KR101225207B1

KR101225207B1 - 수치 지도 시스템 및 이를 이용한 수치지도 제작 방법

Info

Publication number: KR101225207B1
Application number: KR1020120063786A
Authority: KR
Inventors: 정태성; 정수영
Original assignee: (주)대한지적기술단
Priority date: 2012-06-14
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2013-01-22

Abstract

본 발명은 수치 지도 시스템 및 그 제작 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2차원 정보 또는 3차원 정보 등을 디지털화시켜 오류와 불일치를 보정하고 동일성을 유지하여 수치 지도를 작성하도록 하는 수치 지도 시스템 및 이를 이용한 수치지도 제작 방법에 대한 것이다.
본 발명의 수치 지도 시스템은 레이저의 반사 시간을 이용하여 항공기로부터 지형지물과의 거리를 측정하는 거리 센서; 사진 측량에 따른 2차원 정보, 상기 거리 센서에서 측정된 거리정보를 상기 2차원 정보에 부가하여 생성된 3차원 정보 또는 동영상 정보를 포함한 데이터베이스; 및 상기 데이터베이스의 2차원 정보를 상기 거리 센서의 정보를 통하여 3차원 정보로 변경하거나, 상기 3차원 정보를 상기 사진 측량 정보에 따른 2차원 정보로 변경 한 후, 이에 따라 수치 지도를 작성하는 수치 지도 모듈을 포함하며, 상기 수치지도 모듈이 상기 사진 측량에 따른 2차원 정보에 포함된 각 건물을 독립 다각형 모델링화시키고, 상기 거리센서를 통하여 측정된 거리정보에 따라 3차원 정보로 확장시키는 것을 특징으로 한다.

Description

수치 지도 시스템 및 이를 이용한 수치지도 제작 방법{Digital Map System and Editing Method Using the same}

본 발명은 수치 지도 시스템 및 이를 이용한 수치지도 제작 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2차원 정보 또는 3차원 정보 등을 디지털화시켜 오류와 불일치를 보정하고 동일성을 유지하여 수치 지도를 작성하도록 하는 수치 지도 시스템 및 이를 이용한 수치지도 제작 방법에 대한 것이다.

일반적으로 수치지도는 항공사진 촬영, 밀착사진 및 양화필름 제작, 지상 기준점 측량, 사진 기준점 측량, 수치도화, 지리조사 및 보완측량, 정위치 편집, 구조화 편집 과정을 통해 제작된다.

이하, 일반적인 수치지도 제작 과정에 대해 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 항공사진 촬영은 카메라를 장착한 항공기를 이용하여 공중에서 지상의 지형지물에 대한 영상정보를 얻는 과정으로, 이는 항공사진 측량에서 가장 중요한 부분을 차지하는 작업으로서 후속되는 사진판독과 좌표측정 및 수치 데이터의 정확도에 큰 영향을 미치는 요인이 된다. 특히, 촬영시의 기상조건은 사진의 질뿐만 아니라, 작업능률에도 결정적인 영향을 미친다.

따라서 촬영 전 항공기의 비행 계획을 수립하고, 촬영카메라, 사진 축척, 촬영 고도 및 촬영 기준면을 설정한 후 기후를 고려하여 촬영한다. 이때 사진의 중복도는 촬영 진행방향으로 60%, 인접코스간 30%를 표준으로 한다.

다음으로, 촬영된 필름은 일반적인 사진과 같이 현상(develop), 정착, 수세현상, 항공필름, 플로팅(PLOTTING) 작업, 보안검열, 필름 주기삽입, 밀착 및 양화 필름 제작 등의 세부 공정을 거쳐 지상기준점 측량 및 수치도화 공정에 필요한 양화필름 및 밀착사진으로 제작된다.

다음으로, 지상 기준점 측량은 사진 기준점 측량 및 해석 도화 작업에 필요한 기준점의 성과를 얻기 위하여 현지에서 실시하는 지상 측량으로서, 대한민국 경위도 원점을 기준으로 경도 및 위도와 평면 직각좌표를 구하기 위한 측량을 의미한다.

다음으로, 사진 기준점 측량은 도화기 또는 좌표측정기에 의하여 항공사진상에서 측정된 구점의 모델(기계) 좌표를 지상 기준점 측량 성과와 연결하여 지상좌표로 전환하는 작업을 말한다.

다음으로, 수치도화는 측량된 항공사진상의 지형지물을 해석 도화기를 이용하여 디지털 데이터로 측정한 후 이를 컴퓨터로 수록하는 과정으로, 내부표정, 상호표정, 절대표정의 작업을 거쳐 도화기의 좌ㆍ우 2개의 투영기에 한 모델을 이루는 좌ㆍ우 사진의 투명 양화를 장착한 후 빛을 비추면 그 광속의 교점들이 실제 지형과 동일한 입체 모델을 재현하게 되고, 표정점들을 찾아 그 절대 좌표를 도화기 상에 입력한 후 측표(Measuring Mark) 또는 부표(Floating Mark)로 원하는 지형지물을 추적하면 그에 따라 지형도상에 도화되는 원리를 이용한다.

여기서, 도화는 원칙적으로 건물, 도로, 식생, 하천, 등고선의 순으로 계층(Layer)별로 분류한 표준코드와 도형의 형태, 크기, 구조 및 방향을 규정한 표준도식을 따른다.

다음으로, 지리조사는 정위치 편집을 위하여 지리/지명 조사와 항공사진을 기초로 도면상에 나타내어야 할 지형 및 지물과 이에 관련되는 사항을 현지에서 조사하는 것을 말한다. 이러한 지리조사 작업은 디지털 데이터를 도면으로 출력한 도화원도와 2배 확대 사진을 이용하여 정확하게 조사 표기한다.

다음으로, 보완측량은 촬영 당시의 지형지물과 도화 완료 후의 지형변경에 대한 수정작업으로 모든 측점(TOTALSTATION) 및 GPS를 이용하여 지형도 보완수정작업을 수행한다. 이때 현장에서 조사한 내용과 자료 수집한 내용을 "현지조사 표기요령"에 의거 2배 확대 사진 위에 투명지를 덮어 지형, 지물, 지명 등의 순으로 정리 편집한다.

그러나 상술한 종래 기술들은 2차원 정보 또는 3차원 정보에 통합하여 편리하게 수치 지도를 작성할 수 없었고, 2차원 정보 또는 3차원 정보 등을 디지털화시켜 오류와 불일치를 보정하고 동일성을 유지할 수도 없는 문제점이 발생하였다.

따라서 이러한 문제점을 해결한 새로운 시스템의 개발이 절실히 필요하였다.

상술한 문제점을 해결하고자 본 발명은 2차원 정보 또는 3차원 정보 등을 디지털화시켜 오류와 불일치를 보정하고 동일성을 유지함과 동시에 각 폴리건을 비교하여 동일성을 담보할 수 있는 수치지도 시스템 및 이를 이용한 수치지도 제작 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 레이저의 반사 시간을 이용하여 항공기로부터 지형지물과의 거리를 측정하는 거리 센서; 사진 측량에 따른 2차원 정보, 상기 거리 센서에서 측정된 거리정보를 상기 2차원 정보에 부가하여 생성된 3차원 정보 또는 동영상 정보를 포함한 데이터베이스; 및 상기 데이터베이스의 2차원 정보를 상기 거리 센서의 정보를 통하여 3차원 정보로 변경하거나, 상기 3차원 정보를 상기 사진 측량 정보에 따라 2차원 정보로 변경 한 후, 이에 따라 수치 지도를 작성하는 수치 지도 모듈을 포함하는 수치지도 시스템에 있어서, 상기 수치지도 모듈은 상기 사진 측량에 따른 2차원 정보에 포함된 각 건물을 독립 다각형 모델링화시키고, 상기 거리센서를 통하여 측정된 거리정보에 따라 3차원 정보로 확장시키는 것을 특징으로 하는 수치 지도 시스템을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 수치 지도 시스템은 상기 데이터베이스의 2차원 정보를 3차원 정보로 변경하거나, 상기 3차원 정보를 2차원 정보로 변경 한 후 동일성을 확인하는 동일성 모듈을 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 수치 지도 모듈은 GPS 모듈을 통한 GPS 정보를 상기 2차원 정보에 통합하여 수치 지도를 완성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 상기 수치지도 시스템을 이용하고, 거리 센서를 통해 항공기로부터 지형지물과의 거리를 측정하는 단계; 및 수치 지도 모듈을 통해 데이터베이스에 저장된 2차원 정보를 3차원 정보로 변경하거나, 상기 3차원 정보를 2차원 정보로 변경 한 후, 이에 따라 수치 지도를 작성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수치 지도 제작 방법을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 수치 지도 제작 방법은 상기 수치 지도 모듈에 포함되는 동일성 모듈을 통하여 상기 데이터베이스의 2차원 정보에 상기 거리 센서에서 측정된 거리정보를 부가하여 2차원 정보를 3차원 정보로 변경하거나, 상기 3차원 정보를 2차원 정보로 변경 한 후 동일성을 확인하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 수치 지도 제작 방법은 GPS 모듈을 통해 GPS 정보를 상기 2차원 정보 또는 3차원 정보에 통합하여 상기 수치 지도 모듈이 수치 지도를 완성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 2차원 정보 또는 3차원 정보 등을 디지털화시켜 상호간 비교함으로써 오류와 불일치를 보정하고 동일성을 유지할 수 있다.

본 발명에 따르면 GPS 모듈을 통한 GPS 정보를 상기 2차원 정보 또는 3차원 정보에 통합하여 편리하게 수치 지도를 작성할 수 있다.

본 발명에 따르면 원본 데이터를 미리 저장한 후 각각 폴리건화하여 차후 변경된 3차원 정보와 각 폴리건을 비교하여 동일성을 담보할 수 있다.

본 발명에 따르면 2차원 건물 데이터의 실시간 3차원 시각화가 가능함으로서 동일성 확인 또는 수치 지도의 정확성 확인에 유용한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수치 지도 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 폴리건 2차원 정보를 3차원 정보로 확장하는 것을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수치 지도 제작 방법을 보여주는 플로챠트.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면을 참고하여 자세히 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 수치 지도 시스템은 센서(100, 200); 상기 센서 정보 등을 저장하는 데이터베이스(250); 및 수치 지도를 작성하는 수치 지도 모듈(300)을 포함한다.

상기 센서 중 거리 센서(100)는 항공기로부터 지형지물과의 거리를 측정하는 센서로서, 3각 측량방식(적외선 이용식, 자연광 이용식), 초음파 방식 등을 사용하는 센서를 이용할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 지형지물과의 거리를 측정하기 위하여, 항공레이저 측량법을 이용하여 레이저를 지표면에 발사하고 그 반사파의 도달시간을 정확히 측정하여 지표면과 항공기와의 거리를 획득할 수도 있다.

즉 상기 거리 센서는 항공레이저 측량법에 따른 레이저의 반사파를 이용한 거리 센서를 이용할 수 있다.

상기 데이터베이스(250)는 사진 측량에 따른 2차원 정보, 상기 거리 센서에서 측정된 거리정보를 상기 2차원 정보에 부가하여 생성된 3차원 정보 또는 동영상 정보를 포함한다. 상기 동영상 정보는 단락된 2차원 정보 등이 아닌 연속된 3차원 정보로서 디지털화되어 차후 노이즈 등이 제거되어 수치 지도를 작성할 수 있게 하는 기본 정보이다.

상기 수치 지도 모듈(300)은 상기 데이터베이스의 2차원 정보를 3차원 정보로 변경하거나, 상기 3차원 정보를 2차원 정보로 변경 한 후, 이에 따라 수치 지도를 작성하는 모듈로서, 상기 2차원 정보를 3차원 정보로 변경하거나, 상기 3차원 정보를 2차원 정보로 변경시 오류와 불일치를 보정하여주는 역할을 한다.

본 발명에서, 수치 지도 모듈을 통해 데이터베이스에 저장된 2차원 정보를 3차원 정보로 변경하거나, 상기 3차원 정보를 2차원 정보로 변경하는 것은 2차원 정보를 3차원 정보로 변경시킬 경우, 건물 등을 표시함에 있어서 건물과 기준 위치와의 상대적 위치가 점점 멀어짐에 따라 시각화 방식을 변경함으로써, 3차원 시각화의 사실감을 유지하면서도 사용자의 직관적 인식과 편리성을 더해 줄 수 있는 장점이 있기 때문이며, 3차원 정보를 2차원 정보로 디지털화시킬 경우, 단순화된 2차원 정보를 통해 3차원 정보의 오류와 불일치를 쉽게 보정할 수 있기 때문이다.

또한 본 발명의 수치지도 시스템은 사진 측량에 따른 2차원 정보, 상기 거리 센서에서 측정된 거리정보를 상기 2차원 정보에 부가하여 생성된 3차원 정보 또는 동영상 정보를 포함한 데이터베이스(250)와, 상기 데이터베이스(250)의 2차원 정보를 상기 거리 센서(100)의 정보를 통하여 3차원 정보로 변경하거나, 상기 3차원 정보를 상기 사진 측량 정보에 따라 2차원 정보로 변경 한 후, 이에 따라 수치 지도를 작성하는 수치 지도 모듈로 구성되어, 상기 사진 측량 정보에서 각 건물은 독립 다각형 모델링화(또는 폴리건화) 되어, 상기 거리 정보에 따라 3차원 정보로 확장할 수도 있다.

예를 들어 2차원 데이터인 다각형 모델링화된 각 건물의 폴리건(x, y 정보)에 상기 거리 센서에서 측정된 거리 정보(z 정보)를 추가하여 3차원 데이터를 즉시 생성할 수 있다.

구체적으로 도 2에서 보는 바와 같이 2차원 정보인 평면 폴리건(p0,..., P5)가 일정한 거리 정보와 합쳐져 입체 폴리건(p0',..., P5')으로 용이하게 변경됨을 알 수 있다.

따라서 본 발명은 2차원 건물 데이터의 실시간 3차원 시각화가 가능함으로서 동일성 확인 또는 수치 지도의 정확성 확인에 유용한 효과가 있다.

또한 상기 수치 지도 모듈은 상기 데이터베이스의 2차원 정보를 3차원 정보로 변경하거나, 상기 3차원 정보를 2차원 정보로 변경 한 후 동일성을 확인하는 동일성모듈을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직한데, 상기 2차원 정보의 원본 데이터와 3차원 정보의 원본 데이터를 미리 저장한 후 각각 폴리건화하여 차후 변경된 3차원 정보와 각 폴리건을 비교하여 일정치 이상으로 변경된 경우 담당자에게 디스플레이할 수 있도록 한다.

또한, 상기 동일성 모듈은 상기 3차원 정보를 2차원 정보로 변경 한 후 폴리건화하여 차후 변경된 3차원 정보와 각 폴리건을 비교하여 일정치 이상으로 변경된 경우 담당자에게 디스플레이할 수 있도록 한다.

또한 상기 수치 지도 모듈은 GPS 모듈을 통한 GPS 정보를 상기 2차원 정보 에 통합하여 수치 지도를 완성할 수 있는데, 상기 센서들의 생성 정보에 미리 대응하여 저장될 수 있도록 전기적으로 상호간 연결될 수도 있다.

이하 본 발명의 일실시예에 따른 수치 지도 제작 방법에 대하여 도면을 참고하여 자세히 설명한다.

도 3에서 보는 바와 같이 본 발명은 거리 센서를 통해 지형지물의 거리를 측정하고(S110), 수치 지도 모듈을 통해 데이터베이스에 저장된 2차원 정보를 3차원 정보로 변경하거나, 상기 3차원 정보를 2차원 정보로 변경 한 후, 이에 따라 수치 지도를 작성하는 단계(S130)가 연속하여 이루어진다.

여기에서 상기 정보들의 동일성과 정확성을 담보하기 위하여 동일성 확인 과정과 GPS 정보 삽입과정이 이루어진다.

그리고 본 발명은 상기 수치 지도 모듈에 포함되는 동일성모듈을 통하여 상기 데이터베이스의 2차원 정보를 3차원 정보로 변경하거나, 상기 3차원 정보를 2차원 정보로 변경 한 후 동일성을 확인한다(S140).

따라서 본 발명은 따르면 2차원 정보 또는 3차원 정보 등을 디지털화시켜 오류와 불일치를 보정하고 동일성을 유지할 수 있게 된다.

또한 본 발명은 GPS 모듈을 통해 GPS 정보를 상기 2차원 정보 또는 3차원 정보에 통합하여 상기 수치 지도 모듈이 수치 지도를 최종적으로 완성한다(S150).

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 거리 센서
250 : 데이터베이스
300 : 수치 지도 모듈

Claims

레이저의 반사 시간을 이용하여 항공기로부터 지형지물과의 거리를 측정하는 거리 센서;
사진 측량에 따른 2차원 정보, 상기 거리 센서에서 측정된 거리정보를 상기 2차원 정보에 부가하여 생성된 3차원 정보 또는 동영상 정보를 포함한 데이터베이스; 및
상기 데이터베이스의 2차원 정보를 상기 거리 센서의 정보를 통하여 3차원 정보로 변경하거나, 상기 3차원 정보를 상기 사진 측량 정보에 따른 2차원 정보로 변경 한 후, 이에 따라 수치 지도를 작성하는 수치 지도 모듈을 포함하는 수치지도 시스템에 있어서,
상기 수치지도 모듈은 상기 사진 측량에 따른 2차원 정보에 포함된 각 건물을 독립 다각형 모델링화시키고, 상기 거리센서를 통하여 측정된 거리정보에 따라 3차원 정보로 확장시키는 것을 특징으로 하는 수치 지도 시스템.
삭제
제1항에 있어서, 상기 수치 지도 시스템은 상기 데이터베이스의 2차원 정보를 3차원 정보로 변경하거나, 상기 3차원 정보를 2차원 정보로 변경 한 후 동일성을 확인하는 동일성 모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수치 지도 시스템.
제1항에 있어서, 상기 수치 지도 모듈은 GPS 모듈을 통한 GPS 정보를 상기 2차원 정보에 통합하여 수치 지도를 완성하는 것을 특징으로 하는 수치 지도 시스템.
제1항, 제3항 및 제4항중 어느 한 항의 수치지도 시스템을 이용하고,
거리 센서를 통해 항공기로부터 지형지물과의 거리를 측정하는 단계; 및
수치 지도 모듈을 통해 데이터베이스에 저장된 2차원 정보를 3차원 정보로 변경하거나, 상기 3차원 정보를 2차원 정보로 변경 한 후, 이에 따라 수치 지도를 작성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수치 지도 제작 방법.
제5항에 있어서, 상기 수치 지도 모듈에 포함되는 동일성 모듈을 통하여 상기 데이터베이스의 2차원 정보에 상기 거리 센서에서 측정된 거리정보를 부가하여 2차원 정보를 3차원 정보로 변경하거나, 상기 3차원 정보를 2차원 정보로 변경 한 후 동일성을 확인하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수치 지도 제작 방법.
제5항에 있어서, GPS 모듈을 통해 GPS 정보를 상기 2차원 정보 또는 3차원 정보에 통합하여 상기 수치 지도 모듈이 수치 지도를 완성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수치 지도 제작 방법.