KR101234761B1

KR101234761B1 - Postprocessing system for a gis based visualization of massive results data from the efdc model

Info

Publication number: KR101234761B1
Application number: KR1020120130065A
Authority: KR
Inventors: 김계현; 이철용; 김동일; 이성주
Original assignee: 인하대학교 산학협력단
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2013-02-19

Abstract

PURPOSE: A postprocessing system for visualization based on GIS of EFDC model mass result data is provided to support quick decision making and real time analysis by efficiently managing and visualizing existing mass EFDC model result data and enabling quick result inquiry. CONSTITUTION: A space database(10) builds a figure database(11) storing mesh files and thematic maps and an EFDC result database(12) storing EFDC model simulation result files. An EFDC postprocessing module(30) includes sub modules(31,32,33) for performing the postprocessing of the EFDC model simulation result files. A GIS based main processing unit(20) processes calculation related to the execution of the postprocessing module and the basic function operation of GIS-based data inquiry, analysis, and expression. [Reference numerals] (10) Space database; (11) Figure DB(grid map file); (12) EFDC result DB(ASCII file); (20) GIS based main processing unit; (30) EFDC postprocessing module; (31) ASCII file time sorting module; (32) GIS based result conversion module; (33) Time series display module; (40) GUI unit; (50) Display unit

Description

Postprocessing system for a GIS based visualization of massive results data from the EFDC model}

본 발명은 EFDC 모델 대용량 결과자료의 GIS기반 가시화를 위한 후처리 시스템에 관한 것으로, 연안, 하구, 호소, 습지, 저수지 등을 대상으로 수체의 유동 및 물질수송을 3차원으로 모의할 수 있도록 개발된 EFDC(Environmental Fluid Dynamic Code: 환경유체 동적코드)모델을 실행함에 있어서, 생성되는 대용량의 ASCII 형식의 수치 결과자료와 격자망도 파일을 이용하여 GIS기반의 시스템 환경에서 효율적으로 관리하고 빠르게 가시화할 수 있도록 한 후처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a post-processing system for GIS-based visualization of large-scale results of EFDC model data, and was developed to simulate water flow and material transport in three dimensions for coastal, estuary, lake, wetland, and reservoir. In executing the EFDC (Environmental Fluid Dynamic Code) model, it is possible to efficiently manage and quickly visualize the GIS-based system environment by using the generated large-scale ASCII format numerical data and grid file. To one aftertreatment system.

주지된 바와 같이, EFDC 모델은 연안, 하구, 호소, 습지, 저수지 등의 유동 및 물질수송을 3차원으로 모의할 수 있는 수치모델링 시스템으로, 특정 대상지역에 대한 모델 입력자료를 규칙에 맞춰 작성하고 모델을 실행하면, 유동, 퇴적, 수질에 관한 수체의 정량적 변화치를 미리 정해진 시간 간격에 따라 각 모의격자별로 문자 및 수치로 저장한다. As is well known, the EFDC model is a numerical modeling system that can simulate the flow and material transport of coasts, estuaries, lakes, wetlands, reservoirs, etc. in three dimensions. When the model is run, the quantitative changes of water bodies in terms of flow, sedimentation, and water quality are stored as letters and values for each mock grid at predetermined time intervals.

이때 EFDC 모델을 실행하여 저장되는 결과자료의 용량은 모의격자의 개수, 모의 시간간격, 모의 항목의 개수 등에 의해 결정되며, 특정 대상지역에 대하여 모의격자의 크기를 줄이고 수층을 더 세분하여 격자 개수가 늘리거나, 특정 모의 기간에 대하여 모의 시간간격을 짧게 설정하면 결과자료의 용량은 이에 따라 증가한다.At this time, the capacity of the result data stored by executing the EFDC model is determined by the number of mock grids, simulation time intervals, the number of mock items, etc. If you increase or shorten the simulation time interval for a specific simulation period, the volume of the resulting data increases accordingly.

이러한 상황에서 연안 해역 및 하구역 등을 대상으로 장기 미래 환경변화를 예측하고 이를 바탕으로 관리 방안 및 정책 수립을 위하여 EFDC 모델을 적용하는 경우에는 대상지역의 공간범위가 매우 넓고, 모의 기간도 매우 길기 때문에 필연적으로 대용량의 결과자료가 생성된다.In this situation, when the EFDC model is applied to predict the long-term future environmental changes in coastal waters and river areas and establish management plans and policies based on this, the spatial range of the target area is very wide and the simulation period is very long. Inevitably a large amount of result data is generated.

아울러 높은 공간 해상도의 모의 결과를 얻기 위해 모의격자의 크기를 미세하게 설정하고, 수직적 분포를 세분하여 파악하기 위해 수층도 다수로 나누며, 모의 시간간격도 초 단위로 세밀하게 설정하는 경우에는 이보다도 훨씬 큰 용량의 결과자료가 생성된다.In addition, to obtain high spatial resolution simulation results, the size of the simulation grid is finely set, the water layer is divided into multiples for subdividing the vertical distribution, and the simulation time interval is finer than this. Large volumes of results are produced.

그러나 이러한 대용량의 EFDC 결과자료는 빠른 검색 및 조회를 지원할 수 있는 구조로 파일이 구성되어 있지 않아 빠른 응답 속도를 요구하는 분석 및 활용 실무에서 그대로 활용하기에는 어려움이 따른다. However, this large EFDC result data is not structured to support fast search and inquiry, so it is difficult to use it in analysis and utilization practices that require fast response speed.

아울러 EFDC 결과자료는 특정 모의격자에 대한 특정 시각의 특정 모의 항목의 수치만을 순차적으로 저장하고 있으므로 결과자료를 그대로 출력하는 것만으로는 특정 모의 항목의 공간적 수치 분포 상태 및 공간 패턴 등을 즉시 확인할 수 없어서 분석에 많은 제약이 따른다. In addition, the EFDC result data stores only numerical values of specific mock items at specific time points for a specific mock grid, so it is impossible to immediately check the state of spatial distribution and spatial patterns of specific mock items by simply outputting the result data. There are many constraints on the analysis.

따라서 최근에는 이러한 문제를 해결하고자 후처리(postprocessing)를 통해 지도 형태로 결과자료를 변환하여 저장하고 가시화도 지원하는 후처리 프로그램이 개발되어 활용 중에 있으며, EFDC Explorer는 이에 관한 대표적인 후처리 프로그램으로 현재는 대부분 이를 통해 EFDC 결과자료를 지도 형태로 저장 및 가시화한다.Therefore, in order to solve this problem, a post-processing program that converts, saves, and visualizes the result data in a map form through postprocessing has been developed and is being used. EFDC Explorer is a representative post-processing program. Most of them use this to store and visualize EFDC results in map form.

그러나 EFDC Explorer는 단순히 특정 시각에 대한 모의 항목의 수치 분포 상황을 이미지(image) 파일로 생성하여 보여줄 뿐, GIS기반의 공간자료와의 연계 분석이 불가능한 형태로 자료를 저장하고, 아울러 중첩 분석 기능 등과 같이 기본적인 GIS 기능도 제공하지 않음에 따라 다른 주제도와의 중첩 분석이 불가능하고, 고차원적인 공간분석을 수행함에 있어서도 많은 제약이 있었다.However, EFDC Explorer simply shows the numerical distribution of the simulated items for a specific time in an image file, saves the data in a form that cannot be linked and analyzed with GIS-based spatial data, and overlaps analysis functions. As it does not provide basic GIS function, it is impossible to analyze overlapping with other subject maps, and there are many limitations in performing high-level spatial analysis.

더욱이 이전에 지적된 고용량 결과자료의 처리 문제에 있어서 기존에 개발된 가시화 후처리 프로그램은 효율적인 후처리 방법에 대한 고민이 부재한 상태로 개발됨으로써 결과자료를 그대로 읽어 들이면서 특정 시각을 순차적으로 검색하고 그 시각의 수치를 가상의 메모리에 기억하였다가 전체 파일을 검색한 이후에 이미지로 변환하고 표출하는 과정을 반복함에 따라 상당히 긴 처리시간이 소요되어 실시간 분석에서 활용하기에 많은 불편함이 있었다.Moreover, in the processing problem of high-capacity result data pointed out previously, the developed visualized post-processing program was developed without any worry about efficient post-processing method. Since the time value is stored in the virtual memory and the entire file is searched and converted into an image and then repeated, the processing time is considerably longer, which causes inconvenience in real time analysis.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, EFDC 모델 모의를 수행하기 위하여 입력자료 생성 시 작성한 격자망도 파일 및 GIS기반의 표출이 요구되는 다수의 주제도를 저장하는 도형데이터베이스(11)와 EFDC 모델 모의 결과파일 및 후처리과정을 거쳐 생성되는 결과파일들을 저장하는 EFDC 결과데이터베이스(12)를 내부에 구축한 공간데이터베이스(10)와; EFDC 모델 모의 결과파일의 후처리 작업을 수행하기 위해 세부 모듈들(31,32,33)을 포함하고 있는 EFDC 후처리 모듈(30)과; 상기 EFDC 후처리 모듈(30)을 포함하면서 GIS기반의 자료조회 및 분석, 표출의 기본 기능 구동과 함께 EFDC 후처리 모듈(30)의 실행과 관련된 연산 처리하는 GIS기반 메인 처리부(20)와; 사용자가 GIS기반 메인 처리부에 대하여 자료조회 및 분석, 표출의 지시나 명령을 통신할 수 있도록 제공되는 GUI부(40)와; GUI부를 통해 GIS기반 메인 처리부(20)로부터 반환되는 지시나 명령의 처리정보를 화면 출력하는 디스플레이부(50)로 이루어지며; 상기 EFDC 후처리 모듈(30)은 공간데이터베이스(10)에 저장되어 있는 기존 EFDC 모델 대용량 결과 파일을 특정 시간 간격 및 출력항목에 따라 GIS기반의 가시화 및 이미지 레이어 생성에 부합된 형태의 ASCII 파일로 재구성하여 자동으로 공간데이터베이스에 저장하는 ASCII 파일 시간 분류 모듈(31)과; ASCII 파일 시간 분류 모듈(31)에서 재구성되어 저장된 ASCII 파일을 이용하여 여러 설정 조건에 따라 GIS기반의 이미지 레이어를 생성하고 자동으로 공간데이터베이스에 저장하는 GIS기반 결과 변환 모듈(32)과; 공간데이터베이스에 저장된 GIS기반의 이미지 레이어를 GIS기반의 시스템 인터페이스를 통해 시계열로 가시화하여 출력하는 시계열 표출 모듈(33)로 이루어진 것을 특징으로 하는 EFDC 모델 대용량 결과자료의 GIS기반 가시화를 위한 후처리 시스템이 제공된다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described prior art, and a figure database 11 storing a grid network file created at the time of input data generation and a plurality of thematic maps requiring GIS-based presentation to perform an EFDC model simulation. A spatial database (10) constructed therein and an EFDC result database (12) for storing the resultant files generated after the simulation and the EFDC model simulation result file; An EFDC post-processing module 30 including detailed modules 31, 32, and 33 for performing post-processing of the EFDC model simulation result file; A GIS-based main processor (20) including the EFDC post-processing module (30) and arithmetic processing related to the execution of the EFDC post-processing module (30) together with basic functions of GIS-based data search, analysis, and presentation; A GUI unit 40 provided to allow a user to communicate instructions or commands for querying, analyzing, and presenting data to the GIS-based main processor; A display unit 50 which outputs the processing information of the instruction or command returned from the GIS-based main processing unit 20 through the GUI unit; The EFDC post-processing module 30 reconstructs an existing EFDC model large-scale result file stored in the spatial database 10 into an ASCII file of a type corresponding to GIS-based visualization and image layer generation according to specific time intervals and output items. ASCII file time classification module 31 for automatically storing in the spatial database; A GIS-based result conversion module 32 for generating a GIS-based image layer according to various setting conditions using an ASCII file reconstructed and stored in the ASCII file time classification module 31 and automatically storing it in a spatial database; The post-processing system for GIS-based visualization of the EFDC model large-scale result data, comprising a time series display module 33 for visualizing and outputting the GIS-based image layer stored in the spatial database in time series through the GIS-based system interface. Is provided.

바람직하게, 상기 ASCII 파일 시간 분류 모듈(31)은 최초 EFDC 모델 대용량 결과파일이 저장되어 있는 폴더 경로를 선택하고, 선택된 폴더 경로에 저장되어 있는 파일의 개수를 확인하고 모듈 내부의 특정 변수에 확인된 결과를 저장하며, GIS기반 가시화를 위하여 재구성을 원하는 항목 및 시간 간격정보를 수신하여 설정처리하고, 기존의 대용량 파일 중 설정 시간간격 조건과 부합하는 파일만을 순차적으로 공간데이터베이스 내의 새로운 저장 경로에 저장하며, 전체 파일에 대하여 반복적으로 수행함으로써 이후 GIS기반 결과 변환 모듈(32)에서 활용이 가능한 형태로 ASCII 파일들을 순차적으로 재구성하여 저장하는 모듈이고, Preferably, the ASCII file time classification module 31 selects a folder path in which the first EFDC model large-scale result file is stored, checks the number of files stored in the selected folder path, and checks a specific variable in the module. It stores the result and receives and processes the items and time interval information that needs to be reconfigured for GIS-based visualization, and stores only the files that meet the set time interval conditions among the existing large files sequentially in a new storage path in the spatial database. By repetitively performing the entire file, the module reconstructs and stores the ASCII files sequentially in a form that can be utilized by the GIS-based result conversion module 32.

상기 GIS기반 결과 변환 모듈(32)은 표출 항목이 스칼라 형식인 경우에, ASCII 파일 시간 분류 모듈(31)을 통해 작성된 결과가 저장된 폴더 경로를 선택하고, 폴더 경로 내에 저장된 파일들을 읽어 들여 이미지 레이어를 생성할 때 적용되는 컬러램프의 범위를 지정하기 위한 최대값 및 최소값을 검색하거나 임의 지정되고, 사용자가 설정한 컬러램프의 디자인 및 분할 기준을 설정처리하며, ASCII 파일 시간 분류 모듈(31)을 통해 작성된 결과를 시간 순서에 따라 순차적으로 읽어 들여 이를 테이블 형식으로 변환하고 공간데이터베이스에 저장되어 있는 모의 격자망도의 점형 shape file과의 관계형 결합을 통해 각 모의 격자의 표출 항목 수치를 속성으로 입력하고, 미지 지점에 대한 스칼라 수치를 추정하기 위하여 공지된 ‘Create TIN’ 기능을 이용하여 GIS기반의 공간 보간을 수행하고, 보간된 결과를 래스터 형식으로 리샘플링 변환하기 위하여 공지된 ‘TIN to Raster’ 기능을 이용하여 래스터 레이어를 생성하며, 생성된 래스터 레이어에 공지된 ‘컬러램프’ 기능을 이용하여 이전 과정에서 설정된 컬러램프 설정치를 입력하고 수치를 색상으로 변환하여 GIS기반 인터페이스에 표출하고, GIS기반 인터페이스에 표출된 래스터 레이어를 공지된 ‘Export Map’ 기능을 이용하여 이미지 레이어로 변환하여 추출하며, 변환 추출된 이미지 레이어를 데이터베이스에 저장하고, 이러한 일련의 처리가 전체 시간에 대하여 반복적으로 수행됨으로써 시계열 표출 모듈(33)에서 활용이 가능한 형태의 이미지 레이어 파일들을 순차적으로 공간데이터베이스에 저장하며;The GIS-based result conversion module 32 selects a folder path in which a result generated by the ASCII file time classification module 31 is stored when the display item is in a scalar format, reads files stored in the folder path, and selects an image layer. Retrieves or sets the maximum and minimum values for specifying the range of color lamps to be applied at the time of creation, and sets and processes design and division criteria of the color lamps set by the user, and through the ASCII file time classification module 31 Read the results sequentially in chronological order, convert them into a table format, and enter the numerical values of the display items of each mock grid as a relational combination with the point shape file of the mock grid network stored in the spatial database. In order to estimate the scalar value for an unknown point, GIS-based In order to perform interpolation and resampling the interpolated result into raster format, create a raster layer using the known 'TIN to Raster' function, and use the 'Color Lamp' function known to the generated raster layer. Input the color lamp set value set in the process, convert the numerical value to the color and display it on the GIS-based interface, convert the raster layer expressed on the GIS-based interface to the image layer using the known 'Export Map' function, and extract it. Storing the extracted image layers in a database, and sequentially storing image layer files of a form that can be utilized in the time series expression module 33 by performing such a series of processes repeatedly for the entire time;

상기 GIS기반 결과 변환 모듈(32)은 표출 항목이 벡터 형식인 경우, 모의 격자망도의 점형 shape file의 심볼을 방향을 표현할 수 있는 화살표 등의 심볼로 변경하고, 관계형 결합을 통해 속성값으로 입력된 방향에 관한 각도 수치를 읽어 들여 공지된 ‘Rotate’ 기능을 이용하여 각각의 심볼을 회전하여 표출하며, 생성된 래스터 레이어 위에 심볼의 모양이 변경된 점형 레이어를 중첩함으로써 동시에 두 레이어를 하나의 GIS기반 인터페이스에 표출하는 처리가 더 수행되게 되고, When the display item is a vector format, the GIS-based result conversion module 32 converts a symbol of a point shape file of a simulated grid into a symbol such as an arrow representing a direction, and inputs it as an attribute value through a relational combination. It reads the angular value of the direction and rotates each symbol using the known 'Rotate' function, and overlays the two layers at the same time by superimposing a viscous layer whose shape is changed on the generated raster layer. More processing to expose to the interface,

상기 시계열 표출 모듈(33)은 GIS기반 결과 변환 모듈(32)을 통해 작성된 결과가 저장된 폴더 경로를 선택하고, 선택된 폴더 경로에 저장되어 있는 파일의 개수를 확인하고 모듈 내부의 특정 변수에 확인된 결과를 저장하고, 이미지 레이어 파일이 저장된 시간 순서에 따라 이미지 레이어를 정렬하며, 정렬된 순서에 따라 이미지 레이어를 일정 시간 간격으로 순차적으로 GIS기반 인터페이스에 표출함으로써 애니메이션을 제공하고, 사용자가 특정 시간의 이미지 레이어를 자세히 확인하고 싶은 경우, 사용자의 일시정지 명령신호에 의해 반복 표출 과정을 정지하고, 확대나 축소된 화면을 조회하여 정지된 화면의 이미지 레이어상에 중첩 출력하여 공간분석을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 EFDC 모델 대용량 결과자료의 GIS기반 가시화를 위한 후처리 시스템이 제공된다.The time series display module 33 selects a folder path in which the result generated by the GIS-based result conversion module 32 is stored, checks the number of files stored in the selected folder path, and checks the result in a specific variable inside the module. Save the image layer, arrange the image layers according to the time sequence in which the image layer files are stored, and provide animation by displaying the image layers sequentially on the GIS-based interface at regular time intervals according to the sorted order, If you want to check the layers in detail, stop the repeated display process by the user's pause command signal, search the enlarged or reduced screen, and superimpose the image on the frozen screen to enable spatial analysis. For post-processing for GIS-based visualization of large-scale results data The system is provided.

바람직하게, 상기 GIS기반 결과 변환 모듈(32)은 수치가 저장되지 않는 지역에 대해서는 투명 설정이 적용되도록 함으로써 향후 GIS기반 중첩 분석에 있어 이미지 레이어를 활용할 수 있도록 이미지 레이어 파일의 저장 포맷을 투명 기능을 제공하는 PNG(Portable Network Graphics) 또는, GIF(Graphic Interchange Format)로 선정하여 이미지 파일을 추출 및 저장하는 것을 특징으로 하는 EFDC 모델 대용량 결과자료의 GIS기반 가시화를 위한 후처리 시스템이 제공된다.Preferably, the GIS-based result conversion module 32 applies a transparency setting to regions where numbers are not stored so that the storage format of the image layer file can be transparent so that the image layer can be utilized in future GIS-based superposition analysis. A post-processing system is provided for GIS-based visualization of EFDC model large-scale result data, which is selected as PNG (Portable Network Graphics) or GIF (Graphic Interchange Format).

본 발명에 따른 EFDC 모델 대용량 결과자료의 GIS기반 가시화를 위한 후처리 시스템은 기존 대용량의 EFDC 모델 결과자료를 보다 효율적으로 관리 및 가시화할 수 있도록 하고 빠른 결과 조회를 가능하게 함으로써 실시간 분석 및 신속한 의사결정을 지원하며, 이를 통해 최적의 연안해역 및 하구역의 관리 방안 도출 및 정책 수립에 기여한다. 특히 연안해역 및 하구역에 본 발명의 기술을 적용하는 경우에 대상지역의 개발 및 환경 보전의 합리적인 방향 설정이 가능하고, 최적 관리 비용 등을 산출하는데 있어 정량 근거자료를 제공함으로써 관련 업무 추진의 비용 경감 효과를 기대할 수 있다. 또한, 본 발명을 적용하여 생성되는 EFDC 모델 결과자료의 GIS기반 이미지 레이어는 GIS기반 중첩분석 등 다차원적 분석에 즉시 활용 가능하며, 이는 모의대상 수체와 다양한 환경과의 시공간적 상관관계를 보다 정량적으로 파악할 수 있게끔 하므로 유관 연구의 발전에 기여한다. 즉, 본 발명에 따른 EFDC 모델 대용량 결과자료의 GIS기반 가시화를 위한 후처리 시스템은 미래 수체 환경 변화 예측이 요구되는 여러 실용 분야에서부터 학술 연구 분야까지 다양하게 활용이 가능하여 많은 장점이 있다.The post-processing system for GIS-based visualization of EFDC model large-capacity results data according to the present invention enables more efficient management and visualization of existing large-capacity EFDC model result data, and enables quick results inquiry to enable real-time analysis and rapid decision-making. It also contributes to the derivation of optimal management plans and policies for coastal waters and estuaries. In particular, in the case of applying the technology of the present invention to coastal waters and downstream areas, it is possible to set a reasonable direction for the development of the target area and environmental conservation, and to reduce the cost of promoting related work by providing quantitative evidence data in calculating the optimal management cost. You can expect the effect. In addition, the GIS-based image layer of the EFDC model result data generated by applying the present invention can be immediately used for multi-dimensional analysis such as GIS-based superposition analysis, which can more quantitatively grasp the spatiotemporal correlation between the simulated water bodies and various environments. It enables the development of relevant research. That is, the post-processing system for GIS-based visualization of large-scale results data of the EFDC model according to the present invention has a number of advantages because it can be used in various practical fields and academic research fields requiring prediction of future water environment changes.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 EFDC 모델 대용량 결과자료의 GIS기반 가시화를 위한 후처리 시스템의 구성을 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 EFDC 모델 대용량 결과자료의 GIS기반 가시화를 위한 후처리 시스템에 포함된 EFDC 후처리 모듈의 동작 순서를 도시한 플로우챠트,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 ASCII 파일 시간 분류 모듈이 기존 EFDC 모델 결과자료를 설정된 시간 간격에 따라 재구성하여 신규 파일로 저장하는 연산 알고리즘을 도시한 플로우챠트,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 GIS기반 결과 변환 모듈이 스칼라 형식 자료를 GIS기반 이미지 레이어로 변환 및 저장하는 연산 알고리즘을 도시한 플로우챠트,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 GIS기반 결과 변환 모듈이 벡터 형식 자료를 GIS기반 이미지 레이어로 변환 및 저장하는 연산 알고리즘을 도시한 플로우챠트,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 시계열 표출 모듈이 이미지 레이어로 변환 및 저장된 결과 파일을 GIS기반 시스템에서 시계열로 표출하는 연산 알고리즘을 도시한 플로우챠트,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 EFDC 후처리 모듈의 사용자 인터페이스를 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 ASCII 파일 시간 분류 모듈의 사용자 인터페이스를 나타내는 도면,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 ASCII 파일 시간 분류 모듈의 구동 상태 화면을 나타내는 도면,
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 GIS기반 결과 변환 모듈의 사용자 인터페이스를 나타내는 도면,
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 시계열 표출 모듈의 사용자 인터페이스를 나타내는 도면,
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 GIS기반 결과 변환 모듈의 구동 결과 중 스칼라 형식 결과 화면을 나타내는 도면,
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 GIS기반 결과 변환 모듈의 구동 결과 중 벡터 형식 결과 화면을 나타내는 도면,
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 GIS기반 결과 변환 모듈에서 선택된 특정 시각의 전체 이미지 레이어를 GIS기반 메인 처리부에서 소축척 상태로 조회한 화면을 나타내는 도면,
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 GIS기반 결과 변환 모듈에서 선택한 특정 시각의 전체 이미지 레이어를 GIS기반 메인 처리부에서 다른 주제도와 중첩하여 조회한 화면을 나타내는 도면이다.1 is a block diagram showing the configuration of a post-processing system for GIS-based visualization of large-scale results data EFDC model according to an embodiment of the present invention,
2 is a flowchart illustrating an operation sequence of an EFDC post-processing module included in a post-processing system for GIS-based visualization of large-scale results data of an EFDC model according to an embodiment of the present invention;
3 is a flowchart illustrating an operation algorithm of the ASCII file time classification module according to an embodiment of the present invention to reconstruct an existing EFDC model result data according to a set time interval and to store it as a new file;
4 is a flowchart illustrating an operation algorithm for converting and storing a scalar format data into a GIS based image layer by a GIS based result conversion module according to an embodiment of the present invention;
5 is a flowchart illustrating an operation algorithm for converting and storing vector format data into a GIS based image layer by a GIS based result transformation module according to an embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation algorithm for displaying a result file converted and stored as an image layer in a GIS based system in a time series display module according to an embodiment of the present invention;
7 is a view showing a user interface of the EFDC post-processing module according to an embodiment of the present invention;
8 illustrates a user interface of an ASCII file time classification module according to an embodiment of the present invention;
9 is a view showing a driving status screen of the ASCII file time classification module according to an embodiment of the present invention;
10 is a diagram showing a user interface of a GIS-based result conversion module according to an embodiment of the present invention;
11 is a view showing a user interface of the time series display module according to an embodiment of the present invention;
12 is a view showing a scalar type result screen among driving results of a GIS-based result conversion module according to an embodiment of the present invention;
FIG. 13 is a diagram illustrating a vector format result screen among driving results of a GIS-based result conversion module according to an embodiment of the present invention; FIG.
14 is a view showing a screen in which the entire image layer of a specific time selected in the GIS-based result conversion module is inquired in a small scale state by the GIS-based main processor according to an embodiment of the present invention;
FIG. 15 is a diagram illustrating a screen in which an entire image layer of a specific time selected by a GIS-based result conversion module is inquired by superimposing another theme map on a GIS-based main processor according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail with reference to drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 EFDC 모델 대용량 결과자료의 GIS기반 가시화를 위한 후처리 시스템의 구성을 도시한 블록도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 EFDC 모델 대용량 결과자료의 GIS기반 가시화를 위한 후처리 시스템에 포함된 EFDC 후처리 모듈의 동작 순서를 도시한 플로우챠트, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 ASCII 파일 시간 분류 모듈이 기존 EFDC 모델 결과자료를 설정된 시간 간격에 따라 재구성하여 신규 파일로 저장하는 연산 알고리즘을 도시한 플로우챠트, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 GIS기반 결과 변환 모듈이 스칼라 형식 자료를 GIS기반 이미지 레이어로 변환 및 저장하는 연산 알고리즘을 도시한 플로우챠트, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 GIS기반 결과 변환 모듈이 벡터 형식 자료를 GIS기반 이미지 레이어로 변환 및 저장하는 연산 알고리즘을 도시한 플로우챠트, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 시계열 표출 모듈이 이미지 레이어로 변환 및 저장된 결과 파일을 GIS기반 시스템에서 시계열로 표출하는 연산 알고리즘을 도시한 플로우챠트이다.1 is a block diagram showing a configuration of a post-processing system for GIS-based visualization of EFDC model large-capacity result data according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a large volume of the resultant EFDC model data according to an embodiment of the present invention 3 is a flowchart illustrating an operation sequence of an EFDC post-processing module included in a post-processing system for GIS-based visualization, and FIG. 3 is a time interval in which an ASCII file time classification module sets result data of an existing EFDC model according to an embodiment of the present invention. 4 is a flowchart illustrating an operation algorithm for reconstructing and storing the result as a new file. FIG. 4 illustrates an operation algorithm for converting and storing a scalar format data into a GIS based image layer by a GIS-based result conversion module according to an embodiment of the present invention. 5 is a flowchart of a GIS based result conversion module converting and storing vector format data into a GIS based image layer according to an embodiment of the present invention. 6 is a flowchart illustrating an operation algorithm for expressing a result file converted and stored as an image layer in a GIS based system in a time series by a time series display module according to an embodiment of the present invention.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 EFDC 모델 대용량 결과자료의 GIS기반 가시화를 위한 후처리 시스템은 연안, 하구, 호소, 습지, 저수지 등을 대상으로 수체의 유동 및 물질수송을 3차원으로 모의할 수 있도록 개발된 EFDC 모델을 실행함으로써 생성되는 대용량의 ASCII 형식의 수치 결과자료와 격자망도 파일을 공간데이터베이스에 저장하고, 이를 GIS기반의 시스템 환경에서 효율적으로 조회하고 빠르게 가시화할 수 있도록 기존 ASCII 결과 파일을 재구성하여 저장하고, 이를 다시 GIS기반 결과로 변환 및 저장하며, 최종적으로 EFDC 모델 모의 결과를 GIS기반 인터페이스에서 시계열로 표출할 수 있게 하는 후처리 시스템이다.Referring to this, the post-treatment system for GIS-based visualization of EFDC model large-capacity results data according to an embodiment of the present invention is a three-dimensional flow and material transport of water bodies in coastal, estuary, lakes, wetlands, reservoirs, etc. The large-scale ASCII format numerical result data and grid network files generated by executing the EFDC model developed for simulation can be stored in the spatial database, and the existing data can be efficiently viewed and quickly visualized in the GIS-based system environment. It is a post-processing system that reconstructs and saves ASCII result file, converts and saves it back to GIS-based result, and finally expresses EFDC model simulation result in GIS-based interface in time series.

보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 EFDC 모델 대용량 결과자료의 GIS기반 가시화를 위한 후처리 시스템은 기존 EFDC 모델의 대용량 결과 파일을 특정 시간 간격 및 항목에 따라 GIS기반의 가시화 및 이미지 레이어 생성에 적합한 형태의 ASCII 파일로 재구성하여 자동으로 공간데이터베이스에 저장하는 방법과, 이전 과정에서 변환된 ASCII 파일을 이용하여 여러 설정 조건에 따라 GIS기반의 이미지 레이어를 생성하고 이를 자동으로 공간데이터베이스에 저장하는 방법과, 공간데이터베이스에 저장된 GIS기반의 이미지 레이어를 GIS기반의 시스템 인터페이스를 통해 시계열로 가시화하여 표출하는 방법을 제공하도록 개발된 GIS기반의 EFDC 후처리 모듈로써 컴퓨터 프로그래밍 언어를 이용하여 개발된 것이다.More specifically, the post-processing system for GIS-based visualization of EFDC model large-scale results data according to an embodiment of the present invention, GIS-based visualization and image layer generation of large-scale results file of the existing EFDC model at specific time intervals and items. How to automatically reconstruct into a suitable ASCII file and save it in the spatial database, and create a GIS-based image layer according to various setting conditions using the ASCII file converted in the previous step and automatically save it in the spatial database. It is a GIS-based EFDC post-processing module developed to provide a method and a method of visualizing and displaying a GIS-based image layer stored in a spatial database in a time series through a GIS-based system interface.

따라서, 본 발명은 기존 대용량의 EFDC 모델 결과자료를 보다 효율적으로 관리 및 가시화할 수 있도록 하고 빠른 결과 조회를 가능하게 함으로써 실시간 분석 및 신속한 의사결정을 지원하며, 이를 통해 최적의 연안해역 및 하구역의 관리 방안 도출 및 정책 수립에 기여하고, 특히 연안해역 및 하구역에 본 발명의 기술을 적용하는 경우에 대상지역의 개발 및 환경 보전의 합리적인 방향 설정이 가능하고, 최적 관리 비용 등을 산출하는데 있어 정량 근거자료를 제공함으로써 관련 업무 추진의 비용 경감 효과를 기대할 수 있으며, 더욱이 본 발명을 적용하여 생성되는 EFDC 모델 결과자료의 GIS기반 이미지 레이어는 GIS기반 중첩분석 등 다차원적 분석에 즉시 활용 가능하고, 이는 모의대상 수체와 다양한 환경과의 시공간적 상관관계를 보다 정량적으로 파악할 수 있게끔 하여 유관 연구의 발전에 기여함에 따라 본 발명은 미래 수체 환경 변화 예측이 요구되는 여러 실용 분야에서부터 학술 연구 분야까지 다양하게 활용이 가능하여 많은 장점이 있다.Therefore, the present invention supports the real-time analysis and rapid decision-making by enabling the efficient management and visualization of the existing large-capacity EFDC model result data and the quick result retrieval. Contributing to the deduction of measures and policy establishment, especially in the case of applying the technology of the present invention to coastal waters and downstream areas, it is possible to set rational directions for the development of the target area and the conservation of the environment, and to calculate the optimal management cost. It can be expected that the cost reduction effect of the related work promotion by providing a GIS-based image layer of the EFDC model result data generated by applying the present invention can be immediately used for multi-dimensional analysis, such as GIS-based superposition analysis, which is the target of the simulation Quantitative understanding of the spatiotemporal correlation between water bodies and various environments By making it possible to contribute to the development of related research, the present invention has many advantages in that it can be used in various fields from various practical fields for which the prediction of future water environment changes to academic research fields.

이를 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 EFDC 모델 대용량 결과자료의 GIS기반 가시화를 위한 후처리 시스템은 EFDC 모델 모의를 수행하기 위하여 입력자료 생성 시 작성한 격자망도 파일 및 기타 GIS기반의 표출이 요구되는 다수의 주제도를 저장하는 도형데이터베이스(11)와 EFDC 모델 모의 결과파일 및 후처리과정을 거쳐 생성되는 결과파일들을 저장하는 EFDC 결과데이터베이스(12)를 내부에 구축한 공간데이터베이스(10)와; EFDC 모델 모의 결과파일의 후처리 작업을 수행하기 위해 존재하는 세부 모듈들(31,32,33)을 포함하고 있는 EFDC 후처리 모듈(30)과; GIS기반의 자료조회 및 분석, 표출 등의 기본적인 기능 구동과 함께 EFDC 후처리 모듈(30)의 실행과 관련된 연산 처리를 수행할 수 있도록 개발된 GIS기반 메인 처리부(20)와; 사용자가 GIS기반 메인 처리부에 대하여 자료조회 및 분석, 표출 등의 지시나 명령을 통신할 수 있도록 제공되는 GUI부(40)와; GUI부를 통해 GIS기반 메인 처리부로부터 반환되는 지시나 명령의 처리정보를 화면 출력하는 디스플레이부(50)로 구성된다.To this end, the post-processing system for GIS-based visualization of EFDC model large-capacity results data according to an embodiment of the present invention requires a grid network file and other GIS-based expressions generated during input data generation to perform EFDC model simulation. A spatial database (10) having internally constructed a figure database (11) for storing a plurality of subject maps and an EFDC result database (12) for storing result files generated through an EFDC model simulation result file and a post-process; An EFDC post-processing module 30 including detailed modules 31, 32, and 33 present for performing post-processing of the EFDC model simulation result file; A GIS-based main processor 20 developed to perform arithmetic processing related to the execution of the EFDC post-processing module 30 with basic functions such as GIS-based data search, analysis, and display; A GUI unit 40 provided to allow a user to communicate instructions or commands such as data inquiry, analysis, and presentation to the GIS-based main processing unit; It is composed of a display unit 50 for displaying the processing information of the instructions or instructions returned from the GIS-based main processor through the GUI unit.

이때, 상기 GIS기반 메인 처리부(20) 내에 포함된 EFDC 후처리 모듈(30)은 공간데이터베이스(10)에 저장되어 있는 기존 EFDC 모델 대용량 결과 파일을 특정 시간 간격 및 항목에 따라 GIS기반의 가시화 및 이미지 레이어 생성에 적합한 형태의 ASCII 파일로 재구성하여 자동으로 공간데이터베이스에 저장하는 ASCII 파일 시간 분류 모듈(31)과; ASCII 파일 시간 분류 모듈에서 재구성되어 저장된 ASCII 파일을 이용하여 여러 설정 조건에 따라 GIS기반의 이미지 레이어를 생성하고 이를 자동으로 공간데이터베이스에 저장하는 GIS기반 결과 변환 모듈(32)과; 공간데이터베이스에 저장된 GIS기반의 이미지 레이어를 GIS기반의 시스템 인터페이스를 통해 시계열로 가시화하여 표출하는 시계열 표출 모듈(33)로 구성된다.At this time, the EFDC post-processing module 30 included in the GIS-based main processing unit 20 performs GIS-based visualization and image of the existing EFDC model large-scale result file stored in the spatial database 10 at specific time intervals and items. An ASCII file time classification module 31 for reconstructing an ASCII file of a form suitable for layer generation and automatically storing the same in a spatial database; A GIS-based result conversion module 32 for generating a GIS-based image layer according to various setting conditions using an ASCII file reconstructed and stored in an ASCII file time classification module and automatically storing it in a spatial database; It is composed of a time series display module 33 for visualizing and displaying the GIS-based image layer stored in the spatial database in a time series through a GIS-based system interface.

상기한 구성의 본 발명의 일실시예에 따른 EFDC 모델 대용량 결과자료의 GIS기반 가시화를 위한 후처리 시스템의 기능과 동작 과정을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.With reference to the accompanying drawings, the function and operation of the post-processing system for GIS-based visualization of large-scale results data EFDC model according to an embodiment of the present invention described above will be described in detail.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 EFDC 모델 대용량 결과자료의 GIS기반 가시화를 위한 후처리 시스템에 포함된 EFDC 후처리 모듈의 동작 순서를 도시한 플로우챠트, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 EFDC 후처리 모듈의 사용자 인터페이스를 나타내는 도면이다.2 is a flowchart illustrating an operation sequence of an EFDC post-processing module included in a post-processing system for GIS-based visualization of large-scale results data of an EFDC model according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is an embodiment of the present invention. A diagram illustrating a user interface of the EFDC post-processing module according to the present invention.

이를 참조하면, EFDC 후처리 모듈은 내부에 포함된 ASCII 파일 시간 분류 모듈(31), GIS기반 결과 변환 모듈(32), 시계열 표출 모듈(33)을 사용자의 목적에 따라 순차적 혹은 독립적으로 작동할 수 있도록 설계되며, 순차적으로 작동하는 경우에는 ASCII 파일 시간 분류 모듈(31)을 최우선적으로 실행하고, 이후 GIS기반 결과 변환 모듈(32)을 실행하며, 최종적으로는 시계열 표출 모듈(33)을 실행함으로써 GIS기반의 가시화를 수행하고, 독립적으로 작동하는 경우에는 사용자가 작동을 원하는 기능의 모듈을 직접 선택하여 작동을 명령할 수 있다.Referring to this, the EFDC post-processing module can operate the ASCII file time classification module 31, the GIS-based result conversion module 32, and the time series display module 33 contained therein sequentially or independently according to the user's purpose. In order to operate sequentially, the ASCII file time classification module 31 is executed first, then the GIS based result conversion module 32 is executed, and finally, the time series display module 33 is executed. When performing GIS-based visualization and operating independently, the user can directly select the module of the desired function and order the operation.

이와 관련하여, 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에서는 EFDC 후처리 모듈의 내부 모듈을 순차적 혹은 독립적으로 작동할 수 있도록 하기 위하여 각 모듈을 실행할 수 있는 버튼이 포함된 GUI 기반의 사용자 인터페이스가 제공되며, 일실시예의 도면과 같은 시스템 대화창에서 마우스나 키보드를 이용하여 <시간 분류> 버튼(7-①)을 누르면 ASCII 파일 시간 분류 모듈이 작동되고, <결과 변환> 버튼(7-②)을 누르면 GIS기반 결과 변환 모듈이 작동되며, <시계열조회> 버튼(7-③)을 누르면 시계열 표출 모듈이 작동된다.In this regard, as illustrated in FIG. 7, in one embodiment of the present invention, a GUI-based button including a button for executing each module may be provided to sequentially or independently operate an internal module of the EFDC post-processing module. A user interface is provided, and when the <time sorting> button 7-① is pressed using a mouse or a keyboard in the system dialog as shown in the drawing of the embodiment, the ASCII file time sorting module is activated, and the <convert results> button (7- Press ②) to activate the GIS-based result conversion module, and press the <time series query> button (7-③) to activate the time series display module.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 ASCII 파일 시간 분류 모듈이 기존 EFDC 모델 결과자료를 설정된 시간 간격에 따라 재구성하여 신규 파일로 저장하는 연산 알고리즘을 도시한 플로우챠트, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 ASCII 파일 시간 분류 모듈의 사용자 인터페이스를 나타내는 도면, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 ASCII 파일 시간 분류 모듈의 구동 상태 화면을 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation algorithm of an ASCII file time classification module reconstructing an existing EFDC model result data according to a set time interval and storing the data as a new file according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a flowchart of FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating a user interface of an ASCII file time classification module, and FIG. 9 is a view illustrating a driving status screen of an ASCII file time classification module according to an embodiment of the present invention.

이를 참조하면, ASCII 파일 시간 분류 모듈(31)에 대해 작동 명령이 이루어지면 도 3의 알고리즘 순서에 따라 공간데이터베이스에 저장되어 있는 기존 EFDC 모델 대용량 결과자료의 재구성 과정이 수행된다.Referring to this, when an operation command is made for the ASCII file time classification module 31, the reconstruction process of the existing EFDC model large-scale result data stored in the spatial database is performed according to the algorithm sequence of FIG.

이때, 공간데이터베이스에 저장되어 있는 기존 EFDC 모델 대용량 결과자료는 전체 모의 대상지역을 대상으로 특정 미세 시간 간격 및 항목별로 개별 ASCII 파일에 저장되어 있어야 하고, 전체 시간에 대한 다수의 ASCII 파일은 하나의 폴더에 구분지어 관리되어야 하며, 하나의 폴더 내에 존재하는 다수의 ASCII 파일들은 시간 순서에 따라 규칙적으로 파일명이 명명되어 있어야 한다.At this time, the existing EFDC model large-capacity data stored in the spatial database should be stored in individual ASCII files for specific micro time intervals and items for the entire simulation target area, and multiple ASCII files for the entire time should be stored in one folder. Each ASCII file in a folder should be named regularly in chronological order.

ASCII 파일 시간 분류 모듈(31)은 최초 EFDC 모델 대용량 결과파일이 저장되어 있는 폴더 경로가 선택되면, 그 선택된 폴더 경로에 저장되어 있는 파일의 개수를 확인하고 모듈 내부의 특정 변수에 확인된 결과를 저장하며; GIS기반 가시화를 위하여 재구성을 원하는 항목 및 시간 간격을 설정하고; 설정된 시간간격에 따라 기존의 대용량 파일 중 설정 시간간격 조건과 부합하는 파일만을 순차적으로 공간데이터베이스 내의 새로운 저장 경로에 저장하며; 이러한 전체 파일에 대하여 반복적으로 수행함으로써 이후 GIS기반 결과 변환 모듈(32)에서 활용이 가능한 형태로 ASCII 파일들을 순차적으로 재구성하여 공간데이터베이스에 저장한다.The ASCII file time classification module 31 checks the number of files stored in the selected folder path when the folder path in which the first EFDC model large result file is stored is selected, and stores the checked result in a specific variable inside the module. To; Set items and time intervals to be reconstructed for GIS based visualization; According to the set time interval, only files that meet the set time interval condition among the existing large files are sequentially stored in a new storage path in the spatial database; By repeatedly performing the entire file, the ASCII files are sequentially reconstructed into a form that can be used by the GIS-based result conversion module 32 and stored in a spatial database.

이와 관련하여, 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에서는 ASCII 파일 시간 분류 모듈의 구체적인 작동을 가능하도록 하기 위하여 모듈의 세부과정을 관리할 수 있는 GUI 기반의 사용자 인터페이스가 제공되며, 일실시예의 도면과 같은 시스템 대화창에서 마우스나 키보드를 이용하여 기존 ASCII 파일들이 저장된 폴더 경로 및 재구성된 파일들이 저장될 폴더를 선택하거나 직접 입력함으로써 지정하고, 표출 항목 및 시간 간격을 설정한 후, <파일 추출 시작> 버튼을 눌러 작동을 명령하면, GIS기반 메인 처리부는 본 발명의 상기 과정을 수행토록 하고, 이때 모듈의 구동 상태는 도 9에 도시한 바와 같이 시스템 대화창을 통해 동시에 확인이 가능하다.In this regard, as shown in FIG. 8, in one embodiment of the present invention, a GUI-based user interface for managing a detailed process of a module is provided to enable a specific operation of an ASCII file time classification module. In the system dialog as shown in the drawing of the embodiment, using a mouse or a keyboard, select or specify a folder path in which existing ASCII files are stored and a folder in which reconstructed files are to be stored, and manually set the display items and a time interval. When the start of file extraction> button is pressed to command an operation, the GIS-based main processing unit performs the above process of the present invention, and the driving state of the module can be simultaneously confirmed through the system dialog as shown in FIG.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 GIS기반 결과 변환 모듈이 스칼라 형식 자료를 GIS기반 이미지 레이어로 변환 및 저장하는 연산 알고리즘을 도시한 플로우챠트, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 GIS기반 결과 변환 모듈이 벡터 형식 자료를 GIS기반 이미지 레이어로 변환 및 저장하는 연산 알고리즘을 도시한 플로우챠트, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 GIS기반 결과 변환 모듈의 사용자 인터페이스를 나타내는 도면이다.4 is a flowchart illustrating an operation algorithm for converting and storing a scalar format data into a GIS-based image layer by a GIS-based result transformation module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a GIS according to an embodiment of the present invention. 10 is a flowchart illustrating an operation algorithm for converting and storing vector format data into a GIS-based image layer by a based result conversion module. FIG. 10 is a diagram illustrating a user interface of a GIS based result conversion module according to an embodiment of the present invention.

이를 참조하면, GIS기반 결과 변환 모듈(32)에 대해 작동 명령이 이루어지면 도 4 또는 도 5의 알고리즘 순서에 따라 ASCII 파일 시간 분류 모듈을 통해 작성된 결과를 읽어 들여 다수의 GIS기반 이미지 레이어를 생성 및 저장하는 과정이 수행된다.Referring to this, when an operation command is given to the GIS-based result conversion module 32, a plurality of GIS-based image layers are generated by reading the result generated by the ASCII file time classification module according to the algorithm sequence of FIG. 4 or 5. The storing process is performed.

이때, 표출 항목의 특성에 따라 각 표출 항목에 적용되는 알고리즘은 구분되며, 표출 항목이 수온, 염분 등 단순 수치화가 가능한 스칼라 형식인 경우에는 도 4의 알고리즘이 적용되어 GIS기반 이미지 레이어가 생성되며, 표출 항목이 흐름방향 등과 같이 벡터 형식인 경우에는 도 5의 알고리즘이 적용되어 GIS기반 이미지 레이어가 생성된다.In this case, algorithms applied to each item are classified according to characteristics of the item to be displayed. When the item is a scalar type that can be quantified simply, such as water temperature and salinity, the algorithm of FIG. 4 is applied to generate a GIS-based image layer. When the expression is a vector format such as a flow direction, the algorithm of FIG. 5 is applied to generate a GIS-based image layer.

GIS기반 결과 변환 모듈(32)은 표출 항목이 스칼라 형식인 경우에 있어서, ASCII 파일 시간 분류 모듈(31)을 통해 작성된 결과가 저장된 폴더 경로가 선택되면; 폴더 경로 내에 저장된 파일들을 읽어 들여 이미지 레이어를 생성할 때 적용되는 컬러램프(color ramp)의 범위를 지정하기 위한 최댓값 및 최솟값을 검색하거나 임의 지정하여 정의하고; 사용자가 원하는 컬러램프의 디자인 및 분할 기준을 설정하며; ASCII 파일 시간 분류 모듈(31)을 통해 작성된 결과를 시간 순서에 따라 순차적으로 읽어 들여 이를 테이블 형식으로 변환하고 공간데이터베이스에 저장되어 있는 모의 격자망도의 점형(point type) shape file과의 관계형 결합(relational join)을 통해 각 모의 격자의 표출 항목 수치를 속성으로 입력하고; 미지 지점에 대한 스칼라 수치를 추정하기 위하여 공지된 ‘Create TIN’ 기능을 이용하여 GIS기반의 공간 보간(interpolation)을 수행하며; 보간된 결과를 래스터(raster) 형식으로 리샘플링(re-sampling) 변환하기 위하여 공지된 ‘TIN to Raster’ 기능을 이용하여 래스터 레이어를 생성하고; 생성된 래스터 레이어에 공지된 ‘컬러램프’ 기능을 이용하여 앞서 설정된 컬러램프 설정치를 입력하고 수치를 색상으로 변환하여 GIS기반 인터페이스에 표출하며; GIS기반 인터페이스에 표출된 래스터 레이어를 공지된 ‘Export Map’ 기능을 이용하여 이미지 레이어로 변환하여 추출하고; 변환 추출된 이미지 레이어를 데이터베이스에 저장하며; 앞선 일련 과정을 전체 시간에 대하여 반복적으로 수행함으로써 시계열 표출 모듈(33)에서 활용이 가능한 형태의 이미지 레이어 파일들을 순차적으로 공간데이터베이스에 저장한다.The GIS-based result conversion module 32, when the display item is in a scalar format, selects a folder path in which a result generated by the ASCII file time classification module 31 is stored; Search or arbitrarily define a maximum and minimum value for specifying a range of color ramps applied when reading files stored in a folder path to generate an image layer; Setting design and segmentation criteria of the color lamp desired by the user; The result generated by the ASCII file time classification module 31 is read in sequential order according to the time sequence, converted into a table format, and a relational combination with a point type shape file of a simulated grid is stored in a spatial database. relational join) to input the display item values of each simulation grid as attributes; Performing GIS-based spatial interpolation using a known 'Create TIN' function to estimate a scalar value for an unknown point; Generate a raster layer using a known 'TIN to Raster' function to re-sample the interpolated result into raster format; Inputting the previously set color lamp settings using a known 'color lamp' function in the generated raster layer, converting the numerical values into colors, and displaying them on a GIS-based interface; Extract and convert the raster layer expressed in the GIS-based interface into an image layer using a known 'Export Map' function; Store the transformed extracted image layer in a database; By repeatedly performing the foregoing series of processes for the entire time, image layer files of a form that can be utilized in the time series display module 33 are sequentially stored in the spatial database.

GIS기반 결과 변환 모듈(32)도 일련의 시계열적 순차적 기능을 수행하게 되는 바, 먼저 표출 항목이 벡터 형식인 경우에 있어서, ASCII 파일 시간 분류 모듈(31)을 통해 작성된 결과가 저장된 폴더 경로를 선택하는 제 1과정과; 폴더 경로 내에 저장된 파일들을 읽어 들여 이미지 레이어를 생성할 때 적용되는 컬러램프의 범위를 지정하기 위한 최댓값 및 최솟값을 검색하거나 임의 지정하여 정의하는 제 2과정과; 사용자가 원하는 컬러램프의 디자인 및 분할 기준을 설정하는 제 3과정과; ASCII 파일 시간 분류 모듈(31)을 통해 작성된 결과를 시간 순서에 따라 순차적으로 읽어 들여 이를 테이블 형식으로 변환하고 공간데이터베이스에 저장되어 있는 모의 격자망도의 점형 shape file과의 관계형 결합을 통해 각 모의 격자의 표출 항목 수치를 속성으로 입력하는 제 4과정과; 미지 지점에 대한 벡터의 크기를 추정하기 위하여 공지된 ‘Create TIN’ 기능을 이용하여 GIS기반의 공간 보간을 수행하는 제 5과정과; 보간된 결과를 래스터 형식으로 리샘플링(re-sampling) 변환하기 위하여 공지된 ‘TIN to Raster’ 기능을 이용하여 래스터 레이어를 생성하는 제 6과정과; 제 6과정에서 생성된 래스터 레이어에 공지된 ‘컬러램프’ 기능을 이용하여 제 3과정에서 설정된 컬러램프 설정치를 입력하고 수치를 색상으로 변환하여 GIS기반 인터페이스에 표출하는 제 7과정과; 모의 격자망도의 점형 shape file의 심볼(symbol)을 방향을 표현할 수 있는 화살표 등의 심볼로 변경하는 제 8과정과; 관계형 결합을 통해 속성값으로 입력된 방향에 관한 각도 수치를 읽어 들여 공지된 ‘Rotate’ 기능을 이용하여 각각의 심볼을 회전하여 표출하는 제 9과정과; 제 7과정에서 생성된 래스터 레이어 위에 제 9과정에서 심볼의 모양이 변경된 점형 레이어를 중첩함으로써 동시에 두 레이어를 하나의 GIS기반 인터페이스에 표출하는 제 10과정과; GIS기반 인터페이스에 표출된 중첩 레이어를 공지된 ‘Export Map’ 기능을 이용하여 이미지 레이어로 변환하여 추출하는 제 11과정과; 변환 추출된 이미지 레이어를 데이터베이스에 저장하는 제 12과정과; 이러한 제 4과정부터 제 12과정까지의 일련 과정을 전체 시간에 대하여 반복적으로 수행함으로써 시계열 표출 모듈(33)에서 활용이 가능한 형태의 이미지 레이어 파일들을 순차적으로 공간데이터베이스에 저장한다.The GIS-based result conversion module 32 also performs a series of time series sequential functions. First, when the display item is a vector format, the folder path in which the result generated by the ASCII file time classification module 31 is stored is selected. A first process of doing; A second step of retrieving or arbitrarily defining a maximum value and a minimum value for specifying a range of a color lamp applied when reading files stored in a folder path to generate an image layer; A third step of setting design and division criteria of a color lamp desired by a user; Each simulation grid is read through the ASCII file time classification module 31 in order according to the time order, converted into a table format, and the relational combination with the point shape file of the simulation grid network stored in the spatial database. A fourth step of inputting a value of the item to be expressed as an attribute; A fifth step of performing GIS-based spatial interpolation using a known 'Create TIN' function to estimate the size of the vector for the unknown point; A sixth step of generating a raster layer using a known 'TIN to Raster' function to re-sample the interpolated result into a raster format; A seventh step of inputting a color lamp set value set in the third step by using a 'color lamp' function known to the raster layer generated in the sixth step, converting a numerical value into a color, and displaying it on a GIS-based interface; An eighth step of changing a symbol of the point shape file of the simulated grid network into a symbol such as an arrow representing a direction; A ninth step of reading an angular value of a direction inputted as an attribute value through relational coupling and rotating and displaying each symbol by using a known 'Rotate' function; A tenth step of simultaneously displaying two layers on one GIS-based interface by superimposing a viscous layer whose shape of the symbol is changed in the ninth step on the raster layer generated in the seventh step; An eleventh step of converting and extracting the superimposed layer displayed on the GIS-based interface into an image layer by using a known 'export map' function; A twelfth step of storing the transformed extracted image layer in a database; By repeatedly performing such a series of processes from the fourth to the twelfth process for the entire time, image layer files of a form that can be utilized in the time series display module 33 are sequentially stored in the spatial database.

상기 과정에 있어서, 수치가 저장되지 않는 지역에 대해서는 투명 설정이 적용되도록 함으로써 향후 GIS기반 중첩 분석에 있어 이미지 레이어를 활용할 수 있도록 이미지 레이어 파일의 저장 포맷을 투명 기능을 제공하는 PNG(Portable Network Graphics), GIF(Graphic Interchange Format) 등으로 선정하여 이미지 파일을 추출 및 저장한다.In the above process, PNG (Portable Network Graphics), which provides a transparent function for the storage format of an image layer file, can be used for future GIS-based superposition analysis by applying a transparent setting to regions where numbers are not stored. Extract and save image files by selecting GIF (Graphic Interchange Format).

이와 관련하여, 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에서는 GIS기반 결과 변환 모듈의 구체적인 작동을 가능하도록 하기 위하여 모듈의 세부과정을 관리할 수 있는 GUI 기반의 사용자 인터페이스가 제공되며, 일실시예의 도면과 같은 시스템 대화창에서 마우스나 키보드를 이용하여 ASCII 파일 시간 분류 모듈을 통해 작성된 결과가 저장된 폴더를 선택하거나 직접 입력함으로써 지정하고, <변환> 버튼을 눌러 작동을 명령하면, GIS기반 메인 처리부는 본 발명의 상기 과정을 수행토록 한다.In this regard, as shown in FIG. 10, in one embodiment of the present invention, a GUI-based user interface for managing detailed processes of a module is provided to enable a specific operation of a GIS-based result conversion module. In the system dialog as shown in the drawing, select the folder where the result created by the ASCII file time classification module is stored or directly input by using a mouse or keyboard, and press the <Convert> button to instruct the operation. The processing unit performs the above process of the present invention.

한편, 일실시예에서는 보간 과정에서의 속도 개선을 위하여 보간에 사용하는 모의 격자의 개수를 설정할 수 있도록 추가 기능이 제공되며, 사용자가 모의 격자간 거리를 일정간격으로 증가시키면서 보간에 사용하는 모의 격자의 개수를 줄이도록 시스템 대화창에서 설정하면 보간 속도가 향상되어 보다 빠르게 결과를 저장한다.Meanwhile, in one embodiment, an additional function is provided to set the number of simulation grids used for interpolation to improve the speed in the interpolation process, and the user simulates grids used for interpolation while increasing the distance between the simulation grids at a predetermined interval. If you set the number in the system dialog to reduce the number of times, the interpolation speed is improved and the result is saved faster.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 시계열 표출 모듈이 이미지 레이어로 변환 및 저장된 결과 파일을 GIS기반 시스템에서 시계열로 표출하는 연산 알고리즘을 도시한 플로우챠트, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 시계열 표출 모듈의 사용자 인터페이스를 나타내는 도면, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 GIS기반 결과 변환 모듈의 구동 결과 중 스칼라 형식 결과 화면을 나타내는 도면, 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 GIS기반 결과 변환 모듈의 구동 결과 중 벡터 형식 결과 화면을 나타내는 도면, 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 GIS기반 결과 변환 모듈에서 선택된 특정 시각의 전체 이미지 레이어를 GIS기반 메인 처리부에서 소축척 상태로 조회한 화면을 나타내는 도면, 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 GIS기반 결과 변환 모듈에서 선택한 특정 시각의 전체 이미지 레이어를 GIS기반 메인 처리부에서 다른 주제도와 중첩하여 조회한 화면을 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation algorithm for displaying a result file converted and stored as an image layer in a time series in a GIS-based system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is an embodiment of the present invention. 12 is a diagram illustrating a user interface of a time series display module according to an embodiment of the present invention, FIG. 12 is a diagram illustrating a scalar type result screen among driving results of a GIS-based result conversion module according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 14 is a view illustrating a vector result screen among driving results of a GIS-based result conversion module. FIG. 14 illustrates a small scale state of an entire image layer of a specific time selected by a GIS-based result conversion module according to an embodiment of the present invention. 15 is a diagram showing an inquired screen, FIG. 15 is a specific selected by a GIS-based result conversion module according to an embodiment of the present invention. A diagram showing a screen in which an entire image layer of time is inquired by overlapping with other subject maps in a GIS-based main processor.

이를 참조하면, 시계열 표출 모듈(33)에 대해 작동 명령이 이루어지면 도 6의 알고리즘 순서에 따라 GIS기반 결과 변환 모듈을 통해 작성된 결과를 읽어 들여 다수의 GIS기반 이미지 레이어를 GIS기반 인터페이스에 시간 순서에 따라 애니메이션으로 가시화하는 과정이 수행되고, 이때 사용자가 일시정지 명령을 통해 특정 시간의 이미지 레이어를 자세히 확인하고 싶은 경우에는 해당 이미지 레이어를 다른 GIS기반 인터페이스에서 조회할 수 있도록 기능이 제공되며, 이는 기존 공간데이터베이스에 저장된 다른 GIS 주제도와 중첩하여 표출되고, 이후 공간분석에 활용된다.Referring to this, when an operation command is given to the time series display module 33, the result generated by the GIS-based result conversion module is read according to the algorithm sequence of FIG. 6, and a plurality of GIS-based image layers are added to the GIS-based interface in time order. As a result, the visualization process is performed, and if the user wants to check the image layer at a specific time through the pause command, the function is provided so that the image layer can be viewed in another GIS-based interface. Overlaid with other GIS thematic maps stored in spatial database, it is later used for spatial analysis.

시계열 표출 모듈(33)도 일련의 과정을 수행하는 바, GIS기반 결과 변환 모듈(32)을 통해 작성된 결과가 저장된 폴더 경로를 선택하는 제 1과정과; 제 1과정에서 선택된 폴더 경로에 저장되어 있는 파일의 개수를 확인하고 모듈 내부의 특정 변수에 확인된 결과를 저장하는 제 2과정과; 이미지 레이어 파일이 저장된 시간 순서에 따라 이미지 레이어를 정렬하는 제 3과정과; 제 3과정에서 정렬된 순서에 따라 이미지 레이어를 일정 시간 간격으로 순차적으로 GIS기반 인터페이스에 표출함으로써 애니메이션을 제공하는 제 4과정을 수행함으로써 대용량 EFDC 모델 결과자료를 효율적으로 가시화하고 시계열 분석에 활용할 수 있도록 지원한다.The time series presentation module 33 also performs a series of processes, comprising: a first process of selecting a folder path in which a result generated by the GIS-based result conversion module 32 is stored; A second step of checking the number of files stored in the folder path selected in the first step and storing the checked result in a specific variable in the module; A third step of arranging the image layers according to a time sequence in which the image layer file is stored; In the third process, the image layer is sequentially displayed on the GIS-based interface at regular intervals according to the sorted order, so that the fourth process of providing animation can be performed to efficiently visualize the results of the large-scale EFDC model and utilize them for time series analysis. Support.

상기 제 4과정에 있어서, 시스템 사용자가 특정 시간의 이미지 레이어를 자세히 확인하고 싶은 경우, 사용자가 일시정지 명령을 내리면 잠시 반복 표출 과정을 멈출 수 있도록 하고, 이후 확대나 축소된 화면을 조회하고 싶은 경우에 정지된 화면의 이미지 레이어를 시스템 내 다른 GIS기반 인터페이스에서 조회할 수 있도록 하고, 이때 조회된 이미지 레이어는 공간데이터베이스 내에 저장된 다른 GIS 주제도와 중첩을 가능하게 함으로써 중첩을 통한 공간분석을 가능하게 한다.In the fourth process, when the system user wants to check the image layer at a specific time in detail, when the user gives a pause command, the user can stop the display process for a while and then want to view the enlarged or reduced screen. The image layer of the still image can be retrieved from other GIS-based interfaces in the system. At this time, the retrieved image layer enables spatial analysis through overlapping by allowing another GIS theme map to be stored in the spatial database.

이와 관련하여, 도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에서는 시계열 표출 모듈의 구체적인 작동을 가능하도록 하기 위하여 모듈의 세부과정을 관리할 수 있는 GUI 기반의 사용자 인터페이스가 제공되며, 일실시예의 도면과 같은 시스템 대화창에서 마우스나 키보드를 이용하여 GIS기반 결과 변환 모듈을 통해 작성된 결과가 저장된 폴더를 <항목 조회> 버튼을 눌러 선택하고, 이후 실행을 위한 <화살표> 버튼을 눌러 작동을 명령하면, GIS기반 메인 처리부는 본 발명의 상기 과정을 수행토록 한다.In this regard, as shown in FIG. 11, in one embodiment of the present invention, a GUI-based user interface capable of managing a detailed process of a module in order to enable a specific operation of a time series display module is provided. In the system dialog as shown in the example, select the folder where the result created by the GIS based result conversion module is saved by using the mouse or keyboard by pressing the <item inquiry> button, and then press the <arrow> button to execute the operation. In addition, the GIS-based main processing unit performs the above process of the present invention.

이때, 시계열 표출 모듈을 이용하여, 스칼라 형식 자료를 변환한 결과를 조회하면, 도 12에 도시한 바와 같은 결과 화면이 시스템 대화창에 나타나며, 벡터 형식 자료를 변환한 결과를 조회하면, 도 13에 도시한 바와 같은 결과 화면이 시스템 대화창에 나타난다.In this case, when the result of converting the scalar format data is queried using the time series display module, a result screen as shown in FIG. 12 is displayed in the system dialog, and the result of converting the vector format data is queried. The resulting screen is shown in the system dialog.

한편, 일시정지 후 특정 시간의 이미지 레이어를 확대 및 축소하여 조회하거나 다른 GIS 주제도와 중첩하여 표출하고 싶은 경우에는, 도 11의 시스템 대화창에서 <확대보기> 버튼을 눌러 도 14에 도시한 바와 같이 표출이 가능하고, 다른 GIS 주제도를 동시에 중첩하여 조회하도록 하면 도 15에 도시한 바와 같이 표출이 가능하고, 이를 통해 향후 다양한 공간분석이 가능하다.On the other hand, if you want to zoom in and zoom out the image layer at a specific time after pausing, or want to display overlapping with other GIS themes, press <Enlarge> button in the system dialog of FIG. 11 to display as shown in FIG. If this is possible, and if other GIS theme maps are simultaneously overlaid, it is possible to express them as shown in FIG. 15, thereby enabling various spatial analysis in the future.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 EFDC 모델 대용량 결과자료의 GIS기반 가시화를 위한 후처리 시스템은 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다. On the other hand, the post-processing system for GIS-based visualization of the EFDC model large-capacity result data according to an embodiment of the present invention is not limited to the above embodiments, but various modifications can be made without departing from the technical gist of the present invention.

10:공간데이터베이스, 11:도형데이터베이스
12:EFDC 결과데이터베이스, 20:GIS기반 메인 처리부,
30:EFDC 후처리 모듈, 31:ASCII파일 시간 분류 모듈,
32:GIS기반 결과 변환 모듈, 33:시계열 표출 모듈,
40:GUI부, 50:디스플레이부.10: spatial database, 11: geometry database
12: EFDC result database, 20: GIS-based main processor,
30: EFDC post-processing module, 31: ASCII file time sorting module,
32: GIS based result conversion module, 33: time series display module,
40: GUI part, 50: display part.

Claims

It is created through the figure database 11, the EFDC model simulation result file, and the post-processing process, which stores the grid network file created when the input data is generated to perform the EFDC model simulation, and a number of thematic maps that require GIS-based expression. A spatial database (10) constructed therein an EFDC result database (12) for storing result files;
An EFDC post-processing module 30 including detailed modules 31, 32, and 33 for performing post-processing of the EFDC model simulation result file;
A GIS-based main processor (20) including the EFDC post-processing module (30) and arithmetic processing related to the execution of the EFDC post-processing module (30) together with basic functions of GIS-based data search, analysis, and presentation;
A GUI unit 40 provided to allow a user to communicate instructions or commands for querying, analyzing, and presenting data to the GIS-based main processor;
A display unit 50 which outputs the processing information of the instruction or command returned from the GIS-based main processing unit 20 through the GUI unit;
The EFDC post-processing module 30 reconstructs an existing EFDC model large-scale result file stored in the spatial database 10 into an ASCII file of a type corresponding to GIS-based visualization and image layer generation according to specific time intervals and output items. ASCII file time classification module 31 for automatically storing in the spatial database;
A GIS-based result conversion module 32 for generating a GIS-based image layer according to various setting conditions using an ASCII file reconstructed and stored in the ASCII file time classification module 31 and automatically storing it in a spatial database;
EFDC model Post-processing system for GIS-based visualization of large-scale results data EFDC model, characterized in that consisting of a time series display module 33 for visualizing and outputting the GIS-based image layer stored in a spatial database in a time series through a GIS-based system interface.

The method of claim 1,
The ASCII file time classification module 31 selects a folder path in which the first EFDC model large result file is stored, checks the number of files stored in the selected folder path, and stores the checked result in a specific variable inside the module. It receives and sets the items and time interval information that needs to be reconfigured for GIS-based visualization, and stores only the files that meet the set time interval conditions among existing large files sequentially in a new storage path in the spatial database, and the entire file It is a module that sequentially reconstructs and stores the ASCII files in a form that can be utilized by the GIS-based result conversion module 32 after it is repeatedly performed for,
The GIS-based result conversion module 32 selects a folder path in which a result generated by the ASCII file time classification module 31 is stored when the display item is in a scalar format, reads files stored in the folder path, and selects an image layer. Retrieves or sets the maximum and minimum values for specifying the range of color lamps to be applied at the time of creation, and sets and processes design and division criteria of the color lamps set by the user, and through the ASCII file time classification module 31 Read the results sequentially in chronological order, convert them into a table format, and enter the numerical values of the display items of each mock grid as a relational combination with the point shape file of the mock grid network stored in the spatial database. In order to estimate the scalar value for an unknown point, the GIS-based process is known by using the known 'Create TIN' function. In order to perform interpolation and to resample the interpolated result into raster format, create a raster layer using the known 'TIN to Raster' function, and use the 'Color Lamp' function known to the generated raster layer to perform the previous process. Input the color lamp set value set in and convert the numerical value to the color and display it on the GIS-based interface.The raster layer expressed on the GIS-based interface is converted to the image layer using the known 'Export Map' function and extracted. Storing the image layer files in a database, and sequentially storing the image layer files of a form that can be utilized by the time series expression module 33 by performing such a series of processes repeatedly for the entire time;
When the display item is a vector format, the GIS-based result conversion module 32 converts a symbol of a point shape file of a simulated grid into a symbol such as an arrow representing a direction, and inputs it as an attribute value through a relational combination. It reads the angular value of the direction and rotates each symbol using the known 'Rotate' function, and overlays the two layers at the same time by superimposing a viscous layer whose shape is changed on the generated raster layer. More processing to expose to the interface,
The time series display module 33 selects a folder path in which the result generated by the GIS-based result conversion module 32 is stored, checks the number of files stored in the selected folder path, and checks the result in a specific variable inside the module. Save the image layer, arrange the image layers according to the time sequence in which the image layer files are stored, and provide animation by displaying the image layers sequentially on the GIS-based interface at regular time intervals according to the sorted order, If you want to check the layers in detail, stop the repeated display process by the user's pause command signal, search the enlarged or reduced screen, and superimpose the image on the frozen screen to enable spatial analysis. For post-processing for GIS-based visualization of large-scale results data System.

The method of claim 2,
The GIS-based result conversion module 32 allows transparent settings to be applied to regions where numbers are not stored, thereby providing a transparent function for the storage format of the image layer file so that the image layer can be used for future GIS-based superposition analysis. Post-processing system for GIS-based visualization of EFDC model large-scale result data, characterized by extracting and storing image files by selecting (Portable Network Graphics) or GIF (Graphic Interchange Format).