KR101453965B1 - 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템 - Google Patents
국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 산림의 경영 목적에 부합하는 합리적인 경영계획을 수립하는데 필요한 소반 별로 좌표, 소재지, 면적에 대한 정보와 함께 방위, 경사도, 표고, 토양(토양형, 토심, 건습도, 지위)에 대한 지세를 손쉽게 확인할 수 있는 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템에 관한 것이다.
본 발명의 주요구성은, 각종 자료를 확인하도록 인식하고, 출력하는 입출력 관리모듈(10)과, 국유림경영계획의 대상인 소반의 공부면적을 확인하는 공부면적 확인모듈(20)과, 소반의 기본정보를 확인하는 기본정보 분석모듈(30) 및 생성된 소반의 공부면적과 기본정보를 바탕으로 국유림경영계획의 속성을 생성하는 국유림경영계획부 관리모듈(40)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 주요구성은, 각종 자료를 확인하도록 인식하고, 출력하는 입출력 관리모듈(10)과, 국유림경영계획의 대상인 소반의 공부면적을 확인하는 공부면적 확인모듈(20)과, 소반의 기본정보를 확인하는 기본정보 분석모듈(30) 및 생성된 소반의 공부면적과 기본정보를 바탕으로 국유림경영계획의 속성을 생성하는 국유림경영계획부 관리모듈(40)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 전국 산림기본계획의 산림 경영 목적에 부합하는 합리적인 국유림경영계획을 수립하는데 필요한 산림조사의 일반조사(GPS 좌표, 소재지, 면적), 지세(방위, 경사도, 표고), 토양(토양형, 토심, 건습도)의 기본 정보를 기 구축된 다양한 주제도를 활용하여 분석하고, 분석된 정보와 산림조사 현장 정보를 활용하여 지위, ha당 법적축적을 계산하여 국유림경영계획부를 자동 생성하는 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템에 관한 것이다.
국유림 산림조사는 국유림경영계획 수립과 운영에 기본정보로 활용하기 위하여 각 산림경영계획구(山林經營計劃區)의 각 임반(林班)내 소반(小班)에 대한 지황·임황 및 관련정보를 조사·파악하는 작업이다. 국유림경영계획부는 국유림 산림조사를 기반으로 국유림경영계획 기간 동안의 사업실행상황을 기록하며 이를 기반으로 국유림경영계획도, 목표임상도, 산림기능도가 작성이 된다. 국유림경영계획부는 차기 국유림경영계획 및 산림정책수립 등에 활용되는 중요한 자료이다.
종래의 국유림 산림조사에서는 현장에서 직접 일반조사(GPS 좌표, 소재지, 면적), 지세(방위, 경사도, 표고), 토양(토양형, 토심, 건습도)을 진행 하거나 지형도를 이용하여 그 수치를 계산하는 방식을 이용하였다. 그러나 이러한 방식은 각 소반을 대표하는 속성을 가지지 못하거나 조사자의 숙련도 차이에 따라 정확도 편차가 발생하기도 한다.
또한 종래의 방식에서는 소반의 구획 변경시 재조사가 진행되거나 다시 지형도를 이용한 수치 계산을 진행해야 하므로, 많은 시간과 비용이 발생하였다. 이러한 기본정보는 국유림경영계획부에 입력 자료로 사용되는데 많은 데이터를 개별적으로 입력해야 하는 번거로움이 있었으며, 입력 중간에 잘못 입력되거나 수치의 누락이 발생하기도 한다.
국유림경영계획의 입력 자료 중 지위는 국유림 산림조사 자료의 우세목수고, 수종, 평균임령 자료를 이용하여 각 수종별 지위지수식에 대입하여 지위지수를 계산하고 지위지수 지위표에 따라 등급을 산정하여 "상·중·하"로 기록한다. ha당 법적축적은 지위지수와 임령을 임분수확표에 대입하여 산정된 값을 기록하게 된다. 기존의 이 작업들은 각 소반별로 자료를 대입하여 값을 찾는 번거로움과 다량의 데이터 처리에 많은 시간이 소요 되었다.
따라서 조사자, 입력자의 번거로움과 오류 없이 정확한 값을 입력할 방법과 소반의 경계 수정에도 바로 대응하고 작업 시간을 줄여 주는 방법에 대한 필요성이 대두하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 각 국가 기관별로 기 구축된 수치주제도를 최대한 활용하여 일반조사(GPS 좌표, 소재지, 면적), 지세(방위, 경사도, 표고), 토양(토양형, 토심, 건습도) 자료를 수집하고 소반단위로 진행되는 국유림 산림조사 진행함에 있어 사전 조사자료로 활용할 수 있는 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 해결과제는 신규구획 혹은 변경되는 소반의 공부면적을 해당 산림경영계획구의 재산 목록의 지번별 공부면적에 대응할 수 있는 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 해결과제는 소반의 경계구획 수정 시 현장 조사를 다시 진행하지 않고, 구축하는 시스템을 활용하여 재분석을 용이하게 하여 국유림 산림조사 작업 시간을 단축하는데 있는 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 해결과제는 소반별로 분석된 자료와 국유림 산림조사를 통해 작성된 자료와 그 자료를 이용하여 지위지수, ha당 법정축적의 계산된 자료를 국유림 경영계획부에 자동 입력하여 일관성 있는 자료의 질과 오류를 최소화 하는 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템은,
산림조사 대상지의 공간위치를 확인하기 위한 국유재산기본도, 종이지적도, 수치지적도, 종이임야도, 수치임야도와, 공부 면적을 기록한 자료(자료의 형태는 종이 혹은 디지털 자료), 지형분석을 위한 표고·경사·방위 값을 가지는 GRID형태의 자료, 토양분석을 위한 수치주제도에 대한 입력 자료와; 현장조사에 지참할 산림조사야장, 도면 출력, 국유림경영계획부에 대한 출력 자료를 관리하는 입출력 관리모듈(10)과;
산림조사 대상지의 공간위치를 확인하기 위한 국유재산기본도, 종이지적도, 수치지적도, 종이임야도, 수치임야도와, 공부 면적을 기록한 자료(자료의 형태는 종이 혹은 디지털 자료), 지형분석을 위한 표고·경사·방위 값을 가지는 GRID형태의 자료, 토양분석을 위한 수치주제도에 대한 입력 자료와; 현장조사에 지참할 산림조사야장, 도면 출력, 국유림경영계획부에 대한 출력 자료를 관리하는 입출력 관리모듈(10)과;
국유재산기본도의 공간정보에 지적대장의 조사대상지 정보를 연결시켜 조사대상지에 대한 산림조사대상지 도면을 생성하는 지적정보 확인부(21)와, 조사대상지에 포함된 각 소반의 공부면적을 재계산하는 소반 면적계산부(22)를 구비하는 공부면적 확인모듈(20)과;
공부면적 확인모듈(20)을 통해 조사대상지에 대한 소반이 확정되면 수치지형도의 좌표값을 이용하여 소반 면적의 중심이 되는 좌표를 대표좌표로 산정하는 대표좌표 분석부(31)와, 조사대상지에 대한 소반이 확정되면 수치지형도의 등고선과 표고값을 이용하여 소반의 최대 방위를 분석하는 최대 방위 분석부(32)와, 조사대상지에 대한 소반이 확정되면 수치지형도의 최대 표고값과 최소 표고값을 분석하는 표고값 분석부(33)와, 조사대상지에 대한 소반이 확정되면 수치지형도의 경사값을 이용하여 소반의 평균 경사값을 분석하는 평균경사 분석부(34)와, 조사대상지에 대한 소반이 확정되면 수치지형도의 산림입지토양도를 대응시켜 토양형, 토심, 건습도 값을 확인하는 토양 분석부(35)를 구비하는 기본정보 분석모듈(30)과;
공부면적 확인모듈 및 기본정보 분석모듈에서 분석된 소반에 대한 정보를 제공받아 입력자료 정렬부에 표시하는 소반정보 표시부(41)와; 소반정보 표시부를 통해 표시되는 소반에 대한 정보들을 산림조사부틀에 일치되도록 정렬시키는 소반정보 정렬부(42)와; 우세목 수고, 수종, 혼효율, 평균임력에 대한 조사자료가 입력된 산림조사부 자료를 인식하고 소반에 대응하는 산림조사부 자료를 소반에 대한 정보들과 함께 표시하는 조사자료 확인부(43)와; 확인된 조사자료를 기준으로 소반에 대응되는 수종 별로 지위지수 값을 계산하는 지위지수 계산부(44)와; 지위지수 계산부(44)에서 계산된 소반의 임령과 지위지수를 이용하여 임분 수확표을 기준으로 재적을 계산하는 재적 계산부(45);를 구비하며, 국유림경영계획의 속성을 생성하는 국유림경영계획부 관리모듈(40)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템은 산림의 경영 목적에 부합하는 합리적인 경영계획을 수립하는데 필요한 소반에 대한 정보를 분석하여 확인할 수 있는 장점이 있다.
특히 산림조사에 사용되는 소반의 경계가 설정되면 소반 별로 좌표, 소재지, 면적에 대한 정보와 함께 방위, 경사도, 표고, 토양(토양형, 토심, 건습도, 지위)에 대한 지세를 손쉽게 확인할 수 있다.
그리고 소반 별로 분석된 정보를 바탕으로 ha당 법정축적(㎥/ha), 지위지수를 산정할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템의 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 공부면적 확인모듈의 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 산림조사대상지 도면 생성과정의 프로세스.
도 4는 본 발명에 따른 임소반 공부면적 계산의 프로세스.
도 5는 본 발명에 따른 기본정보 분석모듈의 블록도.
도 6은 본 발명에 따른 국유림경영계획부 관리모듈의 블록도.
도 7은 본 발명에 따른 소반 공부면적 계산 과정의 알고리즘.
도 8은 본 발명에 따른 기초자료 분석 과정의 알고리즘.
도 9는 본 발명에 따른 소반별 최대 방위를 산정하는 과정의 알고리즘.
도 10은 본 발명에 따른 토양분석 과정의 알고리즘.
도 11 및 도 12은 본 발명에 따른 경영계획부 속성계산 과정의 알고리즘.
도 2는 본 발명에 따른 공부면적 확인모듈의 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 산림조사대상지 도면 생성과정의 프로세스.
도 4는 본 발명에 따른 임소반 공부면적 계산의 프로세스.
도 5는 본 발명에 따른 기본정보 분석모듈의 블록도.
도 6은 본 발명에 따른 국유림경영계획부 관리모듈의 블록도.
도 7은 본 발명에 따른 소반 공부면적 계산 과정의 알고리즘.
도 8은 본 발명에 따른 기초자료 분석 과정의 알고리즘.
도 9는 본 발명에 따른 소반별 최대 방위를 산정하는 과정의 알고리즘.
도 10은 본 발명에 따른 토양분석 과정의 알고리즘.
도 11 및 도 12은 본 발명에 따른 경영계획부 속성계산 과정의 알고리즘.
본 발명은 국유림경영계획 수립을 위한 국유림 산림조사의 기본정보 분석과 국유림경영계획부라는 결과물의 속성을 입력하는 내용을 담고 있다. 본 발명에서는 산림조사의 기본정보 중 사람의 판단이 아닌 일정한 기준으로 자동 판단 될 수 있는 부분들을 모아 하나의 시스템으로 개발한 것이다. 따라서 다음 설명하는 부분에 있어 본 발명에 직접적으로 관련 없는 기술에 대해서는 가급적 설명을 생략한다. 이는 본 발명의 핵심을 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템에 대하여 자세히 살펴본다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템은 각종 자료를 확인하도록 인식하고, 출력하는 입출력 관리모듈(10)과, 국유림경영계획의 대상인 소반의 공부면적을 확인하는 공부면적 확인모듈(20)과, 소반의 기본정보를 확인하는 기본정보 분석모듈(30) 및 생성된 소반의 공부면적과 기본정보를 바탕으로 국유림경영계획의 속성을 생성하는 국유림경영계획부 관리모듈(40)로 이루어진다.
입출력 관리모듈(10)은 입력 자료와 출력 자료를 관리한다. 입력 자료는 산림조사 대상지의 공간위치를 확인하기 위한 국유재산기본도, 종이지적도, 수치지적도, 종이임야도, 수치임야도와, 산림조사 대상지의 공부 면적을 기록한 자료(자료의 형태는 종이 혹은 디지털 자료), 지형분석을 위한 표고·경사·방위 값을 가지는 GRID형태의 자료, 토양분석을 위한 수치주제도를 포함한다. 여기서 수치주제도는 특정한 주제를 표현한 지도로서 일반도를 기초로 하여 일정한 색채 또는 기호를 사용하여 표시한 주제도를 GIS를 이용하여 디지털화 하여 공간 정보를 가진 데이터를 의미한다.
출력 자료는 현장조사에 지참할 산림조사야장, 도면 출력, 국유림경영계획부를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 공부면적 확인모듈(20)은 국유림경영계획의 대상인 소반의 공부면적을 확인하는 것으로, 지적정보 확인부(21), 소반 면적계산부(22), 소반 경계오류 확인부(23)를 구비한다. 공부면적 확인모듈(20)의 알고리즘은 도 5에 도시된 바와 같은 알고리즘을 사용하는 것이 바람직하다.
지적정보 확인부(21)는 국유재산기본도의 공간정보에 지적대장의 조사대상지 정보를 연결시켜 조사대상지에 대한 산림조사대상지 도면을 생성한다. 즉, 국유재산기본도와 지적대장에 대한 정보를 각각 인식하고 지번을 기준으로 조사대상지의 지적코드(PNU), 행정명(시/도, 시/군/구, 읍/면/동, 리), 지번, 지번의 공간 정보, 공부면적 정보 및 대상지 도면을 확인한다. 이때, 지적정보 확인부(21)는 '불러오기' 항목을 통해서 국유재산기본도와 지적대장에 대한 정보를 확인할 수 있으며, 국유재산기본도에서 지번, 임소반의 공간 정보, 지번의 지적면적 등에 대한 정보를 확인할 수 있고, 지적대장에서 지번, 지번의 공간 정보, 지번의 공부면적 등에 대한 정보를 확인할 수 있다. 지적정보 확인부(21)에서 확인된 자료로 주로 DBF 파일 형태로 저장된다.
도 3을 참조하여 산림조사대상지 도면 생성과정의 자세한 설명하면, 국유재산기본도와 지적대장 데이터를 연결하기 위해서는 공통된 정보인 Index Key를 필요로 한다. 이때 사용하는 Index Key는 토지코드인 PNU값을 사용하게 된다. 국유재산기본도는 지적도를 기본으로 제작되었기 때문에 기본적으로 Primary Key에 해당하는 토지코드인 PNU값을 가지고 있다. 그러나 산림조사대상지 정보를 가지고 있는 지적대장은 지번(예 : 남양주 진건 사능리 000-00)만 가지고 있어 각 지번에 대한 PNU값을 생성해 줘야 한다(221). PNU값의 구성은 [시도(2)+시군구(3)+읍면동(3)+리(2)+필지구분(1)+본번(4)+부번(4)]로 구성한다. ()안의 값은 자리수에 해당하며 필지구분은 1은 일반 2는 산에 해당한다.).
PNU값을 이용하여 국유재산기본도에 지적대장을 연결한다(222). 연결된 자료를 확인해 보면 지적대장 정보가 있는 폴리곤만 선택하여(223) 산림조사대상지 도면으로 내보낸다.
지적대장과 대상지 폴리곤 개수를 확인한다(225). 개수가 일치 하지 않는 경우는 지적대장에는 있으나 국유재산기본도에 없는 산림조사대상지(국유림의 매입, 매각으로 인한 정보가 실시간으로 반영되지 않기 때문)이다. 이때에는 보조자료로 수치지적도에서 대상지를 찾아 산림조사대상지 도면에 추가한다(226). 220 과정에서 생성된 도면에는 각 지적별 PNU, 공부면적 정보를 가지며 생성된 주제도는 [산림조사대상지]이다.
산림조사대상지 도면이 만들어지면 국유림경영계획의 산림구획 방법에 따라 경영계획구, 임반, 소반을 구획한다(300). 산림구획은 본 발명에 포함되지 않으므로 설명을 생략한다. 이 단계에서 생성된 주제도는 [임소반도]가 되며 이 주제도에는 각 임소반 구획 번호와 임소반구획에 따른 ID가 정보를 가지게 된다.
소반 면적계산부(22)는 지적정보 확인부(21)에서 생성된 산림조사대상지의 공부면적을 계산한다. 이 과정에서 한 개의 지번에 여러개의 소반으로 나뉘어지기도 하고, 여러개의 지번이 한 개로 합쳐지기도 하여 각 임소반의 면적의 재계산이 필요로 한다. 이때 발생하는 가장 큰 문제는 2차원으로 표현하는 GIS로 작성된 도면상의 각 지번별 면적과 지적대장에서 재산으로 명시된 공부면적은 그 차이가 있고 각 값의 차이는 일정하지 않다는 것이다. 이를 해결하기 위해 임소반 공부면적 계산을 시행하여 소반정보DB(24)에 저장한다.
도 4에서는 임소반 공부면적 계산(230)의 상세 프로세스를 나타낸다. 산림조사대상지에서 GIS면적을 입력할 수 있는 필드를 생성한 뒤 지번별로 GIS 면적을 계산한다(231). 각 지번별 GIS면적과 공부면적이 차이가 있으므로 공부면적 값으로 계산될 수 있는 GIS면적에 대한 각 지적별 비율 값을 계산한다. 즉 공부면적은 = GIS면적 × 비율 로 계산할 수 있으므로 비율은 공부면적 / GIS 면적 으로 계산하여 대상지 도면에 값을 산림조사대상지에 저장한다(232).
각 임·소반에 해당하는 지적을 확인하기 위해 대상지 도면을 임·소반도별로 나누(Union)면 임·소반정보와 지적정보를 가지는 폴리곤들이 여러개 생성이 된다(233). 각 폴리곤들 별로 GIS 면적을 계산(234)하고 각 폴리곤 별로 GIS 면적 × 비율을 계산하여 공부면적을 계산한다(235). 계산된 폴리곤에서 값들을 임·소반별로 합쳐(Dissolve)서 공부면적을 가지는 [임소반도]를 생성한다(236). 235에서 생성된 도면을 이용하여 임소반별 지번별로 합쳐(Dissolve) 임소반 구성표를 작성할 수 있는 DB를 생성한다(237).
소반 경계오류 확인부(23)는 조사대상지에 대해서 국유재산기본도를 기준으로 소반의 경계가 설정되고 지적대장을 기준으로 공부면적이 산정되면, 중복되는 소반 경계가 존재하는 지의 여부를 확인하거나 조사대상지로 구획된 소반의 전체면적을 대응되는 국유재산기본도의 면적과 비교하여 동일한지를 확인하여 소반 경계의 오류를 확인한다. 이에 따라 구획된 소반의 전체면적이 국유재산기본도의 면적보다 작으면 소반의 경계가 중복되어 있는 것으로 확인하여 오류메시지를 보내게 된다.
한편 도 3에 도시된 바와 같이, 기본정보 분석모듈(30)은 '불러오기' 항목을 통해서 소반의 중심 X·Y 값, 방위, 표고, 경사, 토양 정보 값을 해당 수치주제도를 제공받아 산정하는 것으로, 대표좌표 분석부(31), 최대 방위 분석부(32), 표고값 분석부(33), 평균경사 분석부(34), 토양 분석부(35)를 구비한다. 기본정보 분석모듈(30)의 알고리즘은 도 4, 8에 도시된 바와 같은 알고리즘을 사용하는 것이 바람직하다.
대표좌표 분석부(31)는 공부면적 확인모듈(20)을 통해 조사대상지에 대한 각각의 소반이 확정되면 각각의 소반 면적의 중심이 되는 좌표를 대표좌표로 산정한다. 이때, 대표좌표는 TM X좌표와, Y좌표로 표시되며, 한 개 소반에 여러개의 폴리곤이 있는 경우 폴리곤의 중심점을 생성할 시 여러개의 중심좌표가 생성된다. 혹 한 개의 소반을 멀티폴리곤으로 생성할 시에는 해당 폴리곤들의 중심점이 아닌 소반의 중심점의 좌표 값이 생성되므로 소반의 정보라 할 수 없게 된다. 그러므로 해당 소반의 가장 면적이 큰 소반의 중심값을 계산한다. 이를 위해 소반별 최대 면적을 가지는 폴리곤만 선택하여 각 소반별 중심점 값으로 사용한다.
최대 방위 분석부(32)는 공부면적 확인모듈(20)을 통해 각각의 소반이 확정되면 소반의 최대 방위를 분석한다. 즉 최대 방위 분석부(32)는 소반의 경계를 이루는 지역의 수치지형도의 등고선과 표고값을 이용하여 불규칙 삼각망(TIN)을 구축하고 이를 이용하여 표면 분석을 하여 만들어진 자료를 방위값을 가지는 격자(GRID) 분석하고, 분석된 방위값을 8방위로 등급을 나누고 방위별로 가장 많은 격자를 가지는 방위를 해당 소반의 최대 방위로 선정할 수 있다. 일반적으로 수치지형도의 방위값은 -1, 0~360의 값으로 계산되나, 산림조사에서의 방위는 8방위로 기록하는 것을 원칙으로 하므로 구분되므로 분석된 최대 방위값을 표 1과 같이 8방위와 평지로 분류할 수 있다.
| [GRIDCODE]>=0 and [GRIDCODE] <22.5 | 북 |
| [GRIDCODE]>=22.5 and [GRIDCODE] <67.5 | 북동 |
| [GRIDCODE]>=67.5 and [GRIDCODE] <112.5 | 동 |
| [GRIDCODE]>=112.5 and [GRIDCODE] <157.5 | 남동 |
| [GRIDCODE]>=157.5 and [GRIDCODE] <202.5 | 남 |
| [GRIDCODE]>=202.5 and [GRIDCODE] <247.5 | 남서 |
| [GRIDCODE]>=247.5 and [GRIDCODE] <292.5 | 서 |
| [GRIDCODE]>=292.5 and [GRIDCODE] <337.5 | 북서 |
| [GRIDCODE]>=337.5 and [GRIDCODE] <360 | 북 |
| [GRIDCODE]=-1 | 평지 |
표고값 분석부(33)는 공부면적 확인모듈(20)을 통해 각각의 소반이 확정되면 소반의 최대 표고값과 최소 표고값을 분석한다. 표고값 분석부(407)는 소반의 경계를 이루는 지역의 수치지형도의 등고선과 표고값을 이용하여 불규칙 삼각망(TIN)을 구축, 이를 이용하여 표면 분석을 하여 만들어진 자료를 표고값을 가지는 격자(GRID) 분석하여 해당 소반의 최대 표고값과 최소 표고값을 산정할 수 있다.
평균경사 분석부(34)는 소반의 경계를 이루는 지역의 수치지형도의 등고선과 표고값을 이용하여 불규칙 삼각망(TIN)을 구축하고 이를 이용하여 표면 분석을 하여 만들어진 자료를 경사값을 가지는 격자(GRID) 분석하고, 소반의 평균 경사를 계산하고 완,경,급,험,절의 등급으로 구분하여 선정할 수 있다. 이때 경사도는 표 2와 같이 산림조사원칙에 따라 5개의 등급으로 나누어 기록한다.
| 완경사지(완) : 경사15ㅀ미만 |
| 경사지 (경) : 경사15~20ㅀ미만 |
| 급경사지(급) : 경사20~25ㅀ미만 |
| 험준지 (험) : 경사25~30ㅀ미만 |
| 절험지 (절) : 경사30ㅀ이상 |
토양 분석부(35)는 산림입지토양도를 소반에 각각 대응시켜 각 소반에 해당되는 토양형, 토심, 건습도 값을 확인한다. 이때 토양 분석부(35)는 소반의 경계와 산림입지토양도의 경계가 일치하지 않는 경우에는 산림입지토양도의 각 부분이 차지하는 면적으로 계산하고 최대 면적을 갖는 지역의 토양형, 토심, 건습도 값을 대표값으로 설정한다. 또한 같은 ID로 분류된 소반이 서로 분리되어 있는 경우에는 서로 이격된 소반의 면적을 확인하고 면적이 큰 소반의 토양형, 토심, 건습도 값을 대표값으로 설정한다.
한편 도 4에 도시된 바와 같이, 국유림경영계획부 관리모듈(40)은 소반정보 표시부(41), 소반정보 정렬부(42), 조사자료 확인부(43), 지위지수 계산부(44), 재적 계산부(45)를 구비한다.
소반정보 표시부(41)는 공부면적 확인모듈 및 기본정보 분석모듈에서 분석된 소반에 대한 정보를 제공받아 화면으로 표시한다. 소반의 정보는 공부면적 확인모듈에 의해서 확인된 소반의 소재지, 지번, 지번코드, 면적과, 기본정보 분석모듈을 통해 확인된 대표좌표, 최대방위, 표고값, 경사값, 토양형, 토심, 건습도 값 등으로 이루어진다.
소반정보 정렬부(42)는 소반정보 표시부(41)를 통해 표시되는 소반에 대한 정보들을 산림조사부틀에 일치되도록 정렬시킨다. 이때 소반정보 정렬부(42)는 비어었는 레코드값이 존재하는 경우에는 이를 삭제하고 각 소반에 해당하는 행정구역명과 지적값과 임반별 계를 계산하는 수식을 입력한다.
조사자료 확인부(43)는 현지 조사자료가 입력된 산림조사부 자료를 제공받아 소반에 대한 정보들과 함께 표시한다. 조사자료 확인부(43)는 '불러오기' 항목을 통해서 산림조사부 자료를 인식할 수 있으며, 조사자료에는 지위지수 및 ha당 법적축적을 계하기 위해 표 3에 도시된 바와 같이 우세목 수고, 수종, 혼효율, 평균임력 등에 대한 정보가 포함된다. 이러한 산림조사부 자료는 엑셀파일로 작성된 상태로 입력받는 것이 바람직하며 소반의 소재지에 대응되는 입력자료 정렬부에 함께 표시된다.
지위지수 계산부(44)는 소반에 대응되는 수종 별로 지위지수 값을 계산하여 상·중·하 등급으로 분류한다. 즉 예를 들면 지위지수 계산부(44)는 조사자료 확인부(43)에 의해서 해당 소반에서 생육되는 수종 중 가장 앞에 기록된 대표 수종과 해당 평균임령 값을 표 4의 지위지수 계산식을 이용하여 지위지수를 계산한다. 지위지수 값이 계산되면 표 5와 같이 해당 수종 별로 지위지수에 해당되는 상·중·하 등급으로 분류된다.
| 수종 | 지우지수 계산식(30년기준) |
| 중부지방소나무 | A*((1-EXP(-0.04828317*30))/(1-EXP(-0.04828317*B)))^1.43596057 |
| 강원지방소나무 | A*((1-EXP(-0.025296*30))/(1-EXP(-0.025296*B)))^0.999479 |
| 잣나무 | A*((1-EXP(-0.022055*30))/(1-EXP(-0.022055*B)))^1.080828 |
| 낙엽송 | A*((1-EXP(-0.038146*30))/(1-EXP(-0.038146*B)))^1.093941 |
| 리기다 | A*((1-EXP(-0.0017797*30))/(1-EXP(-0.0017797*B)))^0.8959166 |
| 신갈 | A*((1-EXP(-0.0341485*30))/(1-EXP(-0.0341485*B)))^0.92405835 |
| 상수리 | A*((1-EXP(-0.0039252*30))/(1-EXP(-0.0039252*B)))^0.44586409 |
| 편백 | A*((1-EXP(-0.00068977*30))/(1-EXP(-0.00068977*B)))^0.47556097 |
| 고로쇠나무 | A*((1-EXP(-0.003925*30))/(1-EXP(-0.003925*B)))^0.445864 |
| 굴참나무 | A*((1-EXP(-0.095268*30))/(1-EXP(-0.095268*B)))^1.995834 |
| 물푸레나무 | A*((1-EXP(-0.020336*30))/(1-EXP(-0.020336*B)))^0.544263 |
| 자작나무 | A*((1-EXP(-0.18679*30))/(1-EXP(-0.18679*B)))^2.879959 |
| A : 우세목수고, B : 평균임령 | |
|
지위
지수 |
중송 | 강송 | 잣나무 | 낙엽송 | 리기다 | 신갈 | 상수리 | 편백 | 고로쇠 | 굴참 | 물푸레 | 자작 |
| 8 | 하 | 하 | 하 | |||||||||
| 10 | 하 | 하 | 하 | 하 | 하 | 하 | 하 | 하 | ||||
| 12 | 하 | 하 | 하 | 중 | 하 | 하 | 중 | 하 | 중 | 중 | ||
| 14 | 중 | 중 | 중 | 중 | 하 | 하 | 중 | 중 | 중 | 중 | 중 | |
| 16 | 중 | 중 | 중 | 하 | 상 | 중 | 하 | 중 | 상 | 중 | 상 | 상 |
| 18 | 상 | 상 | 상 | 하 | 상 | 중 | 중 | 상 | 상 | 상 | 상 | |
| 20 | 상 | 중 | 상 | 중 | ||||||||
| 22 | 중 | 상 | ||||||||||
| 24 | 상 | |||||||||||
| 26 | 상 |
재적 계산부(45)는 지위지수 계산부(44)에서 계산된 소반의 임령과 지위지수를 이용하여 재적을 계산한다. 이때 재적의 계산은 "재적ㆍ중량표 및 임분수확표(2009. 산림청)"의 임분 수확표를 활용한다. 예를 들면, 표 6과 같이 임분수확표에서 지위지수(2단위로), 임령(5단위로)해당 수종별 재적 값에 따라 계산할 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 12를 참조하여 본 발명에 따른 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력방법에 대하여 살펴본다.
먼저, 도 7의 소반 공부면적 계산 알고리즘과 같이 먼저, 소반 ID Field를 가지는 임·소반도(Feature Layer)와 지번(PNU)코드가 입력된 Field를 가지는 국유재산기본도(Feature Layer)와 공부면적 Field를 가지는 대상지 지적대장(Excel File)을 선택한다. 이때 임·소반도의 형태는 Shape File, File Geodatabase, Personal geodatabase의 Feature Classs를 모두 허용한다.
국유재산기본도에 대상지저적대장을 PNU기준으로 합쳐 해당 대상지 지적만 추출하여 공부면적을 가지는 대상지 도면을 생성한다.
그 후 소반과 공부면적을 가지는 대상지 도면의 오류 검사를 위해 토폴리지(Topology) 검사를 진행한다. 토폴로지 검사는 해당 임·소반도의 공간적 오류를 검사하여 폴리곤이 서로 겹치는지, 위상 구조에 오류가 있는지를 확인할 수 있다.
그리고 한국측지계 또는 세계측지계로 표현된 임·소반도와 대상지 도면의 좌표를 설정한다.
그 후 대상지 도면의 실제 면적을 대상지지적대장의 공부면적으로 변경하여 산정한다. 이에 따라 실제 공부면적은 GIS 면적×비율로 계산할 수 있으며, 비율은 공부면적/GIS 면적으로 구분될 수 있다.
각각의 대상지 도면에 대한 실제 공부면적이 확인되면 임·소반도와 대상지 도면을 합쳐(Union) 각 소반의 공부면적을 확인한다. 각 소반의 경계가 대상지 도면의 경계와 1:1로 매칭되지 않기 때문에 소반의 경계가 대상지 도면에서 차지하는 면적을 별도로 각각 산정한 후에 한산하여 소반별 공부면적을 계산한다. 그리고 소반별 공부면적을 다시 합산하여 최종 소반의 공부면적을 확인한다.
이와 같은 과정을 통하여 소반의 정확한 각 면적이 확인되면 도 6의 기초자료 분석 알고리즘과 같이, 각 소반별 TM X좌표, TM Y좌표, 최대 방위, 평균 경사, 최대·최소 표고, 토양형에 대한 정보를 분석한다.
즉 소반별 TM X좌표, TM Y좌표는 각각의 소반 면적의 중심의 좌표를 중심좌표를 확인하여 TM X좌표와, Y좌표로 산정한다. 이때 같은 ID로 분류된 소반이 서로 분리되어 있는 경우에는 서로 이격된 소반의 면적을 확인하고, 면적이 큰 소반의 중심좌표를 TM X좌표와, Y좌표로 산정한다.
최대방위를 구함에 있어 한 개 소반번호로 분류된 여러개의 소반을 가지는 소반의 경우 지형의 특성이 달라 최대 방위가 전혀 다른 방위로 계산되어 대표성을 지닐 수 없는 경우가 있다. 이에 최대 방위는 같은 소반번호를 가지는 소반 중 가장 큰 면적을 가지는 소반들만 추출하여 계산한다. 소반별 최대 방위는 도 9의 최대 방위 산출 알고리즘과 같이 소반의 경계를 이루는 지역의 수치지형도의 등고선과 표고값을 이용하여 불규칙 삼각망(TIN)을 구축하고 이를 이용하여 표면 분석을 하여 만들어진 자료를 방위값을 가지는 격자(GRID) 분석하고, 분석된 방위값을 8방위로 등급을 나누고 방위별로 가장 많은 격자를 가지는 방위를 해당 소반의 최대 방위로 선정로 선정한다. 이때 생성된 각각의 격자값은 정수여야 하여 하므로 위의 Raster 파일의 value 값을 정수화하고, 각 값을 분석하기 위해서 Raster를 Shape로 변환시킨다.
소반별 최대 표고값과 최소 표고값은 소반의 경계를 이루는 지역의 수치지형도의 등고선과 표고값을 이용하여 불규칙 삼각망(TIN)을 구축하고 이를 이용하여 표면 분석을 하여 만들어진 자료를 표고값을 가지는 격자(GRID) 분석하여 해당 소반의 최대 표고값과 최소 표고값을 산정한다.
소반별 평균 경사값은 역시 소반의 경계를 이루는 지역의 수치지형도의 등고선과 표고값을 이용하여 불규칙 삼각망(TIN)을 구축하고 이를 이용하여 표면 분석을 하여 만들어진 자료를 경사값을 가지는 격자(GRID) 분석하고, 소반의 평균 경사를 계산하고 완·경·급·험·절의 등급으로 구분하여 선정한다.
한편 소반별 토양정보는 도 10의 토양분석 알고리즘과 같이, 산림입지토양도를 소반에 각각 대응시켜 각 소반에 해당되는 토양형, 토심, 건습도 값을 확인한다. 이때 토양 분석부(35)는 소반의 경계와 산림입지토양도의 경계가 일치하지 않는 경우에는 산림입지토양도의 각 부분이 차지하는 면적으로 계산하고 최대 면적을 갖는 지역의 토양형, 토심, 건습도 값을 대표값으로 설정한다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 소반의 공부면적과 기본정보를 바탕으로 국유림경영계획의 속성을 생성하다.
즉 소반별로 소재지, 지번, 지번코드, 공부면적, 대표좌표, 최대방위, 표고값, 경사값, 토양형, 토심, 건습도 값 등에 대한 소반정보가 확인되면, 각각의 확인된 정보를 소반번호(ID)로 정렬하고, 산림조사부틀에 일치되도록 구성한다. 이때 비어있는 레코드값이 존재하는 경우에는 이를 삭제하고 각 소반에 해당하는 행정구역명과 지적값과 임반별 계를 계산하는 수식을 자동 입력한다.
그 후 현지 조사에서 기록된 자료인 우세목 수고, 수종, 혼효율, 평균임력 등에 대한 산림조사부 자료를 제공받아 정렬된 소반정보들에 함께 표시한다. 이때 산림조사부 자료를 엑셀파일로 작성하면 간단하게 소반의 소재지에 대응되도록 정렬시킬 수 있다.
그 후 소반에 대응되는 수종 별로 지위지수 값을 계산하여 상중하 등급으로 분류하고, 소반의 임령과 지위지수를 이용하여 재적을 계산한다. 이때 지위지수는 소반에서 생육되는 수종을 입력받으면 수종별 지수값에 조사된 평균임령을 입력하여 산정할 수 있으며, 수종 별로 상중하로 분류된다. 또한 재적계산은 임분수확표에서 임령을 5단위로 구분하고, 지위지수를 2단위로 구분하여 해당 수종별 재적값에 따라 계산할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 입출력 관리모듈
20 : 공부면적 확인모듈 21 : 지적정보 확인부
22 : 소반 면적계산부 23 : 소반 경계오류 확인부
30 : 기본정보 분석모듈 31 : 대표좌표 분석부
32 : 최대 방위 분석부 33 : 표고값 분석부
34 : 평균경사 분석부 35 : 토양 분석부
40 : 국유림경영계획부 관리모듈 41 : 소반정보 표시부
42 : 소반정보 정렬부 43 : 조사자료 확인부
44 : 지위지수 계산부 45 : 재적 계산부
20 : 공부면적 확인모듈 21 : 지적정보 확인부
22 : 소반 면적계산부 23 : 소반 경계오류 확인부
30 : 기본정보 분석모듈 31 : 대표좌표 분석부
32 : 최대 방위 분석부 33 : 표고값 분석부
34 : 평균경사 분석부 35 : 토양 분석부
40 : 국유림경영계획부 관리모듈 41 : 소반정보 표시부
42 : 소반정보 정렬부 43 : 조사자료 확인부
44 : 지위지수 계산부 45 : 재적 계산부
Claims (6)
- 산림조사 대상지의 공간위치를 확인하기 위한 국유재산기본도, 종이지적도, 수치지적도, 종이임야도, 수치임야도와, 공부 면적을 기록한 자료(자료의 형태는 종이 혹은 디지털 자료), 지형분석을 위한 표고·경사·방위 값을 가지는 GRID형태의 자료, 토양분석을 위한 수치주제도에 대한 입력 자료와; 현장조사에 지참할 산림조사야장, 도면 출력, 국유림경영계획부에 대한 출력 자료를 관리하는 입출력 관리모듈(10)과;
국유재산기본도의 공간정보에 지적대장의 조사대상지 정보를 연결시켜 조사대상지에 대한 산림조사대상지 도면을 생성하는 지적정보 확인부(21)와, 조사대상지에 포함된 각 소반의 공부면적을 재계산하는 소반 면적계산부(22)를 구비하는 공부면적 확인모듈(20)과;
공부면적 확인모듈(20)을 통해 조사대상지에 대한 소반이 확정되면 수치지형도의 좌표값을 이용하여 소반 면적의 중심이 되는 좌표를 대표좌표로 산정하는 대표좌표 분석부(31)와, 조사대상지에 대한 소반이 확정되면 수치지형도의 등고선과 표고값을 이용하여 소반의 최대 방위를 분석하는 최대 방위 분석부(32)와, 조사대상지에 대한 소반이 확정되면 수치지형도의 최대 표고값과 최소 표고값을 분석하는 표고값 분석부(33)와, 조사대상지에 대한 소반이 확정되면 수치지형도의 경사값을 이용하여 소반의 평균 경사값을 분석하는 평균경사 분석부(34)와, 조사대상지에 대한 소반이 확정되면 수치지형도의 산림입지토양도를 대응시켜 토양형, 토심, 건습도 값을 확인하는 토양 분석부(35)를 구비하는 기본정보 분석모듈(30)과;
공부면적 확인모듈 및 기본정보 분석모듈에서 분석된 소반에 대한 정보를 제공받아 입력자료 정렬부에 표시하는 소반정보 표시부(41)와; 소반정보 표시부를 통해 표시되는 소반에 대한 정보들을 산림조사부틀에 일치되도록 정렬시키는 소반정보 정렬부(42)와; 우세목 수고, 수종, 혼효율, 평균임력에 대한 조사자료가 입력된 산림조사부 자료를 인식하고 소반에 대응하는 산림조사부 자료를 소반에 대한 정보들과 함께 표시하는 조사자료 확인부(43)와; 확인된 조사자료를 기준으로 소반에 대응되는 수종 별로 지위지수 값을 계산하는 지위지수 계산부(44)와; 지위지수 계산부(44)에서 계산된 소반의 임령과 지위지수를 이용하여 임분 수확표을 기준으로 재적을 계산하는 재적 계산부(45);를 구비하며, 국유림경영계획의 속성을 생성하는 국유림경영계획부 관리모듈(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템. - 청구항 1에 있어서, 지적정보 확인부(21)에서 산림조사대상지 도면 생성은, 국유재산기본도와 지적대장 데이터의 PNU값 이용하여 국유재산기본도에 지적대장을 연결하고, 연결된 자료에서 지적대장 정보가 있는 폴리곤만 선택하여 산림조사대상지 도면으로 내보내어 지적대장과 대상지 폴리곤 개수를 확인하여 생성하는 것을 특징으로 하는 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템.
- 청구항 1에 있어서, 소반 면적계산부(22)는 국유재산기본도에 다수의 소반의 경계로 분리되어 있는 경우에는 국유재산기본도의 부분 구역에 해당하는 면적비율과 분리된 임·소반의 면적을 먼저 확인한 후에 분리된 임·소반들의 면적을 재계산한 것을 합산하여 임·소반의 공부면적을 계산하는 것을 특징으로 하는 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템.
- 청구항 1에 있어서, 대표좌표 분석부(31)는 같은 ID로 분류된 소반이 서로 분리되어 있는 경우에는 서로 이격된 소반의 면적을 확인하고, 면적이 큰 소반의 중심좌표를 대표좌표로 선정하는 것을 특징으로 하는 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템.
- 청구항 1에 있어서, 최대 방위 분석부(32)는 소반의 경계를 이루는 지역의 수치지형도의 등고선과 표고값을 이용하여 불규칙 삼각망(TIN)을 구축하고 이를 이용하여 표면 분석을 하여 만들어진 자료를 방위값을 가지는 격자(GRID) 분석하고, 분석된 방위값을 8방위로 등급을 나누고 방위별로 가장 많은 격자를 가지는 방위를 해당 소반의 최대 방위로 선정하는 것을 특징으로 하는 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템.
- 청구항 1에 있어서, 지위지수는 소반에서 생육되는 수종을 입력받으면 수종별 지수값에 조사된 평균임령을 입력하여 수종 별로 상중하로 분류하고, 재적계산은 임분수확표에서 임령을 5단위로 구분하고, 지위지수를 2단위로 구분하여 해당 수종별 재적값에 따라 계산하는 것을 특징으로 하는 국유림 산림조사 기본정보 분석 및 국유림경영계획부 속성 입력시스템.
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