KR100798413B1 - 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는시스템 및 이의 방법 - Google Patents

해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는시스템 및 이의 방법

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KR100798413B1
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이석우
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(주)한국해양과학기술
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Abstract

본 발명은 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템 및 이의 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해양 및 대지에서 관측 및 조사되어 수집된 모든 관측자료 중 조위, 파랑, 기상관측 자료, 해저질 분포, 부표 추적조사 자료, 각종 생물상 자료, 조류, 해류, 수온, 염분 및 부유사 자료 등의 유형에 맞는 가시화 방식이 채택되고, 상기 가시화방식이 채택된 상기 자료를 DB화하는 DB서버 및 상기 DB서버에 DB화 된 상기 자료를 UTM좌표계로 일괄적으로 변한 후 상기 자료를 이용하여 가시화할 때에는 다시 3차원 구형좌표로 변환하고, 상기 변환된 자료와 위성화면, 항공사진 및 DEM데이터를 토대로 생성된 기본 배경이 되는 기본도를 각각 또는 서로 연계하여 상호 연계되어 있는 웹 사이트를 통해 3D 화면으로 구현하는 웹 서버를 포함하는 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템에 관한 것이다.

Description

해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템 및 이의 방법{.}
본 발명은 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템 및 이의 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해양 및 대지로부터 수집되는 다양한 자료들 중 조위, 파랑, 기상관측 자료, 해저질 분포, 부표 추적조사 자료, 각종 생물상 자료, 조류, 해류, 수온, 염분 및 부유사 자료 등을 3차원적 형태로 가시화되는 전 지구의 기본도와 각각 또는 서로 연계하여 가시화하여, 3차원 모델링되는 각종 관측정보를 웹 환경 아래 사용자가 언제 어디서든지 검색할 수 있도록 서비스하는 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템 및 이의 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 해류(海流)는 방향과 속도가 정상적인 해수의 유동을 말한다.
해수의 유동은 천체의 운동에 의한 주기적인 해수면 승강인 천문조, 폭풍 또는 지진에 의한 해일, 부진동, 연안류, 파랑 등 여러 요인의 복합적인 작용의 결과로 일어난다.
해류는 수평적으로는 해수 및 각종 오염물질, 플랑크톤 등을 수송하며 수직적으로는 해수와 해양물질의 활발한 혼합을 일으킨다.
지구 규모의 커다란 바닷물 순환은 적도지방의 많은 열을 극지방으로 수송하는 주요 역할을 하여, 지구의 온도를 지역에 따라 일정하게 해준다.
바다는 육지에 비해 넓은 면적과 훨씬 큰 열용량을 가지며 온난화 기체인 이산화탄소를 대기에 비해 60배나 많이 지니고 있어 지구의 기후를 조절하는 데 결정적인 역할을 하고 있다.
그러므로, 해류와 기후와는 밀접한 상관관계가 있다고 할 수 있다.
또한, 해양에는 조력, 파력, 온도차, 해류, 염분차 등 여러 형태로 존재하는 해양 에너지는 태양계가 존속하는 한 인류의 에너지 수요를 충족시키고도 남을 만큼 고갈되지 않기 때문에 차세대 대체에너지로 활용할 수 있다
따라서 세계각국은 자국내의 해양에너지 자원을 개발하여 에너지원으로 확보코자 이에 대한 관심을 점차 높여 가고 있는 추세이다.
우리나라의 경우 해양에너지 개발의 역사는 비록 짧지만, 앞으로 좋은 입지조건을 활용한다면 많은 에너지를 얻을 수 있을 것으로 기대되고 있다.
서해안은 세계적으로도 조석간만의 차가 크고 수심이 얕고 해안선의 굴곡이 심해조력발전의 훌륭한 입지조건을 지니고 있으며, 동해안은 수심이 깊고 연중 파도발생 빈도가 비교적 높아 파력발전의 가능성이 클 뿐만 아니라 동해로 북상하는 쿠로시오 해류를 이용하는 해양온도차 발전도 가능할 것으로 보고 있다.
그러나, 현재까지 이를 위한 상기 각종 해양 정보를 수집하기 위해서는 다양한 전자 관측장비들 구비해야 하는데, 이렇게 수집된 독립적인 정보는 화면상으로 평면적으로 제공되어 상기 해양자료들이 갖고 있는 시공간적인 특성이 제대로 반영되지 않기 때문에, 효과적이고 효율적인 정보활용이 되지 않는 문제점이 있었다.
또한, 독립적으로 획득되었던 각종 해양 정보는, 웹 환경 아래 모든 사용자가 검색하고자 하는 모든 위치와 검색된 위치의 각종 해양 정보를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템의 보급은 아직까지 전무(全無) 한 상태이다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 해양 및 대지로부터 수집되는 다양한 자료들 중 조위, 파랑, 기상관측 자료, 해저질 분포, 부표 추적조사 자료, 각종 생물상 자료, 조류, 해류, 수온, 염분 및 부유사 자료를 3차원적 형태로 가시화되는 전 지구의 기본도와 각각 또는 서로 연계하여 가시화하여, 웹 환경 아래 사용자가 언제 어디서든지 검색되는 모든 지역과 이에 해당되는 관측자료를 3D로 검색할 수 있는 서비스를 통해 항만운항 등을 위한 정보제공, 군사작전을 위한 해양정보 제공, 해양공사 설계정보제공, 해양공사에 따른 영향평가, 공사에 따른 조망권 평가, 지역별 해양 관광 및 해양 레저 정보 제공, 안전한 해양 스포츠를 위한 정보제공, 연안 자연재해 방지 시스템을 구축 및 제공하여, 연안역 개발 및 이용정책 수립, 해양자원 개발 및 관리 수립 등 용이하게 수행할 수 있어, 국가 정책수립을 용이하게 할 수 있고, 해양 관련 산업 지원, 해양구조물(건축)개발 계획의 최적설계, 해난사고 방지, 새로운 항로개척 등에의 활용할 수 있어 인류의 복지증진에 크게 이바지하는 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템 및 이의 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 해양뿐만 아니라 기상, 지질, 토목, 건축 및 환경 등의 여타 과학기술분야의 자료들 역시 1차원 내지 3차원적의 형태로 구현되도록 가시화할 수 있으므로, 웹 서비스를 통해 전 지구의 모든 과학자료들을 편리하고 효율적으로 조회 및 검색 등을 할 수 있는 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템 및 이의 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템은, 해양 및 대지에서 관측 및 조사되어 수집된 모든 관측자료 중 조위, 파랑, 기상관측 자료, 해저질 분포, 부표 추적조사 자료, 각종 생물상 자료, 조류, 해류, 수온, 염분 및 부유사 자료 등의 유형에 맞는 가시화 방식이 채택되고, 상기 가시화방식이 채택된 상기 자료를 DB화하는 DB서버 및 상기 DB서버에 DB화 된 상기 자료를 UTM좌표계로 일괄적으로 변한 후 상기 자료를 이용하여 가시화할 때에는 다시 3차원 구형좌표로 변환하고, 상기 변환된 자료와 위성화면, 항공사진 및 DEM데이터를 토대로 생성된 기본 배경이 되는 기본도를 각각 또는 서로 연계하여 상호 연계되어 있는 웹 사이트를 통해 3D 화면으로 구현하는 웹 서버를 포함한다.
또한, 상기 관측자료는, 조위, 파랑, 기상관측 자료, 해저질 분포, 부표 추적조사 자료, 각종 생물상 자료, 조류, 해류, 수온, 염분 및 부유사 자료 등의 관측자료는 1차원 내지 3차원적 형태로 구현되도록 가시화되되, 상기 1차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Line plots, Histograms, Scatter plots, Rose 및 Stick diagrams 중 적어도 어느 하나의 방식으로 가시화되고, 상기 2차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Contour, Surface maps, Post, Vector maps, Grid maps 및 Gridding methods 중 적어도 어느 하나의 방식으로 가시화되고, 상기 3차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Navigation, Wireframe maps, Contour, Volume rendering, 3D Effects, 3D Objects 및 Movie maker 중 적어도 어느 하나의 방식으로 가시화되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 웹 서버는, 상기 가시화방식이 채택된 상기 관측자료를 UTM좌표계로 일괄적으로 변환한 후 DB서버에 전달하고, 상기 DB서버에 DB화 된 상기 관측자료를 구형좌표로 표현하기 위해 3차원 구형좌표로 변환하고, 상기 UTM좌표계로 일괄적으로 변환된 후 DB서버에 DB화 된 상기 관측자료를 3차원 구형좌표로 변환하여, 상기 변환된 자료 중 위성화면, 항공사진 DEM 및 벡터 데이터를 각각 분석하여 각각의 메이커를 통해 타일화/피라미드화 되도록 전처리하여 기본 배경이되는 기본도를 생성하는 전처리 통합 모듈 및 상기 전처리 통합 모듈에서 상기 전처리 되어 생성된 기본도와 상기 DB 서버에 DB화 된 자료들을 각각 또는 서로 연계하여 디스플레이하는 3D 웹 뷰어를 포함한다.
또한, 상기 3D 웹 뷰어는, 상기 생성된 기본도와 연계되어 가시화되는 상기 자료뿐만 아니라, 해저지형, 벡터 자료 및 3D 객체를 가시화하고, 상기 가시화되는 자료들을 검색, 확인, 편집 및 저장하는 뷰어 엔진와, 상기 기본도 위에 CAD 파일을 연계하여 가시화하여 방파제, 교각 등의 해양구조물에 대한 설계정보를 함께 시각적으로 가시화하는 CAD 데이터 통합 엔진과, 상기 기본도 위에 해저질, 암심, Side, Scan, Sonar 및 자력탐사자료와 같은 추가적인 이미지 자료를 매핑하여 추가하여 가시화하는 이미지 맵핑 엔진과, 수심정보를 획득하고 이를 사용하여 상기 해저지형을 인위적인 색상(Pseudo-color)으로 표현하되, 상기 관측자료 중 수심점 자료를 보간(Interpolation)하여 래스터 이미지(Raster image)로 표현하거나, 멀티빔과 같은 부분적인 해저지형 관측자료를 매핑하여 가시화하는 콘투어 데이터 엔진과, 상기 3D 웹 뷰어를 통해 선택되는 특정 지역에 대해 수심에 따른 3차원 단면 정보를 제공하되, 수심이나 암심, 또는 수심별 측정값 표현 단면 정보를 보여줄 뿐만 아니라, 보여주는 단면 정보의 해상도를 조절하여 제공된 정보를 텍스트 또는 이미지 파일로 저장하는 섹션 데이터 엔진과, 상기 가시화되는 각종 자료들 위에 다수개의 해양 자료를 1D 및 2D 그래프로 표현하되, 이때 가시화되는 자료들은 사용자의 설정에 따라 색상, 단위, 폭, Plot 및 유형 등을 재설정하고, 사용자가 선택한 특정 자료에 대해 확대, 축소하는 대양 정보 데이터 엔진 및 상기 연계되어 모델링 되는 상기 관측자료의 범위를 측정하여, 이를 특정가시화 형식으로 제작하여 3D 웹 뷰어 상의 일정 부분에 객체화하여 표현하는 3D 플롯 엔진을 포함한다.
또한, 상기 (a1)단계는, 조위, 파랑, 기상관측 자료, 해저질 분포, 부표 추적조사 자료, 각종 생물상 자료, 조류, 해류, 수온, 염분 및 부유사 자료 등의 관측자료는 1차원 내지 3차원적 형태로 구현되도록 가시화되되, 1차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, 상기 1차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Line plots, Histograms, Scatter plots, Rose 및 Stick diagrams 중 적어도 어느 하나의 방식으로 가시화되고, 상기 2차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Contour, Surface maps, Post, Vector maps, Grid maps 및 Gridding methods 중 적어도 어느 하나의 방식으로 가시화되고, 상기 3차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Navigation, Wireframe maps, Contour, Volume rendering, 3D Effects, 3D Objects 및 Movie maker 중 적어도 어느 하나의 방식으로 가시화되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템 및 이의 방법의 바람직한 일실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템은 웹 서버(110), DB서버(120), 인터넷(200) 및 사용자(300)를 포함한다.
웹 서버(110)를 통해 전 지구의 모든 영역에 걸친 물리정보자료, 화학정보자료, 생물정보자료, 지질정보자료 및 수로관측자료 등을 각종 해양관측기기, 인공위성, 해양관측망, 위성영상, 항공사진 및 해양관측선 등을 통해 해양 및 대지에서 관측 및 조사되는 모든 자료들이 수집된다.
그 다음, 상기 수집된 해양 및 대지에서 관측 및 조사되는 모든 관측자료중 조위, 파랑, 기상관측 자료, 해저질 분포, 부표 추적조사 자료, 각종 생물상 자료, 조류, 해류, 수온, 염분 및 부유사 자료 등은 관측자료(Survey data)로 분류된다.
즉, 관측자료들은 특정 지점에 수치값으로 획득되고, 한 지점의 1차원 자료부터 수평 및 수직 방향으로의 2차원 자료들로 구성되는 것이다.
상기 관측자료를 가시화하기 위해서는 각각의 특성에 맞는 가시화방식을 채택하여야 한다.
즉, 상기 관측측량 자료는 1차원 내지 3차원적 형태로 구현되도록 가시화하도록, 가시화방식을 채택한다.
이렇게 1차원 내지 3차원적의 3가지 유형으로 구분된 가시화방식은, 1차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Line plots, Histograms, Scatter plots, Rose 및 Stick diagrams 중 적어도 어느 하나의 방식을 통해 가시화되는 것이 바람직하고, 2차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Contour, Surface maps, Post, Vector maps, Grid maps 및 Gridding methods 중 적어도 어느 하나의 방식을 통해 가시화되는 것이 바람직하고, 3차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Navigation, Wireframe maps, Contour, Volume rendering, 3D Effects, 3D Objects 및 Movie maker 중 적어도 어느 하나의 방식을 통해 가시화되는 것이 바람직하다.
그 다음, DB서버(120)는 1차원적, 2차원적 및 3차원적으로 가시화되도록 가시화 방식이 채택된 상기 관측자료를 DB화한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템의 개괄적인 블록 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템에서 기본도를 생성하고, 생성된 기본도와 가시화될 측량자료가 통합되는 것을 도시한 개념도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 웹 서버(110)는 전처리 통합 모듈(111) 및 3D 웹 뷰어를 포함한다.
전처리 통합 모듈(111)은 DB서버(120)에 DB화된 상기 관측자료를 UTM좌표계로 일괄적으로 변한 후, 상기 관측자료를 이용하여 가시화할 때에는 다시 3차원 구형좌표로 변환한다.
즉, 실제 화면에 디스플레이하기 위해서는 3차원 구형좌표를 사용하는 것인데, 이는 전 지구에 걸쳐있는 해양 및 대지의 자료들을 지역에 관계없이 한 화면상으로 디스플레이하기 위함이다.
또한, 전처리 통합 모듈(111)은 상기 UTM좌표계로 일괄적으로 변환된 후 DB서버에 DB화 된 상기 관측자료를 3차원 구형좌표로 변환하여, 상기 변환된 자료를 도 3에 도시된 바와 같이, 위성화면, 항공사진(Image) DEM(Digital Elevation Model) 및 벡터 데이터(Vector)를 각각 분석하여 각각의 메이커(Maker)를 통해 타일화/피라미드화 되도록 전처리하여 기본 배경이되는 기본도를 생성한다.
3D 웹 뷰어(112)는 전처리 통합 모듈(111)에서 상기 전처리 된 자료와 상기 DB서버(120)에 DB화 된 자료들을 연계하여, 생성된 3차원 가시화 데이터와 위성화면, 항공사진 및 DEM데이터를 토대로 생성된 기본 배경이 되는 기본도를 각각 또는 서로 연계하여 디스플레이하되, 생성된 기본도 위에 벡터 레이어(Vector lsyer)를 연계하여 상기 생성된 기본도와 상기 관측자료가 결합되어 3차원적인 형태로 가시화되는 결과를 확인할 수 있다.
이때, 벡터 레이어는 트리 형식으로 구성하여 하위 레이어는 상위 레이어의 자식 노드로 표시되고, 레이어별로 켜기/끄기를 통해 사용자가 보기 원하는 벡터 레이어만을 기본도와 연계하여 확인할 수 있는 것이다.
또한, 특정 벡터 레이어에 대한 검색 기능을 제공하여 사용자가 보고자 하는 특정 레이어의 내용을 검색하여 확인할 수 있는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템에서 웹 서버의 블록 구성도이다.
도 4를 참고하면, 3D 웹 뷰어(112)는, 뷰어 엔진(1121), CDA 데이터 통합 엔진(1122), 이미지 맵핑 엔진(1123), 콘투어 데이터 엔진(1124), 섹션 데이터 엔진(1125), 대양 정보 데이터 엔진(1126) 및 3D 플롯 엔진(1127)을 포함한다.
뷰어 엔진(1121)은, 지명과 위치 그리고 데이터를 검색하고 검색된 결과로 이동할 수 있고, 상기 생성된 기본도와 해저지형, 벡터 자료 및 3D 객체를 가시화하고, 상기 가시화되는 자료들을 검색, 확인, 편집 및 저장한다.
CDA 데이터 통합 엔진(1122)은, 상기 기본도 위에 CAD 파일을 연계하여 가시화하여 방파제, 교각 등의 해양구조물에 대한 설계정보를 함께 시각적으로 가시화한다.
이미지 맵핑 엔진(1123)은, 상기 기본도 위에 해저질, 암심, Side, Scan, Sonar 및 자력탐사자료와 같은 추가적인 이미지 자료를 매핑하여 추가하여 가시화한다.
콘투어 데이터 엔진(1124)은, 수심정보를 획득하고 이를 사용하여 상기 해저지형을 인위적인 색상(Pseudo-color)으로 표현하되, 상기 관측자료 중 수심점 자료를 보간(Interpolation)하여 래스터 이미지(Raster image)로 표현하거나, 멀티빔과 같은 부분적인 해저지형 관측자료를 매핑하여 가시화한다.
섹션 데이터 엔진(1125)은, 상기 선택되는 특정 지역에 대해 수심에 따른 3차원 단면 정보를 제공하되, 수심이나 암심, 또는 수심별 측정값 표현 단면 정보를 보여줄 뿐만 아니라 보여주는 단면 정보의 해상도를 조절하여 제공된 정보를 텍스트 또는 이미지 파일로 저장한다.
대양 정보 데이터 엔진(1126)은, 상기 가시화되는 각종 자료들 위에 다수개의 해양 자료를 1D 및 2D 그래프로 표현하되, 이때 가시화되는 자료들은 사용자의 설정에 따라 색상, 단위, 폭, Plot 및 유형 등을 재설정하고, 사용자가 선택한 특정 자료에 대해 확대, 축소한다.
3D 플롯 엔진(1127)은, 상기 연계되어 모델링 되는 상기 관측자료의 범위를 측정하여, 이를 특정가시화 형식으로 제작하여 3D 웹 뷰어 상의 일정 부분에 객체화하여 표현한다.
그러므로, 상술한 바와 같이 사용자(300)는 유선 또는 무선 인터넷(200)을 통해 웹 서버(110)와 상호 연계되어 있는 웹 사이트에서 전 지구의 모습으로부터 시작하여 한반도 범위까지의 3차원 위성영상 기본도를 확인할 수 있고, 3 차원 해저 지형과 검색되는 지역의 해당 자료들도 역시 3D 웹 뷰어(112)를 통해 검색, 확인 및 저장 등을 할 수 있는 것이다.
또한, 검색되는 3차원 해저 지형에 해양공사에 필요한 설계도면(CAD)을 연계함으로써, 해양공사에 필요한 정보들을 효과적으로 시뮬레이션할 수 있는 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하여 본 발명에 따른 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 방법에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
우선, 웹 서버(110)를 통해 전 지구의 모든 영역에 걸친 물리정보자료, 화학정보자료, 생물정보자료, 지질정보자료 및 수로관측자료 등을 각종 해양관측기기, 인공위성, 해양관측망, 위성영상, 항공사진 및 해양관측선 등을 통해 해양 및 대지에서 관측 및 조사되는 모든 자료들이 수집된다.
그 다음, 상기 수집된 해양 및 대지에서 관측 및 조사되는 모든 관측자료중 조위, 파랑, 기상관측 자료, 해저질 분포, 부표 추적조사 자료, 각종 생물상 자료, 조류, 해류, 수온, 염분 및 부유사 자료 등의 관측자료로 분류된다.
그 다음, 상기 분류된 관측자료를 가시화하기 위해 특성에 맞는 가시화방식을 채택하되, 1차원 내지 3차원적 형태로 구현되도록 가시화방식이 채택된다.
즉, 1차원 내지 3차원적의 3가지 유형으로 구분된 가시화방식은, 1차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Line plots, Histograms, Scatter plots, Rose 및 Stick diagrams 중 적어도 어느 하나의 방식으로 채택되고, 2차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Contour, Surface maps, Post, Vector maps, Grid maps 및 Gridding methods 중 적어도 어느 하나의 방식으로 채택되고, 3차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Navigation, Wireframe maps, Contour, Volume rendering, 3D Effects, 3D Objects 및 Movie maker 중 적어도 어느 하나의 방식으로 채택된다(단계S210).
그 다음, 가시화방식이 채택된 상기 관측자료를 전처리 통합 모듈(111)에서 UTM좌표계로 일괄적으로 변한 후 DB서버(120)에 DB화한다(단계S220).
그 다음, DB서버(120)에 DB 화 된 상기 관측자료를 이용하여 가시화할 때에는 다시 3차원 구형좌표로 변환하고, 상기 변환된 자료 중 위성화면, 항공사진 DEM 및 벡터 데이터를 각각 분석하여 각각의 메이커를 통해 타일화/피라미드화 되도록 전처리하여 기본 배경이되는 기본도가 생성된다(단계S230).
그 다음, 전처리 통합 모듈(111)을 통해 생성된 기본도와 상기 DB서버(120)에 DB화 되어 있는 상기 관측자료와 각각 또는 서로 연계되어 3D 화면으로 가시화 된다(단계S240).
그 다음, 웹 서버(110)의 3D 웹 뷰어(112)를 통해 검색된 특정 3차원 해저 지형이 사용자 단말기를 통해 해당 정보와 함께 디스플레이된다.
즉, 사용자(300)는 유선 또는 무선 인터넷(200)을 통해 웹 서버(110)와 상호 연계되어 있는 웹 사이트에서 전 지구의 모습으로부터 시작하여 한반도 범위까지의 3차원 위성영상 기본도를 확인할 수 있고, 아울러 3차원 해저 지형과 이의 자료들도 역시 3D 웹 뷰어(112)를 통해 검색, 확인 및 저장 등을 할 수 있는 것이다(단계S250).
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 방법을 통해 가시화되는 3차원 해저 지형도를 도시한 도면이다.
도 6을 참고하면, 상술한 바와 같이 3D 웹 뷰어(112)를 통해 기본도와 관측자료가 결합되어, 3차원 기본도 위에 해당 자료들이 객체화되는 자료가 함께 가시화되는 것이다.
이때, 상기 기본도 위에 표현되는 상기 해저 지형 정보 중 조위, 파랑, 기상관측 자료, 해저질 분포, 부표 추적조사 자료, 각종 생물상 자료, 조류, 해류, 수온, 염분 및 부유사 자료 등의 상기 관측자료가 연계되어 가시화되어 3D 웹 뷰어(112)를 통해 검색하고자 하는 지역의 3차원 기본도와 검색된 지역의 해당 수치자료가 함께 가시화되는 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 방법을 통해 가시화되는 3차원 해저 지형도에 설계도면이 연계되어 가시화되는 것을 도시한 도면이다.
도 7을 참고하면, 결국 상술한 바와 같이 사용자(300)는 웹 서버(110)와 상호 연계되어 있는 웹 사이트를 통해 전 지구의 모습으로부터 시작하여 한반도 범위까지의 3차원 위성영상 기본도를 확인할 수 있고, 아울러 사용자는 전 지구적인 기본도에서 검색하고자 하는 위치에 관계없이 검색할 수 있는 것이다.
또한, 이미지 맵핑된 상기 기본도 위에 각종 해양자료들은 1차원적인 형식에서부터 3차원적인 형식에 이르기까지 다양한 형식으로 연계되어 가시화되는 것이다.
이때, 상기 기본도 위에 표현되는 상기 해양정보 중 조석, 조류와 같은 한 가지 종류의 해양자료일지라도 그 자료가 담고 있는 세부 정보들은 다양할 수 있다.
즉, 조석자료는 조석 시계열 자료 및 조위도면으로 조류 자료는 Stick plot, 조류시계열, Ssatter plot, 조류타원도, 조류장미도 및 히스토그램 등으로 가시화된다.
그리고, 상기 기본도 위에 Multi beam, Single beam, 지층 탐사자료, 자력 탐사자료, Side scan sonar, 수치지형도/수치해도, 조석/조위, 조류(Rdcp), 조류(Adcp) 및 파랑, 수온/염분/SS 등이 가시화되어 3D 웹 뷰어(112)를 통해 검색하고자 하는 지역의 3차원 기본도와 1차원 내지 3차원적 수치자료가 함께 가시화되는 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 해양 및 대지의 과학적 자료를 3차원으로 가시화하여 서비스하는 방법을 통해 가시화되는 관측자료가 3차원 기본도와 함께 2차원적 및 3차원적으로 디스플레이되는 것을 도시한 도면이다.
도 8을 참고하면, 결국 상술한 바와 같이 사용자(300)는 웹 서버(110)와 상호 연계되어 있는 웹 사이트를 통해 전 지구의 모습으로부터 시작하여 한반도 범위까지의 3차원 위성영상 기본도를 확인할 수 있고, 아울러 한반도 주변 해역의 자료들도 역시 다양한 형태의 시공간 개념을 포함하는 3차원적 정보 역시 3D 웹 뷰어(112)를 통해 검색, 확인 및 저장 등을 할 수 있는 것이다.
뿐만아니라, 각종 해수 유동, 파랑, 침식/퇴적, 유류 확산, 온배수 확산 및 생태계(수질)정보 등의 결과가 3차원 형태로 가시화되고, 상기 가시화되는 결과는 웹을 통해 사용자(300)에게 서비스되는 것이다.
즉, 이러한 웹 서비스를 통해 항만운항 등을 위한 정보제공, 해양환경 관련 종합 정보 제공, 수치모델을 위한 정보제공, 군사작전을 위한 해양정보 제공, 해양공사 설계정보제공, 해양공사에 따른 영향평가, 공사에 따른 조망권 평가, 지역별 해양 관광 및 해양 레저 정보 제공, 안전한 해양 스포츠를 위한 정보제공, 해양 및 기상 예보 정보 제공, 해양 환경 예측 평가, 연안 자연재해 방지 시스템, 유류오염 방제 및 해난 사고 대비 시스템을 구축 제공할 수 있는 것이다.
본 발명은 상술한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 용이하게 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 이와 같은 변경은 청구항의 청구범위 기재범위 내에 있게 된다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 해양 및 대지로부터 수집되는 다양한 자료들 중 조위, 파랑, 기상관측 자료, 해저질 분포, 부표 추적조사 자료, 각종 생물상 자료, 조류, 해류, 수온, 염분 및 부유사 자료를 3차원적 형태로 가시화되는 전 지구의 기본도와 각각 또는 서로 연계하여 가시화하여, 웹 환경 아래 사용자가 언제 어디서든지 검색되는 모든 지역과 이에 해당되는 관측자료를 3D로 검색할 수 있는 서비스를 통해 항만운항 등을 위한 정보제공, 군사작전을 위한 해양정보 제공, 해양공사 설계정보제공, 해양공사에 따른 영향평가, 공사에 따른 조망권 평가, 지역별 해양 관광 및 해양 레저 정보 제공, 안전한 해양 스포츠를 위한 정보제공, 연안 자연재해 방지 시스템을 구축 및 제공하여, 연안역 개발 및 이용정책 수립, 해양자원 개발 및 관리 수립 등 용이하게 수행할 수 있어, 국가 정책수립을 용이하게 할 수 있고, 해양 관련 산업 지원, 해양구조물(건축)개발 계획의 최적설계, 해난사고 방지, 새로운 항로개척 등에의 활용할 수 있어 인류의 복지증진에 크게 이바지하는 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템 및 이의 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 해양뿐만 아니라 기상, 지질, 토목, 건축 및 환경 등의 여타 과학기술분야의 자료들 역시 1차원 내지 3차원적의 형태로 구현되도록 가시화할 수 있으므로, 웹 서비스를 통해 전 지구의 모든 과학자료들을 편리하고 효율적으로 조회 및 검색 등을 할 수 있는 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템 및 이의 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템의 개요도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템의 개괄적인 블록 구성도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템에서 기본도를 생성하고, 생성된 기본도와 가시화될 측량자료가 통합되는 것을 도시한 개념도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템에서 웹 서버의 블록 구성도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 방법의 흐름도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 해양 및 대지의 과학적 자료를 3차원으로 가시화하여 서비스하는 방법을 통해 가시화되는 3차원 기본도를 도시한 도면
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 해양 및 대지의 과학적 자료를 3차원으로 가시화하여 서비스하는 방법에서 기본도 위에 구현되는 각종 관측자료이 가시화되는 것을 도시한 도면
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 해양 및 대지의 과학적 자료를 3차원으로 가시화하여 서비스하는 방법을 통해 가시화되는 관측자료가 3차원 기본도와 함께 2차원적 및 3차원적으로 디스플레이되는 것을 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 웹 서버 111: 전처리 통합 모듈
112: 3D 웹 뷰어 120: DB 서버
200: 인터넷 300: 사용자

Claims (6)

  1. 해양 및 대지에서 관측 및 조사되어 수집된 모든 관측자료 중 조위, 파랑, 기상관측 자료, 해저질 분포, 부표 추적조사 자료, 각종 생물상 자료, 조류, 해류, 수온, 염분 및 부유사 자료의 유형에 맞는 가시화 방식이 채택되고, 상기 가시화방식이 채택된 상기 자료를 DB화하는 DB서버; 및
    상기 DB서버에 DB화 된 상기 자료를 UTM좌표계로 일괄적으로 변환한 후 상기 자료를 이용하여 가시화할 때에는 다시 3차원 구형좌표로 변환하고, 상기 변환된 자료와 위성화면, 항공사진 및 DEM데이터를 토대로 생성된 기본 배경이 되는 기본도를 각각 또는 서로 연계하여 상호 연계되어 있는 웹 사이트를 통해 3D 화면으로 구현하는 웹 서버; 를 포함하는 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 관측자료는,
    조위, 파랑, 기상관측 자료, 해저질 분포, 부표 추적조사 자료, 각종 생물상 자료, 조류, 해류, 수온, 염분 및 부유사 자료의 관측자료는 1차원 내지 3차원적 형태로 구현되도록 가시화되되, 상기 1차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Line plots, Histograms, Scatter plots, Rose 및 Stick diagrams 중 어느 하나의 방식으로 가시화되고, 상기 2차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Contour, Surface maps, Post, Vector maps, Grid maps 및 Gridding methods 중 어느 하나의 방식으로 가시화되고, 상기 3차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Navigation, Wireframe maps, Contour, Volume rendering, 3D Effects, 3D Objects 및 Movie maker 중 어느 하나의 방식으로 가시화되는 것을 특징으로 하는 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 웹 서버는,
    상기 가시화방식이 채택된 상기 관측자료를 UTM좌표계로 일괄적으로 변환한 후 DB서버에 전달하고, 상기 DB서버에 DB화 된 상기 관측자료를 구형좌표로 표현하기 위해 3차원 구형좌표로 변환하고, 상기 UTM좌표계로 일괄적으로 변환된 후 DB서버에 DB화 된 상기 관측자료를 3차원 구형좌표로 변환하여, 상기 변환된 자료 중 위성화면, 항공사진 DEM 및 벡터 데이터를 각각 분석하여 각각의 메이커를 통해 타일화 또는 피라미드화 되도록 전처리하여 기본 배경이되는 기본도를 생성하는 전처리 통합 모듈; 및
    상기 전처리 통합 모듈에서 상기 전처리 되어 생성된 기본도와 상기 DB 서버에 DB화 된 자료들을 각각 또는 서로 연계하여 디스플레이하는 3D 웹 뷰어; 를 포함하는 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 3D 웹 뷰어는,
    상기 생성된 기본도와 연계되어 가시화되는 상기 자료뿐만 아니라, 해저지형, 벡터 자료 및 3D 객체를 가시화하고, 상기 가시화되는 자료들을 검색, 확인, 편집 및 저장하는 뷰어 엔진;
    상기 기본도 위에 CAD 파일을 연계하여 가시화하여 방파제, 교각의 해양구조물에 대한 설계정보를 함께 시각적으로 가시화하는 CAD 데이터 통합 엔진;
    상기 기본도 위에 해저질, 암심, Side, Scan, Sonar 및 자력탐사자료와 같은 추가적인 이미지 자료를 매핑하여 추가하여 가시화하는 이미지 맵핑 엔진;
    수심정보를 획득하고 이를 사용하여 상기 해저지형을 인위적인 색상(Pseudo-color)으로 표현하되, 상기 관측자료 중 수심점 자료를 보간(Interpolation)하여 래스터 이미지(Raster image)로 표현하거나, 멀티빔과 같은 부분적인 해저지형 관측자료를 매핑하여 가시화하는 콘투어 데이터 엔진;
    상기 3D 웹 뷰어를 통해 선택되는 특정 지역에 대해 수심에 따른 3차원 단면 정보를 제공하되, 수심이나 암심, 또는 수심별 측정값 표현 단면 정보를 보여줄 뿐만 아니라, 보여주는 단면 정보의 해상도를 조절하여 제공된 정보를 텍스트 또는 이미지 파일로 저장하는 섹션 데이터 엔진;
    상기 가시화되는 각종 자료들 위에 다수개의 해양 자료를 1D 및 2D 그래프로 표현하되, 이때 가시화되는 자료들은 사용자의 설정에 따라 색상, 단위, 폭, Plot 및 유형을 재설정하고, 사용자가 선택한 특정 자료에 대해 확대, 축소하는 대양 정보 데이터 엔진; 및
    상기 연계되어 모델링 되는 상기 관측자료의 범위를 측정하여, 이를 특정가시화 형식으로 제작하여 3D 웹 뷰어 상의 일정 부분에 객체화하여 표현하는 3D 플롯 엔진; 을 포함하는 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 시스템.
  5. (a1)상기 해양 및 대지에서 관측 및 조사되는 모든 관측자료 중 조위, 파랑, 기상관측 자료, 해저질 분포, 부표 추적조사 자료, 각종 생물상 자료, 조류, 해류, 수온, 염분 및 부유사 자료의 특성에 맞게 가시화 방식이 채택되는 단계;
    (a3)상기 각각의 가시화방식이 채택된 상기 관측자료가 전처리 통합 모듈을 통해 UTM좌표계로 일괄적으로 변환된 후 DB서버에서 DB화되는 단계;
    (a4)상기 UTM좌표계로 일괄적으로 변환된 후 DB서버에 DB화 된 상기 관측자료가 전처리 통합 모듈을 통해 3차원 구형좌표로 변환되고, 상기 변환된 자료 중 위성화면, 항공사진 DEM 및 벡터 데이터를 각각 분석하여 각각의 메이커를 통해 타일화 또는 피라미드화 되도록 전처리되어 기본도가 생성되는 단계;
    (a5)상기 전처리 통합 모듈에서 상기 전처리 되어 생성된 기본도와 상기 DB 서버에 DB화 된 자료들이 연계되되, 상기 3차원으로 가시화된 상기 자료와 위성화면, 항공사진 및 DEM데이터를 토대로 생성된 기본 배경이 되는 기본도가 각각 또는 서로 연계되어 가시화되는 단계; 및
    (a6)웹 서버의 3D 웹 뷰어를 통해 특정 해양 및 대지가 검색될 때 사용자 단말기를 통해 상기 기본도 위에 연계된 상기 관측자료가 1차원 내지 3차원적 화면으로 디스플레이되는 단계; 를 포함하는 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 (a1)단계는,
    조위, 파랑, 기상관측 자료, 해저질 분포, 부표 추적조사 자료, 각종 생물상 자료, 조류, 해류, 수온, 염분 및 부유사 자료의 관측자료는 1차원 내지 3차원적 형태로 구현되도록 가시화되되, 1차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, 상기 1차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Line plots, Histograms, Scatter plots, Rose 및 Stick diagrams 중 어느 하나의 방식으로 가시화되고, 상기 2차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Contour, Surface maps, Post, Vector maps, Grid maps 및 Gridding methods 중 어느 하나의 방식으로 가시화되고, 상기 3차원적 형태로 구현되는 가시화 방식은, Navigation, Wireframe maps, Contour, Volume rendering, 3D Effects, 3D Objects 및 Movie maker 중 어느 하나의 방식으로 가시화되는 것을 특징으로 하는 해양에서 측량되는 자료를 3차원적 형태로 가시화하는 방법.
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