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데이터 품질인증 기반 토지피복지도, 국토 환경관리 핵심 부상

발행일시 : 2020-12-16 00:00

이제 기업 비즈니스 뿐만 아니라 정부의 정책도 데이터 기반 의사결정 시스템에 이뤄지는 데이터 시대이다. 잘 분석된 데이터를 기반으로 한 올바른 의사결정이 기업과 사회의 시스템을 제대로 돌아가게 할 수 있다. 국가의 토지 이용과 국토 관리에도 데이터가 적극적으로 활용되고 있다. 공간정보의 생산과 관리는 국토부 만의 영역이 아니며, 전문성과 특수성이 요구되는 주제도를 필요에 따라 많은 공공기관에서 생산하고 있다. 그 중 환경부에서 생산하는 주제도 중 환경정책의 수립의 기초자료가 되는 중요한 공간정보가 바로 토지피복지도이며 여기에 정확성을 높이는 데이터가 활용되고 있다.

환경정책의 제 1 기초 자료, 토지피복지도

환경부는 전국을 대상으로 하는 토지피복지도를 제작하여 친환경적 토지 이용과 국토 관리를 위해 활용하고 있다. 토지피복지도(Land Cover Map)는 지구표면 지형 지물의 형태를 일정한 과학적 기준에 따라 분류하여 동질의 특성을 지닌 구역을 컬러 색인(Color Indexing)한 후 지도의 형태로 표현한 공간정보 DB를 말한다.

국가 토지피복지도는 대분류, 중분류, 세분류로 구성되며 이는 축척(Scale)에 따라 구분된다. 이러한 토지피복지도를 제작할 때에는 인공위성과 항공기 등으로부터 수집한 자료를 사용한다. 인공위성 자료를 활용하여 북한 지역의 토지피복지도를 제작하고, 북한 지역의 피복변화를 확인하기도 한다.

대분류 토지피복지도는 7가지 유형으로 남북한 지역을 모두 포함한다. 중분류 토지피복지도는 22가지 유형으로 시·도와 같은 지역적인 수준에서 토지 이용 현황과 변화를 탐지하기에 유리하다. 또한, 하천 유출량 추정을 위한 불투수층 면적과 물순환율 계산에 활용되고, 도시의 형성과 확산 연구, 각종 시설물의 입지 선정, 자연재해 발생 가능 지역 평가 등에도 사용된다.

세분류 토지피복지도는 41가지 유형으로 도심지 또는 시·군·구와 같은 국지적인 수준에서 토지 이용 현황과 변화를 탐지하는 데 유용하다. 특히 비오톱 평가, 도시 내 녹지 공간 평가, 마을 지도 만들기 등 다양한 목적으로 활용된다.

세분류 토지피복지도 예, 자료제공=환경부 <세분류 토지피복지도 예, 자료제공=환경부>

데이터 품질인증 획득으로 정확도를 높이다

토지피복지도는 특정 시점의 국토의 표면의 현상을 있는 그대로 표현하는 주제도이다. 그런데 국토의 표면을 형성하고 있는 지형과 지물은 고정적이지 않고 시간에 따라 변한다. 때문에 지속적으로 변화하는 토지피복에 대해 지속적인 갱신과 관리가 필수적이다. 매년 진행하는 토지피복지도 현행화 구축의 목적은 전 국토의 변화상을 정확하게 분석할 수 있는 데이터를 제공하고 환경정책 수립에 대한 객관적 근거를 마련하는 것이다. 환경적 가치를 반영한 정책수립 지원을 위해 제공되는 환경공간 정보에 대한 국민의 이해도 향상을 기대하는 것이다.

환경부는 토지피복지도의 지속적인 현행화 및 제공 필요에 따라 1998년부터 대분류(1/50,000 축적) 토지피복지도 구축을 시작으로 2001년부터 중분류(1/25,000 축적) 지도를 구축,갱신했다. 2010년부터 전국 단위 세분류(1/5,000 축적) 토지피복지도 구축 및 현행화 사업을 추진하고 있다.

토지피복지도 DB는 위성영상자료(아리랑영상, 항공정사영상), 항공사진, 수치지형도 및 참조자료(임상도, 팜 맵, 연속지적도, 용도지역․지구도 등)를 이용하여 토지피복지도 분류항목에 따라 경계 및 속성 현행화 정보를 Shape 파일(.shp)로 저장하여 관리하고 있다.

토지피복지도 DB의 속성 정보는 토지피복지도 작성 지침 제25조(토지피복지도 DB구조)에 따르며, 대분류/중분류/세분류 코드 및 코드명, 영상명, 영상촬영일자, 환경관련시설명, 산림정보, 갱신이력, 도엽번호 등 15개 항목으로 구성되어 있다.

2020년에는 정확하고 유의미한 토지피복지도 서비스를 위해 토지피복지도 DB에 대해 한국데이터산업진흥원의 데이터 품질 인증을 진행하여 토지피복지도 데이터 특성, 데이터 중복, 오류 추정 데이터 검증 등을 평가받았으며 그 결과 품질지수 99.997%, 품질지수 5.491 시그마를 기록해 최고 등급인 플래티넘 인증을 획득했다. 이는 데이터 관리정책, 지침, 표준, 전략 및 방향을 수립하고, 신뢰도 높은 서비스 제공을 위해서 반복적이고 확장 가능하도록 데이터를 관리하고 있음을 인증받은 것이며. 지속적인 데이터 품질관리를 통해 위험을 예측하여 대비하고, 서비스 제공 및 데이터 관리 비용도 절감시킨다.

환경공간정보서비스에서 인기와 활용도 높아

현행화 제작이 완료된 토지피복지도 DB는 환경 관련 통계 및 정보의 지도화한 자료를 환경정책에 활용할 수 있도록 제작된 환경주제도, 환경 관련 규제 내용을 확인할 수 있는 토지이용규제지역지구도와 함께 와 함께 환경공간정보서비스에서 제공한다.

환경공간정보서비스는 환경부에서 보유하고 있는 다양한 환경공간정보를 쉽게 활용할 수 있도록 통합지도서비스 및 환경주제도를 서비스하고 있다. 이곳에서 제공하는 환경공간정보는 크게 토지피복지도, 환경주제도, 토지이용규제지역·지구도, 개별 공간정보시스템이며, 사용자는 원하는 레이어를 선택하고 색상 및 투영도를 조절하여 중첩을 할 수 있다. 또한 공간정보의 가공 및 처리가 필요한 사용자를 위하여 자료 원본파일을 제공하고 있다.

대국민 서비스를 시작한 2016년 이후, 누적 다운로드건수는 643만건에 이르고 있다. 2020년에만 211만건 이상의 다운도드 결과를 보이고 있으며 이 수치는 지속적으로 상승중이다. 이 중 대다수가 학술연구에 활용(69%)되고 있으며, 공공업무에도 활발히 활용(19%)되고 있다. 활용분야는 생태계분야의 참고자료로서 가장 많이 활용 되고 있으며, 토지이용 분야와 도시계획, 개발 순으로 활용되고 있다.

환경공간정보서비스 홈페이지 <환경공간정보서비스 홈페이지>

환경부에서는 환경공간정보의 편의성 향상을 위해 환경공간정보서비스의 시스템고도화를 준비 중에 있으며, 고도화사업이 완료되는 시점에는 UI 개선과 사용자 편의성이 개선된 환경으로 환경관련 공간정보의 활용성이 증대될 것으로 기대한다.

다양한 분야에서 빛을 발하는 토지피복지도

토지피복지도는 지표면의 현상을 가장 잘 반영하므로 지표면의 투수율에 의한 비점오염원 부하량 산정, 비오톱 지도작성에 의한 도시계획, 댐 수문 방류 시 하류지역 수몰피해 시뮬레이션, 기후대기 예측 모델링, 환경영향평가 등에 폭넓게 활용된다.

세분류 토지피복지도는 비가 왔을 때 물이 스며드는 정도를 나타내는 수치인 불투수율을 산정하거나 자연에서 물이 흡수 또는 증발, 유출되는 정도인 물순환율을 산정하는 데 매우 중요한 기초자료로 활용되고 있다. 또한 오염원을 특정하지 못하고 일상생활에서 발생하는 환경오염인 비점오염을 추적하고 관리하는데에도 매우 중요하게 활용되는 자료이다.

자치단체 공무원이 각종 인허가 업무를 수행하는 과정에서 환경, 산림, 축산, 지하수개발 및 상하수도 관리 등 5개 행정업무에서도 토지피복지도를 활용할 수 있다. 생태적 건전성을 나타내는 척도인 도시생태현황지도(비오톱 지도) 및 토지이용 현황파악과 식생 및 야생동물 등의 생태를 파악하는 기초자료로서 토지피복지도는 매우 유용한 자료이다.

서울시 비오톱유형 평가등급도, 서울시 GIS 포털 <서울시 비오톱유형 평가등급도, 서울시 GIS 포털>

도시계획 및 환경개선을 위한 프로젝트에서도 현장조사를 위한 기본적인 자료로 이용될 뿐만 아니라 공간의 잠재적인 변화에 대한 평가 기준이 된다. 이를 활용하여 도시용도로 활용 가능한 토지의 선별과 토지이용계획 수립을 위한 기초자료로 활용할 수 있다.

토지피복지도는 현재 이용되는 분야 이외에도 묘지관리, 개발제한구역 및 국립공원 해제,변경의 근거, 환경영향평가 등의 분야에도 확대 적용할 수 있는 것으로 예상되어 향후 활용방안 확장에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

기후변화 시대에 많은 전문가들 및 지방자치단체가 수립하고 실행하는 각종 사업 및 정책에 활용 가능한 토지피복지도는 환경변화에 따른 국가와 도시의 재난, 재해 예방지도 제작을 위한 기초자료로 활용될 수 있다. 그러나 전국단위 갱신을 1년단위로 진행하는 토지피복지도는 정확도와 최신성으로 활용가치가 높음에도 잘 알려지지 않고 자료의 접근과 활용에 어려움을 겪고 있다. 특히 기초지방자치단체의 정책결정에 꼭 필요함에도 활용성이 낮은 것은 토지피복지도를 이해하는 전문성의 부재 때문이다. 그러므로 기초지방자치단체 단위의 속성별 변화량 통계나 현황자료를 제작하고 이 통계자료를 아날로그 형태의 자료로 이용할 수 있게 제공할 때 토지피복지도의 확산과 자료 활용도가 높아질 것이다.

AI 기술로 제작 효율 높인다
4차 산업혁명 지능형 정보화 시대에 접어들어 토지피복지도의 최신성과 맞춤형 서비스에 대한 요구가 더 다양해지고, 데이터 분석·예측 등 활용 패러다임이 변화하고 있다. 보다 정확하고 다양한 서비스가 가능한 기술 채택이 필요해졌으며 인공지능(AI) 기술이 가장 각광받고 있다.

그러나 현재까지는 토피지복지도는 사람의 육안 판독으로 제작되어 제작 시간이 오래 걸리고 사람의 능력과 경험에 의존한다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 환경부는 올해 ICT 공공정보서비스 과제(과학기술정보통신부 주관)로 선정되어 지능형 토지피복 자동분류시스템 구축사업을 추진하고 있다.

AI 기반 토지피복 자동 분류가 가능해지면 토지피복지도 현행화 1년 주기를 2022년부터는 분기별 주기로 단축하여 준 실시간 서비스도 가능할 것이고, 육안 판독에 의존하여 엔지니어를 투입해 오던 산업 구조를 4차 산업혁명을 주도하는 인공지능 산업 분야로 전환하는 효과도 기대할 수 있다.

데이터 정확성을 갖추고 AI 기술이 접목되는 토지피복지도는 친환경적인 국토 이용·관리와 환경현상을 종합적인 판단에 필요한 공간정보를 제공하는 환경기초지도로 중요한 역할을 수행할 것이다.

이향선기자 hslee@nextdaily.co.kr

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