KR102194799B1 - 고려 영역 내 지표면의 대표 표면거칠기 도출 장치 및 그 방법 - Google Patents

고려 영역 내 지표면의 대표 표면거칠기 도출 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

대표 표면거칠기 도출 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 대표 표면거칠기 도출 장치는 사용자로부터 관심 영역을 입력받으면, 관심 영역에 대응하는 지표면 정보를 수집하는 수집부, 미리 설정된 평가 조건에 기초하여 관심 영역 내에서 평가 영역을 설정하는 영역 설정부, 그리고 수집된 지표면 정보에서 평가 영역에 해당하는 복수 개의 표면거칠기 길이를 추출하고, 추출된 복수개의 표면거칠기 길이를 이용하여 대표 표면거칠기 길이를 도출하는 제어부를 포함한다.

Description

고려 영역 내 지표면의 대표 표면거칠기 도출 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR ESTIMATING REPRESENTATIVE SURFACE ROUGHNESS LENGTH IN CONSIDERATION AREA AND METHOD THEREOF}
고려 영역 내 지표면의 대표 표면거칠기 도출 장치 및 그 방법이 제공된다.
지표면은 매끄럽고 굴곡이 없는 표면만이 아니라 논, 밭, 숲, 산, 빌딩이 밀집한 도시, 수역 등 다양한 유형을 가지며, 이와 같은 토지 피복의 특징을 표면거칠기(surface roughness)로 정의할 수 있다.
이러한 표면거칠기는 대기 중에서의 물질의 이동에 따른 대기 확산과 지표 침적에 영향을 주는 중요 인자 중에 하나이다. 구체적으로 표면거칠기의 값이 클수록 더 큰 난류(turbulence)가 형성되어 수직방향의 확산이 증가되며 더 큰 저항(friction)과 전단응력(shear stress)에 의하여 지표 침적이 증가하게 된다.
그러므로 토지 분류, 식생 분류, 건물과 시설물들의 배치 조건에 따라 변화하는 지면 거칠기를 산정하여 지면 거칠기 지도를 제공하는 기술이 연구 및 개발되었다.
하지만, 산, 인구 밀도가 높은 도시 지역, 농경 지역 등 다양한 형태의 표면이 비교적 좁은 지역에 섞여 있는 상대적으로 복잡한 지형의 특성에 따라 분석하고자 하는 조건에 맞는 대표 표면거칠기 길이를 도출하기에는 어려움이 있다.
따라서, 실제 평가에 적용되는 일정 영역을 선택하고, 평가 조건에 기초하여 평가 영역을 추출하여 대표 표면거칠기 길이를 도출하는 기술이 요구된다.
관련 선행문헌으로 한국공개특허 10-2005-0063615호는 "지리 정보 시스템에서의 지면 거칠기 지도 제공 방법"을 개시한다.
한국공개특허 10-2005-0063615
본 발명의 한 실시예는 평가 조건에 기초하여 평가 영역의 지형적인 특성을 반영한 대표 표면거칠기 길이를 도출하여 제공하기 위한 것이다.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시예가 사용될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 대표 표면거칠기 도출 장치는 사용자로부터 관심 영역을 입력받으면, 관심 영역에 대응하는 지표면 정보를 수집하는 수집부, 미리 설정된 평가 조건에 기초하여 관심 영역 내에서 평가 영역을 설정하는 영역 설정부, 그리고 수집된 지표면 정보에서 상기 평가 영역에 해당하는 복수 개의 표면거칠기 길이를 추출하고, 추출된 복수개의 표면거칠기 길이를 이용하여 대표 표면거칠기 길이를 도출하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 대표 표면거칠기 도출 장치의 도출 방법은 사용자로부터 입력된 관심 영역에 대응하여, 미리 구축된 데이터베이스에서 관심 영역의 지표면 정보를 수집하는 단계, 입력받은 평가 조건에 기초하여 관심 영역 내에서 평가 영역을 설정하는 단계, 수집된 지표면 정보에서 상기 평가 영역에 해당하는 복수 개의 표면거칠기 길이를 추출하는 단계, 그리고 추출된 복수개의 표면거칠기 길이를 이용하여 대표 표면거칠기 길이를 도출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 평가 영역의 지형적인 특성을 반영하여 대표 표면거칠기 길이를 도출함으로써, 불확실성을 최소화하고 현실적인 대기 확산 및 지표 침적에 대한 평가가 가능하다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 다양한 평가 조건에 따라 평가 영역을 상이하게 선택하여 선택된 평가 영역에 따른 대표 표면거칠기 길이 값을 도출함으로써, 그에 따른 다양한 조건에서의 대기 확산 또는 지표 침적에 대한 분석이 가능하다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 대표 표면거칠기 도출 장치를 포함하는 통신 네트워크를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 대표 표면거칠기 도출 장치를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 대표 표면거칠기 도출 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 평가 영역을 설정하는 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 일부 영역을 제외하여 평가 영역을 서정하는 구성에 대해서 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 선택되는 토지 피복 코드의 종류에 따라 생성된 지도를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 대표 표면거칠기 도출 장치의 인터페이스부를 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 평가 조건에 따른 토지 피복 코드의 색상으로 표시한 지도를 나타낸 예시도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서상에서 표면의 거친 정도를 나타내는 표면거칠기(surface roughness)는 수학적으로 표면거칠기 길이(surface roughness length, z0) 또는 공기역학적 거칠기 길이(aerodynamic roughness length, z0)로 표현될 수 있나, 이하에서는 표면거칠기 또는 표면거칠기 길이로 통칭한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 대표 표면거칠기 도출 장치를 포함하는 통신 네트워크를 나타낸 예시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 사용자 단말(100), 대표 표면거칠기 도출 장치(200) 그리고 환경 평가 서버(300)은 네트워크로 연결되어 데이터를 송수신한다.
여기서 네트워크는 유선 통신 네트워크, 근거리 또는 원거리 무선 통신 네트워크, 이들이 혼합된 네트워크 등 데이터를 전달하는 모든 형태의 통신 네트워크를 포함할 수 있다.
사용자 단말(100)은 대표 표면거칠기 도출 장치(200)와 연동되는 관리자 또는 사용자자의 단말을 나타낸다. 사용자 단말(100)은 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터(personal computer), 핸드헬드 컴퓨터(handheld computer), PDA(personal digital assistant), 휴대폰, 스마트 기기, 태블릿(tablet) 등이 있다.
사용자 단말(100)은 대표 표면거칠기를 도출하기 위해 관심 영역을 설정하거나 평가 조건을 입력받아 대표 표면거칠기 도출 장치(200)에 전달하거나 대표 표면거칠기 도출장치(200)로부터 대표 표면거칠기 길이를 수신하여 표시할 수 있다.
대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 사용자 단말(100)로부터 입력받은 관심 영역 및 평가 조건에 대응하여 평가 영역을 설정하고, 설정된 평가 영역에 대해서 대표 표면거칠기를 도출한다.
이때, 관심 영역 및 평가 영역은 원형, 사각형과 같은 도형 형태로 구성될 수 있으며, 특정 지역구와 같은 지도 모양으로 구성될 수 있다.
대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 입력받은 평가 조건에 따른 평가 영역과 도출된 대표 표면거칠기 길이를 별도의 데이터베이스에 저장할 수 있다.
그리고 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 환경 평가 서버(300)로 평가 영역에서 도출된 대표 표면거칠기 길이를 전달할 수 있다.
한편, 환경 평가 서버(300)는 대표 표면거칠기 도출 장치(200)로부터 도출된 대표 표면거칠기 길이를 수신하여 대기 확산 또는 지표 침적에 대한 영향을 분석하고, 평가를 수행한다. 예를 들어, 환경 평가 서버(300)는 원자력발전소의 사고 영향 분석을 수행하는 서버이며, 원자력 사고 발생에 따라 오염 물질의 대기 확산을 분석하거나 지표면에 침적되는 건식 침적(dry deposition)을 분석할 수 있다.
상세하게는 환경 평가 서버(300)는 대기 확산의 측면에서 분석함에 있어, 가우시안 플룸 방정식을 이용하여 입력받은 대표 표면거칠기 길이 값을 적용하여 대기 중의 수직 확산에 대한 평가를 도출하며 분석한다. 또한, 대기 중의 물질이 지표면에 침적되는 건식 침적(dry deposition)은 건식 침적속도(dry deposition velocity)로 특성화하여 입력받은 대표 표면거칠기 길이 값을 적용하여 지표 침적을 분석할 수 있다.
도 1에는 대표 표면거칠기 도출 장치(200)와 환경 평가 서버(300)를 별개로 도시하였지만, 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 환경 평가 서버(300) 내부에 장착되어 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 대표 표면거칠기 도출 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 수집부(210), 영역 설정부(220), 제어부(230) 그리고 인터페이스부(240)을 포함한다.
수집부(210)는 사용자로부터 관심 영역을 입력받으면, 관심 영역에 대응하는 지표면 정보를 수집한다.
수집부(210)는 미리 구축된 데이터베이스에 접속하여, 관심 영역에 대응하는 지표면 정보를 수집할 수 있다. 여기서 지표면 정보는 토지 피복(Land cover) 정보를 포함한다.
영역 설정부(220)는 미리 설정된 평가 조건에 기초하여 관심 영역 내에서 평가 영역을 설정한다.
영역 설정부(220)는 분석하고자 하는 조건에 따라 고려 대상 영역만을 추출하기 위해 평가 영역을 설정할 수 있다. 예를 들어, 원자력 발전소에서 사고 발생 시 소외결말분석 (off-site consequence analysis)을 위해 영역 설정부(220)는 제한 구역((EAB: exclusion area boundary) 또는 제외경계(site boundary) 내부(on-site)와 같이, 평가 대상 영역이 아닌 곳을 제외하고, 나머지 영역에 대해서 평가 영역으로 설정할 수 있다.
제어부(230)는 수집된 지표면 정보에서 평가 영역에 해당하는 복수 개의 표면거칠기 길이를 추출한다. 제어부(230)는 지표면 정보에 포함된 격자의 위치 정보를 이용하여 기준점을 설정하고, 설정된 기준점을 이용하여 평가 영역으로 설정된 격자만을 추출할 수 있다.
그리고 제어부(230)는 추출된 격자의 표면거칠기 길이를 이용하여 대표 표면거칠기 길이를 도출한다.
인터페이스부(240)는 관심 영역 또는 평가 영역에 대응하여 지도를 생성하여 표시한다. 이때, 지도는 토지 피복 정보에 따른 코드 별로 설정된 상이한 색상을 이용하여 표시될 수 있다.
한편, 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 각각 서버, 단말, 또는 이들이 결합된 형태일 수 있다.
단말은 각각 메모리(memory), 프로세서(processor)를 구비함으로써 연산 처리 능력을 갖춘 장치를 통칭하는 것이다. 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터(personal computer), 핸드헬드 컴퓨터(handheld computer), PDA(personal digital assistant), 휴대폰, 스마트 기기, 태블릿(tablet) 등이 있다.
서버는 복수개의 모듈(module)이 저장되어 있는 메모리, 그리고 메모리에 연결되어 있고 복수개의 모듈에 반응하며, 단말에 제공하는 서비스 정보 또는 서비스 정보를 제어하는 액션(action) 정보를 처리하는 프로세서, 통신 수단, 그리고 UI(user interface) 표시 수단을 포함할 수 있다.
메모리는 정보를 저장하는 장치로, 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory, 자기 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 장치, 기타 비휘발성 고체 상태 메모리 장치(non-volatile solid-state memory device) 등의 비휘발성 메모리 등 다양한 종류의 메모리를 포함할 수 있다.
통신 수단은 단말과 서비스 정보 또는 액션 정보를 실시간으로 송수신한다.
UI 표시 수단은 시스템의 서비스 정보 또는 액션 정보를 실시간으로 출력한다. UI 표시 수단은 UI를 직접적 또는 간접적으로 출력하거나 표시하는 독립된 장치일 수도 있으며, 또는 장치의 일부분일 수도 있다.
이하에서는 도 3 내지 도 8을 이용하여 평가 조건에 따른 평가 영역을 선택하고 선택된 평가 영역 내 대표 표면거칠기 길이를 도출하는 과정에 대해서 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 대표 표면거칠기 도출 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 지도에 지표면 정보를 적용하여 데이터베이스를 구축한다(S310).
대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 국토와 같은 영역에 있어서, 영역 내 일정 간격으로 구성된 격자에 각각 지표면 정보를 연계하여 데이터베이스를 구축한다.
예를 들어, 30m×30m의 크기로 구성된 각각의 격자에 대해 수역, 나지, 논, 밭, 산림, 시가화 지역 등으로 분류화 되거나 코드화된 토지 피복 정보를 연계하여 저장할 수 있다.
이외에도 격자는 면적을 가지고 있기 때문에, 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 각 격자마다의 기준점 정보, 기준점에 대응하는 위치 정보, 토지 피복 코드에 대응하는 표면거칠기 길이 등을 연계하여 저장할 수 있다. 여기서, 위치 정보는 TM 좌표계, 위도-경도 등 다양한 좌표계의 형태를 가질 수 있다.
이러한 S310 단계는 최초 단계에서만 수행되도록 설정될 수 있으며, 이와는 별개로 설정된 기간마다 지도 또는 지형의 변화를 수집하여 자동으로 데이터베이스를 업데이트할 수 있다.
다음으로 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 관심 영역을 입력받으면, 관심 영역에 대응하는 지표면 정보를 수집한다(S320).
대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 사용자로부터 관심 영역에 해당하는 특정 위치 정보를 직접 입력받거나 분석하고자 하는 지점으로부터 일정거리까지의 영역을 관심 영역으로 입력받을 수도 있다.
대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 구축된 데이터베이스에 접속하여, 해당 관심 영역에 포함되는 격자마다 저장된 지표면 정보를 수집한다. 여기서, 지표면 정보는 일정 간격의 격자마다의 격자의 정보에 대응하는 것으로, 격자의 기준점, 위치 정보, 토지 피복 코드 그리고 토지 피복 코드에 연계된 각각의 표면거칠기 길이 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
이때, 데이터베이스는 대표 표면 거칠기 도출 장치(200) 내에 포함될 수도 있으며, 별도의 장치로 형성될 수 있다.
한편, 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 관심 영역 내의 일부 영역에 대해서 지표면 정보가 정의되지 않은 경우, 지표면 정보가 정의되지 않은 영역을 해양 영역으로 추정할 수 있다. 일반적으로 지표면 정보에 포함되는 토지 피복 코드는 토지에 대해 정의되기 때문에, 바다와 같은 해양의 경우에는 정의되지 않을 수 있다. 그러므로, 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 정의되지 않은 영역이 감지되면, 해양 영역으로 추정하고, 해양 영역에 대응하는 표면 거칠기 길이를 수집할 수 있다.
다음으로 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 미리 설정된 평가 조건에 기초하여 관심 영역 내 평가 영역을 설정한다(S330).
대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 토지 피복 코드, 해양 포함 여부, 제외경계 포함 여부 중에서 하나 이상을 포함하는 평가 조건에 따라 관심 영역에서 평가 영역을 설정할 수 있다.
이때, 평가 영역은 관심 영역 내부에 포함되며, 조건에 따라 관심 영역과 평가 영역이 일치할 수도 있다.
이하에서는 도 4 및 도 5를 이용하여 평가 영역 설정하는 구성에 대해서 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 평가 영역을 설정하는 구성을 설명하기 위한 예시도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 일부 영역을 제외하여 평가 영역을 설정하는 구성에 대해서 설명하기 위한 예시도이다.
도 4의 (a)는 지도에서 원형의 형태로 설정된 관심 영역을 나타내고, (b)는 관심 영역에서 내부 영역이 제외된 평가 영역, (c)는 관심 영역과 일치하는 영역으로 설정된 평가 영역 그리고 (d)는 관심 영역 내에서 바다를 포함하여 설정된 평가 영역을 나타낸다.
한편, 도 4에서 파란색 원형은 계산 경계(Calculation Boundary), 빨간색 원형은 제외경계 (Site Boundary)를 나타낸다. 이러한 경계 영역을 포함 여부는 평가 조건에 의해 결정될 수 있다.
여기서, 계산 경계는 관심 영역 경계로, 계산 경계 내부가 관심 영역을 나타낸다.
도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 지도에서 특정 영역을 관심 영역으로 입력받을 수 있다. 그리고 평가 조건에 따라 관심 영역 내에서 일부 영역을 제외할 수 있다.
예를 들어, 원자력발전소 사고를 가정한 소외결말분석(off-site consequence analysis)의 경우 제한구역(EAB: exclusion area boundary) 또는 제외경계(site boundary) 내부(on-site)는 고려 대상이 아니기 때문에, 정확한 지표 침적 평가와 같은 분석을 하기 위해서는 해당 영역을 제외하고 평가 영역을 설정해야 한다. 이때, 제외경계는 부지경계로도 표현될 수 있다.
도 4의 (b)와 같이, 원형의 형태로 관심 영역 및 제외 영역이 설정되면, 해당 관심 영역의 기준점을 원형의 중심으로 선정하고, 제외 영역을 제외한 평가 영역을 설정할 수 있다.
도 4의 (b)를 도 5에 대응해 보면, 도 4의 (b)는 중점(x0, y0)으로부터 반경 R2 의 내부이면서, R1 내부를 배제한 영역이 평가 영역임을 알 수 있다.
따라서, 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 다음 수학식 1를 만족하는 위치 정보(x, y)를 가지는 격자들을 추출하고, 평가 영역으로 설정할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112019060099031-pat00001
또한, 도 4의 (c)와 같이, 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 관심 영역이 원형인 경우 설정된 기준점인 중점(x0, y0)으로부터 반경 R2 내부 영인 경우, 다음 수학식 2를 만족하는 위치 정보(x, y)를 가지는 격자들을 추출하고, 평가 영역으로 설정할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112019060099031-pat00002
한편, 평가 영역이 사각형인 경우 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 중점(x0, y0)으로부터 동서남북 방향의 경계값을 구할 수 있다. 이에 다음 수학식 3을 만족하는 위치 정보(x, y)를 가지는 격자들을 추출하고, 평가 영역으로 설정할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112019060099031-pat00003
이와 같이, 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 평가 조건으로 위치 정보를 입력받은 경우, 관심 영역의 형태에 기초하여 기준점을 설정하고 설정된 기준점을 이용하여 평가 조건에 해당되는 위치 정보를 갖는 격자만을 추출하여 평가 영역으로 설정할 수 있다.
또한, 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 설정된 기준점의 위치 정보와 관심 영역 내 격자의 위치 정보를 이용하여 기준점과 격자간의 거리를 산출할 수 있다. 그리고 산출된 거리가 평가 조건에 포함되는 경우, 해당 격자를 추출하여 평가 영역으로 설정할 수 있다.
그리고 대표 표면 거칠기 도출 장치(200)는 토지 피복 코드, 해양 포함 여부, 제외경계 포함 여부 중에서 하나 이상을 포함된 평가 조건에 따라 평가 영역을 설정할 수 있다.
도 4의 (d)와 같이, 해양을 포함된 관심 영역이 설정된 경우, 대표 표면 거칠기 도출 장치(200)는 관심 영역 내에서 해양으로 표시된 영역을 포함하여 평가 영역으로 설정할 수 있다.
대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 관심 영역 내의 격자에 연계된 지표면 정보에서 토지 피복 코드를 이용하여 해양인 격자만을 제외하거나 반대로 해양인 격자를 더 포함하여 평가 영역을 설정할 수 있다.
다음으로 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 평가 영역에 해당하는 지표면 정보에서 복수 개의 표면거칠기 길이를 추출한다(S340).
대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 평가 영역에 해당하는 모든 격자에 대해서 연계된 표면거칠기 길이를 수집할 수 있다.
그리고 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 추출된 복수개의 표면거칠기 길이를 이용하여 대표 표면거칠기 길이를 도출한다(S350).
대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 먼저 격자마다의 간격이 일정한 지 확인할 수 있다. 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 격자의 간격이 일정하면, 평가 영역 내 격자들의 표면 거칠기 길이에 대한 평균값을 대표 표면거칠기 길이로 도출할 수 있다.
반면에, 격자의 간격이 일정하지 않으면, 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 평가 영역 내의 격자마다 연계된 표면거칠기 길이와 격자의 넓이를 이용한 면적 가중 평균으로 평가 영역에 대한 대표 표면거칠기 도출할 수 있다.
다음 수학식 4를 이용하여 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 평가 영역에 대한 대표 표면거칠기를 도출할 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112019060099031-pat00004
여기서, z0,i는 격자 i의 표면거칠기 길이, ai는 격자 i의 면적을 나타낸다.
다음으로 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 평가 영역 내의 지표면 정보에 따라 상이한 색상이 적용된 지도를 생성하여 제공한다(S360).
대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 도출된 대표 표면거칠기 길이를 제공하면서, 평가 영역의 지표면 정보에 따라 생성된 지도를 생성하여 표시할 수 있다.
이하에서는 도 6 내지 도 8을 이용하여 대표 표면거칠기 도출 장치(200)의 대표 표면거칠기 길이와 지도를 제공하는 구성에 대해서 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 선택되는 토지 피복 코드의 종류에 따라 생성된 지도를 나타낸 예시도이다.
도 6의 (a)는 지도 내에서 격자에 연계된 지표면 정보가 도시 지역인 경우, 도시 지역인 격자에 보라 색상으로 표시하여 생성한 지도이고, (b)는 강과 같이 수역인 경우 수역인 격자에 하늘 색상을 표시하여 생성한 지도이며, (c)는 도시 지역과 수역을 함께 표시한 지도를 낸다.
또한 도 6의 (d), (e) 그리고 (f)는 지도에서 농경지역(노란색) 산림지역(초록색)으로 표시한 지도로 건너뛰기 옵션을 달리 하여 생성한 지도이다. 건너 뛰기 옵션은 지도의 가시성을 위한 기능으로 예를 들어, 사용자가 입력값으로 100을 설정하면, 99개의 데이터를 건너 뛰고 다음 100번째 데이터를 이용하여 지도를 생성한다.
이와 같이, 대표 표면거칠기 도출 장치(200) 각 원시 데이터가 매우 조밀할 때 일종의 건너뛰기 옵션의 수를 변경하여 가시성이 높은 지도를 생성하여 제공할 수 있다.
이때, 건너뛰기 옵션을 사용하는 것은 지도를 생성하기 위한 것으로, 앞서 설명한 대표 표면거칠기 길이를 도출하는 과정에서는 적용되지 않는다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 대표 표면거칠기 도출 장치의 인터페이스부를 나타낸 예시도이고, 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 평가 조건에 따른 토지 피복 코드의 색상으로 표시한 지도를 나타낸 예시도이다.
도 7의 a와 같이, 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 사용자로부터 직접 관심 영역, 평가 영역에 대한 정보를 입력받을 수 있다.
대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 Bessel의 타원체와 한국의 중부 전망 원점을 이용한 TM (Transverse Mercator) 좌표를 사용하여 위치 정보를 수신하는 것으로 도시하였으나, 위도와 경도와 같은 위치정보를 입력받은 경우, TM 좌표로 좌표 변환을 수행할 수도 있다.
예를 들어, DMS (degree-minute second)와 위도와 경도의 형식을 가지는 좌표를 입력받으면, 각 좌표계에 대응하여 변환 가능하다.
그리고 도 7의 b 와 같이, 8개의 토지 피복 코드를 사용하여 분류할 수 있다. 예를 들어, 수역(Water), 시가화지역(Urban), 나지(Bare Land), 습지(Wetland), 초지(Grassland), 산림(Forest), 논(Rice Field), 밭(Other Field), 해역(Sea)로 분류될 수 있다.
이러한 토지 피복 코드의 분류는 하나의 예시로 추후에 관리자에 의해서 코드의 종류의 개수가 변경되거나 분류의 내용이 용이하게 변경 및 설계 가능하다.
이처럼 분류된 토지 피복 코드는 각각 상이한 색상과 연계될 수 있으며, 사용자에 의해 색상 변경이 가능하다.
대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 제공되는 각 토지 피복 분류 코드마다 체크 박스를 통해 입력된 체크 박스에 기초한 토지 피복 정보만을 이용하여 평가 지역에 대한 지도를 생성할 수 있다.
대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 도 7의 c 생성한 지도를 표시할 수 있다.
이때, 지도는 관심 영역 또는 평가 영역에 해당하는 지형에 대해서 생성될 수 있으며, b 영역에서 선택된 토지 피복 코드에 대응하여 대응되는 격자에 대해 색상으로 생성될 수 있다.
예를 들어, 도 8에 도시한 바와 같이, 대표 표면 거칠기 도출 장치(200)는 Waters 및 Urban (코드 1 코드 2)만이 선택되어, 선택된 특정 토지 피복 코드에 기초하여, 평가 영역의 지도를 생성하여 제공할 수 있다.
또한, 도 7의 (a)와 (d)에서와 같이, 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 계산 경계와 사이트 경계를 구분하고, 각각 입력 여부에 대한 조건을 입력받을 수 있다.
여기서, 계산 경계는 대표적인 표면거칠기 길이를 계산하는 데 필요하기 때문에 반드시 입력받아야 하는 조건에 해당되며, 사이트 경계는 상대적으로 결과 분석을 수행하는 데, 관심영역 여부에 따라 달리 적용가능한 조건에 해당될 수 있다.
이와 같이, 대표 표면거칠기 도출 장치(200)는 다양한 평가 조건에 대응하여 각 상황과 지형에 적합한 대표 표면거칠기 길이를 도출하여 제공함으로써, 대표 표면거칠기 길이값에 영향을 가지는 오염물질의 대기 확산 및 지표 침척의 분석함에 있어 정확성을 향상시킬 수 있다.
특히, 복잡한 지형에 있어서, 다양한 평가 조건에 기초하여 대표 표면거칠기 길이를 도출함으로써 실제 현장 및 지형에 따른 분석의 불확실성을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 방법을 실행시키기 위한 프로그램은 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 여기서 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드가 포함된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 사용자 단말 200: 대표 표면거칠기 도출 장치
210: 수집부 220: 영역 설정부
230: 제어부 240: 인터페이스부
300: 환경 평가 서버

Claims (13)

  1. 사용자로부터 관심 영역을 입력받으면, 상기 관심 영역에 대응하는 지표면 정보를 수집하는 수집부,
    토지 피복 코드, 해양 포함 여부 그리고 경계 포함 여부 중에서 하나 이상의 평가 조건에 기초하여 상기 관심 영역 내에서 상기 평가 조건을 만족하는 평가 영역을 설정하는 영역 설정부, 그리고
    수집된 상기 지표면 정보에서 상기 평가 영역에 해당하는 복수 개의 표면거칠기 길이를 추출하고, 추출된 복수개의 상기 표면거칠기 길이를 이용하여 상기 평가 영역의 면적에 따른 가중 평균을 통해 대표 표면거칠기 길이를 도출하는 제어부,
    를 포함하고,
    상기 경계 포함 여부는 상기 관심 영역에 대한 계산 경계 포함 여부 또는 부지 경계에 대한 제외경계 포함 여부를 나타내는 대표 표면거칠기 도출 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 지표면 정보는,
    일정 간격의 격자 정보로 구성된 영역에 대하여, 상기 격자 정보마다 대응하는 위치 정보, 토지 피복 코드 그리고 상기 토지 피복 코드에 연계된 각각의 표면거칠기 길이 중에서 하나 이상을 포함하는 대표 표면거칠기 도출 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 수집부는,
    상기 관심 영역 내의 일부 영역에 대해서 지표면 정보가 정의되지 않은 경우, 지표면 정보가 정의되지 않은 영역을 해양 영역으로 추정하고, 해양 영역에 대응하는 표면거칠기 길이를 수집하는 대표 표면거칠기 도출 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 평가 조건으로 일부 영역을 제외시키는 조건이 설정되면,
    상기 영역 설정부는,
    상기 관심 영역의 형태에 기초하여 기준점을 설정하고, 설정된 상기 기준점을 이용하여 상기 평가 조건에 해당되는 위치 정보를 갖는 격자만을 추출하여 평가 영역으로 설정하는 대표 표면거칠기 도출 장치.
  5. 제2항에서,
    상기 제어부는,
    상기 관심 영역에 대응하는 지표면 정보 중에서 상기 평가 조건에 해당하는 지표면 정보를 가지고 있는 격자만을 추출하여 평가 영역으로 설정하는 대표 표면거칠기 도출 장치
  6. 제2항에서,
    상기 제어부는,
    상기 평가 영역 내의 격자마다 연계된 표면거칠기 길이와 상기 격자의 넓이를 이용한 면적 가중 평균으로 상기 평가 영역에 대한 대표 표면거칠기 도출하는 대표 표면거칠기 도출 장치.
  7. 제2항에서,
    상기 토지 피복 코드마다 상이한 색상을 설정하고, 상기 관심 영역 또는 평가 영역 내의 격자마다 연계된 토지 피복 코드에 따라 설정된 상기 색상을 이용하여 지도를 생성하여 표시하는 인터페이스부를 더 포함하는 대표 표면거칠기 도출 장치.
  8. 사용자로부터 입력된 관심 영역에 대응하여, 미리 구축된 데이터베이스에서 상기 관심 영역의 지표면 정보를 수집하는 단계,
    위치 정보, 토지 피복 코드, 해양 포함 유무 그리고 경계 포함 여부 중에서 하나 이상의 평가 조건에 기초하여 상기 관심 영역 내에서 상기 평가 조건을 만족하는 평가 영역을 설정하는 단계,
    수집된 상기 지표면 정보에서 상기 평가 영역에 해당하는 복수 개의 표면거칠기 길이를 추출하는 단계, 그리고
    추출된 복수개의 상기 표면거칠기 길이를 이용하여 상기 평가 영역의 면적에 따른 가중 평균을 통해 대표 표면거칠기 길이를 도출하는 단계,
    를 포함하고,
    상기 경계 포함 여부는 상기 관심 영역에 대한 계산 경계 포함 여부 또는 부지 경계에 대한 제외경계 포함 여부를 나타내는 대표 표면거칠기 도출 장치의 도출 방법.
  9. 제8항에서,
    영역에 대해 일정 간격으로 구성된 격자를 추출하고, 추출된 격자에 대해 각각 위치 정보, 토지 피복 분류를 지칭하는 코드, 상기 코드에 대응하는 표면거칠기 길이로 연계하여 생성한 상기 지표면 정보로 데이터베이스를 구축하는 단계를 더 포함하는 대표 표면거칠기 도출 장치의 도출 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 평가 영역 내의 격자마다 연계된 지표면 정보에 따라 상이한 색상을 적용하여 지도를 생성하고, 생성된 상기 지도와 상기 대표 표면 거칠기를 제공하는 단계를 더 포함하는 대표 표면거칠기 도출 장치의 도출 방법.
  11. 제9항에서,
    상기 평가 영역을 설정하는 단계는,
    상기 관심 영역 내부의 격자의 지표면 정보에서 상기 평가 조건에 해당되는 격자만을 추출하여 평가 영역으로 설정하는 대표 표면거칠기 도출 장치의 도출 방법.
  12. 제9항에서,
    상기 평가 영역을 설정하는 단계는,
    상기 관심 영역의 형태에 기초하여 기준점을 설정하는 단계,
    설정된 상기 기준점의 위치 정보와 상기 관심 영역 내 격자의 위치 정보를 이용하여 상기 기준점과 격자간의 거리를 산출하는 단계, 그리고
    산출된 거리가 상기 평가 조건에 포함되면 상기 격자를 추출하여 평가 영역으로 설정하는 단계를 포함하는 대표 표면거칠기 도출 장치의 도출 방법.
  13. 제11항에서,
    상기 대표 표면거칠기 길이를 도출하는 단계는,
    상기 격자의 간격이 일정하면, 평가 영역 내 격자들의 표면 거칠기 길이에 대한 평균값을 상기 평가 영역에 대한 대표 표면거칠기 길이로 도출하고,
    상기 격자의 간격이 일정하지 않으면, 상기 평가 영역 내 격자들의 면적을 이용하여 면적 가중 평균값을 산출하고, 상기 면적 가중 평균값을 대표 표면 거칠기 길이로 도출하는 대표 표면거칠기 도출 장치의 도출 방법.
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