KR100807995B1 - Hilbert space filling curve generating method and geographic information providing apparatus and system using that - Google Patents

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KR100807995B1 KR1020060069419A KR20060069419A KR100807995B1 KR 100807995 B1 KR100807995 B1 KR 100807995B1 KR 1020060069419 A KR1020060069419 A KR 1020060069419A KR 20060069419 A KR20060069419 A KR 20060069419A KR 100807995 B1 KR100807995 B1 KR 100807995B1
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Abstract

본 발명은 초고차수의 힐버트 공간 채움 곡선을 생성하는 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 힐버트 공간 채움 곡선 생성 방법은 지도정보를 제공하기 위한 힐버트 공간 채움 곡선 생성 방법에 있어서, (a) 방향성 매트릭스의 크기를 결정하는 단계; (b) 방향성 매트릭스의 크기에 대응하여 힐버트 곡선의 시작점과 끝점이 같은 방향을 갖는 단위셀들로 구성된 방향성 매트릭스를 생성하는 단계; (c) 상기 방향성 매트릭스의 각 단위셀에 채워지도록 시작점과 끝점이 각각 하상좌우 네 방향을 갖는 네 개의 기본 그리드를 생성하는 단계; (d) 방향성 매트릭스의 각 단위셀에 해당 방향의 기본 그리드를 채우는 단계; 및 (e) 방향성 매트릭스의 연결순서에 따라 힐버트 오더를 부여하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 방대한 양의 지도정보를 제공하는데 용이하며, 힐버트 곡선의 생성이 보다 신속하게 이루어지는 효과를 갖는다.The present invention relates to a method and a system for generating an ultra-high order Hilbert space filling curve. The Hilbert space filling curve generating method of the present invention is a method for generating Hilbert space filling curve for providing map information. Determining the size of the; (b) generating a directional matrix composed of unit cells having the same starting and ending points of the Hilbert curve corresponding to the size of the directional matrix; (c) generating four basic grids having a starting point and an end point respectively having four directions of lower, left, right, and right sides to fill each unit cell of the directional matrix; (d) filling each unit cell of the directional matrix with a basic grid in a corresponding direction; And (e) assigning a Hilbert order according to the order of connection of the directional matrices, which is easy to provide a large amount of map information, and has the effect of generating the Hilbert curve more quickly.

GIS, LBS, 텔레매틱스, 힐버트 곡선, 방향성 매트릭스, 기본 그리드 GIS, LBS, Telematics, Hilbert Curves, Directional Matrix, Basic Grid

Description

힐버트 공간 채움 곡선 생성 방법 및 이를 이용한 지도정보 제공 장치와 시스템{Hilbert space filling curve generating method and geographic information providing apparatus and system using that}Hilbert space filling curve generating method and geographic information providing apparatus and system using that}

도 1은 힐버트 곡선의 기본단위를 보인 도면1 is a diagram showing the basic unit of the Hilbert curve

도 2는 종래 지도정보 제공을 위해 힐버트 곡선이 응용된 예시도2 is an exemplary diagram in which the Hilbert curve is applied to provide conventional map information.

도 3은 도 2에서 힐버트 곡선을 이용하여 노드 아이디를 저장하는 과정을 보인 흐름도3 is a flowchart illustrating a process of storing a node ID using a Hilbert curve in FIG.

도 4는 본 발명에 따른 힐버트 곡선 생성 방법을 보인 흐름도4 is a flowchart illustrating a Hilbert curve generation method according to the present invention.

도 5는 방향성 매트릭스의 기본단위 구조를 보인 도면5 is a diagram illustrating a basic unit structure of a directional matrix

도 6은 기본 방향성 매트릭스의 예시를 보인 도면6 shows an example of a basic directional matrix.

도 7은 방향성 매트릭스 생성의 일예를 보인 도면7 shows an example of generating a directional matrix.

도 8은 기본 그리드 및 축변화 그리드의 예시를 보인 도면8 shows an example of a basic grid and an axial change grid.

도 9는 본 발명에 따른 힐버트 곡선 결합과정을 예시한 도면9 is a diagram illustrating a Hilbert curve combining process according to the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 지도정보 제공 장치를 보인 구성도10 is a block diagram showing an apparatus for providing map information according to the present invention;

도 11은 본 발명에 따른 지도정보 제공 시스템을 보인 구성도11 is a block diagram showing a map information providing system according to the present invention

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 본체 12 : I/O 인터페이스10: main body 12: I / O interface

14 : 컨트롤러 14: controller

16, 72 : 방향성 매트릭스 생성모듈16, 72: directional matrix generation module

18, 74 : 기본 그리드 생성모듈18, 74: basic grid generation module

20, 76 : 힐버트 곡선 결합모듈20, 76: Hilbert curve coupling module

22 : 메모리수단 30 : 디스플레이수단22: memory means 30: display means

40 : 키입력수단 50 : 지도정보 제공 단말기40: key input means 50: map information providing terminal

60 : 네트워크 70 : 서버60: network 70: server

78 : 데이터베이스78: database

본 발명은 지도정보를 제공하기 위해 초고차수의 힐버트 공간 채움 곡선을 생성하는 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차수가 매우 높은 초고차수 힐버트 공간 채움 곡선에도 적용 가능하여 힐버트 곡선을 이용하여 방대한 양의 지도정보를 제공하는데 용이하며, 힐버트 곡선의 생성이 보다 신속하게 이루어지며, 네트워크를 통한 지도정보의 전송시 전송 트래픽을 최소화할 수 있도록 된 힐버트 공간 채움 곡선 생성 방법 및 이를 이용한 지도정보 제공 장치와 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for generating an ultra high order Hilbert space filling curve to provide map information, and more particularly, is applicable to an ultra high order Hilbert space filling curve having a very high degree of order. Hilbert space-filling curve generation method and map information providing device using the same, which is easy to provide positive map information, generates Hilbert curve more quickly, and minimizes transmission traffic when transmitting map information through the network. And the system.

일반적으로, GIS(Geographic Information System), LBS(Location Based Services), 텔레매틱스(Telematics) 응용 분야에서, 사용자에게 지도 검색 및 지도상에서의 경로 검색 서비스를 제공하는 경우에 있어, 도로 네트워크 구조를 저장해야 한다. 도로 네트워크는 도로 구간을 나타내는 에지 및 교차로를 나타내는 노드 형태로 저장되며, 각 노드에는 아이디가 부여된다.In general, in the field of Geographic Information System (GIS), Location Based Services (LBS), Telematics (Telematics) applications, the road network structure should be stored when providing users with map search and route search services on the map. . The road network is stored in the form of nodes representing edges and intersections representing road sections, and each node is given an ID.

사용자의 지도정보 검색 요청에 따라, 지도정보를 제공하는 다양한 방법이 개시되어 있으나, 가장 신속하고 데이터베이스의 접근 회수를 줄이는 방법으로 힐버트 공간 채움 곡선(Hilbert Space Filling Curve) 방법이 개시된 바 있다. 도 1은 힐버트 공간 채움 곡선의 기본 단위를 보인 것으로서, 도시된 바와 같은 2*2 그리드의 기본 단위 내 배치된 곡선을 힐버트 공간 채움 곡선 또는 힐버트 곡선(1)이라 한다. 종래 힐버트 곡선을 생성하는 방법은 도 1의 기본단위를 복사 또는 좌우 대칭시켜 확장시키는 방법으로 수행되고 있다.In response to a user's request for searching for map information, various methods of providing map information have been disclosed. However, the Hilbert Space Filling Curve method has been disclosed as the fastest and method for reducing the number of accesses to a database. 1 shows the basic unit of the Hilbert space filling curve, a curve disposed in the basic unit of the 2 * 2 grid as shown is called a Hilbert space filling curve or Hilbert curve 1. Conventionally, the method of generating the Hilbert curve is performed by extending the copying or symmetry of the basic unit of FIG. 1.

도 2는 4*4 그리드의 힐버트 곡선을 지도정보 검색에 응용한 실시예를 보인 것으로서, 도 1의 기본단위의 2차수 힐버트 곡선을 보인 것이다. 도 2에서 N1~N9로 표시된 것은 도로(2)의 교차점인 노드를 의미한다. 도 2의 힐버트 곡선을 이용하여 노드 아이디를 저장하는 방법이 도 3에 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 먼저 도 2에서와 같이 도로를 일정한 그리드로 분할한 후, 힐버트 알고리즘에 따라 힐버트 오더를 생성한다(ST10). 그리고, 도로의 노드와 겹쳐지는 힐버트 공간에 힐버트 오더를 부여한다(ST20). 이후, 힐버트 오더 순으로 노드를 정렬한다(ST30). 도 2의 예시에서는, N7=2, N1=6, N6=7, N5=8, N2=9, N3=11, N4=12, N8=14, N9=15와 같이 정렬된다. 이처럼 정렬된 순서로 노드 아이디를 부여하며(ST40), 이후, 노드 아이디 순으로 저장한다(ST50). 도 2의 예시에서는, N7, N1, N6, N5, N2, N3, N4, N8, N9 순으로 저장된다. FIG. 2 illustrates an embodiment in which a Hilbert curve of a 4 * 4 grid is applied to map information retrieval, and shows a second-order Hilbert curve of the basic unit of FIG. 1. In FIG. 2, denoted by N1 to N9 means a node that is an intersection point of the road 2. A method of storing a node ID using the Hilbert curve of FIG. 2 is illustrated in FIG. 3. Referring to FIG. 3, first, a road is divided into a fixed grid as in FIG. 2, and then a Hilbert order is generated according to the Hilbert algorithm (ST10). Then, the Hilbert order is given to the Hilbert space overlapping the node of the road (ST20). Thereafter, the nodes are sorted in order of Hilbert order (ST30). In the example of FIG. 2, N7 = 2, N1 = 6, N6 = 7, N5 = 8, N2 = 9, N3 = 11, N4 = 12, N8 = 14, and N9 = 15. The node IDs are given in this sorted order (ST40), and then stored in the node ID order (ST50). In the example of FIG. 2, N7, N1, N6, N5, N2, N3, N4, N8, and N9 are stored in this order.

위와 같이, 힐버트 곡선을 이용할 경우, 도 2에서 질의영역(3) 박스에 포함된 N1, N2, N5, N6 노드를 검색하기 위해 데이터베이스 내에서 상호 인접된 영역의 정보를 검색하게 된다. 즉, 데이터 베이스에 저장된 순서인 N1, N6, N5, N2만을 접근하면 원하는 지도정보를 검색할 수 있어, 데이터베이스의 접근 회수를 줄일 수 있는 것이다.As described above, when the Hilbert curve is used, in order to search for nodes N1, N2, N5, and N6 included in the query region 3 box in FIG. 2, information of adjacent regions in the database is searched. That is, if only N1, N6, N5, and N2, which are stored in the database, are accessed, the desired map information can be retrieved, thereby reducing the number of accesses to the database.

그러나, 종래 힐버트 곡선을 이용하는 지도정보 생성 방법에서는 힐버트 곡선을 단순히 재귀적인 방법으로 확장시키고 있다. 하지만, 일반적으로 GIS, LBS, 텔레메틱스 응용에서 사용되는 도로 네트워크의 노드 수는 수만~수십만개로서, 힐버트 곡선을 이용하여 이 정보를 저장 또는 검색하기 위해서는 초고차수의 힐버트 곡선을 생성해야 하는데, 종래 재귀적인 힐버트 곡선 생성 방법으로는 1000차 이상의 초고차수 힐버트 곡선을 생성하기 어려운 문제점이 있다. 즉, 종래 재귀적인 힐버트 곡선 생성방법에서는 방대한 양의 지도정보를 검색하는데 많은 장애가 따르고 있다. 또한, 차수가 높아질수록 힐버트 곡선을 생성하는데 많은 시간이 할애되어, 네비게이션 장치 또는 GPS 장치 등에서 지도정보를 검색하고 표시하는 데 있어, 타임 딜레이의 원인이 되고 있다. 또한, 네트워크를 통해 데이터 통신이 이뤄질 경우, 데이터 전송량의 부담으로 인한 네트워크 전송 트래픽이 발생되는 문제점이 있 다.However, in the conventional map information generation method using the Hilbert curve, the Hilbert curve is simply expanded recursively. However, road networks typically used in GIS, LBS, and telematics applications range from tens of thousands to hundreds of thousands of nodes. To store or retrieve this information using Hilbert curves, Hilbert curves of very high order must be generated. The conventional Hilbert curve generation method has a problem that it is difficult to generate more than 1000 orders of the highest order Hilbert curve. That is, in the conventional recursive Hilbert curve generation method, there are many obstacles in retrieving a large amount of map information. In addition, the higher the order, the more time is devoted to generating the Hilbert curve, which causes a time delay in searching and displaying map information in a navigation device or a GPS device. In addition, when data communication is performed through the network, there is a problem in that network transmission traffic occurs due to the burden of data transmission amount.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 종래 단순히 재귀적인 확장방법으로 힐버트 곡선을 생성하는 방법과 달리, 방향성을 가진 방향성 매트릭스를 생성하고 이 방향성 매트릭스에 일반적인 힐버트 곡선 확장방법을 더하여 힐버트 곡선을 생성함으로써, 초고차수의 힐버트 곡선을 생성하는데 용이하며, 이에 따라 힐버트 곡선을 방대한 지도정보를 저장 및 검색할 수 있도록 하기 위한 힐버트 공간 채움 곡선 생성 방법 및 이를 이용한 지도정보 제공 장치와 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and unlike the conventional method of simply generating a Hilbert curve by a recursive expansion method, by generating a directional matrix having a directional and adding a general Hilbert curve expansion method to the directional matrix By generating Hilbert curves, it is easy to generate Hilbert curves of very high order, and accordingly, Hilbert space filling curve generation method and map information providing device and system using the Hilbert curve for storing and retrieving massive map information It aims to provide.

또한, 본 발명은 힐버트 곡선을 생성하는 시간을 획기적으로 감소시킴으로써, 유저에게 보다 빠른 지도정보 검색 서비스를 제공할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to significantly reduce the time to generate the Hilbert curve, thereby providing a faster map information search service to the user.

또한, 본 발명은 네트워크를 통해 지도정보 데이터를 전송할 때, 데이터 전송량을 최적화시킴으로써, 네트워크 전송 트래픽을 방지하도록 하는 것을 목적으로 한다.Further, an object of the present invention is to prevent network transmission traffic by optimizing the data transmission amount when transmitting map information data through a network.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 힐버트 공간 채움 곡선 생성 방법은 지도정보를 제공하기 위한 힐버트 공간 채움 곡선 생성 방법에 있어서, (a) 방향성 매트릭스의 크기를 결정하는 단계; (b) 방향성 매트릭스의 크기에 대응하여 힐버트 곡선의 시작점과 끝점이 같은 방향을 갖는 단위셀들로 구성된 방향성 매트릭스를 생성하는 단계; (c) 상기 방향성 매트릭스의 각 단위셀에 채워지도록 시작점과 끝점이 각각 하상좌우 네 방향을 갖는 네 개의 기본 그리드를 생성하는 단계; (d) 방향성 매트릭스의 각 단위셀에 해당 방향의 기본 그리드를 채우는 단계; 및 (e) 방향성 매트릭스의 연결순서에 따라 힐버트 오더를 부여하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Hilbert space filling curve generation method of the present invention for achieving the above object, in the Hilbert space filling curve generation method for providing map information, (A) determining the size of the directional matrix; (b) generating a directional matrix composed of unit cells having the same starting and ending points of the Hilbert curve corresponding to the size of the directional matrix; (c) generating four basic grids having a starting point and an end point respectively having four directions of lower, left, right, and right sides to fill each unit cell of the directional matrix; (d) filling each unit cell of the directional matrix with a basic grid in a corresponding direction; And (e) assigning a Hilbert order in accordance with the order of connection of the directional matrices.

이때, 상기 단계(a)에서 방향성 매트릭스의 크기는 전체 그리드의 크기를 기본 그리드의 크기로 나눈 값에 의해 결정된다.In this case, in step (a), the size of the directional matrix is determined by a value obtained by dividing the size of the entire grid by the size of the basic grid.

바람직하게, 상기 단계(b)는; (b-1) 하상좌우 네 방향 중 하나의 방향을 갖도록 기본 방향성 매트릭스를 생성하는 단계; (b-2) 기본 방향성 매트릭스의 크기와 단계(a)에서 결정된 최종 생성될 방향성 매트릭스의 크기가 같은지 여부를 판단하는 단계; (b-3) 상기 단계(b-2)에서 기본 방향성 매트릭스의 크기와 최종 생성될 방향성 매트릭스의 크기가 다를 경우 기본 방향성 매트릭스를 확장하는 단계; 및 (b-4) 상기 단계(b-2)에서 기본 방향성 매트릭스의 크기와 최종 생성될 방향성 매트릭스의 크기가 같은 경우 완성된 방향성 매트릭스를 저장하는 단계로 이루어진다.Preferably, step (b) comprises; (b-1) generating a basic directional matrix to have one of four directions of lower, left, right, and right directions; (b-2) determining whether the size of the basic directional matrix and the size of the final directional matrix to be generated determined in step (a) are the same; (b-3) expanding the base directional matrix when the size of the base directional matrix is different from the size of the directional matrix to be finally generated in step (b-2); And (b-4) storing the completed directional matrix when the size of the basic directional matrix is the same as the size of the directional matrix to be finally generated in the step (b-2).

또한, 상기 단계(c)는; (c-1) 힐버트 곡선의 시작점과 끝이 갖은 방향을 갖도록 하상좌우 네 방향 중 한 방향의 기본 그리드를 생성하는 단계; (c-2) 네 방향의 기본 그리드를 생성하기 위해 상기 단계에서 생성된 기본 그리드를 각각 다른 세 방향으로 축변환하는 단계; 및 (c-3) 총 네 방향의 기본 그리드를 저장하는 단계로 이루어진다.In addition, step (c) includes; (c-1) generating a basic grid in one of four directions of lower, left, right, and right directions so that the start point and the end of the Hilbert curve have the same direction; (c-2) axially transforming the basic grid generated in the above step in three different directions to generate four basic grids; And (c-3) storing the basic grid in four directions.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지도정보 제공 장치는 힐버트 공간 채움 곡선을 이용한 지도정보 제공 장치에 있어서, 디스플레이수단을 통해 표시될 지도정보에 대응되는 전체 그리드 크기의 소정 비율로 방향성 매트릭스의 크기를 결정하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러에 연결되어 방향성 매트릭스의 크기에 대응하여 힐버트 곡선의 시작점과 끝점이 같은 방향을 갖는 단위셀들로 구성된 방향성 매트릭스를 생성하는 방향성 매트릭스 생성모듈과, 상기 방향성 매트릭스의 단위셀에 채워질 하상좌우 네 방향의 기본 그리드를 생성하는 기본 그리드 생성모듈과, 상기 방향성 매트릭스의 각 단위셀에 해당 타입의 기본 그리드를 결합하고 힐버트 오더를 부여하는 힐버트 곡선 결합모듈과, 상기 컨트롤러의 제어에 의해 디스플레이수단 및 키입력수단과 인터페이싱하는 I/O 인터페이스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A map information providing apparatus of the present invention for achieving the above object is a map information providing apparatus using a Hilbert space filling curve, the directional matrix at a predetermined ratio of the total grid size corresponding to the map information to be displayed via the display means A directional matrix generating module configured to generate a directional matrix composed of a controller for determining a size, unit cells connected to the controller and having unit cells having the same direction as a start point and an end point of a Hilbert curve corresponding to the size of the directional matrix; A basic grid generation module for generating basic grids in four directions of the top, bottom, left and right to be filled in unit cells, a Hilbert curve coupling module for coupling a basic grid of a corresponding type to each unit cell of the directional matrix and giving a Hilbert order; Display means and keys by control And an I / O interface for interfacing with the input means.

바람직하게, 상기 방향성 매트릭스 생성모듈에 의해 생성되는 방향성 매트릭스와, 상기 기본 그리드 생성모듈에 의해 생성되는 기본 그리드와, 상기 힐버트 곡 선 결합모듈에 의해 생성되는 힐버트 오더를 저장하는 메모리수단을 더 포함한다.Preferably, the apparatus further comprises memory means for storing the directional matrix generated by the directional matrix generating module, the basic grid generated by the basic grid generating module, and the Hilbert order generated by the Hilbert curve combining module. .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지도정보 제공 시스템은 힐버트 공간 채움 곡선을 이용하여 지도정보를 제공하는 서버와, 네트워크를 통해 상기 서버로부터 지도정보를 수신하여 사용자에게 표시하는 지도정보 제공 단말기로 구성되는 지도정보 제공 시스템에 있어서, 상기 서버에는 송신될 지도정보의 전체 그리드의 크기에 대응하여 힐버트 곡선의 시작점과 끝점이 같은 방향을 갖는 단위셀들로 구성된 방향성 매트릭스를 생성하는 방향성 매트릭스 생성모듈과, 상기 방향성 매트릭스의 단위셀에 채워질 하상좌우 네 방향의 기본 그리드를 생성하는 기본 그리드 생성모듈과, 상기 방향성 매트릭스의 각 단위셀에 해당 타입의 기본 그리드를 결합하고 힐버트 오더를 부여하는 힐버트 곡선 결합모듈이 설치되는 것을 특징으로 한다.A map information providing system of the present invention for achieving the above object is a server for providing map information using a Hilbert space filling curve, and a map information providing terminal for receiving map information from the server through a network and displaying the map information to a user. In the map information providing system comprising a directional matrix generating module for generating a directional matrix composed of unit cells having the same start and end points of the Hilbert curve corresponding to the size of the entire grid of map information to be transmitted to the server And a basic grid generation module for generating basic grids in four directions of lower, left, right, and right directions to be filled in the unit cells of the directional matrix, and a Hilbert curve combination for combining a basic grid of a corresponding type to each unit cell of the directional matrix and giving a Hilbert order. Characterized in that the module is installed.

바람직하게, 상기 서버에는 상기 방향성 매트릭스 생성모듈에 의해 생성되는 방향성 매트릭스와, 상기 기본 그리드 생성모듈에 의해 생성되는 기본 그리드와, 상기 힐버트 곡선 결합모듈에 의해 생성되는 힐버트 오더를 저장하는 데이터베이스가 더 구비된다.Preferably, the server further includes a database storing a directional matrix generated by the directional matrix generating module, a base grid generated by the basic grid generating module, and a Hilbert order generated by the Hilbert curve combining module. do.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 힐버트 곡선 생성 방법을 보인 흐름도이고, 도 5는 방향성 매트릭스의 기본단위 구조를 보인 도면이고, 도 6은 기본 방향성 매트릭스의 예시를 보인 도면이고, 도 7은 방향성 매트릭스 생성의 일예를 보인 도면이고, 도 8은 기본 그리드 및 축변화 그리드의 예시를 보인 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 힐버트 곡선 결합과정을 예시한 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 지도정보 제공 장치를 보인 구성도이고, 도 11은 본 발명에 따른 지도정보 제공 시스템을 보인 구성도이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and embodiments. 4 is a flowchart illustrating a Hilbert curve generation method according to the present invention, FIG. 5 is a diagram illustrating a basic unit structure of a directional matrix, FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a basic directional matrix, and FIG. 7 is a diagram of a directional matrix generation. 8 is a diagram illustrating an example of a basic grid and an axial change grid, FIG. 9 is a diagram illustrating a Hilbert curve combining process according to the present invention, and FIG. 10 is an apparatus for providing map information according to the present invention. 11 is a block diagram showing a map information providing system according to the present invention.

먼저, 본 발명은 지도정보를 제공하기 위해 힐버트 공간 채움 곡선을 생성하는 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에서는 힐버트 곡선을 생성하고 생성된 힐버트 곡선에 힐버트 오더를 부여하는 과정에 대해 중점적으로 설명하기로 한다. 이하에서는 "힐버트 공간 채움 곡선"을 편의상 동의어인 "힐버트 곡선"이라 명명하며, 본 발명에 의해 생성된 힐버트 곡선을 이용하여 지도정보를 제공하는 것은 통상의 적절한 방법에 의해 실시될 수 있다.First, the present invention relates to a method and system for generating a Hilbert space filling curve to provide map information. In an embodiment of the present invention, the present invention focuses on a process of generating a Hilbert curve and assigning a Hilbert order to the generated Hilbert curve. This will be described. Hereinafter, the "Hilbert Space Filling Curve" will be referred to as "Hilbert Curve", which is a synonym for convenience, and providing map information using the Hilbert Curve generated by the present invention may be performed by a conventional method.

본 발명에 따른 힐버트 곡선 생성 방법은 네비게이션 장치와 같은 지도정보 제공 장치에서 자체적으로 구비된 메모리수단에 저장된 지도정보를 검색하기 위해 이용되거나, 네비게이션 서버에서 네비게이션 단말기로 지도정보를 전송할 때 이용될 수도 있다.The Hilbert curve generating method according to the present invention may be used to search for map information stored in a memory unit provided in a map information providing device such as a navigation device, or may be used when transmitting map information from a navigation server to a navigation terminal. .

이와 같은 지도정보 제공 장치 및 시스템에서 힐버트 곡선을 생성하고 힐버트 오더를 부여하는 과정이 도 4에 도시되어 있다. 이를 참조하면, 먼저, 사용자의 요청에 의해 소정 영역의 지도정보가 검색되거나 전송될 때, 지도정보에 대응되는 전체 그리드의 크기가 결정되며, 이에 따라 방향성 매트릭스의 크기가 결정된 다(ST100). 본 발명에서 언급되는 방향성 매트릭스는 힐버트 곡선의 시작점과 끝점이 같은 방향을 갖는 네가지의 방향성을 갖도록 배열된 매트릭스를 의미하며, 힐버트 곡선의 시작점과 끝점이 아래 방향에 위치한 H-b 곡선을 기준 방향으로 하여 이하의 설명에서는 네 방향을 "하상좌우"로 설명한다. 단계 ST100에서 방향성 매트릭스의 크기는 지도정보에 대응하는 전체 그리드 크기를 기본 그리드의 크기로 나눈 값에 의해 결정된다. 예컨대, 본 실시예에서 전체 그리드의 크기가 32*32이고 기본 그리드의 크기가 8*8로 설정되며, 이에 따라 단계 ST100에서 방향성 매트릭스의 크기는 4*4로 결정된다. 방향성 매트릭스의 크기가 결정되면, 이후 방향성 매트릭스의 크기에 대응하여 방향성 매트릭스를 생성한다. 본 단계에서는 먼저, 방향성 매트릭스의 기본 방향을 설정한다(ST110).A process of generating a Hilbert curve and assigning a Hilbert order in the apparatus and system for providing map information is shown in FIG. 4. Referring to this, first, when the map information of a predetermined area is searched or transmitted at the request of the user, the size of the entire grid corresponding to the map information is determined, and thus the size of the directional matrix is determined (ST100). The directional matrix referred to in the present invention means a matrix arranged so that the starting point and the end point of the Hilbert curve have the same direction, and the Hb curve in which the starting point and the end point of the Hilbert curve are located below is referred to as a reference direction. In the description of the four directions "lower, left, right" will be described. In step ST100, the size of the directional matrix is determined by a value obtained by dividing the total grid size corresponding to the map information by the size of the basic grid. For example, in the present embodiment, the size of the entire grid is 32 * 32 and the size of the basic grid is set to 8 * 8. Accordingly, the size of the directional matrix is determined to be 4 * 4 in step ST100. Once the size of the directional matrix is determined, a directional matrix is then generated corresponding to the size of the directional matrix. In this step, first, the basic direction of the directional matrix is set (ST110).

도 5는 방향성 매트릭스의 기본 단위를 도시한 것으로서, 방향성 매트릭스의 기본 단위는 4*4 그리드의 크기를 갖는다. 이와 같이 4*4 그리드의 크기를 갖는 방향성 매트릭스의 기본 단위는 전체 방향성 매트릭스에서 하나의 단위셀을 형성한다. 방향성 매트릭스의 기본 단위는 힐버트 곡선의 시작점과 끝점이 아래쪽에 위치한 H-b 단위셀, 위쪽에 위치한 H-t 단위셀, 왼쪽에 위치한 H-l 단위셀, 오른쪽에 위치한 H-r 단위셀로 나뉘어진다. 이러한 네가지의 단위셀을 생성하는 규칙은 다음과 같다. 도 5의 (a)에서 H-b 단위셀에 도시된 좌표와 같이, H-b 단위셀을 형성하는 4*4 그리드의 x축과 y축을 x_b, y_b라 명명하고, 그리드의 최대값을 X_MAX, Y_MAX라 명명한다. 그러면, 도 5의 (b)에 도시된 H-t 단위셀의 x축과 y축을 각각 x_t, y_t라 할 경우, H-t 단위셀에서 각 그리드의 좌표값은 H-b 단위셀과 x_t=X_MAX-x_b, y_t=Y_MAX-y_b의 관계가 성립한다. 이와 마찬가지로, H-l 단위셀의 x축과 y축은 각각 x_l, y_l이며, 그 좌표값은 x_l=y_b, y_l=x_b의 관계식을 갖는다. 또한, H-r 단위셀의 x축과 y축은 각각 x_r, y_r이며, 그 좌표값은 x_r=X_MAX-y_b, y_r=Y_MAX-x_b의 관계식을 갖는다.5 shows the basic units of the directional matrix, wherein the basic units of the directional matrix have a size of 4 * 4 grid. As such, the basic unit of the directional matrix having a size of 4 * 4 grid forms one unit cell in the entire directional matrix. The basic unit of the directional matrix is divided into the H-b unit cell at the bottom of the Hilbert curve, the H-t unit cell at the top, the H-l unit cell at the left, and the H-r unit cell at the right. The rule for generating these four unit cells is as follows. As shown in (a) of FIG. 5A, the x and y axes of the 4 * 4 grid forming the Hb unit cell are named x_b and y_b, and the maximum value of the grid is named X_MAX and Y_MAX. do. Then, when the x and y axes of the Ht unit cell shown in FIG. 5 (b) are x_t and y_t, respectively, the coordinate values of each grid in the Ht unit cell are Hb unit cell and x_t = X_MAX-x_b, y_t = The relationship of Y_MAX-y_b holds. Similarly, the x-axis and the y-axis of the H-l unit cell are x_l and y_l, respectively, and the coordinate values have a relationship of x_l = y_b and y_l = x_b. In addition, the x-axis and the y-axis of the H-r unit cells are x_r and y_r, respectively, and the coordinate values have a relational expression of x_r = X_MAX-y_b and y_r = Y_MAX-x_b.

이와 같은 규칙에 의해 하상좌우 네 방향 중에서 방향성 매트릭스의 기본 방향이 설정되면, 기본 방향성 매트릭스를 생성한다(ST120). 예컨대, 단계 ST110에서 방향성 매트릭스의 기본 방향이 아래쪽으로 설정되면, 단계 ST120에서 H-b 타입의 기본 방향성 매트릭스가 생성된다. 도 6은 4*4 크기를 갖는 하상좌우 네 방향의 기본 방향성 매트릭스를 예시한 것이다. 먼저, H-b 타입 기본 방향성 매트릭스는 하방에 힐버트 곡선의 시작점과 끝점이 위치하도록, 왼쪽 위로부터 시계방향으로 H-b, H-b, H-r, H-l 단위셀이 위치하도록 배열한다. 각 단위셀이 배열되는 규칙은 앞서 언급된 방향성 매트릭스의 단위셀을 형성하는 규칙과 동일하며, 도 6의 (b), (c), (d)에 도시된 H-t, H-l, H-r 타입 기본 방향성 매트릭스 역시, 같은 규칙에 의해 방향성 매트릭스의 단위셀들로 배열된다. 이와 같이 생성된 기본 방향성 매트릭스는 2*2 크기를 갖게 되며, 이후 기본 방향성 매트릭스의 크기와 단계 ST100에서 결정된 최종의 방향성 매트릭스의 크기가 동일한지 여부를 판단한다(ST130). 본 실시예에서, 방향성 매트릭스의 크기가 4*4로 결정되었으므로, ST130에서 아니오로 판단될 것이며, 이후 기본 방향성 매트릭스를 확장한다(ST140).When the basic direction of the directional matrix is set among the four directions in the lower, left, right, and right directions, a basic directional matrix is generated (ST120). For example, if the basic direction of the directional matrix is set downward in step ST110, a basic directional matrix of type H-b is generated in step ST120. 6 illustrates a basic directional matrix in four directions of lower, left, right, and right sides having a size of 4 * 4. First, the H-b type basic directional matrix is arranged such that H-b, H-b, H-r, and H-1 unit cells are located in a clockwise direction from the upper left so that the starting point and the end point of the Hilbert curve are located below. The rules in which the unit cells are arranged are the same as the rules for forming the unit cells of the aforementioned directional matrix, and the Ht, Hl and Hr type basic directional matrices shown in (b), (c) and (d) of FIG. Again, the same rules are used to arrange the unit cells of the directional matrix. The basic directional matrix thus generated has a size of 2 * 2, and then it is determined whether the size of the basic directional matrix is the same as the size of the final directional matrix determined in step ST100 (ST130). In this embodiment, since the size of the directional matrix is determined to be 4 * 4, it will be determined as NO in ST130, and then the basic directional matrix is extended (ST140).

방향성 매트릭스의 기본 방향이 하방으로 설정되었으므로, 4*4 크기의 최종 방향성 매트릭스는 도 7에 도시된 바와 같이 힐버트 곡선의 시작점과 끝점이 하방 에 위치한 4*4 크기의 매트릭스로 생성된다. 이처럼, 방향성 매트릭스가 4*4 크기로 생성되면, 단계 ST130에서 예로 판단될 것이며, 완성된 방향성 매트릭스는 네비게이션 장치의 메모리수단 또는 네비게이션 서버의 데이터베이스에 저장된다(ST150).Since the basic direction of the directional matrix is set downward, a 4 * 4 final directional matrix is generated as a 4 * 4 matrix with the start and end points of the Hilbert curve below as shown in FIG. In this way, if the directional matrix is generated 4 * 4 size, it will be determined as an example in step ST130, the completed directional matrix is stored in the memory means of the navigation device or the database of the navigation server (ST150).

이후, 종래 재귀적인 힐버트 곡선 생성 방법에 따라, 기본 그리드를 생성한다. 기본 그리드는 방향성 매트릭스의 각 단위셀에 채워지는 힐버트 곡선의 단위이며, 본 실시예에서 기본 그리드의 크기는 8*8 그리드이다. 먼저, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, H-b 타입의 기본 그리드를 생성한다(ST160). 또한, 방향성 매트릭스의 각 단위셀이, H-b, H-t, H-l, H-r 타입을 가지므로, 이에 대응되는 기본 그리드를 생성하기 위해, 단계 ST160에서 H-b 타입의 기본 그리드를 축변환하여 H-t(180도 회전), H-l(90도 회전), H-r(270도 회전) 타입의 기본 그리드를 생성한다. 각각 하상좌우 네 방향을 갖는 네 개의 기본 그리드는 역시 메모리수단 등에 저장된다(ST170).Then, the basic grid is generated according to the conventional recursive Hilbert curve generation method. The basic grid is a unit of the Hilbert curve filled in each unit cell of the directional matrix, and in this embodiment, the size of the basic grid is an 8 * 8 grid. First, as shown in FIG. 8A, an H-b type basic grid is generated (ST160). In addition, since each unit cell of the directional matrix has a type of Hb, Ht, Hl, and Hr, in order to generate a base grid corresponding thereto, the base grid of the Hb type is axially transformed in step ST160 to Ht (rotating 180 degrees). Create a basic grid of type Hl (rotated 90 degrees) and Hr (rotated 270 degrees). Four basic grids each having four directions of lower, left, right, and right are stored in memory means and the like (ST170).

다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 방향성 매트릭스의 각 단위셀에 해당 타입의 기본 그리드를 결합한다(ST180). 기본 그리드를 방향성 매트릭스의 각 단위셀에 결합하는 것은 각 단위셀을 해당 타입의 기본 그리드로 대체하는 것으로 수행될 수 있다. 이와 같이, 방향성 매트릭스와 기본 그리드를 결합하는 것에 의해 전체 그리드가 완성되면, 전체 그리드에서 방향성 매트릭스의 연결 순서에 따라 각 그리드에 힐버트 오더가 부여된다(ST190).Next, as shown in FIG. 9, a basic grid of a corresponding type is coupled to each unit cell of the directional matrix (ST180). Coupling the base grid to each unit cell of the directional matrix may be performed by replacing each unit cell with a base grid of a corresponding type. As such, when the entire grid is completed by combining the directional matrix and the basic grid, the Hilbert order is given to each grid according to the connection order of the directional matrices in the entire grid (ST190).

도 10 및 도 11은 본 발명에 의한 힐버트 곡선 생성 방법을 응용한 지도정보 제공 장치 및 시스템을 각각 도시한 것으로서, 이를 참조하여, 본 발명이 응용된 장치 및 시스템에 대하여 설명하면 다음과 같다.10 and 11 illustrate a device and a system for providing map information to which the Hilbert curve generation method according to the present invention is applied, and with reference to this, a device and a system to which the present invention is applied are as follows.

도 10는 힐버트 곡선을 이용하여 지도정보를 제공하는 지도정보 제공 장치를 보인 구성도로서, 네비게이션 장치를 예시한 것이다. 도 10의 지도정보 제공장치는 본체(10), 디스플레이수단(30), 및 키입력수단(40)으로 구성되며, 본체(10) 내부에는 디스플레이수단(30) 및 키입력수단(40)과의 인터페이싱을 위한 I/O 인터페이스(12)를 포함한 내부 구성품의 제어를 위한 컨트롤러(14)가 내장된다. 컨트롤러(14)는 디스플레이수단(30)을 통해 표시될 지도정보에 대응하여 전체 그리드 크기를 결정한다. 예컨대, 사용자가 지도정보의 검색을 요청하면, 검색 대상 영역에 포함된 도로 네트워크 상의 노드의 수에 의해 그리드가 격자형으로 배열된 가상의 공간이 결정되며, 이는 n*n 형태의 전체 그리드가 된다.FIG. 10 is a diagram illustrating a map information providing apparatus for providing map information using a Hilbert curve, illustrating a navigation device. The apparatus for providing map information of FIG. 10 includes a main body 10, a display means 30, and a key input means 40, and the main body 10 includes a display means 30 and a key input means 40. There is a built-in controller 14 for control of internal components, including an I / O interface 12 for interfacing. The controller 14 determines the total grid size in response to the map information to be displayed through the display means 30. For example, when the user requests the search for the map information, the virtual space in which the grid is arranged in a grid is determined by the number of nodes on the road network included in the search target area, which is an entire grid of n * n form. .

컨트롤러(14)에는 방향성 매트릭스 생성모듈(16)과 기본 그리드 생성모듈(18)이 연결된다. 방향성 매트릭스 생성모듈(16)은 전체 그리드 크기의 소정 비율의 크기를 갖는 방향성 매트릭스를 생성한다. 바람직하게, 방향성 매트릭스의 크기는 전체 그리드 크기를 기본 그리드 크기로 나눈 값에 의해 결정된다. 방향성 매트릭스는 힐버트 곡선의 시작점과 끝점이 같은 방향을 갖는 단위셀들로 형성된 매트릭스 구조를 가지며, 도 4를 참조하여 앞서 설명된 플로우에 의해 생성된다. 기본 그리드 생성모듈(18)은 종래의 재귀적인 힐버트 곡선 생성방법으로 힐버트 곡선을 복사 및 연결하여 기본 그리드를 생성한다. 기본 그리드 생성모듈(18)은 먼저 전체 그리드 크기의 소정 비율로 설정된 크기를 갖도록, H-b 타입의 기본 그리드를 생성하고, 이 H-b 타입의 기본 그리드를 축변환하여 하상좌우 네 방향을 갖는 네 개의 기본 그리드를 생성한다. 이후, 방향성 매트릭스 생성모듈(16)과 기본 그리드 생성모듈(18)에 연결된 힐버트 곡선 결합모듈(20)에서 방향성 매트릭스의 각 단위셀에 해당 타입의 기본 그리드를 결합하고, 방향성 매트릭스의 연결순서에 따라 힐버트 오더를 부여한다. 이렇게 부여된 힐버트 오더는 컨트롤러(14)에 전달되어 메모리수단(22)에 저장된다. 한편, 방향성 매트릭스와 기본 그리드의 생성과정 및 결합과정은 앞서 도 4 내지 도 9를 참조하여 설명한 바와 같다.The directional matrix generation module 16 and the basic grid generation module 18 are connected to the controller 14. The directional matrix generation module 16 generates a directional matrix having a size of a predetermined ratio of the total grid size. Preferably, the size of the directional matrix is determined by dividing the total grid size by the base grid size. The directional matrix has a matrix structure formed of unit cells having the same starting point and the ending point of the Hilbert curve, and is generated by the flow described above with reference to FIG. 4. The basic grid generation module 18 generates a basic grid by copying and connecting the Hilbert curve using a conventional recursive Hilbert curve generation method. The basic grid generation module 18 first generates a basic grid of type Hb so as to have a size set at a predetermined ratio of the total grid size, and converts the basic grid of Hb type into four basic grids having four directions of lower, left, right, and right directions. Create Then, the Hilbert curve coupling module 20 connected to the directional matrix generation module 16 and the basic grid generation module 18 couples the basic grid of the type to each unit cell of the directional matrix, and according to the connection order of the directional matrix. Grant a Hilbert order. The Hilbert order thus granted is transferred to the controller 14 and stored in the memory means 22. Meanwhile, the process of generating and combining the directional matrix and the basic grid has been described above with reference to FIGS. 4 to 9.

본 발명에서 힐버트 곡선을 이용하여 지도정보를 제공하는 것은 네비게이션 서버에서 수행되고, 서버에서 지도정보에 힐버트 오더를 부여한 후 네크워크를 통해 네비게이션 장치와 같은 지도정보 제공 단말기로 제공하도록 할 수 있다. 도 11는 힐버트 곡선을 이용하여 지도정보를 제공하는 지도정보 제공 시스템을 도시한 것이다. 이를 참조하면, 차량 등에 장착되는 네비게이션 장치를 예시한 지도정보 제공 단말기(50)는 무선 네트워크(60) 등을 통해 서버(70)로부터 실시간으로 지도정보를 제공받을 수 있다. 이때, 서버(70)에는 앞서 설명된 바와 같은 구성품인 방향성 매트릭스 생성모듈(72), 기본 그리드 생성모듈(74), 힐버트 곡선 결합모듈(76)이 설치된다. 그리고, 서버(70)의 데이터베이스(78)에는 지도정보 제공 단말기(50)에 전송될 지도정보 데이터가 저장된다.In the present invention, providing the map information by using the Hilbert curve may be performed in the navigation server, and after providing the Hilbert order to the map information in the server, it may be provided to the map information providing terminal such as a navigation device through the network. 11 illustrates a map information providing system providing map information using a Hilbert curve. Referring to this, the map information providing terminal 50 exemplifying a navigation device mounted on a vehicle may receive map information in real time from the server 70 through the wireless network 60 or the like. At this time, the server 70 is provided with a directional matrix generation module 72, a basic grid generation module 74, a Hilbert curve coupling module 76, which is a component as described above. In addition, the map information data to be transmitted to the map information providing terminal 50 is stored in the database 78 of the server 70.

방향성 매트릭스 생성모듈(72)은 지도정보 제공 단말기(50)로 송신될 지도정보에 대응하는 전체 그리드 크기에 따라 방향성 매트릭스의 크기를 결정하고, 방향성 매트릭스를 생성한다. 기본 그리드 생성모듈(74)은 방향성 매트릭스의 각 단위 셀에 채워질 하상좌우 네 방향의 기본 그리드를 생성한다. 힐버트 곡선 결합모듈(76)은 방향성 매트릭스의 각 단위셀에 해당 타입의 기본 그리드 및 축변환 그리드를 결합하고, 방향성 매트릭스의 연결순서에 따라 힐버트 오더를 부여한다. 방향성 매트릭스, 기본 그리드, 힐버트 오더는 모두 데이터베이스(78)에 저장된다.The directional matrix generation module 72 determines the size of the directional matrix according to the overall grid size corresponding to the map information to be transmitted to the map information providing terminal 50 and generates the directional matrix. The basic grid generation module 74 generates a basic grid in four directions of lower, left, right, and right to be filled in each unit cell of the directional matrix. The Hilbert curve coupling module 76 couples the basic grid and the axial transformation grid of the type to each unit cell of the directional matrix, and gives a Hilbert order according to the connection order of the directional matrix. The directional matrix, base grid, Hilbert order are all stored in the database 78.

전술한 바와 같은 본 발명의 힐버트 곡선 생성 방법 및 이를 이용한 지도정보 제공 장치와 시스템은 힐버트 곡선의 시작점과 끝점이 갖은 방향을 갖는 하상좌우 네 방향의 방향성 매트릭스를 정의하고, 네 방향의 기본 그리드를 별도로 생성하여 방향성 매트릭스의 각 단위셀에 채워 힐버트 오더를 부여함으로써, 지도정보 검색 및 전송을 위해 힐버트 곡선을 생성할 때 종래 재귀적인 생성방법에 비해 힐버트 곡선의 생성 플로우 및 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있게 된다. 따라서, 종래 방대한 양의 지도정보, 예컨대 1000차 이상의 초고차수 힐버트 곡선이 필요한 지도정보를 표시할 경우, 힐버트 곡선 방법이 정상적으로 작동되지 않는 문제점을 해결할 수 있게 된다. 또한, 네비게이션 장치에서는 보다 신속한 지도정보의 검색이 이루어질 수 있으며, 네크워크를 통해 네비게이션 정보를 전송하는 경우에도, 데이터의 양을 획기적으로 줄여 네트워크 전송 트래픽을 방지할 수 있는 장점이 있다.As described above, the Hilbert curve generation method and the apparatus and system for providing map information using the same define a directional matrix of four directions in the lower, left, right, and right directions having a direction having a start point and an end point of the Hilbert curve, and separately define a basic grid of four directions. By generating and filling Hilbert order by filling each unit cell of directional matrix, when generating Hilbert curve for map information retrieval and transmission, the generation flow and time of Hilbert curve can be drastically shortened compared with the conventional recursive generation method. do. Therefore, when displaying a large amount of conventional map information, for example, map information requiring more than 1000 orders of high order Hilbert curves, it is possible to solve the problem that the Hilbert curve method does not operate normally. In addition, the navigation device can search the map information more quickly, and even when the navigation information is transmitted through the network, the amount of data can be significantly reduced to prevent network transmission traffic.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those who have knowledge.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 힐버트 공간 채움 곡선 생성 방법 및 이를 이용한 지도정보 제공 장치와 시스템은 방향성 정보를 기반으로 힐버트 곡선을 생성함으로써, 종래 단순히 재귀적인 방법에 의해 힐버트 곡선을 생성하는 방법에 비해 힐버트 곡선의 생성 차수를 획기적으로 줄일 수 있으며, 힐버트 곡선의 생성시간 및 데이터의 양을 최소화할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 힐버트 곡선을 이용하여 방대한 양의 지도정보를 검색하거나 전송하는 데 용이하여, 장차 GIS, LBS, 텔레매틱스 분야에서 힐버트 곡선 생성 방법을 보다 적극적으로 이용할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 네비게이션 장치에 본 발명이 접목될 경우, 사용자는 매우 빠른 시간에 지도정보를 검색할 수 있으며, 네비게이션 서버에서 무선 네트워크를 통해 단말기에 지도정보를 제공할 경우에도, 데이터의 양 및 전송시간을 줄여 네트워크 전송 트래픽을 최소화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the Hilbert space filling curve generation method and the map information providing apparatus and system using the same generate the Hilbert curve based on the directional information, and thus generate the Hilbert curve by a conventional recursive method. Compared to this, the generation order of the Hilbert curve can be significantly reduced, and the generation time and the amount of data of the Hilbert curve can be minimized. Therefore, it is easy to search or transmit a huge amount of map information using the Hilbert curve, so that the Hilbert curve generation method can be more actively used in the GIS, LBS, and telematics fields. In addition, when the present invention is applied to the navigation device, the user can search the map information in a very fast time, and even if the navigation server provides the map information to the terminal through the wireless network, the amount of data and the transmission time can be adjusted. This can minimize the network traffic.

Claims (8)

지도정보를 제공하기 위한 힐버트 공간 채움 곡선 생성 방법에 있어서,In the Hilbert space filling curve generation method for providing map information, (a) 방향성 매트릭스의 크기를 결정하는 단계; (a) determining the size of the directional matrix; (b) 방향성 매트릭스의 크기에 대응하여 힐버트 곡선의 시작점과 끝점이 같은 방향을 갖는 단위셀들로 구성된 방향성 매트릭스를 생성하는 단계;(b) generating a directional matrix composed of unit cells having the same starting and ending points of the Hilbert curve corresponding to the size of the directional matrix; (c) 상기 방향성 매트릭스의 각 단위셀에 채워지도록 시작점과 끝점이 각각 하상좌우 네 방향을 갖는 네 개의 기본 그리드를 생성하는 단계;(c) generating four basic grids having a starting point and an end point respectively having four directions of lower, left, right, and right sides to fill each unit cell of the directional matrix; (d) 방향성 매트릭스의 각 단위셀에 해당 방향의 기본 그리드를 채우는 단계; 및(d) filling each unit cell of the directional matrix with a basic grid in a corresponding direction; And (e) 방향성 매트릭스의 연결순서에 따라 힐버트 오더를 부여하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 힐버트 공간 채움 곡선 생성 방법.(e) Hilbert space filling curve generation method comprising the step of assigning the Hilbert order in accordance with the order of connection of the directional matrix. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 단계(a)에서 방향성 매트릭스의 크기는 전체 그리드의 크기를 기본 그리드의 크기로 나눈 값에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 힐버트 공간 채움 곡선 생성 방법.The method of claim 1, wherein the size of the directional matrix is determined by dividing the size of the entire grid by the size of the basic grid. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 단계(b)는;Step (b) comprises; (b-1) 하상좌우 네 방향 중 하나의 방향을 갖도록 기본 방향성 매트릭스를 생성하는 단계;(b-1) generating a basic directional matrix to have one of four directions of lower, left, right, and right directions; (b-2) 기본 방향성 매트릭스의 크기와 단계(a)에서 결정된 최종 생성될 방향성 매트릭스의 크기가 같은지 여부를 판단하는 단계;(b-2) determining whether the size of the basic directional matrix and the size of the final directional matrix to be generated determined in step (a) are the same; (b-3) 상기 단계(b-2)에서 기본 방향성 매트릭스의 크기와 최종 생성될 방향성 매트릭스의 크기가 다를 경우 기본 방향성 매트릭스를 확장하는 단계; 및(b-3) expanding the base directional matrix when the size of the base directional matrix is different from the size of the directional matrix to be finally generated in step (b-2); And (b-4) 상기 단계(b-2)에서 기본 방향성 매트릭스의 크기와 최종 생성될 방향성 매트릭스의 크기가 같은 경우 완성된 방향성 매트릭스를 저장하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 힐버트 공간 채움 곡선 생성 방법.(b-4) storing the completed directional matrix when the size of the basic directional matrix is the same as the size of the final directional matrix to be generated in the step (b-2). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 단계(c)는;Step (c) comprises; (c-1) 힐버트 곡선의 시작점과 끝이 갖은 방향을 갖도록 하상좌우 네 방향 중 한 방향의 기본 그리드를 생성하는 단계;(c-1) generating a basic grid in one of four directions of lower, left, right, and right directions so that the start point and the end of the Hilbert curve have the same direction; (c-2) 네 방향의 기본 그리드를 생성하기 위해 상기 단계에서 생성된 기본 그리드를 각각 다른 세 방향으로 축변환하는 단계; 및(c-2) axially transforming the basic grid generated in the above step in three different directions to generate four basic grids; And (c-3) 총 네 방향의 기본 그리드를 저장하는 단계로 이루어지는 것을 특징으 로 하는 힐버트 공간 채움 곡선 생성 방법.(c-3) Hilbert space filling curve generation method comprising the step of storing the basic grid in a total of four directions. 힐버트 공간 채움 곡선을 이용한 지도정보 제공 장치에 있어서,In the map information providing apparatus using a Hilbert space filling curve, 디스플레이수단을 통해 표시될 지도정보에 대응되는 전체 그리드 크기의 소정 비율로 방향성 매트릭스의 크기를 결정하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러에 연결되어 방향성 매트릭스의 크기에 대응하여 힐버트 곡선의 시작점과 끝점이 같은 방향을 갖는 단위셀들로 구성된 방향성 매트릭스를 생성하는 방향성 매트릭스 생성모듈과, 상기 방향성 매트릭스의 단위셀에 채워질 하상좌우 네 방향의 기본 그리드를 생성하는 기본 그리드 생성모듈과, 상기 방향성 매트릭스의 각 단위셀에 해당 타입의 기본 그리드를 결합하고 힐버트 오더를 부여하는 힐버트 곡선 결합모듈과, 상기 컨트롤러의 제어에 의해 디스플레이수단 및 키입력수단과 인터페이싱하는 I/O 인터페이스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지도정보 제공 장치.A controller for determining the size of the directional matrix at a predetermined ratio of the total grid size corresponding to the map information to be displayed through the display means, and connected to the controller in the same direction as the start and end points of the Hilbert curve corresponding to the size of the directional matrix. A directional matrix generating module for generating a directional matrix composed of unit cells having a basic grid, a basic grid generating module for generating a basic grid in four directions in which the unit cells of the directional matrix are filled, and a corresponding unit cell of the directional matrix; Hilbert curve coupling module for coupling the basic grid of the type and granting the Hilbert order, and an I / O interface for interfacing with the display means and the key input means under the control of the controller . 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 방향성 매트릭스 생성모듈에 의해 생성되는 방향성 매트릭스와, 상기 기본 그리드 생성모듈에 의해 생성되는 기본 그리드와, 상기 힐버트 곡선 결합모듈에 의해 생성되는 힐버트 오더를 저장하는 메모리수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지도정보 제공 장치.And a memory means for storing the directional matrix generated by the directional matrix generating module, the basic grid generated by the basic grid generating module, and the Hilbert order generated by the Hilbert curve combining module. Map information providing device. 힐버트 공간 채움 곡선을 이용하여 지도정보를 제공하는 서버와, 네트워크를 통해 상기 서버로부터 지도정보를 수신하여 사용자에게 표시하는 지도정보 제공 단말기로 구성되는 지도정보 제공 시스템에 있어서,In the map information providing system comprising a server for providing map information using a Hilbert space filling curve, and a map information providing terminal for receiving map information from the server through a network and displaying the map information to a user. 상기 서버에는 송신될 지도정보의 전체 그리드의 크기에 대응하여 힐버트 곡선의 시작점과 끝점이 같은 방향을 갖는 단위셀들로 구성된 방향성 매트릭스를 생성하는 방향성 매트릭스 생성모듈과, 상기 방향성 매트릭스의 단위셀에 채워질 하상좌우 네 방향의 기본 그리드를 생성하는 기본 그리드 생성모듈과, 상기 방향성 매트릭스의 각 단위셀에 해당 타입의 기본 그리드를 결합하고 힐버트 오더를 부여하는 힐버트 곡선 결합모듈이 설치되는 것을 특징으로 하는 지도정보 제공 시스템. The server may include a directional matrix generation module configured to generate a directional matrix composed of unit cells having the same direction as the start point and the end point of the Hilbert curve, corresponding to the size of the entire grid of map information to be transmitted, and the unit cell of the directional matrix. Map information, characterized in that the basic grid generation module for generating a basic grid of four directions in the bottom, left and right, and a Hilbert curve combining module for coupling the basic grid of the type and giving a Hilbert order to each unit cell of the directional matrix Provide system. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 서버에는 상기 방향성 매트릭스 생성모듈에 의해 생성되는 방향성 매트릭스와, 상기 기본 그리드 생성모듈에 의해 생성되는 기본 그리드와, 상기 힐버트 곡선 결합모듈에 의해 생성되는 힐버트 오더를 저장하는 데이터베이스를 더 구비되는 것을 특징으로 하는 지도정보 제공 시스템.The server may further include a database storing a directional matrix generated by the directional matrix generating module, a basic grid generated by the basic grid generating module, and a Hilbert order generated by the Hilbert curve combining module. Map information providing system.
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