KR101091365B1

KR101091365B1 - A height and depth reversed 3-dimensional map model and it's manufacturing method

Info

Publication number: KR101091365B1
Application number: KR1020090113108A
Authority: KR
Inventors: 박종민; 오세웅; 조득재
Original assignee: 한국해양연구원
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2009-11-23
Publication date: 2011-12-07
Also published as: KR20110056680A

Abstract

본 발명은 기존의 지도표현에서와는 달리 육상의 높은 고도를 움푹지게 표현하고 바다나 호수 등의 수면 아래 부분을 돌출되게 표현함으로써 해양과 내수면을 강조하여 두드러지게 표현하는 고도 반전 입체지도모형과 그 제작방법에 관한 것이다.Unlike the existing map representation, the present invention expresses the high altitude of the land in a pit and expresses prominently the bottom part of the surface such as the sea or the lake to emphasize the ocean and the inner surface, and the reversal of the three-dimensional map model and the manufacturing method thereof It is about.

지도, 고도, 반전 Lead, height, reverse

Description

A height and depth reversed 3-dimensional map model and it's manufacturing method

본 발명은 고도 반전 입체지도모형과 그 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a highly inverted stereoscopic map model and a manufacturing method thereof.

지도(해도)는 인간이 위치 및 장소, 방향 등의 공간 활동과 계획 등을 체계적으로 수행하기 위해, 대상이 되는 공간적 범위의 지리적 요소들과 지형, 사물, 추상적 경계 등을 평면에 투사하여 지리적 위치와의 상호관계를 파악하도록 하는 도구로서 사용되고 있다. 지도는 주로 종이에 지리적인 거리와 위치, 지형 등을 공통된 방식으로 표시하여 실제 지리와 지형에 대한 인지와 함께 목적지와 경로 등을 파악하는 도구로서 널리 사용되고 있다. 지도의 종류는 실세계를 지도에 투영하고 표현하는 방식에 따라 다양하게 개발되어 있으며, 특히 해양에서는 선박의 항해를 위한 필수 비치항목으로 규정되어 있다.In order to systematically perform spatial activities and plans such as location, place, and direction, the map (projection chart) projects the geographic location by projecting geographic elements, terrain, objects, abstract boundaries, etc. of the spatial scope to be covered It is used as a tool to grasp the relationship with the. Maps are widely used as a tool to identify geographic distances, locations, and topography on paper in a common way and to identify destinations and routes along with perceptions of actual geography and terrain. Various types of maps are developed according to the method of projecting and expressing the real world on the map. Especially, in the ocean, it is defined as essential beach items for voyage.

최근에는 컴퓨터 및 GIS(지리정보시스템), RS(원격탐사) 기술 등이 발달함에 따라, 디지털방식의 전자지도가 널리 활용되고 있으며, 해양에서는 안전항해를 지원하기 위한 장비로서 전자해도시스템(ECDIS)이 국제표준으로 채택되어 이용되고 있다. 해양 분야에서의 지도의 이용은 기존의 항해목적 외에도 연안관리와 환경감시, 해양탐사와 수산어업, 해양영토와 행정경계 등 다양한 분야에서 수요가 증가하고 있으며, 필요에 따라 특수목적의 지도를 개발하거나 전자해도 등을 기초자료로 활용하고 부가적인 정보를 추가하여 목적에 따라 사용되고 있다.Recently, with the development of computers, geographic information systems (GIS), and remote sensing (RS) technologies, digital electronic maps are widely used, and the electronic sea chart system (ECDIS) is a device for supporting safety navigation in the ocean. It is adopted and used as international standard. The use of maps in the maritime sector is increasing in a variety of fields such as coastal management, environmental monitoring, marine exploration and fisheries, marine territory and administrative boundaries, in addition to the existing navigational purpose. Electronic charts are used as basic data and additional information is used depending on the purpose.

한편, 지형과 지리를 보다 사실적으로 표현하고 직관적으로 인지하기 위해, 평면적인 종이형태의 지도를 입체모형으로 제작하여 교육, 연구, 행정 등의 다양한 용도로 활용하고 있다. 특히, 해양은 일상적인 인간 활동이 많지 않으며 접근이 용이하지 않은 특성 등으로 인해 해양개발, 항로계획, 자원관리 등의 목적을 위해 지도(해도)를 사용한 작업이 필수적이다. 또한, 해양은 육상과 달리 해수의 유동적인 특성과 해저지형이 수면에 잠겨있는 특성 등으로 인해 평면적인 지도와 함께 입체적인 3-D 지도와 모형을 사용함으로써 보다 효과적으로 지리지형을 파악하고 실세계를 예측, 유추할 수 있다.On the other hand, in order to express the terrain and geography more realistically and intuitively, a flat paper map is produced in three-dimensional model and used for various purposes such as education, research and administration. In particular, due to the lack of daily human activities and inaccessibility of the ocean, it is essential to work with maps for purposes of marine development, route planning, and resource management. Unlike the land, the ocean uses the three-dimensional map and model along with the planar map to predict the real world more effectively due to the fluid characteristics of the seawater and submerged seabed. Can be inferred.

그러나 현재까지의 지도와 지도모형은 육상위주의 표현방식으로 제작되어 있으므로 해양의 특성을 충분히 표현하지 못하는 경우가 많다. 즉, 육상의 지형을 양수(높이)로 표현하고 해양의 해저지형을 음수(깊이)로 표현하므로 실제의 공간구조를 표현하고는 있지만, 사람은 볼록하게 두드러진 형태를 중심으로 인지하는 인지경향성이 있으므로 해양보다는 육상이 더 부각된다. 따라서 해저지형과 해양생태 등을 해양을 중심으로 하여 표현하기 위해서는 육상위주의 지형구조가 아닌 해양위주의 지리지형 표현방법이 필요하다.However, maps and map models to date have been produced in a land-based way of expression, so they often do not fully express the characteristics of the ocean. In other words, because the terrain of the land is expressed as positive (height) and the oceanic seabed is represented as negative (depth), the actual spatial structure is expressed, but humans have a cognitive tendency to perceive the convexly prominent forms. The land is more prominent than the ocean. Therefore, in order to express the seabed topography and marine ecology around the ocean, a marine-oriented geographic representation method is required, not a land-oriented topographical structure.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 기존의 지도표현에서와는 달리 육상의 높은 고도를 움푹지게 표현하고 바다나 호수 등의 수면 아래 부분을 돌출되게 표현함으로써 해양과 내수면을 강조하여 두드러지게 표현하는 고도 반전 입체지도모형과 그 제작방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, unlike in the conventional map representations by expressing the high altitude of the land and expressing prominently under the surface of the sea, such as lakes and the sea to emphasize the sea and the inner surface It is an object of the present invention to provide a highly inverted stereoscopic map model that expresses a fork and a method of manufacturing the same.

본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.Other objects and advantages of the present invention will be described below, which are not limited to the matters set forth in the claims and the disclosure of the embodiments thereof, but also to the broader ranges by means and combinations within the range readily recited therefrom. Add that it will be included.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 입체지도모형을 구현함에 있어서, 지형과 지물의 높이와 깊이를 반전하여, 해저지형과 같이 고도가 기준면보다 낮은 지형을 기준면보다 높게 표현하고 육상지형과 같이 고도가 기준면보다 높은 지형을 기준면보다 낮게 표현함으로써, 기존의 입체지도모형의 수직적 높이가 반전되게 표현하는 고도 반전 입체지도모형을 제시한다.
또한, 본 발명은 대상지역의 지형을 측량하여 고도값을 추출하거나 기존 지도에서 고도값을 추출하는 고도값 추출단계; 고도를 반전하기 위한 수직 고도값의 기준면 설정단계; 기준면을 중심으로 양의 값을 가지는 고도를 음의 값으로 반전하고 음의 값을 가지는 고도를 양의 값으로 반전하는 고도 반전단계 및; 반전된 고도값을 입체지도모형에 표현하는 반전 고도 표현단계;를 포함하는 고도 반전 입체지도모형의 제작방법을 제시한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the implementation of the three-dimensional map model, the height and depth of the terrain and the feature is reversed, expressing the terrain lower than the reference surface, such as the seabed terrain higher than the reference surface, and like land terrain By expressing a terrain whose elevation is higher than the reference plane is lower than the reference plane, an elevation reversal stereoscopic map model is proposed that expresses the vertical height of the existing stereoscopic map model inverted.
In addition, the present invention is to extract the altitude value by surveying the topography of the target area or the altitude value extraction step of extracting the altitude value from the existing map; Setting a reference plane of the vertical altitude value for inverting the altitude; An altitude reversal step of inverting an altitude with a positive value to a negative value with respect to the reference plane and an inverting altitude with a negative value to a positive value; It proposes a manufacturing method of the elevation inverted three-dimensional map model including; inverted altitude representation step of expressing the inverted altitude value in the stereoscopic map model.

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본 발명은 기존의 지도표현에서와 같이 육상의 높은 고도를 돌출되게 표현하고 바다나 호수 등의 수면 아래 부분을 움푹지게 표현함으로써 육상 위주의 지형과 지세를 표현하는 방법으로는 해양과 내수면을 강조하여 두드러지게 표현하지 못하는 한계를 개선하는 효과가 있으며, 특히 연안과 해저지형을 중점적으로 강조하여 표현하는 입체지도와 지도모형을 제작함에 있어서 직관적인 해저형상을 표현할 수 있다.The present invention, as in the conventional map representation, expresses the high altitude of the land protrudingly, and by expressing the lower part of the surface of the sea, such as lakes and the like to express the land-oriented topography and topography, It has the effect of improving the limitations that cannot be prominently expressed. In particular, it is possible to express intuitive seabed shapes in producing three-dimensional maps and map models that emphasize coastal and seabed topography.

또한, 본 발명은 고도 반전을 해수면 등의 수면을 기준면으로 설정할 경우에 수중에 서식하는 생명체의 관점에서 지형을 관조하고 분석할 수 있는 효과적인 도구가 될 수 있으며, 수중개발이나 해저건설 등의 해양활동을 육상에서의 활동공간과 같이 인식하도록 하는 상황인지의 전환효과를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can be an effective tool for contemplating and analyzing the terrain from the viewpoint of living creatures underwater when the altitude reversal is set as the reference surface, such as sea level, and marine activities such as underwater development or subsea construction. It can provide a transition effect of cognitive situation that makes people aware of it as an activity space on land.

또한, 본 발명은 기존의 지도표현에서와 같이 육지에 비해 상대적으로 인간 생활과 경제활동의 공간으로 제대로 조망되지 않고 있는 해양과 내수면의 지형과 생태를 보다 효과적으로 교육하거나 체험, 연구할 수 있는 표현기반을 제공함으로써 보다 많은 사람들이 바다와 연안에 관심을 갖고 환경을 보존하도록 하는 데 기여할 수 있다.In addition, the present invention provides an expression-based platform for more effectively teaching, experiencing, and studying the topography and ecology of the ocean and the inland water, which are not properly viewed as a space for human life and economic activity, as compared to the land as in the conventional map representation. By contributing to this, we can contribute to ensuring that more people are interested in the oceans and coasts and conserve the environment.

본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.Other effects of the present invention, as well as those described in the above-described embodiments and claims of the present invention, as well as potential effects that may occur within the range that can be easily estimated therefrom and potential advantages that contribute to industrial development It will be added that it will be covered by a wider scope.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the following will describe a preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.

본 발명은 입체지도모형을 구현함에 있어서, 지형과 지물의 높이와 깊이를 반전하여, 해저지형과 같이 고도가 기준면보다 낮은 지형을 기준면보다 높게 표현하고 육상지형과 같이 고도가 기준면보다 높은 지형을 기준면보다 낮게 표현함으로써, 기존의 입체지도모형(도 1)의 수직적 높이가 반전(도 2)되게 표현하는 고도 반전 입체지도모형(도 3)과 그것의 제작방법에 관한 것이다.
이러한 고도 반전 입체지도모형의 제작방법은 대상지역의 지형을 측량하여 고도값을 추출하거나 기존 지도에서 고도값을 추출하는 고도값 추출단계; 고도를 반전하기 위한 수직 고도값의 기준면 설정단계; 기준면을 중심으로 양의 값을 가지는 고도를 음의 값으로 반전하고 음의 값을 가지는 고도를 양의 값으로 반전하는 고도 반전단계 및; 반전된 고도값을 입체지도모형에 표현하는 반전 고도 표현단계;를 포함하여 이루어진다.The present invention implements a three-dimensional map model, by reversing the height and depth of the terrain and features, expressing the terrain lower than the reference surface, such as the seabed terrain higher than the reference surface, and reference to the terrain with a higher elevation than the reference surface, such as land terrain By lowering the expression, the height of the conventional stereoscopic map model (Fig. 1) is inverted (Fig. 2) to express a high inverted stereoscopic map model (Fig. 3) and its manufacturing method.
The manufacturing method of the altitude reversal three-dimensional map model is an altitude value extraction step of extracting the altitude value by surveying the terrain of the target area; Setting a reference plane of the vertical altitude value for inverting the altitude; An altitude reversal step of inverting an altitude with a positive value to a negative value with respect to the reference plane and an inverting altitude with a negative value to a positive value; And an inversion elevation expression step of expressing the inverted elevation value in the stereoscopic map model.

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고도값 추출단계는 대상지역을 측량하여 필요한 해상도와 정확도로 고도값을 획득하거나 기존에 제작된 지도에서 고도와 관련된 정보를 추출하는 단계인데, 이 단계에서의 좌표참조체계와 단위는 원 자료와 동일하게 유지하며, 위치정보인 수평좌표와 고도정보인 수직좌표를 해당 좌표참조체계와 단위로 표현하여 값을 획득한다(도 1).The altitude value extraction step is to acquire the altitude value with the required resolution and accuracy by surveying the target area or to extract the altitude-related information from the existing map. The coordinate reference system and unit in this step are the same as the original data. In this case, the horizontal coordinate as position information and the vertical coordinate as altitude information are expressed in a corresponding coordinate reference system and unit to obtain a value (FIG. 1).

반전 기준면 설정단계는 고도 반전을 위한 기준이 되는 수직면의 고도를 설정하는 단계로서, 평균해수면이나 조석기준면 또는 해도수심기준면과 같은 지도표현 기준면을 반전 기준면으로 설정하거나, 이러한 지도표현 기준면을 기준으로 하는 상대적인 위치인 특정한 임의의 고도를 기준면으로 설정할 수 있다.The reversal reference plane setting step is to set the altitude of the vertical plane that is the reference for the altitude reversal, and to set a map representation reference plane such as mean sea level, tidal reference plane or sea level reference plane as the reversal reference plane, or A certain arbitrary altitude, which is a relative position, can be set as the reference plane.

고도 반전단계는 원 자료나 측량자료에서 추출한 대상지역의 고도정보를 반전 기준면을 중심으로 하여 값을 반전하는 단계로서, 원 자료의 고도값이 양의 값이면 그 값의 절대치에 음의 부호를 붙여서 반전하며, 원 자료의 고도값이 음의 값이면 그 값의 절대치에 양의 부호를 붙여서 고도를 반전한다(도 2).The altitude reversal step is to invert the altitude information of the target area extracted from the original or survey data centered on the reversal reference plane.If the altitude value of the original data is positive, attach the negative sign to the absolute value of the value. If the altitude value of the original data is a negative value, the altitude is reversed by attaching a positive sign to the absolute value of the value (Fig. 2).

반전 고도 표현단계는 반전된 고도값을 사용하여 지도형식으로 표현하는 단계로서, 양의 고도값을 가지는 위치는 고도반전 기준면에 대해서 양각으로 돌출되게 표현하며 음의 고도값을 가지는 위치는 고도반전 기준면에 대해서 음각으로 움 푹지게 표현한다(도 3).Inverting altitude expressing step is the step of expressing inverted altitude value in the form of map.The position with positive altitude value is embossed with respect to the altitude inversion reference plane and the position with negative altitude value is the altitude inversion reference plane. It is expressed in a depressed intaglio (FIG. 3).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 기존의 육상위주의 지도표현 방식을 보여주고 있다.1 shows a conventional land-based map representation method.

도 2는 고도 반전의 개념을 보여주고 있다.2 shows the concept of altitude reversal.

도 3은 본 발명에 따른 해양위주의 지도표현 방식을 보여주고 있다.3 shows a marine-oriented map representation method according to the present invention.

Claims

In implementing the stereoscopic map model, the height and depth of the terrain and the features are reversed to express the terrain with a lower elevation than the reference plane, such as the seabed terrain, and the terrain with a higher elevation than the reference plane, such as the land terrain. Highly inverted stereoscopic map model that expresses the vertical height of the existing stereoscopic map model by inverting.

The method of claim 1,

The reference plane is a high-resolution inverted stereoscopic map model, characterized in that for setting the reference surface reference map, such as mean sea level, tidal reference plane or seawater depth reference plane.

An altitude value extraction step of extracting an altitude value by surveying a terrain of a target area or extracting an altitude value from an existing map;

Setting a reference plane of the vertical altitude value for inverting the altitude;

An altitude reversal step of inverting an altitude with a positive value to a negative value with respect to the reference plane and an inverting altitude with a negative value to a positive value;

An inversion altitude expression step of expressing inverted altitude values in the stereoscopic map model;

Method of producing a high-precision stereoscopic map model comprising a.

The method of claim 3, wherein

In the extracting of the altitude value, the coordinate reference system and the unit are kept the same as the original data, and the horizontal coordinate as the position information and the vertical coordinate as the altitude information are expressed in the corresponding coordinate reference system and unit to obtain a value. Method of making a high-level inverted stereoscopic map model.

The method of claim 3, wherein

In the step of setting the inverted reference plane, the production method of the high-resolution inverted stereoscopic map model, characterized in that for setting the reference representation plane, such as the average sea level, tidal reference plane or seawater depth reference plane as the inversion reference plane.

The method of claim 3, wherein

In the altitude reversal step, if the altitude value of the original data is a positive value, the negative value is reversed by attaching a negative sign to the absolute value of the original data. If the altitude value of the original data is a negative value, the altitude value is attached to the absolute value of the absolute value of the original data. Method for producing a highly inverted three-dimensional map model, characterized in that the reverse.

The method of claim 3, wherein

In the inverted altitude expression step, a position having a positive altitude value is embossed with respect to the altitude reversal reference plane and a position with a negative altitude value is embossed with an intaglio recession with respect to the altitude reversal reference plane. Method of manufacturing inverted stereoscopic map model.