Design and Implementation of a Facility Information System Based on GIS and Semantic Web in Underground Space

Abstract

도시의 고도화 및 과밀화 현상은 지상 도로의 복잡화, 대도시 토지 가격 상승을 초래하였고, 이에 따라 토지의 이용률을 높이고, 효율적인 공간 활용을 위하여 지하공간의 다중 이용시설의 개발은 점차 증대되고 있다. 대표적인 지하공간의 다중이용시설로 지하철 역사를 들 수 있으며, 지하철 역사는 역사 본래의 기능과 함께, 주변 상가, 만남의 장소, 지하 건널목, 교차로 등의 부가적인 기능을 수행한다. 이러한 지하공간의 다중이용시설은 그 공간적인 특성상 많은 위험에 노출되어 있으며, 이러한 위험을 방지하기 위한 각종 시설물 및 재난 안전도구들이 곳곳에 배치되어 있다. 그러나 현재 지하공간을 위한 방재 시설물을 체계적으로 관리하고, 재난 발생 시 적재적소에 활용할 수 있는 정보 시스템의 개발은 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 지하공간의 배치되어 있는 시설물의 위치와 상세 정보를 온톨로지와 공간분석을 이용하여 효율적으로 검색하는 시스템을 설계 및 구현한다. 시스템 구현을 위하여 ArcGIS 기반의 샘플 데이터를 사용하여 기본적인 지리정보를 구축하고, 지능화된 검색 구조의 설계를 위한 OWL 형태의 온톨로지를 설계하고 적용하였다. 그리고 검색 시나리오를 통하여 제안 시스템을 평가하였다. 본 논문에서 제안한 시설물 정보 시스템은 온톨로지 계층구조 검색을 통한 사용자의 반복적인 검색을 줄임으로써 보다 지능화된 검색 서비스를 지원한다. 또한 사용자 인터페이스는 카테고리 형식의 검색으로 사용자의 복잡한 질의를 처리할 수 있다. 제안한 온톨로지 검색엔진에서는 시설물 온톨로지 정보를 저장하기 위한 방법으로 Java API로 데이터베이스와 연동한다. 저장된 데이터베이스의 내용은 사용자의 질의를 통하여 결과를 가져올 수 있다. 기존의 온톨로지 검색방법과 비교할 때, 제안 방식은 RDF 파일의 구조와 RDF 핸들러가 통합된 형태로 데이터베이스에 저장되어 있어 사용자는 간단한 쿼리만으로 결과를 도출할 수 있다. 제안한 공간분석기반 시설물 검색은 구체적인 사전 정보 없이도 주변 시설물을 쉽게 검색할 수 있다는 장점이 있다. 사용자는 지도상에서 임의의 한 점 혹은 시설물을 선택하여 기준점을 정하고 일정한 거리내의 시설물을 검색할 수 있다. 또한 설정된 기준점으로부터 가장 가까운 시설물을 종류별로 검색할 수 있다. 그리고 또, 지도 파일의 모든 레이어들을 선택함으로써 지도상에서 사용자가 관심이 있는 시설물을 종류별로 편리하게 디스플레이 할 수 있다.

How to take an effective management on a disaster situation is becoming the most concerned issue in our society with the development of building in underground space. Subway stations, underground shopping malls, and underground entertainment places become more larges of scales and more complicated. Meanwhile, government has spent a lot of money in installing safety facilities. Hence, effective retrieval of valuable facility information becomes to an important work. New ages of searching methods have recently been approached toward a semantic Web that is a technology to make Web resources more accessible by intelligent semantic agents with ontologies. The Geographic Information System is becoming more and more common with its spatial analysis to capture, analyze, manage, and present data that are linked to location. This thesis designs and implements a facility information system in underground space based on semantic Web and GIS technologies. The proposed system is integrated with ontology and spatial analysis to provide users with hierarchy and association searching and simple and easy searching. No matter staffers or general users who without understanding any attribute information of facilities, everyone can use the system easily. The attribute-based category searching with filter function will take more convenience and effective business to staffers. Most important thing of the proposed system can give a contribution to disaster prevention systems. However, the proposed system is hard to show some safety facilities like sprinklers and guide light which are on the ceiling, and the spatial analysis can not available for the above equipments because it is confined to 2D map. Also, there are not any coordinate systems in underground space to apply on the map. The limitations in our system remains our future works. We will enhance our system to be able to display underground spaces with 3D graphics and to provide more effective ontology-based searching and the effectiveness of the searching.