신뢰할 수 있는 공간정보기술 전략적 파트너
한국지비에스(GBS Korea)의 고객사인 KBS 재난미디어센터는 ArcGIS를 활용한 재난방송컨텐츠를 구축하여 2022년 “Esri Special Achievement in GIS ” 을 수상 하였습니다.
Esri Special Achievement in GIS는 GIS 분야 전체에 새로운 선례를 남긴 기관에게 주어지는 상입니다. 한국지비에스는 재난 정보를 방송 시스템에 적합하게 표출할 수 있도록 실시간데이터 처리와 재난발생 시 경고 시스템을 구축하는 등의 다양한 솔루션을 제공하였습니다.
한국지비에스는 고객사의 요구와 상황에 맞추어 ArcGIS 플랫폼을 활용한 서비스 및 솔루션을 제공하고 있습니다.
한국은 세계적으로 등산이 생활 체육으로 활성화된 나라입니다. 국내에서는 전국 어디를 가도 쉽게 등산로에 접근할 수 있고 완만한 노년기 지형의 특성을 낮은 고도의 산지가 주를 이루고 있기 때문입니다. 또한 등산로가 잘 정비되어 있고 코로나바이러스로 인한 판데믹 기간 제한된 실내 활동과 더불어 건강에 대한 관심도가 증가해 등산에 대한 수요는 더욱 증가 추세에 있습니다.
수요가 증가한 만큼 등산로에 대한 정보를 찾는 사람들이 많아져 한국지비에스(GBS Korea)에서는 전국 등산로 정보를 한눈에 볼 수 있도록 대시보드를 제작하였습니다.
우선 등산로 데이터 구축을 위하여 산림청 홈페이지에 있는 전국 등산로 데이터와 행정 구역 데이터를 수집하였습니다. 대용량의 데이터 처리를 위하여 ArcGIS Pro의 extension 중 Data interoperability(FME)를 활용하였습니다. Data interoperability는 다양한 형식의 데이터를 ArcGIS에서 활용할 수 있는 데이터로 변환할 수 있고, 대용량의 데이터 처리를 효율적으로 할 수 있는 장점이 있습니다.
(한국지비에스의 Data Interoperability 소개 바로가기)
Data Interoperability 익스텐션을 활용하여 다음과 같은 작업을 진행하였습니다.
여러 개로 나누어져 공급되는 등산로 데이터를 하나로 결합하고 행정구역 데이터를 추가한 후 웹에서 사용할 수 있도록 ArcGIS Pro에서 ArcGIS Online으로 발행하였습니다.
Web map에서는 레이어 편집 기능의 필드 기준 구분, 다양한 심볼 등을 이용하여 편리시설의 정보를 한눈에 파악할 수 있도록 하였으며, 팝업 기능을 통해 필요한 정보를 팝업으로 볼 수 있게 구성하였습니다. Web map의 팝업 구성설정을 통하여 보여주고자 하는 데이터를 선택하고, 데이터 필드명 지정 등 공간 데이터 정보를 알아보기 쉽도록 정리할 수 있습니다.
위에서 구축한 데이터와 웹 맵(Web map)을 기반으로 하여 한눈에 데이터를 보여줄 수 있도록ArcGIS Dashboard를 활용하여 대시보드를 생성하였습니다. ArcGIS Dashboard는 다양한 요소들을 목적에 따라 구성 및 활용할 수 있습니다.
전국 등산로 Dashboard는 지역별 등산로 정보를 쉽게 제공하는 목적으로 구성되었습니다. 아래와 같은 방법으로 대시보드를 열어 활용할 수 있습니다.
*ArcGIS Online은 Enterprise 보다 신규 기능이 빨리 적용되는 장점이 있습니다. ArcGIS Dashboard의 경우 간단한 아케이드(Arcade)를 적용하여 지도 영역과 목록 간의 다양한 시각적 효과를 나타낼 수 있습니다.
위와 같이 ArcGIS Pro와 Online의 앱을 활용하여 데이터를 효과적으로 정제하고 다양한 요구에 맞추어 플랫폼을 만들고 공유할 수 있습니다. 위 대시보드를 통해 ArcGIS Dashboard의 다양한 기능과 장점을 체험해보실 수 있으며, 한국지비에스에서는 여러 전문가가 ArcGIS를 활용한 다양한 사업을 수행 중입니다. 이와 관련한 다양한 피드백과 문의를 환영합니다.
ArcGIS 2.9가 새롭게 발표되면서 Voxel Layer를 ArcGIS Online과 Enterprise Portal 10.9.1을 활용하여 웹에서 공유할 수 있게 되었습니다. Voxel Layer는 대기질, 지하 지질 모델, 수온 등을 시각화하여 주변 공간 정보와 비교하기에 적합합니다.
Voxel 레이어를 웹에 발행하면 Voxel scene layer package(SLPKs) 가 생성되고 JavaScript 응용 프로그램용 커스텀 ArcGIS API를 활용하여 시각화된 3D 데이터를 공유할 수 있습니다. 아직까지는 베타 버전이기 때문에 웹에서는 시각화만 가능합니다.
기존에 ArcGIS Pro에서 드론으로 측정한 대기질 정보를 Voxel Layer로 나타낸 방법에 대해서는 아래의 한국지비에스 블로그 포스팅을 통해 확인할 수 있습니다.
이 글에서는 Voxel Layer를 웹에 발행하여 활용하는 방법을 자세히 알아보도록 하겠습니다.
ArcGIS Pro에서 생성한 미세먼지 측정 보간 Voxel Layer를 웹에서 공유하기 위해 AGOL에 발행하면 다음과 같은 API 가 생성됩니다.
이 피처레이어를 ArcGIS API for JavaScript로 시각화하기 위해서 VoxelLayer 모듈을 스크립트에 로드(load)하고 url을 받아주는 변수를 생성합니다.
공간정보를 시각화 할 때는 좌표계(spatial reference)가 매우 중요한 요소로 Web Scene에 Voxel Layer를 발행할 때 이 샘플은 WKID 4326으로 발행되었습니다. 정확한 좌표계로 레이어를 발행한 후 property도 스크립트에 지정해주어야 Web Scene에 나타납니다.
지금까지 ArcGIS API for JavaScript를 통해 ArcGIS의 새로운 공간정보 표출 방식을 웹상으로 공유하고 시각화하여 효과적으로 공간 정보를 나타낼 수 있는 방법을 알아보았습니다.
아래 지도를 클릭하면 드론으로 측정된 대기질 정보를 ArcGIS Pro에서 보간법으로 분석한 상층부의 대기질을 3D로 확인할 수 있습니다. Esri에서는 지속적으로 Voxel Layer에서 상세 정보를 팝업을 통해 확인하는 등의 기능을 추가할 예정에 있습니다. 해당 기술을 통해 공간정보를 3D로 분석하여 해수면 상승, 지구 온난화 등에 효과적으로 대비할 수 있기를 기대합니다.
ArcGIS Data Interoperability 익스텐션은 사용자가 여러 소스와 형식의 데이터를 쉽게 읽고, 조작하고, 병합할 수 있는 다용도 솔루션입니다. Data Interoperability 익스텐션은 Safe Software의 FME Workbench를 사용하며 ArcGIS를 통해 활용합니다.
Data Interoperability는 여러 소스(아래 그림에서 소스 A과 B로 표시됨)의 데이터를 읽고, Transformer(변환모듈)를 사용하여 요구 사항에 맞게 데이터를 변경하거나 재구성한 후 출력 위치(C)에 기록함으로써 데이터 변환 및 통합을 수행합니다:
Data Interoperability는 다양한 방법으로 사용될 수 있으며 특히 공간 정보 작업을 편리하게 수행할 수 있습니다. 이 익스텐션을 활용할 수 있는 방법의 예시는 다음과 같습니다:
1. 3D 빌딩 생성 프로세스
아래의 예시는 시각화를 위해 2D 건물 외곽선을 3D로 변환하는 프로세스입니다. 입력하는 소스는 ① 건물 ID, 높이 등 기본정보를 포함하는 CAD/DWG 파일, ②건물 ID와 건물 높이를 포함하는 CSV 파일을 활용합니다. 이 프로세스를 요약하면 데이터를 읽고 건물 ID를 키 값으로 하여 ①과 ②를 병합한 후, 데이터를 3D로 변환하고 ESRI의 ArcGIS Pro 소프트웨어에서 표출할 수 있도록 출력합니다.
소스 데이터는 속성 테이블, 그래픽 및 개별 피쳐 정보를 시각화할 수 있는 Reader Transformers를 사용하여 읽습니다.
2. 날씨와 대기질 이메일 알람 설정
Data Interoperability 익스텐션은 API 데이터를 빠르고 효율적으로 읽고 다양한 방법으로 출력할 수 있습니다. 다른 데이터 변환 예시는 JSON API에서 날씨 및 대기질 데이터를 읽고 활용하는 것입니다. 오픈소스로 제공되는 JSON 데이터를 표 형식으로 전환하여 일기예보 및 대기질과 일치하는 온라인 이미지와 결합한 후 HTML로 변환합니다. 그리고 사용자에게 매일 아침 해당 정보를 이메일로 보내도록 자동화할 수 있습니다. 이는 관리자에게 시스템 오류를 전달하는 방법으로 응용되거나 집중호우 알림 같은 재난 알림 등에도 활용될 수 있습니다.
3. 추가활용예시
강력한 ArcGIS Data Interoperability 익스텐션을 활용하여 다양한 종류의 데이터를 공간 정보 위에 나타내고, 시각화 된 데이터를 분석과 의사결정에 활용해보세요.
한국지비에스(GBS Korea)는 2020년 KBS 재난미디어센터에 ArcGIS를 도입 및 콘텐츠를 구축하고 실시간으로 재난 정보를 전달하며 시청자들에게 GIS에 대해 더 알리는 계기가 되었습니다. 2021년에 한국지비에스(GBS Korea)에서는 2020년도 1차 사업에 이어 GIS 콘텐츠의 고도화를 진행하였습니다.
2021년 재난현황판 고도화를 위해 ArcGIS Enterprise의 어떤 기능들이 활용되었는지 살펴보도록 하겠습니다. 현황판은 클라이언트 요청을 구현하기 위하여 일부 위젯을 개발하여 사용하기도 하였지만 유지관리의 용이성을 위하여 기존 Experience Builder 앱(이하: ExB)와 Dashboard에 내장된 위젯을 주로 사용하였습니다.
ArcGIS Enterprise 10.8.1의 ExB은 캐시 속도가 빠르고 여러 가지 위젯을 손쉽게 연결해줄 수 있는 장점이 있지만 비교적 최근에 출시되어 내부에 포함된 위젯이 아직은 제한적입니다. 그러나 ExB의 빠른 화면 전환과 여러 페이지를 조합할 수 있는 기능 때문에 여러 대시보드 앱을 만들고 하나의 ExB에 embed 하여 현황판을 표시하였습니다. ArcGIS Enterprise 10.9부터는 ExB에 여러 기능이 추가가 되어 대시보드 없이 구현이 더욱 용이해질 것으로 기대됩니다.
하나의 ExB에 여러 대시보드를 담기 위해서는 섹션(Section) 위젯을 이용하여 뷰(View) 혹은 페이지(Page)를 여러 개 추가하는 방법이 있습니다. 2021년 현황판 고도화를 진행하면서 KBS에서는 페이지를 추가하여 화면을 구성하였는데 뷰와 페이지의 장단점에 대해 간략히 살펴보겠습니다.
2021년 프로젝트 디자인 팀과 협업을 통해 각 재난별로 통일된 디자인을 반영하였습니다. 그러나 ArcGIS Enterprise 10.8.1의 ExB나 기본 대시보드 하나만으로는 표현하기 어려운 요소들이 있었습니다. 한국지비에스는 대시보드 텍스트 에디터에서 제공하는 기본 HTML을 이용하여 디자인 가이드를 반영하여 대시보드를 구축하였습니다. 아래는 2021년 ArcGIS Online(AGOL)에서 제공하는 Arcade도 추가 활용하여 디자인 표현을 반영한 대시보드이며 ArcGIS Enterprise에서도 HTML을 사용하여 유사하게 구현할 수 있습니다.
위의 태풍과 미세먼지 대시보드에 동일하게 적용된 HTML은
으로 전체 디자인과 레이아웃의 통일성을 위해 세부적으로 HTML을 사용하였습니다.
특히 태풍 대시보드의 태풍 경로 리스트 위젯에서 현재 태풍의 위치를 강조하기 위하여 해당 위젯에서 제공하는 텍스트 편집 툴을 다용하여 다음과 같이 적용하였습니다.
KBS 재난현황판의 경우 실시간으로 데이터를 변환하여 재난정보를 표출하기 때문에 고정된 값을 표출하지 않습니다. 그래서 보기 쉽고 정돈된 리스트로 나타내기 위하여 다음과 같은 HTML을 사용하였습니다.
Enterprise 10.8.1에서는 Arcade 기능이 제공되지 않아 농도별 텍스트의 색상을 강조 하는 대신 농도에 따른 심볼과 색상을 보여주는 것으로 대체하였지만 AGOL에 적용된 미세먼지 대시보드의 “지점별 PM2.5 농도” 위젯은 Arcade를 사용하여 조금 더 직관적인 표현을 추가하였습니다.
미세먼지 리스트 위젯의 HTML은 태풍 리스트 위젯과 유사하게
– 두 개의 <div> 태그 와
– style= display: grid 를 사용하여 수시로 변하는 정보 텍스트를 표현하였습니다.
Arcade로 색상을 지정할 때 주의할 점은 바로 라인 항목 템플릿에서 변경되길 원하는 텍스트 색상은 기본 색상으로 지정해주어야 하는 점입니다. HTML 혹은 색상 설정으로 색상을 덮어씌울 경우 Arcade에서 지정된 색보다 우선하게 됩니다.
HTML과 Arcade를 이용하면 ArcGIS의 기본 ExB와 대시보드 앱의 디자인을 더 효율적이고 이해하기 쉽게 표현이 가능해집니다. Arcade는 ArcGIS 플랫폼에서 사용하기 위해 만들어진 언어로 간단한 수학적 계산, 텍스트 조작 등을 할 수 있기 때문에 위에 예시로 나타낸 방법 외에도 다양한 결과를 나타낼 수 있습니다. 또한 많은 종류의 데이터를 지도 위에 효과적으로 시각화 하고 사용자의 요구에 맞게 수정 및 표현할 수 있습니다. 상황에 따라 유연하게 활용되는 Arcade와 HTML을 활용하여 ArcGIS Experience Builder와 Dashboard의 사용을 확장해보세요!
Voxel 레이어(3D 볼륨 레이어)는 다차원 공간 및 시간 정보를 3D로 표현하기 위한 환상적인 방법을 제공합니다. Voxel 레이어 기능을 사용하면 데이터 3D로 시각화하고 데이터 필터링 및 시계열 정보를 확인할 수 있습니다. 이 기술은 기후 데이터, 지하 정보, 그리고 사업을 시작하기 가장 적합한 장소를 결정하기 위한 공간 분석과 시간 기반 분석을 시각화하는데 유용합니다.
다음의 예시는 드론이 수집한 다양한 높이에서 pm10(미세먼지)과 pm2.5(초미세먼지) 대기질 수치를 시각화하는 것입니다. 한국지비에스는 한국과학기술정보연구원(KISTI)으로부터 다양한 고도에서의 공기 질에 대한 항공 드론 데이터를 제공받았습니다. 샘플 데이터는 2020년 6월 인천에서 7일 동안 수집되었습니다. 목적은 고도 기록과 대기질 기록 사이의 관계를 찾는 것으로 이 분석과정에서는 표면 및 voxel 시각화 도구를 생성하기 위한 값을 예측하는 데 도움이 되는 3D 보간 방법인 ESRI의 Empirical Bayesian Kriging 3D 도구를 사용했습니다.
아래 Figure 1은 대기질 센서를 갖추고 있는 드론이 하루 동안 자료를 수집한 지점들을 보여줍니다. 고도에 따라 초미세먼지
(pm2.5) 수치를 수집하고 파란색(낮은 값)과 빨간색(높은 값)으로 비교하도록 시각화되었습니다. Figure 2는 pm2.5 값과 고도 사이의 관계를 보여줍니다.
위의 비디오는 1주일간의 시간 경과에 따른 대기질 변화를 3D로 보여줍니다. 점 데이터로부터 보간된 표면을 만들어 연구 영역의 서로 다른 높이에서 예측 pm2.5 수준을 표시할 수 있습니다. 아래 Figure 3은 높이에 따른 보간된 pm2.5 값을 보여줍니다. 고도가 높아짐에 따라 pm2.5 농도가 증가하는 것으로 보이고 있습니다.
다음으로 Voxel 레이어(netCDF 파일)를 생성하여 데이터를 완전한 3D 볼륨으로 시각화할 수 있습니다. NetCDF/Voxel 레이어는 래스터, 피쳐 레이어 또는 테이블에서 생성될 수 있으며 다차원 공간 데이터 또는 시간 데이터를 저장할 수 있습니다. ESRI의 ArcGIS Pro에는 수직 및 수평 슬라이스, 등각 표면, 각도 또는 횡단면을 만드는 기능을 통해 각 표면을 시각화하는 데 도움이 되는 유용한 도구를 제공하고 있습니다. 아래 Figure 4는 3D 볼륨 레이어의 전체 3D 볼륨(왼쪽)과 기울어진 섹션(오른쪽)을 보여줍니다.
위의 비디오는 Voxel 레이어가 3D 볼륨 데이터를 시각화하는 데 유용하고 물리적으로 경험할 수 없는 조건을 더 잘 이해하는 데 도움이 되는 ArcGIS Pro의 슬라이스 생성 기능을 보여줍니다. Voxel레이어에 시간 요소가 포함된 경우 추가 분석 및 시간 슬라이스를 만들고 시각화할 수 있습니다.
한국지비에스는 지난 3월 인천 부평구 토지정보과와 함께 공간정보를 활용한 ‘창업편리지도’를 전국 최초로 구축하였습니다. 이는 부평구 소상공인 창업자들이 필요한 정보를 지도 형태로 서비스하고 예비창업자가 이를 활용할 수 있도록 구성되었습니다.
영세 사업자들의 창업수요는 늘어나는 추세인 반면 정보를 얻기 쉽지 않다는 점을 개선하기 위하여 접근하기 쉽고 직관적으로 볼 수 있는 대시보드를 활용하였습니다.
대시보드는 지도상에서 사용자가 원하는 지역으로 이동하였을 때 주변의 분포 현황을 즉각적으로 반영하여 보여줄 수 있습니다. 지도상에 편의점 창업 제한 거리와 담배권 영역을 표시하여 편의점 창업을 희망하는 시민들이 간단하게 창업을 원하는 지역을 검토할 수 있도록 나타내고, 각 편의점 브랜드별 분포 현황도 확인할 수 있습니다.
대시보드에 Survey123 기능을 추가하여 제공되는 서비스에 대한 사용자들의 피드백을 지자체에서 실시간으로 확인하여 추가 콘텐츠 제작에 활용할 수 있도록 하였습니다.
지역별로 국내 상위 100개 프랜차이즈 업종의 분포 현황을 검토해 볼 수 있는 대시보드도 함께 구성하였습니다. 프랜차이즈 대시보드는 사용자가 원하는 지역으로 확대, 축소를 통해 창업을 희망하는 지역의 주요 분포 업종을 검토하고 창업하고자 하는 업종 및 프랜차이즈를 선택하는 데 참고 할 수 있습니다.
또한, ArcGIS Enterprise 에서 제공하고 있는 Sites 기능을 활용하여 각 대시보드와 함께 행정 절차 등 창업 정보를 함께 제공하는 홈페이지를 구성하였습니다. 사이츠(Sites)는 복잡한 HTML코딩없이 홈페이지를 구성할 수 있어 유지관리와 콘텐츠 추가에도 편리합니다. 부평구 창업편리지도 사이트는 부평구청 홈페이지 분야별정보의 ‘경제’ 탭에서 확인하시거나 아래 버튼을 눌러 이동하실 수 있습니다.
ArcGIS Enterprise는 위와 같이 확장성, 신뢰성, 유지관리의 용이성을 기반으로 GIS서버와 작업을 구성할 수 있으며 이를 통해 직관적으로 시각화되는 지도는 여러 분야에서 정보를 제공하는데 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.