KR100685012B1 - 경사면 감시시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경사면 감시시스템에 관한 것으로서, 상기 경사면 감시시스템은 경사면변위데이터에서 편차를 줄이는 동시에 결함을 적게 하여, 경사면의 상황을 정확히 파악할 수 있게 하기 위하여, 기준점인 GPS수신기는 경사면 외 위치에 배치되고, 적어도 1개의 GPS수신기가 경사면내 위치에 배치된다. 감시센터에 설치된 컴퓨터시스템은 기준점 GPS수신기의 위치를 나타내는 기준점 위치정보 및 경사면에 배치된 GPS수신기의 위치를 나타내는 위치정보를 얻어 기준점 위치정보 및 위치정보에 근거하여 경사면의 변위를 구하여 경사면변위데이터로 삼는다. 상기 컴퓨터시스템은 미리 규정된 평가지표에 따라서 경사면변위데이터를 평가하고, 이 평가결과에 따라서 경사면변위데이터를 색깔로 구분하여 표시한다. 그리고 감시센터에서는 평가지표에 근거하여 경사면변위데이터의 우위성을 평가하고, 우위가 아니라고 판정한 경사면변위데이터를 결함이 있는 경사면변위데이터로 하고, 우위라고 판정한 우위 경사면변위데이터에 근거하여 결함이 있는 경사면변위데이터를 보정한다.

경사면, 감시, 변위데이타, GPS수신기, 평가지표

Description

경사면 감시시스템{A inclined planes watchdog system}

도1은 본 발명에 의한 경사면 감시시스템의 일례를 나타낸 블럭도이다.

도2는 도1에 나타낸 경사면 감시시스템의 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.

도3은 경사면변위데이터의 일례를 나타낸 도면으로서, 3a는 평가지표에 의해 평가하기 전의 경사면변위데이터를 나타낸 그래프도, 3b는 평가지표의 하나인 분산(variance)을 사용해 평가한 후의 경사면변위데이터를 나타낸 그래프도이다.

도4는 경사면변위데이터를 트렌드처리한 후의 처리된 변위의 일례를 나타낸 그래프도이다.

도5는 도1에 나타낸 경사면감시시스템을 이용해 경사면붕괴 예측처리를 설명하기 위한 흐름도이다.

도6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 방재정보 배포시스템의 일례를 나타낸 블럭도이다.

도7은 도6에 나타낸 방재정보 배포시스템의 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.

도8은 도6에 나타낸 방재정보 배포시스템에서 계측된 경사면변위데이터의 일례를 처리된 변위데이터와 함께 나타낸 도면으로서, 8a는 예를 들어 도로방향을 기준으로 좌표축계의 X축(남북)방향 변위를 나타낸 도면, 8b는 Y축(동서)방향 변위를 나타낸 도면, 8c는 Z축(연직)방향 변위를 나타낸 도면이다.

도9는 경사면 안전성평가를 행할 때의 미끄러지는 면의 설정을 설명하기 위한 도면이다.

도10은 경사면관리서비스 화면의 일례를 나타낸 도면이다.

도11은 종래의 경사면붕괴 예측방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도12는 종래의 경사면변위계측에 쓰이는 처리의 일례를 나타낸 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11-1 ~ 11-N : 경사면감시장치 12 : 감시센터

13 : 유선통신회선 12a : 컴퓨터 시스템

12b : 출력장치 12c : 입력장치

12d : 데이터베이스

본 발명은 법면(法面)과 같은 경사면의 상태를 GPS관측값에 근거하여 감시하기 위한 경사면 감시시스템에 관한 것으로, 특히 높은 정밀도로 경사면의 변위량을 계측하여 얻은 시계열 계측데이터에 따라서 경사면의 붕괴를 예측하여 경계 혹은 피난 등을 발령 및 해제하는 것도 가능한 경사면 감시시스템에 관한 것이다.

일반적으로 법면과 같은 경사면, 특히 불안정 요소를 가진 대규모 경사면에서는 붕괴 위험이 상존하는 관계로, 경사면을 적절히 유지 관리할 필요가 있고, 경사면의 유지관리에 있어서는 각종 보호구조물 및 대책구조물 등이 시행되고 있다. 그러나 경사면을 유지관리하는 데 있어서, 지반 풍화, 식생 천이, 및 보호구조물 및 대책구조물의 노후화 등의 요인이 어떻게 경사면 붕괴와 관련되는 지가 여전히 밝혀지지 않은 점이 많다. 그래서 경사면 상태를 항상 감시하여 미리 경사면 붕괴를 예측하도록 하고 있다.

이와 같은 경사면 붕괴의 징후를 감시하는 시스템으로서, 종래에 GPS를 사용해 경사면 변위를 계측하는 시스템이 알려져 있으며(이하, GPS경사면계측이라고 함), 이와 같은 GPS경사면계측에서는, 예를 들어 경사면상에 이간되어 배치된 기준점과 관측점 사이의 상대적 변위를 계측해 경사면 변위를 계측하고 있다.

예를 들어, 기준점 및 관측점 각각에 GPS수신기를 배치하고, 각 GPS수신기로 수신한 수신신호(GPS신호)를 무선회선을 통해 경사면으로부터 떨어진 현장사무소로 송신하고 현장사무소에 설치된 해석장치를 가지고 GPS신호에 근거하여 기준점 및 관측점위 위치좌표와 상대적 위치 변위를 산출하도록 하고 있다(일본특허공개공보 평5-280978호, 2~3쪽, 도2).

그런데 GPS경사면계측에 있어서는, 각 GPS수신기로 수신한 GPS신호를 수집하고 해석장치 등으로 해석(이른바 기선해석)을 수행하여 경사면 변위 데이터로서 3차원 좌표값(X,Y,Z좌표값)을 얻고, 횡축을 시간으로 하여 상기 경사면변위데이터를 모니터 등에 표시한다. 즉, 기선해석 결과 얻은 경사면변위데이터는 횡축을 시간, 종축을 변위로 삼아 모니터 등에 표시된다(예를 들어, 남북방향, 동서방향 및 연직방향의 변위점열로 표시됨. 참고로, 이 기선해석시에는 소정의 임계값 미만의 좌표값은 파기된다).

여기서 도11을 참조하여 종래의 GPS경사면계측의 처리에 대해 개괄적으로 설명한다. 우선 GPS수신기에 의한 경사면계측이 개시되면(스텝S1), 각 GPS수신기(즉, 기준점 및 관측점)로부터 받은 GPS신호(관측데이터)를 수집한다(스텝S2). 그 다음, 이들 관측데이터에 대해 기선해석을 수행하고 경사면에 관한 3차원 좌표값(경사면변위데이터)를 얻는다(스텝S3). 그리고 나서 이들 경사면변위데이터 각각에 대하여 평가하고 평가지표인 레이시오(ratio)가 미리 규정된 임계값을 넘는지 여부를 조사한다(스텝S4). 스텝S4에서는 미리 규정된 임계값으로서, 이를테면 운용상 1.5 또는 2.0이 쓰인다.

레이시오가 미리 규정된 임계값을 넘으면 해당 경사면변위데이터는 양호로 받아들여져(스텝S5) 모니터에 표시된다(스텝S6). 한편, 레이시오가 미리 규정된 임계값 이하이면 불량으로 받아들여져 해당 경사면변위데이터는 파기된다(해(解) 없음:스텝S7). 이런 식으로 순차적으로 경사면변위데이터를 모니터에 표시하면 횡축을 시간으로 하여 경사면변위데이터가 그래프로 표시된다.

그런데 상술한 것과 같이 하여 GPS신호를 기선해석해 경사면변위데이터를 얻어 경사면변위데이터를 그래프로 표시할 때, 각 경사면변위데이터를 평가하고 그 평가결과에 따라서 해당 경사면변위데이터(즉, 좌표값)을 파기할지 여부를 판정하는 탓에, 사용위성수 등에 따라서는 경사면변위데이터에 결함이 많아져 경사면변위 상황을 정확히 표시할 수 없게 되기도 한다.

한편, 종래의 GPS경사면계측에 있어서는 각 경사면변위데이터를 평가하는 지표로 레이시오만을 사용하고 있어서, 해당 경사면변위데이터에 적용할 레이시오가 미리 규정된 임계값을 넘었어도 상술한 것처럼 모니터에 그래프로 표시할 때 편차가 생겨 버려, 그 결과 경사면변위 상황을 정확하게 표시할 수 없게 되기도 한다.

일반적으로, 경사면 붕괴를 예측하고 경계, 피난, 도로규제 등의 각종 정보(이하 단순히 피난경보라고 함)을 발령할 때는 감시대상이 되는 경사면마다 경사면변위량을 계측하는 동시에 소정 지역(예를 들어 시군구 단위)별로 강우량을 감시하여 경사면변위량 또는 강우량에 따라 경계, 피난, 도로규제 등의 각종 정보를 발령하도록 하고 있다.

여기서 도12를 참조하면서, 경사면 붕괴에 관한 피난경보의 발령, 해제시 경사면붕괴 예측방법을 개략적으로 설명한다. 우선, 경사면마다 조사, 점검을 실시하는 동시에 과거 재해이력을 조사하여 경사면별로 기본정보를 얻는다(스텝S1). 상술한 바와 같이 경사면 기본정보를 모은 후, 경사면 기본정보에 근거하여 경사면별로 불안정 경사면인지 여부를 판정하여(스텝S2) 불안정 경사면으로 인정(판정)되면 해당 경사면은 감시대상 경사면으로 정해진다. 참고로, 불안정 경사면인지 여부의 판정은 경사면 기본정보를 근거로 전문가가 수행한다.

상술한 바와 같이 감시대상 경사면으로 정해지면 해당 감시대상 경사면에서는, 상술한 것처럼 경사면변위에 대한 계측이 이루어진다(경사면계측:스텝S3). 한편, 경사면감시와 독립하여 감시대상 경사면이 속한 지역의 강우량 감시가 이루어지게 된다(스텝S4).

그리고 경사면변위가 미리 규정된 변위 임계값을 넘으면(스텝S5), 경사면붕괴 위험이 있다고 예측하여 피난경보가 발령된다(스텝S6). 한편, 지역내 강우량이 소정 기준 강우량(강우량 임계값)을 넘으면(스텝S7), 마찬가지로 피난경보가 발령된다(스텝S8).

상술한 바와 같이 피난경보를 발령한 후, 경사면변위량이 경사면 임계값 이하인 상태가 미리 정해진 시간 이상 계속되고(스텝S9), 더욱이 강우량이 기준 강우량 이하인 상태가 미리 정해진 시간 이상 계속되면(스텝S10), 피난경보가 해제된다(스텝S11).

그러나 상술한 경사면붕괴 예측방법에서는, 강우량에 따라 경사면붕괴를 예측할 때는 강우 상황과 경사면 상황(지질 및 경사면구조 등의 기본정보)에 기초하여 재해이력으로 표시되는 강우량과 경사면붕괴 발생상황으로부터 상술한 지역별로 기준 강우량(강우량 임계값)을 설정하고 관측 강우량과 기준 강우량을 비교해 경사면붕괴를 예측하고 있는데, 상술한 것처럼 강우량을 관측할 때에는 지역별로 기준 강우량을 설정하는 관계로 경사면별로 강우량에 따른 붕괴를 예측할 수 없고, 상술한 것처럼 강우량에 따라서 경사면붕괴를 예측해 피난경보를 발신해도 해당 지역에 속한 어느 경사면에 붕괴 위험이 있는지 구체적으로는 판정할 수 없어, 이 강우량에 대해서는 안전한 경사면에 대해서까지 실질적으로 피난경보가 발령되어 버린다.

바꾸어 말하면, 지역내 모든 경사면 중에서 가장 위험성이 큰 경사면에 대해서 상술한 기준 강우량이 설정되는 관계로 불가피하게 기준 강우량은 적은 강우량이 되어 버리고, 결과적으로 피난경보를 발령할 필요가 없는 경사면에 대해서도 피난경보가 발령되는 결과가 되어 버려 정확하게 피난경보를 발령할 수 없다.

더군다나 피난경보를 해제할 때에도 안전을 고려해 지역내 모든 경사면 중에서 가장 위험성이 큰 경사면에 대해 붕괴 위험이 없는 강우량 상황이 될 때까지 피난경보를 해제할 수 없어, 결과적으로 피난경보의 해제가 늦어지게 된다.

한편, 경사면계측과 관련해서는 상술한 것처럼 GPS계측을 이용해 경사면의 변위량을 계측하는 방법이 있긴 하나, GPS위성을 이용해 기준점과 관측점의 상대적 위치 변위를 계측하여 그 계측데이터(관측데이터)로부터 경사면의 변위량을 알려고 할 때에는 미소한 변위까지 검출할 필요가 있는 관계로 관측데이터 자체를 평가하기가 매우 어렵다.

게다가 기상 등의 외적 요인에 의해 관측데이터에 편차가 생길 것을 고려하면, 전문적인 지식 없이는 관측데이터로부터 기준점과 관측점의 상대적 위치 변위를 높은 정밀도로 구하기는 어렵다. 즉, 전문적 지식을 갖추지 않은 사용자가 시계열 계측데이터로부터 경사면의 상태, 안전성 등을 평가하기란 매우 어려운 일이다.

바꾸어 말하면, 실시간으로 경사면의 변위량을 높은 정밀도로 계측하더라도 경사면붕괴를 예측하기가 어렵고, 이 때문에 안전을 고려해 변위 임계값는 불가피하게 낮게 설정하지 않을 수 없어 결과적으로는 피난경보의 발령 및 해제를 정확히 수행하기가 어려워진다.

어떤 경우라 할지라도, 종래의 경사면붕괴 예측방법으로는 경사면 붕괴를 예측하여 피난경보의 발령 및 해제를 행할 때 강우량과 경사면변위량을 독립적으로 평가하기 때문에 높은 정밀도로 경사면 붕괴를 예측할 수 없고, 그 때문에 정확하게 피난경보의 발령 및 해제를 행하기가 어렵다는 과제가 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 경사면변위데이터에 편차가 잘 발생하지 않고 경사면 상황을 정확히 파악할 수 있는 경사면 감시시스템을 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 실질적으로 경사면변위데이터의 결함을 적게 하여 경사면 상황을 정확히 파악할 수 있는 경사면 감시시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 경사면 붕괴를 높은 정밀도로 예측하여 정확히 피난경보의 발령 및 해제를 행할 수 있는 경사면 감시시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 경사면상태를 리얼타임으로 감시하여 얻은 시계열 계측데이터에 근거하여 경사면 방재정보를 얻고 이 경사면 방재정보를 다수의 사용자에게 배포하여 사용자가 정확히 시계열적으로 경사면 변위를 파악할 수 있는 경사면 감시시스템을 제공하는 데 있다.

그러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 경사면상태를 감시하기 위해 상기 경사면외 위치에 배치되고, GPS위성으로부터 전파를 받으며 그 전파를 기준 GPS데이터로서 출력하는 GPS기준국과,

상기 경사면내 위치에 배치되고, 상기 GPS위성으로부터 전파를 받고 그 전파 를 GPS데이터로서 출력하는 적어도 하나의 GPS국과,

상기 기준 GPS데이터 및 상기 GPS데이터에 의해 각각 구할 수 있는 상기 GPS기준국의 위치를 나타내는 기준점 위치정보 및 상기 GPS국의 위치를 나타내는 위치정보에 근거하여 상기 경사면의 변위를 구하고, 3차원 좌표데이터인 경사면변위데이터를 형성하는 예를 들어 감시센터에 설치된 컴퓨터 시스템을 구비하고,

상기 컴퓨터 시스템은 미리 규정된 평가지표에 따라서 상기 경사면변위데이터를 평가하고 그 평가결과에 따라서 상기 경사면변위데이터를 색깔로 구분하여 표시하도록 한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 감시센터에 설치된 컴퓨터 시스템에서 미리 규정된 평가지표에 따라서 경사면변위데이터를 평가하고, 이 평가결과에 따라서 경사면변위데이터를 색깔별로 표시하도록 하면, 경사면변위데이터의 편차를 쉽게 파악할 수 있어 경사면 상황을 정확히 파악할 수 있게 된다.

또한 본 발명은, 상기 감시센터에 설치된 컴퓨터 시스템에서 상기 미리 규정된 평가지표에 기초하여 상기 경사면변위데이터의 우위성을 평가하고, 우위가 아니라고 판정한 경사면변위데이터를 결함이 있는 경사면변위데이터로 판단하고, 상기 감시센터는 우위라고 판정된 우위 경사면변위데이터에 기초하여 상기 결함이 있는 경사면변위데이터를 보정한다. 또, 상기 감시센터에 설치된 컴퓨터 시스템은 상기 결함이 있는 경사면변위데이터를 상기 평가지표의 임계값으로부터의 차이에 따라서 가중치를 부여해 상기 경사면변위데이터로 삼을 수도 있다.

이와 같이 감시센터에서 미리 규정된 평가지표에 근거하여 상기 경사면변위데이터의 우위성을 평가하고 우위가 아니라고 판정한 경사면변위데이터를 결함이 있는 경사면변위데이터로 판단하고, 우위라고 판정된 우위 경사면변위데이터에 근거하여 결함이 있는 경사면변위데이터를 보정하도록 하면, 경사면변위데이터의 편차가 적어지는 동시에 실질적으로 경사면변위데이터의 결함이 적어져서 경사면 상황을 정확히 파악할 수 있게 된다. 그리고 결함이 있는 경사면변위데이터를 평가지표 임계값으로부터의 차이에 따라 가중치를 부여해 경사면변위데이터로 삼도록 해도, 경사면변위데이터의 편차가 적어지는 동시에 실질적으로 경사면변위데이터의 결함이 적어져 경사면 상황을 정확히 파악할 수가 있다.

참고로, 상기 평가지표로서, 예를 들면 상기 기준 GPS데이터 및 GPS데이터를 기선해석할 때 얻어지는 레이시오(ratio) 및 분산(variance) 중 적어도 하나가 쓰인다.

또한 본 발명은 경사면상태를 감시하고 경사면 붕괴를 예측하기 위한 경사면붕괴 예측시스템으로서 구성할 경우에, 상기 기준 GPS데이터 및 상기 GPS데이터에 의해 각각 구할 수 있는 상기 GPS기준국의 위치를 나타내는 기준점 위치정보 및 상기 GPS국의 위치를 나타내는 위치정보에 근거하여 상기 경사면상태를 구해 경사면상태 데이터를 얻는 동시에, 상기 경사면 또는 상기 경사면 부근의 강우량을 나타내는 실측 강우량 데이터 및 미래의 예측 강우량을 나타내는 예측 강우량 데이터를 기상데이터로서 수신해 그 기상데이터 및 상기 경사면상태 데이터와 경사면붕괴 위험도를 나타내는 붕괴위험도 등급에 따라서 상기 경사면 붕괴를 예측하여 경계, 피난, 규제 정보를 배포하고, 그 경계, 피난, 규제 정보를 배포한 후 상기 기상 데이터 및 상기 경사면상태 데이터와 상기 붕괴위험도 등급에 따라서 경계, 피난, 규제 정보 발령을 해제할지 여부를 결정하는 경사면 붕괴예측 단계(소프트웨어)를 수행하는 컴퓨터 시스템으로 구성할 수도 있다.

이와 같이 기준 GPS데이터 및 GPS데이터에 의해 각각 구할 수 있는 GPS기준국의 위치를 나타내는 기준점 위치정보 및 GPS국의 위치를 나타내는 위치정보에 근거하여 경사면상태(예를 들면 경사면변위)를 구하고 경사면상태 데이터를 얻는 동시에, 경사면 또는 경사면 부근의 강우량을 나타내는 실측 강우량데이터 및 미래의 예측 강우량을 나타내는 예측 강우량데이터를 기상데이터로서 수신하고, 기상데이터 및 경사면상태데이터와 경사면붕괴의 위험도를 나타내는 붕괴위험도 등급에 따라서 경사면붕괴를 예측하여 경계, 피난, 규제 정보를 배포하고, 경계, 피난, 규제 정보를 배포한 후 기상데이터 및 경사면상태데이터와 붕괴위험도 등급에 따라서 경계, 피난, 규제 정보의 발령을 해제할지 여부를 결정하도록 하면, 경사면붕괴를 높은 정밀도로 예측하고 정확하게 피난경보의 발령 및 해제를 행할 수 있게 된다.

또한 본 발명에서, 상기 경사면에 대해서 적어도 그 지질, 재해 이력 및 대책구조물에 관련된 정보가 기본정보로 저장되는 동시에 상기 경사면상태데이터 및 상기 기상데이터가 저장되는 데이터베이스를 갖고, 상기 컴퓨터 시스템에서는 상기 경계, 피난, 규제 정보를 배포한 후, 그 경계, 피난, 규제 정보를 배포하게 된 상기 기상데이터 및 상기 경사면상태데이터로써 상기 데이터베이스를 갱신한다.

이와 같이, 경사면에 대해 적어도 그 지질, 재해이력 및 대책구조물에 관한 정보가 기본정보로서 저장되는 동시에 경사면상태데이터 및 기상데이터가 저장되는 데이터베이스를 갖추고, 경계, 피난, 규제 정보를 배포할 때 경계, 피난 규제 정보를 배포하게 된 기상데이터 및 경사면상태데이터로써 데이터베이스를 갱신하도록 하면, 데이터베이스에는 경계, 피난, 규제 정보 배포시의 최신 정보가 저장되게 되어 운용할수록 정밀도가 향상한다.

또한 본 발명에서, 상기 데이터베이스에는 원격검출에 따라서 계측되고 상기 경사면의 현황을 나타내는 화상데이터가 원격검출데이터로서 저장되어 있다. 이와 같이 데이터베이스에, 원격검출에 의해 계측된 경사면의 현황을 나타내는 화상데이터를 원격검출데이터로서 저장하도록 하면, 경사면의 현황을 항상 쉽게 파악할 수 있게 된다.

또, 본 발명에서, 상기 컴퓨터시스템은 상기 데이터베이스에 저장된 상기 기본정보, 상기 경사면상태데이터, 상기 기상데이터 및 상기 원격검출데이터에 근거하여 상기 경사면별로 상기 붕괴위험도 등급을 구하고, 그 붕괴위험도 등급에 따라서 경사면별로 상기 경계, 피난, 규제 정보의 발령 기준을 나타내는 경계, 피난, 규제 발령 기준을 설정, 갱신하는 동시에 상기 경계, 피난, 규제 정보의 발령해제 기준을 나타내는 경계, 피난, 규제 해제 기준을 설정, 갱신하여, 상기 경계, 피난, 규제 발령 기준 및 상기 경계, 피난, 규제 해제 기준에 따라서 각각 상기 경계, 피난, 규제 정보의 발령 및 해제를 행한다.

이와 같이 데이터베이스에 저장된 기본 정보, 경사면상태데이터, 기상데이터 및 원격검출데이터에 근거하여 경사면별로 붕괴위험도 등급을 구하고, 붕괴위험도 등급에 따라서 경사면별로 경계, 피난, 규제 정보의 발령 기준을 나타내는 경계, 피난, 규제 발령 기준을 설정, 갱신하는 동시에 경계, 피난, 규제 정보의 발령 해제 기준을 나타내는 경계, 피난, 규제 해제 기준을 설정, 갱신하여, 경계, 피난, 규제 정보의 발령 및 해제를 행하도록 하면, 경사면에 관한 모든 사항을 종합적으로 감안하여 정확한 발령 및 해제를 행할 수 있게 된다.

그리고 상기 경계, 피난, 규제 발령 기준 및 상기 경계, 피난, 규제 해제 기준으로서 상기 경사면의 변위량, 상기 경사면의 변위속도, 상기 경사면의 변위가속도, 상기 경사면의 변위예측치, 미리 정해진 기준 강우량 및 미리 정해진 예측 강우량에 따라서 각각 발령 임계값 및 해제 임계값이 설정된다.

참고로, 상기 GPS기준국 및 상기 GPS국은 네트워크에 의해 상기 감시센터에 설치된 컴퓨터 시스템에 접속된다.

또한 본 발명은 청구항 1에 기재한 컴퓨터 시스템을 이용하여 경사면 상태를 감시하고 상기 경사면에 관한 방재정보를 얻어 그 방재정보를 인터넷을 통해 미리 등록한 사용자의 단말장치로 배포하기 위한 방재정보배포 시스템으로서, GPS위성으로부터의 전파에 근거하여 상기 경사면의 변위를 실시간 계측하여 얻은 시계열 계측데이터를 수집하는 수집수단과, 상기 시계열데이터를 세계열해석 모델을 사용한 필터처리, 평활화처리하여 변위데이터로 만드는 해석수단과, 그 처리된 변위데이터에 근거하여 생성된 상기 방재정보를 상기 사용자 단말장치로 배포하는 배포수단을 갖는 것도 특징으로 한다.

그와 같은 발명에 따르면, 불특정다수의 사용자에 대해서 경사면에 관한 정보(경사면 방재정보)를 배포할 수 있고, 게다가 사용자 측에서 원하는 경사면 방재정보를 적절히 열람할 수도 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 예를 들어 설명한다. 단, 이 실시형태에 기재된 구조부품의 크기, 재질, 형상, 상대적 위치 등은 각별히 특정한 기재가 없는 한은 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것이 아니라, 단순한 설명 예일 뿐이다.

도1을 참조하면, 도시된 경사면 감시시스템은 복수의 경사면감시장치11-1~11-N(N운 2 이상의 정수)를 갖추고, 이들 경사면감시장치11-1~11-N은 예를 들어 감시센터12에 광케이블 통신회선 등의 유선통신회선13을 통해 접속된다. 경사면감시장치11-1~11-N은 서로 다른 경사면에 배치되고, 각각 경사면의 상태를 감시 계측하여 관측데이터(계측데이터)로서 감시센터12로 보낸다. 여기서는 경사면감시장치11-1~11-N이 송출하는 관측데이터를 각각 제1~제N 관측데이터로 부르기로 한다.

감시센터12에는 컴퓨터 시스템12a, 표시장치 등의 출력장치(모니터)12b, 입력장치12c 및 데이터베이스12d가 갖추어져 있고, 후술하는 것처럼 컴퓨터 시스템12a에 의해 각 경사면감시장치11-1~11-N으로부터 얻은 제1~제N 관측데이터에 따라서 경사면별 변위(경사면변위)를 감시한다. 참고로, 감시센터12는 경사면감시장치11-1~11-N으로부터 떨어진 지점에 배치되고, 원격으로 이들 관측데이터를 수집한다.

경사면감시장치(GPS계측장치)11-n(n은 1에서 N까지의 어느 수)은 적어도 2개의 GPS(Global Positioning System)수신기(계측장치)를 갖고 있으며, 도시한 예에 서는 3개의 GPS수신기11a~11c를 갖는다. 이 중 하나, 예를 들어 GPS수신기11a는 기준점 수신기(GPS기준국)로서 경사면 이외의 지점에 배치된다. 즉, 기준점 수신기11a는 경사면에서 떨어져 안정된 지면에 배치된다.

한편, 다른 GPS수신기11b 및 11c는 경사면상에 배치된다(참고로, 경사면상에는 적어도 1개의 GPS수신기를 배치하면 된다). 그리고 GPS수신기11a~11c는 미리 설정된 시간간격(제1 시간간격)으로 적어도 4개의 GPS위성으로부터의 전파(GPS전파)를 수신하고, 소정 시간간격마다 GPS데이터를 관측데이터로서 출력한다. 참고로, 소정 시간간격 및 제1 시간간격은 예를 들어 컴퓨터 시스템12a로부터의 관측시간 설정 명령에 의해 설정된다.

이들 GPS수신기11a-11c는 통신장치로서 쓰이는 통신집약기11d 또는 무선집약기11e에 접속되어 있다. 상기 통신집약기11d는 유선통신회선13에 접속되어 있어, 각 관측데이터를, 유선통신회선13을 통해 감시센터12로 보낸다.

또한 무선집약기11e는 각 관측데이터를 무선회선을 통해 무선중계기16으로 보낸다. 도1에는 무선중계기16이 1개 표시되어 있는데, 실제로는 복수의 무선중계기16이 배치되어 무선중계기16별로 통신지역이 규정되고 무선중계기16은 자기의 통신지역내에 위치한 무선집약기11e로부터 관측데이터를 수신하게 된다. 무선중계기16은 상술한 유선통신회선13에 접속되어 있고, 무선중계기16으로부터 감시센터12로 경사면별 관측데이터가 송신된다. 참고로, 각 관측데이터에는 GPS수신기를 식별하기 위한 정보(GPS수신기 식별정보)가 부가되어 있다.

상술한 바와 같이 얻은 관측데이터(GPS데이터)는 각 GPS수신기의 위치정보를 시간에 따라 3차원적으로 표시하고, 지금 기준점 수신기(GPS기준국)11a의 위치정보를 기준점 위치정보로 삼는다면, 이 기준점 위치정보와 다른 GPS수신기로부터 얻은 위치정보(이하 다른 위치정보라고 함)에 근거하여 경사면의 변위를 시계열적으로, 더욱이 3차원적으로 얻을 수 있다.

도2를 참조하면, 감시센터12에 설치된 컴퓨터 시스템12a에서는 상술한 바와 같이 얻은 기준점 위치정보 및 다른 위치정보에 근거하여 기선해석을 수행해 경사면의 변위데이터(경사면변위데이터:3차원 좌표값)를 얻는다. 즉, 경사면변위의 계측이 시작되면(스텝P1), 각 GPS수신기로부터 관측데이터(GPS데이터)가 컴퓨터 시스템12a에 수집된다(스텝P2). 바꾸어 말하면, 각 GPS수신기11a~11c로부터는 각각 기준점 위치정보 및 다른 위치정보가 컴퓨터 시스템12a로 주어진다. 컴퓨터 시스템12a에서는 기준점 위치정보와 다른 위치정보를 사용해 미리 정해진 시간간격마다 경사면변위데이터를 구한다(스텝P3).

그런데 상술한 경사면변위데이터는 각종 외적 요인(예를 들어, GPS위성의 상태, 전리층 및 대류권의 영향, 멀티패스 및 기선길이)에 의해 편차가 생긴다. 이 때문에 기선해석을 할 때에는, 컴퓨터 시스템12a에서는 각종 평가지표를 생성하는데(이하, 검출평가지표라고 함:스텝P4), 예를 들어 이 평가지표에는 사용하는 GPS위성의 조합(기선해석시 사용한 GPS위성의 조합), 관측GPS위성 수(해당 GPS수신기로 수신한 GPS위성의 수), 수신데이터의 질, 각종 DOP, 레이시오(ratio) 및 분산(variance)을 들 수 있다.

어느 평가지표를 사용할지는 컴퓨터 시스템12a에 접속된 입력장치12c로부터 그 임계값과 함께 설정되고, 컴퓨터 시스템12a에서는 설정된 평가지표의 임계값(이하, 평가 임계값이라고 함)에 따라서 경사면변위데이터를 색깔별로 나누고, 일단 경사면변위데이터를 모니터(출력장치)12b에 색깔별로 표시한다(스텝P5). 즉, 경사면변위데이터에 관한 검출평가지표를 평가 임계값으로 구분한 후, 평가 임계값을 기준치로 삼아 이 기준치로부터 미리 설정된 범위별로 경사면변위데이터를 색깔별로 구분하게 된다.

예를 들어, 분산(variance)을 평가지표로 사용했다면, 분산(variance)의 기준치로부터 α% 벗어날 때마다 경사면변위데이터를 색깔별로 나누고, 일례를 들면 평가 임계값으로부터 (평가 임계값-α%)의 범위에 있는 검출평가지표에 대응하는 경사면변위데이터에 대해서는 빨간 색으로 표시하고, 평가 임계값으로부터 (평가 임계값+α%)의 범위에 있는 검출평가지표에 대응하는 경사면변위데이터에 대해서는 파란 색으로 표시한다. 그리고 평가 임계값으로부터 (평가 임계값+2α%)의 범위에 있는 검출평가지표에 대응하는 경사면변위데이터에 대해서는 녹색으로 표시한다(참고로, 다른 평가지표를 사용했을 때에도 마찬가지로 색깔별로 구분한다).

그리고 컴퓨터 시스템12a에서는 이들 평가지표 임계값에 따라서 경사면변위데이터를 평가한다(경사면변위데이터의 확률을 평가한다:스텝P6). 즉, 컴퓨터 시스템12a에서 평가 임계값에 따라 경사면변위데이터에 대응하는 상술한 검출평가지표를 평가하여 경사면변위데이터의 우위성을 평가한다(즉, 우위의 해인지 아닌지 평가한다).

그 결과 우위의 해가 아니라고 평가된 경사면변위데이터(좌표치:이하 비우위 경사면데이터라고 함)은 일단 파기되고(스텝P7), 컴퓨터 시스템12a에 내장된 기억부(메모리:미도시)에 저장된다. 한편, 우위의 해로 평가된 경사면변위데이터(이하, 우위 경사면변위데이터라고 함:스텝P8)에 따라 후술할 트렌드처리가 이루어진다.

도3은 경사면변위데이터의 추이를 나타낸 도면으로, 상술한 평가지표로서 분산(variance)을 이용하고 그 임계값을 3.9 이상으로 설정한 경우의 예를 나타내고 있으며, 분산(variance)을 평가지표로 하면 멀티패스가 원인이 되는 편차를 삭제할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 분산(variance)을 이용해 경사면변위데이터를 평가하기 전에는, 편차가 매우 크지만(도3a 참조), 분산(variance)을 평가지표로 이용하면 편차를 매우 작게 할 수 있고, 멀티패스가 원인인 비우위 경사면변위데이터를 삭제할 수 있다는 것을 알 수 있다(도3b 참조).

또한 컴퓨터 시스템12a에서는 우위 경사면변위데이터를 사용해 결함이 된 경사면변위데이터를 보정한다(스텝P9). 즉, 컴퓨터 시스템12a에서는 우위 경사면변위데이터에 근거하여 결함이 된 경사면변위데이터를 예측해 우위 경사면변위데이터 사이에 위치되어야 할 경사면변위데이터를 예측하여 예측 경사면변위데이터를 생성한다(스텝P10). 그리고 컴퓨터 시스템12a에서는 우위 경사면변위데이터 및 예측 경사면변위데이터에 따라 트렌드처리를 실행한다(스텝P11). 참고로, 이들 우위 경사면변위데이터 및 예측 경사면변위데이터는 모니터12b에 표시된다.

여기서 보정처리에 대해 설명하자면, 보정처리에서는 예를 들어 칼먼필터의 알고리듬에 의해 상태 벡터x_n을 추정하는 방법으로, 시스템 노이즈의 분산τ² 및 관 측 노이즈의 분산σ², 그리고 차수k를 추정하여 xn을 이산적으로 구하고 대수우도 및 AIC를 사용해 최적x_n을 추정한다.

즉, 상태공간모델을 x_n=F_nx_n-1+G_nν_n, y_n=H_nx_n+w_n로 한다. 여기서 x_n:직접 관측할 수 없는 상태 벡터(확률시스템모델), ν_n:시스템노이즈(평균0, 분산공분산행렬Q_n), y_n:관측데이터(관측모델), w_n:관측노이즈(평균0, 분산공분산행렬R_n)이고, F_n,G_n,H_n는 각각 가우스, 마코브 과정에서 정의된 추이행렬이다. 그리고 이 상태공간모델을 확률차분방정식으로 한다. H_nx_n=t_n이라고 하면 y_n=t_n+w_n(관측모델), Δkt_n=ν_n(k=1인 경우, Δt_n=t_n-t_n-1=ν_n, Δkt_n는 k계의 차분방정식)이 된다. 그리고 칼먼필터에 의해 일기 선예측(제1 스텝)을 수행하고, 우위 경사면변위데이터에 따라서 예측 경사면변위데이터를 구하고 경사면변위데이터의 보정을 행한다. 이와 같이 칼먼필터의 알고리듬을 이용해 우위 경사면변위데이터로부터 예측 경사면변위데이터를 예측해 보정하면, 매우 높은 정밀도로 결함이 있는 경사면변위데이터를 보정할 수가 있다.

다음으로 트렌드처리에 대해 설명하면, 트렌드처리에서는 우위 경사면변위데이터 및 예측 경사면변위데이터에 대해 필터처리 및 평활화처리를 수행하고, 처리된 변위데이터(필터데이터)를 생성한다. 필터처리 및 평활화처리에서는, 예를 들면 칼먼필터의 알고리듬에 의해 상태벡터x_n을 추정하는 방법으로서, 상술한 일기 선예 측(제1 스텝), 필터(제2 스텝) 및 평활화(진3 스텝)을 일련의 흐름으로 하여 계산하고, 관측값y_n={y₁,y₂,..., y_n}이 주어진 아래의 상태 x_n ={x₁, x₂, ..., x_n}을 구한다.

이와 같이 필터처리 및 평활화처리를 수행한 후, 이 처리된 변위데이터는 데이터베이스12d에 저장되는 동시에, 모니터12b상에 그래프로 표시된다(스텝P12). 도4에 남북방향의 처리된 변위데이터(필터데이터)를 경사면변위데이터와 함께 나타낸다. 도4에서, 실선이 처리된 변위데이터이고, 점선이 경사면 변위데이터이다. 도4에 나타낸 것처럼, 경사면 변위데이터를 필터처리 및 평활화처리하여 그래프로 표시하면 처리된 변위데이터는 실선으로 그래프에 표시되므로, 경사면 변위 경향을 쉽게 파악할 수 있게 된다.

이와 같이 처리된 변위데이터를 얻은 후, 그 처리된 변위데이터가 예를 들어 미리 설정된 변위 임계값을 넘는다면(스텝P13), 컴퓨터 시스템12a에서는 경보를 발령하게 된다(스텝P14).

그런데 상술한 보정처리를 수행하는 대신에, 데이터베이스12d에 저장된 비우위 경사면변위데이터와 상술한 우위 경사면변위데이터를 가중치 설정처리에 따라 처리한 후, 상술한 트렌드처리를 해도 된다. 예를 들어, 입력장치12c에서 보정처리 및 가중치 설정처리 중 어느 하나를 선택하도록 하고, 가중치 설정처리가 선택되면, 컴퓨터 시스템12a에서는 도2에 파선으로 나타낸 것처럼 가중치 설정처리를 행한다(스텝P15).

즉, 상술한 것처럼 비우위 경사면변위데이터 및 우위 경사면변위데이터는 기준치로부터의 차이에 따라서 구분되므로, 가중치 설정처리에서는 각 구분마다 가중계수를 설정해 두고 이 가중계수에 따라 비우위 경사면변위데이터를 보정하여, 이 보정 후 경사면변위데이터(우위 경사면변위데이터를 포함함)를 트렌드처리해도 된다. 참고로, 보정 후의 경사면변위데이터(우위 경사면변위데이터를 포함함)는 모니터12b에 표시된다.

다음으로 상기 시스템에 의한 경사면붕괴 예측방법을 설명한다.

도1과 같이 본 시스템에서는, 각 경사면에 예를 들어 우량계21가 설치되고, 우량계21로 계측된 강우량은 강우량데이터로서 통신집약기11d 또는 무선집약기11e를 통해 감시센터12로 송신된다(참고로, 각 경사면마다 우량계를 설치하지 않고 기상데이터를 배포 받아도 된다. 즉, 경사면 또는 경사면 부근의 강우량을 나타내는 기상데이터(강우량데이터)를 배포 받아도 된다). 또한 기상데이터로서 예측 강우량을 나타내는 예측 강우량데이터를 배포 받아도 된다.

다음으로 도5와 같이, 우선 경사면변위계측을 수행함에 있어서는, 먼저 경사면마다 조사, 점검을 실시하는 동시에, 과거의 재해이력을 조사하고 경사면마다 기본정보(기본정보에는 적어도 지질, 재해이력, 보호설치물 및 현황 등의 데이터가 포함됨)를 얻는다(스텝P1). 이 기본정보는 예를 들어 컴퓨터시스템12a에 입력되고 컴퓨터시스템12a에서는 경사면별로 기본정보를 데이터베이스12d에 저장한다(스텝P2).

경사면 기본정보를 얻은 후, 예를 들어 전문가에 의해 경사면 기본정보에 근 거하여 경사면마다 불안정 경사면인지 여부를 판정하고(스텝P3), 불안정 경사면으로 인정(판정)되면 해당 경사면은 감시대상 경사면이 된다.

감시대상 경사면에 대해서는 상술한 감시장치 및 우량계가 배치되고 GPS위성으로부터의 전파에 따라서 경사면변위계측이 이루어져(GPS경사면계측:스텝P4), 실시간으로 관측데이터(GPS데이터)가 감시센터12로 보내어진다.

이렇게 얻은 관측데이터는 각 GPS수신기의 위치정보를 시간에 따라서 3차원적으로 표시하고, 지금 기준점 수신기(GPS기준국)11a의 위치정보를 기준점 위치정보라고 하면, 이 기준점 위치정보와 다른 GPS수신기로부터 얻은 위치정보(이하, 다른 위치정보라고 함)에 근거하여 경사면의 변위를 시계열적으로, 더욱이 3차원적으로 얻을 수 있다.

감시센터12(즉, 컴퓨터시스템12a)에서는 상술한 바와 같이 해서 얻은 기준점 위치정보 및 다른 위치정보에 근거하여 이하와 같이 경사면의 변위데이터(경사면 변위데이터)를 얻는다. 상술한 것처럼 각 GPS수신기11a~11c로부터는 각각 기준점 위치정보 및 다른 위치정보가 컴퓨터시스템11a에 주어진다.

컴퓨터시스템12a에서는 기준점 위치정보와 다른 위치정보를 사용해 미리 정해진 시간간격마다 경사면변위데이터를 구한다. 이 경사면변위데이터는 가로축을 시간, 세로축을 변위로써 표시하고 모니터12b에 표시되는 동시에 데이터베이스12d에 경사면별로 저장된다(스텝P2). 경사면변위데이터는 예를 들어 남북방향, 동서방향 및 연직방향의 변위점열로 표시된다.

상술한 경사면변위데이터는 각종 외적요인(예를 들어 GPS위성의 상태, 전리 층 및 대류권의 영향, 멀티패스 및 기선길이)에 의해 편차(띠 모양으로 흩어진다)를 포함하고 있어, 이와 같은 경사면변위데이터로부터 경사면의 상태를 정확히 파악, 평가하기는 어렵다. 그래서 감시센터12(즉 컴퓨터시스템12a)에서는 경사면변위데이터에 대해 상기 필터처리 및 평활화처리를 실시해 처리된 변위데이터(필터데이터)를 생성한다.

그리고 필터처리 및 평활화처리를 실시한 처리된 변위데이터는 상술한 변위데이터와 함께 데이터베이스12d에 저장되는 동시에 모니터12b에 표시된다. 이 처리된 변위데이터로부터는 경사면의 변위량, 변위속도 및 변위가속도를 알 수 있고 처리된 변위데이터에 따라서 경사면의 변위량을 예측할 수 있다.

한편, 상술한 것처럼 우량계21에서 경사면마다 강우량을 계측하거나 또는 강우량데이터를 배포 받는 동시에 예측 강우량데이터를 배포 받는다(스텝P5). 그리고 우량계21로 계측된 강우량데이터(또는 배포 받은 강우량데이터)가 기상데이터로서 데이터베이스12d에 저장되는 동시에 상술한 예측 강우량데이터도 데이터베이스12d에 저장된다.

또한, 상술한 것처럼 감시센터12에서는 원격검출에 의해 얻은 경사면 화상데이터를 원격검출데이터로서 받고(스텝P6), 이 원격검출데이터를 데이터베이스12d에 보존한다. 그 결과, 데이터베이스12d에는 경사면별로 기본정보, 처리된 변위데이터(계측결과), 원격검출데이터 및 기상데이터가 축적된다.

컴퓨터시스템12a에서는 데이터베이스12d에 저장된 기본정보, 처리된 변위데이터, 원격검출데이터 및 기상데이터에 근거하여 경사면별로 붕괴위험도에 관련된 등급(이하, 붕괴위험도 등급이라고 함)을 구한다(스텝P7).

즉, 컴퓨터시스템12a에서는 기본정보, 처리된 변위데이터, 원격검출데이터 및 기상데이터를 변수로 하는 다변량해석을 실시하여 붕괴위험도 등급을 얻어 피난경보 발령기준(경계, 피난, 도로규제 기준)을 설정, 갱신한다(스텝P8).

이렇게 하여 피난경보 발령기준을 설정, 갱신한 후, 이 피난경보 발령기준에 따라서 컴퓨터시스템12a에서는 피난경보(경계, 피난, 도로규제)발령을 내릴지 여부를 판정한다(스텝P9).

피난경보 발령기준에는 예를 들어 경사면변위량, 변위속도, 변위가속도, 변위예측치, 기준강우량 및 예측강우량에 대해 각각 경계, 피난, 도로규제 발령 임계값이 설정되어 있고, 상술한 실측 강우량 및 예측 강우량(스텝P5) 및 GPS경사면계측(스텝P4)에서 얻은 강우량데이터 및 처리된 변위데이터와 경계, 피난, 도로규제 임계값을 비교하여 컴퓨터시스템12a에서는 피난경보(경계, 피난, 도로규제)발령을 내릴지 여부를 판정하게 된다.

그리고 피난경보(경계, 피난, 도로규제) 발령을 내리기로 판정하면, 컴퓨터시스템12a에서는 해당 경사면에 대해 피난경보를 배포한다(예를 들어 인터넷을 통해 각종 기관에 피난경보를 배포하게 된다(발령배포:스텝P10)).

이 때 컴퓨터시스템12a에서는 어느 정도 시간이 경과하면 경사면붕괴에 도달할지를 나타내는 붕괴예측시간 및 예측된 붕괴규모의 붕괴예측치를 동시에 배포하게 된다. 즉, 실측강우량, 예측강우량, 처리된 변위데이터에 따라서 컴퓨터시스템12a애서는 붕괴예측시간을 구하고 붕괴예측치로서 배포하게 된다.

한편, 컴퓨터시스템12a에서는 붕괴위험도 등급에 따라서 피난경보 해제기준(경계, 피난, 도로규제 해제기준)의 설정, 갱신을 수행하고(스텝P11), 피난경보 발령기준과 마찬가지로 피난경보 해제기준에는 예를 들어 경사면변위량, 변위속도, 변위가속도, 변위예측치, 기준강우량 및 예측강우량에 대해 각각 경계, 피난, 도로규제 해재 임계값이 설정되어 있다.

상술한 실측강우량 및 예측강우량(스텝P5) 및 GPS경사면계측(스텝P4)에서 얻은 강우량데이터 및 처리된 변위데이터와 경계, 피난, 도로규제 해제 임계값을 비교하여 컴퓨터시스템12a에서는 피난경보(경계, 피난, 도로규제) 해제를 내릴지 여부를 판정하게 된다.

그리고 피난경보(경계, 피난, 도로규제) 해제를 하기로 판정하면 컴퓨터시스템12a에서는 해당 경사면에 대해 피난해제정보를 배포한다(예를 들어 인터넷을 거쳐 각종 기관에 피난해제정보를 배포하게 된다(해제배포:스텝P12)). 이 때, 컴퓨터시스템12a에서는 어느 정도의 시간이 경과하면 경사면위험도가 수렴하기에 이르는지를 나타내는 붕괴수렴 예측치를 배포하게 된다.

즉, 실측강우량, 예측강우량, 처리된 변위데이터에 따라서 컴퓨터시스템12a에서는 붕괴수렴 예측시간을 구하고 붕괴수렴 예측치로서 배포하게 된다.

그 후 컴퓨터시스템12a에서는 피난경보발령을 하게 된 때의 강우량데이터 및 처리된 변위데이터를 데이터베이스12d에 저장하고 데이터베이스12d를 갱신한다(스텝P13). 즉, 컴퓨터시스템12a에서는 피난경보의 발령 및 해제를 수행한 후, 피난경보발령을 하게 된 때의 강우량데이터 및 처리된 변위데이터를 데이터베이스12d에 저장하여 데이터베이스12d를 갱신한다.

참고로 상술한 것처럼 피난경보를 발령한 후, 컴퓨터시스템12a에서는 파선으로 나타낸 것처럼 이차평가를 수행할지 여부를 판정하도록 할 수도 있다(스텝P14). 예를 들어 상술한 피난경보발령을 하게 된 경사면에 대해, 더 높은 정밀도로 경사면 상태를 평가하기로 판정하게 되면 진단, 예측 플로우(스텝P15)로 진행한다. 스텝P14에서는 미리 경사면마다 그 경사면의 중요성에 따라서 진단, 예측 플로우로 진행할지 여부가 설정되어 있다.

이 진단, 예측 플로우에서는 예를 들어 처리된 변위데이터를 이용해 경사면 안정성평가가 이루어진다. 여기서는 처리된 변위데이터를 이용해 활동면의 설정, 초기 응력해석, 변위데이터의 동정해석 그리고 유한요소법을 이용한 활동안전율 평가를 실시한다.

활동면을 설정한 후, 계측점과 활도면을 포함한 경사면의 횡단면 모델을 생성하고 활동층의 두께를 설정한다. 그리고 유한요소법(FEM)의 요소분할을 수행해 이와 같은 FEM모델에 대해 지반의 E(영계수:일정한 값)과 ν(poisson비:일정한 값)을 이용한 단체 중량γ₁을 외력으로 하는 자중해석을 실시하고 초기 응력을 구한다(초기응력해석).

그리고 활동면만을 이방성 비선형탄성체로 삼고 이방성 손상 패러미터m를 이용해 계측변위(처리된 변위데이터)를 가장 잘 재현할 m을 동정한다. 즉, m을 차츰 저하시키면 활동층 요소에는 전단항복이 생기므로 항복규준과 스트레인 연화의 법 칙에 의해 초과응력을 해방시키는 반복계산을 실행한다(계측변위의 동정해석). 동정일 때는 다음 평가함수가 사용된다.

{Σ(U_i ^m-U_i ^c)²}/{Σ(U_i ^m) ²} →최소(min)

여기서, U_i ^m:계측변위, U_i ^c:계산변위이다.

이어서, 유한요소법을 이용해 경사면 안정해석을 수행하고 활동안전율을 평가한다. 이 때는 다음 식이 쓰인다.

F_S=(ΣS_i·L_i)/(Στ_i·L_i)={Σ(c_i+σ _i·tanφ)L_i}/(Σ/τ_i·L_i)

여기서, σ_i :요소i의 활동면상의 직응력, τ_i:요소i의 활동면상의 전단응력, S:토지 요소의 전단저항, S=c_i+σ_i·tanφ,L_i:활동선길이를 나타낸다.

참고로 경사면 안전성평가에서는 현장진단 및 보충조사를 실시하여 경사면 안전성평가를 수행한다.

상술한 경사면 안전성평가에 의해 감시센터12에서는 대책이 필요한지 여부를 판정한다. 그리고 대책이 필요없다고 판정하면 해당 경사면에 대해 상시진단 및 정기진단을 실시하게 된다.

한편, 대책이 필요하다고 판정하면 대책 제안(대책구조물 설계제안)을 수행한다. 이 대책제안에서는, 보충조사를 하면서 예를 들어 개선제안, 대책구조물 설계를 수행하고, 개선제안, 대책구조물 설계가 데이터베이스에 축적된다.

다음으로, 그러한 시스템으로부터 경사면 방재정보를 얻어 이 경사면 방재정 보를 다수의 사용자에게 배포하여 사용자가 정확히 시계열적으로 경사면의 변위를 파악할 수 있는 방재정보 배포시스템을 설명한다.

도6을 참조하면, 우선 도시한 방재감시시스템은 복수의 경사면감시장치11-1~11-N(N은 2 이상의 정수)를 갖추고 이들 경사면감시장치11-1~11-N은 감시센터12에 광케이블통신회선 등의 유선통신회선13을 통해 접속되어 있다. 경사면감시장치11-1~11-N은 서로 다른 경사면에 배치되어 각각 경사면의 상태를 실시간으로 감시계측하여 시계열 계측데이터를 감시센터12로 보낸다. 여기서는 경사면감시장치11-1~11-N이 송출하는 시계열 계측데이터를 각각 제1~제N 시계열 계측데이터라고 부르기로 한다.

감시센터12에는 도1과 같은 컴퓨터시스템12a가 설치되어 있고, 후술하는 것처럼 감시센터12에서는 컴퓨터시스템12a에 의해 각 경사면감시장치11-1~11-N으로부터 얻은 제1~제N 시계열 계측데이터에 따라서 경사면별로 방재정보를 생성한다. 참고로, 감시센터12는 경사면감시시스템11-1~11-N으로부터 떨어진 지점에 배치되고, 원격적으로 시계열데이터를 수집한다. 이 컴퓨터시스템12a는 인터넷14에 접속되고 인터넷14를 통해 사용자의 단말장치(예를 들어 PC 또는 휴대전화기)15-1~15-M(M은 2 이상의 정수)에 방재정보를 배포한다. 즉, 컴퓨터시스템12a는 제1~제N 시계열 계측데이터를 해석하여 방재정보를 생성하는 동시에 방재정보를 배포하는 방재정보 배포서버로서 기능한다.

경사면감시장치11-n(n은 1부터 N까지의 어느 수)은 적어도 3개의 GPS(Global Positioning System)수신기11a~11c를 갖고 있고, 이 중 1개 예를 들어 GPS수신기 11a는 기준점수신기로서, 경사면 이외의 지점에 배치된다. 즉, 기준점수신기11a는 경사면의 기선으로부터 떨어져 안정된 지면에 배치된다.

한편, 다른 GPS수신기11b 및 11c는 경사면에 배치된다. 그리고 GPS수신기11a~11c는 GPS위성으로부터의 전파(GPS전파)를 수신해 실시간으로 그 위치정보(GPS데이터)를 시계열 계측데이터로서 출력한다. 이들 GPS수신기11a~11c는 통신장치로서 쓰이는 통신집약기11d 또는 무선집약기11e에 접속되어 있고, 통신집약기11d는 유선통신회선13에 접속되어 있다. 그리고 통신집약기11d는 각 시계열 계측데이터를 유선통신회선13을 통해 감시센터12로 보낸다. 한편, 무선집약기11e는 각 시계열 계측데이터를 무선회선을 통해 무선중계기16으로 보낸다. 도1에는 무선중계기16이 1개 표시되어 있으나 실제로는 복수의 무선중계기16이 배치되며 무선중계기16마다 통신지역이 규정되어 무선중계기16은 자기의 통신지역내에 위치한 무선집약기11d로부터 시계열 계측데이터를 받게 된다. 무선중계기16은 상술한 유선통신회선13에 접속되어 있고 무선중계기16으로부터 감시센터12에 경사면별 시계열데이터가 보내진다. 참고로 각 시계열데이터에는 경사면을 식별하기 위한 정보(경사면 식별정보)가 부가되어 있다.

이렇게 얻은 시계열 계측데이터(GPS데이터)는 각 GPS수신기의 위치정보를 시간에 따라서 3차원적으로 표시하고, 상술한 것처럼 기준점수신기11a의 위치는 안정되어 있으므로 변화하지 않는다고 볼 수 있고, 지금 기준점수신기11a의 위치정보를 기준점위치정보로 하면, 이 기준점위치정보와 다른 GPS수신기로부터 얻은 위치정보에 근거하여 경사면의 변위를 시계열적으로, 더욱이 3차원적으로 얻을 수가 있다.

여기서 도7 및 도8a~도8c을 참조하면, 감시센터12는 상술한 것처럼 얻은 시계열 계측데이터에 근거하여 경사면의 변위데이터(경사면 변위데이터)를 얻고 이 경사면변위데이터를 경사면별로 데이터베이스(기억장치:미도시)에 저장한다. 지금 GPS수신기11a~11c에 의해 미리 정해진 시간간격으로 그 위치계측을 하고 있다고 하면, 미리 정해진 시간간격마다 경사면변위데이터가 얻어지고, 이 경사면변위데이터는 횡축을 시간, 종축을 변위로 표시되게 된다. 경사면변위데이터는 예를 들어 남북방향, 동서방향 및 연직방향의 변위점열로 표시된다(도8a는 남북방향, 도8b는 동서방향, 그리고 도8c는 연직방향의 변위이다).

그런데 상술한 경사면변위데이터는 각종 외적요인(예를 들어 GPS위성의 상태, 전리층 및 대류권의 영향, 멀티패스 및 기선길이)에 따라 편차(띠모양으로 흩어진다)를 포함하여, 이러한 경사면변위데이터로부터 경사면의 상태를 정확하게 파악, 평가하기는 어렵다. 그래서 감시센터12의 컴퓨터시스템12a에서는 경사면변위데이터에 대해 상기와 마찬가지로 필터처리 및 평활화처리를 실시하여 도8(a)~(c)에 실선으로 나타낸 처리된 변위데이터를 생성하여 경사면별로 처리된 변위데이터를 데이터베이스에 저장한다.

이와 같이 하여 필터처리 및 평활화처리를 실시하면 상술한 것처럼 도8(a)~(c)에 실선으로 나타낸 처리된 변위데이터가 생성된다. 그리고 이 처리된 변위데이터는 상술한 경사면변위데이터와 함께 데이터베이스에 저장된다.

이와 같이 처리된 변위데이터를 얻은 후, 처리된 변위데이터가 경사면의 변위를 나타내면, 즉 경사면변위가 있다고 판정하면, 감시센터12는 해당 경사면의 진단, 예지를 실행한다. 즉, 감시센터12에서는 처리된 변위데이터가 경사면의 변위를 나타내고 있다고 해당 경사면에 대해 처리된 변위데이터로부터 경사면변위의 위험도를 평가한다. 그런데 감시센터12에서는 상술한 계측데이터 외에도, 각 경사면별 지형지질정보, 대책정보 및 재해이력정보가 데이터베이스에 축적되어 있어, 이들 지형지질정보, 대책정보 및 재해이력정보는 최신 데이터에 근거하여 갱신된다.

또한 감시센터12에는 각 경사면별로 해당 지역의 기상정보가 기상기관 등으로부터 배포된다. 그리고 감시센터12에서는 이들 지형지질정보, 기상정보, 대책정보, 재해이력정보를 감안하여 각 경사면별로 처리된 변위데이터에 따른 경사면변위의 위험도를 평가한다(진단, 예측 루틴).

이 경사면변위 위험도의 평가는 예를 들어 3단계 평가로 실시되어 '통상 변위' '요주의' '요대책'으로 나뉜다. '통상변위'에서는 '계측데이터에는 변위가 나타나지 않았습니다. 또는 변위가 있어도 오차 혹은 통상적인 변동범위내입니다'라고 판정된다. '요주의'에서는 '경사면에 변위가 나타나고 있으며 계속 주의가 필요합니다'라고 판정된다. 그리고 '요대책'에서는 '변위가 증대하고 있으며 경사면에 상태변화가 발생하고 있는 것으로 판단됩니다. 점검, 대책 등 대응이 필요합니다'라고 판정되어 경사면별로 위험도 평가결과로서 데이터베이스에 저장된다.

이 진단, 예지 루틴에서는 처리된 변위데이터를 이용해 경사면안정성평가가 이루어진다. 여기서는 예를 들어 처리된 변위데이터를 이용해 활동면의 설정, 초기응력 해석, 변위데이터의 동정해석, 그리고 유한요소법을 이용한 활동안전율 평가를 수행한다. 활동면의 설정에서는 예를 들어 활동면 정상부의 형적(形迹)이 인정되는 점부터 가장 가까운 계측점A의 변위벡터에 평행한 선을 긋고, 인접한 계측점B와 계측점A를 연결하는 선분의 이등분선과 만나는 교점P를 구한다. 이어서 교점P로부터 계측점B의 변위벡터에 평행한 선을 긋고 선분BC(C는 계측점을 나타낸다)와 만나는 교점Q를 구한다. 이러한 조작을 반복하여 각부D에 도달하여 활동면을 설정한다(도9 참조).

상술한 것처럼 활동면을 설정한 후, 계측점과 활동면을 포함한 경사면의 횡단면모델을 생성하여 활동층의 두께를 설정한다. 그리고 유한요소법(FEM)의 요소분할을 수행하고 이와 같은 FEM모델에 대해 지반의 E(영계수:일정한 값)와 ν(poisson비:일정한 값)을 이용한 단체중량γ_i를 외력으로 한 자중해석을 수행하여 초기응력을 구한다(초기응력해석).

그리고 활동층만을 이방성 비선형 탄성체로 삼고 이방성 손상 패러미터m을 이용해 계측변위(처리된 변위데이터)를 가장 잘 재현하는 m을 동정한다. 즉, m을 차츰 저하시키면 활동층 요소에는 전단항복이 생기므로 항복규준과 스트레인 연화의 법칙에 따라서 초과응력을 해방시킬 반복계산을 실행한다(계측변위의 동정해석). 동정이 될 때는 다음의 평가함수가 쓰인다.

{Σ(U_i ^m-U_i ^c)²}/{Σ(U_i ^m) ²} →최소(min)

여기서, U_i ^m:계측변위, U_i ^c:계산변위이다.

이어서, 유한요소법을 이용해 경사면 안정해석을 수행하고 활동안전율을 평가한다. 이 때는 다음 식이 쓰인다.

F_S=(ΣS_i·L_i)/(Στ_i·L_i)={Σ(c_i+σ _i·tanφ)L_i}/(Σ/τ_i·L_i)

여기서, σ_i :요소i의 활동면상의 직응력, τ_i:요소i의 활동면상의 전단응력, S:토지 요소의 전단저항, S=c_i+σ_i·tanφ,L_i:활동선길이를 나타낸다.

참고로, 경사면 안전성평가에서는 현장진단 및 보충조사를 실시하여 경사면 안전성 평가를 실시한다.

상술한 경사면 안전성평가에 의해 감시센터12에서는 대책이 필요한지 여부를 판정한다. 그리고 대책이 필요없다고 판정하면 해당 경사면에 대해 상시진단 및 정기진단을 실시하게 된다. 한편, 대책이 필요하다고 판정하면 대책제안(대책구조물 설계 제안)을 수행한다. 이 대책제안에서는 보충조사를 수행하면서 예를 들어 개선제안, 대책구조물 설계를 수행하고 개선제안, 대책구조물 설계가 데이터베이스에 축적된다.

상술한 것처럼 감시센터12에서는 시계열 계측데이터, 처리된 변위데이터 및 안전성평가정보를 방재정보로서 데이터베이스에 축적한다. 그리고 후술하는 바와 같이 미리 등록된 사용자 단말장치15-1~15-M에 배포한다.

경사면에 관한 방재정보를 얻고자 하는 사용자는 감시센터12의 운영 주체에 미리 등록을 한다. 이 때 사용자는 필요에 따라서 후술할 옵션을 선택한다. 감시센터12의 운영주체는 사용자등록을 하면 사용자에게 개별 패스워드(ID)를 부여한다. 그 후 사용자가 유지관리할 경사면에 대해 상술한 경사면감시장치(GPS수신기)가 배치되고 경사면감시장치에 의해 해당 경사면에 관한 시계열 계측데이터가 감시센터12에 수집된다. 그리고 감시센터12에서는 시계열 계측데이터에 따라서 처리된 변위데이터를 생성하는 동시에 안전성평가정보를 생성한다. 그리고 이들 시계열데이터,처리된 변위데이터 및 안전성평가정보는 방재정보(경사면정보)로서 상술한 것처럼 경사면별로 데이터베이스에 축적된다.

등록사용자가 방재정보를 열람하고자 할 때는, 우선 감시센터12에 접속한다. 지금 사용자 단말장치15-1로부터 인터넷14을 통해 감시센터12를 접속한다고 하면, 사용자 단말장치15-1의 화면에는 경사면정보 톱페이지가 표시된다. 이 경사면정보 톱페이지에서 로그인 페이지 버튼을 클릭하면 로그인페이지가 표시된다. 등록사용자가 이 로그인페이지에서 사용자명 및 패스워드를 입력하면 감시센터(즉, 방재정보 배포 서버)12에서는 입력된 사용자명 및 패스워드가 등록되어 있는지 여부를 판정하고, 등록되어 있으면 경사면관리서비스 페이지를 사용자 단말장치15-1에 표시한다. 참고로, 등록사용자가 아니라면 방재정보 배포서버12는 처리를 종료한다.

이 경사면관리서비스 페이지에는 안전성평가결과(안전성평가정보), 안내도, 계측위치도, 계측결과, 현장기본정보, 데이터베이스 및 로그아웃의 각 버튼이 표시된다. 여기서 예를 들면 안전성평가결과 버튼을 클릭하면, 방재정보 배포서버12는 해당 등록사용자에 관련된 안전성평가결과를 데이터베이스로부터 검색하여 경사면관리서비스 페이지에 표시한다.

도10과 같이, 경사면관리서비스 페이지에는 안전성평가결과를 나타내는 안전성평가결과표, 범례, 주간 일기예보 및 긴급연락사항이 표시된다. 참고로, 주간 일기예보는 등록사용자가 미리 옵션으로 설정한 경우에 표시되는 것이다. 도10에 나타낸 예에서는 안전성평가결과표에는 GPS수신기별로 안테나 번호가 부여되어 있고, GPS수신기별로 안전성평가가 이루어진다. 이 때 각 GPS수신기가 배치된 경사면이 어느 블록인지가 비고란에 표시된다. 안전성평가결과표 중 평가란은 3단계로 나뉘는데, 청신호가 '통상 변위', 황색신호가 '요주의' 그리고 적신호가 '요대책'을 나타낸다. 범례에는 각 신호의 의미내용이 표시된다. 참고로, 신호가 무표시(백색)인 경우는 계측기 및 통신기기가 관리 중임을 나타낸다.

여기서 요대책이 된 블록(GPS수신기)에 대해 등록사용자가 대책제안을 요구하면(예를 들어 평가항목 중 신호 부분을 클릭하면), 상술한 것처럼 대책제안(대책구조물 설계 제안)이 실행되어 등록사용자에게 배포된다(참고로, 이 대책제안은 옵션임). 대책제안이 받아들여지면 해당 경사면에 대해 대책공사가 실행되고 대책공사의 효과판정을 수행한다. 그 후 통상의 상시진단, 정기진단을 해당 경사면에 대해 실시하게 된다.

한편, 안내도 버튼을 클릭하면 등록사용자에게 관련된 경사면별 안내도가 경사면관리서비스 페이지에 표시된다. 또한 계측위치도 버튼을 클릭하면 등록사용자에게 관련된 경사면별 안내도가 경사면관리서비스 페이지에 표시된다. 계측결과 버튼을 클릭하면 GPS수신기별로 그 계측결과가 경사면관리서비스 페이지에 표시된다. 이 계측결과는 예를 들어 도8에서 설명한 시계열 변위데이터 및 처리된 변위데이터이다. 계측결과를 열람할 때에는 등록사용자가 기간을 정해서 계측결과를 열람할 수 있다. 그리고 계측결과에는 경사면이 존재하는 지역별 기상정보로서 강우량이 시계열적으로 표시된다.

또한 경사면관리서비스 페이지에서 벡터도를 요구하면 방재정보 배포서버12는 계측결과에 근거하여 해당 경사면에 관한 평면벡터도 및/또는 수직벡터도를 생성하여 경사면관리서비스 페이지에 표시한다.

현장 기본정보 버튼을 클릭하면, 해당 경사면에 관한 기본정보(예를 들면 지형지질정보, 대책정보 및 재해이력정보)가 표시되고, 또한 데이터베이스 버튼을 클릭하면 해당 등록사용자와 관련된 각종 경사면정보를 직접 열람할 수 있다. 그리고 로그아웃 버튼을 클릭하면 경사면관리서비스 페이지로부터 로그아웃한다.

그런데 등록사용자는 정기적으로(미리 설정한 주기로) 상술한 안전평가결과를 받아볼 수 있다. 이를 위해 등록사용자는 옵션으로 방재정보 배포서버12에 정기적 정보배포를 등록하게 된다.

상술한 바와 같이 하여 GPS수신기를 사용해 경사면 변위를 시계열 계측데이터로서 수집하고 시계열 계측데이터를 필터처리, 평활화처리에 의해 처리된 변위데이터로 만들고, 인터넷을 통해 사용자에게 배포하도록 하여, 사용자는 적절하게 시계열적으로 경사면 변위를 정확 히 파악할 수 있게 된다.

또한 처리된 변위데이터를 이용해 경사면 안정성을 평가하고 안전성평가결과로서 사용자에게 배포하도록 하여, 사용자는 경사면의 안전성을 한 눈에 판단할 수 있게 된다.

더군다나 요대책으로 판정된 경사면에 대해서는 필요에 따라서 대책제안을 수행하도록 하여, 사용자는 신속히 경사면대책을 마련할 수 있게 된다.

본 실시예에서는 GPS위성으로부터의 전파에 근거하여 상기 경사면의 변위를 실시간 계측하여 얻은 시계열 계측데이터를 수집하고, 시계열데이터를 시계열해석모델을 이용한 필터처리, 평활화처리를 수행해 처리된 변위데이터로 만들고, 처리된 변위데이터에 근거하여 생성된 방재정보를 사용자 단말장치로 배포하도록 하여, 사용자는 적절하게 시계열적으로 경사면의 변위를 정확히 파악할 수 있다는 효과를 나타낸다.

상술한 바에 의하면, 본 발명에 의한 감시시스템은 감시센터에 설치된 컴퓨터 시스템에서 미리 규정된 평가지표에 따라서 경사면변위데이터를 평가하고, 이 평가결과에 따라서 경사면변위데이터를 색깔별로 표시하도록 함으로서, 경사면변위데이터의 편차를 쉽게 파악할 수 있어 경사면 상황을 정확히 파악할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 감시시스템은 경사면변위데이터의 편차가 적어지는 동시에 실질적으로 경사면변위데이터의 결함이 있는이 적어져서 경사면 상황을 정확히 파악할 수 있게 되며, 결함이 있는 경사면변위데이터를 평가지표 임계값으로부터의 차이에 따라 가중치를 부여해 경사면변위데이터로 삼도록 하더라도, 경사면변위데이터의 편차가 적어지는 동시에 실질적으로 경사면변위데이터의 결함이 있는이 적어져 경사면 상황을 정확히 파악할 수가 있는 효과가 있다.

더하여, 본 발명의 감시시스템은 경사면에 대해 적어도 그 지질, 재해이력 및 대책구조물에 관한 정보가 기본정보로서 저장되는 동시에 경사면상태데이터 및 기상데이터가 저장되는 데이터베이스를 갖추고, 경계, 피난, 규제 정보를 배포할 때 경계, 피난 규제 정보를 배포하게 된 기상데이터 및 경사면상태데이터로써 데이터베이스를 갱신하도록 함으로서, 경계, 피난, 규제 정보 배포시의 최신 정보가 저장되게 되어 운용할수록 정밀도가 향상한다.

또한, 본 발명에 의한 감시시스템은 이와 같이 데이터베이스에 저장된 기본 정보, 경사면상태데이터, 기상데이터 및 원격검출데이터에 근거하여 경사면별로 붕괴위험도 등급을 구하고, 붕괴위험도 등급에 따라서 사변별로 경계, 피난, 규제 정보의 발령 기준을 나타내는 경계, 피난, 규제 발령 기준을 설정, 갱신하는 동시에 경계, 피난, 규제 정보의 발령 해제 기준을 나타내는 경계, 피난, 규제 해제 기준을 설정, 갱신하여, 경계, 피난, 규제 정보의 발령 및 해제를 행하도록 하면, 경사면에 관한 제 사항을 종합적으로 감안하여 정확한 발령 및 해제를 행할 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims (11)

1. 경사면의 상태를 감시하기 위해 상기 경사면 외부 위치에 배치되고, GPS위성으로부터의 전파를 받아 그 전파를 기준 GPS데이터로서 출력하는 GPS기준국;

   상기 경사면에 배치되고, 상기 GPS위성으로부터의 전파를 받아 그 전파를 GPS데이터로서 출력하는 하나 이상의 GPS국;

   상기 기준 GPS데이터 및 상기 GPS데이터에 의해 각각 구할 수 있는 상기 GPS기준국의 위치를 나타내는 기준점위치정보 및 상기 GPS국 위치를 나타내는 위치정보에 근거하여 상기 경사면의 변위를 구하고, 3차원 좌표데이터인 경사면변위데이터를 형성하는 컴퓨터시스템을 구비하고,

   상기 컴퓨터시스템이 미리 규정된 평가지표에 따라서 상기 경사면변위데이터를 평가하고 그 평가결과에 따라서 상기 경사면변위데이터를 색깔별로 표시하고, 상기 평가 임계값에 따라서 상기 경사면 변위데이터를 평가하여 해당 경사면 변위데이터의 우위성을 판정한 후, 우위라고 판정된 경사면 변위데이터를 필터링 및 평활화에 의한 트랜드 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 경사면 감시시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 컴퓨터시스템은 상기 미리 규정된 평가지표에 근거하여 상기 경사면변위데이터의 우위성을 평가하고, 우위가 아니라고 판정한 경사면변위데이터를 결함이 있는 경사면변위데이터로 간주하고, 우위라고 판정된 우위 경사면변위데이터에 근거하여 상기 결함이 있는 경사면변위데이터를 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 경사면 감시시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 컴퓨터시스템은 상기 미리 규정된 평가지표에 근거하여 상기 경사면변위데이터의 우위성을 평가하고, 우위가 아니라고 판정한 경사면변위데이터를 결함이 있는 경사면변위데이터로 간주하고, 상기 컴퓨터시스템은 상기 결함이 있는 경사면변위데이터를 상기 평가지표의 임계값으로부터의 차이에 따라 가중치를 부여하여 상기 경사면변위데이터로 삼도록 한 것을 특징으로 하는 경사면 감시시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 평가지표로서, 상기 기준 GPS데이터 및 상기 GPS데이터를 기선해석할 때 얻어지는 레이시오(ratio) 및 분산(variance) 중 적어도 하나를 사용하도록 한 것을 특징으로 하는 경사면 감시시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 컴퓨터시스템은

   상기 기준 GPS데이터 및 상기 GPS데이터에 의해 각각 구할 수 있는 상기 GPS기준국의 위치를 나타내는 기준점위치정보 및 상기 GPS국의 위치를 나타내는 위치정보에 근거하여, 상기 경사면의 상태를 구하고 경사면상태데이터를 얻는 동시에 상기 경사면 또는 상기 경사면 부근의 강우량을 나타내는 실측 강우량데이터 및 미래의 예측 강우량을 나타내는 예측 강우량데이터를 기상데이터로서 받고, 그 기상데이터 및 상기 경사면상태데이터와 경사면붕괴 위험도를 나타내는 붕괴위험도 등급에 따라서, 상기 경사면의 붕괴를 예측하여 경계, 피난, 규제 정보를 배포하고, 그 경계, 피난, 규제 정보를 배포한 후 상기 기상데이터 및 상기 경사면데이터와 상기 붕괴위험도 등급에 따라서 경계, 피난, 규제 정보의 발령을 해제할지 여부를 결정하는 경사면붕괴를 예측하는 컴퓨터시스템인 것을 특징으로 하는 경사면 감시시스템.
6. 제5항에 있어서,

   상기 경사면에 대해 적어도 그 지질, 재해이력 및 대책구조물에 관한 정보가 기본정보로서 저장되는 동시에 상기 경사면상태데이터 및 상기 기상데이터가 저장되는 데이터베이스를 더 구비하고,

   상기 컴퓨터시스템에서는 상기 경계, 피난, 규제 정보를 배포한 후 그 경계, 피난, 규제 정보를 배포하게 된 상기 기상데이터 및 상기 경사면상태데이터로 상기 데이터베이스를 갱신하도록 한 것을 특징으로 하는 경사면 감시시스템.
7. 제6항에 있어서,

   상기 데이터베이스에는 원격검출에 의해 계측되고 상기 경사면의 현황을 나타내는 화상데이터가 원격검출데이터로서 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 경사면 감시시스템.
8. 제7항에 있어서,

   상기 컴퓨터시스템은, 상기 데이터베이스에 저장된 상기 기본정보, 상기 경사면상태데이터, 상기 기상데이터 및 상기 원격검출데이터에 근거하여 상기 경사면별로 상기 붕괴위험도 등급을 구하고 그 붕괴위험도 등급에 따라서 경사면별로 상기 경계, 피난, 규제 정보의 발령기준을 나타내는 경계, 피난, 규제 발령기준을 설정, 갱신하는 동시에 상기 경계, 피난, 규제 정보의 발령해제의 기준을 나타내는 경계, 피난, 규제해제 기준을 설정, 갱신하여, 상기 경계, 피난, 규제 발령기준 및 상기 경계, 피난, 규제 해제기준에 따라서 각각 상기 경계, 피난, 규제 정보의 발령 및 해제를 수행하도록 하여 경사면붕괴를 예측하는 것을 특징으로 하는 경사면 감시시스템.
9. 제5항에 있어서,

   상기 컴퓨터시스템은 경계, 피난, 규제 발령기준 및 상기 경계, 피난, 규제 해제기준으로서 상기 경사면의 변위량, 상기 경사면의 변위속도, 상기 경사면의 변위가속도, 상기 경사면의 변위예측치, 미리 정해진 기준 강우량 및 미리 정해진 예측 강우량에 따라서 각각 발령 임계값 및 해제 임계값이 설정되도록 한 것을 특징으로 하는 경사면 감시시스템.
10. 제1항에 있어서,

    상기 GPS기준국 및 상기 GPS국은 네트워크에 의해 상기 컴퓨터시스템에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 경사면 감시시스템.
11. 제1항에 있어서, 상기 컴퓨터시스템을 이용하여 경사면 상태를 감시하고 상기 경사면에 관한 방재정보를 얻어 그 방재정보를 인터넷을 통해 미리 등록한 사용자 단말장치에 배포하기 위한 방재정보 배포시스템으로서, GPS위성으로부터의 전파에 근거하여 상기 경사면의 변위를 실시간 계측하여 얻은 시계열 계측데이터를 수집하는 수집수단과, 상기 시계열데이터를 시계열 해석모델을 사용한 필터처리, 평활화처리를 수행해 처리된 변위데이터로 만드는 해석수단과, 그 처리된 변위데이터에 근거하여 생성된 상기 방재정보를 상기 사용자 단말장치로 배포하는 배포수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 경사면 감시시스템.

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