KR20120128395A - 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템 - Google Patents

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KR20120128395A KR1020110046302A KR20110046302A KR20120128395A KR 20120128395 A KR20120128395 A KR 20120128395A KR 1020110046302 A KR1020110046302 A KR 1020110046302A KR 20110046302 A KR20110046302 A KR 20110046302A KR 20120128395 A KR20120128395 A KR 20120128395A
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Abstract

본 발명에 따른 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템(100)은 제외지에 대해 별도의 조사를 통해 지형자료를 구축하지 않고, 종래의 횡단면 수심측량 자료를 활용하여 제외지 및 제내지를 통합한 지형자료(DEM)을 구축하고자 한다. 본 발명에 따른 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템(100)은 수치지도 및 하천기본계획 평면도를 저장한 초기데이터 서버(110), 수치지도 데이터를 DWG 데이터로 변환하는 수치지도 가공부(120), 하천기본계획 평면도 데이터를 DWG 데이터로 변환하는 하천기본계획 평면도 가공부(130), 가공된 상기 DWG 데이터는 GSS 데이터로 변환하는 GSS 데이터 변환부(140), 변환된 GSS 데이터 중 일부를 재가공하는 GSS 데이터 가공부(150) 및 GSS 데이터를 이용하여 DEM 자료를 생성하는 DEM 생성부(160)를 주요 구성으로 한다.생성된 DEM 자료를 이용하여 홍수범람 시 하천 흐름 내지 피해양상을 예측할 수 있다.

Description

제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템{SYSTEM FOR INTEGRATING RIVERSIDE LAND DEM WITH PROTECTED LAND DEM}
본 발명은 지형자료(DEM) 생성을 위한 시스템에 관한 것이다. 특히 본 발명은 제외지 및 재내지에 대한 지형자료를 통합하여, 하천치수관리를 위한 수치모형에 필수적인 통합 지형자료를 생성하는 시스템에 관한 것이다.
대한민국은 국가지리정보체계(NGIS) 사업을 통해 전국에 걸친 수치지형도, 공통주제도 등이 구축되었고, 하천정비기본계획에 따른 하천기본계획 평면도 등이 마련되어 있다.
2차원 수리모형을 이용해 홍수범람 시 하천흐름 및 제내지 피해양상을 예측하기 위해서는 제내지뿐만 아니라 하천이 포함된 정밀 DEM(Digital Elevation Model)이 필요하다.
제내지는 수치지형도나 원격탐사(위성영상, 항공촬영 등)에 의해 구축된 DEM이 활용가능하나, 하천의 경우 기구축된 DEM 취득이 어려우며 새로 구축하는 데는 상당한 비용이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 기존 횡단면 수심측량 자료를 활용하여 하천 DEM을 구축하고 이를 제방 및 제내지 DEM과 연결하여 통합된 지형자료를 구축하는 것이 필요하다.
본 발명에 따른 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템은 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.
첫째, 제외지 및 제내지를 통합한 지형자료(DEM)을 구축하고자 한다.
둘째, 제외지에 대해 별도의 조사를 통해 지형자료를 구축하지 않고, 종래의 횡단면 수심측량 자료를 활용하여 제외지 및 제내지를 통합한 지형자료(DEM)을 구축하고자 한다.
셋째, 1:5000 수치지도 및 하천기본계획 평면도를 기본 자료로 하여, 자동으로 하천영역에 대한 DEM 자료를 생성하고자 한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템은 수치지도 및 하천기본계획 평면도를 저장한 초기데이터 서버(110), 수치지도 데이터를 DWG 데이터로 변환하는 수치지도 가공부(120), 하천기본계획 평면도 데이터를 DWG 데이터로 변환하는 하천기본계획 평면도 가공부(130), 가공된 상기 DWG 데이터는 GSS 데이터로 변환하는 GSS 데이터 변환부(140), 변환된 GSS 데이터 중 일부를 재가공하는 GSS 데이터 가공부(150) 및 GSS 데이터를 이용하여 DEM 자료를 생성하는 DEM 생성부(160)를 주요 구성으로 한다.
구체적으로 본 발명에 따른 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템은 지형자료 구축을 위한 수치지도 및 하천기본계획 평면도가 저장된 초기데이터 서버(110), 초기자료 서버로부터 지형자료 구축 대상 영역에 대한 복수 개의 수치지도를 추출하여 하나로 병합하고, 등고선 레이어 및 표고점 레이어를 추출하여 AutoCAD 포맷인 DWG 데이터로 변환하는 수치지도 가공부(120), 초기자료 서버에 저장된 하천기본계획 평면도에서 등고선 레이어, 표고점 레이어, 제방선 레이어, 횡단타점 레이어 및 폴리곤 타입의 하천흐름영역 레이어를 추출하여 DWG 데이터로 변환하는 하천기본계획 평면도 가공부(130), 수치지도 가공부(120) 및 하천기본계획 평면도 가공부(130)에서 변환된 DWG 포맷을 HyGIS 포맷인 GSS 데이터로 변환하는 GSS 데이터 변환부(140), GSS 데이터 변환부(140)에서 변환된 GSS 데이터 중 하천기본계획평면도에서 추출한 표고점 레이어를 병합하고, 하천기본계획평면도에서 추출한 하천흐름영역 레이어 및 제방선 레이어를 가공하는 GSS 데이터 가공부(150), DWG 데이터 변환부에서 변환된 GSS 데이터 및 GSS 데이터 가공부(150)에서 가공된 데이터를 추출하여 최종 DEM 자료를 생성하는 DEM 생성부(160) 및 수치지도 가공부(120), 하천기본계획 평면도 가공부(130), DWG 데이터 변환부 및 DEM 생성부(160)의 출력 데이터를 저장하는 데이터저장부를 포함한다.
본 발명에 따른 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 하천 영역에 대한 DEM 자료 생성절차를 자동화하여 단시간 내에 편리하게 제외지 및 제내지를 통합한 지형자료가 산출된다.
둘째, 시스템으로 하천 영역에 대한 DEM 자료를 생성하기 때문에, 표준화된 자료가 생성된다.
셋째, 생성된 DEM 자료를 이용하여 홍수범람 시 하천 흐름 내지 피해양상을 예측할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템의 동작으로 개략적으로 도시한 구조도이다.
도 3은 본 발명의 수치지도 가공부(120)에서 DXF 포맷인 복수 개의 수치지도가 하나의 파일로 병합된 예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 하천흐름경계 레이어를 이용하여 하천흐름영역 레이어를 생성하는 과정 중에서, 도 4(a)는 하천의 시작 부분이 선택되는 과정을 도시하고, 도 4(b)는 하천의 시작 직선이 부가되는 과정을 도시한다.
도 5는 발명의 하천흐름경계 레이어를 이용하여 하천흐름영역 레이어를 생성하는 과정 중에서, 도 5(a)는 지류 흐름 영역 중 제거할 영역에 직선이 부가되는 과정을 도시하고, 도 5(b)는 지류 흐름 영역 중 제거될 객체를 선택하는 과정을 도시하고, 도 5(c)는 지류 흐름 영역이 제거된 상태를 도시한다.
도 6은 발명의 하천흐름경계 레이어를 이용하여 하천흐름영역 레이어를 생성하는 과정 중에서, 도 6(a)는 하천 외부에 위치하여 하천흐름영역을 구성하지 않는 객체가 제거되는 과정을 도시하고, 도 6(b)는 하천 내에 섬지역 중 표고값이 없는 객체가 제거되는 과정을 도시한다.
도 7은 발명의 하천흐름경계 레이어를 이용하여 하천흐름영역 레이어를 생성하는 과정 중에서, 복수 개의 하천흐름경계 레이어가 연결되는 예를 도시한다.
도 8은 GSS 데이터 변환부(140)에서 라인스트링 타입이나, 포인트 타입의 레이어가 모두 화면에 출력된 예를 도시한다.
도 9는 GSS 데이터 변환부(140)에서 텍스트 타입의 표고점 레이어가 화면에 출력된 예를 도시한다.
도 10은 GSS 데이터 변환부(140)에서 텍스트 타입의 횡단타점 레이어가 화면에 출력된 예를 도시한다.
도 11은 GSS 데이터 가공부(150) 중 섬영역 제거부(152)에서 섬영역이 선택되고 제거되어, 홀 폴리곤(Hole Polygon) 형태의 하천흐름영역이 생성된 예를 도시한다.
도 12는 GSS 데이터 가공부(150) 중 하천흐름영역 그리드 생성부(153)에서 하천흐름영역 그리드 파일이 생성된 예를 도시한다.
도 13은 GSS 데이터 가공부(150) 중 제방선 그리드 생성부(154)에서 제방선 그리드파일이 생성된 예를 도시한다.
도 14는 DEM 생성부(160)에서 최종 DEM 자료 전에 등고선 레이어 및 표고점 레이저에 대해 절단(clipping) 명령을 수행한 과정 및 결과의 예를 도시한다.
도 15는 DEM 생성부(160)에서 최종 DEM 자료가 생성된 결과에 대한 예를 도시한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 도면을 참조하면서 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템(100)에 관하여 구체적으로 설명하겠다.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석되어야 할 것이며, 이러한 이유로 본 발명의 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템(100)에 따른 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 도 1과는 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 예에 따른 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템(100)의 동작으로 개략적으로 도시한 구조도이다.
본 발명에 따른 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템(100)은 지형자료 구축을 위한 수치지도 및 하천기본계획 평면도가 저장된 초기데이터 서버(110), 초기자료 서버로부터 지형자료 구축 대상 영역에 대한 복수 개의 수치지도를 추출하여 하나로 병합하고, 등고선 레이어 및 표고점 레이어를 추출하여 AutoCAD 포맷인 DWG 데이터로 변환하는 수치지도 가공부(120), 초기자료 서버에 저장된 하천기본계획 평면도에서 등고선 레이어, 표고점 레이어, 제방선 레이어, 횡단타점 레이어 및 폴리곤 타입의 하천흐름영역 레이어를 추출하여 DWG 데이터로 변환하는 하천기본계획 평면도 가공부(130), 수치지도 가공부(120) 및 하천기본계획 평면도 가공부(130)에서 변환된 DWG 포맷을 HyGIS 포맷인 GSS 데이터로 변환하는 GSS 데이터 변환부(140), GSS 데이터 변환부(140)에서 변환된 GSS 데이터 중 하천기본계획평면도에서 추출한 표고점 레이어를 병합하고, 하천기본계획평면도에서 추출한 하천흐름영역 레이어 및 제방선 레이어를 가공하는 GSS 데이터 가공부(150), DWG 데이터 변환부에서 변환된 GSS 데이터 및 GSS 데이터 가공부(150)에서 가공된 데이터를 추출하여 최종 DEM 자료를 생성하는 DEM 생성부(160) 및 수치지도 가공부(120), 하천기본계획 평면도 가공부(130), DWG 데이터 변환부 및 DEM 생성부(160)의 출력 데이터를 저장하는 데이터저장부(170)를 포함한다.
데이터저장부(170)는 상기 각 구성에 포함된 형태이거나, 별도의 저장장치로 구현될 수도 있다. 도 2에서는 별도의 저장장치로 구성된 형태로 도시하였다.
본 발명은 대한민국은 국가지리정보체계(NGIS) 사업을 통해 구축된 수치지도 및 하천정비기본계획에 따른 하천기본계획 평면도를 이용한다. 초기데이터 서버(110)는 1:5000 배율 수치지도 및 하천기본계획 평면도를 저장한다.
본 발명의 결과물인 최종 DEM 자료는 특정 지역을 대상으로 구축되는 것이 일반적이다. 예컨대, 홍수 범람에 대한 모의 시험을 수행하기 위한 하천지역이 그 대상이 될 수 있다. 이와 같이 DEM 자료를 구축하기 위한 대상이 되는 지역을 지형자료 구축 대상 영역이라고 한다.
본 발명의 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템(100)을 구성하는 각 구성은 하나의 컴퓨터 장치에 구현되는 것도 가능하고, 각 구성의 조합이 네트워크로 연결된 시스템도 가능하다. 예컨대, GSS 데이터 변환부(140)만 별도의 클라우딩 컴퓨터로 구현이 될 수도 있는 등 다양한 형태의 조합이 가능하다.
다만, 이하 본 발명은 (1) 초기 데이터 서버, (2) 수치지도 가공부(120) 및 하천기본계획 평면도 가공부(130), (3) GSS 데이터 변환부(140), GSS 데이터 가공부(150) 및 DEM 생성부(160), (4) 데이터 저장부로 나누어지는 것을 기본으로 설명하고자 한다.
(2) 구성인 수치지도 가공부(120) 및 하천기본계획 평면도 가공부(130)는 AutoCAD 애플리케이션이 구동되는 컴퓨터 장치이고, (3) 구성인 GSS 데이터 변환부(140), GSS 데이터 가공부(150) 및 DEM 생성부(160)는 HyGIS 애플리케이션이 구동되는 컴퓨터 장치이다.
AutoCAD 및 HyGIS는 컴퓨터에서 구동되는 소프트웨어이므로 수치지도 가공부(120), 하천기본계획 평면도 가공부(130), GSS 데이터 변환부(140), GSS 데이터 가공부(150) 및 DEM 생성부(160)는 해당 소프트웨어 패키지가 구동되는 컴퓨터 장치이거나, 해당 소프트웨어를 칩셋 형태로 제작하여 구동되는 컴퓨터 장치일 수 있다.
수치지도 가공부는 DXF 포맷인 복수 개의 수치지도를 하나의 지도파일로 병합하고, 병합된 수치지도파일에서 등고선 레이어(7111, 7114)와 표고점 레이어(7217)에 대해 AutoCAD 명령인 wblock을 수행하여 DWG 데이터로 변환한다.
도 3은 본 발명의 수치지도 가공부(120)에서 DXF 포맷인 복수 개의 수치지도가 하나의 파일로 병합된 예를 도시한다.
수치지도 고유 포맷인 DXF 파일은 AutoCAD 포맷인 DWG 파일에 비해 같은 레이어임에도 약 3배 가량 용량이 크다. 그러므로 DXF 파일을 AutoCAD 포맷인 DWG 파일로 변환한 뒤 작업을 진행한다. 참고로 AutoCAD는 다른 GIS S/W와 마찬가지로 스크립트(Script) 기능을 제공한다. 스크립트를 이용한다면 변환 과정을 보다 효율적으로 진행할 수 있다.
하천기본계획 평면도 가공부(130)는 DWG 데이터인 하천기본계획 평면도에 대해 AutoCAD 명령인 layer를 수행하면서 등고선 레이어(7111,7114,CAA001,CAA002), 표고점 레이어(7217,CA0021), 제방선 레이어, 횡단타점 레이어 및 하천흐름경계 레이어(BA001)를 선택하고, AutoCAD 명령인 wblock을 수행하여 DWG 데이터로 저장하는 레이어추출부(131) 및 하천흐름경계 레이어(BA001)를 하나로 연결하여 폴리곤(polygon) 형태의 하천흐름영역 레이어를 생성하는 하천흐름영역 레이어 생성부(132)를 포함한다.
하천흐름영역 레이어 생성부(132)는 하천흐름경계 레이어만을 선택하여 닫힌 형태의 객체가 되도록 하천의 시작점과 끝점에 각각 하천이 시작하는 직선 및 하천이 끝나는 직선을 부가하는 직선부가부, 하천의 지류 객체, 하천 내에 위치하는 섬지역으로 표고값이 없는 객체 및 하천 외부에 위치하여 하천흐름영역을 구성하지 않는 객체를 제거하는 노이즈 제거부 및 복수 개의 하천흐름경계 레이어를 하나의 단일 하천흐름역역으로 연결하는 레이어 연결부를 포함한다.
도 4는 본 발명의 하천흐름경계 레이어를 이용하여 하천흐름영역 레이어를 생성하는 과정 중에서, 도 4(a)는 하천의 시작 부분이 선택되는 과정을 도시하고, 도 4(b)는 직선부가부를 통해 하천의 시작 직선이 부가되는 과정을 도시한다.
도 5는 발명의 하천흐름경계 레이어를 이용하여 하천흐름영역 레이어를 생성하는 과정 중에서, 노이즈 제거부가 지류를 제거하는 동작을 도시한다. 도 5(a)는 지류 흐름 영역 중 제거할 영역에 직선이 부가되는 과정을 도시하고, 도 5(b)는 지류 흐름 영역 중 제거될 객체를 선택하는 과정을 도시하고, 도 5(c)는 지류 흐름 영역이 제거된 상태를 도시한다.
도 6은 발명의 하천흐름경계 레이어를 이용하여 하천흐름영역 레이어를 생성하는 과정 중에서, 노이즈 제거부가 기타 불필요한 객체를 제거하는 동작을 도시한다. 도 6(a)는 하천 외부에 위치하여 하천흐름영역을 구성하지 않는 객체가 제거되는 과정을 도시하고, 도 6(b)는 하천 내에 섬지역 중 표고값이 없는 객체가 제거되는 과정을 도시한다.
도 7은 발명의 하천흐름경계 레이어를 이용하여 하천흐름영역 레이어를 생성하는 과정 중에서, 레이어 연결부를 통해 복수 개의 하천흐름경계 레이어가 연결되는 예를 도시한다.
하천흐름영역 레이어 생성부(132)는 하천기본계획 평면도의 하천흐름경계 레이어를 이용하여 하나의 하천흐름영역 레이어를 생성하는 것이다. 이를 위해 하천흐름영역 레이어 생성부(132)는 하천이 시작하는 지점과 끝나는 지점에 직선을 부가하여 전체 하천이 닫힘 형태의 객체가 되게 하고, 하천흐름영역에 필요없는 객체를 제거한다.
GSS 데이터 변환부(140)는 수치지도가공부에서 변환한 DWG 데이터와 하천기본계획평면도 가공부(130)에서 변환한 DWG 데이터를 HyGIS에서 사용할 수 있도록 변환하는 작업을 수행한다.
GSS 데이터 변환부(140)는 수치지도 가공부(120)에서 변환한 DWG 데이터에서 라인스트링(LineString) 타입인 등고선(7111,7114) 레이어를 추출하여 GSS 데이터베이스를 생성하고, 수치지도 가공부(120)에서 변환한 DWG 데이터에서 포인트(point) 타입의 표고점(7217) 레이어를 추출하여 GSS 데이터베이스에 추가하고, 하천기본계획평면도 가공부(130)에서 변환한 DWG 데이터에서 폴리곤 타입의 하천흐름영역 레이어를 추출하여 GSS 데이터베이스에 추가하고, 하천기본계획평면도 가공부(130)에서 변환한 DWG 데이터에서 라인스트링(LineString) 타입인 등고선(7111, 7114, CA001, CA002) 레이어를 추출하여 GSS 데이터베이스에 추가하고, 하천기본계획평면도 가공부(130)에서 변환한 DWG 데이터에서 라인스트링(LineString) 타입인 제방선 레이어를 추출하여 GSS 데이터베이스에 추가하고, 하천기본계획평면도 가공부(130)에서 변환한 DWG 데이터에서 포인트(point) 타입의 표고점(7217) 레이어를 추출하여 GSS 데이터베이스에 추가한다.
도 8은 GSS 데이터 변환부(140)에서 라인스트링 타입이나, 포인트 타입의 레이어가 모두 화면에 출력된 예를 도시하고, 도 9는 GSS 데이터 변환부(140)에서 텍스트 타입의 표고점 레이어가 화면에 출력된 예를 도시하며, 도 10은 GSS 데이터 변환부(140)에서 텍스트 타입의 횡단타점 레이어가 화면에 출력된 예를 도시한다.
또한 GSS 데이터 변환부(140)는 HyGIS에 애드온(add-on)되는 GMTools 애플리케이션을 이용하여, 하천기본계획평면도 가공부(130)에서 변환한 DWG 데이터에서 택스트(text) 타입인 표고점(CA0021) 레이어 및 택스트(text) 타입인 횡단타점 레이어를 추출하고, GSS 데이터베이스에 추가하여 최종적인 GSS 데이터를 생성한다.
처음 GSS 데이터베이스가 DWG 데이터에서 라인스트링(LineString) 타입인 등고선(7111,7114) 레이어를 추출하면서 생성되는 것으로 설명하였으나, 반드시 등고선 레이어가 먼저 추출되어야 하는 것은 아니며 다른 레이어가 먼저 추출되는 순서로 변경되어도 결과는 동일하다.
GSS 데이터 가공부(150)는 HyGIS에 애드온(add-on)되는 GMTools 애플리케이션을 이용하여, 하천기본계획평면도 가공부(130)에서 변환한 DWG 데이터에서 추출한 포인트(point) 타입의 표고점(7217) 레이어 및 택스트(text) 타입인 표고점(CA0021) 레이어를 하나의 레이어로 병합하는 표고점 레이어 병합부(151), 폴리곤 타입의 하천흐름영역 레이어에서 하천 내부에 존재하는 섬영역을 제거하는 섬영역 제거부(152), 폴리곤 타입의 하천흐름영역 레이어에서 셀 값(Cell Value)이 1인 하천흐름영역의 그리드파일을 생성하는 하천흐름영역 그리드 생성부(153) 및 라인스트링(LineString) 타입인 제방선 레이어에서 셀 값(Cell Value)이 1인 제방선 구분 그리드파일을 생성하는 제방선 그리드 생성부(154)를 포함한다.
도 11은 GSS 데이터 가공부(150) 중 섬영역 제거부(152)에서 섬영역이 선택되고 제거되어, 홀 폴리곤(Hole Polygon) 형태의 하천흐름영역이 생성된 예를 도시하고, 도 12는 GSS 데이터 가공부(150) 중 하천흐름영역 그리드 생성부(153)에서 하천흐름영역 그리드 파일이 생성된 예를 도시하며, 도 13은 GSS 데이터 가공부(150) 중 제방선 그리드 생성부(154)에서 제방선 그리드파일이 생성된 예를 도시한다.
DEM 생성부(160)는 HyGIS에 애드온(add-on)되는 HyGIS-Flood 애플리케이션을 이용하여, 최종 DEM 자료를 생성한다.
최종 DEM 자료 생성 전에 GSS 데이터 및 GSS 데이터 가공부(150)에서 가공한 수치지도의 등고선 레이어 및 표고점 레이어에 대해 HyGIS 명령인 절단(clipping)을 수행하되, 절단영역을 제방으로부터 약 1km로 설정하는 것이 바람직하다. 절단 동작은 DEM 생성부(160)에서 수행할 수도 있고, GSS 데이터 가공부(150)에서 수행될 수도 있다. 도 14는 최종 DEM 자료 전에 등고선 레이어 및 표고점 레이저에 대해 절단(clipping) 명령을 수행한 과정 및 결과의 예를 도시한다.
DEM 생성부(160)는 하천 횡단 측량을 제외한 모든 고도 정보로 DEM1 파일을 생성하고, 하천 횡단 측량만을 사용하여 DEM2 파일을 생성한 후, DEM1 파일에서 하천흐름영역 내부 영역에 대한 내용을 DEM2 파일로 대체하여 최종 DEM 자료를 생성한다. 도 15는 DEM 생성부(160)에서 최종 DEM 자료가 생성된 결과에 대한 예를 도시한다.
도 16은 본 발명에 따라 초기데이터로부터 DEM 자료가 생성되는 과정의 순서를 도시한 순서도이다. 도 2에서도 숫자를 표시하여 순서를 표시한 바와 동일하다.
본 발명은 수치지도 및 하천기본계획 평면도가 먼저 구축되는 것을 전제로 한다. 본 발명의 시스템은 수치지도 및 하천기본계획 평면도를 초기데이터로 이용하는데, 초기데이터를 초기데이터 서버(110)에 사전에 저장되어 준비된다(S1).
수치지도 가공부(120)는 복수 개의 수치지도(DXF) 데이터를 하나로 병합하고, DWG 데이터로 변환한다. 또한 하천기본계획 평면도 가공부(130)는 하천기본계획 평면도 데이터를 DWG 데이터로 변환한다(S2).
GSS 데이터 변환부(140)는 S2 단계에서 생성된 DWG 데이터를 HyGIS에서 이용가능한 GSS 데이터로 변환하고(S3), GSS 데이터 가공부(150)는 변환된 GSS 데이터 중 하천기본계획평면도 가공부(130)에서 변환한 DWG 데이터에서 추출한 포인트(point) 타입의 표고점(7217) 레이어 및 택스트(text) 타입인 표고점(CA0021) 레이어를 하나의 레이어로 병합하고, 하천흐름영역 레이어에 필요없는 섬영역을 제거하고, DEM 생성을 위한 하천흐름영역 그리드 및 제방선 그리드를 생성한다(S4).
마지막으로 DEM 생성부(160)는 S3 단계 및 S4 단계에서 준비된 GSS 데이터를 이용하여 최종 DEM 자료를 생성한다.
이하 실제 낙동강 상류 지역의 수치지도 및 하천기본계획 평면도를 이용하여 DEM 자료를 생성하는 과정을 설명하고자 한다. 이하 설명되는 과정은 실험실에서 컴퓨터 장치를 통해 수행되는 동작을 설명한 것으로, 본 발명에 따른 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템(100)와 기본적인 동작은 동일한 것이다. 본 발명의 시스템은 컴퓨터 장치를 통해 자동으로 동일한 동작이 수행된다. AutoCAD 및 HyGIS 프로그램을 이용하여 각 동작을 설명하는 것은 설명의 편의를 위한 것에 불과하다.
원시데이터는 첫째, 1:5000 수치지도(128도엽)이고, 추출 및 가공 데이터는 수치지도 등고선 및 수치지도_표고점이다. 둘째, 낙동강 상류 하천기본계획 평면도이고, 추출 및 가공 데이터는 등고선(contour), 표고점(height), 횡단타점, 제방선(levee), 하천흐름영역이다.
1. 수치지도 가공(AutoCAD에서 수행)
1) 수치지도 병합
DXF 포맷의 수치지도를 하나로 합치는 것은 AutoCAD의 명령을 이용해 수행한다. mi.lsp 명령으로 dxf 포맷의 수치지도를 하나로 병합한다. mi.lsp 명령은 아래와 같다.
Figure pat00001
(1) Command 창에서 appload 명령 입력
Figure pat00002
(2) 'Load/UnloadApplications'에서 'Contents...' 버튼 선택
(3) Startup 창에서 'Add...' 버튼 선택
(4) 'Add File to Startup Suite' 창에서 'mi.lsp' 파일을 선택한 다음 ''Add' 버튼 선택
(5) 버튼을 선택하여 'Startup Suite' 창 닫음.
(6) 버튼을 선택하여 'Load / UnloadApplications' 창 닫음.
(7) Command 창에서 mi 입력
(8) 'Select a Dxf File' 창이 열리면 Dxf 파일이 위치한 폴더로 이동한 다음, Dxf 파일 하나를 선택하고, '열기' 버튼을 선택
Figure pat00003
(9) 도 3에 도시된 예와 같이, 125개의 Dxf 파일이 하나로 합쳐짐
(10) 합쳐진 파일을 저장하기 위해, Command 창에서 saveas 입력
Figure pat00004

(11) ' Save Drawing As' 창이 열리면 ' File name' 입력란에 파일명 입력 후 ' Save' 버튼 선택
2) 7111, 7114, 7217 레이어만 별도 dwg 파일로 생성(분석에 사용할 레이어 AutoCAD2000 버전의 DWG 파일로 저장)
(1) Command 창에서 wblock 입력
Figure pat00005

(2) 'Write Block' 창의 'Objects' 항목에서 'Select objects' 버튼을 누름
Figure pat00006

(3) Command 창에서 all 입력
Figure pat00007

(4) 객체 선택이 모두 된 것을 확인
(5) 'Destination' 항목의 'File name and path:' 에서 파일 이름 및 경로 지정 버튼 선택
(6) 'Browse for Drawing File' 창이 열리면, 'Files of type'은 'AutoCAD 2000' 으로 설정하고, 'File name:' 입력창에 파일명 입력 후 'Save' 버튼 선택
(7) 'Write Block' 창을 닫기 위해 'OK' 버튼 선택
2. 하천기본계획 평면도에서 데이터 추출 및 가공
- 하천기본계획 평면도의 여러 레이어에서 등고선, 표고점, 제방선, 횡단타점, 흐름영역을 추출한다. 이때, 흐름영역에 사용할 BA001 레이어는 정비되지 않은 Linestring 타입의 데이터이므로 AutoCAD에서 가공 작업을 필요로 한다.
1) 분석에 필요한 레이어 추출
- 등고선, 표고점, 제방선, 횡단타점, 흐름영역 등의 분석에 사용할 레이어를 추출하여 AutoCAD2000버전의 DWG 파일로 저장한다.
(1) Command 창에서 open 입력
Figure pat00008

(2) 하천기본계획 평면도 dwg 파일을 선택한 다음 'Open' 버튼 선택
(3) Command 창에서 layer 입력
Figure pat00009

(4) 'Layer Properties Manager' 에서 아래 레이어를 제외한 모든 레이어를 선택한 다음, 동결 아이콘 선택
- 등고선 : 7111, 7114, CAA001, CAA002
- 표고점 : 7217, CA0021
- 제방선 : 제방상단, 제방하단
- 하천흐름 : BA001
- 횡단타점
(5) 화면에 출력된 레이어만 Wblock 명령을 이용해 별도 파일로 저장함.(상기의 wblock 과정 참조)
2) 추출한 파일 불러오기
(1) Command 창에서 open 입력
Figure pat00010

(2) 앞에서 wblock 을 이용하여 저장한 dwg 파일을 선택한 다음 버튼 선택
3) 하천흐름영역생성
- BA001 레이어의 객체를 하나로 연결하여 하천흐름영역(Polygon 형태)을 생성 함.
(1) Command 창에서 layer 입력
Figure pat00011

(2) 'Layer Properties Manager' 에서 'BA001' 레이어를 제외한 모든 레이어를 선택한 다음 동결 아이콘을 선택하고, 'BA001' 레이어를 선택한 다음 'Set Current' 아이콘 선택
Figure pat00012

(3) Command 창에서 osnap 입력
Figure pat00013

(4) 'Drafting Settings' 창에서 'Endpoint'를 선택한 다음 'OK' 버튼 선택
(5) 상단의 툴바에서 'Zoom Window' 버튼을 선택한 다음, 하천의 상단 부분 확
Figure pat00014
(6) Command 창에서 pline 입력
Figure pat00015

(7) 시작점과 끝점을 선택하여 라인을 그림
Figure pat00016

(8) 지류를 흐름영역에서 제거하기 위해 잘라낼 위치에 라인을 그림
Figure pat00017

(9) Command 창에서 trim 입력
- trim 명령 : 객체를 자르기하여 제거함.
Figure pat00018

(12) 'Select object or <select all>:'에서 자를 기준 객체로 앞에서 생성한 라인을 선택
Figure pat00019

(13) ' Select objects :'에서 잘라낼 객체를 반복해서 선택
Figure pat00020

(14) 지류 객체가 제거됨(도 5 참조)
(15) 하천흐름영역 이외의 다른 객체를 제거하기위해, Command 창에서 erase 입력
- erase 명령 : 객체 지우기
Figure pat00021

(16) 삭제할 객체를 드래그하여 선택한 다음 Enter(도 6(a)참조)
(17) 하천 안쪽의 모래섬 부분은 아래와 같이 모래섬 영역 안에 표고 값이 없는 것은 제거함(도 6(b)참조)
(18) 리습 파일 appload 함.(mi.lsp appload 방법과 동일함.)
Figure pat00022

(19) 하천 객체 하나를 선택한 다음, 'Color Control' 콤보박스에서 색상을 선택함.
Figure pat00023

(20) Command 창에서 join 입력
Figure pat00024

(21) 'Select source object:'에서 객체 색상을 'Red'로 변경한 객체를 선택
(22) ' Select objects to join to source :'에서 조인할 여러 객체를 선택
Figure pat00025

(23) JOIN이 된 객체의 색상이 붉은색으로 변하고, JOIN 되지 않은 객체는 파란색임.
Figure pat00026

(24) 파란색과 붉은색이 만나는 지점을 ' Zoom Window ' 버튼을 이용하여 화면 확대해 보면 객체가 서로 어긋나 있는 것을 확인할 수 있음(도 7 참조).
(25) 파란색 객체를 선택한 후 시작 버텍스를 끓어서 붉은색 객체의 시작점에 연결시킴.
(26) 22번부터 25번 과정을 반복하여 라인을 BA001 레이어의 객체를 하나로 연결시킴.
(27) 하나로 연결된 하천영역이 폴리곤 형태인지 확인하기 위해, Command 창에서 pedit 입력
- pedit : 폴리라인을 편집
Figure pat00027

(28) "Select polyline or [Multiple]:"에서 하천 흐름 영역 객체를 선택
Figure pat00028
(29) "Enter an option"에서 가장 앞의 옵션이 "Close" 상태인 것은 객체가 Polygon이 아닌 Linestring인 것을 의미하므로, "C"를 입력하여 Polygon 객체로 생성함.
Figure pat00029

(30) "Enter an option" 상태가 "Open"으로 바뀐 것을 확인할 수 있음.
Figure pat00030

(31) 하천영역 안에 있는 모래섬들도 pedit 명령을 이용하여 모두 닫힌 객체가 되도록 함.
(32) 지금까지 작업한 사항을 저장하기 위해, Command 창에서 qsave 입력
3. DWG 파일을 HyGIS 포맷(. GSS )으로 변환
- 수치지도 및 하천기본계획 평면도에서 추출한 DWG파일을 HyGIS 포맷인 GSS 데이터베이스로 변환함.
1) 수치지도에서 LineString 타입인 등고선(7111, 7114) 레이어 불러오기
(1) [파일>불러오기>DXF/DWG] 선택
(2) /Dxf 가져오기창의 작업대상 Dwg/Dxf항목에서 추가 버튼을 선택
(3) '열기' 창에서 수치지도_등고선 DWG파일을 선택한 다음 '열기' 버튼 선택
(4) 'Layer 선택' 항목에서 '모든 레이어' 체크 박스 해제
(5) '레이어 선택' 콤보박스에서 작업대상에 추가한 DWG파일을 선택한 다음 '미리보기' 선택
(6) 추가한 DWG 파일에 포함된 모든 레이어가 나열되면, '7111, 7114' 레이어를 '선택된 레이어'로 보냄
Figure pat00031
(7) 'Feature Type' 항목에서 'LineString' 선택
(8) '출력설정' 항목에서 'GSS추가' 선택한 다음 “7111, 7114” 레이어가 삽입될 GSS 데이터베이스 생성
(9) '다른 이름으로 저장'창에서 '파일 이름' 입력란에 GSS 데이터베이스명을 입력한 다음 '저장' 버튼 선택
(10) 데이터베이스를 신규로 만들기 위해 '예' 버튼 선택
(11) '레이어명' 입력창에 선택된 7111, 7114 레이어가 저장될 레이어명 입력한 다음 '확인' 버튼 선택
2) 수치지도에서 Point 타입의 표고점(7217) 레이어 불러오기
(1) [파일>불러오기>DXF/DWG] 선택
(2) 'Dwg/Dxf 가져오기'창의 '작업대상 Dwg/Dxf' 항목에서 '추가' 버튼을 선택
(3) '열기' 창에서 수치지도_등고선 DWG파일을 선택한 다음 '열기' 버튼 선택
(4) 'Layer 선택' 항목에서 '모든 레이어' 체크 박스 해제
(5) '레이어 선택' 콤보박스에서 작업대상에 추가한 DWG파일을 선택한 다음 '미리보기' 선택
(6) 추가한 DWG 파일에 포함된 모든 레이어가 나열되면, '7217' 레이어를 '선택된 레이어'로 보냄
(7) 'Feature Type' 항목에서 'Point' 선택
(8) '출력설정' 항목의 '대상 DB' 콤보박스에서 앞에서 생성한 GSS 데이터베이스 선택
(9) ' 레이어명' 입력창에 선택된 7217 레이어가 저장될 레이어명 입력한 다음 '확인' 버튼 선택
3) 하천평면도추출파일에서 Polygon 타입인 하천흐름영역(BA001) 레이어 불러오기
(1) [파일>불러오기>DXF/DWG] 선택
(2) 'Dwg/Dxf 가져오기'창의 '작업대상 Dwg/Dxf' 항목에서 '추가' 버튼을 선택
(3) '열기' 창에서 가져올 하천기본계획 평면도에서 추출한 DWG파일을 선택한 다음 '열기' 버튼 선택
(4) 'Layer 선택' 항목에서 '모든 레이어' 체크 박스 해제
(5) '레이어 선택' 콤보박스에서 작업대상에 추가한 DWG파일을 선택한 다음 '미리보기' 선택
(6) 추가한 DWG 파일에 포함된 모든 레이어가 나열되면, 'BA001' 레이어를 '선택된 레이어'로 보냄
(7) 'Feature Type' 항목에서 'Polygon' 선택
(8) '출력설정' 항목의 '대상 DB' 콤보박스에서 앞에서 생성한 GSS 데이터베이스 선택
(9) '레이어명' 입력창에 선택된 BA001 레이어가 저장될 레이어명 입력한 다음 '확인' 버튼 선택
4) 하천평면도추출파일에서 LineString 타입인 등고선(7111, 7114, CAA001, CAA002) 레이어 불러오기
(1) [파일>불러오기>DXF/DWG] 선택
(2) 'Dwg/Dxf 가져오기'창의 '작업대상 Dwg/Dxf' 항목에서 '추가' 버튼을 선택
(3) '열기' 창에서 가져올 하천기본계획 평면도에서 추출한 DWG파일을 선택한 다음 '열기' 버튼 선택
(4) 'Layer 선택' 항목에서 '모든 레이어' 체크 박스 해제
(5) '레이어 선택' 콤보박스에서 작업대상에 추가한 DWG파일을 선택한 다음 '미리보기' 선택
(6) 추가한 DWG 파일에 포함된 모든 레이어가 나열되면, '7111, 7114, CAA001, CAA002' 레이어를 '선택된 레이어'로 보냄
(7) 'Feature Type' 항목에서 'LineString' 선택
(8) '출력설정' 항목의 '대상 DB' 콤보박스에서 앞에서 생성한 GSS 데이터베이스 선택
(9) '레이어명' 입력창에 선택된 7111, 7114, CAA001, CAA002 레이어가 저장될 레이어명 입력한 다음 '확인' 버튼 선택
5) 하천평면도추출파일에서 LineString타입인 제방선(제방상단, 제방하단) 레이어 불러오기
(1) [파일>불러오기>DXF/DWG] 선택
(2) 'Dwg/Dxf 가져오기'창의 '작업대상 Dwg/Dxf' 항목에서 '추가' 버튼을 선택
(3) '열기' 창에서 가져올 하천기본계획 평면도에서 추출한 DWG파일을 선택한 다음 '열기' 버튼 선택
(4) 'Layer 선택' 항목에서 '모든 레이어' 체크 박스 해제
(5) '레이어 선택' 콤보박스에서 작업대상에 추가한 DWG파일을 선택한 다음 '미리보기' 선택
(6) 추가한 DWG 파일에 포함된 모든 레이어가 나열되면, '제방상단, 제방하단' 레이어를 '선택된 레이어'로 보냄
(7) 'Feature Type' 항목에서 'LineString' 선택
(8) '출력설정' 항목의 '대상 DB' 콤보박스에서 앞에서 생성한 GSS 데이터베이스 선택
(9) '레이어명' 입력창에 선택된 제방상단, 제방하단 레이어가 저장될 레이어명 입력한 다음 '확인' 버튼 선택
6) 하천평면도추출파일에서 Point타입인 표고점(7217) 레이어 불러오기
(1) [파일>불러오기>DXF/DWG] 선택
(2) 'Dwg/Dxf 가져오기'창의 '작업대상 Dwg/Dxf' 항목에서 '추가' 버튼을 선택
(3) '열기' 창에서 가져올 하천기본계획 평면도에서 추출한 DWG파일을 선택한 다음 '열기' 버튼 선택
(4) 'Layer 선택' 항목에서 '모든 레이어' 체크 박스 해제
(5) '레이어 선택' 콤보박스에서 작업대상에 추가한 DWG파일을 선택한 다음 '미리보기' 선택
(6) 추가한 DWG 파일에 포함된 모든 레이어가 나열되면, '7217' 레이어를 '선택된 레이어'로 보냄
(7) 'Feature Type' 항목에서 'Point' 선택
(8) '출력설정' 항목의 '대상 DB' 콤보박스에서 앞에서 생성한 GSS 데이터베이스 선택
(9) '레이어명' 입력창에 선택된 7217 레이어가 저장될 레이어명 입력한 다음 '확인' 버튼 선택
7) 지도창에 지도 출력하기
- 지금까지 DWG파일을 GSS 데이터베이스로 삽입한 모든 레이어를 지도창에 출력함.
(1) [파일>새워크스페이스]를 선택하면 새지도창이 열림.
(2) [지도>레이어 삽입] 또는 툴바에서 해당 아이콘 선택
(3) 'Connection 설정' 창에서 앞에서 생성한 GSS 데이터베이스를 더블클릭하여 Connect 함.
(4) 우측에 나열된 여러 레이어를 모두 선택한 다음 마우스 우측버튼을 클릭한 후 'Add Dataset' 선택
(5) 레이어들이 지도창에 모두 출력됨(도 8 참조).
(6) 지금까지의 작업환경을 워크스페이스 파일로 저장하기 위해, [파일>워크스페이스 저장] 선택
(7) '워크스페이스 다른이름으로 저장' 창에서 파일이름을 입력한 다음 '저장' 버튼 선택
4. GMTools2009 를 이용해 문자타입 불러오기
- GMTools2009 : DEM분석/GRID분석/전문분석모델(수자원 등)에서 활용 가능한 툴
- 하천평면도추출파일에서 문자 타입인 표고값(CA0021)과 횡단타점 레이어를 불러오기 위해 GMTools2009를 AddOn 함.
1) GMTools2009 Add-On
- GMTools2009의 기능 중 'TEXT DXF→GSS' 메뉴를 이용함.
(1) [파일>Add-on 관리] 메뉴 선택
(2) 'Add-On 불러오기' 창에서 'GMTools2009.dll' 파일을 선택한 다음 '확인' 버튼 선택
(3) 'GMTools2011' 풀다운 메뉴가 추가됨.
2) 하천평면도추출파일에서 Text 타입인 표고점(CA0021)레이어 불러오기
- 표고점(CA0021) 데이터만 R12 또는 AutoCAD 2000 버전으로 별도 저장한 DXF파일이 있어야함.
(1) [GMTools2011>Vector Conversion>TEXT DXF→GSS] 메뉴 선택
(2) 'Select DXF File(R12 or AutoCad2000)' 창에서 불러올 DXF 파일을 선택한 다음 '열기' 버튼 선택
(3) 생성할 Point Layer명을 입력한 다음 '확인' 버튼 선택
(4) 표고점(CA0021) 데이터가 화면에 출력된 것을 확인할 수 있음(도 9 참조).
3) 하천평면도추출파일에서 Text 타입인 횡단타점 레이어 불러오기
- 횡단타점 데이터만 R12 또는 AutoCAD 2000 버전으로 별도 저장한 DXF파일이 있어야함.
(1) [GMTools2011>Vector Conversion>TEXT DXF→GSS] 메뉴 선택
(2) 'Select DXF File(R12 or AutoCad2000)' 창에서 불러올 DXF 파일을 선택한 다음 '열기' 버튼 선택
(3) 생성할 Point Layer명을 입력한 다음 '확인' 버튼 선택
(4) 횡단타점 데이터가 화면에 출력된 것을 확인할 수 있음(도 10 참조).
5. HyGIS 2011에서 데이터 가공
- Flood용 입력 데이터 중 일부 레이어는 HyGIS 2011을 이용해 가공 작업이 필요함.
- GMTools2011이 Add-On 되어 있어야 함.
1) 하천기본계획평면도에서 추출한 표고점 병합
- Point 형태의 표고점(7217→height_7217)과 문자 형태의 표고점(CA0021→height_CA0021)을 하나의 레이어로 병합함.
(1) [GMTools2011>DB Manager>GSS Table Merge] 메뉴 선택
(2) 'Merge Table'창의 'Connection(.gss)' 항목에서 앞에서 생성한 GSS 데이터베이스 선택
(3) 'Base Table' 항목에서 기준이 되는 표고점 테이블 선택
(4) 'Table List' 항목에 기준 테이블과 필드구조, 지오메트리 타입 등이 동일한 테이블 리스트가 나열되면, 병합할 대상 테이블을 여러 개 선택
(5) 'Add Section Field' 항목에서 병합 대상 테이블명을 결과 테이블에 입력하기 위해 'By Table Name' 선택.
(6) 'Result Layer'에 병합한 파일명 입력한 다음 '확인' 버튼 선택
(7) [지도>레이어 삽입] 또는 툴바에서 해당 아이콘을 선택하여 병합 결과 테이블을 불지도창에 불러옴.
2) 하천흐름영역 편집
- 하천흐름영역을 살펴보면 큰 하천 줄기 안에 모래섬이 여러 개 있는 것을 볼 수 있는데, 이러한 모래섬은 큰 하천에서 제외되어야 하는 부분이므로, HyGIS의 차집합 기능을 이용해 Hole Polygon을 생성함.
(1) 툴바에서 편집대상이 되는 GSS데이터베이스와 레이어를 선택한 다음 '편집시작 ' 버튼 선택
(2) 편집 레이어를 '객체 선택 가능' 상태로 설정함.
(3) '사각형으로 선택 ' 메뉴를 이용하여 차집합 대상 객체를 드래그하여 선택
(4) [편집>차집합] 메뉴 선택
(5) 'Difference Dialog' 창의 'Geometry' 항목에서 '대상 객체를 갱신합니다.'와 '연산에 사용된 객체를 삭제합니다.'를 선택한 다음 '실행' 버튼 선택
(6) 모래섬이 빠진 Hole Polygon 형태의 하천흐름영역이 생성됨(도 11참조).
(7) 편집내용을 저장하기 위해 '편집저장 ' 버튼 선택
3) 하천흐름영역 Polygon을 RGD포맷으로 변환
- 범람모형의 입력 DEM을 생성할 때에, 결과 DEM의 생성영역 및 해상도의 기준이 되는 하천흐름영역의 그리드파일(Cell Value=1)을 생성함.
(1) 하천흐름영역 Polygon에 Cell Value 필드를 아래 그림과 같이 추가함.
Figure pat00032

(2) 하천흐름영역 레이어를 편집모드로 설정함.
(3) 하천흐름영역 레이어의 '테이블 보기' 선택
(4) CellValue 필드 값 입력란에 “1” 입력
Figure pat00033
(5) 편집내용을 저장하기 위해 '편집저장 ' 버튼 선택
(6) [GMTools2011>Vector↔GRID Conversion>PolygonLayer→GRID] 메뉴 선택
(7) 'PolygonLayer To Grid' 창에서 아래 그림과 같이 설정한 다음 'OK' 버튼 선택
(8) 하천흐름영역 그리드파일이 생성됨(도 12 참조).
4) 제방선 LineString을 RGD포맷으로 변환
- 제방선 구분 그리드를 생성하기 위해 Cell Value가 1인 그리드 파일 생성
(1) [GMTools2011>Vector↔GRID Conversion>Linestring→GRID] 메뉴 선택
(2) 'Linestring To Grid' 창에서 아래 그림과 같이 설정한 다음 'OK' 버튼 선택
Figure pat00034
(3) 제방선 그리드파일이 생성됨(도 13 참조).
5) 수치지도의 등고선 및 표고점 Clipping
- 현 프로그램 버전에서는 DEM 생성시 삼각망 생성이 대략 70만개 정도까지 가능하나, 현 상태의 수치지도 등고는 삼각망을 180만개 초과하는 수준임.
- 대안으로 입력 고도 정보를 축소하기 위해서 제방에서 약 1km로 Clipping 함.
- 그러나 프로그램의 문제일 뿐 본 발명에서는 절단(Clipping )과정이 필수적이라고는 할 수 없다.
(1) HyGIS2011에서 지원하고 있는 Clipping 기능은 Map 단위로 수행하기 때문에, 신규 Workspace창에 수치지도_등고선, 수치지도_표고점, 제방선 레이어만 추가한 다음 Clipping 하는 것이 효율적임.
(2) [Extention Edit>도엽 처리>도엽 내부 절단] 메뉴 선택
(3) 절단영역을 제방으로부터 대략 1km로 설정하고, 명령을 수행하면 Map Clipping이 완료됨.
(4) Map Clipping 결과는 도 14 참조.
6. DEM 생성
HyGIS-Flood>Create DEM 메뉴를 이용하여 DEM 자료를 생성한다. 생성된 최종 DEM 자료는 도 15에 도시된 바와 같다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
100 : 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템
110 : 초기데이터 서버 120 : 수치지도 가공부
130 : 하천기본계획 평면도 가공부 131 : 레이어추출부
132 : 하천흐름영역 레이어 생성부 140 : GSS 데이터 변환부
150 : GSS 데이터 가공부 151 : 표고점 레이어 병합부
152 : 섬영역 제거부
153 : 하천흐름영역 그리드 생성부 154 : 제방선 그리드 생성부
160: DEM 생성부 170 : 데이터 저장부

Claims (11)

  1. 지형자료 구축을 위한 수치지도 및 하천기본계획 평면도가 저장된 초기데이터 서버;
    상기 초기자료 서버로부터 지형자료 구축 대상 영역에 대한 복수 개의 수치지도를 추출하여 하나로 병합하고, 등고선 레이어 및 표고점 레이어를 추출하여 AutoCAD 포맷인 DWG 데이터로 변환하는 수치지도 가공부;
    상기 초기자료 서버에 저장된 하천기본계획 평면도에서 등고선 레이어, 표고점 레이어, 제방선 레이어, 횡단타점 레이어 및 폴리곤 타입의 하천흐름영역 레이어를 추출하여 DWG 데이터로 변환하는 하천기본계획 평면도 가공부;
    상기 수치지도 가공부 및 상기 하천기본계획 평면도 가공부에서 변환된 DWG 포맷을 HyGIS 포맷인 GSS 데이터로 변환하는 GSS 데이터 변환부;
    상기 GSS 데이터 변환부에서 변환된 GSS 데이터 중 상기 하천기본계획평면도에서 추출한 표고점 레이어를 병합하고, 상기 하천기본계획평면도에서 추출한 하천흐름영역 레이어 및 제방선 레이어를 가공하는 GSS 데이터 가공부;
    상기 DWG 데이터 변환부에서 변환된 GSS 데이터 및 상기 GSS 데이터 가공부에서 가공된 데이터를 추출하여 최종 DEM 자료를 생성하는 DEM 생성부; 및
    상기 수치지도 가공부, 상기 하천기본계획 평면도 가공부, 상기 DWG 데이터 변환부 및 DEM 생성부의 출력 데이터를 저장하는 데이터저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 수치지도 가공부 및 상기 하천기본계획 평면도 가공부는 AutoCAD 애플리케이션이 구동되는 컴퓨터 장치인 것을 특징으로 하는 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 수치지도 가공부는 DXF 포맷인 복수 개의 수치지도를 하나의 지도파일로 병합하고, 병합된 수치지도파일에서 등고선 레이어(7111, 7114)와 표고점 레이어(7217)에 대해 AutoCAD 명령인 wblock을 수행하여 DWG 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템.
  4. 제2항에서,
    상기 하천기본계획 평면도 가공부는
    DWG 데이터인 하천기본계획 평면도에 대해 AutoCAD 명령인 layer를 수행하면서 등고선 레이어(7111,7114,CAA001,CAA002), 표고점 레이어(7217,CA0021), 제방선 레이어, 횡단타점 레이어 및 하천흐름경계 레이어(BA001)를 선택하고, AutoCAD 명령인 wblock을 수행하여 DWG 데이터로 저장하는 레이어추출부; 및
    상기 하천흐름경계 레이어(BA001)를 하나로 연결하여 폴리곤(polygon) 형태의 하천흐름영역 레이어를 생성하는 하천흐름영역 레이어 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템.
  5. 제4항에서,
    상기 하천흐름영역 레이어 생성부는
    하천흐름경계 레이어만을 선택하여 닫힌 형태의 객체가 되도록 하천의 시작점과 끝점에 각각 하천이 시작하는 직선 및 하천이 끝나는 직선을 부가하는 직선부가부;
    하천의 지류 객체, 하천 내에 위치하는 섬지역으로 표고값이 없는 객체 및 하천 외부에 위치하여 하천흐름영역을 구성하지 않는 객체를 제거하는 노이즈 제거부; 및
    복수 개의 하천흐름경계 레이어를 하나의 단일 하천흐름역역으로 연결하는 레이어 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템.
  6. 제1항에서,
    상기 GSS 데이터 변환부, 상기 GSS 데이터 가공부 및 상기 DEM 생성부는 HyGIS 애플리케이션이 구동되는 컴퓨터 장치인 것을 특징으로 하는 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템.
  7. 제6항에서,
    상기 GSS 데이터 변환부는
    상기 수치지도 가공부에서 변환한 DWG 데이터에서 라인스트링(LineString) 타입인 등고선(7111,7114) 레이어를 추출하여 GSS 데이터베이스를 생성하고, 상기 수치지도 가공부에서 변환한 DWG 데이터에서 포인트(point) 타입의 표고점(7217) 레이어를 추출하여 상기 GSS 데이터베이스에 추가하고, 상기 하천기본계획평면도 가공부에서 변환한 DWG 데이터에서 폴리곤 타입의 하천흐름영역 레이어를 추출하여 상기 GSS 데이터베이스에 추가하고, 상기 하천기본계획평면도 가공부에서 변환한 DWG 데이터에서 라인스트링(LineString) 타입인 등고선(7111, 7114, CA001, CA002) 레이어를 추출하여 상기 GSS 데이터베이스에 추가하고, 상기 하천기본계획평면도 가공부에서 변환한 DWG 데이터에서 라인스트링(LineString) 타입인 제방선 레이어를 추출하여 상기 GSS 데이터베이스에 추가하고, 상기 하천기본계획평면도 가공부에서 변환한 DWG 데이터에서 포인트(point) 타입의 표고점(7217) 레이어를 추출하여 상기 GSS 데이터베이스에 추가하고,
    HyGIS에 애드온(add-on)되는 GMTools 애플리케이션을 이용하여, 상기 하천기본계획평면도 가공부에서 변환한 DWG 데이터에서 택스트(text) 타입인 표고점(CA0021) 레이어 및 택스트(text) 타입인 횡단타점 레이어를 추출하고, 상기 GSS 데이터베이스에 추가하여 GSS 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템.
  8. 제7항에서,
    상기 GSS 데이터 가공부는
    HyGIS에 애드온(add-on)되는 GMTools 애플리케이션을 이용하여,
    상기 하천기본계획평면도 가공부에서 변환한 DWG 데이터에서 추출한 포인트(point) 타입의 표고점(7217) 레이어 및 상기 택스트(text) 타입인 표고점(CA0021) 레이어를 하나의 레이어로 병합하는 표고점 레이어 병합부;
    상기 폴리곤 타입의 하천흐름영역 레이어에서 하천 내부에 존재하는 섬영역을 제거하는 섬영역 제거부;
    상기 폴리곤 타입의 하천흐름영역 레이어에서 셀 값(Cell Value)이 1인 하천흐름영역의 그리드파일을 생성하는 하천흐름영역 그리드 생성부; 및
    상기 라인스트링(LineString) 타입인 제방선 레이어에서 셀 값(Cell Value)이 1인 제방선 구분 그리드파일을 생성하는 제방선 그리드 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템.
  9. 제6항에서,
    상기 DEM 생성부는
    HyGIS에 애드온(add-on)되는 HyGIS-Flood 애플리케이션을 이용하여, 최종 DEM 자료를 생성하는 것을 특징으로 하는 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템.
  10. 제9항에서,
    최종 DEM 자료 생성 전에 상기 GSS 데이터 및 상기 GSS 데이터 가공부에서 가공한 상기 수치지도의 등고선 레이어 및 표고점 레이어에 대해 HyGIS 명령인 절단(clipping)을 수행하되, 절단영역을 제방으로부터 1km로 설정하는 것을 특징으로 하는 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템.
  11. 제9항에서,
    상기 DEM 생성부는
    하천 횡단 측량을 제외한 모든 고도 정보로 DEM1 파일을 생성하고, 하천 횡단 측량만을 사용하여 DEM2 파일을 생성한 후, DEM1 파일에서 하천흐름영역 내부 영역에 대한 내용을 DEM2 파일로 대체하여 최종 DEM 자료를 생성하는 것을 특징으로 하는 제외지 및 제내지 지형자료 통합 시스템.
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