용 특성, 활용 가능성을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법에 있어서, 상기 공간데이터 통합/시각화 단계는, 시나리오별 적성값 산정 과정에서 다수의 상충하는 시나리오에 따른 적성값을 각각 도출하여 사용자에게 비교 검토 자료로 제공함으로써 사용자의 공간의사결정을 지원하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법에 있어서, 상기 시나리오는, 적어도 개발지향적 시나리오와 보존지향적 시나리오를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에는 본 발명에 따른 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있다.
본 발명에 따르면, 연안해역적성평가를 수행하는 주체가 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS) 소프트웨어에 대한 고도의 지식 수준 또는 높은 숙련도를 갖추지 않더라도 공간 분석 및 평가를 효율적이고 체계적으로 수행할 수 있도록 지원하는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법이 제공되는 효과가 있다.
또한, 지방자치단체와 중앙 부처 등 계획 수립 주체, 지역 주민, 민간 기업 등 이해관계자들의 해양 공간 분석 및 계획 수립 과정의 체계적인 이해를 지원하고 참여의 편의성을 제고할 수 있도록 하는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법이 제공되는 효과가 있다.
또한, 연안해역적성평가지침에 대한 주관적ㆍ자의적 해석에 따른 분석 결과의 오류의 발생 가능성을 최소화하고 인접 지역간의 평가 결과에 대한 호환성을 제고할 수 있도록 하는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법이 제공되는 효과가 있다.
또한, 이해관계자들 간의 상이한 공간 이용 수요에 따른 공간 분석 결과를 체계적으로 비교 평가하여 공간 계획 수립을 효과적으로 지원할 수 있는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법이 제공되는 효과가 있다.
또한, 무료 공개 GIS 소프트웨어를 활용하여 분석과 관련한 경제적 부담을 줄일 수 있는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법이 제공되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법이 수행되는 예시적인 장치 구성을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법을 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 평가 그리드 제작 단계의 예시적인 구성을 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 공간분석 단계의 예시적인 구성을 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 공간데이터 통합/시각화 단계의 예시적인 구성을 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 공간데이터 통합/시각화 단계에서, 2개의 상충하는 시나리오인 개발지향적 시나리오와 보존지향적 시나리오에 따른 적성값을 각각 도출하여 사용자에게 비교 검토 자료로 제공하는 예시적인 인터페이스 화면 구성을 나타낸 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 「연안관리법」 제18조의 규정이 정의하는 연안해역적성평가를 수행함에 있어, 기존 평가 방법의 절차와 분석이 어려웠던 한계를 극복하고 오픈소스 소프트웨어인 QGIS를 통해 용이하게 적용할 수 있는 공간 분석 및 평가 도구를 개발하는 것이다. GIS 소프트웨어(1)에는 개별 공간 분석 도구가 존재하지만, 이를 단계별로 자동화하여 하나의 툴박스(Toolbox, 2)로 통합한 연안해역적성평가 모듈은 존재하지 않아 이에 대한 필요성이 높으며, 본 발명은 이러한 필요성을 충족시킨다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법이 수행되는 예시적인 장치 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS) 소프트웨어(1)와 연계된 통합 툴박스(Toolbox, 2)를 통한 사용자 입력에 의해 수행되는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법으로서, 평가 그리드 제작 단계(S10), 공간분석 단계(S20) 및 공간데이터 통합/시각화 단계(S30)를 포함한다.
평가 그리드 제작 단계(S10)에서는, 평가 그리드 제작 모듈(10)이 연안해역적성평가의 대상인 버퍼지역(buffer region)을 생성하고, 버퍼지역에 대한 그리드들(Grids)을 생성하는 과정이 수행된다.
예를 들어, 평가 그리드 제작 단계(S10)에서는, 사용자로부터 통합 툴박스(2)를 통해 그리드의 종류의 수와 개별 그리드의 적용 범위를 입력받아 그리드 종류별로 적용 범위에 공간적으로 중복되지 않도록 연안해역적성평가를 위한 그리드들을 생성하도록 구성될 수 있다.
도 3을 추가로 참조하여 평가 그리드 제작 단계(S10)의 예시적인 구성을 설명하면 다음과 같다.
도 3을 추가로 참조하면, 평가 그리드 제작 단계(S10)는 연안해역적성평가를 위한 자료의 준비 과정으로서, 단계 S110, 단계 S120, 단계 S130 및 단계 S140을 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 단계 S110에서는, 육상과 해양 지역에서 버퍼지역(buffer region)을 통해 연안 지역의 범위를 수립하는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, 분석의 단위가 되는 해역의 평가 범위를 지정할 수 있다. 버퍼지역은 두 가지 데이터와 통합 툴박스(2)가 지원하는 세 가지 내장 툴을 활용하여, 세 가지 결과물로 도출될 수 있다. 버퍼지역 생성에 활용하는 데이터는 육상 지역과 해양 지역의 두 가지 지리자료이다. 버퍼지역 생성에 활용하는 첫 번째 툴을 통해 버퍼지역으로 육상 지역에서 일정 거리 이내의 지역을 선정한다. 버퍼지역 생성에 활용하는 두 번째 툴을 통해 육상 지역에서 일정 거리 내에 위치한 버퍼지역으로 선정된 지역 중에서 해양 지역과 중첩되는 지역을 선정한다. 버퍼지역 생성에 활용하는 세번째 툴을 통해 각각의 형성된 버퍼지역이 중복되지 않도록 분리해준다.
단계 S120에서는, 그리드(Grid) 형성을 위해 버퍼지역의 범위를 계산하는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, Grid1은 그리드 형성을 위한 범위를 설정하며, 통합 툴박스(2)가 지원하는 툴을 통해 기존의 버퍼지역을 바탕으로 연안해역의 범위를 통합 설정한다.
단계 S130에서는, 형성된 범위를 기반으로 각 분석 단위의 샘플 그리드를 만드는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, Grid2는 연안해역의 사각형 범위를 일정 구간(예, 100m, 500m, 1,000m와 같은 구간)의 각 변의 길이를 가진 그리드로 구성한다. 통합 툴박스(2)가 지원하는 툴인 벡터 그리드(Vector grid)를 활용하여 각각의 변의 길이를 가진 그리드를 형성하며, 결과물로서 샘플 그리드 파일이 구간의 수에 따라 만들어진다.
단계 S140에서는, 샘플 그리드를 바탕으로 해당 지역에 맞는 그리드를 적용하는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, Grid3는 샘플 그리드 가운데 해당 지역에 속한 그리드를 선택하여 분석의 단위로 설정한다. Grid3는 샘플 그리드 자료와 연안지역에 대한 공간자료를 여섯 개의 툴을 통해 네 개의 결과물을 도출한다. 그리드 자료는 샘플 그리드로 정의한 단위 거리의 공간 자료가 투입된다. 예시에서의 버퍼 자료는 1,000m, 3,000m 내에서 1,000m를 제외한 것, 나머지 버퍼의 세 가지가 활용된다. Select by location과 Intersect 툴을 통해 범위 내의 그리드를 선정한다. Check validity를 통해 선택된 범위 내에서 속한 객체들 중 오류가 없도록 한다. Difference 툴을 통해 각각 선정된 그리드에서 겹치는 부분이 없게 한다. 그 결과 설정한 길이의 격자로 구성된 Grid라는 명칭의 각각 연안해역 그리드 결과물을 제작한다. Field calculator 툴을 통해 각 거리마다의 Grid 파일에서 겹치지 않는 조건의 지역을 선정하고, Merge vector layers 툴을 통해 합역한다. Calculate Areas 툴을 통해 각 그리드에서 버퍼 지역의 차지 면적을 계산하고, GridAll로 결과물을 저장한다.
공간분석 단계(S20)에서는, 공간분석 모듈(20)이 평가 그리드 생성 단계에서 평가 그리드 제작 모듈(10)에 의해 생성된 각각의 그리드에 대한 폴리곤(Polygon) 분석을 통해 연안해역적성평가를 위한 공간분석을 수행하여 버퍼지역에 대한 공간 데이터를 생성하는 과정이 수행된다.
예를 들어, 공간분석 단계(S20)는, 공간분석을 위한 지표값 산정 과정에서 투입되는 공간자료의 유형과 자료 처리 방법별로 지표값을 산정하도록 구성될 수 있다.
도 4를 추가로 참조하여 공간분석 단계(S20)의 예시적인 구성을 설명하면 다음과 같다.
도 4를 추가로 참조하면, 공간분석 단계(S20)는 앞서 설명한 그리드 제작 단계에서 생성된 그리드를 바탕으로 각 연안해역 그리드 내에서 관련 요소의 면적 비율을 계산하고 거리에 따른 가중치를 부여하는 과정으로서, 단계 S210, 단계 S220, 단계 S230, 단계 S240, 단계 S250 및 단계 S260을 포함한다.
단계 S210에서는, 환경적 특성 면적 자료(Areal data)를 바탕으로, 각 환경적 특성 면적 자료가 그리드마다 차지하는 면적 비율을 계산하는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, Polygon Areal Rate1과 관련하여 두 가지 데이터를 네 가지 툴을 활용한 처리 과정이 수행된다. 면적 자료에 대한 특성(Feature) 데이터와 평가 그리드 제작 단계(S10)에서 형성한 그리드 파일을 활용한다. 특성 데이터와 그리드 데이터가 중첩되는 구역의 면적을 계산하기 위해 Intersection과 Field calculator 툴을 사용한다. 중첩된 면적을 기준으로 특성 데이터가 전혀 겹치지 않는 그리드는 -1, 특성 데이터의 비율이 50% 이상인 그리드는 1을, 그 외의 그리드에는 0을 부여한다. 해당 과정은 Field calculator와 Polygon centroids, Join attributes by location의 세 가지 툴을 활용한다. 결과물은 EnGrid FeaturePolygon으로 저장된다.
단계 S220에서는, 이전 단계인 단계 S210와 반대되는 성질을 지닌 면적 자료를 대상으로 각 그리드에서의 면적을 비율로 계산하는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, Polygon Areal Rate2와 관련하여 단계 S210과 같은 수의 데이터와 툴을 활용하여 분석한다. 이용 특성 면적 자료의 분포를 특성 데이터로 활용하여 단계 S210에서와 같이 중첩 지역을 계산한다. 각 그리드에서 특성 데이터의 영역이 그리드 면적의 20% 이상일 경우에는 그리드에 -1의 값을 부여하고, 중첩된 면적이 없을 경우에는 1을, 그 외의 그리드에는 0을 부여한다. 해당 과정은 단계 S210과 동일하게 Field calculator와 Polygon centroids, Join attributes by location의 세 가지 툴을 활용한다. 결과물은 EnGrid FeaturePolygon으로 저장된다.
단계 S230에서는, 각 계산 수치의 계산을 위한 열을 파일에 생성하는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, Polygon Neighborhood Effect1과 관련하여 그리드 파일에 각 평가 점수 요소를 위한 열을 생성한다. 그리드 파일을 대상으로, 활용 가능성 면적으로 평가되는 면적 파일의 명칭을 열의 이름으로 지정한다. 해당 과정에서는 Field calculator 툴을 활용한다.
단계 S240에서는, 각 그리드와 평가 요소를 바탕으로 설정한 거리 중 가장 원거리(예, 2,000m) 이내의 근린 지역(neighborhood)에 각각의 평가 점수를 부여하는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, Polygon Neighborhood Effect2와 관련하여 단계 S220에서 형성한 EnGrid FeaturePolygon 파일들과 각각에 상응하는 활용 가능성 특성 데이터 자료가 요구된다. 또한, 네 가지 툴을 활용하여 결과물을 도출한다. 각 특성 데이터에서 일정 범위(예, 2,000m 범위)의 버퍼지역 Fixed distance buffer를 활용하여 형성한다. 해당 버퍼지역을 바탕으로 범위 내의 그리드를 선택한다. 해당 그리드에서 연안해역의 환경적 특성, 이용 특성과 활용 가능성 면적 데이터 중에서 부정적 영향을 지닌 자료와 중첩된 그리드에는 1을, 정적 영향을 지닌 면적 자료와 중첩된 그리드에는 -1을 Field calculator를 활용하여 부여한다. 해당 결과물을 기존의 그리드와 병합하여 최종 결과물 Grid_Feature_1을 형성한다.
단계 S250에서는, 각각의 그리드에 평가 요소에서 일정 거리 이내에 위치한 그리드에 각 요소에 맞는 평가 점수를 부여하는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, Polygon Neighborhood Effect3와 관련하여 단계 S240의 과정과 같은 단계를 EnGrid FeaturePolygon 대신 Grid_Feature_1을 활용하여 진행한다. 각 특성 데이터에서 특정 범위(예, 1,000m)의 버퍼지역을 Fixed distance buffer를 활용하여 형성한다. 해당 버퍼지역을 바탕으로 범위 내의 그리드를 선택한다. 해당 그리드에 환경적 특성 면적 자료와 중첩된 그리드에는 1을, 이용 특성, 활용 가능성 면적 데이터와 중첩된 그리드에는 -1을 Field calculator를 활용하여 부여한다. 해당 결과물을 기존의 그리드와 병합하여 최종 결과물 Grid_Feature을 형성한다.
단계 S260에서는, 점으로 형성된 공간 자료를 활용하여 보간법(Interpolation)을 적용하고 그리드마다 추정 값을 계산하는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, Point Interpolation와 관련하여 점 자료(Point data) 형태의 환경적 특성, 이용 특성, 활용 가능성 지형 자료를 보간법을 통하여 관측치가 없는 그리드에서도 보완한다. 단계 S260에서는 점 자료가 활용된다. 점 형태의 이산적 자료를 스플라인(Spline) 툴을 활용하여 일정 그리드 단위로 보간법을 시행한다. 보간법을 적용한 이후 각 그리드 단위로 추정된 값을 Join attribute by location 툴을 활용하여 기존 그리드 자료에 합친다. 이를 통해 연안해역적성평가 지역에서 점 형태로 구축된 자료의 연속성을 도모할 수 있다.
공간데이터 통합/시각화 단계(S30)에서는, 공간데이터 통합/시각화 모듈(30)이 공간분석 단계(S20)에서 공간분석 모듈(20)이 획득한 공간 데이터를 통합하여 시각화하여 사용자에게 제공하는 과정이 수행된다.
예를 들어, 공간데이터 통합/시각화 단계(S30)는, 지표값 통합 과정에서 평가 항목 및 평가 지표별로 가중치를 상이하게 적용하여 평가 지역의 특성과 요구에 부합하는 연안해역적성평가 적성값을 도출하도록 구성될 수 있으며, 평가 항목은, 평가 지역의 환경적 특성, 이용 특성, 활용 가능성을 포함할 수 있다.
공간데이터 통합/시각화 단계(S30)의 예시적인 구성을 나타낸 도 5를 추가로 참조하면, 공간분석 단계(S20)에서 형성된 그리드 통합 파일을 바탕으로 각 그리드를 합역하고, 통계치를 계산한 후에 시각화하는 과정으로서, 단계 S310, 단계 S320, 단계 S330, 단계 S340, 단계 S350, 단계 S360 및 단계 S370을 포함하여 구성될 수 있다.
단계 S310에서는, 환경적 특성 그리드 자료 두 가지를 통합하는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, Integration1와 관련하여 두 가지 데이터를 통합한다. 환경적 특성을 의미하는 EnGrid 자료 두 가지를 Join attributes table 툴을 활용하여 Number 열을 기준으로 하나의 파일로 통합한다. 결과물은 Grid Integration으로 저장된다.
단계 S320에서는, 6개의 기타 그리드 자료를 차례로 통합하는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, Integration2와 관련하여 단계 S310과 같은 방식을 통해 두 가지 데이터를 통합하는 과정이 수행된다. Grid Integration 파일에 환경적 특성, 이용 특성, 활용 가능성 자료 중에서 단계 S310에서 병합되지 않은 EnGrid, PoGrid, SoGrid의 그리드 자료를 각각 활용하여 여섯 번의 반복 통합을 수행한다. 각 Grid를 Grid Integration에 Join attributes table을 통해 결합하여 Grid Integration을 갱신한다.
단계 S330에서는, 각각의 요소를 점수화하고, 가중치를 부여하여 평가 지표를 계산하는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, Summation Weighting과 관련하여 Grid Integration에 존재하는 각 점수 체계를 Field calculator를 활용하여 가중치에 따라 계산하여 평가 지표를 만든다. 환경적 특성에 따라 Score_En이라는 지표를 계산하는데, Grid Integration 자료에서 환경적 특성에 대한 점수의 합을 의미한다. 이용 특성에 대해서는 Score_So라는 지표로 계산하는데, Grid Integration 자료에서 이용 특성에 대한 점수의 합으로 구성된다. 활용 가능성에 대한 자료는 Score_Po 지표에 계산된다. Grid Integration 자료에서 활용 가능성에 대한 점수의 합으로 Score_Po를 계산한다. 세 가지 특성에 대한 점수를 합하여 Score_All 지표를 형성한다. 단계 S330의 가중치는 평가 방법의 변화 및 지역의 변화에 따라 다르게 적용될 수 있다. 결과물은 Grid Integration으로 저장된다.
단계 S340에서는, 평가 지표의 기초 통계량을 계산하여 자료의 특성을 확인하는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, Statistics과 관련하여 Grid_Integration의 평가 지표 계산 열인 Score_All을 대상으로 QGIS의 내장 함수인 Basic statistics for numeric fields를 시행하여 기초 통계치를 HTML 형식으로 도출한다. 단계 S340의 결과물은 Statistics라는 이름의 HTML 파일로 저장된다.
단계 S350에서는, 이전 단계인 단계 S310에서 계산된 통계량을 활용하여 평가 지표를 표준화하는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, Standardization과 관련하여 Grid Integration 파일을 세 번의 Field calculator를 활용하여 Score_All의 변수를 표준화한다. Field calculator를 통해 Score_All의 평균과 표준편차를 입력한다. 이를 바탕으로 Score_All의 값을 StdScore 열에 표준화하여 지정한다. 표준화는
Figure 112017105946254-pat00001
의 공식을 따른다. 결과물은 Grid Integration으로 저장된다.
단계 S360에서는, 표준화된 평가 지표를 바탕으로 정규화 값을 급간에 따라 분류하는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, Zscore Rendering과 관련하여 StdScore 열에 계산된 Grid Integration의 자료를 각 표준 점수의 급간에 따라 다시 값을 부여한다. Grid Integration을 입력 변수로 활용하여 Field calculator를 활용하여 표준 점수를 급간에 따라 다시 값을 부여하여 정리한다. StdScore가 -2 미만인 경우에는 1을, -2 이상 -1 미만인 경우에는 2를, -1 이상 1 미만인 경우에는 3을, 2 미만 1 이상인 경우에는 4의 값을 부여하고, 2 이상의 StdScore를 지닌 경우에는 5로 분류한다. 이를 통해 시각화를 할 때에 단계 구분도를 용이하게 제작할 수 있다. 재분류된 결과물은 Grid Integration으로 다시 저장한다.
단계 S370에서는, 표준화된 평가 지표에 가감하여 평가 지표의 변화를 시각화하는 과정이 수행된다.
구체적인 예로, Shifting과 관련하여 Grid Integration 파일의 StdScore 열에 Field calculator를 활용하여 0.5를 가감하여 특성치의 변화를 살펴본다. StdScore에서 0.5를 더한 값은 StdScoreC라는 열에 새로 값을 부여하며, StdScore에서 0.5를 감소시킨 결과물을 StdScoreD 열에 부여한다. 분석의 결과물은 Grid Integration으로 도출된다.
예를 들어, 공간데이터 통합/시각화 단계(S30)는, 시나리오별 적성값 산정 과정에서 다수의 상충하는 시나리오에 따른 적성값을 각각 도출하여 사용자에게 비교 검토 자료로 제공함으로써 사용자의 공간의사결정을 지원하도록 구성될 수 있으며, 상기 시나리오는, 적어도 개발지향적 시나리오와 보존지향적 시나리오를 포함할 수 있다.
앞서 Shifting과 관련하여 설명한 바 있지만, 이를 도 6을 추가로 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 공간데이터 통합/시각화 단계(S30)에서, 2개의 상충하는 시나리오인 개발지향적 시나리오와 보존지향적 시나리오에 따른 적성값을 각각 도출하여 사용자에게 비교 검토 자료로 제공하는 예시적인 인터페이스 화면 구성을 나타낸 도면이다.
도 6에 예시된 바와 같이, 원래의 평가(Original Assessment)에 따라 사용자에 제공되는 인터페이스 화면을 참조하면, 보존 지역(Conservation Zone, CZ)의 면적은 약 4.71km2, 사용 지역(Use Zone, UZ)의 면적은 약 1.07km2로 시각화된다.
그러나 보존지향적 시나리오가 반영되면, 보존 지역(CZ)의 면적은 약 12.66km2, 사용 지역(UZ)의 면적은 0km2로 시각화된다.
반면 개발지향적 시나리오가 반영되면, 보존 지역(CZ)의 면적은 약 4.71km2, 사용 지역(UZ)의 면적은 약 3.17km2로 시각화된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, 광학 디스크, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 비휘발성 메모리 등이 있으나, 이에 한정되지 않고, 데이터를 전기적으로 기록할 수 있다는 조건을 충족시키면, 어떠한 매체라도 적용 가능하다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 연안해역적성평가를 수행하는 주체가 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS) 소프트웨어에 대한 고도의 지식 수준 또는 높은 숙련도를 갖추지 않더라도 공간 분석 및 평가를 효율적이고 체계적으로 수행할 수 있도록 지원하는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법이 제공되는 효과가 있다.
또한, 지방자치단체와 중앙 부처 등 계획 수립 주체, 지역 주민, 민간 기업 등 이해관계자들의 해양 공간 분석 및 계획 수립 과정의 체계적인 이해를 지원하고 참여의 편의성을 제고할 수 있도록 하는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법이 제공되는 효과가 있다.
또한, 연안해역적성평가지침에 대한 주관적ㆍ자의적 해석에 따른 분석 결과의 오류의 발생 가능성을 최소화하고 인접 지역간의 평가 결과에 대한 호환성을 제고할 수 있도록 하는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법이 제공되는 효과가 있다.
또한, 이해관계자들 간의 상이한 공간 이용 수요에 따른 공간 분석 결과를 체계적으로 비교 평가하여 공간 계획 수립을 효과적으로 지원할 수 있는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법이 제공되는 효과가 있다.
또한, 무료 공개 GIS 소프트웨어를 활용하여 분석과 관련한 경제적 부담을 줄일 수 있는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법이 제공되는 효과가 있다.
1: 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS) 소프트웨어
2: 통합 툴박스(Toolbox)
10: 평가 그리드 제작 모듈
20: 공간분석 모듈
30: 공간데이터 통합/시각화 모듈
S10: 평가 그리드 제작 단계
S20: 공간분석 단계
S30: 공간데이터 통합/시각화 단계

Claims (8)

  1. 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS) 소프트웨어와 연계된 통합 툴박스(Toolbox)를 통한 사용자 입력에 의해 수행되는 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법으로서,
    상기 통합 툴박스를 구성하는 평가 그리드 제작 모듈이, 연안해역적성평가의 대상인 버퍼지역(buffer region)을 생성하고 상기 버퍼지역에 대한 그리드들(Grids)을 생성하는 평가 그리드 제작 단계;
    상기 통합 툴박스를 구성하는 공간분석 모듈이, 상기 평가 그리드 생성 단계에서 생성된 각각의 그리드에 대하여 통해 연안해역적성평가를 위한 공간분석을 수행하여 상기 버퍼지역에 대한 공간 데이터를 생성하는 공간분석 단계; 및
    상기 통합 툴박스를 구성하는 공간데이터 통합/시각화 모듈이, 상기 공간분석 단계에서 획득한 공간 데이터를 통합하여 시각화하는 공간데이터 통합/시각화 단계를 포함하고,
    상기 공간분석 단계는, 공간분석을 위한 지표값 산정 과정에서 투입되는 공간자료의 유형과 자료 처리 방법별로 지표값을 산정하도록 구성되고,
    상기 공간데이터 통합/시각화 단계는, 지표값 통합 과정에서 평가 지역의 환경적 특성, 이용 특성, 활용 가능성을 포함하는 평가 항목 및 평가 지표별로 가중치를 상이하게 적용하여 평가 지역의 특성과 요구에 부합하는 연안해역적성평가 적성값을 도출하도록 구성되고,
    상기 공간데이터 통합/시각화 단계는, 시나리오별 적성값 산정 과정에서 다수의 상충하는 시나리오에 따른 적성값을 각각 도출하여 사용자에게 비교 검토 자료로 제공함으로써 사용자의 공간의사결정을 지원하되, 상기 시나리오는, 적어도 개발지향적 시나리오와 보존지향적 시나리오를 포함하는, 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 평가 그리드 제작 단계에서는, 사용자로부터 상기 통합 툴박스를 통해 그리드의 종류의 수와 개별 그리드의 적용 범위를 입력받아 그리드 종류별로 적용 범위에 공간적으로 중복되지 않도록 연안해역적성평가를 위한 그리드들을 생성하는 것을 특징으로 하는, 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항 또는 제2항의 시나리오 기반의 연안해역적성평가 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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