KR101007591B1 - 수치지도 제작 및 갱신을 위한 도면의 선형사상방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설도면을 가공하여 수치지도를 제작, 갱신하기 위하여 선형사상을 단순화하는 방법에 있어서,

상기 건설도면을 입력하고 입력된 자료는 필요한 레이어를 추출하여 추출된 레이어에서 절점을 취득하여 선형단순화의 요소 계산과 수치지도의 작성내규에 따른 임계치를 이용하여 선형사상의 만족도를 판단한 후 저장 및 새로운 선형사상을 생성하는 단계를 특징으로 하는 수치지도 제작 및 갱신을 위한 도면의 선형사상방법에 관한 것이다.

건설도면, 수지지도, 일반화, 선형사상, 단순화

Description

수치지도 제작 및 갱신을 위한 도면의 선형사상방법 {Generalization Method of Construction Drawing data for Digital Map Generation and Update}

본 발명은 건설도면을 가공하여 수치지도를 제작하거나 갱신하기 위한 기술에 있어서 수치지도의 작성내규에 따라 선형사상을 단순화하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 수치지도 제작 및 갱신을 위한 도면의 선형사상방법에 관한 것으로 건설도면을 가공하여 수치지도를 제작하거나 갱신하기 위한 기술에 있어서 수치지도의 작성내규에 따라 선형사상을 단순화하는 방법에 관한 것이다.

종래의 선형사상 단순화에 관한 기술은 Douglas-Peucker 알고리즘과 McMaster의 거리 각 알고리즘, Lang 알고리즘 등이 사용되었다.

Douglas-Peucker 알고리즘은 전체 선형사상의 양 끝점을 연결한 직선에 대하여 그 사이에 존재하는 점들이 직선에 내린 수선의 길이를 측정하여 수선길이가 가장 긴 점을 구한 후 그 수선의 길이가 일정 임계치보다 크면 그 점을 기준으로 기선을 2개로 나누어 각 기선에서 위와 같은 과정을 반복하는 방법이다. 모든 기선 내의 점에서 수선길이가 임계치보다 적어질 때까지 기선 분할을 반복하다가 반복이 끝나면 기선의 끝점만 남기고 그 외의 점들은 제거시켜 선을 단순화시키는 방법이다.

McMaster의 거리 각 알고리즘은 중간점에서부터 3개의 쌍 좌표 가운데 첫 번째와 세 번째 점을 연결하는 선과 두 번째 점의 수직거리가 허용오차보다 큰 경우는 존속시키고, 작은 경우는 생략한다. 다음 과정에서는 두 번째와 세 번째, 네 번째 점들을 가지고 위와 같은 수직거리 임계치 검사를 (Doulas-Peucker 알고리즘과 같은 처리를) 수행한다. 위와 같은 과정을 반복함으로써 단순화를 수행하는 알고리즘이다.

Lang 알고리즘은 (일정구간의 크기를 초기값으로 입력하여) 전체 선형사상의 시작점에서부터 순차적으로 구간으로 자른 후, 구간의 양 끝점을 연결한 직선과 구간 사이에 존재하는 점들 사이의 수선길이를 구하고 수선길이가 임계치보다 크면 구간의 크기를 하나씩 줄여 구간을 다시 설정하고 위의 과정을 반복하여 임계치보다 작으면 구간 내의 모든 점을 제거하고 구간의 끝점을 새로운 구간의 시작점으로 하여 위의 과정을 반복하는 방법이다. 위의 과정이 전체 선형사상의 끝에 도달하면 남은 점만으로 새로운 선형 사상을 형성하여 선을 단순화시키는 방법이다.

그러나 상기의 종래기술은 선형사상의 형상적 특징 중 어느 한 가지 또는 두 가지 정도 밖에 고려하지 않고 있으므로, 수치지도 일반화 과정에서 적용하면 수치지도 작성 내규상의 여러 조건들을 동시에 만족시키지 못하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 본 발명은 선형사상의 형상적 특징 중 선분의 길이, 선분의 편각, 기선에 대한 수선길이를 고려하여 수치지도 작성내규를 동시에 만족시킬 수 있는 단순화 방법을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도면의 선형 사상 방법은,
수치지도 제작 및 갱신을 위한 도면의 선형사상방법에 있어서,
상기 수치지도의 제작, 갱신을 위해 건설도면을 입력하는 도면 입력 단계;
상기 건설 도면으로부터 선형사상이 필요한 레이어를 추출하는 레이어 추출 단계;
상기 추출된 레이어로부터 절점을 취득하는 절점취득단계;
시작점으로부터 순차적인 3개의 절점들을 가지는 구간을 설정하거나 혹은 이전에 설정된 구간의 다음 절점을 끝점으로 하는 새로운 구간을 설정하는 구간 설정 단계;
상기 구간 내 모든 절점에서 상기 구간의 시작점과 끝점을 잇는 선분까지 수선을 그어 수선의 길이를 계산하고, 최대 수선길이를 가지는 절점을 상기 구간의 중간점으로 설정하고, 상기 시작점과 상기 중간점을 연결한 제1선분의 길이와 상기 중간점과 상기 끝점을 연결한 제2선분의 길이, 두 선분 사이의 편각을 계산하는 선형계산단계;
상기 선형계산단계에서 산출된 최대 수선길이, 제1선분의 길이 및 제2선분의 길이 그리고 편각이 모두 각각의 임계치들을 초과한다면, 상기 구간의 상기 시작점, 중간점 그리고 끝점을 저장하고, 상기 중간점을 새로운 시작점으로 지정하고 상기 구간 설정 단계로 복귀하는 선형사상 판단단계; 및
모든 절점들에 대하여 상기 선형 계산 단계 및 상기 선형 사상 판단 단계가 수행되면, 저장된 절점들을 이용하여 새로운 선형사상을 생성하는 선형사상 생성 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 계산량이 상대적으로 적고 구현이 간편하여 쉽게 지도 선형사상 단순화에 적용할 수 있고 수치지도 작성 내규상의 곡선데이터 작성 조건이나 위치정확도 기준에 벗어나지 않는 범위 내에서 최대한으로 선형을 단순화하여 원형 상을 유지하면서 데이터의 크기를 작게 할 수 있게 되었다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 도면의 선형사상방법은
수치지도 제작 및 갱신을 위한 도면의 선형사상방법에 있어서,
상기 수치지도의 제작, 갱신을 위해 건설도면을 입력하는 도면 입력 단계;
상기 건설 도면으로부터 선형사상이 필요한 레이어를 추출하는 레이어 추출 단계;
상기 추출된 레이어로부터 절점을 취득하는 절점취득단계;
시작점으로부터 순차적인 3개의 절점들을 가지는 구간을 설정하거나 혹은 이전에 설정된 구간의 다음 절점을 끝점으로 하는 새로운 구간을 설정하는 구간 설정 단계;
상기 구간 내 모든 절점에서 상기 구간의 시작점과 끝점을 잇는 선분까지 수선을 그어 수선의 길이를 계산하고, 최대 수선길이를 가지는 절점을 상기 구간의 중간점으로 설정하고, 상기 시작점과 상기 중간점을 연결한 제1선분의 길이와 상기 중간점과 상기 끝점을 연결한 제2선분의 길이, 두 선분 사이의 편각을 계산하는 선형계산단계;
상기 선형계산단계에서 산출된 최대 수선길이, 제1선분의 길이 및 제2선분의 길이 그리고 편각이 모두 각각의 임계치들을 초과한다면, 상기 구간의 상기 시작점, 중간점 그리고 끝점을 저장하고, 상기 중간점을 새로운 시작점으로 지정하고 상기 구간 설정 단계로 복귀하는 선형사상 판단단계; 및

모든 절점들에 대하여 상기 선형 계산 단계 및 상기 선형 사상 판단 단계가 수행되면, 저장된 절점들을 이용하여 새로운 선형사상을 생성하는 선형사상 생성 단계; 를 포함하는 수치지도 제작 및 갱신을 위한 도면의 선형사상방법에 관한 것이다.

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도 1은 본 발명에 따른 건설도면을 이용하여 수치지도의 작성내규를 만족하는 선형사상 일반화 전체 과정을 도시한 전체도 이다.

도면입력단계(s100)는 선형사상을 위한 도면을 입력하는 단계이다.

레이어 추출단계(s200)는 도면입력단계(s100)에서 입력된 도면으로부터 선형사상이 필요한 레이어를 추출하는 단계이다. 레이어 추출단계(s200)에서는 도면의 레이어 목록을 확인하여 자동으로 필요한 선형 레이어(건물의 외각선 레이어)를 선택하고 그렇지 않을 경우 사용자가 필요한 레이어 선택에 의한 원리로 추출한다.

절점 취득 단계(s300)에서는 레이어 추출단계(s200)에서 추출한 레이어에서 절점을 취득한다.

절점 취득단계(s300)에서는 도면의 ASCII 코드를 분석하여 코드 중 해당 레이어의 절점 좌표에 해당하는 부분을 읽어들여 절점의 위치좌표(X좌표, Y좌표)들을 취득한다.

절점취득단계(s300)에 이어서 수치지도 작성내규를 참조하여 선형 단순화의 요소 계산을 하는 선형계산단계(s400)와, 수치지도의 작성내규에 따른 임계치를 이용하여 선형사상의 만족도를 판단하는 선형 사상 판단단계(s500)가 있다.

선형사상 생성 단계(s600)에서는 절점을 순차적으로 정렬한 후 저장된 모든 점들만으로 새로운 선형사상을 생성한다.

도 2는 도 1에 도시된 선형 계산 단계의 상세한 구성을 보이는 흐름도이다.

선형계산단계(s400)는 사용되는 절점의 구간설정에서 시작되어 순차적으로 3개의 점을 구간으로 설정하는 구간설정단계(s410);와

상기 구간설정단계(s410)에서 첫 번째 점을 구간의 시작점, 세 번째 점을 구간의 끝점으로 설정하여 구간의 시작점과 끝점을 연결하는 선분을 형성하는 선분형성단계(s420);와

상기 선분형성단계(s420);에서 구간 내 모든 절점에서 상기선분까지 수선을 그어 수선의 길이를 계산하고, 최대 수선길이인 점을 구간의 중간점으로 설정하는 수선설정단계(s430);와

상기 수선설정단계(s430)의 중간점을 상기 시작점, 상기 끝점과 연결하여 시작점과 중간점을 연결한 선분과 중간점과 끝점을 연결한 선분의 각각의 길이와 두 선분 사이의 편각을 계산하고 중간점에서 시작점과 끝점을 연결하는 선분까지의 수선길이를 계산하는 수선계산단계(s440)로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 3은 도 1에 도시된 선형 사상 판단단계를 나타내는 단계도이다.

상기 수선 계산 단계(s440)에서 산출된 값들에 대하여 수치지도 작성내규의 기준인 임계치를 적용하여 임계치를 만족시키는지 검사한다.

상기 검사는 선분길이의 임계치 초과 여부를 확인하는 선분길이의 임계치 초과 여부 판단과정(s510);과

편각 임계치 초과여부 판단과정(s520), 수선길이 임계치 초과여부 판단과정(s530)으로 이루어지며 임계치를 모두 만족시킬 경우 시작점, 중간점, 끝점을 저장하는 초과여부 저장단계(s540)를 거친 후에 중간점을 다시 새로운 구간의 시작점으로 설정하여 상기 구간설정단계(s410)로 돌아가서 선형계산단계(s400)를 반복한다.

또한, 상기 선분길이의 임계치 초과여부 판단과정(s510);과

편각임계치초과여부 판단과정(s520), 수선길이임계치초과여부 판단과정(s530)을 만족시키지 못할 경우 즉, 상기 선형사상 계산단계에서 산출된 최대 수선 길이, 제1선분의 길이 및 제2선분의 길이 그리고 편각들 중의 하나라도 각각의 임계치들을 초과하지 않는다면, 이전에 설정된 구간의 다음 절점을 새로운 끝점으로 하는 새로운 구간을 설정하도록 하고 상기 구간 설정 단계(s410)로 복귀한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신 및 권리가 포함된다고 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 건설도면을 이용하여 수치지도의 작성내규를 만족하는 선형사상 일반화 전체 과정을 도시한 전체도 이다.

도 2는 도 1에 도시된 선형 계산 단계의 상세한 구성을 보이는 흐름도이다.

도 3은 도 1에 도시된 선형 사상 판단단계를 나타내는 단계도이다.

**도면의 주요 부분에 대한 부호**

s100: 도면입력단계 s200: 레이어추출단계

s300: 절점취득단계 s400: 선형계산단계

s410: 구간설정단계 s420: 선분형성단계

s430: 수선설정단계 s440: 수선계산단계

s500: 선형사상판단단계

s510: 선분길이임계치초과여부 판단과정

s520: 편각임계치초과여부 판단과정

s530: 수선길이임계치초과여부 판단과정

s540: 초과여부 저장단계

s600: 선형사상생성단계

Claims (6)

1. 수치지도 제작 및 갱신을 위한 도면의 선형사상방법에 있어서,

   상기 수치지도의 제작, 갱신을 위해 건설도면을 입력하는 도면 입력 단계;

   상기 건설 도면으로부터 선형사상이 필요한 레이어를 추출하는 레이어 추출 단계;

   상기 추출된 레이어로부터 절점을 취득하는 절점취득단계;

   시작점으로부터 순차적인 3개의 절점들을 가지는 구간을 설정하거나 혹은 이전에 설정된 구간의 다음 절점을 끝점으로 하는 새로운 구간을 설정하는 구간 설정 단계;

   상기 구간 내 모든 절점에서 상기 구간의 시작점과 끝점을 잇는 선분까지 수선을 그어 수선의 길이를 계산하고, 최대 수선길이를 가지는 절점을 상기 구간의 중간점으로 설정하고, 상기 시작점과 상기 중간점을 연결한 제1선분의 길이와 상기 중간점과 상기 끝점을 연결한 제2선분의 길이, 두 선분 사이의 편각을 계산하는 선형계산단계;

   상기 선형계산단계에서 산출된 최대 수선길이, 제1선분의 길이 및 제2선분의 길이 그리고 편각이 모두 각각의 임계치들을 초과한다면, 상기 구간의 상기 시작점, 중간점 그리고 끝점을 저장하고, 상기 중간점을 새로운 시작점으로 지정하고 상기 구간 설정 단계로 복귀하는 선형사상 판단단계; 및

   모든 절점들에 대하여 상기 선형 계산 단계 및 상기 선형 사상 판단 단계가 수행되면, 저장된 절점들을 이용하여 새로운 선형사상을 생성하는 선형사상 생성 단계; 를 포함하는 수치지도 제작 및 갱신을 위한 도면의 선형사상방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 선형사상 계산단계에서 산출된 최대 수선 길이, 제1선분의 길이 및 제2선분의 길이 그리고 편각들 중의 하나라도 각각의 임계치들을 초과하지 않는다면, 이전에 설정된 구간의 다음 절점을 새로운 끝점으로 하는 새로운 구간을 설정하도록 하고 상기 구간 설정 단계로 복귀하는 것을 특징으로 하는 수치지도 제작 및 갱신을 위한 도면의 선형사상방법.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,

   상기 선형사상생성단계는 저장된 절점들만으로 새로운 선형사상을 형성하는 것을 형성하는 것을 특징으로 하는 수치지도 제작 및 갱신을 위한 도면의 선형사상방법.

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