KR101190882B1 - Apparatus and method of cloud computing for online visualization of noise map at high speed - Google Patents

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Abstract

클라우드 컴퓨팅은 유시티에서 3차원 소음지도를 생성하는데 사용할 수 있다. 이 논문에서는 클라우드 컴퓨팅을 이용한 3차원 소음지도를 생성하는 방식을 설명하고, 그것의 성능을 평가한다. GIS 데이터를 이용한 3차원 이미지 처리는 복잡하고 대용량인 공간 정보를 이용하기 때문에 엄청난 양의 컴퓨팅 자원이 필요하다. 클라우드 컴퓨팅은 쉽고 투명한 방법으로 이 문제를 풀 수 있다. 대용량의 3차원 GIS 데이터를 분산 병렬처리하기 위해서 클라우드 컴퓨팅 방법 중 HDFS와 MapReduce로 이루어진 Hadoop를 이용하였다. 컴퓨팅 클러스터를 이용하여 처리 시간을 줄일 수 있다. Cloud computing can be used to generate three-dimensional noise maps in u-city. In this paper, we describe a 3D noise map generation method using cloud computing and evaluate its performance. Three-dimensional image processing using GIS data requires a large amount of computing resources because it uses complex and massive spatial information. Cloud computing solves this problem in an easy and transparent way. Hadoop, which consists of HDFS and MapReduce, was used for distributed parallel processing of massive 3D GIS data. Computing clusters can be used to reduce processing time.

Figure R1020100117114
Figure R1020100117114

Description

고속의 소음지도를 가시화하기 위한 클라우드 컴퓨팅 장치 및 방법{Apparatus and method of cloud computing for online visualization of noise map at high speed}Apparatus and method of cloud computing for online visualization of noise map at high speed}

본 발명은 국가연구개발사업의 일환으로, 과제고유번호 : "10561", 연구사업명 : "서울시 산학연 협력사업(2005년 기술기반 구축사업)", 연구과제명 : "스마트(유비쿼터스)시티를 위한 지능형 도시정보 컨버전스 시스템 개발"에 관한 것이다. The present invention is part of the national research and development project, the project unique number: "10561", the research project name: "Seoul City industry-university cooperation project (2005 technology-based construction project)", the research title: "Intelligent for smart (ubiquitous) city City information convergence system development ".

본 발명은 유비쿼터스-시티에서 소음지도를 가시화하기 위한 클라우드 컴퓨팅 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 유비쿼터스-시티(이하, "유시티"라고 함)을 위한 GIS 어플리케이션에서 클라우드 컴퓨팅의 분산병렬처리 기술을 응용하여 소음지도를 가시화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cloud computing device and method for visualizing noise maps in ubiquitous-city, and more particularly, to a distributed parallel processing technology of cloud computing in a GIS application for ubiquitous-city (hereinafter referred to as "U-city"). Application relates to an apparatus and method for visualizing a noise map.

유비쿼터스도시의 건설 등에 관한 법률 [법률 제9763호, 시행 2010. 3.10]은 유시티를, 즉, 유비쿼터스도시를 "도시의 경쟁력과 삶의 질의 향상을 위하여 유비쿼터스도시기술을 활용하여 건설된 유비쿼터스도시기반시설 등을 통하여 언제 어디서나 유비쿼터스도시서비스를 제공하는 도시를 말한다" 라고 정의하고 있다. The Act on the Construction of Ubiquitous Cities, etc. [Law No. 9763, Enforcement 2010. 3.10] refers to ubiquitous cities based on ubiquitous urban technology to improve the competitiveness and quality of life of cities. "A city that provides ubiquitous urban services anywhere, anytime, through facilities," he says.

즉, 유시티란 정보통신과 건설, 도시공학이 융합되어짐으로서 만들어지고 관리되고 활용되는 도시를 말한다. 그것은 융합된 기술 및 인프라가 제공하는, 내부적으로 복잡하지만 잘 융합된, 서비스들을 제공한다. 유시티라는 용어 자체도 국내에서 주도한 것으로 전세계에 유포되고 있으며, 유시티 분야는 대한민국이 주도하고 있다. 세계 일부 국가에서 일부 분야를 강조한 첨단도시프로젝트를 진행하고 있지만, 우리의 유시티라는 이름과 형태로 진행되는 곳은 전세계적으로 대한민국 빼고는 거의 없다. 반면에 국내에서는 몇 년 전에 시작하여 현재 50여개의 유시티가 진행되고 있어서, 전세계를 리드해오고 있다고 할 수 있다. 아직은 태동기로서, 현재의 개념, 방법론, 필요기술 등등의 모든 사항을 정의하기 위하여 대한민국을 중심으로 노력 중이다. 이를 위하여 연구 개발의 필요성을 크게 느끼고 있는 형편이다. 본 특허의 기반이 되는 연구는 기술분야에서 표시한 바와 같이 2005년부터 지능형도시 (유시티) 연구사업단이 해오던 연구로서, 서울시에 의하여 선정되어 지원받는 대규모 국책과제로서 공식 지원금을 받아서, 산학연 컨소시엄형태로, 전세계에서 최초로 유시티 미들웨어 시스템과 이와 관련된 기술에 대한 체계적인 연구가 수행되어 왔다. 2008년을 기점으로, 각 지방자치 단체에서 수행해오던 유시티 사업이 제각각 방향으로 일관성이 없이 진행되고 효용성에 대한 비판이 일어남에 따라, 국토 해양부가 주도하여 유에코시티 사업을 최근 시작한 바 있다. 이는, 유시티 사업이, 일관성이 있고 효용성이 있으면서 국가를 발전시킬 원동력이 될 핵심 신산업이 될 수 있도록 하려는데 목표를 두고 있다. 이를 위하여 바람직한 방향을 제시하려고 노력 중이다.In other words, u-city is a city that is created, managed and utilized by the convergence of information communication, construction, and urban engineering. It provides services that are internally complex but well integrated, provided by converged technology and infrastructure. The term U-City itself has been led by Korea and is spreading around the world, and the U-City sector is led by Korea. Although some countries in the world are working on high-tech city projects that emphasize some areas, our U-City name and form are rarely carried out except in Korea. On the other hand, starting in Korea a few years ago and now 50 U-Cities are in progress, it can be said to lead the world. It is still in the early stages, and efforts are being made in Korea to define all aspects of current concepts, methodologies, necessary technologies, etc. To this end, they feel a great need for research and development. This research, which is the basis of this patent, has been conducted by the Intelligent City (U-City) research group since 2005, and is a large-scale national project selected and supported by Seoul City. In its form, the world's first systematic study of U-City middleware systems and related technologies has been conducted. As of 2008, the U-city project, which has been carried out by local governments, was inconsistent in each direction and criticized about its utility. It aims to make the U-City project a core new industry that will be a driving force for the development of the country while being consistent and effective. To this end, efforts are being made to give a desirable direction.

NIST는 최근 클라우드 컴퓨팅의 정의를 "클라우드 컴퓨팅은 빠른 공급되고, 최소한의 관리로 제공되는 (네트워크, 서버, 스토리지, 어플리케이션, 서비스) 컴퓨팅 리소스 풀을 언제, 어디서나, 편리한 수요자 중심의 네트워크로 접속 가능한 모델"이라고 정의한다. 클라우드 컴퓨팅을 이용함으로써 사용자들은 지원하는 기술 인프라스트럭처에 대한 전문 지식이 없어도 또는 제어할 줄 몰라도 인터넷으로부터 서비스를 이용할 수 있다. 소프트웨어나 기타 컴퓨터 자원을 필요 시 돈을 주고 구입하는 서비스 형태로 제공되기 때문에 초기 비용지출이 적다. 가상화 기술과 분산 컴퓨팅 기술로 서버의 자원을 묶거나 분할하여 필요한 사용자에게 서비스 형태로 제공되기 때문에 컴퓨터 가용율이 높다. 추상화된 서비스를 통한 일치된 사용자 환경을 구현할 수 있다. 사용자의 데이터를 신뢰성 높은 서버에 보관함으로써 안전하게 보관 할 수 있다.NIST recently defined the definition of cloud computing as "a cloud computing model that provides a fast, affordable, and minimally manageable pool of computing resources (network, server, storage, applications, and services) anywhere, anytime, into a convenient consumer-centric network. ". By using cloud computing, users can access services from the Internet without having to know or control the technical infrastructure they support. Initial expenditure is low because it is provided as a service that pays for software or other computer resources when needed. The availability of computers is high because virtualization technology and distributed computing technology provide server services to users who need them by tying or dividing server resources. You can implement a consistent user experience through abstracted services. You can keep your data safe by keeping it on a reliable server.

최근 지리정보시스템(GIS)기술의 발달에 힘입어 소음지도의 제작이 가능하게 되었다. 예를 들면, 독일의 라인팔츠 주는 2008년 이후로 인터넷을 통하여 2차원 소음지도를 대중에게 공개하고 있다. 영국은 소음의 폐해에 대한 평가에 초점을 맞추어 2차원 소음지도를 사용하고 있다. 3차원 소음지도는 현재 세계 각국의 앞으로 개발하고자 하여 각축을 벌이는 분야이다. EC에 의해 소음지도에 대한 표준이 채택된 이후, 여러 나라의 소음관련 연구가 더욱 활발해 졌다. 이에 따라 최근에 각 소음 관련 전문가들은 소음지도를 더욱 정밀하고 사실적으로 볼 수 있도록 하기 위해서 소음지도와 Visualization GIS 기술을 결합하였다. The recent development of Geographic Information System (GIS) technology has made it possible to produce noise maps. For example, the German state of Rhineland-Palatinate has released two-dimensional noise maps to the public over the Internet since 2008. The UK uses two-dimensional noise maps to focus on the assessment of noise hazards. Three-dimensional noise map is an area that is going to develop in the future of each country in the world. Since the EC adopted the standard for noise maps, noise research in many countries has become more active. Recently, each noise expert has combined the noise map and Visualization GIS technology to make the noise map more accurate and realistic.

하지만, GIS기술을 사용한 소음지도는 2D 지도를 사용한 것이고 실시간성을 보장하지 못한다. 2D 소음지도는 고도를 고려하지 않는다. 하지만 도시가 복잡해지고 높은 빌딩이 지어지면서 고도를 적용한 3D 소음지도가 필요하게 되었다. 하지만 도시 3D 소음지도는 컴퓨팅 파워가 많이 필요하다. 그리고, 시시각각 변하는 소음의 상태를 사용자에게 실시간으로 보여주기 위한 소음지도 또한 컴퓨팅 파워가 많이 필요하다. 지금까지 소음지도를 클라우드 컴퓨팅을 이용하여 분산병렬처리한 어떠한 연구도 없었다. 또한 본 특허는 2차원 및 3차원 소음지도를 모두 지원하고 있다.However, noise maps using GIS technology use 2D maps and do not guarantee real time. The 2D noise map does not consider altitude. However, with the complexity of the city and the construction of tall buildings, 3D noise maps with altitude are needed. But urban 3D noise maps require a lot of computing power. In addition, the noise map for showing the real-time state of the noise to the user in real time also requires a lot of computing power. To date, there have been no studies of distributed parallel processing of noise maps using cloud computing. The patent also supports both two-dimensional and three-dimensional noise maps.

[1] DIRECTIVE 2002/49/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 25 June 2002 relating to the assessment and management of environmental noise, "Official Journal of the European Communities", 2002.[1] DIRECTIVE 2002/49 / EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 25 June 2002 relating to the assessment and management of environmental noise, "Official Journal of the European Communities", 2002. [2] Kurakula, V., "A GIS-Based Approach for 3D Noise Modelling Using 3D City Models", MSc proposal, University of Southampton, UK, 2007.[2] Kurakula, V., "A GIS-Based Approach for 3D Noise Modeling Using 3D City Models", MSc proposal, University of Southampton, UK, 2007. [3] J. Dean and S. Ghemaway, "MapReduce: Simplified Data processing on Large Clusters", Communications of the ACM, vol. 51, January, 2008, pp. 107-113, doi:10.1145/1327452.1327492.[3] J. Dean and S. Ghemaway, "Map Reduce: Simplified Data processing on Large Clusters", Communications of the ACM, vol. 51, January, 2008, pp. 107-113, doi: 10.1145 / 1327452.1327492. [4] Apache Hadoop Homepage [online], October 2010, Available from: http://hadoop.apache.org/common/.[4] Apache Hadoop Homepage [online], October 2010, Available from: http://hadoop.apache.org/common/. [5] The noise map in Europe [online], October 2010, Available from : http://www.xs4all.nl/~rigolett/ENGELS/maps/[5] The noise map in Europe [online], October 2010, Available from: http://www.xs4all.nl/~rigolett/ENGELS/maps/ [6] Cho, D. S., J. H. Kim, and D. Manvell. "Noise mapping using measured noise and GPS data". Applied acoustics, vol.68 no.9, pp. 1054-1061, 2007, doi:10.1016/j.apacoust.2006.04.015.[6] Cho, D. S., J. H. Kim, and D. Manvell. "Noise mapping using measured noise and GPS data". Applied acoustics, vol. 68 no. 9, pp. 1054-1061, 2007, doi: 10.1016 / j.apacoust. 2006.04.015. [7] Oh, S., I. LEE, S. Kim, and K. Choi. "Generation of a Spatial city model using a Digital Map and Draft Maps for a 3D Noise Map". Korean journal of remote sensing, vol.24 no.2, 2008, pp. 3-14.[7] Oh, S., I. LEE, S. Kim, and K. Choi. "Generation of a Spatial city model using a Digital Map and Draft Maps for a 3D Noise Map". Korean journal of remote sensing, vol. 24 no. 2, 2008, pp. 3-14. [8] N. Golpayegani and M. Halem, "Cloud Computing for Satellite Data Processing on High End Compute Clusters", Proceedings of the 2009 IEEE International Conference on Cloud Computing, 2009, pp. 88-92, doi: 10.1109/CLOUD.2009.71.[8] N. Golpayegani and M. Halem, "Cloud Computing for Satellite Data Processing on High End Compute Clusters", Proceedings of the 2009 IEEE International Conference on Cloud Computing, 2009, pp. 88-92, doi: 10.1109 / CLOUD. 2009.71. [9] Bertram Ludaescher, Ilkay Altintas, Chad Berkley, Dan Higgins, Efrat Jaeger, Matthew Jones, Edward A. Lee, Jing Tao, and Yang Zhao, Scientific workflow management and the Kepler system: Research Articles. Concurr. Comput. : Pract. Exper. 18(10), pp. 1039-1065, 2006.[9] Bertram Ludaescher, Ilkay Altintas, Chad Berkley, Dan Higgins, Efrat Jaeger, Matthew Jones, Edward A. Lee, Jing Tao, and Yang Zhao, Scientific workflow management and the Kepler system: Research Articles. Concurr. Comput. Pract. Exper. 18 (10), pp. 1039-1065, 2006. [10] M. Weiser, "The Computer for the Twenty-First Century", Scientific American, 1991, pp. 94-101.[10] M. Weiser, "The Computer for the Twenty-First Century", Scientific American, 1991, pp. 94-101.

따라서, 본 발명의 목적은 소음지도를 제작함에 있어 클라우드 컴퓨팅을 이용하여 분산병렬처리함으로써, 소음지도 제작시간을 획기적으로 줄일 수 있는 장치와 방법을 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a device and method that can significantly reduce the noise map production time by distributed parallel processing using cloud computing in the production of noise map.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일면은, 고속으로 소음 지도를 가시화하기 위한 클라우드 컴퓨팅 방법에 관한 것이다. 소음 지도 가시화 방법은, 소음 데이터를 수집하여 소음 데이터베이스를 생성하는 소음 데이터베이스 생성 단계, 소정의 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용하여 시각화된 도시 모델을 생성하는 도시 모델 생성 단계, 및 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용하여 소음 데이터베이스로부터 독출된 소음값을 도시 모델에 통합하여 소음 지도를 생성하는 소음 지도 가시화 단계를 포함한다. 소음 데이터베이스 생성 단계는 원격 센서로부터 수신된 소음값을 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)를 통하여 수집하는 단계, 및 수집된 소음값을 이용하여 소음 데이터베이스를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 도시 모델 생성 단계는 디지털 맵 데이터를 그리드 셀로 분할하는 단계, Hadoop을 이용한 MapReduce 기법을 적용하여 지형(terrain)을 모델링하고 수치 표고 모델(digital elevation model)을 생성하는 단계, MapReduce 기법을 이용하여 빌딩 모델(building model)을 생성하는 단계, 및 분할된 그리드 셀을 통합하여 도시 모델을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 수치 표고 모델 및 빌딩 모델은 3차원 도시 모델로서 생성된다. 더 나아가, 소음 지도 가시화 단계는 Hadoop을 이용한 MapReduce 기법을 적용하여 각 소음값을 RGB 값으로 변환하는 단계, 도시 모델의 출력에 ID를 부여하고 ID에 따라서 그루핑하는 파티셔닝 단계, 파티셔닝된 결과를 MapReduce 기법을 이용하여 도시 모델의 텍스쳐(texture)에 적용하는 단계를 포함한다. One aspect of the present invention for achieving the above object relates to a cloud computing method for visualizing a noise map at high speed. The noise map visualization method includes a noise database generation step of collecting noise data to generate a noise database, a city model generation step of generating a visualized city model using a predetermined cloud computing technique, and a noise database using a cloud computing technique. And a noise map visualization step of generating noise maps by integrating the noise values read from the city model. The noise database generating step may include collecting the noise value received from the remote sensor through the ubiquitous sensor network USN, and generating the noise database using the collected noise value. The urban model generation step includes dividing the digital map data into grid cells, modeling the terrain using the MapReduce method using Hadoop, generating a digital elevation model, and building model using the MapReduce method. generating a building model, and integrating the divided grid cells to generate a city model. In addition, the numerical elevation model and the building model are generated as a three-dimensional urban model. Furthermore, the noise map visualization step uses the MapReduce method using Hadoop to convert each noise value to RGB values, partitions the ID of the city model output and groups it according to the ID, and maps the partitioned result to the MapReduce method. The method may include applying to a texture of the city model using.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 면은 고속으로 소음 지도를 가시화하기 위한 클라우드 컴퓨팅 장치에 관한 것이다. 소음 지도 가시화 장치는, 소음 데이터를 수집하여 소음 데이터베이스를 생성하는 소음 데이터베이스 생성부, 소정의 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용하여 시각화된 도시 모델을 생성하는 도시 모델 생성부, 및 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용하여 소음 데이터베이스로부터 독출된 소음값을 도시 모델에 통합하여 소음 지도를 생성하는 소음 지도 가시화부를 포함한다. 소음 데이터베이스 생성부는 원격 센서로부터 수신된 소음값을 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)를 통하여 수집하는 동작, 및 수집된 소음값을 이용하여 소음 데이터베이스를 생성하는 동작을 수행하도록 적응된다. 도시 모델 생성부는, 디지털 맵 데이터를 그리드 셀로 분할하는 동작, Hadoop을 이용한 MapReduce 기법을 적용하여 지형(terrain)을 모델링하고 수치 표고 모델(digital elevation model)을 생성하는 동작, MapReduce 기법을 이용하여 빌딩 모델(building model)을 생성하는 동작, 및 분할된 그리드 셀을 통합하여 도시 모델을 생성하는 동작을 수행하도록 적응된다. 특히, 소음 지도 가시화부는 Hadoop을 이용한 MapReduce 기법을 적용하여 각 소음값을 RGB 값으로 변환하는 동작, 도시 모델의 출력에 ID를 부여하고 ID에 따라서 그루핑하는 파티셔닝 동작, 파티셔닝된 결과를 MapReduce 기법을 이용하여 도시 모델의 텍스쳐(texture)에 적용하는 동작을 수행하도록 적응된다. 특히, RGB 값은 다음 수학식

Figure 112012049512581-pat00001
을 이용하여 연산되며, 여기서 NC는 컬러 인덱스, Nmax는 소음레벨의 최대값, Nmin은 최소값, C는 전체 색의 수 및 N은 각 그리드의 소음 레벨을 나타내는 것을 특징으로 한다. Another aspect of the present invention for achieving the above objects relates to a cloud computing device for visualizing a noise map at high speed. The noise map visualization apparatus includes a noise database generator that collects noise data and generates a noise database, an urban model generator that generates a visualized city model using a predetermined cloud computing technique, and a noise database using a cloud computing technique. And a noise map visualization unit for generating noise maps by integrating the noise values read from the city model. The noise database generator is adapted to perform the operation of collecting the noise value received from the remote sensor through the ubiquitous sensor network USN, and generating the noise database using the collected noise value. The urban model generation unit divides the digital map data into grid cells, applies a MapReduce method using Hadoop to model a terrain and generates a digital elevation model, and a building model using the MapReduce method. (building model) is adapted to perform the operation of generating a city model by integrating the divided grid cells. In particular, the noise map visualization unit uses the MapReduce method using Hadoop to convert each noise value to an RGB value, to assign an ID to the output of the city model, and to group it according to the ID, and to use the MapReduce method. To adapt the texture to the urban model. Specifically, the RGB value is
Figure 112012049512581-pat00001
Calculated by using N, where NC is the color index, Nmax is the maximum value of the noise level, Nmin is the minimum value, C is the total number of colors and N is the noise level of each grid.

본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다. 첫째, 기존의 방법으로는 소음지도를 제작하는데 몇 시간에서 몇 일 이상의 시간을 들여서 작성하였는데 본 발명에서 소음지도 작성과정을 클라우드 컴퓨팅을 이용하여 분산병렬처리하는 경우 실시간에 가깝게 소음지도를 작성하여 가시화 할 수 있다. 둘째, 이와 같이 클라우드 컴퓨팅의 분산병렬처리 기술 중 맵리듀스 기법을 이용하여 작업의 실패 확률을 없앨 수 있어 처리를 자동화 할 수 있다.The present invention has the following effects. First, in the existing method, the noise map was created by taking several hours to several days or more. In the present invention, in the case of distributed parallel processing of the noise mapping process using cloud computing, the noise map is made close to real time and visualized. can do. Second, it is possible to automate the process by eliminating the probability of failure of a job by using the MapReduce technique among the distributed parallel processing technologies of cloud computing.

도 1은 디지털 고도 모델을 도시하는 도면이다.
도 2는 빌딩 모델을 도시하는 도면이다.
도 3은 3D 소음 지도를 생성하기 위한 클라우드 컴퓨팅 프로세스를 도식화한 도면이다.
도 4는 맵리듀스의 실행 과정을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 맵리듀스를 이용한 소음지도의 분산병렬처리 기법에 대한 처리 프로세스를 개괄하는 도면이다.
도 6은 3차원 소음지도를 가시화한 일례를 스냅샷으로 보여주고 있다.
1 is a diagram illustrating a digital elevation model.
2 is a diagram illustrating a building model.
3 is a diagram of a cloud computing process for generating a 3D noise map.
4 is a diagram illustrating an execution process of map reduce.
5 is a diagram schematically illustrating a processing process for a distributed parallel processing technique of a noise map using map reduction according to the present invention.
Figure 6 shows an example of the visualization of the three-dimensional noise map as a snapshot.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention can be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described. In order to clearly describe the present invention, parts that are not related to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings denote the same members.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it may further include other components, without excluding the other components unless otherwise stated. In addition, the terms "... unit", "... unit", "module", "block", etc. described in the specification mean a unit for processing at least one function or operation, which means hardware, software, or hardware. And software.

일반적으로, 소음지도는 2D 지도를 이용하여 그리는 방법과 3D GIS 모델을 이용하여 그리는 방법이 있다. 2D 지도를 이용하여 그리는 소음지도(2D Noise Map)는 어떤 일정한 높이에서의 값을 사용하여 가시화한다. 하지만 도시가 복잡해지고 고층 빌딩이 많이 지어짐에 따라 고도에 따른 소음도도 중요해지고 있다. 고도에 따른 소음도를 표시하기 위해서는 도시3D모델링을 이용한 소음지도가 필요하다. 3차원 소음지도를 만들기 위해서 아래의 3단계가 필요하다. Generally, noise maps are drawn using 2D maps and 3D GIS models. A 2D Noise Map, drawn using a 2D map, is visualized using a value at a certain height. However, as the city becomes more complex and more skyscrapers are built, noise at different altitudes is also becoming important. In order to display the noise level according to the altitude, a noise map using urban 3D modeling is required. To create a three-dimensional noise map, three steps are required:

1) 소음데이터베이스 만들기 1) Create a noise database

2) 3차원 도시모델 생성 2) Create 3D city model

3) 3차원 도시모델에 소음값을 입히기3) Apply noise value to 3D city model

먼저 1)단계에서, 유시티에서 소음데이터는 원격에 있는 USN(Ubiquitous Sensor Network)를 통해서 데이터베이스 모아진다. 이 데이터 베이스를 만들기 위해서 인터폴레이션 방법을 이용하여 작성할 수도 있다. 다시 말해서 중요한 지점의 소음값을 측정하고, 측정되지 않은 지역의 가까운 측정된 지역의 데이터값을 이용하여 측정되지 않은 지역의 소음값을 예측식을 이용하여 예측할 수 있다First, in step 1), the noise data in the U-City is collected in a database through a remote USN (Ubiquitous Sensor Network). You can also use the interpolation method to create this database. In other words, it is possible to measure the noise value of an important point and predict the noise value of the unmeasured area by using a predictive equation using the data of the near measured area of the unmeasured area.

2) 단계에서, 도시 3D 모델링은 지형 모델(terrain model)을 생성하는 것과 도 2에서 보여지는 빌딩 모델을 생성하는 것을 포함한다.In step 2), urban 3D modeling includes generating a terrain model and generating a building model shown in FIG. 2.

도 1은 디지털 고도 모델을 도시하는 도면이고, 도 2는 빌딩 모델을 도시하는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a digital elevation model, and FIG. 2 is a diagram illustrating a building model.

도시 3D 모델링은 빌딩 모델의 복잡성 때문에 빌딩모델을 생성하는데 많은 컴퓨팅 파워를 소모한다. 이 문제를 해결하기 위해 우리는 클라우드 컴퓨팅을 이용하였다. Urban 3D modeling consumes a lot of computing power to create a building model because of the complexity of the building model. To solve this problem, we used cloud computing.

3) 단계에서, 3차원 도시 모델에 소음값을 입힌다. 3차원 도시 모델의 데이터가 매우 크기 때문에 각각의 소음도를 RGB값으로 변환하여 3차원 도시 모델의 텍스처 파일에 RGB값을 맵핑하는 것도 역시 컴퓨팅 파워를 많이 소모한다. 이 세 번째 단계의 작업을 하는데 있어서, 클라우드 컴퓨팅를 사용하였다. 그러므로,온라인처리에 가까운 시간으로 처리 시간을 줄였다. In step 3), a noise value is applied to the 3D city model. Since the data of the 3D city model is very large, mapping each noise level to an RGB value and mapping the RGB value to the texture file of the 3D city model also consumes a lot of computing power. In this third phase of work, cloud computing was used. Therefore, processing time is reduced to a time close to online processing.

이하, 도 3 및 도 4를 이용하여 클라우드 컴퓨팅에 대해 설명한다. Hereinafter, cloud computing will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 3D 소음 지도를 생성하기 위한 클라우드 컴퓨팅 프로세스를 도식화한 도면이고, 도 4는 맵리듀스의 실행 과정을 설명하는 도면이다. 3 is a diagram illustrating a cloud computing process for generating a 3D noise map, and FIG. 4 is a diagram illustrating a process of executing MapReduce.

클라우드 컴퓨팅은 3차원 소음지도를 만들기 위해서 도 3과 같이 처리한다. 3차원 데이터를 처리하기 위해 디지털 지도의 데이터를 격자로 잘라 작은 구역으로 만들었다. 디지털 지도의 데이터는 큰 파일을 생성하기 때문에 대규모의 분산 병렬 처리를 하기 위한 클라우드 컴퓨팅 기술중 하둡의 맵리듀스를 이용한다. 하둡은 HDFS와 MapReduce로 구성되어 있다. HDFS는 replication을 이용하여 하둡 클러스터 상에 분산저장 및 복제 저장하기 때문에 데이터의 안전성을 지켜준다. 이것은 데이터가 대용량일 때 데이터 폴트 문제를 해결할 수 있다.Cloud computing processes as shown in Figure 3 to create a three-dimensional noise map. To process the three-dimensional data, the data of the digital map was cut into grids and made into small sections. Because data from digital maps generates large files, Hadoop's MapReduce is one of the cloud computing technologies for massively distributed parallel processing. Hadoop consists of HDFS and MapReduce. HDFS uses replication to distribute and store copies on Hadoop clusters to ensure data safety. This can solve the data fault problem when the data is large.

MapReduce가 SPMD(single program multiple data)모델을 사용하기 때문에 우리는 3차원 GIS 이미지 데이터를 격자로 잘라 처리한 후 합치는 방법을 이용한다([10] 참조). 도 4에 도시된 바와 같이, 맵리듀스를 이용하여 3차원 도시 모델을 만들고, 이 모델이 3차원 소음지도 제작의 입력으로써 재사용된다. Since MapReduce uses a single program multiple data (SPMD) model, we use a method of cutting and merging three-dimensional GIS image data into a grid (see [10]). As shown in Fig. 4, a 3D urban model is created using MapReduce, and this model is reused as an input of 3D noise mapping.

도 5는 본 발명에 의한 맵리듀스를 이용한 소음지도의 분산병렬처리 기법에 대한 처리 프로세스를 개괄하는 도면이다. 5 is a diagram schematically illustrating a processing process for a distributed parallel processing technique of a noise map using map reduction according to the present invention.

3차원 소음지도를 생성하기 위해서는 맵리듀스를 2번 실행하여야 한다. 첫 번째 맵리듀스는 3차원 도시 모델을 제작하기 위해서이고, 두 번째는 3차원 도시 모델에 소음지도 값을 입히기 위해서이다. 3차원 도시 모델을 제작하기 위해서는 지형데이터를 가지고 있는 수치표고모델(Digital Elevation Model:DEM)과 건물데이터를 가지고 있는 건물 모델이 필요하다. 수치표고모델과 건물 모델을 생성하기 위해서 맵함수의 입력으로써 전자지도(digital map)과 도화원도(draft map)를 이용한다. 이때 전자지도는 ((평면 좌표값), (높이, 지형물 고유값))의 키-밸류(Key-Value) 쌍으로 맵함수에 입력값으로 들어가고, 도화원도는 ((평면 좌표값), (높이, 건물 고유값))의 키-밸류 쌍로 맵함수의 입력값으로 들어간다. 수치표고모델을 만들기 위해서 전자지도와 도화원도로부터 지형의 높이 데이터를 추출하였고, 추출한 데이터를 이용하여 수치표고모델을 제작하였다. In order to generate a 3D noise map, MapReduce must be executed twice. The first map reduce is to produce 3D city model, and the second is to apply noise map value to 3D city model. In order to produce a 3D city model, a digital elevation model (DEM) with terrain data and a building model with building data are required. Digital map and draft map are used as input of map function to generate digital elevation model and building model. At this time, the electronic map enters the map function as a key-value pair of ((plane coordinate value), (height, and feature unique value)), and the degree of drawing is ((plane coordinate value), ( Height, building unique value)) into the input value of the map function. In order to make a digital elevation model, the height data of the terrain was extracted from the electronic map and the Dohwawon map, and a digital elevation model was produced using the extracted data.

건물 모델은 전자지도의 2차원 건물의 경계 좌표를 추출하고 전자지도와 도화원도를 이용하여 서로 일치하는 빌딩의 높이값을 추출하여 빌딩의 높이값을 결정하여 제작하였다. 본 발명에서는 대상지역을 여러 개의 작은 지역(이하 하위지역)으로 나누고 각각에 고유 ID값을 부여했다. 따라서 각 지역좌표는 맵함수에서 처리될 때 특정 하위지역의 ID값을 부여 받았다. 따라서 각각의 하위지역이 서로 구별될 수 있도록 하였다. 즉 키값으로는 (평면 좌표값,하위지역 고유값)를 갖도록 하였다. The building model was constructed by extracting the boundary coordinates of the two-dimensional buildings of the electronic map and extracting the height values of the buildings that match each other using the electronic map and the drawing map. In the present invention, the target region is divided into several smaller regions (hereinafter referred to as subregions), and each has a unique ID value. Therefore, each local coordinate is given the ID value of a specific subregion when it is processed in the map function. Therefore, each subregion can be distinguished from each other. In other words, the key value is (plan coordinates, subregion specific values).

그리고 맵함수의 결과값이 리듀스 함수에 입력값으로 입력되기 전 파티셔너(partitioner)를 사용하여 맵함수 결과물의 키 중 우리가 부여 하였던 고유값으로 그 좌표 값들이 그룹화 및 정렬되도록 하였다. 그리고 이 그룹화 된 하위지역의 개수만큼 리듀스 워커의 개수를 정의함으로써 한 개의 리듀스 함수는 1개의 하위지역을 처리하도록 하였다. And before the result value of the map function is input to the reduce function, we use a partitioner to group and sort the coordinate values by the eigenvalues we have given among the keys of the map function result. By defining the number of reduce workers as many as the grouped subregions, one reduce function processes one subregion.

리듀스 함수의 입력 값인 이 그룹화와 정렬된 수치표고모델과 건물모델의 좌표값은 리듀스 함수에서 서로 일치되는 그 좌표값을 통하여 지형과 건물이 합쳐진 지도를 만들 수 있도록 하였다. 그리고 이 결과값은 다음 단계의 맵 함수 입력 값으로 사용된다. 두번째 맵리듀스에서도 2 종류의 맵 함수를 사용하였다. 첫번째 맵함수는 이전 맵리듀스 과정의 결과값인 3차원 도시모델을 입력값으로 하고 두번째 맵함수는 소음지도를 그리기 위해 필요한 좌표값 및 그 좌표에 따른 소음 정도에 대한 정보를 가지고 있는 파일을 입력값으로 한다. This grouping, which is the input value of the reduce function, and the coordinates of the numerical elevation model and the building model aligned with each other, make it possible to create a map of the terrain and the building through the coordinate values corresponding to each other in the reduce function. This result is then used as the map function input for the next step. The second map reduce also uses two kinds of map functions. The first map function is the input value of the 3D city model, which is the result of the previous map reduction process, and the second map function is a file that contains the coordinate values necessary for drawing the noise map and the noise level according to the coordinates. It is done.

즉, 후자의 경우 ((평면 좌표값), (높이, 소음도))의 키-밸류 쌍이 맵함수의 입력값으로 되게 하였다. 그리고 전자의 맵함수는 이전 맵리듀스의 결과물을 처리하는 역할을 담당하고 후자의 맵함수는 소음도 값을 RGB값으로 변환하고 하위지역으로 나누는 역할을 담당한다. 소음도 값은 RGB값으로 변환되어야 한다. That is, in the latter case, the key-value pair of ((plane coordinate value), (height, noise level)) is used as an input value of the map function. The former map function is responsible for processing the output of the previous MapReduce, and the latter map function is responsible for converting noise values into RGB values and dividing them into subregions. Noise level values should be converted to RGB values.

그리고 이에 따른 결과값인 대상지역을 여러 개의 하위지역으로 나누었으며 이 때 하위지역의 고유값은 이전 첫 번째 맵리듀스의 하위지역과 매칭되도록 하였다. 따라서 첫 번째 맵리듀스에서 대상지역의 좌표값과 두 번째 맵리듀스에서 대상지역의 좌표값이 같으면 그 좌표에 대해서 같은 고유값을 부여 받도록 하였다. 이에 따른 맵함수의 결과값은 ((평면 좌표값, 하위지역 고유값), (높이, RGB값))의 키-밸류 쌍 형태가 되게 된다. 이렇게 두 종류의 맵함수를 통하여 나온 결과값은 리듀스 함수의 입력값으로 입력되기 전 파티셔너를 거쳐 맵함수의 결과값에서 그 키값 중 고유값이 일치하는 결과값들을 그룹화하고 정렬화하였다. The resultant region was divided into several subregions, and the unique values of the subregions were matched with the subregions of the first MapReduce. Therefore, if the coordinate value of the target area in the first map reduce and the coordinate value of the target area in the second map reduce are equal, the same eigenvalue is given to the coordinate. The resulting value of the map function is in the form of a key-value pair of ((plane coordinate value, subregion unique value), (height, RGB value)). The result values obtained through the two kinds of map functions are grouped and sorted through the partitioner before the input values of the reduce function are matched with the unique values among the key values in the map function results.

이렇게 그룹화되고 정렬화 되어진 키-밸류 쌍이 리듀스 함수의 입력값이 된다. 현재 리듀스 함수의 입력값은 각 점의 RGB값과 3D 도시 모델이기 때문에 3차원 도시 모델에 RGB 값을 그냥 입히면 3차원 도시 모델에 점이 찍힌 모양으로 지도가 생성이 된다. 벽면처럼 보이기 하기 위하여서 점 사이를 보간하여 건물의 외벽을 작성하였다. 리듀스를 통해서 나온 결과값은 하위 지역의 결과 파일이 된다. 따라서 이 리듀스 함수들의 결과 파일들을 합쳐 주게 되면 최종 소음지도가 된다.These grouped and sorted key-value pairs are the inputs to the reduce function. Since the input values of the current reduce function are the RGB values of each point and the 3D city model, when the RGB values are simply added to the 3D city model, the map is generated with the dots on the 3D city model. The exterior walls of the building were created by interpolating between the points to look like walls. The result from reduce is the result file of the subregion. Therefore, combining the result files of these reduce functions becomes the final noise map.

이러한 처리 프로세스를 상세히 설명하면 다음과 같다. This processing process will be described in detail as follows.

전술된 바와 같이, 3차원 도시 모델을 만들기 위해서 MapReduce를 이용하였다. 우리는 2가지 맵 함수를 사용하였다: map_1은 DEM(Digital Elevation Model)을 만드는 역할을 하고, map_2는 도 2에서 보여주는 것처럼 물체의 토폴로지 정도와 높이 정보를 갖고 있는 건물 모델을 만든다. 리듀스는 DEM과 빌딩 모델을 융합한다. 이 처리는 reduce_1이라고 부르지만 이는 설명의 편의를 위한 것일뿐 본 발명을 한정하는 것이 아님은 명백하다. Reduce_1의 처리결과는 3차원 도시 모델이다. 표 1은 map_1, map_2 그리고 reduce_1 이 3가지 함수를 설명한다. As mentioned above, MapReduce was used to create a three-dimensional urban model. We used two map functions: map_1 serves to create the Digital Elevation Model (DEM), and map_2 creates a building model with information about the topology and height of the object, as shown in FIG. Reduce is a fusion of DEM and building models. This process is called reduce_1, but it is obvious that this is for convenience of explanation only and does not limit the present invention. The result of Reduce_1's processing is a three-dimensional city model. Table 1 describes three functions: map_1, map_2, and reduce_1.

Figure 112010076579054-pat00002
Figure 112010076579054-pat00002

건물 모델을 만들기 위해서 map_2의 getBld()메서드는 디지털 지도로부터 2차원 건물의 경계선의 좌표를 추출하고, draft map으로부터 건물의 높이값을 추출한다. 테스트지역을 세부영역으로 나누고, 각각에 ID를 부여하였다. 테스트 지역은 Map 함수에서 세부영역의 아이디를 부여받는다. 그러므로 모든 map함수의 키값은 <sub-area-ID, x, y-coordinate>이다.To create a building model, the getBld () method of map_2 extracts the coordinates of the boundary of a two-dimensional building from a digital map and extracts the height of the building from the draft map. The test area was divided into sub-areas and each was given an ID. The test area is given the ID of the detail area in the Map function. Therefore, the key value of all map functions is <sub-area-ID, x, y-coordinate>.

Map_1과 Map2의 결과는 파티셔너에 의해서 세부지역의 아이디로 정렬되고 그룹화된다. 파티셔너의 결과는 reduce_1의 입력이 된다. 이것은 DEM과 건물 모델의 결과이 세부지역의 아이디로 정렬되고 그룹화되어 reduce_1의 입력이 되는 것을 뜻한다. Reduce_1은 3차원 도시 모델을 제작하기 위해서 generate3DCity()메서드를 호출한다. 세부지역의 개수와 같게 reduce가 로드되어 reduce_1 함수를 처리한다. Reduce_1의 결과는 다음단계 맵리듀스의 map_4의 입력으로 사용된다. The results of Map_1 and Map2 are sorted and grouped by subdivision ID by the partitioner. The result of the partitioner is the input to reduce_1. This means that the results of the DEM and the building model are sorted and grouped by subregion IDs and become the input to reduce_1. Reduce_1 calls the generate3DCity () method to build a three-dimensional city model. Reduce is loaded to handle the reduce_1 function, which equals the number of subregions. The result of Reduce_1 is used as input for map_4 of the next map reduce.

이하, 소음 지도를 생성하기 위한 클라우드 컴퓨팅 기법에 대해 설명한다. Hereinafter, a cloud computing technique for generating a noise map will be described.

우선, 3차원 소음지도를 생성하기 위해서 3차원 도시 모델에 소음도를 어떻게 합치는지에 대해서 설명한다. 우리는 2가지 종류의 map 함수를 이용하였다. Map_3은 reduce_2의 인풋으로써, 건물의 소음정도를 처리한다. Map_3의 결과는 <<building ID, x, y coordinates> and <z coordinates, value of noise level>>로 표현된다. Map_4는 reduce_1의 결과를 reduce_2에서 처리할 수 있도록 변환한다. 표 2는 map_3, map_4 그리고 reduce_2의 3가지 함수를 설명한다. First, the noise level is combined with the three-dimensional city model to generate the three-dimensional noise map. We used two kinds of map functions. Map_3 is the input to reduce_2, which handles the noise level of the building. The result of Map_3 is expressed as << building ID, x, y coordinates> and <z coordinates, value of noise level >>. Map_4 transforms the results of reduce_1 for processing in reduce_2. Table 2 describes three functions: map_3, map_4 and reduce_2.

Figure 112010076579054-pat00003
Figure 112010076579054-pat00003

Map_3의 입력은 소음지도를 만들기 위해 필요한 좌표값과 건물의 아이디 그리고 소음도이다. 이것은 좌표를 이용하여 소음도를 3차원 도시 모델에 맵핑할 수 있다. Map_3의 키로써 우리는 각각의 빌딩을 구별하기 위해서 건물 아이디도 이용하였다.The inputs to Map_3 are the coordinates and building ID and noise levels needed to create a noise map. It can use the coordinates to map noise levels to a three-dimensional urban model. As the key of Map_3 we also used the building ID to identify each building.

Map_3과 map_4의 결과는 파티셔너에 의해서 세부지역의 ID로 정렬되었었다. Reduce_2는 map_4로부터 받은 3차원 도시 모델에 map_3으로부터 받은 각지역의 소음도 값을 합쳐서 3차원 소음지도를 최종 생성한다. 여기에서 우리는 getRGB() 메서드를 이용하여 RGB 컬러 인덱스(color index)를 만들었다. 우리가 소음도를 이용하여 컬러 인덱스를 만드는 식은 수학식 1과 같다.The results of Map_3 and map_4 were sorted by the partitioner by subregion ID. Reduce_2 finally generates a three-dimensional noise map by combining the noise values of each region received from map_3 with the three-dimensional city model received from map_4. Here we use the getRGB () method to create an RGB color index. Equation 1 is used to create a color index using noise levels.

Figure 112010076579054-pat00004
Figure 112010076579054-pat00004

수학식 1에서 nc는 컬러 인덱스이고, Nmax는 소음도의 최대값이고, Nmin은 최소값이다. C는 색의 개수를 나타내며, N은 각 좌표의 소음도를 나타낸다.In Equation 1, nc is a color index, Nmax is a maximum value of noise level, and Nmin is a minimum value. C represents the number of colors and N represents the noise level of each coordinate.

소음도가 RGB값으로 변환된 후, 소음지도를 생성한다. 첫째 표면의 각 점에 가까운 점에 따라서 각각의 벽면에 소음도를 결정한다. 두번째, 첫번째 단계에서 찾아내지 못한 점은 인터폴레이션을 이용하여 RGB값을 결정한다. 각 표면의 이미지값을 생성한후에 하나의 파일로 합쳐서 3차원 소음지도를 생성한다. 함쳐진 결과물이 도 6에 도시된다. After the noise level is converted into RGB values, a noise map is generated. First, determine the noise level on each wall according to points close to each point on the surface. Second, the point not found in the first step is to determine the RGB value using interpolation. After generating image values of each surface, they are combined into a single file to create a three-dimensional noise map. The resulting result is shown in FIG. 6.

도 6은 3차원 소음지도를 가시화한 일례를 스냅샷으로 보여주고 있다.Figure 6 shows an example of the visualization of the three-dimensional noise map as a snapshot.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 본 발명은 유시티용 미들웨어를 이용하여 구현될 수 있으나 유시티 미들웨어는 본 발명을 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. The present invention can be implemented using the u-city middleware, but u-city middleware is not essential for implementing the present invention.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명은 도시 소음의 가시화 기술에 적용될 수 있다. The present invention can be applied to the technology of visualizing urban noise.

Claims (12)

컴퓨터 그래픽을 이용하여 소음지도를 온라인으로 가시화하기 위해, 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용하는 것으로 상기 소음지도 생성 및 가시화 과정에 사용되는 고속의 소음지도 가시화를 위한 클라우드 컴퓨팅 방법에 있어서,
컴퓨터 그래픽을 이용하여 온라인으로 가시화하기 위해, 소음 데이터를 수집하여 저장하는 소음 데이터 수집 및 저장 단계;
상기 컴퓨터 그래픽을 이용하여 온라인으로 가시화하기 위해, 처리 속도를 고속화하는 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용하여 시각화된 도시 모델을 생성하고, 상기 생성된 도시 모델을 온라인으로 이용할 수 있도록 하는 도시 모델 생성 단계;
상기 컴퓨터 그래픽을 이용하여 온라인으로 가시화하기 위해, 상기 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용하여 상기 소음 데이터로부터 독출된 소음값을 상기 도시 모델에 통합하여 고속으로 상기 소음지도를 생성하고, 상기 생성된 소음지도를 온라인으로 사용할 수 있도록 하는 소음 지도 생성 단계; 및
상기 생성된 소음지도를 사용자가 지정할 수 있도록 하고, 지정된 부분을 상기 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용하여 선택적으로 고속 및 온라인으로 가시화하는 단계를 포함하고,
상기 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용한 상기 도시 모델 생성 단계는,
디지털 맵 데이터를 그리드 셀로 분할하는 단계;
분할된 상기 그리드 셀 각각에 대해, 일정 클라우드 컴퓨팅 도구를 이용한 분할 클라우드 컴퓨팅 기법을 적용하여 지형 모델링을 함으로서 2차원 및 3차원 수치 표고 모델 (Digital elevation model)을 생성하는 단계;
분할된 상기 그리드 셀 각각에 대해, 상기 분할 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용하여 2차원 및 3차원 구조물 모델을 생성하는 단계를 포함하고,
상기 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용한 상기 소음 지도 생성 단계는,
상기 분할 클라우드 컴퓨팅 기법을 적용하여, 분할된 상기 그리드 셀을 통합하여 상기 도시 모델과 상기 저장된 소음 데이터의 결합에 의한 상기 소음지도를 생성하는 것을 특징으로 하는 고속의 소음지도 가시화를 위한 클라우드 컴퓨팅 방법.
In the cloud computing method for high-speed noise map visualization used in the noise map generation and visualization process by using a cloud computing technique to visualize the noise map online using computer graphics,
A noise data collection and storage step of collecting and storing noise data for online visualization using computer graphics;
A city model generation step of generating a visualized city model using a cloud computing technique that speeds up processing speed and making the generated city model available online to visualize it online using the computer graphic;
In order to visualize online using the computer graphics, the cloud computing technique is used to integrate the noise value read from the noise data into the city model to generate the noise map at high speed, and to generate the noise map online. Generating a noise map for use as a mobile device; And
Allowing the user to specify the generated noise map, and selectively visualizing the designated portion at high speed and online using the cloud computing technique,
The city model generation step using the cloud computing technique,
Dividing the digital map data into grid cells;
Generating a two-dimensional and three-dimensional digital elevation model for each of the divided grid cells by performing a terrain modeling by applying a divisional cloud computing technique using a constant cloud computing tool;
For each of the divided grid cells, generating a two-dimensional and three-dimensional structure model using the split cloud computing technique,
The noise map generation step using the cloud computing technique,
And applying the divisional cloud computing technique to generate the noise map by integrating the divided grid cells to combine the city model and the stored noise data.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 소음 지도 생성 단계는,
상기 분할 클라우드 컴퓨팅 기법을 적용하여 상기 소음 데이터를 RGB 값으로 변환하는 단계; 및
상기 도시 모델의 출력에 ID를 부여하고 ID에 따라서 그루핑하는 파티셔닝 과정에서 상기 분할 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속의 소음 지도를 가시화하기 위한 클라우드 컴퓨팅 방법.
The method of claim 1, wherein the noise map generating step,
Converting the noise data into an RGB value by applying the divisional cloud computing technique; And
And using the split cloud computing technique in a partitioning process of assigning an ID to the output of the city model and grouping according to the ID.
삭제delete 컴퓨터 그래픽을 이용하여 소음지도를 온라인으로 가시화하기 위해, 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용하는 것으로 상기 소음지도 생성 및 가시화 과정에 사용되는 고속의 소음지도 가시화를 위한 클라우드 컴퓨팅 장치에 있어서,
컴퓨터 그래픽을 이용하여 온라인으로 가시화하기 위해, 소음 데이터를 수집하여 저장하는 소음 데이터베이스 생성부;
상기 컴퓨터 그래픽을 이용하여 온라인으로 가시화하기 위해, 처리 속도를 고속화하는 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용하여 시각화된 도시 모델을 고속으로 생성하고, 상기 생성된 도시 모델을 온라인으로 이용할 수 있도록 하는 도시 모델 생성부;
상기 컴퓨터 그래픽을 이용하여 온라인으로 가시화하기 위해, 상기 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용하여 상기 소음 데이터로부터 독출된 소음값을 상기 도시 모델에 통합하여 고속으로 상기 소음지도를 생성하고, 상기 생성된 소음지도를 온라인으로 사용할 있도록 하고, 상기 생성된 소음지도를 사용자가 지정할 수 있도록 하고, 지정된 부분을 상기 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용하여 선택적으로 고속 및 온라인으로 가시화하는 소음지도 가시화부를 포함하고,
상기 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용한 상기 도시 모델 생성부는,
디지털 맵 데이터를 그리드 셀로 분할하고, 분할된 상기 그리드 셀 각각에 대해, 일정 클라우드 컴퓨팅 도구를 이용한 분할 클라우드 컴퓨팅 기법을 적용하여 지형 모델링을 함으로서 2차원 및 3차원 수치 표고 모델 (Digital elevation model)을 생성하고, 분할된 상기 그리드 셀 각각에 대해, 상기 분할 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용하여 2차원 및 3차원 구조물 모델을 생성하고,
상기 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용한 상기 소음지도 가시화부는,
상기 분할 클라우드 컴퓨팅 기법을 적용하여, 분할된 상기 그리드 셀을 통합하여 상기 도시 모델과 상기 저장된 소음 데이터의 결합에 의한 상기 소음지도를 생성하는 것을 특징으로 하는 고속의 소음지도 가시화를 위한 클라우드 컴퓨팅 장치.
In the cloud computing device for the high-speed sound map visualization used in the noise map generation and visualization process by using a cloud computing technique to visualize the noise map online using computer graphics,
A noise database generator for collecting and storing noise data for online visualization using computer graphics;
A city model generator configured to generate a visualized city model at high speed using a cloud computing technique for speeding up the processing speed and to use the generated city model online to visualize it online using the computer graphic;
In order to visualize online using the computer graphics, the cloud computing technique is used to integrate the noise value read from the noise data into the city model to generate the noise map at high speed, and to generate the noise map online. And a noise map visualization unit for allowing the user to designate the generated noise map and selectively visualizing the designated portion at high speed and online using the cloud computing technique.
The city model generation unit using the cloud computing technique,
Two-dimensional and three-dimensional digital elevation models are generated by dividing the digital map data into grid cells and terrain modeling by applying a segmented cloud computing technique using a constant cloud computing tool to each of the divided grid cells. For each of the divided grid cells, generate a two-dimensional and three-dimensional structure model using the divided cloud computing technique,
The noise map visualization unit using the cloud computing technique,
And applying the divisional cloud computing technique to generate the noise map by integrating the divided grid cells to combine the city model and the stored noise data.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제7항에 있어서, 상기 소음 지도 가시화부는,
상기 분할 클라우드 컴퓨팅 기법을 적용하여 상기 소음 데이터를 RGB 값으로 변환하고, 상기 도시 모델의 출력에 ID를 부여하고 ID에 따라서 그루핑하는 파티셔닝 과정에서 상기 분할 클라우드 컴퓨팅 기법을 이용하는 것을 특징으로 하는 고속의 소음 지도를 가시화하기 위한 클라우드 컴퓨팅 장치.
The method of claim 7, wherein the noise map visualization unit,
High-speed noise, characterized in that the partitioning cloud computing method is applied to convert the noise data into RGB values, assign the ID to the output of the city model and grouping according to the ID in the partitioning process Cloud computing device for visualizing maps.
삭제delete
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