KR102250039B1 - 고밀도 수심 데이터 생성 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고밀도 수심 데이터 생성 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 수심 데이터 생성 장치부(200)의 수심값 추출 모듈(210)이 정보 수집 장치부(100)를 통해 선박으로 수신한 수심 관측데이터의 기준 수심값을 추출하는 제 1 단계; 수심 데이터 생성 장치부(200)의 위치 추출 모듈(220)이 수심 추정 위치를 추출하는 제 2 단계; 수심 데이터 생성 장치부(200)의 수심 분포 추출 모듈(230)이 수심 추정 위치의 전자해도 수심 분포를 추출하는 제 3 단계; 및 수심 데이터 생성 장치부(200)의 수심값 추정 모듈(240)이 상기 제 1 단계의 수심 관측데이터 및 상기 제 3 단계에서 획득한 전자해도의 수심 데이터 분포 기반으로 수심 추정 위치의 수심을 추정하는 제 4 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이에 의해, 항해 선박으로부터 수집한 수심 관측데이터와 전자해도의 수심 데이터를 바탕으로 수심이 관측된 지점들 사이의 수심 미관측 지역의 수심을 추정하여 수심 데이터와 수심 데이터 간의 위치 간격을 조밀한 고밀도의 수심 데이터를 생성할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
이에 의해, 항해 선박으로부터 수집한 수심 관측데이터와 전자해도의 수심 데이터를 바탕으로 수심이 관측된 지점들 사이의 수심 미관측 지역의 수심을 추정하여 수심 데이터와 수심 데이터 간의 위치 간격을 조밀한 고밀도의 수심 데이터를 생성할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 고밀도 수심 데이터 생성 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 항해 선박으로부터 수집한 수심 관측데이터와 전자해도의 수심 데이터를 바탕으로 수심이 관측된 지점들 사이의 수심 미관측 지역의 수심을 추정하여 수심 데이터와 수심 데이터 간의 위치 간격을 조밀한 고밀도의 수심 데이터를 생성하도록 하기 위한 고밀도 수심 데이터 생성 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 해저상태, 해양 어족 자원의 조사 및 각종 폐기물의 조사 등을 위해 행하여지는 해저 탐사 작업, 그중에서도 수심에 대한 탐사는 해양 연구 분야에 있어서 중요한 부분을 차지하고 있다.
이러한 탐사 작업은 연근해의 경우 작업자가 직접 조사장비(측정장비, 탐사장비)를 조정 제어하여 해당 작업을 수행하거나 무인 탐사선을 통해 탐사작업을 수행하여 왔다.
그러나 전자의 경우에는 수심이 깊은 경우 작업이 곤란해지는 문제점이 있을 뿐만 아니라 작업자의 안전성과 관련한 문제점도 있으며, 후자의 경우에는 장비 자체가 매우 고가(高價)이기 때문에 해저 폐기물 등을 조사하는 용도로는 적합하지 않다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 항해 선박으로부터 수집한 수심 관측데이터와 전자해도의 수심 데이터를 바탕으로 수심이 관측된 지점들 사이의 수심 미관측 지역의 수심을 추정하여 수심 데이터와 수심 데이터 간의 위치 간격을 조밀한 고밀도의 수심 데이터를 생성하도록 하기 위한 고밀도 수심 데이터 생성 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 항해 선박으로부터 선박이 위치한 곳의 수심을 관측한 데이터를 수집/축적한 수심 관측데이터를 이용하여, 어떤 수심 관측 지점과 다른 수심 관측 지점 사이의 수심이 관측되지 않은 중간 지점의 수심값을 추정하여 수심 데이터의 위치 간 간격을 일정 거리 이하로 조밀한 고밀도의 수심 데이터를 생성하는 방법을 제공하도록 하기 위한 고밀도 수심 데이터 생성 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법은, 수심 데이터 생성 장치부(200)의 수심값 추출 모듈(210)이 정보 수집 장치부(100)를 통해 선박으로 수신한 수심 관측데이터의 기준 수심값을 추출하는 제 1 단계; 수심 데이터 생성 장치부(200)의 위치 추출 모듈(220)이 수심 추정 위치를 추출하는 제 2 단계; 수심 데이터 생성 장치부(200)의 수심 분포 추출 모듈(230)이 수심 추정 위치의 전자해도 수심 분포를 추출하는 제 3 단계; 및 수심 데이터 생성 장치부(200)의 수심값 추정 모듈(240)이 상기 제 1 단계의 수심 관측데이터 및 상기 제 3 단계에서 획득한 전자해도의 수심 데이터 분포 기반으로 수심 추정 위치의 수심을 추정하는 제 4 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 제 1 단계는, 수심값 추출 모듈(210)이 정보 수집 장치부(100)를 통해 선박으로부터 수집하여 보정된 수심 관측데이터를 이용하여, 수심을 관측한 위치의 기준 수심값을 선택하는 단계를 수행하며, 수심 관측데이터의 위치에 복수의 수심값이 존재하는 경우에, 해당 위치의 대표 수심값을 선택하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제 1 단계는, 수심값 추출 모듈(210)이 위치의 수심 기준이 되는 수심값을 추출하는 방법으로 수심 관측데이터에 대한 그룹핑 단계를 수행하며, 그룹핑 단계에 있어서, 수심 관측데이터를 수심 관측 위치를 중심으로 그룹핑하되, 수심 관측데이터 그룹핑 기준은 수심 관측 위치를 중심으로 일정한 거리(유효수심반경) 내의 수심 관측데이터를 그룹으로 구성하는 제 1-1 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제 1 단계는, 상기 제 1-1 단계 이후, 수심값 추출 모듈(210)은 수심 관측데이터 그룹 중심 위치를 추출하는 단계를 수행하되, 그룹핑된 수심 관측데이터의 중심 위치를 계산하는 제 1-2 단계; 수심값 추출 모듈(210)이 수심 관측데이터 그룹의 수심값 분포 추출 단계로, 수심 관측데이터 그룹의 관측 수심값의 분포도를 추출하는 제 1-3 단계; 및 수심값 추출 모듈(210)이 기준 수심값 선택 단계로, 수심 관측데이터 그룹의 관측 수심값 분포를 바탕으로 수심값이 집중되어 수심값 간의 편차가 가장 적은 수심값을 기준 수심값으로 선택하는 제 1-4 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 시스템은, 정보 수집 장치부(100)를 통해 선박으로 수신한 수심 관측데이터의 기준 수심값을 추출하는 수심값 추출 모듈(210); 수심 추정 위치를 추출하는 위치 추출 모듈(220); 수심 추정 위치의 전자해도 수심 분포를 추출하는 수심 분포 추출 모듈(230); 및 수심값 추출 모듈(210)에 의해 추출된 수심 관측데이터 및 수심 분포 추출 모듈(230)에 의해 획득한 전자해도의 수심 데이터 분포 기반으로 수심 추정 위치의 수심을 추정하는 수심값 추정 모듈(240); 을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 시스템 및 그 방법은, 항해 선박으로부터 수집한 수심 관측데이터와 전자해도의 수심 데이터를 바탕으로 수심이 관측된 지점들 사이의 수심 미관측 지역의 수심을 추정하여 수심 데이터와 수심 데이터 간의 위치 간격을 조밀한 고밀도의 수심 데이터를 생성할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
즉, 본 발명은, 항해 선박으로부터 선박이 위치한 곳의 수심을 관측한 데이터를 수집/축적한 수심 관측데이터를 이용하여, 어떤 수심 관측 지점과 다른 수심 관측 지점 사이의 수심이 관측되지 않은 중간 지점의 수심값을 추정하여 수심 데이터의 위치 간 간격을 일정 거리 이하로 조밀한 고밀도의 수심 데이터를 생성하는 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 시스템(1)을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 수심 관측데이터의 그룹핑 및 기준 수심값 계산을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 수심값 추정 위치 추출을 위한 삼각망 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 삼각망의 세 점을 바탕으로 한 수심 추정 위치 추출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 수심 추정 위치 수심값 추정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 전자해도 수심데이터 수심 분포 추출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 전자해도 수심데이터 수심 분포에 따른 수심값 보정 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 고밀도 수심데이터 생성을 위한 공간 분할 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 분할 영역이 다른 두 개의 삼각망을 연결하여 삼각망을 형성시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 수심 관측데이터의 그룹핑 및 기준 수심값 계산을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 수심값 추정 위치 추출을 위한 삼각망 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 삼각망의 세 점을 바탕으로 한 수심 추정 위치 추출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 수심 추정 위치 수심값 추정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 전자해도 수심데이터 수심 분포 추출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 전자해도 수심데이터 수심 분포에 따른 수심값 보정 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 고밀도 수심데이터 생성을 위한 공간 분할 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 분할 영역이 다른 두 개의 삼각망을 연결하여 삼각망을 형성시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 시스템(1)을 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 수심 관측데이터의 그룹핑 및 기준 수심값 계산을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 수심값 추정 위치 추출을 위한 삼각망 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 삼각망의 세 점을 바탕으로 한 수심 추정 위치 추출 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 수심 추정 위치 수심값 추정을 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 전자해도 수심데이터 수심 분포 추출 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 전자해도 수심데이터 수심 분포에 따른 수심값 보정 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 고밀도 수심데이터 생성을 위한 공간 분할 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 있어서 분할 영역이 다른 두 개의 삼각망을 연결하여 삼각망을 형성시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 고밀도 수심 데이터 생성 시스템(1)은 정보 수집 장치부(100), 수심 데이터 생성 장치부(200) 및 입출력장치부(300)를 포함하며, 수심 데이터 생성 장치부(200)는 수심값 추출 모듈(210), 위치 추출 모듈(220), 수심 분포 추출 모듈(230), 수심값 추정 모듈(240) 및 병합 모듈(250)을 포함할 수 있다.
도 1의 구성을 중심으로 도 3 내지 도 11을 참조하여 도 2의 고밀도 수심 데이터 생성 방법에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다. 도 2를 참조하면, 수심 데이터 생성 장치부(200)의 수심값 추출 모듈(210)은 정보 수집 장치부(100)를 통해 선박으로 수신한 수심 관측데이터의 기준 수심값을 추출할 수 있다(S11).
단계(S11)에서 수심값 추출 모듈(210)은 정보 수집 장치부(100)를 통해 선박으로부터 수집하여 보정된 수심 관측데이터를 이용하여, 수심을 관측한 위치의 수심 관측데이터가 복수개가 있는 경우 기준 수심값을 선택하는 단계를 수행함으로써 하나의 위치의 대표 수심값을 선택할 수 있다.
보다 구체적으로, 수심값 추출 모듈(210)은 수심 관측 위치에서 관측된 수심값이 다수 존재할 때, 하나의 위치의 수심 기준이 되는 수심값을 추출하는 방법으로 "첫번째로", 수심 관측데이터에 대한 그룹핑 단계를 수행한다.
그룹핑 단계에 있어서, 수심값 추출 모듈(210)은 수심 관측데이터를 수심 관측 위치를 중심으로 그룹핑하되, 수심 관측데이터 그룹핑 기준은 수심 관측 위치를 중심으로 일정한 거리(유효수심반경) 내의 수심 관측데이터를 그룹으로 구성할 수 있다.
"두번째로", 수심값 추출 모듈(210)은 수심 관측데이터 그룹 중심 위치를 추출하는 단계를 수행하되, 그룹핑된 수심 관측데이터의 중심 위치를 계산할 수 있다.
"세번째로", 수심값 추출 모듈(210)은 수심 관측데이터 그룹의 수심값 분포 추출 단계로, 수심 관측데이터 그룹의 관측 수심값의 분포도를 추출한다.
"네번째로", 수심값 추출 모듈(210)은 기준 수심값 선택 단계로, 수심 관측데이터 그룹의 관측 수심값 분포를 바탕으로 수심값이 집중되어 수심값 간의 편차가 가장 적은 수심값을 기준 수심값으로 선택할 수 있다.
보다 구체적으로 도면을 참조하여 설명하면, 수심값 추출 모듈(210)은 우선 수심 관측데이터의 각 수심 위치를 중심으로 해당 위치(또는 일정 범위 내)의 대표 수심값을 결정한다. 도 3에서 예를 들면, PG1은 일정 공간 범위를 기준으로 3개의 수심 관측데이터로 그룹핑되고, 그룹핑된 수심 관측데이터의 최대, 최소 수심, 최대 및 최소 수심을 제외한 최소 편차 수심값을 구하고 그룹 내 수심 간 편차가 최소인 값을 기준 수심값으로 결정한다.
단계(S11) 이후, 수심 데이터 생성 장치부(200)의 위치 추출 모듈(220)은 수심 추정 위치를 추출한다(S12).
단계(S12)에서 위치 추출 모듈(220)은 수심 관측데이터의 위치를 기준으로 수심 관측이 이루어지지 않은 지점의 수심을 추정할 위치를 추출하는 단계로, 수심 관측데이터를 바탕으로 추출한 수심 관측 위치와 해당 위치의 기준 수심값을 이용하여, 수심 관측 위치를 기준으로 삼각망을 구성한 후, 삼각망의 중심점 또는 삼각망의 각 변의 중심점을 수심 추정 위치로 추출할 수 있다.
보다 구체적으로, 위치 추출 모듈(220)은 수심 관측데이터를 바탕으로 추출한 수심 관측 위치를 기준으로 수심 관측 위치 사이 수심 미관측 위치의 수심을 추정하여 생성하기 위한 위치를 계산하는 방법으로, "첫번째로", 위치 추출 모듈(220)은 수심 관측 위치 추출 단계로, 수심 관측데이터의 수심 관측 위치를 추출한다.
"두번째로", 위치 추출 모듈(220)은 수심 관측 위치 간 거리 계산 단계로, 수심 관측 위치와 다른 수심 관측 위치 간의 거리를 계산한다.
"세번째로", 위치 추출 모듈(220)은 삼각망 구성 단계로, 수심 관측 위치를 중심으로 짧은 거리를 기준으로 2개의 위치를 선택하여 삼각망을 구성하는데, 이때, 선택한 위치와 이루는 변(edge)이 이미 삼각망으로 구성한 변(edge)을 교차하지 않아야 하며, 교차가 발생하는 경우 다음 짧은 거리의 위치를 선택하여 변의 교차를 검사하고 교차가 발생하지 않는 경우에 삼각망 구성 목록에 추가하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로, 위치 추출 모듈(220)은 단계(S11)에서의 각 수심 데이터의 위치를 기준으로 수심 데이터 위치 간의 거리를 계산한 후 수심 데이터의 위치 간 거리가 짧은 위치 쌍을 오름차순으로 정렬한다. 그리고 거리가 짧은 두 위치 쌍을 우선으로 삼각망(TIN; Triangular irregular network)을 구성한다. 도 4에서 예를 들면, p1 위치에서 일측 방향으로 가장 인접하는 위치인 p2 및 p10을 연결하여 삼각망을 형성시키고, 그리고 타측 방향으로 가장 인접하는 위치인 p5 및 p10을 연결하여 삼각망을 형성시킬 수 있다.
여기서 삼각망을 구성할 때 두 위치 쌍이 이루는 선(edge)이 삼각망에 이미 포함된 수심 위치 쌍으로 이루어진 선과 교차되는지 확인하고, 교차되는 경우에는 삼각망에 포함시키지 않고 다음 짧은 거리의 위치 쌍으로 삼각망의 선들과의 교차 여부를 검사하여 삼각망에 포함시킬지를 결정하는 구체적인 예로, 도 3을 참조로하여 예를 들면, p1과 p4를 연결하는 선은 이미 삼각망에 포함된 p5와 p10의 연결선을 교차하므로 삼각망에 포함시키지 않는다. 그리고 p2는 상기에서 p1과 p10을 연결하여 삼각망을 형성시켰지만, 다시 p2 위치에서 일측 방향으로 가장 인접하는 위치인 p6 및 p10을 연결하여 삼각망을 형성시키고, 그리고 타측 방향으로 가장 인접하는 위치인 p7 및 p10을 연결하여 삼각망을 형성시킬 수 있다.
"네번째로", 위치 추출 모듈(220)은 삼각망 기반 위치 추출 단계로, 수심 관측 위치로 구성한 삼각망을 바탕으로 수심을 추정할 위치를 계산하는데, 수심 추정 위치의 계산은 도면 6에서 보는 바와 같이 3개의 수심 관측데이터 위치로 구성된 삼각망의 중심점 위치 계산하는 방법(제 1 방법), 삼각망을 4분할하는 삼각망의 각 변의 중점 3개의 위치를 계산하는 방법(제 2 방법)으로 구할 수 있다.
제 1 방법으로 구하는 경우, 위치 추출 모듈(220)은 삼각망의 중심점 위치 추출 방법으로, 도 6a와 같이 NP(x, y) = [(x1+x2+x3)/3, (y1+y2+y3)/3]에 의해 구하며, 제 2 방법으로 구하는 경우, 위치 추출 모듈(220)은 삼각망 4분할 3점 위치 추출 방법으로, 도 6b와 같이 NP12(x12, y12) = [(x1+x2)/2, (y1+y2)/2], NP23(x23, y23) = [(x2+x3)/2, (y2+y3)/2], NP31(x31, y31) = [(x3+x1)/2, (y3+y1)/2]에 의해 구할 수 있다.
상기와 같은 방법에 의해 도 4에 도시된 바와 같이 각 위치(p1~p10)를 중심으로 삼각망들을 형성시키고, 각 삼각망에서 도 5에 도시된 방법에 따라 수심 관측데이터를 생성시키기 위한 영역에서 수심 추정 위치를 추출하는 것이다.
단계(S12) 이후, 수심 데이터 생성 장치부(200)의 수심 분포 추출 모듈(230)은 수심 추정 위치의 전자해도 수심 분포를 추출한다(S13).
단계(S13)에 있어서, 수심 분포 추출 모듈(230)은 전자해도의 수심 데이터 분포 추출 단계로 단계(S12)에서 추출된 수심값을 추정할 위치 및 해당 위치를 포함하는 일정 공간 영역의 전자해도 수심 데이터를 추출하여 수심 분포를 구하는 단계에 해당한다. 이에 따라 수심 추정 위치를 중심으로 일정 공간 범위 내의 전자해도의 수심 데이터를 추출하고, 해당 공간 영역의 수심 분포를 구할 수 있다.
여기서 수심 분포 추출 모듈(230)은 전자해도 수심 분포에 대해서 빅데이터 서버로부터 획득할 수 있다.
단계(S13) 이후, 수심 데이터 생성 장치부(200)의 수심값 추정 모듈(240)은 단계(S11)에서 획득한 수심 관측데이터 및 단계(S13)에서 획득한 전자해도의 수심 데이터 분포 기반으로 단계(S12)의 수심 추정 위치의 수심을 추정한다(S14).
단계(S14)의 수심 추정 단계는 수심 추정 위치의 수심값을 계산하는 단계로, 수심값 추정 모듈(240)은 수심 관측데이터 기반 수심 추정시 수심 추정 위치 계산에 이용한 3개의 수심 관측데이터를 이용하여, 삼각망을 구성하는 삼각형의 세 위치의 수심값을 기준으로 수심 추정 위치의 수심값을 1차 획득하고, 전자해도 수심 데이터의 분포도 기반 추정 수심 보정의 단계로, 수심 추정 위치를 중심으로 일정 공간 영역의 전자해도의 수심 데이터 분포를 바탕으로 1차 추정 수심값을 보정할 수 있다.
보다 구체적으로, 획득하는 수심값 추정 단계에 있어서, 수심값 추정 모듈(240)은 수심 관측데이터의 위치를 기준으로 계산한 수심 추정 위치의 수심값을 계산, 보정하는데, 도 7과 같이 수심 추정 위치 계산에 이용한 수심 관측데이터 기반 1차 수심값 계산에 있어서, 수심값 추정 위치 계산에 이용한 삼각망을 구성하는 세 위치의 수심 관측데이터를 바탕으로, 수심 추정 위치의 수심값을 계산할 수 있다.
여기서 수심값에 대한 수심값 추정 모듈(240)의 계산은 기 설정된 세 위치의 수심 관측데이터의 수심값을 수심 추정 위치와의 상대거리를 기반으로 계산하며, 수심값 추정 모듈(240)은 수심 추정 위치가 3개의 수심 관측데이터로 이루어진 삼각형의 중심점이면, 수심 추정 위치의 수심값을 3개의 수심 관측데이터의 수심값 평균으로 할 수 있다. 한편, 수심값 추정 모듈(240)은 수심 추정 위치가 삼각형의 중심점이 아닌 경우에는, 3개의 수심 관측데이터로 이루어진 삼각형의 면의 기울기를 바탕으로 3점의 최저 수심 위치와 최고 수심 위치의 상대 거리로 수심 추정 위치의 수심값을 계산할 수 있다.
다음으로, 수심값 추정 모듈(240)은 도 8 및 도 9를 참조하면 전자해도의 수심 데이터 분포도 기반 수심값 보정에 있어서, 도 8과 같이 수심 추정 위치를 중심으로 일정 공간 영역의 전자해도의 수심 데이터 분포(전자해도의 수심 데이터가 이루는 수심면의 모양 및 기울기)를 바탕으로 수심 추정 위치 계산에 이용한 수심 관측데이터의 수심과 수심 추정 위치의 수심이 이루는 수심면의 분포를 매핑하여 수심 추정 위치의 수심값을 보정할 수 있다.
즉, 수심값 추정 모듈(240)은 수심값 추정 위치의 수심값은 삼각형을 이루는 세 위치의 수심값으로 1차 계산하고, 수심값 추정 위치를 중심으로 하는 일정 공간 영역의 전자해도 수심 데이터 분포를 바탕으로 보정하여 추정하는 것이다.
도 9를 참조하면, 수심값 추정 모듈(240)은 전자해도의 수심 데이터와 수심 관측데이터의 수심 데이터 위치를 매핑하여 수심 추정 위치의 수심을 전자해도의 수심 데이터가 이루는 수심면에 가깝도록 수심값을 보정하는 것이 바람직하다.
단계(S14) 이후, 수심 데이터 생성 장치부(200)의 병합 모듈(250)은 수심 관측데이터와 수심 추정 데이터를 병합한다(S15).
보다 구체적으로, 병합 모듈(250)은 고밀도 수심 데이터 생성 처리에 있어서, 공간 분할 및 병합 방법을 통해 수행할 수 있다. 특히, 병합 모듈(250)은 수심 추정 위치의 추출 단계에서 공간 분할 및 병합 방법을 적용함으로써, 수심 추정 위치 추출을 위한 삼각망 구성을 공간 분할 및 병합 방법으로 처리한다.
즉, 병합 모듈(250)은 공간 분할을 통한 공간 영역 단위별 삼각망을 구성하는데, 주어진 공간 영역의 수심 관측데이터를 대상으로 고밀도 수심 데이터를 생성하기 위한 방법으로, 수심 관측데이터를 포함하는 공간 영역을 최대 데이터 수 이하의 공간 영역으로 분할한 후, 분할된 영역의 수심 관측데이터를 바탕으로 삼각망을 생성할 수 있다. 병합 모듈(250)은 도 10에서 보는 바와 같이 공간 영역의 분할은 4분할을 기본으로 하되, 공간 영역의 가로 대비 세로 비가 1:2 또는 2:1 이상이면 2분할할 수 있다. 그리고, 병합 모듈(250)은 공간 영역 내의 수심 관측데이터 수가 사용자가 지정한 최대 데이터 수 이하일 때까지 공간 분할을 계속 반복한다.
이후, 병합 모듈(250)은 반복하여 수행한 공간에 대해서 분할 영역의 병합을 통한 삼각망 병합처리를 수행하는데, 최대 데이터 수를 기준으로 공간 분할된 영역 단위로 수심 추정 추출을 위한 삼각망을 구성하며, 공간 영역 단위로 삼각망을 구성한 인접 공간 영역의 삼각망과 병합을 수행한다,
병합 모듈(250)은 병합처리된 삼각망 기준 수심 추정 위치 추출 및 수심값 추정하는데, 분할 영역 단위로 생성한 삼각망을 병합 처리하여 구성한 전체 삼각망을 기준으로 수심 추정 위치 추출 방법에 의해 수심 추정 위치를 추출하고, 해당 수심 추정 위치의 수심값을 수심 관측데이터의 수심값으로 1차 계산하고, 해당 영역의 전자해도 수심 데이터 분포를 바탕으로 수심값을 보정할 수 있다.
즉, 병합 모듈(250)은 도 11a에 도시된 바와 같이 분할 영역이 다른 두 개의 삼각망을 도 11b에 도시된 바와 같이 연결하여 삼각망을 형성시키고, 분할 영역의 삼각망 이외의 영역에도 수심 추정을 위한 위치를 선정할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1 : 고밀도 수심 데이터 생성 시스템
100 : 정보 수집 장치부
200 : 수심 데이터 생성 장치부
210 : 수심값 추출 모듈
220 : 위치 추출 모듈
230 : 수심 분포 추출 모듈
240 : 수심값 추정 모듈
250 : 병합 모듈
300 : 입출력장치부
100 : 정보 수집 장치부
200 : 수심 데이터 생성 장치부
210 : 수심값 추출 모듈
220 : 위치 추출 모듈
230 : 수심 분포 추출 모듈
240 : 수심값 추정 모듈
250 : 병합 모듈
300 : 입출력장치부
Claims (5)
- 수심 데이터 생성 장치부(200)의 수심값 추출 모듈(210)이 정보 수집 장치부(100)를 통해 선박으로 수신한 수심 관측데이터의 기준 수심값을 추출하는 제 1 단계;
수심 데이터 생성 장치부(200)의 위치 추출 모듈(220)이 수심 관측데이터를 바탕으로 추출한 수심 관측 위치와 해당 위치의 기준 수심값을 이용하여, 수심 관측 위치를 기준으로 삼각망을 구성한 후, 삼각망의 중심점 또는 삼각망의 각 변의 중심점을 수심 추정 위치로 추출하거나 또는 삼각망을 4분할하여 삼각망의 각 변의 중점 3개의 위치를 수심 추정 위치로 추출하는 제 2 단계;
수심 데이터 생성 장치부(200)의 수심 분포 추출 모듈(230)이 상기에서 추출된 수심값을 추정할 위치 및 해당 위치를 포함하는 일정 공간 영역의 전자해도 수심 데이터를 추출하여 수심 분포를 구하되, 수심 추정 위치를 중심으로 전자해도의 일정 공간 범위 내의 해당 공간 영역의 수심 분포를 추출하는 제 3 단계;
수심 데이터 생성 장치부(200)의 수심값 추정 모듈(240)이 상기 제 1 단계에서 획득한 수심 관측데이터 및 상기 제 3 단계에서 획득한 전자해도의 수심 데이터 분포 기반으로 수심 추정 위치의 수심을 추정하는 제 4 단계; 및
수심 데이터 생성 장치부(200)의 병합 모듈(250)이 수심 추정 위치 추출을 위한 삼각망 구성을 공간 분할하거나 또는 분할 영역이 다른 두 개의 삼각망을 연결하는 병합 방법으로 처리하여 수심 관측데이터와 수심 추정 데이터를 병합하는 제 5 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 수심 데이터 생성 방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 단계는,
수심값 추출 모듈(210)이 정보 수집 장치부(100)를 통해 선박으로부터 수집한 수심 관측데이터를 일정 공간 범위를 기준으로 그룹핑하고, 그룹핑된 수심 관측데이터의 최대, 최소 수심, 최대 및 최소 수심을 제외한 최소 편차 수심값을 구하고 그룹 내 수심 간 편차가 최소인 값을 기준 수심값으로 결정한 보정된 수심 관측데이터를 이용하여, 수심을 관측한 위치의 기준 수심값을 선택하는 단계를 수행하며, 수심 관측데이터의 위치에 복수의 수심값이 존재하는 경우에, 해당 위치의 대표 수심값을 선택하는 것을 특징으로 하는 고밀도 수심 데이터 생성 방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 단계는,
수심값 추출 모듈(210)이 위치의 수심 기준이 되는 수심값을 추출하는 방법으로 수심 관측데이터에 대한 그룹핑 단계를 수행하며, 그룹핑 단계에 있어서, 수심 관측데이터를 수심 관측 위치를 중심으로 그룹핑하되, 수심 관측데이터 그룹핑 기준은 수심 관측 위치를 중심으로 일정한 거리(유효수심반경) 내의 수심 관측데이터를 그룹으로 구성하는 제 1-1 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 수심 데이터 생성 방법.
- 청구항 3에 있어서, 상기 제 1 단계는,
상기 제 1-1 단계 이후, 수심값 추출 모듈(210)은 수심 관측데이터 그룹 중심 위치를 추출하는 단계를 수행하되, 그룹핑된 수심 관측데이터의 중심 위치를 계산하는 제 1-2 단계;
수심값 추출 모듈(210)이 수심 관측데이터 그룹의 수심값 분포 추출 단계로, 수심 관측데이터 그룹의 관측 수심값의 분포도를 추출하는 제 1-3 단계; 및
수심값 추출 모듈(210)이 기준 수심값 선택 단계로, 수심 관측데이터 그룹의 관측 수심값 분포를 바탕으로 수심값이 집중되어 수심값 간의 편차가 가장 적은 수심값을 기준 수심값으로 선택하는 제 1-4 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 수심 데이터 생성 방법.
- 정보 수집 장치부(100)를 통해 선박으로 수신한 수심 관측데이터의 기준 수심값을 추출하는 수심값 추출 모듈(210);
수심 관측데이터를 바탕으로 추출한 수심 관측 위치와 해당 위치의 기준 수심값을 이용하여, 수심 관측 위치를 기준으로 삼각망을 구성한 후, 삼각망의 중심점 또는 삼각망의 각 변의 중심점을 수심 추정 위치로 추출하거나 또는 삼각망을 4분할하여 삼각망의 각 변의 중점 3개의 위치를 수심 추정 위치로 추출하는 위치 추출 모듈(220);
상기에서 추출된 수심값을 추정할 위치 및 해당 위치를 포함하는 일정 공간 영역의 전자해도 수심 데이터를 추출하여 수심 분포를 구하되, 수심 추정 위치를 중심으로 전자해도의 일정 공간 범위 내의 해당 공간 영역의 수심 분포를 추출하는 수심 분포 추출 모듈(230);
수심값 추출 모듈(210)에 의해 추출된 수심 관측데이터 및 수심 분포 추출 모듈(230)에 의해 획득한 전자해도의 수심 데이터 분포 기반으로 수심 추정 위치의 수심을 추정하는 수심값 추정 모듈(240); 및
수심 추정 위치 추출을 위한 삼각망 구성을 공간 분할하거나 또는 분할 영역이 다른 두 개의 삼각망을 연결하는 병합 방법으로 처리하여 수심 관측데이터와 수심 추정 데이터를 병합하는 병합 모듈(250);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 수심 데이터 생성 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190178114A KR102250039B1 (ko) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 고밀도 수심 데이터 생성 시스템 및 그 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190178114A KR102250039B1 (ko) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 고밀도 수심 데이터 생성 시스템 및 그 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102250039B1 true KR102250039B1 (ko) | 2021-05-10 |
Family
ID=75917111
Family Applications (1)
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| KR1020190178114A KR102250039B1 (ko) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 고밀도 수심 데이터 생성 시스템 및 그 방법 |
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| KR (1) | KR102250039B1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002288226A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 水中情報提供サーバ |
| JP2004170632A (ja) * | 2002-11-19 | 2004-06-17 | Hitachi Ltd | ３次元海底地形データ作成装置 |
| JP2006047700A (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Hitachi Ltd | ３次元海底地形図表示装置及び方法 |
| JP2012229961A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Furuno Electric Co Ltd | 水中探知装置、水中探知方法及びプログラム |
| JP2019219195A (ja) * | 2018-06-18 | 2019-12-26 | 本多電子株式会社 | 海図画像表示装置及び海図画像表示システム |
-
2019
- 2019-12-30 KR KR1020190178114A patent/KR102250039B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002288226A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 水中情報提供サーバ |
| JP2004170632A (ja) * | 2002-11-19 | 2004-06-17 | Hitachi Ltd | ３次元海底地形データ作成装置 |
| JP2006047700A (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Hitachi Ltd | ３次元海底地形図表示装置及び方法 |
| JP2012229961A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Furuno Electric Co Ltd | 水中探知装置、水中探知方法及びプログラム |
| JP2019219195A (ja) * | 2018-06-18 | 2019-12-26 | 本多電子株式会社 | 海図画像表示装置及び海図画像表示システム |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 대한민국 등록특허공보 제10-1360272호(2014.02.21. 공고) "좌표정보와 지형정보와 수심정보를 확보해서 정밀한 해저데이터를 완성하는 해저지형정보 관리시스템(Subsurface Topography Management System for Generating Underwater Gesptial Information)" |
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