KR20050006173A

KR20050006173A - 디지털 지형도의 작성방법 및 작성장치

Info

Publication number: KR20050006173A
Application number: KR10-2004-7016853A
Authority: KR
Inventors: 이와타간세이; 다니엘비산; 피쿠플로린
Original assignee: 가부시키가이샤 디지에스 컴퓨터
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2003-04-21
Publication date: 2005-01-15
Also published as: EP1498864A4; JP4429737B2; CN100501804C; US20050104884A1; JPWO2003090184A1; HK1076183A1; CN1647138A; WO2003090184A1; EP1498864A1; JP2009151323A

Abstract

본 발명은 UTM도법으로 작성된 기본도를 소정의 간격으로 눈금형상으로 구분하고, 또한 얻어진 눈금을 더욱 세분화함과 동시에, 각 눈금 사이의 부족한 데이터 및 각 눈금 내의 불연속한 데이터 사이를 보간하여 작은 눈금(4)을 생성하는 공정과, 얻어진 작은 눈금(4)의 x, y좌표와 측량에 의하여 얻어진 표고를 관련지어 디지털 데이터를 생성하고, 또한 표고가 동일한 상기 작은 눈금(4)을 순차 직선으로 연결함으로써, 등고선(6)이 선분열에 의해 형성된 제 1 지형도(5)를 생성하는 공정과, 제 1 지형도(5)의 등고선(6)을 수학적으로 평탄화처리함으로써, 선분열에 의해 형성된 등고선(6)보다 매끄러운 곡선으로 등고선(6)이 형성된 제 2 지형도(7)를 형성하는 공정에 의하여 디지털 지형도를 작성하도록 한 것으로, 매끄러운 곡선으로 등고선(6)이 표시된 디지털 지형도가 단시간으로 용이하게 얻어진다.

Description

디지털 지형도의 작성방법 및 작성장치{DIGITAL ALTIMETRIC MAP DRAWING METHOD AND DEVICE}

종래, 국토지리원에서 작성되어 있는 지형도는, 지표의 기복을 등고선으로 표현하고 있으나, 등고선에 의한 지형도의 작성에 있어서는 수준점을 기준으로 한 삼각측량에 의해 측량점의 표고를 측량하고, 얻어진 다수의 측량점 중 표고가 동일한 측량점을 운형자 등의 제도기구를 사용하여 1개씩 수작업으로 연결함으로써 작성하고 있다.

그러나 이 방법에서는 보다 정밀도가 높은 지형도를 얻기 위해서는 방대한 양의 측량점으로 작성할 필요가 있어, 등고선을 작성하는 데 많은 시간과 노력(勞力)을 필요로 함과 동시에, 얻어진 측량 데이터를 수작업으로 처리하여 지형도를 작성하지 않으면 안되기 때문에, 지형도의 작성에도 많은 시간과 노력을 필요로 하는 데다가 인위적인 실수(miss)도 발생하기 쉽기 때문에, 작성된 지형도는 정밀도나 신뢰성이 낮은 등의 문제가 있다.

한편 등고선에 의해 지표의 기복이 표현된 종래의 지형도를, 패턴인식 등의 처리에 의해 2치화(디지털화)하여 얻어진 디지털 데이터를 곡선화처리함으로써 지형도를 작성하거나, 등고선을 좌표 판독장치에 의해 판독하여 좌표 데이터를 작성하고, 얻어진 좌표 데이터를 화상처리하여 지형도를 작성하는 방법도 시도되고 있으나, 전자의 방법에서는 얻어진 디지털 데이터의 특성의 불균일성으로부터 매끄러운 곡선의 지형도를 작성할 수 없는 등의 문제가 있고, 후자의 방법에서는 좌표 데이터의 양이 방대하기 때문에 처리에 곤란이 따르는 등의 문제가 있다.

또 등고선의 데이터가 디지털한 벡터 데이터이어도 등고선 그 자체가 높이방향의 정보, 즉 3차원 정보를 가지고 있지 않기 때문에 예를 들면 지형도상에 도로를 계획하여도 지형의 고저차를 판독할 수 없거나, 지형도에 표시된 협곡에 강우가 있었던 경우 빗물이 어떻게 하여 협곡에 집수되는지, 또 분수령에 강우가 있었던 경우 분수령을 경계로 하여 빗물은 어느 방향으로 흐르는지, 송전선이나 통신선을 설치하는 경우 지형도의 어느 위치에 철탑을 설치할지, 화산이 분화한 경우 화쇄류는 어떻게 흐를지, 해안선에 대하여 해일은 어떻게 몰려들지 등을 CAD로 시뮬레이션하려고 하여도 종래의 지형도에서는 불가능한 등의 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 이루어진 것으로, 정밀도가 높은 디지털 지형도를 단시간으로 용이하게 작성할 수 있는 디지털 지형도의 작성방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

또 본 발명은, 지형의 등고선을 3차원의 디지털 데이터로 작성하여 얻어진 등고선을 주요 요소로 하여 이미 디지털화되어 있는 해안선이나 하천, 호수늪, 철도, 도로, 건조물 등의 지도요소를 합성하여 사용할 수 있는 디지털 지형도의 작성방법 및 작성장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 측량 데이터를 수학적으로 처리하여 등고선을 생성함으로써, 디지털 지형도를 작성하는 디지털 지형도의 작성방법 및 측량 데이터를 수학적으로 처리함으로써 생성된 등고선을 주요 요소로 하고, 이미 디지털화되어 있는 해안선이나 하천, 호수늪, 철도, 도로, 건조물 등의 지도요소를 합성하여 디지털 지형도를 작성하는 디지털 지형도의 작성방법 및 작성장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 지형도의 작성방법에 사용하는 기본도의 작성방법을 나타내는 설명도,

도 2는 본 발명의 지형도의 작성방법에 사용하는 기본도의 작성방법을 나타내는 설명도,

도 3은 본 발명의 지형도의 작성방법을 나타내는 설명도,

도 4는 본 발명의 지형도의 작성방법을 나타내는 설명도,

도 5는 본 발명의 지형도의 작성방법에 사용하는 디지털 지형도의 작성장치를 나타내는 블럭도,

도 6은 본 발명의 지형도의 작성방법을 나타내는 플로우차트,

도 7은 측량에 의하여 얻어진 표고를 색으로 구분한 디지털 지형도,

도 8은 본 발명의 지형도의 작성방법으로 얻어진 제 1 지형도,

도 9는 도 8에 나타내는 제 1 지형도의 일부확대도,

도 10은 본 발명의 지형도의 작성방법으로 얻어진 제 2 지형도,

도 11은 도 10에 나타내는 제 1 지형도의 일부확대도,

도 12는 본 발명의 지형도의 작성방법으로 얻어진 제 3 지형도를 한데 모은 상태의 설명도,

도 13은 본 발명의 지형도의 작성방법으로 얻어진 제 3 지형도에 자원 등의 지도요소를 합성한 상태의 설명도,

도 14(가) 및 (나)는 본 발명의 지형도의 작성방법으로 부등변사각형을 등변사각형으로 좌표 변환하는 설명도,

도 15는 본 발명의 지형도의 작성방법으로 얻어진 제 3 지형도에 표고마다 착색하기 위한 다이얼로그를 표시한 상태의 설명도,

도 16은 본 발명의 지형도의 작성방법으로 얻어진 제 3 지형도에 표고마다 착색하기 위한 다이얼로그를 표시한 상태의 설명도,

도 17은 본 발명의 지형도의 작성방법으로 얻어진 제 3 지형도의 등고선에 착색하기 위한 다이얼로그를 표시한 상태의 설명도,

도 18은 본 발명의 지형도의 작성방법으로 얻어진 제 3 지형도와 동시에, 커서 및 및 서브화면을 표시한 상태의 설명도,

도 19는 본 발명의 지형도의 작성방법으로 얻어진 제 3 지형도와 동시에, 단면도 및 서브화면을 표시한 상태의 설명도,

도 20은 본 발명의 지형도의 작성방법으로 얻어진 제 3 지형도와 동시에, 단면도 및 서브화면을 표시한 상태의 설명도,

도 21은 본 발명의 지형도의 작성방법으로 얻어진 제 3 지형도와 동시에, 단면도 및 서브화면을 표시한 상태의 설명도,

도 22는 본 발명의 지형도의 작성방법으로 얻어진 제 3 지형도와 동시에, 단면도 및 서브화면을 표시한 상태의 설명도,

도 23은 도 22에 나타내는 제 3 지형도의 일부확대도이다.

본 발명의 디지털 지형도의 작성방법은, UTM 도법으로 작성된 기본도를 소정의 간격으로 눈금(square)형상으로 구분하고, 또한 얻어진 눈금을 더욱 세분화함과 동시에, 각 눈금 사이의 부족되는 데이터 및 각 눈금 내의 불연속한 데이터 사이를 보간하여 작은 눈금을 생성하는 공정과, 얻어진 작은 눈금의 x, y 좌표와 측량에 의하여 얻어진 표고를 관련지어 합리성이 있는 알고리즘을 근거로 디지털 데이터를 생성하고, 또한 표고가 동일한 상기 작은 눈금을 순차 직선으로 연결함으로써, 등고선이 선분열로 형성된 제 1 지형도를 생성하는 공정과, 제 1 지형도의 등고선을 수학적으로 평탄화처리함으로써, 선분열로 형성된 등고선보다 매끄러운 곡선으로 등고선이 형성된 제 2 지형도를 생성하는 공정에 의하여 디지털 지형도를 작성하도록 한 것이다.

이에 의하여 각 공정을 컴퓨터로 처리함으로써, 매끄러운 곡선으로 등고선이 표시된 디지털 지형도가 단시간으로 용이하게 얻어짐과 동시에, 방대한 측량 데이터를 수작업으로 처리하는 경우에 비하여, 인위적인 실수가 발생하는 것이 적기 때문에, 지형도의 정밀도 및 신뢰성의 대폭적인 향상을 도모할 수 있게 된다.

본 발명의 디지털 지형도의 작성방법은, 제 2 지형도를 생성하는 디지털 데이터를 지도요소 데이터와 함께 기록수단에 저장하고, 또한 이들 데이터를 단독 또는 층(layer)구조로 합성하여 표시수단에 표시하고, 또는 지형도로서 종이 등에 출력할 수 있게 한 것이다.

이것에 의하여 등고선이 표시된 제 2 지형도에, 간단하게 지도요소를 합성하고 표시수단에 표시하거나, 지형도로서 종이 등에 출력하는 등의 작업을 용이하게 행할 수 있음과 동시에, 필요에 따라 지도요소의 일부만을 제 2 지형도에 합성할 수 있으므로 지형도의 편리성이 한층 더 향상된다.

본 발명의 디지털 지형도의 작성방법은, 표고가 동일한 작은 눈금을 순차 직선으로 연결하여 제 1 지형도를 생성할 때, 선분열이 서로 교차하는 일이 없도록 수학적 처리가 적성으로 행하여져 있는지를 체크하는 체크기능을 설치한 것이다.

이에 의하여 얻어진 디지털 데이터의 신뢰성이 향상하기 때문에, 보다 정밀도가 높은 디지털 지형도를 얻을 수 있게 된다.

본 발명의 디지털 지형도의 작성방법은, UTM 도법에 의해 작성된 기본도를 기초로 생성된 부등변사변형의 제 2 지형도 및 지도요소를, 직각사변형이 되도록 수학적으로 수정 및 보간하여 제 3 지형도 및 지도요소를 작성한 것이다.

이에 의하여 서로 인접하는 제 3 지형도를 한데 모았을 때, 등고선이나, 철도, 도로, 경계선 등의 지도요소에 어긋남이 생기는 일이 없다.

본 발명의 디지털 지형도의 작성방법은, 이용자가 독자적으로 작성한 이용자지도요소를 데이터베이스화하여 기록수단에 저장하고, 또한 이들 이용자 지도요소와 상기 제 3 지형도를 단독 또는 층구조로 합성하여 표시수단에 표시하고, 또는지형도로서 종이 등에 출력할 수 있게 한 것이다.

이에 의하여 최신의 지형도나, 이용자의 이용목적에 따른 지형도가 용이하게 얻어지게 된다.

본 발명의 디지털 지형도의 작성방법은, UTM 도법으로 작성된 기본도를 소정의 간격으로 눈금형상으로 구분하고, 또한 얻어진 눈금을 더욱 세분화함과 동시에, 각 눈금 사이의 부족되는 데이터 및 각 눈금 내의 불연속한 데이터 사이를 보간하여 작은 눈금을 생성하는 공정과, 얻어진 작은 눈금의 x, y 좌표와 측량에 의해 얻어진 표고를 관련지어 합리성이 있는 알고리즘을 근거로 3차원의 디지털 데이터를 생성하고, 또한 표고가 동일한 상기 작은 눈금을 순차 직선으로 연결함으로써, 등고선이 선분열로 형성된 제 1 지형도를 생성하는 공정과, 제 1 지형도의 등고선을 수학적으로 평탄화처리함으로써, 선분열로 형성된 등고선보다 매끄러운 곡선으로 등고선이 형성된 제 2 지형도를 생성하는 공정과, UTM 도법에 의해 작성된 기본도 및 지도요소를 기초로 생성된 부등변사변형을, 직각사변형이 되도록 수학적으로 수정 및 보간하여, 제 2지형도로부터 제 3 지형도를 작성하는 공정과, 제 3 지형도를 생성하는 디지털 데이터를 지도요소 데이터와 함께 기록수단에 저장하고, 또한 이들 데이터를 단독 또는 층구조로 합성하여 표시수단에 표시하고, 또는 지형도로서 종이 등에 출력하는 공정에 의하여 디지털 지형도를 작성하도록 한 것이다.

이에 의하여 각 공정을 컴퓨터로 처리함으로써, 매끄러운 곡선으로 등고선이 표시된 디지털 지형도가 단시간으로 용이하게 얻어짐과 동시에, 방대한 측량 데이터를 수작업으로 처리하는 경우에 비하여, 인위적인 실수가 발생하는 것이 적기 때문, 지형도의 정밀도 및 신뢰성의 대폭적인 향상이 도모되게 된다.

또 UTM 도법에 의해 작성된 기본도 및 지도요소를 기초로 생성된 부등변사변형을, 직각사변형이 되도록 수학적으로 수정 및 보간하여, 제 2 지형도로부터 제 3 지형도를 작성하도록 하였기 때문에, 서로 인접하는 제 3 지형도를 한데 모아 표시수단에 표시하거나, 지형도로서 종이 등에 출력하였을 때, 등고선이나, 호수늪, 바다, 해안선, 철도, 도로, 건조물, 시읍면의 경계선 등의 지도요소에 어긋남이 생기는 일이 없다.

본 발명의 디지털 지형도의 작성방법은, 표시수단에 표시시킨 제 3 지형도에, 표고에 따라 색별한 컬러 스케일과, 컬러 스케일에 따라 이동 자유로운 슬라이드 바를 가지는 다이얼로그를 표시시키고, 또한 슬라이드 바를 컬러 스케일에 따라 이동시킴으로써 제 3 지형도를 표고마다 임의의 색으로 착색할 수 있게 한 것이다.

이에 의하여 평지는 녹색으로, 그리고 표고가 높아짐에 따라 녹색으로부터 갈색으로 순차 색별(色別)된 컬러 지형도가 용이하게 얻어짐과 동시에, 평지와 같이 표고차가 작은 지형도의 경우는, 슬라이드 바를 이동시켜 등고선의 착색범위를 세밀하게 지정함으로써 표고마다 세밀하게 색별된 제 3 지형도를 얻을 수 있기 때문에, 고저차의 판별을 용이하게 행할 수 있게 된다.

본 발명의 디지털 지형도의 작성방법은, 표시수단에 표시시킨 제 3 지형도에, 임의의 등고선의 표고를 표시하는 표고 표시란과, 착색하는 등고선의 색을 지정하는 컬러 팔렛트를 가지는 다이얼로그를 표시시키고, 또한 표고 표시란에 착색하는 등고선의 표고를, 그리고 컬러 팔렛트로부터 색을 입력함으로써 제 3 지형도의 등고선을 표고마다 임의의 색으로 착색할 수 있게 한 것이다.

이에 의하여 등고선의 간격이 좁기 때문에 동일 표고의 등고선이 판별하기 어려운 제 3 지형도이어도 원하는 표고의 등고선을 임의의 색으로 착색함으로써 동일 표고의 등고선의 판별을 용이하게 행할 수 있게 된다.

본 발명의 디지털 지형도의 작성방법은, 제 3 지형도의 표시된 표시수단에 서브화면을 표시시키고, 또한 서브화면에 표시수단에 표시된 임의의 장소의 제 3 지형도에 연속되는 주변의 제 3 지형도를, 지도번호와 지도명으로 표시한 것이다.

이에 의하여 서브화면을 봄으로써 표시수단에 표시시킨 제 3 지형도 주변의 지형도를, 지도번호와 지도명으로부터 용이하게 파악할 수 있다.

본 발명의 디지털 지형도의 작성방법은, 표시수단에 제 3 지형도와 함께 ＋자상으로 교차하는 X축 커서와 Y축 커서를 표시시키고, 또한 X, Y축 커서를 임의의 방향으로 이동시켜, X, Y축 커서의 교점을 제 3 지형도의 임의의 장소에 맞춤으로써 교점의 위도와 경도를 표시수단의 일부에 표시한 것이다.

이에 의하여 표시수단에 표시된 각 제 3 지형도는, 서로 합성되어 이음매부분의 등고선이 연속되어 있기 때문에, 커서의 교점을 이동시킴으로써 인접하는 제 3 지형도에 연속하여 스크롤할 수 있음과 동시에, 현재 커서의 교점이 지형도상의 어느 위치에 있는지는 서브화면을 봄으로써 용이하게 판단할 수 있다.

본 발명의 디지털 지형도의 작성방법은, 표시수단에 표시시킨 제 3 지형도상에 임의의 복수점을 설정하고, 또한 이들 복수점을 직선 또는 매끄러운 곡선으로 연결함으로써, 직선 또는 곡선으로 단면된 제 3 지형도의 단면도를 표시수단의 일부에 표시한 것이다.

이에 의하여 단면도를 참조하여 철탑의 높이를 설계하거나, 철탑의 설치장소를 검토함으로써, 현장에서의 측량을 필요로 하지 않고 철탑의 설치장소나 고압선의 철탑의 설치장소나 고압선의 포설루트를 결정하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 디지털 지형도의 작성방법은, 표시수단에 표시시킨 제 3 지형도의 동일한 표고의 등고선상에 하천을 가로지르도록 임의의 2점을 설정하고, 또한 이들 2점을 직선으로 연결함으로써 직선으로 단면된 하천의 단면도를 표시수단의 일부에 표시함과 동시에, 등고선과 직선 및 단면으로부터 직선보다 상류측의 저수량을 산출한 것이다.

이에 의하여 제 3 지형도에 표시된 하천의 어느 위치에 댐을 건설한 경우에, 어느 정도의 저수량이 얻어지는지를 순간에 산출하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 디지털 지형도의 작성방법은, 표시수단에 표시시킨 제 3 지형도의 호수나 늪을 둘러 싸는 동일한 표고의 등고선상에, 호수나 늪을 가로지르도록 임의의 2점을 설정하고, 또한 이들 2점을 직선으로 연결함으로써, 직선으로 단면된 호수나 늪의 단면도를 표시수단의 일부에 표시함과 동시에, 등고선 및 단면으로부터 호수나 늪의 저수량을 산출한 것이다.

이에 의하여 호수나 늪의 깊이나 바닥부의 지형을 단면도를 봄으로써 용이하게 파악할 수 있음과 동시에, 호수나 늪의 저수량을 순간에 산출할 수 있게 된다.

본 발명의 지형도의 작성방법은 표시수단에 표시시킨 제 3 지형도에, 지형의 경사방향과 경사의 크기를 나타내는 화살표를 표시한 것이다.

이에 의하여 지형의 경사방향이나 경사의 크기를 제 3 지형도상에 표시된 화살표에 의해 용이하게 파악할 수 있게 된다.

본 발명의 디지털 지형도의 작성장치는, UTM 도법에 의해 작성된 기본도를 눈금형상으로 분할하고, 얻어진 눈금을 더욱 세분화함과 동시에, 각 눈금 사이의 부족되는 데이터 및 각 눈금 내의 불연속한 데이터 사이를 보간하여 작은 눈금을 형성하고, 이들 작은 눈금마다 디지털 지형도의 디지털 데이터로부터 표고를 판독하여, 평면에 배열, 블럭화하여 메시형상 데이터를 작성하여 벡터 데이터로서 저장하는 수단과, 저장수단에 저장된 각 작은 눈금마다의 벡터 데이터를 판독하여 표고의 허용범위를 정의한 데이터로부터 표고가 동일값인 경우는 근방의 측정점을 선택하면서 각 작은 눈금을 직선으로 연결하여 가는 처리를 행함으로써, 이들 선분열이 서로 교차하는 일이 없고, 또한 합리성이 있는 알고리즘을 근거로 제 1 지형도를 생성하는 수단과, 상기처리에 의해 얻어진 제 1 지형도의 선분열의 접점을 통하여, 또한 미분계수가 연속적인 곡선을 수학적으로 평탄화(smoothing))처리함으로써, 곡선군에 의하여 등고선이 구성된 제 2 지형도를 작성하는 수단과, UTM 도법에 의해 작성된 상기 기본도 및 지도요소를 기초로 생성된 부등변사변형을, 직각사변형이 되도록 수학적으로 수정 및 보간하여, 상기제 2 지형도로부터 제 3 지형도를 작성하는 수단과, 상기 제 3 지형도를 생성하는 디지털 데이터를 지도요소 데이터와 함께 저장하는 기록수단과, 상기 기록수단에 저장된 디지털 데이터를 단독 또는 층구조로 합성하여 표시하는 표시수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

이에 의하여 매끄러운 곡선으로 등고선이 표시된 디지털 지형도가 단시간으로 용이하게 얻어짐과 동시에, 방대한 측량 데이터를 수작업으로 처리하는 경우에 비하여 인위적인 실수가 발생하는 일이 적기 때문에, 지형도의 정밀도 및 신뢰성의 대폭적인 향상이 도모되게 된다.

본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

디지털 지형도를 작성함에 있어서, 먼저 기본이 되는 지형도를 작성하는 UTM 도법에 대하여 간단하게 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이 구체인 지구(1)에 대하여 적도와 직교하여, 남북극점을 연결하는 선이 경선(2), 이 경선에 직교하는 선이 위선(3)이다.

인접하는 경선(2) 사이의 각도를 예를 들면 6°로서 분할하면, 360°의 지구(1)에 대하여 60개의 경선(2)이 그려지고, 이들 경선(2)의 번호순으로 경도가 정의된다.

또 적도를 위도 0°로 하고, 남북 양 극점을 각각 위도 90°로 하여 그 사이를 소정의 각도로 분할함으로써 위도가 정의된다.

경선(2)과 위선(3)으로 분할 구획된 지구(1)를, 가우스-크뤼겔도법으로 평면에 투영하면 도 2에 나타내는 바와 같이 된다.

구면을 평면에 투영한 것에 의하여 경선(2)과 위선(3)에 의해 분할형성된 구획은, 도 3에 나타내는 바와 같이 남북 양 극점측의 폭이 좁아진 부등변사각형이 되어, 밑변을 예를 들면 1이라 한 경우, 윗변은 0,999정도로 축소된다.

한편 국토지리원으로부터 발행되어 있는 일본국의 지형도는, 상기 UTM 도법으로 작성되어 있고, 주된 축척은 50,000분의 1이나, 25,000분의 1로 되어 있다.

이 지형도에는 측량에 의하여 얻어진 다량의 측량 데이터를 기초로 작성된 등고선이나, 하천, 바다, 철도, 도로, 지명 등이 상세하게 기재되어 있다.

또 최근에서는 측량에 의해 얻어진 다량의 측량 데이터를 디지털화하여 수준점으로부터의 높이(표고)를 색으로 구분한 도 7에 나타내는 바와 같은 디지털 지형도도 제공되어 있다.

그러나 이 디지털 지형도는 등고선이 표시되어 있지 않기 때문에 등고선에 의한 표고 등의 파악이 어려워 곤란하다.

그래서 본 발명은 국토지리원으로부터 발행되어 있는 상기 디지털 지형도로부터 취득한 디지털 데이터를 기초로, 상세한 등고선이 표시된 디지털 지형도를 작성하는 방법을 제공하는 것이다.

다음에 그 작성방법을 도 6에 나타내는 플로우차트를 설명한다.

상기 UTM 도법에 의해 작성된 지도를, 도 3에 나타내는 바와 같이 50m나, 250m, 상세도를 얻는 경우는, 10m 등의 간격으로 눈금형상으로 세분화한다.

얻어진 예를 들면 50m 사방의 눈금을 다시 10등분 정도로 분할하여 도곽(圖郭)으로 둘러 싸인 도 3도에 나타내는 바와 같은 작은 눈금(4)을 형성하나, 50m 사방의 눈금을 10등분 정도로 분할한 경우, 각 도곽 사이에 데이터의 불연속한 부분이 발생하거나, 화곽 내에서 데이터의 불연속 부분이 발생한다.

또 UTM 도법에 의하여 작성된 부등변사각형의 지도를 뒤에서 설명하는 방법으로 직각등변사각형으로 변환한 경우도, 부등변사각형의 거리가 짧은 윗변 길이를 밑변 길이와 동일하게 되도록 변환 처리하였을 때에, 윗변측의 데이터가 부족하다.

따라서 이들 데이터의 불연속 부분을 보간하거나, 데이터의 부족을 보간하여 연속되는 작은 눈금(4)을 형성하나, 보간방법으로서는 비교적 정밀도가 높은 가중 보간법 등을 사용한다.

다음에 보간에 의해 얻어진 작은 눈금(4)마다 상기 디지털 지형도의 디지털 데이터로부터 표고를 판독하여 평면에 배열, 블럭화된 메시형상 데이터를 작성하여 벡터 데이터로서 도 4에 나타내는 지형도작성시스템의 HD(11)에 저장한다(단계 1).

다음에 HD(l1)에 저장된 각 작은 눈금(4)마다의 벡터 데이터를 판독하여 CPU(10)에 의해 처리하여 도 8에 나타내는 바와 같은 제 1 지형도(5)를 생성하나, 제1 지형도(5)의 생성에 있어서는 작은 눈금(4)의 x, y 평면과 높이방향에 표고(h)를 정의한다(단계 2).

미리 지형도작성시스템의 데이터베이스(12)에는, 표고(h)의 허용범위를 정의한 데이터가 저장되어 있고, CPU(10)는 표고(h)가 동일값인 경우는 근방의 측정점을 선택하면서 각 작은 눈금(4)을 직선으로 연결하여 가는 처리를 행하고, 블럭 내의 각 작은 눈금(4)의 모든 처리를 행함으로써 이들 선분열이 서로 교차하는 일이 없고, 또한 합리성이 있는 알고리즘을 근거로 도 5에 나타내는 바와 같은 제 1 지형도(5)를 생성한다(단계 3). 또한 도 9는 도 8의 일부를 확대한 것이다.

또 CPU(10)는 상기 처리 중, 각 작은 눈금(4)을 직선으로 연결하여 가는 처리가 적정하게 행하여져 있는지를 끊임없이 체크하는 체크기능을 설치하여 처리를 진행시킨다.

얻어진 제 1 지형도(5)는, 메시 데이터가 눈금형상으로 되어 있고, 또한 동일표고(h)를 순차 연결함으로써 생성되어 있기 때문에, 직각선분이 되기 쉽고, 또 지형을 표시하는 등고선(6)은 연속되어 있기 때문에, 다음의 등고선화처리를 용이하게 하고 있다.

등고선화처리는, 상기 처리에 의하여 얻어진 제 1 지형도(5)를 평탄화처리하여 매끄러운 곡선에 의한 등고선(6)을 생성하는 것으로, 절벽과 같이 등고선(6)의 밀도가 높은 부분은, 상기한 선분열과 동일한 것으로 생각하여 이 선분열을 평탄화처리하고 있고, 이들 선분열의 접점을 통하여, 또한 미계수(미분치)가 연속적인 곡선을 수학적으로 처리함으로써 곡선군에 의하여 등고선(6)이 구성된 도 10에 나타내는 바와 같은 제 2 지형도(7)를 작성한다(단계 4). 또한 도 11은 도 10의 일부를 확대한 것이다.

이상과 같이 하여 작성된 제 2 지형도(7)는, 밑변에 대하여 윗변이 작은 부등변사각형으로 블럭화하여 작성하였기 때문에, 복수의 블럭화된 제 2 지형도(7)를 한데 모으면, 인접하는 지형도의 등고선(6)에 어긋남이 생기는 등의 문제가 발생한다.

이 문제를 해소하기 위하여, 본 출원인이 앞서 출원한 일본국 특개2000-118051호 공보에 기재된 종래의 방법으로, 부등변사각형상의 좌표 어드레스를 그 구분 내의 데이터 및 수를 유지한 채로 등변사각형상의 좌표 어드레스로 좌표 변환하여, 등변사각형의 제 3 지형도(8)를 수학적으로 작성한다(단계 5).

이들 처리는 선출원과 같이 지도작성시스템을 사용하여 행하나, 그 방법을 간단하게 설명하면 도 14의 (가)는 가우스-크뤼겔도법에 의한 투영 데이터로부터 컷아웃된 부등변사각형의 형상을 가지는 임의의 장소의 제 2 지형도(7)와, 그 변환상대가 되는 직교등변사각형의 제 3 지형도(8)를 나타내는 것으로, 좌표 변환프로그램의 알고리즘이란, 도 14의 (가)의 부등변사각형의 좌표로부터 직교등변사각형으로의 도형 변환처리를 가리킨다.

제 2 지형도(7)와 제 3 지형도(8)는, 모두 디지털화상이고, 단위는 화소이나, 제 2 지형도(7)로부터 제 3 지형도(8)로 변환함에 있어서, 양 지형도(7, 8) 모두 동일한 화소배열과 화소수가 유지되도록 좌표변환을 행하는 것으로, 이것이 기본적인 사고방식이다.

또한 좌표변환이란, 부등변사각형의 좌표(어드레스)로 위치(어드레스화)결정된 메모리에 대한 등변사각형의 좌표 어드레스에의 어드레스변환처리이다.

도 14의 (가)에 나타내는 제 2 지형도(7)와 제 3 지형도(8)의 밑변 길이, 높이가 동일 길이(B, H)라 하면, 제 3 지형도(8)는, 가로가 B, 세로가 H가 되는 직교등변사각형이고, 제 2 지형도(7)의 윗변은 좌단의 개시점이 ΔX1, 우단의 종료점이 제 3 지형도(8)의 윗변의 우단보다 ΔX2 짧은 것이 된다.

이에 의하여 제 2 지형도(7)는 부등변사각형이 되기 때문에, 제 2 지형도(7)의 임의의 위치를 (x', y')라 하고, 도형변환 후의(x', y')의 제 3 지형도(8)상의 위치를(x, y)라 한다.

도 14의 (나)는, 서로의 크기관계를 분명하게 하기 위하여 양 지형도(7, 8)를 겹친 모양을 나타내고 있고, 이 도면에서 부등변사각형을 연장시켜 삼각형으로 하였을 때의 높이(y 좌표)를 N, 그 x 좌표값을 L이라 한다.

이상과 같이 도 14에서 H, B, N, L, B, ΔX1,ΔX2는 컷아웃 구분이 정해지면 기지의 값이기 때문에, 이와 같은 기지의 각 값을 이용한 (x', y')로부터 (x, y)로의 좌표 변환식은, 다음식이 된다.

단, L, N은, 다음식으로부터 얻어지는 값이다.

이상의 수학식 1, 수학식 2의 수식은, 대수기하학에 의하여 구하는 것으로, 그 과정은 생략한다.

도 3 및 도 4는 제 2 지형도(7)로부터 제 3 지형도(8)에의 좌표변환에서의좌표예를 나타내는 것으로, 제 2 지형도(7)와 제 3 지형도(8)는 간단하게 하기 위하여 10 × 10화소 크기로 하고 있고, 이것은 앞서 설명한 제 2 지형도(7)와 제 3 지형도(8)에 있어서 동일 화소배열과 동일 화소수를 유지한 것을 의미하고 하고 있다.

도 3에 있어서, 부등변사각형의 각 좌표는 아래쪽의 1화소 구획이 크고, 위쪽이 될 수록 1화소 구획이 작으며, 또한 각 화소구간은 부등변사각형의 형상이 되도록 좌표계로 규정되어 있는 한편, 도 4에 나타내는 등변사각형의 각 좌표는, 종횡 규칙적으로 배열한 좌표계가 되고, 얻어진 제 3 지형도(8)를 예를 들면 4매 한데 모으면 도 12에 나타내는 바와 같이 등고선(6)에 어긋남이 없는 연속된 지형도가 된다.

또 이들 제 3 지형도(8)에는 아직 지도요소가 표시되어 있지 않으나, 필요에 따라 데이터베이스(12)에 미리 저장된 지도요소를 판독하여 합성하고, 지형도 작성시스템의 표시수단(13)에 표시하거나, 도시 생략한 프린터 등의 인쇄수단을 사용하여 종이 등에 지형도로서 출력할 수 있으나, 데이터베이스에 저장된 지도요소가 UTM 도법으로 작성되어 있으면, 직각등변사각형으로 변환된 제 3 지형도(8)에 하천이나 바다, 철도, 도로, 시읍면의 경계 등의 지도요소를 겹쳐서 층구조로 합성한 경우, 복수의 블럭화된 제 3 지형도(8)를 한데 모으면, 인접하는 지형도의 지도요소에 어긋남이 생기는 등의 문제가 발생한다.

이것을 없애기 위하여 지도요소에 대해서도 상기 제 2 지형도(7)와 동일한 좌표 변환처리를 행함으로써, 부등변사각형의 각 좌표가 직각등변사각형의 좌표로변환되어 지도요소가 작성되어 있다.

이상과 같이 하여 작성된 등고선 데이터 및 지도요소는 미리 데이터베이스(12)에 저장되어 있고, 필요에 따라 언제라도 등고선 단독 또는 지도요소와 함께 데이터베이스(12)로부터 판독할 수 있음과 동시에, 등고선 데이터에는 x, y 평면 데이터에 표고(h)의 데이터가 포함되어 있기 때문에, 등고선 데이터를 종래의 방법으로 3차원 처리함으로써 지형을 입체적으로 표시할 수도 있게 되고, 특히 토목공사나 재해예측, 등산 등에 사용하는 데 최적의 지형도를 얻을 수 있게 된다.

도 13은 후지산 부근의 지형도에, 수자원의 조사에 의하여 얻어진 데이터를 합성한 예를 나타낸 것으로, 수원지의 수질을 색별하여 표시함으로써 자원의 파악이 용이해진다.

한편, 데이터베이스(12)에 미리 저장되어 있는 지도요소의 데이터형식은 디지털 벡터(벡터 데이터)로서, 상기한 하천 등의 이외에, 문자 데이터로서 지명이나 역명, 경도나 위도의 위치정보, 등고선마다 표시된 수준점으로부터의 고도(표고) 등이 있고, 표고에 따라 제 3 지형도(8)를 착색하거나, 등고선(6)을 1개씩 높이에 따라 다른 색로 착색하거나, 또는 지형도에 합성하여 표시한 도로나 산길 등의 오르막과 내리막을 다른 색으로 착색할 수 있는 등, 다음과 같은 기능의 부가가 가능하게 되어 있다.

도 15는 표시수단(13)에 표시시킨 임의의 장소의 지형도에, 표고에 따라 착색하는 기능을 실행하는 다이얼로그(20)를 나타내는 것으로, 다이얼로그(20)에는 예를 들면 표고 0m 로부터 4000m 까지를, 초록으로부터 갈색으로 순차 색별하여 표시하는 컬러 스케일(20a)과 컬러 스케일(20a)에 따라 이동 자유로운 예를 들면 2개의 슬라이드 바(20b, 20c)와, 컬러 스케일(20a)에 따라 붙여진 표고 눈금(scale)(20d) 등이 표시되어 있다.

이 다이얼로그(20)의 사용법으로서는, 데이터베이스(12)에 저장되어 있는 지형도 데이터를, 미리 제 3 지형도(8)마다 붙여진 지도번호(22a) 또는 지도명(22b)으로 표시수단(13)에 호출하여 표시시키면 다이얼로그(20)를 표시시킨다.

다이얼로그(20)의 컬러 스케일(20a)에는, 표고가 높아짐에 따라 녹색으로부터 갈색까지 순차 색별되어 있고, 표시된 바와 같은 색별로 좋은 경우는, 도시 생략한 실행 버튼을 클릭함으로써 표시수단(13)에 표시된 제 3 지형도(8)가 컬러 스케일(20a)의 색별에 따라 표고마다 착색 표시됨과 동시에, 얻어진 제 3 지형도(8)에 도로나 산길 등의 지도요소를 합성하여 표시하는 경우는, 도로나 산길 등의 오르막과 내리막을 다른 색으로 표시함으로써, 오르막인지 내리막인지를 용이하게 판별할 수 있는 데다가 이것을 종이 등에 출력함으로써 지도요소를 합성한 컬러의 지형도를 얻을 수 있게 된다.

또 도 16은 표시수단(13)에 표시시킨 제 3 지형도(8)의 착색의 범위를 임의로 변경하는 기능을 나타낸 것으로, 다이얼로그(20)의 컬러 스케일(20a)에 설치된 좌측의 슬라이드 바(20b)를, 컬러 스케일(20a)을 따라 오른쪽으로 이동함으로써 녹색으로 착색하는 표고를 임의로 변경할 수 있게 되어 있다.

이 도 16의 경우, 예를 들면 870m 부근까지를 녹색으로 착색한 상태를 나타내고 있다.

마찬가지로 컬러 스케일(20a)의 오른쪽의 슬라이드 바(20c)를 왼쪽으로 이동하면, 갈색으로 착색하는 표고를 임의로 변경할 수 있게 되어 있고, 슬라이드 바(20c)를 예를 들면 2660m 부근으로 이동하면 2660m 이상의 표고부분은 갈색으로 표시되도록 되어 있다.

이 기능은, 표고차가 적은 예를 들면 평지의 제 3 지형도(8)나, 높은 산이 연속되어 있는 산악지대의 제 3 지형도(8)를 표고마다 착색한 경우, 대부분이 동일색의 녹색이나 갈색으로 표시되어 버려, 고저차가 판별하기 어려운 지형도로 되어 버리기 때문에 이것을 피하기 위하여 사용하는 것으로, 다이얼로그(20)의 컬러 스케일(20a)에 설치된 좌우의 슬라이드 바(20b, 20b)를 컬러 스케일(20a)에 따라 오른쪽 또는 왼쪽으로 이동하여, 녹색이나 갈색으로 착색하는 표고를 임의로 변경함으로써 저지나 고지의 지형과 같이 표고차가 없는 지형도이어도 표고마다 세밀하게 색별된 제 3 지형도(8)를 얻을 수 있기 때문에, 고저차의 판별을 용이하게 행할 수 있게 된다.

또 도 16에 나타내는 다이얼로그(20)의 왼쪽 밑에 표시된 컬러 바(20e)는, 표고마다 등고선에 임의의 색을 착색할 수 있는 기능을 나타낸 것으로, 예를 들면 1040 m를 갈색으로, 1210m를 청색으로, 그리고 1410m이 적색으로 착색되도록 지정함으로써 표고 1040m를 표시하는 등고선은 갈색으로, 표고 1210m를 표시하는 등고선은 청색으로, 그리고 표고 1410m를 표시하는 등고선은 적색으로 착색된 제 3 지형도(8)가 표시수단(13)에 표시되고, 종이 등에의 출력도 가능하게 된다.

도 17은 표시수단(13)에 표시시킨 제 3 지형도(8)의 등고선(6)을 임의의 색으로 착색할 때의 실행화면을 나타내는 것으로, 제 3 지형도(8)와 함께 표시수단(13)에 표시된 다이얼로그(21)에 의해 임의의 등고선(6)에 임의의 색으로 착색하거나, 등고선(6)의 색을 변경할 수 있다.

즉, 다이얼로그(21)의 표고 표시란(21a)에 착색하고 싶은 등고선(6)의 표고를 표시시키면 컬러 팔렛트(21b)에 의해 임의의 색을 지정함으로써, 그 등고선(6)을 원하는 색으로 착색하여 제 3 지형도(8)상에 표시할 수 있음과 동시에, 컬러 팔렛트(21b)상에서 다른 색을 선택함으로써, 색의 변경도 용이하게 행할 수 있게 된다.

도 18은 임의의 장소의 제 3 지형도(8)를, 지도번호(22a) 또는 지도명(22b)으로 데이터베이스(12)에 의하여 호출하여 표시수단(13)에 표시한 예를 나타내는 것으로, 왼쪽 위의 서브화면(22)에는 표시수단(13)에 표시한 제 3 지형도(8) 주변의 8개소의 지도번호(22a)와 지도명(22b)이 동시에 표시되어 있다.

또 표시수단(13)의 화면에 표시된 제 3 지형도(8)상에는, X축 커서(23a)와 Y축 커서(23b)를 ＋자 형상으로 교차시킨 커서(23)가 표시되어 있고, 이 커서(23)의 교점(23c)을 이동시킴으로써, 다이얼로그(24)에 교점(23c)의 임의가, 북위(24a)와 동경(24b)으로 표시되고, 동시에 표고(24c)도 표시된다.

표시수단(13)에 표시된 각 제 3 지형도(8)는, 서로 합성되어 이음매부분의 등고선(6)이 연속되어 있기 때문에, 커서(23)의 교점(23c)을 이동시킴으로써, 인접하는 제 3 지형도(8)에 연속하여 스크롤할 수 있음과 동시에, 현재 커서(23)의 교점(23c)이 지형도상 어느 위치에 있는지는 왼쪽 밑의 서브화면(25)을 봄으로써 용이하게 판단할 수 있다.

즉 서브화면(25)에 인접하는 지도번호(22a)가 표시되고, 이들 지도번호(22a)의 사이에 커서(23)의 교점(23c)이 있는 경우는, 표시수단(13)에 표시된 제 3 지형도(8)가 인접하는 지형도에 걸쳐 표시되어 있는 것을 용이하게 판단할 수 있다.

또 표시수단(13)에 표시된 제 3 지형도(8)에는 화살표(26)에 의하여 경사(그라디엔트)방향이 표시되어 있다.

이 그라디엔트를 나타내는 화살표(26)는, 지형이 화살표방향으로 낮게 경사져 있는 것을 나타내고, 또한 화살표(26)의 길이가 경사의 크기, 즉 구배를 나타내고 있고, 화살표(26)에 커서(23)의 교점(23c)을 맞추면, 그 그라디엔트의 수치(24d)가 다이얼로그(24)에 표시된다.

도 19는 지형도의 후지산(지도번호 : 533805, 지도명 : 후지산)을 표시수단(13)에 표시시킨 예를 나타내는 것으로, 왼쪽 위의 서브화면(22)에는 후지산과 그 주변의 지도번호(22a)와 지도명(22b)이, 그리고 왼쪽 밑의 서브화면(25)에는 후지산의 지도번호「533805」가 표시된다.

표시된 제 3 지형도(8)의 후지산의 산 정상을 가로지르도록 표시된 직선(27)은, 표시된 제 3 지형도(8)의 임의의 2점 A-B 사이의 단면을 설정하기 위한 것으로, 제 3 지형도(8)상에 점 A 및 점 B를 설정하면, 점 A와 점 B를 연결하는 직선(27)에 의하여 절단된 제 3 지형도(8)의 단면이 화면의 아래쪽에 단면도(28)로서 확대 표시된다.

표시된 단면도(28)의 세로축에는 표고가 숫자로 표시되고, 가로축에는 거리가 숫자(모두 단위는 m)로 표시되도록 되어 있어, 이 단면도(28)를 보면, 후지산 정상에 형성된 이른바 「화산의 분화구」의 지름이나 깊이 등을 용이하게 파악할 수 있어 A-B 사이의 직선(27)의 위치를 이동함으로써 임의의 위치의 단면을 단면도(28)로서 화면의 아래쪽 부분에 표시할 수 있다.

도 20은 제 3 지형도(8)의 임의의 장소를 곡선(29)으로 단면하여 화면의 아래쪽에 단면도(28)로서 표시한 예를 나타낸 것이다.

이 제 3 지형도(8)의 이용방법으로서는, 어느 장소에 예를 들면 고압선을 포설하기 위한 제 3 지형도(8)의 어느 장소에 고압선의 철탑을 설치할지를 검토하는 경우에 유효하다.

먼저, 고압선을 포설할 장소의 제 3 지형도(8)를 표시수단(13)에 표시시키고, 제 3 지형도(8)의 철탑설치 예정지에 복수의 표적(30)을 설정한다.

그리고 이들 표적(30)을 곡선(29)으로 연결함으로써, 화면의 아래쪽에는 곡선(29)으로 단면된 제 3 지형도(8)의 단면도(28)가 표시되기 때문에, 이 단면도(28)를 참조하여 철탑의 높이를 설계하거나, 철탑의 설치장소를 검토함으로써, 현장에서의 측량을 필요로 하지 않고 철탑의 설치장소나 고압선의 철탑의 설치장소나 고압선의 포설루트를 결정하는 것이 가능하게 된다.

도 21은 표시수단(13)에 표시된 제 3 지형도(8)중의 예를 들면 하천을 가로지르는 임의의 2점(C-D)을 직선(31)으로 연결함으로써, 댐의 저수량을 산출하는 예를 나타내는 것으로, 제 3 지형도(8)에 표시된 하천의 어느 위치에 댐을 건설한 경우에, 어느 정도의 저수량이 얻어지는 지를 순간에 산출하는 것이 가능하게 된다.

즉, 제 3 지형도(8)의 하천을 가로지르는 2점(C-D)을 설정하여 직선(31)으로 연결하면 직선(31)으로 단면된 제 3 지형도(8)의 단면도(32)가 화면에 표시됨과 동시에 점(C, D)이 설정된 등고선(6)이 예를 들면 적색으로 표시되고, 이 등고선(6)과 직선(31)으로 둘러 싸인 부분과, 단면형상으로부터 저수량을 산출할 수 있다.

이것에 의하여 댐의 저수량이 미리 결정되어 있는 경우, 하천의 어느 위치에 댐을 건설하면 좋은지를 제 3 지형도(8)상에서 결정할 수 있기 때문에, 댐의 건설계획에 요하는 기간을 대폭으로 단축할 수 있다.

도 22는 호수나 늪의 수량을 산출하거나, 임의의 2점(E-F)을 연결하는 직선(33)으로 호수나 늪을 단면하여 그 단면도(34)를 표시한 것으로, 호수나 늪을 둘러 싸는 착색 등고선(6)은 분수령을 나타내고 있고, 이 착색 등고선(6)에 점(E)과 점(F)을 설정하여, 이들 2점(E-F)을 직선(33)으로 연결함으로써, 직선(33)으로 단면된 호수나 늪의 단면도(34)가 화면의 일부에 표시된다.

또 호수나 늪의 중앙을 향하여 표시되는 화살표(35)는, 그라디엔트의 방향을, 그리고 길이는 구배의 크기를 나타내는 것으로, 단면도(34)의 세로축에 표시된 표고와, 가로축에 표시된 거리(모두 단위는 m)에 의하여 호수나 늪의 깊이와 크기를 용이하게 알 수 있다.

도 23은 도 22에 나타내는 제 3 지형도(8)의 호수나 늪의 부분을 확대 표시한 것으로, 호수나 늪에 내린 비 중, 호수나 늪을 둘러 싸는 봉우리의 최고부를 연결한 착색 등고선(R)으로 나타내는 분수령보다 안쪽에 내린 비는 호수나 늪으로 흘러 들고, 바깥쪽에 내린 비는, 호수나 늪으로 흘러 드는 일 없이 산의 사면을 따라골짜기 등으로 흘러 내리게 된다.

호수나 늪의 Q의 개소에 둑이 설치되어 있어, 이 둑(Q)을 넘어 호수나 늪의 물이 흘러 나가는 경우는, 둑(Q)의 높이로 규제되는 등고선(S)의 범위 내가 호수나 늪의 수량이 되고, 착색 등고선(R)의 범위 내에 내린 비의 양으로부터, 지하로 침투하여 지하수가 되는 수량을 감지한 값이 둑(Q)에 의하여 흘러 나가는 수량이 되어, 미리 설정한 도시 생략한 버튼을 클릭함으로써, 수량의 계산이 자동적으로 행하여지도록 되어 있다.

또한 제 3 지형도(8)에 등고선(6)에 의해 표시된 하천, 특히 산간부에서의 하천의 강 바닥은, 고지로부터 저지를 향하여 도로형상으로 표시되나, 하천을 가로지르도록 설정한 2점을 직선으로 연결하면, 직선으로 단면된 단면형상으로부터 저수량을 산출할 수 있는 것은 댐의 저수량을 산출할 때에 설명하였으나, 도로형상에 표시된 하천의 강 바닥을 중심으로 하여 하천의 양측에 2점을 설정하는 조작을 하천의 전역에 걸쳐 임의의 간격으로 실시하고, 단면적을 데이터화함으로써 큰 비일 때에 하천의 어느 부분이 범람할지를 예측하는 방재지도가 용이하게 얻어지게 된다.

한편 상기한 도로나 하천, 철도, 지명 등의 지도요소는, 미리 국토지리원 등에서 작성된 데이터베이스를 사용하고 있으나, 지도요소는 자연현상이나 인공적인 환경의 변화에 의해 시시각각 변화하고 있어, 예를 들면 산간지에 내린 큰 비에 의해 절벽붕괴가 발생하거나, 도로나 철도가 새롭게 부설되거나, 산림이 경작되어 농지가되는 등의 변화를 종래의 데이터베이스화된 지도요소에서는 신속하게 대응할수 없다.

이것을 개선하기 위하여 이용자가 부가정보로서 독자적으로 작성한 이용자 지도요소를 데이터베이스화하여 데이터베이스(12)에 저장하고, 필요에 따라 데이터베이스로부터 호출할 수 있게 되어 있어, 이용자가 필요로 하는 부가정보, 또는 부가정보와 위치에 의해 호출한 이용자 지도요소를 제 3 지형도(8)에 겹쳐 표시함으로써, 최신의 지형도나, 이용자의 이용목적에 따른 지형도가 용이하게 얻어지게 된다.

이상 설명한 각종의 기능은, 미리 데이터베이스(12)에 저장되어 있는 등고선 데이터를 호출하여, CPU(10)에 의해 연산처리함으로써 가능하게 되나, 데이터베이스(12)에 저장되어 있는 등고선 데이터는, 각 등고선(6) 사이의 데이터가 보간에 의해 작성되어 있기 때문에, 이 보간 등고선 데이터를 사용함으로써, 등고선(6)의 간격을 10m나 20m와 같이 임의의 간격으로 표시하는 것이 가능하고, 특히 절벽 등과 같이 지형이 복잡한 장소에서는 등고선(6)의 간격을 작게 함으로써, 지형을 보다 상세하게 표시할 수 있게 된다.

또 자원 등의 조사에 의하여 얻어진 데이터를 데이터베이스화하여 데이터베이스(14)에 저장하고, 필요에 따라 등고선(6)이 표시된 지형도에 합성하여 출력하는 등의 이용법도 용이하게 행할 수 있다.

또한 상기 실시형태에서는 국토지리원으로부터 발행되어 있는 디지털 지형도에서 취득한 디지털 데이터를 기초로, 상세한 등고선이 표시된 디지털 지형도를 작성하였으나, 등고선이 디지털화된 지형도이면 다른 것을 사용하여도 물론 좋다.

이상과 같이, 본 발명의 디지털의 작성방법에 의하면, 매끄러운 곡선으로 등고선이 표시된 디지털 지형도가 단시간으로 용이하게 얻어짐과 동시에, 방대한 측량 데이터를 수작업으로 처리하는 경우에 비하여 인위적인 실수가 발생하는 일이 적기 때문에, 지형도의 정밀도 및 신뢰성의 대폭적인 향상이 도모된다.

또 등고선이 표시된 제 2 지형도에, 간단하게 지도요소를 층구조로 합성하여 표시수단에 표시하거나, 지형도로서 종이 등에 출력하는 등의 작업을 용이하게 행할 수 있는 데다가, 필요에 따라 지도요소의 일부만을 제 2 지형도에 합성할 수 있으므로, 지형도의 편리성이 한층 더 향상된다.

또한 표고마다 임의의 색으로 착색할 수 있도록 하였기 때문에, 평지는 녹색으로, 그리고 표고가 높아짐에 따라 녹색으로부터 갈색으로 순차 색별된 컬러 지형도가 용이하게 얻어짐과 동시에, 평지와 같이 표고차가 작은 지형도의 경우는, 등고선의 착색범위를 세밀하게 지정함으로써, 표고마다 세밀하게 색별된 제 3 지형도를 얻을 수 있기 때문에, 고저차의 판별을 용이하게 행할 수 있게 된다.

또한 직선 또는 곡선으로 단면된 제 3 지형도의 단면도를 표시수단의 일부에 표시함으로써, 단면도를 참조하여 철탑의 높이를 설계하거나, 철탑의 설치장소를 검토함으로써 현장에서의 측량을 필요로 하지 않고 철탑의 설치장소나 고압선의 철탑의 설치장소나 고압선의 포설루트를 결정하는 것이 가능하게 됨과 동시에, 표시수단에 표시시킨 제 3 지형도의 동일한 표고의 등고선상에, 하천을 가로지르도록 임의의 2점을 설정하고, 또한 이들 2점을 직선으로 연결함으로써, 등고선과 직선및 단면으로부터 직선보다 상류측의 저수량을 산출할 수 있으므로, 제 3 지형도에 표시된 하천의 어느 위치에 댐을 건설한 경우에, 어느 정도의 저수량를 얻을 수 있는지를 순간에 산출하는 것이 가능하게 된다.

Claims

UTM 도법으로 작성된 기본도를 소정의 간격으로 눈금(square)형상으로 구분하고, 또한 얻어진 눈금을 더욱 세분화함과 동시에, 각 눈금 사이의 부족되는 데이터 및 각 눈금 내의 불연속한 데이터 사이를 보간하여 작은 눈금을 생성하는 공정과,

얻어진 작은 눈금의 x, y 좌표와 측량에 의하여 얻어진 표고를 관련지어 합리성이 있는 알고리즘을 근거로 디지털 데이터를 생성하고, 또한 표고가 동일한 상기 작은 눈금을 순차 직선으로 연결함으로써, 등고선이 선분열로 형성된 제 1 지형도를 생성하는 공정과,

상기 제 1 지형도의 등고선을 수학적으로 평탄화처리함으로써, 선분열로 형성된 등고선보다 매끄러운 곡선으로 등고선이 형성된 제 2 지형도를 생성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 지형도의 작성방법.
제 1항에 있어서,

상기 제 2 지형도를 생성하는 디지털 데이터를 지도요소 데이터와 함께 기록수단에 저장하고, 또한 이들 데이터를 단독 또는 층(layer)구조로 합성하여 표시수단에 표시하고, 또는 지형도로서 종이 등에 출력할 수 있게 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 지형도의 작성방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

표고가 동일한 작은 눈금을 순차 직선으로 연결하여 제 1 지형도를 생성할 때선분열이 서로 교차하는 일이 없도록 수학적 처리가 적성으로 행하여져 있는지를 체크하는 체크기능을 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 지형도의 작성방법.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 UTM 도법에 의해 작성된 기본도 및 지도요소를 기초로 생성된 부등변사변형을 직각사변형이 되도록 수학적으로 수정 및 보간하여 제 3 지형도를 작성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 지형도의 작성방법.
제 1항에 있어서,

이용자가 독자적으로 작성한 이용자 지도요소를 데이터베이스화하여 기록수단에 저장하고, 또한 이들 이용자 지도요소와 상기 제 3 지형도를 단독 또는 층구조로 합성하여 표시수단에 표시하고, 또는 지형도로서 종이 등에 출력할 수 있게 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 지형도의 작성방법.
UTM 도법으로 작성된 기본도를 소정의 간격으로 눈금형상으로 구분하고, 또한 얻어진 눈금을 더욱 세분화함과 동시에, 각 눈금 사이의 부족되는 데이터 및 각 눈금 내의 불연속한 데이터 사이를 보간하여 작은 눈금을 생성하는 공정과,

얻어진 작은 눈금의 x, y 좌표와 측량에 의해 얻어진 표고를 관련지어 합리성이 있는 알고리즘을 근거로 3차원의 디지털 데이터를 생성하고, 또한 표고가 동일한 상기 작은 눈금을 순차 직선으로 연결함으로써, 등고선이 선분열로 형성된 제 1 지형도를 생성하는 공정과,

상기 제 1 지형도의 등고선을 수학적으로 평탄화처리함으로써, 선분열로 형성된 등고선보다 매끄러운 곡선으로 등고선이 형성된 제 2 지형도를 생성하는 공정과,

상기 UTM 도법에 의해 작성된 기본도 및 지도요소를 기초로 생성된 부등변사변형을, 직각사변형이 되도록 수학적으로 수정 및 보간하여 상기 제 2지형도로부터 제 3 지형도를 작성하는 공정과,

상기 제 3 지형도를 생성하는 디지털 데이터를 지도요소 데이터와 함께 기록수단에 저장하고, 또한 이들 데이터를 단독 또는 층구조로 합성하여 표시수단에 표시하고, 또는 지형도로서 종이 등에 출력하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 지형도의 작성방법.
제 6항에 있어서,

상기 표시수단에 표시시킨 제 3 지형도에, 표고에 따라 색별한 컬러 스케일과, 상기 컬러 스케일을 따라 이동 자유로운 슬라이드 바를 가지는 다이얼로그를 표시시키고, 또한 상기 슬라이드 바를 상기 컬러 스케일을 따라 이동시킴으로써, 상기 제 3 지형도를 표고마다 임의의 색으로 착색할 수 있게 하여 이루어지는 것을특징으로 하는 디지털 지형도의 작성방법.
제 6항에 있어서,

상기 표시수단에 표시시킨 상기 제 3 지형도에, 임의의 등고선의 표고를 표시하는 표고 표시란과, 착색하는 등고선의 색을 지정하는 컬러 팔렛트를 가지는 다이얼로그를 표시시키고, 또한 상기 표고 표시란에 착색하는 등고선의 표고를, 그리고 상기 컬러 팔렛트로부터 색을 입력함으로써, 상기 제 3 지형도의 등고선을 표고마다 임의의 색으로 착색할 수 있게 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 지형도의 작성방법.
제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 3 지형도의 표시된 표시수단에 서브화면을 표시시키고, 또한 상기 서브화면에, 상기 표시수단에 표시된 임의의 장소의 제 3 지형도에 연속되는 주변의 제 3 지형도를, 지도번호와 지도명으로 표시하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 지형도의 작성방법.
제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 표시수단에 제 3 지형도와 함께 ＋자상으로 교차하는 X축 커서와 Y축 커서를 표시시키고, 또한 X, Y축 커서를 임의의 방향으로 이동시켜, 상기 X, Y축 커서의 교점을 상기 제 3 지형도가 임의의 장소에 맞춤으로써 상기 교점의 위도와경도를 상기 표시수단의 일부에 표시하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 지형도의 작성방법.
제 6항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 표시수단에 표시시킨 상기 제 3 지형도상에 임의의 복수점을 설정하고, 또한 이들 복수점을 직선 또는 매끄러운 곡선으로 연결함으로써, 상기 직선 또는 곡선으로 단면된 상기 제 3 지형도의 단면도를 상기 표시수단의 일부에 표시하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 지형도의 작성방법.
제 6항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 표시수단에 표시시킨 제 3 지형도의 동일한 표고의 등고선상에 하천을 가로지르도록 임의의 2점을 설정하고, 또한 이들 2점을 직선으로 연결함으로써 상기 직선으로 단면된 하천의 단면도를 상기 표시수단의 일부에 표시함과 동시에, 상기 등고선과 상기 직선 및 단면으로부터 상기 직선보다 상류측의 저수량을 산출하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 지형도의 작성방법.
제 6항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 표시수단에 표시시킨 상기 제 3 지형도의 호수나 늪을 둘러 싸는 동일한 표고의 등고선상에, 호수나 늪을 가로지르도록 임의의 2점을 설정하고, 또한 이들 2점을 직선으로 연결함으로써, 상기 직선으로 단면된 호수나 늪의 단면도를 상기 표시수단의 일부에 표시함과 동시에, 상기 등고선 및 단면으로부터 상기 호수나 늪의 저수량을 산출하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 지형도의 작성방법.
제 6항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 표시수단에 표시시킨 제 3 지형도에, 지형의 경사방향과 경사의 크기를 나타내는 화살표를 표시하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 지형도의 작성방법.
UTM 도법에 의해 작성된 기본도를 눈금형상으로 세분화하고, 얻어진 눈금을 더욱 세분화함과 동시에, 각 눈금 사이의 부족되는 데이터 및 각 눈금 내의 불연속한 데이터 사이를 보간하여 작은 눈금을 형성하고, 이들 작은 눈금마다 디지털 지형도의 디지털 데이터로부터 표고를 판독하고, 평면에 배열, 블럭화하여 메시형상 데이터를 작성하여 벡터 데이터로서 저장하는 수단과, 저장수단에 저장된 각 작은 눈금마다의 벡터 데이터를 판독하여 표고의 허용범위를 정의한 데이터로부터 표고가 동일값인 경우는 근방의 측정점을 선택하면서 각 작은 눈금을 직선으로 연결하여 가는 처리를 행함으로써, 이들 선분열이 서로 교차하는 일이 없고, 또한 합리성이 있는 알고리즘을 근거로 제 1 지형도를 생성하는 수단과, 상기 처리에 의해 얻어진 제 1 지형도의 선분열의 접점을 통하여, 또한 미분계수가 연속적인 곡선을 수학적으로 평탄화처리함으로써, 곡선군에 의하여 등고선이 구성된 제 2 지형도를 작성하는 수단과, UTM 도법에 의해 작성된 상기 기본도 및 지도요소를 기초로 생성된 부등변사변형을, 직각사변형이 되도록 수학적으로 수정 및 보간하여, 상기제 2 지형도로부터 제 3 지형도를 작성하는 수단과, 상기 제 3 지형도를 생성하는 디지털 데이터를 지도요소 데이터와 함께 저장하는 기록수단과, 상기 기록수단에 저장된 디지털 데이터를 단독 또는 층구조로 합성하여 표시하는 표시수단을 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 지형도의 작성장치.