KR101601720B1 - 3D City Modeling System for Transportation Noise Mapping and method thereof - Google Patents

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박태호
장서일
전범석
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서울시립대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a three-dimensional city modeling system and method for creating a traffic noise map. More specifically, the three-dimensional city modeling system and method for creating a traffic noise map have high precision by combining aviation data calculated by using LiDAR technology with numerical data provided from geographic information system (GIS), and calculating accurate elevation data of traffic and buildings.

Description

교통소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링시스템 및 방법{3D City Modeling System for Transportation Noise Mapping and method thereof}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a 3D city modeling system and method for creating a traffic noise map,

본 발명은 교통소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링시스템 및 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 LiDAR방식으로 산출된 항공데이타와 지리정보시스템(GIS)에서 제공되는 수치데이타를 결합하여 정확한 도로 및 건물의 고도 데이타를 산출하여 높은 정밀도를 갖는 교통소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional urban modeling system and method for traffic noise mapping, and more particularly, to a system and method for three-dimensional urban modeling for generating traffic noise maps by combining LiDAR-derived air data and numerical data provided by a geographic information system (GIS) The present invention relates to a three-dimensional city modeling system and method for generating a traffic noise map having high accuracy by calculating altitude data.

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.Recently, the development of geographic information system (GIS) technology has enabled the production of noise maps. For example, Rheinpalzhaus in Germany has been releasing a two-dimensional noise map to the public through the Internet since 2008. The UK uses a two-dimensional noise map with a focus on assessing the harmful effects of noise. Three-dimensional noise map is a field that is competing for the future development of the countries around the world. Since the adoption of standards for noise maps by the EC, studies on noise in many countries have become more active. Recently, each noise expert has combined noise map and visualization GIS technology to make noise maps 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. However, noise maps using GIS technology use 2D maps and can not guarantee real-time performance. 2D noise maps do not take altitude into consideration. However, as the city became complicated and high buildings were built, 3D noise maps with altitude were needed.

하지만 소음지도의 제작과정에 있어서 특히 3차원 도시모델의 형성에서 몇 가지의 문제점이 있다. 무엇보다도 도시형태보다는 고가의 높이나 건물의 높이 등과 같은 높이에 대한 문제가 가장 크다. 국내에 작성된 GIS(지리정보시스템)정보에는 도시의 형태는 매우 정교하게 구성되어 있으나, 높이에 있어서는 취약하다. 건물의 높이의 경우 해당 건물의 층수는 나타나지만, 실제 높이는 알 수 없으며, 도로의 높이에 대한 정보는 나타나지 않는다. However, there are some problems in the process of making the noise map especially in the formation of the 3D city model. Above all, there is the greatest problem with height such as high altitude and building height rather than urban form. GIS (Geographic Information System) information created in Korea is very sophisticated in its shape, but it is weak in height. In the case of the height of the building, the number of floors of the building is shown, but the actual height is unknown, and no information about the height of the road is shown.

그러나 도로의 높이는 도로의 높이를 소음원으로서 3차원적 위치에 해당하기 때문에 매우 중요한 자료이며, 건물의 높이 역시 건물 전면 소음지도(facade noise map)를 작성했을 경우 수음자의 높이에 직결되는 문제이므로 정확한 자료가 필요하다.However, the height of the road is very important because it corresponds to the three-dimensional position of the road as the noise source, and the height of the building is also directly related to the height of the sounder when the facade noise map of the building is created Data is needed.

즉, 종래의 소음지도제작을 위하여 제안된 기술은 GIS 데이타를 이용하여 작성됨에 따라 도시의 형태를 정교하게 제작함이 가능하나 건물이나 도로의 높이에 대한 정확한 산출이 어려운 문제점이 있다. That is, the proposed technique for the conventional noise map production is made using GIS data, so that the shape of the city can be finely produced, but it is difficult to accurately calculate the height of the building or the road.

특히, 종래의 소음지도 제작을 위한 도시 모델링은 도로의 높이를 지반의 고도에 도로의 정보(위치, 폭등)을 겹쳐서 모델링을 해왔으나 교량이나 고가도로의 경우에 적용될 수 없어 개별적으로 확인 작업을 통한 수정과정을 거쳐야 되기 때문에 비효율적 이었다. In particular, the urban modeling for the conventional noise mapping has been modeled by overlaying road information (position, height, etc.) at the height of the ground, but it can not be applied to bridges or overpasses. It was inefficient because it had to go through the process.

또한 종래의 소음지도 제작을 위한 도시모델리에서 건물은 건물 층수에 1개 층당의 높이를 곱하여 전체 높이를 추정하고, 건물 범위를 수직방향으로 학장하여 모델링하는 방법이 이용되었으나, 고층 빌딩일 수록 건물별로 1개 층당의 높이차가 크기 때문에 오차가 발생될 수 있고, 건물의 높이를 실측하여 이용하기도 하지만 건무르이 개수가 많을 경우에 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다. In addition, in the urban modeling for the conventional noise mapping, the building is estimated by multiplying the height of one building by the height of one building and estimating the total height, and the building range is vertically oriented and modeled. There is a problem in that an error may occur due to a large height difference per one layer and the height of the building may be measured and used. However, there is a problem that the efficiency becomes poor when the number of Gun mui is large.

또한 종래에는 항공데이타를 이용하여 소음지도 제작에 필요한 고도데이타를 획득하는 방법이 제안되었으나, 항공데이타(LiDAR 데이타)는 X, Y, Z 좌표의 각 점들을 연결하여 완성된 건물이나 도로의 형태(Footprint)를 통하여 고도데이타를 산출함에 따라서 건물과 건물, 건물과 지표면, 도로와 도로, 도로와 교각 및 고가도로간에 중첩된 영역이 존재함에 따라 오차가 발생될 수 있는 문제점을 갖는다. In the past, a method of acquiring altitude data required for noise map generation using air data has been proposed. However, the aerial data (LiDAR data) is obtained by connecting the points of X, Y, There is a problem in that an error may occur due to the existence of overlapping areas between buildings and buildings, buildings and land surfaces, roads and roads, roads, bridge piers and overpasses.

등록특허공보 제10-1190882호(2012.10.08)Patent Registration No. 10-1190882 (Oct. 8, 2012)

Kim, S. J., Lee, L. P., 2008, 3D Road Modeling using LIDAR Data and a Digital Map, Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, VoL 26, No. 2, pp.165~173.Kim, S., Lee, L., 2008, 3D Road Modeling using LIDAR Data and a Digital Map, Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Vol. 2, pp. 165-173. The Korean Earth Science Society, 2009, Earth Science Dictionary (Korean edition), Bookshill, Seoul.The Korean Earth Science Society, 2009, Earth Science Dictionary (Korean edition), Bookshill, Seoul. Yoon, Y. S., 2006, Object-based classification for building detection using VHR image and Lidar data, Proceedings of the KSRS spring conference, pp.307~310.Yoon, Y. S., 2006, Object-based classification for building detection using VHR image and Lidar data, Proceedings of the KSRS spring conference, pp. 307-310. Lee, J. Y., 2006, Automated Modification of Irregular Shape of Building Edges Extracted from High Spatial Resolution Satellite Imagery Using Road Direction Information, Proceedings of the KSRS spring conference, pp.173~177.Lee, J. Y., 2006, Automated Modification of Irregular Shape of Building Edges Extracted from High Spatial Resolution Satellite Imagery Using Road Direction Information, Proceedings of KSRS spring conference, pp. 173-177. Ko, J. H., Lee, B. C., Lim, J. S., Park, S, J., Chang, S. I., Excess Noise Map for Environmental Standard and Assessment of Noise with Using GIS Data, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 19, No 10, pp. 1075~1082.Noise and Vibration Engineering, Vol. 1, No. 2, pp. 23-24, 2001, Vol. . 19, No 10, pp. 1075-1082.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 LiDAR방식으로 획득된 항공데이타에 지리정보시스템에서 제공되는 수치데이타를 결합시켜 도로의 높이 및 건물의 높이를 정확히 산출할 수 있는 교통소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링시스템 및 방법을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for combining a numerical data provided by a geographic information system with aerial data acquired by a LiDAR method, And to provide a three-dimensional city modeling system and method for generating a traffic noise map that can be calculated.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다. The present invention includes the following embodiments in order to achieve the above object.

본 발명에 따른 바람직한 실시예는 항공 데이타를 저장하는 항공 데이타를 저장하는 항공DB; 지리정보 시스템으로부터 획득된 건물의 형태와, 주거용 또는 사무용인지에 대한 용도와, 일반주택과 가건물 또는 빌딩 여부를 포함하는 종류정보와, 층수가 포함된 건물정보와, 도로의 최대 종단경사값과 중심선의 X, Y, Z 좌표값을 포함하는 수치데이타를 저장하는 수치DB; 점(Point Cloud) 형태로 출력되는 항공데이타를 보간(Interpolation)하여 면의 형태의 래스터 이미지로 래스터화(Rasterized) 시키는 래스터부; 상기 래스터부에서 산출된 래스터 이미지에 상기 수치DB에 저장된 건물 형태(Footprint) 데이타를 결합하고, 상기 건물 형태(Footprint) 내에 설정된 기준만큼 이격되도록 생성된 완충공간에서 고도데이타를 산출하여 건물을 모델링하는 건물모델링부; 상기 래스터 이미지에서 도로의 종단경사값을 산출하고, 수치데이타의 최대 종단경사값을 비교하여 오류를 보정하여 도로, 고가도로, 교각 및 교량을 모델링하는 도로 및 교량 모델링부; 및 상기 래스터부를 제어하여 래스터 이미지를 산출하고, 상기 래스터 이미지에 포함된 건물을 3차원 모델링하도록 상기 건물모델링부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 도로 및 교량 모델링부는 상기 래스터 이미지에 상기 수치DB에 저장된 중심선 데이타를 결합하고, 상기 중심선의 좌표값으로 종단 경사값을 산출하는 경사값 산출모듈; 및 상기 경사값 산출모듈에서 산출된 종단경사값과 상기 수치DB에 저장된 최대 종단 경사값을 비교하여 상기 종단경사값이 최대 종단 경사값을 넘을 경우에 인접 좌표의 종단 경사값에 따라 보정하는 보정모듈을 포함하고, 상기 건물 모델링부는 상기 수치DB에 저장된 건물 형태(Footprint) 데이타를 상기 래스터 이미지에 결합시키는 형태모듈; 상기 건물 형태(Footprint) 내에 설정된 기준만큼 이격된 완충공간을 생성하는 버퍼모듈; 및 상기 완충공간에서 고도데이타를 연산 및 산출하는 연산모듈을 포함하는 소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링시스템을 제공할 수 있다. A preferred embodiment according to the present invention is an air navigation system comprising an aviation DB for storing aviation data storing aviation data; Type information including the type of building acquired from the geographic information system, whether it is for residential or office use, general housing, whether it is a building or a building, building information including the number of stories, A numerical value DB for storing numerical data including X, Y and Z coordinate values of the numerical values; A raster unit interpolating the air data output in the form of a point cloud to rasterize the image data into a raster image in the form of a surface; Combining the footprint data stored in the numerical DB with the raster image computed by the raster unit and modeling the building by calculating altitude data in a buffer space generated so as to be spaced by a reference set within the footprint Building modeling part; A road and bridge modeling unit for calculating an end slope value of the road in the raster image and comparing the maximum slope value of the numerical data to correct the error to model the road, the elevated road, the bridge, and the bridge; And a control unit controlling the raster unit to calculate a raster image and controlling the building modeling unit to three-dimensionally model buildings included in the raster image, wherein the road and bridge modeling unit stores the raster image in the numerical DB A slope value calculation module which combines the center line data and calculates an end slope value based on the coordinate value of the center line; And a correction module for comparing the end slope value calculated by the slope value calculation module with the maximum slope value stored in the numerical DB and correcting the slope value based on the slope value of the adjacent coordinates when the slope value exceeds the maximum slope value, Wherein the building modeling unit comprises: a shape module for combining footprint data stored in the numerical DB into the raster image; A buffer module for generating a buffer space spaced by a reference set in the building footprint; And a computation module for computing and calculating the altitude data in the buffer space.

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본 발명은 LiDAR 방식에 의하여 획득된 항공 데이타와 지리정보시스템(GIS)의 수치데이타를 혼용함에 따라 소음지도에 필요한 고도 데이타를 정확하게 산출하여 3차원 도시모델링을 구축할 수 있어 정밀한 소음지도를 완성할 수 있는 효과가 있다. Since the present invention uses a combination of aerial data obtained by the LiDAR method and numerical data of a geographic information system (GIS), it is possible to accurately calculate the altitude data required for the noise map to construct a three-dimensional city modeling, There is an effect that can be.

도 1은 본 발명에 따른 교통소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링시스템을 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 교통소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링방법을 도시한 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 교통소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링방법에서 도로 및 교량의 모델링단계를 도시한 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 교통소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링방법에서 건물의 모델링단계를 도시한 순서도,
도 5는 본 발명의 실시예가 적용된 항공사진,
도 6은 본 발명의 도로 및 교량 모델링단계에서 측정된 경사값을 도시한 비교 그래프,
도 7은 본 발명의 건물 모델링단계를 순차적으로 표시하는 이미지,
도 8은 본 발명의 실시예에 의하여 완성된 모델링 이미지이다.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a three-dimensional city modeling system for creating a traffic noise map according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a three-dimensional city modeling method for creating a traffic noise map according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing the steps of modeling roads and bridges in a three-dimensional city modeling method for creating a traffic noise map according to the present invention,
FIG. 4 is a flowchart showing a modeling step of a building in a three-dimensional city modeling method for creating a traffic noise map according to the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an aerial photograph,
6 is a comparative graph showing slope values measured in the road and bridge modeling steps of the present invention,
FIG. 7 is a diagram illustrating an image displaying the building modeling steps of the present invention in sequence,
8 is a modeling image completed according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 교통소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링시스템 및 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a three-dimensional city modeling system and method for generating a traffic noise map according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 교통소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링시스템을 도시한 블럭도이다. 1 is a block diagram illustrating a three-dimensional city modeling system for generating a traffic noise map according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 교통소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링시스템은 항공데이타를 저장하는 항공DB(60)와, 수치데이타가 저장되는 수치DB(70)와, 조작 명령을 출력하는 입력부(10)와, 항공데이타 및 수치데이타와 모델링 결과를 출력하는 디스플레이(20)와, 상기 항공데이타와 수치데이타를 이용하여 건물을 모델링하는 건물모델링부(30)와, 상기 항공데이타와 수치데이타를 이용하여 도로 및 교량을 모델링하는 도로 및 교량 모델링부(50)와, 상기 입력부(10)에서 출력된 명령에 의하여 상기 건물모델링부(30)와 도로 및 교량 모델링부(50)를 제어하는 제어부(40)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a three-dimensional city modeling system for creating a traffic noise map according to the present invention includes an aviation DB 60 for storing aviation data, a numerical DB 70 for storing numerical data, A building modeling unit 30 for modeling the building using the aviation data and the numerical data, and a building modeling unit 30 for modeling the building using the aviation data and the numerical data, A road and bridge modeling unit 50 for modeling roads and bridges using data, and a control unit for controlling the building modeling unit 30 and the road and bridge modeling unit 50 according to an instruction output from the input unit 10 And a control unit 40.

상기 항공DB(60)는 항공데이타를 저장한다. 여기서 상기 항공데이타는 LiDAR(Light Detection And Raging) 방식으로서 지면 또는 항공기에서 레이저를 발사하여 지표면과 지물에 반사된 펄스를 분석하여 그 형태를 분석하기 위한 데이타이다. 상기 항공 데이타는 기본적으로 점 형태의 데이타로서 해당 지점의 X, Y, Z 좌표와 함께 펄스의 범위에 따라 지면, 초목, 건물, 수변 공간등의 정보도 포함된다. The aviation DB 60 stores aviation data. Here, the air data is data for analyzing the shape of the pulses reflected on the ground surface and the ground by emitting light from the ground or an aircraft as LiDAR (Light Detection And Raging) method. The aerial data is basically data in the form of points, and includes X, Y, and Z coordinates of the corresponding point, as well as information such as ground, vegetation, building, waterfront space according to the pulse range.

상기 수치DB(70)는 지리정보 시스템(GIS)에서 제공되는 수치데이타를 저장한다. 상기 수치데이타는 예를 들면, 국토교통부령 제1호 도로의 구조.시설 기준에 관한 규칙에서 설정된 최대 종단경사값과 각 도로의 중심선의 X, Y, Z 좌표값, 건물의 정보(용도, 층수, 종류, 형태)를 포함한다. The numerical DB 70 stores numerical data provided by a geographic information system (GIS). For example, the numerical data include the maximum end slope value set in the regulations on the structure and facility standards of the National Road Traffic Ordinance No. 1 Road, the X, Y, and Z coordinate values of the center line of each road, , Type, shape).

상기 입력부(10)는 다 수개의 키(Key)를 구비하여, 각 키의 조합에 의하여 설정된 명령어를 상기 제어부(40)에 인가한다. The input unit 10 includes a plurality of keys and applies commands to the control unit 40 according to a combination of the keys.

상기 디스플레이(20)는 상기 제어부(40)의 제어에 의하여 모델링 정보(영상, 이미지, 데이타)를 출력한다. The display 20 outputs modeling information (image, image, data) under the control of the controller 40.

상기 래스터부(80)는 점으로서 표현되는 상기 항공데이타를 보간(Interpolation)하여 면으로서 표현되도록 래스터화(Rasterized)시켜 래스터 이미지를 생성한다. 여기서 상기 래스터부(80)는 항공 데이타에서 지면의 경우만 따로 정리하여 가공한 DEM(Digital Elevation Model) 데이타와, 건물 및 지면위의 모든 데이타를 포함하는 DSM(Digital Surface Model) 데이타를 감(-)하여 지도상의 구조물의 X, Y, Z축 좌표를 면의 형태로 표현하는 래스터이미지를 생성한다. The raster unit 80 generates a raster image by rasterizing the air data expressed as a dot to be expressed as a surface by interpolation. In this case, the raster unit 80 may include DEM (Digital Elevation Model) data processed separately from the aerial data only in the case of the ground, DSM (Digital Surface Model) data including all the data on the building and the ground, ) To generate a raster image representing the coordinates of the X, Y, and Z axes of the structure on the map in the form of a plane.

여기서 DSM 데이타는 도 7a에서 일예로 도시된 바와 같다. 도 7a를 참조하면, DSM데이타는 지면 위의 모든 데이타를 포함하면서 건물이 높이까지 고려되었다. 따라서 상기 DSM데이타는 전체 지도내에서 아주 낮은 위치부터 건물의 높이까지 포함함에 따라 높이에 따라서 흑색에서 농도가 짙고 옅음(회색)으로 표현된다. 실제로는 흑색과 회색 뿐만 아니라 보다 다양한 색상으로서 표현될 수 있으며, 이는 다양한 색상으로 표현되는 데이타중에서 예를 들어 설명하기 위하여 선택된 것이다. Here, the DSM data is shown as an example in Fig. 7A. Referring to FIG. 7A, the DSM data includes all the data on the ground, and the building is considered up to the height. Therefore, the DSM data is expressed in darkness and gray (gray) in black depending on the height, as it includes a very low position in the entire map to the height of the building. In fact, it can be expressed not only as black and gray but also as more various colors, which are selected for illustrative purposes among data represented by various colors.

상기 래스터부(80)는 상기 DSM 데이타에서 DEM데이타를 감(-)하여 높은 건물을 보다 밝은 색상으로 표현될 수 있도록 한다. 이와 같이 DSM-DEM된 데이타는 도 7b에서 그 일예가 소개되었다. The raster unit 80 senses the DEM data in the DSM data so that the high building can be expressed in a lighter color. An example of such DSM-DEM data is shown in FIG. 7B.

여기서 상기 DSM-DEM 데이타(래스터 이미지)는 점의 형태로 표현된 항공데이타에서 면의 형태로 래스터화되어 도 7b에 도시된 바와 같이 흑색과 회색으로 표현된 지도상의 구조물을 면의 형태로 표현한다. Here, the DSM-DEM data (raster image) is rasterized in the form of a plane in the aviation data expressed in the form of a point, and the structure on the map expressed in black and gray is expressed in the form of a plane as shown in FIG. 7B .

상기 건물모델링부(30)는 상기 항공데이타와 수치데이타의 조합에 의하여 건물의 고도데이타를 산출하여 3D로서 건물을 모델링한다. 이를 위하여 상기 건물모델링부(30)는 래스터화된 래스터 이미지에서 설정된 간격만큼 완충공간(Buffer)를 생성하는 버퍼모듈(31)과, 상기 래스터부(80)에 의하여 래스터화된 래스터 이미지에서 상기 수치DB(70)에 저장된 건물 형태(Footprint) 데이타를 상기 래스터 이미지에 결합시키는 형태모듈(32)과, 상기 버퍼모듈(31)에 의하여 생성된 건물의 고도를 연산하는 연산모듈(33)을 포함한다. The building modeling unit 30 calculates the altitude data of the building by combining the aerial data and the numerical data to model the building as 3D. The building modeling unit 30 may include a buffer module 31 for generating a buffer space of a predetermined interval in the rasterized raster image, a buffer module 31 for storing the numerical value in the rasterized image rasterized by the raster unit 80, A shape module 32 for combining the footprint data stored in the DB 70 with the raster image and an operation module 33 for calculating the altitude of the building generated by the buffer module 31 .

상기 형태모듈(32)은 상기 수치DB(70)에 포함된 건물 정보의 건물 형태를 표현하는 건물 형태 데이타를 상기 래스터 이미지에 결합시켜 상기 래스터 이미지에 일정 범위를 갖는 건물형태를 포함시킨다. 상기 형태정보(Footprint)는 도 7a 및 7c에 도시된 바와 같이 래스터 이미지에 결합되어 건물 형태를 표시한다. The form module 32 combines the building type data expressing the building type of the building information included in the numerical DB 70 with the raster image to include the building type having a certain range in the raster image. The shape information (Footprint) is combined with the raster image as shown in Figs. 7A and 7C to display the building form.

상기 버퍼모듈(31)은 상기 형태모듈(32)에서 결합된 건물의 형태의 내측으로 설정된 간격만큼 완충공간(Buffer)을 형성한다. 이는 도 7d에서 일예로 도시되었다. 도 7d를 참조하면, 상기 버퍼모듈(31)은 상기 형태모듈(32)에서 생성된 형태를 표시하는 선의 내측으로 일정간격만큼 이격되어 연장선을 구획하여 형태선에서 이격된 완충공간을 형성한다. The buffer module 31 forms a buffer by an interval set inward of the shape of the combined building in the shape module 32. This is illustrated by way of example in Figure 7d. Referring to FIG. 7D, the buffer module 31 forms a buffer space spaced apart from the shape line by dividing the extension line by a predetermined distance to the inside of the line representing the shape generated in the shape module 32. [

종래의 소음지도 제작을 위한 도시 구축 시스템에서는 항공데이타에서 건물의 형태만을 이용하여 높이를 산정하였으나, 이와 같은 건물 형태만을 이용한 높이 산정방식에는 래스터 이미지의 셀 크기에 따라 건물 형태를 표현하는 외곽선이 중첩될 수 있어 고도 데이타에 오차가 발생될 수 있다. In the urban construction system for noise mapping, the elevation is calculated using only the shape of the building in the aerial data. However, in the height calculation method using only the building type, the outline expressing the building shape is overlapped with the cell size of the raster image So that an error may occur in the altitude data.

따라서 본 발명은 상기 버퍼모듈(31)로서 건물 형태 내측에 형성된 완충공간(Buffer)에서 고도 데이타를 획득함에 따라 래스터 이미지의 셀 크기차에 의한 외곽선의 중첩에 따른 오차를 방지할 수 있다. Accordingly, as the buffer module 31 acquires the altitude data in the buffer space formed inside the building form, it is possible to prevent an error caused by the superimposition of the outline due to the cell size difference of the raster image.

상기 연산모듈(33)은 상기 버퍼모듈(31)에서 생성된 완충공간을 통한 고도데이타를 획득하고, 상기 수치DB(70)에 저장된 건물정보를 확인하여 해당 건물의 고도데이타를 상기 제어부(40)에 인가한다. 여기서 상기 건물정보는 지리정보 시스템에서 획득된 수치데이타로서 건물의 형태(예를 들면, Polygon)와, 용도(예를 들면, 주거용, 사무용), 종류(예를 들면, 일반주택, 가건물, 빌딩), 층수가 포함된다. The calculation module 33 obtains the altitude data through the buffer space generated by the buffer module 31 and verifies the building information stored in the numerical DB 70 to transmit the altitude data of the building to the control unit 40. [ . The building information is a numerical data obtained from a geographical information system, and includes a building type (for example, a polygon), a purpose (for example, residential use, office use), a type (for example, , And the number of floors.

상기 도로 및 교량 모델링부(50)는 상기 래스터부(80)로부터 획득된 래스터 이미지에 수치DB에 저장된 도로의 중심선 정보를 결합한 뒤에 종단경사값을 획득하는 경사값 산출모듈(52)과, 상기 경사값 산출모듈(52)에서 획득된 래스터 이미지의 종단경사값과 수치DB(70)에 저장된 수치데이타를 비교하여 보정하는 보정모듈(51)을 포함한다. The road and bridge modeling unit 50 includes a slope value calculating module 52 for obtaining the slope value after combining the center line information of the road stored in the numerical DB with the raster image obtained from the raster unit 80, And a correction module 51 for comparing and correcting the numerical data stored in the numerical DB 70 with the end slope value of the raster image obtained by the value calculation module 52. [

상기 경사값 산출모듈(52)은 도로나 교량의 항공 데이타에서 추출된 래스터 이미지에 수치DB(70)에 저장된 도로의 중심선 데이타를 결합시킨 뒤에 상기 중심선의 X, Y, Z좌표값을 통하여 종단경사값을 산출한다. 상기 종단 경사값은 도로의 반사면의 고도값으로 종래와 동일한 방식으로 산출됨에 따라 그 상세한 설명을 생략한다. The inclination value calculation module 52 combines the center line data of the road stored in the numerical DB 70 with the raster image extracted from the aerial data of the road or the bridge, Lt; / RTI > The end slope value is an altitude value of the reflection surface of the road and is calculated in the same manner as in the related art, and the detailed description thereof will be omitted.

아울러 상기 경사값 산출모듈(52)은 도 6의 (a)에서 표시된 그래프와 같은 종단경사값을 산출하게 된다. 이때 상기 경사값 산출모듈(52)은, 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이 도로가 겹치는 인터체인지에서 위를 통과하는 교각과 아래로 통과하는 도로의 높이를 각각 산출하는 것이 아니라 지도상에서 맨 위에 표시된 도로 반사면의 종단경사만을 산출한다. In addition, the slope value calculating module 52 calculates the slope value of the terminal as shown in the graph of FIG. 6 (a). At this time, the slope value calculating module 52 calculates the slope value calculating module 52, for example, as shown in FIG. 5, instead of calculating the height of the bridge passing through the intersection and the road passing downward at the intersection where roads overlap each other, Only the end slope of the indicated road reflection surface is calculated.

즉, 상기 경사값 산출모듈(52)은 직선으로 1번 도로의 종단 경사값에서 1번도로와 교차되는 교각의 종단경사를 포함하여 산출한다. 이는 도 6의 (a)의 그래프에서 그 일예가 소개되었다. 도 6의 (a)를 참조하면, 그래프에서 7개의 비정상적으로 돌출되는 데이타가 포함되어 있다. 이는 해당 도로와 타도로가 겹쳐지는 인터체인지 에서 맨위 도로면의 반사면에 의한 종단 경사값을 산출함에 따라 해당 도로위에 연결되는 타 도로의 종단경사값이 포함되었기 때문이다. That is, the slope value calculating module 52 calculates a slope including the slope of the bridge pier crossing the first slope from the slope of the slope of the first slope. This is illustrated in the graph of FIG. 6 (a). Referring to Figure 6 (a), there are seven abnormally extruded data in the graph. This is because the inclination values of the other roads connected to the corresponding road are included in calculating the end slope value by the reflection surface of the upper road surface in the interchange where the road and the road are overlapped.

상기 보정모듈(51)은 상기 경사값 산출모듈(52)의 종단경사값과, 수치DB(70)에 저장된 수치데이타에 포함된 최대 종단 경사를 비교하여 해당 도로의 최대 종단 경사와 상기 경사값 산출모듈(52)에서 산출된 종단 경사를 비교하여 보정한다. 이는 도 6의 (b)에서 일예로서 도시되었다. The correction module 51 compares the end slope value of the slope value calculation module 52 with the maximum slope inclusive of the numerical data stored in the numerical DB 70 to calculate the slope value The terminal slope calculated by the module 52 is compared and corrected. This is shown as an example in Fig. 6 (b).

상기 수치DB(70)의 수치데이타는 국토교통부령 제1호, 도로의 구조, 시설기준에 관한 규칙의 제25조(종단경사)에서 제시된 최대 종단 경사와 각 도로의 중심선 데이타를 저장한다. The numerical data of the numerical DB 70 stores the maximum end slope and the center line data of each road presented in Article 25 (end slope) of the regulations on the structure and facility standards of the Ministry of Land Transport and Traffic No. 1.

따라서 상기 보정모듈(51)은 상기 경사값 산출모듈(52)에서 산출된 종단경사값이 상기 수치DB(70)에 저장된 최대 종단경사값을 초과할 경우에 오류가 발생된 것으로 판단하여 인접된 지점의 종단경사값을 참조하여 보정한다. 예를 들면, 상기 보정모듈(51)은 인접된 종단경사가 하향 경사지는 경사값이라면 이에 일치되도록 보정한다.Therefore, when the end slope value calculated by the slope value calculation module 52 exceeds the maximum slope value stored in the numerical DB 70, the correction module 51 determines that an error has occurred, Is corrected by referring to the end slope value of the end slope. For example, the correction module 51 corrects the contiguous end tilt so that it corresponds to a tilt value that is tilted downward.

상기 제어부(40)는 상기 입력부(10)에서 입력된 명령어에 따라서 상기 항공DB(60)와 수치DB(70)에 각각 저장된 데이타를 독출하여 상기 디스플레이(20)에 출력하도록 제어하고, 상기 래스터부(80)와, 상기 건물모델링부(30)와 도로 및 교량 모델링부(50)를 제어하여 그 결과를 상기 디스플레이(20)에 출력한다. The control unit 40 controls the display unit 20 to read the data stored in the aviation DB 60 and the numerical DB 70 according to a command input from the input unit 10, (80), the building modeling unit (30) and the road and bridge modeling unit (50), and outputs the result to the display (20).

본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며 이하에서는 본 발명에 따른 교통소음지도 작성을 위한 3차원 도시모델 구축 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. The present invention includes the above-described structure, and a method for constructing a three-dimensional urban model for making a traffic noise map according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 교통소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링방법을 도시한 순서도이다. FIG. 2 is a flowchart illustrating a three-dimensional city modeling method for creating a traffic noise map according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 교통소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링방법은 항공데이타와 수치데이타를 이용하여 도로 및 교량의 종단경사값을 산출하여 도로 및 교량을 모델링하는 도로 및 교량 모델링단계(S100)(S100)와, 항공데이타를 래스터화(Rasterized)하고 수치데이타를 결합하여 건물 형태(Footprint) 및 완충공간(Buffer)을 산출하여 수치데이타를 비교하여 건물을 모델링하는 건물 모델링단계(S200)와, 상기 도로 및 교량 모델링단계(S100)와 건물모델링단계(S200)에서 산출된 결과데이타를 결합하여 출력하는 통합모델링단계(S300)를 포함한다. Referring to FIG. 2, a three-dimensional urban modeling method for creating a traffic noise map according to the present invention is a method of modeling roads and bridges by calculating the slope values of roads and bridges using aerial data and numerical data, A building modeling step (S100) for modeling the building by comparing the numerical data by calculating a building footprint and a buffer space by rasterizing the aerial data and combining numerical data S200), and an integrated modeling step (S300) of combining the result data calculated in the road and bridge modeling step (S100) and the building modeling step (S200).

상기 도로 및 교량 모델링단계(S100)와 건물모델링단계(S200)는 그 순서가 정해진 바가 없으며 설계자의 의도에 따라 변경될 수 있다. 상기 도로 및 교량 모델링단계(S100)는 하기에서 도 3을 참조하여 설명한다. The order of the road and bridge modeling step S100 and the building modeling step S200 are not determined in advance and can be changed according to the designer's intention. The road and bridge modeling step S100 will be described below with reference to FIG.

도 3은 본 발명에 따른 교통소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링방법에서 도로 및 교량의 모델링단계를 도시한 순서도이다. 3 is a flowchart showing the steps of modeling roads and bridges in a three-dimensional city modeling method for making a traffic noise map according to the present invention.

도 3을 참조하면, 상기 래스터부(80)에서 항공 데이타를 면으로서 표현되도록 래스터화시켜 래스터 이미지를 산출하는 래스터단계(S110)와, 상기 래스터단계(S110)에서 산출된 래스터 이미지로부터 종단경사값을 산출하는 종단경사 산출단계(S120)와, 상기 종단 경사값과 수치데이타를 비교하는 수치데이타 비교단계(S130)와, 상기 수치데이타 비교단계(S130)에서 수치데이타와 산출된 종단경사가 차이가 있는지를 판단하는 비교판단단계(S140)와, 상기 비교판단단계(S140)에서 산출된 종단경사가 수치데이타의 최대 종단경사에 비하여 높다면, 에러가 발생된 것으로 판단하여 보정하는 보정단계(S150)와, 상기 보정단계(S150) 이후의 고도데이타로서 해당 영역을 3D로 모델링하는 모델링단계(S160)를 포함한다. Referring to FIG. 3, a raster step (S110) of rasterizing the aerial data to be expressed as a surface in the raster unit (80) to calculate a raster image, and a raster step (S130) for comparing the slope value and the numerical data; and a comparison step (S130) for comparing the slope value and the calculated slope calculated in the numerical data comparison step (S130) (S140); and a correction step (S150) of determining that an error has occurred and correcting the error if the calculated slope is greater than the maximum slope of the numerical data calculated in the comparison determination step (S140) And a modeling step (S160) of modeling the area as 3D data as the altitude data after the correction step (S150).

상기 래스터단계(S110)는 상기 제어부(40)가 상기 래스터부(80)를 제어하여 상기 항공DB(60)에 저장된 도로의 항공 데이타를 독출한 뒤에 DSM 데이타에서 DEM 데이타를 뺀(-) 뒤에 데이타상의 X, Y, Z 좌표를 면으로서 표현되도록 래스터화 시켜 래스터 이미지를 산출한다. The controller 40 controls the raster unit 80 to read the air data of the road stored in the aviation DB 60, subtract the DEM data from the DSM data, The X, Y, and Z coordinates on the image are expressed as a surface to produce a raster image.

상기 종단경사 산출단계(S120)는 상기 제어부(40)의 제어에 의하여 상기 도로 및 교량 모델링부(50)가 상기 래스터 이미지에 포함된 해당 도로에 상기 수치DB에 저장된 도로의 중심선 데이타를 결합하고, 상기 중심선을 분석하여 종단경사값을 산출하는 단계이다. 상기 도로 및 교량 모델링부(50)는 상기 경사값 산출모듈(52)을 구동시켜 상기 래스터 이미지에서 중심선을 표현하는 X, Y, Z 좌표값을 분석하여 종단경사값을 산출한다. 이때 산출된 종단 경사값은 도 6의 (a)의 그래프를 통하여 도시된다. The terminal slope calculating step S120 is a step in which the road and bridge modeling unit 50 combines the center line data of the road stored in the numerical DB with the corresponding road included in the raster image under the control of the controller 40, And analyzing the center line to calculate an end slope value. The road and bridge modeling unit 50 drives the slope value calculating module 52 to analyze the X, Y, and Z coordinate values expressing the center line in the raster image to calculate the slope value. The calculated end slope values are shown in the graph of FIG. 6 (a).

상기 수치데이타 비교단계(S130)는 상기 제어부(40)가 상기 수치DB(70)에 저장된 해당 도로의 수치데이타에서 최대 종단경사값을 확인하는 단계이다. 상기 제어부(40)는 상기 수치DB(70)에 저장된 해당 도로의 수치데이타에서 최대 종단경사값을 독출하여 상기 종단경사 산출단계에서 산출된 종단경사값과 비교한다. The numerical data comparison step S 130 is a step in which the control unit 40 confirms the maximum end slope value in the numerical data of the road stored in the numerical DB 70. The controller 40 reads the maximum slope value from the numerical data of the road stored in the numerical DB 70 and compares the slope value with the slope value calculated in the slope calculation step.

상기 비교판단단계(S140)는 상기 종단경사 산출단계(S120)에서 산출된 종단경사값과 상기 수치데이타 비교단계(S130)에서 확인된 해당 도로의 최대 종단 경사값을 비교하여 에러여부를 판단하는 단계이다. 상기 제어부(40)는 상기 종단경사 산출단계에서 산출된 종단경사값중에서 도 6의 (a)의 그래프와 같이 돌출된 7개의 종단경사값이 수치데이타의 최대 종단 경사값 보다 높다면, 해당 지점의 항공데이타에서 다른 도로가 상방으로 겹쳐진 것으로 판단하여 하기의 보정단계(S150)를 진행한다. The comparing and determining step S140 may include comparing an end slope value calculated in the step S120 and a maximum slope value of the corresponding road identified in the step S130, to be. If the seven slope values projected as shown in the graph of FIG. 6 (a) are higher than the maximum slope value of the numerical data among the slope values calculated in the slope calculation step, It is determined that the other roads are overlapped upward in the air data, and the following correction step (S150) is performed.

상기 보정단계(S150)는 상기 제어부(40)가 상기 보정모듈(51)을 제어하여 상기 비교판단단계(S140)에서 수치데이타의 최대 종단 경사값을 넘은 종단경사값을 보정하는 단계이다. 상기 보정모듈(51)은 상기 종단 경사 산출단계에서 비정상적으로 높은 종단 경사값을 이전 좌표 지점에서 산출된 종단경사값을 고려하여 보정한다. 이는 도 6의 (b)에서 일예로 도시된 바와 같다. The correction step S150 is a step in which the controller 40 controls the correction module 51 to correct an end slope value exceeding the maximum slope value of the numerical data in the comparison determination step S140. The correction module 51 corrects the abnormally high end slope value in the end slope calculation step in consideration of the end slope value calculated at the previous coordinate point. This is illustrated in FIG. 6 (b) as an example.

도 6의 (b)를 참조하면, 상기 보정모듈(51)은 도 6의 (a)에서 비정상적으로 돌출된 종단경사값을 인접된 X, Y, Z 좌표의 종단경사값에서 연장되도록 보정한다. Referring to FIG. 6B, the correction module 51 corrects the end slope, which is abnormally projected in FIG. 6A, so as to be extended from the end slope values of the adjacent X, Y and Z coordinates.

상기 모델링단계(S160)는 상기 제어부(40)의 제어에 의하여 상기 도로 및 교량 모델링부(50)가 상기 보정단계(S150)에서 보정된 종단경사값을 활용하여 도 8에 도시된 바와 같이 도로를 3D 모델링하는 단계이다. 여기서 도 8은 건축물의 모델링 이후에 도로의 모델링 데이타를 통합한 결과를 도시한 것이다. The modeling step S160 is a step in which the road and bridge modeling unit 50 utilizes the corrected longitudinal slope value in the correction step S150 under the control of the controller 40 3D modeling step. Here, FIG. 8 shows a result obtained by integrating road modeling data after modeling of a building.

따라서 본 발명은 상술한 바와 같이 항공데이타의 종단경사와 수치데이타의 최대 종단 경사를 활용하여 하나 이상의 도로가 겹치지는 구간의 3D 모델링을 완성할 수 있었다. 이와 같은 3D 모델링은 도로와 교각으로부터 발생된 소음을 측정하기 위하여 필요한 고도데이타를 정확하게 획득할 수 있도록 한다. Therefore, the present invention can complete the 3D modeling of the section where one or more roads overlap by utilizing the end slope of the air data and the maximum slope of the numerical data as described above. This 3D modeling enables accurate acquisition of the altitude data needed to measure noise generated from roads and piers.

상기 건물 모델링 단계는 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 교통소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링방법에서 건물 모델링단계(S200)를 도시한 순서도이다. The building modeling step will be described with reference to FIG. 4 is a flowchart illustrating a building modeling step (S200) in a three-dimensional city modeling method for creating a traffic noise map according to the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 건물 모델링단계(S200)는 상기 항공데이타를 래스터화하는 래스터단계(S210)와, 상기 래스터단계(S210)에서 산출된 래스터 이미지에서 건물의 형태(Footprint)를 산출하는 형태 생성단계(S220)와, 상기 형태 생성단계(S220)에서 산출된 건물 형태(Footprint)내에서 설정된 기준만큼 건물의 내측에서 완충공간을 생성하는 버퍼생성단계(S230)와, 상기 버퍼생성단계(S230)에서 생성된 완충공간을 기준으로 하여 고도데이타를 산출하는 고도데이타 산출단계(S240)와, 상기 고도데이타 산출단계(S240) 이후에 획득된 고도데이타로서 3D 모델링하는 모델링단계(S250)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the building modeling step S200 includes a raster step S210 of rasterizing the aviation data, a form calculating a footprint of the raster image calculated in the raster step S210 A buffer generation step S230 for generating a buffer space inside the building by a reference set within a footprint calculated in the form generation step S220, (S240) for calculating the altitude data based on the buffer space generated in step S240 and a modeling step S250 for 3D modeling the altitude data obtained after the altitude data calculation step S240 .

상기 래스터단계(S210)는 상기 제어부(40)가 상기 래스터부(80)를 제어하여 DSM데이타에서DEM데이타를 뺀 뒤에 래스터화하는 단계이다. 이때 DSM 데이타는 도 7a, DSM데이타에서 DEM 데이타를 뺀 뒤에 래스터화된 래스터 이미지는 도 7b에서 그 일예가 도시되었다. 상기 래스터부(80)는 상기 LiDAR데이타에서 DSM데이타를 추출한 뒤에서 DEM데이타를 빼고 래스터화하여 면의 형태로서 표현되는 래스터 이미지(도 7b 참조)를 산출한다. 도 7a 내지 도 7b는 명암의 정도에 따라서 각 건물의 높이를 표현하였다. 예를 들면, 백색에 가까울수록 건물의 높이가 높고, 흑색에 가까울수록 지면에 가까운 높이로 표현된다. 도면에서는 거의 흑색으로 표현되는 영역이 존재하나, 실제로는 그 짙고 얕은 명암이 보다 명확하게 구분되며, 보다 흑과 백의 명암 뿐만 아니라 보다 다양한 색상으로 표현이 가능하다. The raster step S210 is a step in which the controller 40 controls the raster unit 80 to subtract the DEM data from the DSM data and rasterize the DEM data. The DSM data is shown in FIG. 7A, and the rasterized image after subtracting the DEM data from the DSM data is shown in FIG. 7B. The raster unit 80 extracts the DSM data from the LiDAR data, subtracts the DEM data, and rasterizes the raster image to generate a raster image (see FIG. 7B) expressed in the form of a surface. 7A to 7B show the height of each building according to the degree of shading. For example, the closer to white, the higher the height of the building, and the closer to black, the closer to the ground. In the drawing, there is an area represented by almost black, but in reality, the dark and shallow contrasts are more clearly distinguished, and more various colors can be displayed as well as the contrast of black and white.

상기 형태생성단계(S220)는 상기 제어부(40)의 제어에 의하여 상기 형태모듈(32)이 상기 수치DB(70)에 저장된 건물 형태 데이타를 상기 래스터 이미지에 결합시키는 단계이다. 상기 형태모듈(32)은 상기 수치DB에 저장된 해당 지도상의 건물의 형태 데이타를 상기 래스터 이미지에 결합시킨다. 이는 도 7c에 일예가 소개되었다.The shape generation step S220 is a step of coupling the shape module 32 to the raster image with the building type data stored in the numerical DB 70 under the control of the control unit 40. [ The shape module 32 couples the shape data of the building on the map stored in the numerical DB to the raster image. This is illustrated in Fig. 7C.

상기 버퍼생성단계(S230)는 상기 제어부(40)의 제어에 의하여 상기 버퍼모듈(31)이 상기 형태생성단계(S220)에서 래스터 이미지에 결합된 건물 형태(Footprint)의 범위 이내에 설정된 기준에 따라 내측에 완충공간(Buffer)을 형성하는 단계이다. 상기 완충공간(Buffer)은 상기 형태모듈(32)에 의하여 구획된 외측선 보다 설정된 기준(예를 들면, 2m) 만큼 이격 되도록 설정된다. 따라서 상기 버퍼모듈(31)은 도 7d에 도시된 바와 같이 건물 형태(Footprint) 내측에서 설정된 기준만큼 이격되도록 선을 연장하여 그 사이의 완충공간을 형성한다. The buffer generation step S230 is a step in which the buffer module 31 controls the inner shape of the raster image according to a criterion set within a range of a footprint combined with a raster image in the shape generation step S220, To form a buffer space. The buffer space is set to be spaced apart from the outer line partitioned by the shape module 32 by a set reference (for example, 2 m). Therefore, as shown in FIG. 7D, the buffer module 31 extends the line so as to be spaced apart from the inside of the footprint by a set reference, thereby forming a buffer space therebetween.

이는 건물의 외곽선을 따라서 건물을 모델링할 경우에 각 좌표 점들간에 중첩됨에 따라 발생되는 오차를 방지하기 위함이다. This is to prevent an error caused when the building is modeled along the outline of the building, as a result of overlapping between the coordinate points.

즉, 소음지도 제작을 위한 3차원 도시모델은 건물의 높이를 산정할 때에 지붕의 형태에서 가장 낮은 부분을 기준으로 산정하는 것이 좋다. 왜냐하면,아파트와 같은 다층 건물의 경우 지붕의 형태에 따라 각 세대의 수음지점이 높아질 수 있기 때문에 높은 층으로 갈수록 과소평가될 수 있기 때문이다. In other words, it is good to calculate the 3-D urban model for making the noise map based on the lowest part of the roof form when calculating the height of the building. This is because, in the case of multi-storey buildings such as apartment buildings, depending on the shape of the roof, the point of sound generation point of each generation can be increased, which can be underestimated toward the higher floor.

따라서 일반적으로 소음지도 제작을 위한 3차원 모델링은 건물의 형태 내부에서 최소값을 선택하는 것이 가장 좋으나, 건물의 범위를 표현하는 외곽선을 이루는 X, Y, Z좌표간에 서로 중첩될 수 있어 건물의 고도데이타에 오류가 발생된다. Therefore, it is generally best to select the minimum value within the shape of the building, but it can be overlapped with the X, Y, Z coordinates forming the outline of the building range, An error occurs.

그러므로 본 발명은 건물의 고도데이타를 정확하게 산출하기 위하여 지리정보시스템에서 제공되는 수치 데이타의 건물 형태 데이타를 이용하여 항공데이타에 건물 형태를 생성하고, 생성된 건물 형태건물 내부에 완충공간을 형성하고, 상기 완충공간을 통하여 건물의 고도데이타를 획득함에 따라 종래의 좌표간의 중첩에 의한 오류를 방지하였다. Therefore, in order to accurately calculate the altitude data of a building, the present invention creates a building shape in the air data using the building shape data of the numerical data provided in the geographic information system, forms a buffer space in the building- By acquiring the elevation data of the building through the buffer space, errors due to superposition between the conventional coordinates are prevented.

상기 고도 데이타 산출단계(S240)는 상기 버퍼생성단계(S230) 이후에 상기 제어부(40)의 제어에 의하여 상기 연산모듈(33)이 고도 데이타를 산출하는 단계이다. 상기 연산모듈(33)은 상기 버퍼모듈(31)에 의하여 생성된 건물 내부의 완충공간을 기준으로 하여 각 건물의 고도데이타를 산출한다. 상기 연산모듈(33)의 고도데이타를 산출하는 방식은 일반적으로 공지된 기술임에 따라 그 설명을 생략한다. The elevation data calculation step S240 is a step in which the calculation module 33 calculates the elevation data under the control of the control unit 40 after the buffer generation step S230. The calculation module 33 calculates the altitude data of each building based on the buffer space inside the building generated by the buffer module 31. The method of calculating the altitude data of the calculation module 33 is generally known, and the description thereof will be omitted.

상기 모델링단계(S250)는 상기 제어부(40)가 상기 고도 데이타 생성단계(S240)에서 획득된 고도 데이타로 해당 지도의 건물을 3차원으로 모델링하는 단계이다. 상기 제어부(40)는 상기 연산모듈(33)로부터 산출된 고도데이타를 통하여 각 건물을 3차원으로 모델링한다. 이때 상기 제어부(40)는 상기 디스플레이(20)를 제어하여 상기 건물의 모델링 결과를 출력하도록 제어한다. 이와 같은 건물의 모델링은 상기 통합 모델링단계에서 상기 도로 및 교량 모델링단계(S100)에서 완성된 3차원 모델링과 통합된 예를 도시한 도 8에 도시된 바와 같다. The modeling step S250 is a step in which the controller 40 models the building of the map in three dimensions using the altitude data obtained in the altitude data generation step S240. The control unit 40 models each building in three dimensions through the altitude data calculated from the calculation module 33. [ At this time, the control unit 40 controls the display 20 to output the modeling result of the building. The modeling of such a building is shown in FIG. 8 which shows an example of integration with the 3D modeling completed in the road and bridge modeling step S100 in the integrated modeling step.

이와 같이 본 발명은 항공데이타와 수치데이타를 병행하여 소음지도에 적합한 3차원 도시모델링을 완성함에 따라 보다 정확한 고도데이타의 산출이 가능하다. 특히, 본 발명은 항공데이타에서 디지타이징된 건물의 외곽선이 서로 다른 건물이나 지표면과의 중첩에 의한 오류를 방지할 수 있도록 완충공간을 형성하였고, 도로가 서로 다른 높이의 교량이나 교각이 중첩된 도로 영역에서의 해당 도로의 고도데이타를 정확하게 산출할 수 있어 정확한 소음지도를 완성할 수 있었다.As described above, according to the present invention, the three-dimensional urban modeling suitable for the noise map is completed in parallel with the aerial data and the numerical data, so that more accurate altitude data can be calculated. In particular, the present invention forms a buffer space to prevent errors due to superimposition of the outline of a digitized building in aviation data with different buildings or surfaces, The accurate altitude data of the corresponding roads can be accurately calculated and the accurate noise map can be completed.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

10 : 입력부 20 : 디스플레이
30 : 건물모델링부 31 : 버퍼모듈
32 : 형태모듈 33 : 연산모듈
40 : 제어부 50 : 도로 및 교량 모델링부
51 : 보정모듈 52 : 경사값 산출모듈
60 : 항공DB 70 : 수치DB
80 : 래스터부
10: Input unit 20: Display
30: building modeling unit 31: buffer module
32: type module 33: operation module
40: control unit 50: road and bridge modeling unit
51: correction module 52: gradient value calculation module
60: aviation DB 70: numerical DB
80: raster section

Claims (11)

항공 데이타를 저장하는 항공DB;
지리정보 시스템으로부터 획득된 건물의 형태와, 주거용 또는 사무용인지에 대한 용도와, 일반주택과 가건물 또는 빌딩 여부를 포함하는 종류정보와, 층수가 포함된 건물정보와, 도로의 최대 종단경사값과 중심선의 X, Y, Z 좌표값을 포함하는 수치데이타를 저장하는 수치DB;
점(Point Cloud) 형태로 출력되는 항공데이타를 보간(Interpolation)하여 면의 형태의 래스터 이미지로 래스터화(Rasterized) 시키는 래스터부;
상기 래스터부에서 산출된 래스터 이미지에 상기 수치DB에 저장된 건물 형태(Footprint) 데이타를 결합하고, 상기 건물 형태(Footprint) 내에 설정된 기준만큼 이격되도록 생성된 완충공간에서 고도데이타를 산출하여 건물을 모델링하는 건물모델링부;
상기 래스터 이미지에서 도로의 종단경사값을 산출하고, 수치데이타의 최대 종단경사값을 비교하여 오류를 보정하여 도로, 고가도로, 교각 및 교량을 모델링하는 도로 및 교량 모델링부; 및
상기 래스터부를 제어하여 래스터 이미지를 산출하고, 상기 래스터 이미지에 포함된 건물을 3차원 모델링하도록 상기 건물모델링부를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 도로 및 교량 모델링부는
상기 래스터 이미지에 상기 수치DB에 저장된 중심선 데이타를 결합하고, 상기 중심선의 좌표값으로 종단 경사값을 산출하는 경사값 산출모듈; 및
상기 경사값 산출모듈에서 산출된 종단경사값과 상기 수치DB에 저장된 최대 종단 경사값을 비교하여 상기 종단경사값이 최대 종단 경사값을 넘을 경우에 인접 좌표의 종단 경사값에 따라 보정하는 보정모듈을 포함하고,
상기 건물 모델링부는
상기 수치DB에 저장된 건물 형태(Footprint) 데이타를 상기 래스터 이미지에 결합시키는 형태모듈;
상기 건물 형태(Footprint) 내에 설정된 기준만큼 이격된 완충공간을 생성하는 버퍼모듈; 및
상기 완충공간에서 고도데이타를 연산 및 산출하는 연산모듈을 포함하는 소음지도 작성을 위한 3차원 도시 모델링시스템.
An aviation DB storing aviation data;
Type information including the type of building acquired from the geographic information system, whether it is for residential or office use, general housing, whether it is a building or a building, building information including the number of stories, A numerical value DB for storing numerical data including X, Y and Z coordinate values of the numerical values;
A raster unit interpolating the air data output in the form of a point cloud to rasterize the image data into a raster image in the form of a surface;
Combining the footprint data stored in the numerical DB with the raster image computed by the raster unit and modeling the building by calculating altitude data in a buffer space generated so as to be spaced by a reference set within the footprint Building modeling part;
A road and bridge modeling unit for calculating an end slope value of the road in the raster image and comparing the maximum slope value of the numerical data to correct the error to model the road, the elevated road, the bridge, and the bridge; And
A controller for controlling the raster unit to calculate a raster image and to control the building modeling unit to three-dimensionally model buildings included in the raster image,
The road and bridge modeling unit
A slope value calculation module which combines the center line data stored in the numerical DB into the raster image and calculates an end slope value based on the center line coordinate value; And
A correction module for comparing the end slope value calculated by the slope value calculation module with the maximum slope value stored in the numerical DB to correct the slope value according to the slope value of the adjacent coordinates when the slope value exceeds the maximum slope value Including,
The building modeling unit
A form module for combining the footprint data stored in the numerical DB into the raster image;
A buffer module for generating a buffer space spaced by a reference set in the building footprint; And
And a computation module for computing and calculating altitude data in the buffer space.
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