본문 바로가기
GIS

[GIS] 개발관련 GIS 기초공부(7) - 정보의 흐름

by dev_haha 2023. 12. 1.

7. 정보의 흐름


7.1. 정보의 흐름

우선 자료를 컴퓨터에 입력한다(자료입력)
컴퓨터에 입력되어 저장된 자료가 처리된다(자료처리)
그리고 다양한 방식으로 출력된다(출력)

출처: https://youtu.be/nnDA2_yi72s?si=WqKQ-bx_JQ8SwoQZ

 


7.2. 자료의 입력

자료 입력 : 자료의 입력 + 부호화
  1. 수동방식(digitizer)에 의하여 수치화한 후 입력
  2. 자동방식(scanner)에 의하여 수치화한 후 입력
  3. 영상(항공사진, 위성영상 등)의 입력
  4. GNSS및 total station에 의한 수치자료 입력
  5. 기 제작된 수치지도 입력
자동입력 방식(scanner) - 스캐너에 의해 종이 지도나 사진 등의 영상을 읽어 컴퓨터에 래스터 형태로 저장

- 래스터 방식 
   · 절대좌표의 게산 및 설정이 불가능
   · 길이, 면적, 체적 등의
      기하학적 결과의 추출 불가능

- 벡터화 : 래스터 자료를 연산과 수치적인 정보의
                취급이 가능하도록 벡터 자료로 변환

- 레스터 자료의 해상도: dpi(1인치 내에 몇 점이 포함)
수동입력 방식 - 디지타이저로 도면을 수동 입력하는 경우
   모든 절점의 수치좌표가 절대좌표로 저장

- 벡터 자료(캐드에서 사용 가능함)를 통해 면체적이나 토공량의 산정도 가능

 


7.3. 자료 입력시 오류

디지타이징에 의한 입력시 발생하는 오류

출처: https://youtu.be/nnDA2_yi72s?si=28YaEGo0aanMknEm

 


7.4. 부호화

컴퓨터가 인식할 수 있는 부호(raster, vector)로 코딩하는 것.

raster와 vector

7.4.1. raster (격자방안) 방식

- 방안 크기를 작게 하면 효과적 (하지만 용량이 커짐)

- 격자방안 내에 자료형태의 상대적인 양 기록


7.4.2. vector (선추적) 방식 (캐드에서 사용하는 방식)

- 지역단위의 경계선을 수치부호화하여 저장하는 방식

- 격자방안 방식에 비해 정확하게 경계선 설정 가능

- 망이나 등고선과 같은 선형자료 입력에 주로 이용


  raster vector
장점 - 공간 분석 용이

- 자료 구조가 단순 명료

- 단위 별로 위상형태 동일

- 저가의 기술과 빠른 발달 속도
- 현상적 자료구조 표현 용이

- 자료구조의 효율적 축약 (점,선의 길이, 방향만 저장하면 됨)

- 뛰어난 위상관계 구축 가능

- 위치와 속성의 일반화가 가능

- 3차원 분석 및 확대 축소시 정보의 손실이 없음
단점 - 자료가 방대하기 때문에 압축해서 사용할 시 정보의 손실이 있음

- 확대 및 축소시 정보의 손실 (출력의 단계에서)

- 3차원 분석 및 회전 불가능 (2차원 데이터이기 때문에)
- 자료구조의 복잡 (특정 프로그램이 없으면 사용할 수 없음)

- 단위별로 위상형태가 다름 

- 고가의 장비 필요 (cad)

- 공간연산이 복잡

 


7.5. raster 자료의 압축

raster 자료의 압축 - 연속분할코드

출처: https://youtu.be/nnDA2_yi72s?si=gVZf2QDlHWSHsNhH


raster 자료의 압축 - 사슬부호

- 동서남북은 0,1,2,3으로 표현

출처: https://youtu.be/nnDA2_yi72s?si=gVZf2QDlHWSHsNhH


raster 자료의 압축 - 블록부호

- 좌측 상단의 시작점과 크기만 안다면 어디에 어떠한 형태로 존재하는지 알 수 있다.

출처: https://youtu.be/nnDA2_yi72s?si=gVZf2QDlHWSHsNhH

 


raster 자료의 압축 - 사지수형(1분할) (Quadtree)

- 한 픽셀이 남을 때 까지 분할한다.

출처: https://youtu.be/nnDA2_yi72s?si=gVZf2QDlHWSHsNhH
출처: https://youtu.be/nnDA2_yi72s?si=gVZf2QDlHWSHsNhH

 

- 사지수형을 도식으로 표현한 그림.

출처: https://youtu.be/nnDA2_yi72s?si=gVZf2QDlHWSHsNhH

 


raster 자료의 영상자료 저장형식
BIL(Band Interleave by Line format) - 파일 내의 각 기록은 단일 파장대에 대해 열의 형태인 자료으 ㅣ격자형 입력선 포함

- 주어진 선에 대한 모든 자료의 파장대를 연속적으로 파일 내에 저장하는 형식
BSQ(Band Sequential format) - 각파장대는 분리된 파일을 포함

- 단일 파장대가 쉽게 읽히고 보이며 다중 파장대는 목적에 따라 불러 오는 것이 가능

- 자료는 블록화 될 수 있으며 블록화된 영상을 디스크로 불러오기 전에 블록화 인수를 일고 있어야 함.

- 대표적인 활용 : LANDSAT의 TM 자료
BIP(Band Interleave by Pixel format) - 이 방식에서 각 파장대의 값들이 주어진 영상소 내에서 순서적으로 배열되며 영상소는 저장장치에 연속적으로 배열

 


7.7. 벡터자료

vector 자료

- 지역단위의 경계선을 수치 부호화하여 저장하는 방식

- 래스터 자료에 비해 정확하게 경계선 설정 가능하기 때문에 망이나 등고선과 같은 선형자료 입력에 주로 이용하는 방식

- 공간에서 정확한 위치를 나타내기 위하여 점, 선, 면을 사용하여 중요한 특성의 위치를 정확하게 표현


vector 모델 종류
스파게티 모델 - 좌표를 선과 선으로 연결

- 점은 하나의 XY 좌표로, 지역은 다각형으로, 경계는 XY 좌표를 닫음으로 표시

- XY 좌표에 의한 자료 파일은 실제로 컴퓨터에 저장된 공간자료 형태의 구조

- 대부분 공간분석을 위한 방법으로는 적합하지 않지만 수치화 과정에서 관계없는 공간정보가 저장되지 않으므로 지도를 수치화하기 위한 모델로는 효과적
위상모델 - 기본적으로 호-절점(arc-node)의 관계로, 호는 시작과 끝까지 일련의 절점의 연결

- 절점은 호들이 만나는 교차점일 수도 있고 다른 호들과 연결되지 않는 고립된 점으로도 표현

- 다각형은 닫힌 호 지역의 경계를 나타내는 특수한 형태