KR100425430B1 - 인접 벡터 데이터 처리 방식에 의한 디지털지형모델과수치표고모델 생성 및 수정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인접 벡터 데이터 처리 방식에 의한 디지털지형모델과 수치표고모델 생성 및 수정 방법이 개시된다.
본 발명에 따르면, 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정 도면이 사용자에게 로딩되는 제 1과정; 인접 벡터 데이터 도면을 검색하는 제 2과정; 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정도면에서 검색된 인접 벡터 데이터 도면을 통합하는 제 3과정; 상기 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정 범위에 해당하는 데이터를 추출하는 제 4과정; 및 디지털 모델의 수정된 범위를 저장하여 새로운 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)이 생성되는 제 5과정으로 이루어져, 지형 구축 과정에서 간단한 조작에 의해 각 오브젝트(Object)들이 데이터 형태로 자동 생성되고, 생성된 다량의 자료를 관리할 수 있는 방법을 사용함으로써 적은 비용과 적은 인력으로 광범위한 지역을 대상으로 지리정보 데이터베이스를 구축할 수 있는 효과를 얻는다.

Description

인접 벡터 데이터 처리 방식에 의한 디지털지형모델과 수치표고모델 생성 및 수정 방법{Method Of Creating And Modifying DTM/DEM By Adjacent Vector Data Process}
본 발명은 디지털 지형 제작에 관한 것으로, 보다 상세히는 수치지도 (digital map)의 데이터를 이용하는 지리정보 시스템에서 인접 벡터 데이터 처리 방식에 기초한 디지털지형모델과 수치표고모델의 생성 및 수정 방법에 관한 것이다.
항공기 사진기로 촬영된 입체(Stereo)항공 사진을 이용하여 스테레오 위성 영상이 있을 경우, 동일한 지역이 각 영상에서 어느 곳에 위치하였는가를 알게 되면 해석 도화기와 도화사의 작업을 통해 수동으로 수치표고모델 (Digital Elevation Model,이하 DEM 이라 칭함)을 추출하는 방법과 항공 사진을 스캔하여 수치 도화기를 이용, 자동으로 수치표고모델(DEM)을 추출하는 방법이 있다.
DTM은 '디지털 지형 모델'이라고 하며, 항공사진, 수치사진을 디지털화 시킨것으로서, DEM은 '수치표고모형' 혹은 '수치고도데이터'라고 하고, 지구 표면의 3차원 모형이라 할 수 있다. DEM은 맵핑(mapping) 목적으로 사용되는 지리정보 시스템(GIS) 계층 중, 가장 활용도가 높은 계층으로서, 영상 데이터의 정사 보정, 등고선의 생성, 부피 계산, 범람 예측, 경사도 분석, 이동통신(휴대 전화, PCS, IMT-2000) 셀 설계, 비행 시뮬레이션(Flight simulation), 군 작전용 자료, 미사일 가이드(guide)용과 같은 작업에 사용된다.
디지털 지형 제작 시스템은 지형이나 지세를 수치상으로 표현하는 수치표고모델(DEM)또는 디지털 지형모델(Digital Terrain Model, 이하 DTM 이라 칭함) 자료로 실제의 지상시설물과 지하매설물을 동시에 표현하고 이에 대한 정보를 데이터 베이스(DB)로 저장하여 지상시설물이나 매설물의 위치정보를 지속적으로 관리할 수 있게 한다.
특히 디지털 지형 제작기술의 대상이 점차 3차원을 대상으로 확대되어 가기때문에 현실세계가 궁극적으로 3차원이라는 전제 아래 최근 지상시설물이나 지하매설물의 위치 검색, 수정은 물론 도시경관계획, 재해관리 시스템, GPS 등의 일반 영역에 이르기까지 그 적용 대상도 점차 확대되고 있다.
그러나, 종래의 지형 제작 방법으로는 전문 도화사가 항공 사진을 이용하여 해석 도화기나 기계적 도화기를 이용한 지형 제작 공정 일체를 수행하였다. 그러나 상기의 제작 방법을 통한 제작 과정에 있어서 전문 도화사가 도화기를 조작하여 수치 지도를 제작하므로 도화기 조작을 위한 제작 과정이 전문 도화사에게 의존적이게 되고 도화기와 같은 고가 장비 구비를 위한 비용과 장비를 다룰 수 있는 도화사와 같은 전문 인력에 따른 비용이 많이 소요되기 때문에 이로 인해 지도 제작에 있어서 생산 단가가 높아지는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 지형, 지물 데이터 베이스(DB)를 생성하는데 있어서, 인접 데이터 공간객체를 활용하여 자동화함으로써, 사용자가 필요로 하는 인접도면만을 검색, 통합하고, 사용자가 원하는 데이터를 생성하고, 사용자가 선택한 데이터를 수정하기 위한 인접 벡터 데이터 처리 방식에 의한 디지털지형모델과 수치표고모델 생성 및 수정 방법을 제공함에 있다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 지형모델(DTM)/수치표고모델(DEM)의 생성 및 수정과정을 나타낸 전체 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수정도면의 파일명을 판단하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수정 도면에 검색된 인접 도면을 통합하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 디지털 지형모델(DTM)/수치표고모델(DEM) 생성에 해당하는 도면을 검색, 선택, 저장하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 볼 발명에 따른 제 2실시예인 디지털 지형모델(DTM)/수치표고모델 (DEM)도면을 생성하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
< 주요도면에 대한 부호의 설명>
101 : 수정 도면 로딩 과정
103 : 인접 벡터 데이터 도면 검색 과정
105 : 검색된 인접도면 통합 과정
107 : 수정 범위에 해당 데이터 추출 과정
109 : DTM/DEM 생성 과정
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 인접 벡터 데이터 처리 방식에 의한 디지털지형모델과 수치표고모델 생성 및 수정 방법은,
디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정 도면이 사용자에게 로딩되는 제 1과정; 인접 벡터 데이터 도면을 검색하는 제 2과정; 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정도면에서 검색된 인접도면을 통합하는 제 3과정; 상기 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정 범위에 해당하는 데이터를 추출하는 제 4과정; 및 디지털 모델의 수정된 범위를 저장하여 새로운 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)이 생성되는 제 5과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정 도면이 사용자에게 로딩되는 제 1 과정은; 도면의 파일명을 추출하는 단계; 및 파일명이 수치지도작성 작업규칙에 의해 도엽코드를 판단하는 단계를 갖고, 인접 벡터 데이터 도면을 검색하는 제 2과정은, 도엽번호를 이용한 인접 벡터 데이터 도면을 검색을 하는 단계, 및 파일의 전체범위를 이용한 인접 벡터 데이터 도면을 검색을 하는 단계를 갖고, 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정 범위에 해당하는 데이터를 추출하는 제 4 과정은,디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정도면을 전체범위로 지정하여 검색하는 단계, 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정도면에에 해당하는 전체범위에서 소정의 크기만큼 추출한 범위를 계산하는 단계, 상기 추출한 범위 내의 객체만 선택/저장하는 단계를 갖고 디지털 모델의 수정된 범위를 저장하여 새로운 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)이 생성되는 제 5 과정은, 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)수정 단계; 또는 인접등고선을 이용한 최적의 높이값 산출 여부를 판단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부한 도면과 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 개시된 일실시예에 따른 인접 벡터 데이터 처리 방식에 의한 디지털 지형 모델(DTM)과 수치표고모델(DEM)(;이하 DTM/DEM이라 지칭한다.) 생성 및 수정 방법은
도 1은 DTM/DEM 생성 및 수정 방법의 전체적인 처리과정을 보여주는 순서도이다.
우선, 제 1과정은 데이터 베이스(Database)로부터 수정할 도면을 로딩하는 과정(S101), 제 2과정은 인접 벡터 데이터의 도면을 검색하는 과정(S103), 제 3과정은 검색된 인접 벡터 데이터 도면 통합하는 과정(S105), 제 4과정은 수정 범위에해당하는 데이터를 추출하는 과정(S107), 제 5과정은 DTM/DEM을 생성하는 과정(S109)를 포함하며 더욱 상세한 내용은 아래에 기술한다.
도 2는 DTM/DEM을 생성하고 수정 도면을 로딩(loading)하는 제 1 과정(S101)을 나타내고 있다. DTM/DEM의 수정대상이 되는 도면이 사용자에게 로딩(loading) (S201)되고, 로딩된 도면의 파일명을 추출(S203)한후, 해당 도면의 파일명이 수치지도 작성작업규칙에 의한 도엽번호에 해당하는지를 판단(S205)하여 그 결과값을 변수 레지스터에 저장하는데, 참이면 TRUE(S207) 아니면, FALSE(S209)로 저장한다.
도 3은 파일명이 수치지도 작성작업규칙에 의한 도엽코드 여부를 확인 하는 과정을 포함한 흐름도로써, 파일명이 수치지도 작성작업규칙에 의한 도엽코드와 동일성 여부를 판단하는 단계(S205)에서 파일명이 도엽코드와 동일하면, 다음 단계인 인접 벡터 데이터의 도면이 존재하는지의 여부를 판단하는 단계(S303)로 이동하여, 도면이 존재하게 되면 도엽 번호를 이용하여 인접 벡터 데이터의 도면을 검색하는 단계(S305)로 이동하여 인접 벡터 데이터를 통합 하는 단계(S307)를 갖는다. 상기 S205단계에서 파일명이 도엽코드와 동일하지 않다면, 파일의 전체범위를 이용한 인접 벡터 데이터의 도면을 검색하는 단계(S301)단계로 진행하여 인접 벡터 데이터를 통합하는 하는 단계(S307)로 이동하게 된다.
도 4는 디지털 지형모델(DTM)/수치표고모델(DEM) 생성에 해당하는 도면을 검색, 선택, 저장하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
DTM/DEM 수정도면을 전체범위로 지정하여 검색 여부를 판단 하는 단계(S401)에서 검색을 진행하면, DTM/DEM 수정 도면의 전체범위에서 소정의 크기만큼 추출한범위를 계산(S603)하고, DTM/DEM 생성 및 수정에 해당하는 도면에서 소정의 크기만큼 추출한 범위내의 객체만 선택/저장(S405)한다. S401단계에서 DTM/DEM의 수정에 해당하는 도면의 전체범위가 검색되지 않으면, 오류표시(S607)를 나타내고 종료한다.
도 5는 DTM/DEM의 생성 또는 DTM/DEM의 도면을 수정하여 생성하는 제 2 실시예이다.
DTM/DEM의 도면 수정 범위 내에 존재하는 데이터만 이용하여 DTM/DEM을 수정한다. DTM/DEM도면을 수정하는 판단단계(S501)에서 도면수정을 하지 않는다면, 종료단계로 이동하고, DTM/DEM 도면을 수정 하게 되면, 해당 DTM/DEM의 정점에 인접한 등고선을 이용한 최적의 높이값을 산출(S502)하여 DTM/DEM도면을 생성(S503)하고 종료한다. 상기 등고선의 높이값은 비례적인 보간법을 이용하여 최적의 높이값을 찾아 DTM/DEM 정점의 높이값을 수정한다. 상기 보간법은 실변수 미지의 모양에 어떤 간격(등간격이나 부등간격)을 가지는 2개 이상인 변수 값에 대해서 소정의 함수값을 알고 있는 경우, 그 사이의 임의의 미지 함수값을 추정하는 것이다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 지리정보 시스템에서의 인접 벡터 데이터 처리 방식에 의한 DTM/DEM의 생성 및 수정 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 디지털 표고모델 데이터를 이용하는 종래의 디지털지형모델 가시화방법과 달리 인접한 벡터 데이터를 사용하여 특정지형에 대한 디지털 지형모델을 신속하게 가시화하고, 지형 제작 데이터 베이스(Datbase)의 간단한 조작에 의해 각 오브젝트(Object)들이 데이터 형태로 자동 생성되고, 생성된 다량의 자료를 관리할 수 있는 방법을 사용함으로써 적은 비용과 적은 인력으로 광범위한 지역을 대상으로 지리정보 데이터베이스를 구축할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 인접 벡터 데이터 처리 방식에 의한 디지털지형모델과 수치표고모델 생성 및 수정 방법에 있어서,
    a) 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정 도면이 사용자에게 로딩되는 제 1과정,
    b) 인접 벡터 데이터 도면을 검색하는 제 2과정,
    c) 상기 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정도면에서 검색된 인접 벡터 데이터 도면을 통합하는 제 3과정,
    d) 상기 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정 범위에 해당하는 데이터를 추출하는 제 4과정, 및
    e) 상기 디지털 모델의 수정된 범위를 저장하여 새로운 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)이 생성되는 제 5과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인접 벡터 데이터 처리 방식에 의한 디지털 지형모델/수치표고모델의 생성 및 수정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정 도면이 사용자에게 로딩되는 제 1 과정은
    a-1) 상기 도면의 파일명을 추출하는 단계,
    a-2) 상기 파일명이 수치지도작성 작업규칙에 의해 도엽코드를 판단하는 단계를 갖는 것을 특징으로하는 인접 벡터 데이터 처리 방식에 의한 디지털지형모델과 수치표고모델 생성 및 수정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 인접 벡터 데이터 도면을 검색하는 제 2과정은
    b-1) 도엽번호를 이용한 인접 벡터 데이터 도면을 검색을 하는 단계,
    b-2) 파일의 전체범위를 이용한 인접 벡터 데이터 도면을 검색을 하는 단계가 포함된 것을 특징으로하는 인접 벡터 데이터 처리 방식에 의한 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 생성 및 수정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정 범위에 해당하는 데이터를 추출하는 제 4 과정은
    d-1) 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정도면을 전체범위로 지정하여 검색하는 단계,
    d-2) 상기 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 수정도면에에 해당하는 전체범위에서 소정의 크기만큼 추출한 범위를 계산하는 단계,
    d-3) 상기 추출한 범위 내의 객체만 선택/저장하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 인접 벡터 데이터 처리 방식에 의한 디지털 지형모델/수치표고모델 (DTM /DEM)의 생성 및 수정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 디지털 모델의 수정된 범위를 저장하여 새로운 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)이 생성되는 제 5 과정은
    e-1) 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)수정 단계,
    e-2) 인접등고선을 이용한 최적의 높이값 산출 여부를 판단하는 단계가 포함된 것을 특징으로 하는 인접 벡터 데이터 처리 방식에 의한 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 생성 및 수정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 디지털 모델의 수정된 범위를 저장하여 새로운 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)이 생성되는 제 5 과정은
    인접등고선을 이용한 최적의 높이값을 추출하여 DTM/DEM 도면을 생성하는 것을 특징으로 하는 인접 벡터 데이터 처리 방식에 의한 디지털 지형모델/수치표고모델(DTM/DEM)의 생성 및 수정 방법.
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