[스페이스인] 오픈소스와 공간정보의 만남 | 오픈소스 기반 공간정보기술 활용사례 1: 국립공원관리공단 Park GIS의 QGIS 도입 및 활용

* 본 글은 공간정보교육포털 '스페이스인'의 [ 오픈소스와 공간정보의 만남 ] 강의를 듣고 정리한 글입니다.

비교적 과거의 강의이기 때문에 현재의 기술과는 차이가 있을 수 있습니다.

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 오픈소스 기반 공간정보기술 홯용사례 1: 국립공원관리공단 Park GIS의 QGIS 도입 및 활용 

QGIS 도입 배경

• 한국 면적의 총 3.8%가 국립공원으로 지정되어 있음 (예: 지리산, 설악산, 북한산, 내장산, 월악산 등 전국 21개 국립공원)
• 국립공원은 육상형, 해양형, 사적형으로 구성됨
• 국립공원 업무: 국립공원 지역에서 국토관리와 관련된 모든 일. 탐방 분야와 보전 업무로 나뉨.
  • 탐방 분야: 국립공원의 각종 시설물 및 이용 편의시설 관리, 탐방객의 조난사고 관리
  • 보전 업무: 자연자원을 관리하고 모니터링
• 매일 무수히 많은 GIS 데이터를 생산 > 지도화 작업이 필요 > QGIS 도입
• 국립공원에서는 공간정보를 자체 구축해 무료로 제공
  • GNSS 장비로 직접 측량하고 QGIS를 이용해 데이터 편집 > 오픈데이터 형태로 네이버/다음지도에 제공 > 국립공원에서 제공하는 OpenAPI여서 민간지도에 DB를 재사용할 수 있음

 

QGIS 도입 전략

• 국립공원 QGIS 활용 교재 제작
• 국립공원 QGIS 교육과정 개설

 

QGIS 활용 사례 (국립공원, 외부)

        국립공원의 QGIS 활용 사례

• 비전문가들도 QGIS로 지도화 작업
  • 국립공원 동식물 분포도 제작
  • 예: 멧돼지 출몰지역 집중구간 분석도

• 국립공원 인허가 업무 지원
  • QGIS의 TMS for Korea 플러그인을 활용해 네이버/다음지도를 호출해 지적도, 임상도 같은 공간 데이터를 올려서 사용
  • 예: 지적도, 임상도 등 각종 민원 처리

• 온라인 자원지도 활용
  • 국가지질공원사무국에서는 국립공원 내 지질학적으로 가치있는 공원을 Geo Park로 인증하는 업무를 하는데, 수치 지질도 데이터가 필요 > 해당 데이터 취득을 위해 QGIS의 WMS 호출을 이용 + TMS for Korea로 중첩하고 공원경계와 함꼐 통계를 구하면 국립공원 내 지질도 범위나 특성 등에 쉽게 활용할 수 있음
  • 예: WMS로 호출한 OneGeology 지질도

• 국립공원 데이터 생성
  • TMS For Korea로 호출된 국립공원 항공영상 지도 위에 주차장, 야영장 같은 Feature들을 새롭게 생성할 수 있음
  • 예: 다음지도를 이용한 주차장 구획도 제작
    • 디지타이징 기능을 이용해 데이터를 생성하고 속성을 만든 후 해당 데이터를 네이버/다음지도에 다시 보내면 누구나 데이터를 사용할 수 있음(면적, 둘레도 쉽게 계산 가능)

• 탐방객 안전 관리
  • QGIS를 도입해 안전사고 데이터를 엑셀 데이터로 변환하고 텍스트 데이터를 GIS 데이터로 변환하는 플러그인을 이용해 GIS 데이터로 가공, 활용
  • 예: 설악산국립공원 조난사고 집중구간 분석
    • QGIS 히트맵 플러그인을 이용하면 어느 지역에 조난사고가 집중적으로 발생했는지를 판단할 수 있고, 해당 데이터를 이용해 조난사고 위험 및 추락 위험 안내 표지판을 설치하는 게 적합한지 분석할 수 있음

• 지오태깅 데이터 관리
  • 예: 무등산국립공원 정규탐방로 조사 데이터
    • GNSS 장비로 무등산 지역의 탐방로를 전수측량해 데이터를 제작했고 네이버지도에 반영되고 있는 중
    • geotag and import photos라는 플러그인으로 사진과 함께 포인트 데이터를 취득하고 지도상에 각 포인트에 해당되는 사진 정보를 지오태깅(geotagging)으로 수집
    • 이비스 이벤트 브라우저 플러그인으로 어느 지역에 어떤 사진을 취득했는지를 공원의 기초 데이터로 활용
    • 지오태깅 데이터로 위경도 데이터를 함께 관리해두면 특정 플랫폼 내에서 사진을 쉽게 검색할 수 있는 좋은 데이터베이스가 됨

• DEM(수치표고모델)을 이용한 지형 분석
  • QGIS의 지형 분석 툴을 이용해 경사 분석, 경사 방향 분석, wheel shade 분석, relief 분석, 거칠기(roughness) index 분석
  • 예: 오대산국립공원 DEM 지형 분석
    • 오대산국립공원은 생태적 가치가 높은 지역
    • 이런 지형 특성은 해당 지역에 서식하는 생물종들이 어느 지역의 어디에 집중되는지를 분석하는 데에 유용

• 3차원 지형 분석
  • QGIS에서 QGIS 2 3JS 플러그인을 호출해 DM데이터와 공원경계 데이터를 같이 올려 색상, 심벌 등을 조절할 수 있음
  • 이런 데이터 위에 오픈 레이어 플러그인, TMS For Korea 플러그인을 이용해 원하는 온라인 데이터를 쉽게 올릴 수 있음
  • QGIS 2 3JS 플러그인을 이용하면 웹 브라우저에서 특정 URL이 됨. 이를 이용해 웹 브라우저 내에서 3차원 데이터를 쉽게 사용 가능
  • 예: QGIS 2 3JS 플러그인을 이용한 덕유산국립공원 3차원 지형 분석

• 탐방로 종단면 분석
  • 국립공원의 탐방로 등급제: 탐방로의 난이도를 1~5단계로 구분 (1단계-가장 쉬움 ~ 5단계-가장 어려움)
  • 탐방로 등급제를 만들기 위해서는 해당 탐방로의 경사도가 필요
  • 이를 위해 QGIS의 프로파일툴(profile tool) 플러그인 사용 > 직선거리 상의 보도 변화를 판단할 수 있고, PDF나 엑셀 데이터로 뽑아 문서화에 활용할 수 있으며, 특정 데이터 구간을 클릭해 데이터 통계치를 얻을 수 있음
  • 예: 월악산국립공원 마패봉-하늘재 구간의 탐방로 종단면 분석

• 위성영상 처리
  • 예: 반산반도 국립공원 지역의 Landsat 8호 위성 지표면 온도 분포표
    • Landsat 8호 위성 데이터를 열적외 밴드 Summer Band를 이용하고 NASA의 경험식을 적용해 섭씨온도로 변환 > 컨투어(contour)를 생산한 후 확대 영상으로 보여준 상태
    • 국립공원의 섭씨온도로 되어있는 온도 분포를 볼 수 있음
    • 온도 분포를 통해 해당 지역에 서식하고 있는 생물들의 생존 조건에 따라 ‘어느 생물이 어느 쪽에 집중해 있는지’ 등의 특성을 파악하는 데에 중요한 파라미터 데이터로 사용됨
    • QGIS의 G Earth View 플러그인: QGIS에서 작업하다가 3차원 플랫폼인 구글어스에서 한 번의 클릭으로 분석 결과를 중첩해 볼 수 있음

• Landsat 8호 위성 데이터

 

        외부의 QGIS 활용 사례

• GPS 이동 특성 분석
  • 예: 서울대학교 환경대학원 GIS 프로젝트
    • 보행자가 수원시라는 지역을 아무 생각 없이 이동하고 있을 때 어느 지역에 주로 머무르는지에 대한 특성을 파악하는 분석
    • 예: 여름과 같이 더운 날에 머무르는 곳이 아이스커피를 판매하는 지역일 수도 있고, 그 지역의 볼거리가 있는 지역일 수도 있음

• 나무 심기 프로젝트 QGIS 활용
  • 예: 미래숲 황사 - 사막화 방지 사업
    • QGIS에서 오픈 레이어 플러그인으로 호출한 구글어스 데이터로 지역을 파악 > 지역에 구획을 설정해 자원봉사자가 사막화된 지역에 나무를 식재

• 오픈소스 모바일 GIS 활용
  • 예: 지오파파라치(Geopaparazzi) 앱

 

 

국립공원 오픈소스 GIS 활용 전략

• 데스크탑 / 모바일 GIS 확대
• Web GIS 분야 전문가 컨설팅
• QGIS 활용 지침서 발간
• 국립환경인력개발원 QGIS 교육