KR20150014020A

KR20150014020A - 탄소정보시스템

Info

Publication number: KR20150014020A
Application number: KR1020130088549A
Authority: KR
Inventors: 윤형식; 육상조; 이동민; 이자용; 김진희
Original assignee: 주식회사 나라
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2015-02-06

Abstract

본 발명은 국내외의 다양한 지점의 사용자 단말기에서, 메인서버에 접속하여, 국토위성과 탄소순환 메커니즘을 이용, 지역/계절별 탄소의 흡수량과 배출량을 예측하여 특정 시점을 기준으로 탄소순환상황을 지도로 표시하고, 탄소정보관련 보고서를 작성하는 탄소정보시스템에 관한 것이다.
본 발명의 탄소정보시스템은, 표준맵(MAP)이 설정된 후, 지리정보 자료를 변환하고, 설정된 심볼에 따라 지리정보를 표준맵에 추가하여 지리정보 맵을 산출하는, 지리정보 관리 시스템; 센서자료, 흡배출 계수를 포함하는 탄소산출에 필요한 데이터를 데이터베이스부에서 읽어들여 검증하여, 검증된 데이터를 게이트웨이 DB에 저장하는, 탄소정보 분석 시스템; 지리정보 관리 시스템에서 생성된 지리정보 맵을 읽어들이고, 탄소정보 분석 시스템에서 기 지정한 날짜의 주제도를 포함하는 데이터를 읽어들여 탄소지도를 산출하고, 탄소 국가 보고서를 생성하는, 탄소산출 서비스 시스템;을 포함하여 이루어진 메인 서버부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
데이터베이스부는, 위성영상 DB(데이터베이스), 기본도 DB, 주제도 DB, 센서 DB, 모델/파라미터 DB, 스테이징(Staging) DB를 포함하는 메인 데이터베이스부를 포함하되, 메인 데이터베이스부는, 정보 수집부로부터 중계 서버를 통해, 수신된 데이터가 저장되어 있으며, 정보 수집부는, 위성영상을 전송하는 위성; 플럿(plot)으로 탄소배출 계수 및 바이오매스 상대생장식을 검출하는 플럿정보 수집부; 라이다로 지형의 수직적 구조를 검출하는 라이다정보 수집부; 플럭스 검출센서를 이용하고, 대기와 지표와 에너지 및 물질의 교환을 직접적으로 측정하는 플럭스신호 수집부;를 포함한다.

Description

탄소정보시스템{Carbon information system}

본 발명은 국내외의 다양한 지점의 사용자 단말기에서, 메인서버에 접속하여, 국토위성과 탄소순환 메커니즘을 이용, 지역/계절별 탄소의 흡수량과 배출량을 예측하여 특정 시점을 기준으로 탄소순환상황을 지도로 표시하고, 탄소정보관련 보고서를 작성하는 탄소정보시스템에 관한 것이다.

유엔기후변화협약(UNFCCC)은 이산화탄소를 비롯한 온실가스의 배출을 제한해 지구온난화를 방지하기 위해 세계 각국이 동의한 협약으로, 온실가스 배출 및 흡수에 대하여 보고하도록 요구하고 있다. 유엔기후변화협약의 정식 명칭은 '기후변화에 대한 국제연합 기본협약(United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC)'이다.

1979년 지구온난화에 대한 경고가 나온 뒤 이를 막기 위한 국제적인 논의가 시작됐으며, 1987년 스위스 제네바에서 열린 제1차 세계기상회의에서 정부간기후변화패널(IPCC)을 결성했으며 1988년 6월 캐나다 토론토에서 지구온난화에 대한 국제협약을 체결하자는 요청이 공식적으로 제의됐다. 이후, 1990년 제네바에서 열린 제2차 세계기후회의에서 기본적인 협약을 체결하고, 1992년 6월 정식으로 기후변화협약을 체결되었다. 이 협약이 체결되면서, 이산화탄소를 비롯해 탄산, 프레온가스 같은 온실가스의 배출을 줄이기 위해 체결에 동의한 당사국은 노력을 기울여야 했다. 각국은 자체적으로 처한 상황과 환경에 따라 차이는 있지만, 염화플루오린화탄소(CFC)를 제외한 모든 온실가스의 배출량과 제거량을 조사하여 이를 협상위원회에 보고해야 하며 기후변화 방지를 위한 국가계획도 작성해야 한다.

특히, UN에서는 온실가스 흡수와 배출에 대한 보고방법을 의결하였으며, 토지이용, 토지이용변화, 산림(LULUCF)에 대한 실행지침을 확정하였다.

한국의 경우, 토지이용, 토지이용변화, 생태하천, 산림에서 흡수하는 이산화탄소의 총량을 기준으로 150(만tC)의 배출권을 확보 가능하나, 현재, 국가 온실가스 인벤토리 구축이 미비하며, UN의 요구를 만족하는 국가보고서 작성 및 보고를 통한 상계배출권 확보가 무엇보다 시급하다.

따라서, 국가 온실가스 인벤토리(inventory) 구축을 행하며, UN의 요구를 만족하는 과학적으로 구축된 국가보고서 작성 및 보고를 행할 수 있는 탄소정보시스템이 요망된다.

또한, 유엔의 기준을 만족하는 시스템으로서, 위성영상을 활용한 토지이용 및 토지이용변화의 지도를 작성할 수 있으며, 이를 검증 할 테스트베드가 구축된 탄소정보시스템이 요망된다.

IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change, 기후변동에 관한 정부간 패널) 국가 보고서 제출 및 관련 탄소배출권을 확보하기 위해 필요한 산림조성 프로젝트의 설계, 프로젝트 인정 및 등록, 모니터링, 검증 및 인증, 발행 등에 관한 일련의 업무처리절차를 수행하는 탄소정보시스템이 요망된다.

국가보고서 제출 및 배출권 확보를 위한 업무처리절차를 효율적으로 개선하여 관측, 조사, 검증 업무를 체계적으로 관리할 수 있도록 하는 기능을 포함하는 탄소정보시스템이 요망된다.

종래기술로, 국내 등록특허 제10-0949092호 '탄소배출권 등록 관리시스템 및 방법'이 있다. 국내 등록특허 제10-0949092호는 IPCC에서 탄소배출권의 확보에 필요한 산림조성 프로젝트의 설계, 확인/등록, 모니터링, 검증/인증, 발행, 사유림에 의해 확보된 탄소배출권에 대한 보상 등에 관한 일련의 업무처리절차를 네트워크 상에서 온라인 대행하기 위한 것이다. 국내 등록특허 제10-0949092호는 탄소 배출과 관련된 시스템이기는 하지만, 탄소 배출권 획득을 위한 국가 보고서 작성 및 그와 관련된 정보화 시스템관련 내용은 찾을 수 없다.

다른 종래기술로, 국내 공개특허공보 제10-2011-0007007호는 온실가스감축활동의 프로젝트 관리, 온실가스감축활동의 프로젝트 분석, 베이스라인 설정, 온실 가스감축활동의 프로젝트 등록, 탄소계좌의 온실가스저감분 생성 및 예탁, 탄소계좌의 온실가스저감분 가치평가, 탄소계좌의 온실가스저감분을 담보로 하는 대출, 탄소계좌의 온실가스저감분 거래, 및 탄소계좌의 온실가스저감분 교환을 가능하게 하는 인터넷을 이용한 온실가스배출권 예탁, 대출, 거래, 및 교환을 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 국내 공개특허공보 제10-2011-0007007호도 탄소 배출과 관련된 시스템이기는 하지만, 탄소 배출권 획득을 위한 국가 보고서 작성 및 그와 관련된 정보화 시스템관련 내용은 찾을 수 없다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 국내외의 다양한 지점의 사용자 단말기에서, 메인서버에 접속하여, 국토위성과 탄소순환 메커니즘을 이용, 지역/계절별 탄소의 흡수량과 배출량을 예측하여 특정 시점을 기준으로 탄소순환상황을 지도로 표시하고, 탄소정보관련 보고서를 작성하는 탄소정보시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 국가 온실가스 인벤토리(inventory) 구축을 행하며, UN의 요구를 만족하는 과학적으로 구축된 국가보고서 작성 및 보고를 행할 수 있는 탄소정보시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 유엔의 기준에 따라, 위성영상을 활용한 토지이용 및 토지이용변화의 지도를 작성할 수 있으며, 이를 검증 할 테스트베드가 구축된 탄소정보시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, IPCC 국가 보고서 제출 및 관련 탄소배출권을 확보하기 위해 필요한 산림조성 프로젝트의 설계, 프로젝트 인정 및 등록, 모니터링, 검증 및 인증, 발행 등에 관한 일련의 업무처리절차를 수행하는 탄소정보시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 국가보고서 제출 및 배출권 확보를 위한 업무처리절차를 효율적으로 개선하여 관측, 조사, 검증 업무를 체계적으로 관리할 수 있도록 하는 기능을 포함하는 탄소정보시스템을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 탄소정보시스템은, 표준맵(MAP)이 설정된 후, 지리정보 자료를 변환하고, 설정된 심볼에 따라 지리정보를 표준맵에 추가하여 지리정보 맵을 산출하는, 지리정보 관리 시스템; 센서자료, 흡배출 계수를 포함하는 탄소산출에 필요한 데이터를 데이터베이스부에서 읽어들여 검증하여, 검증된 데이터를 게이트웨이 DB에 저장하는, 탄소정보 분석 시스템; 지리정보 관리 시스템에서 생성된 지리정보 맵을 읽어들이고, 탄소정보 분석 시스템에서 기 지정한 날짜의 주제도를 포함하는 데이터를 읽어들여 탄소지도를 산출하고, 탄소 국가 보고서를 생성하는, 탄소산출 서비스 시스템;을 포함하여 이루어진 메인 서버부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

데이터베이스부는, 위성영상 DB(데이터베이스), 기본도 DB, 주제도 DB, 센서 DB, 모델/파라미터 DB, 스테이징(Staging) DB를 포함하는 메인 데이터베이스부를 포함한다.

메인 데이터베이스부는, 정보 수집부로부터 중계 서버를 통해, 수신된 데이터가 저장되어 있으며, 정보 수집부는, 위성영상을 전송하는 위성; 플럿(plot)으로 탄소배출 계수 및 바이오매스 상대생장식을 검출하는 플럿정보 수집부; 라이다로 지형의 수직적 구조를 검출하는 라이다정보 수집부; 플럭스 검출센서를 이용하고, 대기와 지표와 에너지 및 물질의 교환을 직접적으로 측정하는 플럭스신호 수집부;를 포함한다.

데이터베이스부는 IPCC(정부간기후변화패널)의 배출권 인증 DB, 국토교통부의 토지이용 통계 DB, 산림청의 국가 산림 통계 DB로 이루어진 외부 데이터베이스부를 더 포함한다.

지리정보 관리 시스템, 탄소정보 분석 시스템, 탄소산출 서비스 시스템 별로 사용자등록을 행하고, 인증을 통해 접속되는 사용자 단말기를 더 포함한다.

지리정보 관리 시스템은, 위성영상을 등록하고, 방사보정과 기하보정, 영상필터링을 통해 위성영상관련 지리정보 데이터를 보정 및 정제하고, 변환지역을 분류하여 표준맵을 산출하는 표준맵 산출부; 표준맵 산출부에서 산출된 표준맵에 따른 지리정보 자료를 공통 자료 포맷으로 변환하는, 자료변환부; 자료변환부에서 수신된 지리정보 자료에 대한 심볼을 설정하는, 지리정보 맵 설정부; 지리정보 맵 설정부에서 심볼이 설정된 표준맵에, 일반 지리정보 및 주제도를 추가하여 지리정보 맵을 산출하는, 지리정보 맵 산출부;를 포함하여 이루어진다.

지리정보 관리 시스템은, 사용자단말기로부터 지리정보 관리 시스템에 등록요청된 사용자에 대해, 사용자 개인정보를 수신하고, 인증을 통해 사용자 등록을 행하고, 등록된 사용자를 관리하는, 사용자 관리모듈; 사용자의 로그 이력정보를 저장, 관리하는, 로그 관리모듈; 맵(MAP)을 디스플레이하고, 디스플레이된 맵에서 사용자가 선택, 설정하도록 이루져, 사용자 관리, 로그관리, DB 설정 및 접속을 관리하는, 맵 인터페이스 모듈; 지리정보 메타데이터를 저장, 관리하는, 메타데이터 관리모듈; 직접 접근 기억 장치(DASD)를 구비하여, 사용자가 지정한 맵관련 데이터를 직접 접근 기억 장치(DASD) 상으로 로딩하는, 맵 스테이징 모듈;지리정보관련 질의어를 수신하여 위성영상 DB를 포함하는 메인 데이터베이스부에서 검색하게 하는, 지리정보 조회모듈;을 더 포함하여 이루어진다.

맵(MAP)은 토지이용도, 피복도, 임상도, 토양도, 해양도, 지형도, 수치표고모델의 데이터를 포함하여 이루어진다.

탄소정보 분석 시스템은, 메인 데이터베이스부와 외부 데이터베이스부로 부터 사용자의 설정에 의한 탄소 산출에 필요한 자료를 수신하여, 게이트웨이 DB에 저장하는 자료 설정부; 자료 설정부에서 수신된 자료가, 기설정된 자료별 기준에 따라, 타당한 자료인지를 검증하여, 타당하지 않는 자료이면 삭제하는, 자료 검증부; 자료 검증부에서 검증된 자료가, 시계열에 따른 탄소 산출자료별로 동기화하여, 탄소산출 서비스 시스템으로 출력하는, 자료 동기화부;를 포함하여 이루어진 다.

게이트웨이 DB에 저장된 자료는, Flux, Plot, LiDAR, 파라미터, 토양, 비 산림화된 면적, 기저장된 결과, 주제도, 배출계수, 룩업테이블, 토지 면적 관련 데이터이다.

탄소정보 분석 시스템은, 사용자단말기로부터 탄소정보 분석 시스템에 등록요청된 사용자에 대해, 사용자 개인정보를 수신하고, 인증을 통해 사용자 등록을 행하고, 등록된 사용자를 관리를 하는, 사용자 관리모듈; 탄소정보 분석 시스템에 등록된 사용자의 로그 이력정보, 자료의 사용과 입출력 및 편집 기록을 관리하는, 로그 관리모듈; 탄소산출관련 자료를 설정된 옵션에 따라 검색할 수 있게 하는, 자료 조회모듈; 탄소정보 메타데이터 또는 센서자료 메타데이터의 생성, 삭제, 변조의 기록을 관리하는, 메타데이터 관리모듈; 위성, Flux, Plot, Ridar의 모델 모드를 구비하며, 각 모델 모드에 따른 파라미터 및 입력 데이터의 범위가 저장되어 있으며, 모델 모드, 파라미터 및 입력 데이터의 범위를 관리하는, 모델/파라미터 관리모듈;를 포함하여 이루어진다.

탄소산출 서비스 시스템은, 메인 데이터베이스부 또는 외부 데이터베이스부로부터 국가보고서 작성을 위해 필요한 자료를 검색하게 하며, 기 설정된 모델에 따라 데이터 범위가 자동적으로 지정되고, 상기 데이터 범위에 따라 데이터를 읽어들이는, DB 검색부; DB 검색부를 통해 읽어들인 데이터를 이용하여, 이산화탄소의 흡수량과 배출량이 계산됨과 동시에 탄소기본도 위에 색 및 값으로서 표출하여 탄소지도를 산출하고 저장하는, 탄소지도 산출부; 탄소지도 산출부에서 산출된 흡수량과 배출량의 정보를 이용하여 UN에 제출할 국가보고서를 작성하는, 보고서작성부;를 포함하여 이루어진다.

탄소산출 서비스 시스템은, 사용자단말기로부터 탄소산출 서비스 시스템에 등록요청된 사용자에 대해, 사용자 개인정보를 수신하고, 인증을 통해 사용자 등록을 행하고, 등록된 사용자를 관리를 하는, 사용자 관리모듈; 탄소산출 서비스 시스템에 등록된 사용자의 로그 이력정보, 자료의 사용과 입출력 및 편집 기록을 관리하는, 로그 관리모듈; 사용자단말기로부터 주제도 자료관련 질의어를 수신하여 메인 데이터베이스부의 주제도 DB에서 검색하게 하는, 주제도 조회모듈; 탄소지도 산출부에 의해 저장된 탄소지도를 검색하게 하는, 시계열별 탄소지도 조회모듈; 사용자단말기를 통해, 사용자가 설정한 관심영역을 저장, 관리하는, 관심영역 관리모듈; 사용자단말기로부터 요청된 지역에 대해, 메인데이터베이스부의 기본도 DB로부터 기본 지도를 제공하는 하는, 지도기본 제공모듈; 사용자단말기로부터 요청한 통계정보를 메인 데이터베이스부 또는 외부 데이터베이스부로부터 수신하거나, 생성하는, 통계정보 조회모듈;를 포함하여 이루어진다.

센서 DB는 플럿정보 수집부, 라이다정보 수집부, 플럭스신호 수집부에 의해 검출된 자료를 저장하고 있다.

또한, 본 발명은, 지리정보 맵을 산출하는 지리정보 관리 시스템, 탄소산출에 필요한 데이터를 검증하여 게이트웨이 DB에 저장하는 탄소정보 분석 시스템, 탄소지도를 산출하고, 탄소 국가 보고서를 생성하는 탄소산출 서비스 시스템을 구비하는 탄소정보시스템의 구동방법에 있어서, 탄소정보 분석 시스템은 데이터베이스부로 부터 사용자의 설정에 의한 탄소 산출에 필요한 자료를 수신하는 자료입력단계; 자료입력단계에 수신된 자료를 게이트웨이 DB에 저장하는, 자료저장단계; 자료저장단계에서 저장된 자료가, 기설정된 자료별 기준에 따라, 유효한 자료인지를 검증을 행하는 자료 검증단계; 자료 검증단계에서 유효한 자료일 경우, 자료저장단계에서 저장된 자료를 시계열에 따른 탄소 산출자료별로 동기화하여 탄소산출 서비스 시스템으로 전송하는, 자료 출력단계;를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 탄소정보시스템의 구동방법은, 지리정보 관리 시스템으로부터 탄소기본도를 읽어들이는 단계, 탄소기본도 표출단계; 기 설정된 모델 모드에 따라, 탄소산출 서비스 시스템으로부터 파라미터 및 입력 데이터의 범위가 수신되는, 모델선택단계; 모델선택단계에서 데이터의 범위가 수신되어지면, 탄소정보 분석 시스템으로부터 상기 데이터의 범위 내의 자료를 데이터베이스로부터 읽어들이는, 데이터 선택단계; 데이터 선택단계에서 읽어들인 데이터를 이용하여, 이산화탄소의 흡수량과 배출량이 계산되며, 탄소기본도 위에 색 및 값으로서 표출하여 탄소지도를 산출하는, 탄소지도 산출단계; 탄소지도 산출단계에서, 표출된 탄소지도를 저장하고, 산출된 흡수량과 배출량의 정보를 이용하여 보고서가 작성되는, 보고서 작성단계;를 더 포함하여 이루어진다.

본 발명의 탄소정보시스템에 의하면, 국내외의 다양한 지점의 사용자 단말기에서, 메인서버에 접속하여, 국토위성과 탄소순환 메커니즘을 이용, 지역/계절별 탄소의 흡수량과 배출량을 예측하여 특정 시점을 기준으로 탄소순환상황을 지도로 표시하고, 탄소정보관련 보고서를 보다 간편하고, 정확, 정밀하게, 작성할 수 있게 한다.

본 발명의 탄소정보시스템은, 국가 온실가스 인벤토리(inventory) 구축을 행하며, UN의 요구를 만족하는 과학적으로 구축된 국가보고서 작성 및 보고를 행할 수 있으며, 또한, 유엔의 기준에 따라, 위성영상을 활용한 토지이용 및 토지이용변화의 지도를 작성할 수 있으며, 이를 검증 할 테스트베드가 구축되어 있다.

이를 통해, 국가 온실가스 인벤토리 구축을 보완하며, UN의 요구를 만족하는 국가보고서 작성 및 보고를 통한 상계배출권을 확보할 수 있다. 특히, 한국의 경우, 토지이용, 토지이용변화, 생태하천, 산림에서 흡수하는 이산화탄소의 총량을 기준으로 150(만tC)의 배출권을 확보 가능하다.

또한, 본 발명은 IPCC 국가 보고서 제출 및 관련 탄소배출권을 확보하기 위해 필요한 산림조성 프로젝트의 설계, 프로젝트 인정 및 등록, 모니터링, 검증 및 인증, 발행 등에 관한 일련의 업무처리절차를 수행할 수 있으며, 국가보고서 제출 및 배출권 확보를 위한 업무처리절차를 효율적으로 개선하여 관측, 조사, 검증 업무를 체계적으로 관리할 수 있다.

다시말해, 본 발명은 국가보고서 작성 및 보고를 통한 상계배출권 확보의 산업성과, 위성영상을 이용한 공간정보 활용의 산업성을 고려하여, 관련 산업 기반 구축에 도움이 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 탄소정보시스템의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 설명도이다.
도 2는 도 1의 탄소정보시스템의 메인서버부를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 3은 도 1의 메인 데이터베이스부 및 외부 데이터베이스부를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 탄소정보시스템을 이용하여 탄소지도를 산출하는 과정을 개략적으로 설명한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 플럿정보 수집부에 대한 일예이다.
도 6은 'REAL' 라이다 시스템의 일예와 'REAL' 라이다 시스템에서 추출한 수평 바람 백터 지도의 일예이다.
도 7은 플럭스신호 수집부의 일예이다.
도 8은 본 발명의 탄소정보시스템에 의해 생성된 탄소지도의 일예이다.
도 9는 본 발명의 탄소정보 분석 시스템에서, 탄소지도 산출을 위한 자료 도출방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 탄소산출 서비스 시스템에서 탄소지도 산출방법을 설명하는 흐름도이다.

이하, 본 발명에 의한 탄소정보시스템을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 탄소정보시스템의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 설명도로, 사용자단말기(50), 메인서버부(100), 메인 데이터베이스부(400), 외부 데이터베이스부(500), 데이터 중계 서버(600), 정보 수집부(700)를 포함하여 이루어진다.

사용자단말기(50)는 사용자가 인터넷(웹 또는 앱)을 통해 메인서버부(100)에 접속하여, 메인서버부(100)의 지리정보 관리 시스템(110), 탄소정보 분석 시스템(210), 탄소산출 서비스 시스템(310) 별로 사용자 등록을 행하고, 그 후, 메인서버부(100)의 지리정보 관리 시스템(110), 탄소정보 분석 시스템(210), 탄소산출 서비스 시스템(310) 별로 인증을 통해 접속한다. 사용자단말기(50)에서, 지리정보 관리 시스템(110)에 접속하여, 지리정보를 관리, 조회하거나, 지리정보 MAP을 산출하며, 탄소정보 분석 시스템(210)에 접속하여 센서자료(플럿정보 수집부(720), 라이다정보 수집부(730), 플럭스신호 수집부(740)로부터 수신된 자료)를 관리, 조회하거나, 탄소산출 자료를 동기화하여, 저장, 출력하며, 탄소산출 서비스 시스템(310)에 접속하여, 주제도, 시계열별 탄소지도, 통계정보를 조회하거나, 관심영역을 관리하거나, 보고서를 작성한다.

메인서버부(100)는 지리정보 관리 시스템(110), 탄소정보 분석 시스템(210), 탄소산출 서비스 시스템(310)를 구비하며, 메인 데이터베이스부(400)를 관리하며, 탄소정보시스템의 전반적 제어를 행한다.

지리정보 관리 시스템(110)은, 사용자단말기(50)로부터 접속하여 사용자 등록을 행하고, 인증을 통해, 접속된 사용자단말기(50)에서, 지리정보를 관리, 조회하거나, 지리정보 MAP을 산출하기 한다. 지리정보 관리 시스템(110)에서 위성영상자료를 이용하여 UN기후변화협약의 토지이용, 토지이용변화, 산림(LULUCF)에 대한 실행지침을 준수하는 토지이용지도와 토지이용변화지도를 작성한다.

탄소정보 분석 시스템(210)은, 사용자단말기(50)로부터 접속하여 사용자 등록을 행하고, 인증을 통해, 접속된 사용자단말기(50)에서, 센서자료를 관리, 조회하거나, 센서자료를 동기화하여, 저장하게 하거나 출력한다. 탄소정보 분석 시스템(210)은 게이트웨이 DB 서브시스템이라고도 하며, 탄소산출에 필요한 데이터(활동자료, 센서자료, 기본 파라메터, 흡배출 계수 등등)를 게이트웨이 DB(260)에 적재 및 검증하는 기능을 수행한다. 추가로 외부 DB와의 연계를 통하여 추가로 필요한 자료를 확보한다.

탄소산출 서비스 시스템(310)은, 사용자단말기(50)로부터 접속하여 사용자 등록을 행하고, 인증을 통해, 접속된 사용자단말기(50)에서, 주제도, 시계열별 탄소지도, 통계정보를 조회하거나, 관심영역을 관리하거나, 보고서를 작성하게 한다. 탄소산출 서비스 시스템(310)은 지리정보 관리 시스템(110)에서 작성된 토지이용지도와 토지이용변화지도, 탄소정보 분석 시스템(210)의 게이트웨이를 통해 DB에 적재된 데이터를 이용하여 탄소량을 산출하고 탄소 국가 보고서 작성 및 수행 결과 저장의 기능을 수행한다. 또한 웹페이지상에 지도형태로 탄소 정보를 표현하는 기능을 갖는다.

메인 데이터베이스부(400)는 메인서버부(100)에서 관리하며, 정보 수집부(700)로부터 데이터 중계 서버(600)를 통해, 수신된 데이터가 저장되어 있다. 또한, 사용자단말기(50)로부터 수신된 정보(예를들어, 작성한 보고서 등)가 저장되어 있다. 메인 데이터베이스부(400)는 위성영상 DB(410), 기본도 DB(420), 주제도 DB(430), 센서 DB(440), 모델/파라미터 DB(450), 스테이징(Staging) DB(460)를 포함한다.

메인서버부(100)와 메인 데이터베이스부(400)를 메인 시스템부(90)이라 할 수 있다.

외부 데이터베이스부(500)는 IPCC(정부간기후변화패널)의 배출권 인증 DB(510), 국토교통부의 토지이용 통계 DB(520), 산림청의 국가 산림 통계 DB(530) 등으로, 인증을 통해 메인서버부(100)에 접속된 사용자단말기(50)에서 외부 데이터베이스부(500)에 접근하여 데이터를 조회할 수 있다.

데이터 중계 서버(600)는 정보 수집부(700)의 위성(710), 플럿정보 수집부(720), 라이다정보 수집부(730), 플럭스신호 수집부(740)로부터 수신된 정보를 메인 데이터베이스부(400)에 저장하게 한다. 경우에 따라서, 데이터 중계 서버(600)는 정보 수집부(700)로부터 수신된 정보를 직접 메인 데이터베이스부(400)에 저장한다. 또는 경우에 따라서는 데이터 중계 서버(600)는 정보 수집부(700)로부터 수신된 정보를 메인서버부(100)로 전송하고, 메인서버부(100)에서 메인 데이터베이스부(400)에 저장한다.

정보 수집부(700)는 위성(710), 플럿정보 수집부(720), 라이다정보 수집부(730), 플럭스신호 수집부(740)를 포함하여, 국가보고서 작성, 토지이용 및 토지이용변화의 지도의 작성, 산림조성관련 모니터링 등을 위해, 외부에 위치된 시스템에서 정보를 수집하고, 이를 데이터 중계 서버(600)로 전송한다. 정보 수집부(700)에서 도출된 자료들로부터 이산화탄소 흡수량을 검출할 수 있다.

위성(710)은 위성영상을 데이터 중계 서버(600)로 전송한다. 또한, 플럿정보 수집부(720), 라이다정보 수집부(730), 플럭스신호 수집부(740)로부터 수신된 정보를 데이터 중계 서버(600)로 전송할 수 있다. 위성(710)에서 수신된 위성영상은, 데이터 중계 서버(600) 또는 메인 서버부(100)에서, ERDAS, ENVI와 같은 위성영상처리 전문 툴을 이용하여 시스템에 사용될 위성영상처리를 수행한다.

플럿정보 수집부(720)는 안테나, 센서 등을 특정위치에 설치하고, 이들로부터 검출된 신호를 데이터 중계 서버(600)로 전송한다. 즉, 플럿정보 수집부(720)는 플럿(plot)으로 탄소배출 계수 및 바이오매스 상대생장식 등을 검출한다. 경우에 따라서, 플럿정보 수집부(720)는 수집된 정보를 위성(710)을 통해 데이터 중계 서버(600)로 전송할 수 있다.

라이다정보 수집부(730)는 라이다를 특정위치에 설치하고, 이들로부터 지형의 수직적 구조를 측정하여, 검출된 신호를 데이터 중계 서버(600)로 전송한다. 경우에 따라서, 라이다정보 수집부(730)는 수집된 정보를 위성(710)을 통해 데이터 중계 서버(600)로 전송할 수 있다.

플럭스신호 수집부(740)는 플럭스 검출센서를 특정위치에 설치하고, 대기와 지표와 에너지 및 물질의 교환을 직접적으로 측정하고, 측정된 신호를 데이터 중계 서버(600)로 전송한다. 경우에 따라서,플럭스신호 수집부(740)는 수집된 정보를 위성(710)을 통해 데이터 중계 서버(600)로 전송할 수 있다.

본 발명은 3개 시스템과 메인 데이터베이스부, 정보 수집부(700)(즉, 테스트베드)로 구성되며 추가적으로 외부데이터베이스를 이용한다.

또한, 본 발명은 3개 시스템을 활용하여 구한 결과는 Plot, LiDAR, Flux 등의 테스트베드를 활용하여 정확도와 신뢰성을 향상시켜나간다.

도 2는 도 1의 탄소정보시스템의 메인서버부를 설명하기 위한 블럭도이고, 도 3은 도 1의 메인 데이터베이스부 및 외부 데이터베이스부를 설명하기 위한 블럭도로, 메인서버부(100), 메인 데이터베이스부(400), 외부 데이터베이스부(500), 데이터 중계서버(600), 정보 수집부(700)를 포함한다.

메인서버부(100)는 지리정보 관리 시스템(110), 탄소정보 분석 시스템(210), 탄소산출 서비스 시스템(310)를 구비한다.

지리정보 관리 시스템(110)은 사용자 관리모듈(115), 로그 관리모듈(120), 맵 인터페이스(MAP I/F) 모듈(125), 메타데이터 관리모듈(130), 맵 스테이징(Map Staging) 모듈(135), 지리정보 조회모듈(140), 지리정보 맵(MAP) 산출모듈(150)을 포함한다. 지리정보 맵 산출모듈(150)은 표준맵(MAP) 산출부(155), 자료변환부(160), 지리정보 맵(MAP) 설정부(165), 지리정보 맵(MAP) 산출부(170)를 포함한다.

사용자 관리모듈(115)은, 사용자단말기(50)로부터 지리정보 관리 시스템(110)에 등록요청된 사용자에 대해, 사용자 개인정보를 수신하고, 인증을 통해 사용자 등록을 행하고, 등록된 사용자를 관리(정보수정, 추가, 삭제)를 하게 한다.

로그 관리모듈(120)은, 등록된 사용자가 사용자단말기(50)를 통해, 지리정보 관리 시스템(110)에 접근을 요청하면, 인증을 통해 접근을 허용하며, 사용자의 로그 이력정보를 저장, 관리한다.

맵 인터페이스(MAP I/F) 모듈(125)은 맵(MAP)을 디스플레이하고, 디스플레이된 맵에서 사용자가 선택, 설정하도록 이루어진 사용자 인터페이스 수단이다. 맵 인터페이스 모듈(125)은 사용자의 선택에 따라서, DB 설정 및 접속을 실행하는 수단이다. 즉, 맵 인터페이스(MAP I/F) 모듈(125)은 사용자 관리, 로그관리, DB 설정 및 접속을 관리하는 Map I/F기능을 수행한다.

메타데이터 관리모듈(130)은 지리정보 메타데이터를 저장, 관리한다.

맵(MAP)은 토지이용도, 피복도, 임상도, 토양도, 해양도, 지형도, 수치표고모델 등의 데이터를 포함한다.

맵 스테이징 모듈(135)은 직접 접근 기억 장치(DASD)를 구비하여, 대용량 기억 시스템인 메인 데이터베이스부(400)에 있어서 대용량 기억 볼륨(데이터 카트리지) 상의 사용자가 지정한 데이터를 직접 접근 기억 장치(DASD) 상으로 옮겨서 메인 서버부(100)에서 접근 가능하게 한다. 즉, 맵 스테이징 모듈(135)은 데이터들을 서비스할 수 있도록 DB에 로딩하는 Map Staging기능을 수행한다.

지리정보 조회모듈(140)은 지리정보관련 질의어를 수신하여 메인 데이터베이스부(400)에서 검색하게 하는 수단이다. 지리정보 조회모듈(140)은 질의어에 따라, 메인 데이터베이스부(400)의 위성영상 DB(410), 기본도 DB(420), 스테이징(Staging) DB(460) 등의 자료를 검색할 수 있다.

지리정보 맵(MAP) 산출모듈(150)은 기본 맵과, 상기 기본맵에 지리정보 맵 설정을 위한 표준을 설정하고, 설정된 표준에 따라, 기본 맵에 지리정보를 나타내어 출력하는 수단으로, 표준맵(MAP) 산출부(155), 자료변환부(160), 지리정보 맵(MAP) 설정부(165), 지리정보 맵(MAP) 산출부(170)를 포함한다.

표준맵(MAP) 산출부(155)는 기본 맵(표준맵)을 산출하는 수단이다. 표준맵 산출부(155)는 위성영상 등록, mosaic/classification, 방사보정/기하보정, 영상필터링, 변화지역분석, 성과분석/조회 등의 기능을 수행한다. 표준맵(MAP) 산출부(155)는 데이터 보정, 및 정제, 성과분류, 변환지역 분류 과정을 통하여 탄소지도로 제작하는 표준 Map을 산출한다,

자료변환부(160)는 표준맵(MAP) 산출부(155)에서 설정된 표준맵에 따라 지리정보 자료를 변환한다. 자료변환부(160)는 좌표계 변환, 자료포맷변환 등의 기능을 구비하여, 지리정보자료를 공통 자료 포맷으로 변환하는 자료변환 기능을 수행한다.

지리정보 맵(MAP) 설정부(165)는 기본 맵의 각 위치에 따라, 자료변환부(160)에서 수신된 지리정보 자료를 설정한다. 지리정보 맵(MAP) 설정부(165)는 심볼설정, 유표축적설정 등의 기능을 구비하여, 지리정보에 대한 심볼 설정 등을 수행하여, 지리정보 Map을 설정한다.

지리정보 맵(MAP) 산출부(170)는, 지리정보 맵(MAP) 설정부(165)에서 기본 맵의 모든 위치에 따른 지리정보 자료가 설정되면, 이를 지리정보 맵으로 출력한다. 출력된 지리정보 맵은 저장되거나, 디스플레이된다. 지리정보 맵(MAP) 산출부(170)는 지리정보 추가, 속성정보 수정 등의 기능을 구비하여, 일반 지리정보를 추가하고, 주제도를 추가하는 지리정보 Map을 산출한다.

본 발명의 지리정보 관리 시스템(110)은 크게 5개의 기능을 구비한다. 첫째로, 데이터들을 서비스할 수 있도록 DB에 로딩하는 Map Staging기능을 구비한다. 둘째로, 사용자 관리, 로그관리, DB 설정 및 접속을 관리하는 Map I/F기능을 구비한다. 셋째로, 데이터 보정, 및 정제, 성과분류, 변환지역 분류 과정을 통하여 탄소지도로 제작하는 표준 Map 기능을 구비한다. 넷째로, 지리정보자료를 공통 자료 포맷으로 변환하는 자료변환 기능, 일반 지리정보를 추가하고, 주제도를 구축하는 지리정보 Map 산출기능, 지리정보에 대한 심볼 설정 등을 수행하는 지리정보 Map설정 기능, 지리정보 조회기능을 구비한다. 다섯째로, 지리정보에 대한으로 메타데이터 관리기능을 구비한다.

탄소정보 분석 시스템(210)은, 게이트웨이 DB 서브시스템으로서, 로그관리, 사용자 관리, 메타데이타 관리, 모델/파라미터 관리, 자료입출력, 자료조회, 자료검증을 행한다. 탄소정보 분석 시스템(210)은, 사용자 관리모듈(215), 로그 관리모듈(220), 자료 조회모듈(225), 메타데이터 관리모듈(230), 모델/파라미터 관리모듈(235), 탄소산출자료 동기화모듈(240), 게이트웨이 DB(260)을 포함하며, 탄소산출자료 동기화모듈(240)은 자료 설정부(245), 자료 검증부(250), 자료 동기화부(255)를 포함한다.

사용자 관리모듈(215)은, 사용자단말기(50)로부터 탄소정보 분석 시스템(210)에 등록요청된 사용자에 대해, 사용자 개인정보를 수신하고, 인증을 통해 사용자 등록을 행하고, 등록된 사용자를 관리(정보수정, 추가, 삭제)를 하게 한다. 즉, 사용자 관리모듈(215)은, 사용자의 로그인 및 사용을 관리한다.

로그 관리모듈(220)은, 등록된 사용자가 사용자단말기(50)를 통해, 탄소정보 분석 시스템(210)에 접근을 요청하여, 인증을 통해 접근이 허용되면, 사용자의 로그 이력정보, 사용자의 데이터관련 기록을 저장, 관리한다. 즉, 로그 관리모듈(220)은 데이터의 생성, 삭제, 변조의 기록을 관리하며, 로그 관리모듈(220)은, 자료의 사용과 입출력 및 편집 기록, 자료 조회등의 기능을 갖는 수단이라 할 수 있다.

자료 조회모듈(225)은 자료(탄소산출을 위한 자료)관련 질의어(또는 옵션)을 수신하여 메인 데이터베이스부(400)에서 검색하게 하는 수단이다. 자료 조회모듈(225)은 질의어에 따라, 메인 데이터베이스부(400)의 센서 DB(440), 스테이징(Staging) DB(460) 등의 자료를 검색할 수 있다. 자료 조회모듈(225)은 자료 조회옵션 설정부를 포함할 수 있다.

메타데이터 관리모듈(230)은 탄소정보 메타데이터 또는 센서자료 메타데이터를 저장, 관리한다. 메타데이터, 즉, 보조 데이터의 생성, 삭제, 변조의 기록을 관리한다.

모델/파라미터 관리모듈(235)은 IPCC 국가 보고서, 산림조성 프로젝트 등을 위해 설정되어 저장되어 있는 모델 또는 파라미터를 저장, 관리한다. 모델/파라미터 관리모듈(235)은 위성, Flux, Plot, Ridar 등의 모델 모드를 구비하며, 각 모델 모드에 따라 파라미터 및 입력 데이터(Input data)의 범위(종류)가 저장되어 있어, 사용자가 소정 모델 모드를 설정함에 따라, 자동적으로, 파라미터 및 입력 데이터의 범위(종류)가 설정된다.

게이트웨이 DB(260)는 탄소 산출에 필요한 모든 데이터를 적재하는 수단이다.

탄소산출자료 동기화모듈(240)은 메인 데이터베이스부(400)에서 탄소 산출에 필요한 자료를 수신하고 수신된 자료가, 타당한 자료인지를 검증하여, 타당한 자료라면, 시계열에 따른 탄소 산출자료별로 동기화하여 저장시키는 수단이다.

자료 설정부(245)는 메인 데이터베이스부(400)와 외부 데이터베이스부(500)로 부터 사용자의 설정에 의한 탄소 산출에 필요한 자료를 수신하여, 게이트웨이 DB(260)에 적재한다.

게이트웨이 DB(260)에 적재되는 자료는 Flux, Plot, LiDAR, 파라미터, 토양, 비 산림화된 면적, 기저장된 결과, 주제도, 배출계수, 룩업테이블, 토지 면적 관련 데이터이다.

자료 검증부(250)는 자료 설정부(245)에서 수신된 자료가, 기설정된 자료별 기준에 따라, 타당한 자료인지를 검증한다. 즉, 여기서는 자료를 탄소산출 서비스시스템(310)으로 내보내기 전에 검증을 행한다.

자료 동기화부(255)는 자료출력부로서, 자료 검증부(250)에서 검증된 자료가, 시계열에 따른 탄소 산출자료별로 동기화하여, 탄소산출 서비스 시스템(310)으로 출력한다. 이렇게 하여 시간이 흐름에 따른 연관된 센서자료, 즉 시계열별 자료가 저장되거나 출력되게 된다.

탄소정보 분석 시스템(210)(즉, 게이트웨이 DB 시스템)에서 활동자료, 센서자료, 기본 파라메터, 흡배출 계수 등은, 사용자가 입력하여 데이터를 구축하는 형태로 이루어져 있다.

탄소정보 분석 시스템(210)(즉, 게이트웨이 DB 시스템)에서 추가로 외부 DB와의 연계를 통하여 추가로 필요한 자료를 확보할 수 있으며, 이는, 기상청의 AWS(Automatic Weather Station), 국가해양환경정보통합시스템(MEIS), AsiaFlux의 Flux측정 데이터 등에서 기온, 풍속, 수온, CO2량 등의 탄소 산출에 가용한 데이터 들을 확보하게 된다. MEIS와 Flux자료는 엑셀 파일로 데이터 확보가 가능하며, AWS 자료는 테이블 형태로 복사 후 재가공하여 사용이 가능하다.

그 외에도 산림청의 통계자료(엑셀)와 임업통계연보(PDF), 기상청의 연/월 기상연보(PDF), 통계청의 기상요소별 관측값(엑셀) 등의 외부 DB를 사용 가능하며, PDF로 배포되는 자료의 경우는 사용 가능한 데이터 형태로 변환하여 사용한다.

탄소산출 서비스 시스템(310)은, 사용자 관리모듈(315), 로그 관리모듈(320), 그래픽유저 인터페이스(GUI Interface)모듈(325), 주제도 조회모듈(330), 시계열별 탄소지도 조회모듈(335), 관심영역 관리 모듈(340), 지도기본 제공모듈(345), 검색 제공모듈(350), 통계정보 조회모듈(355), 보고서작성 지원모듈(360)을 포함한다. 보고서작성 지원모듈(360)은 DB 검색부(365), 탄소지도 산출부(370), 보고서작성부(375)를 포함한다.

사용자 관리모듈(315)은, 사용자단말기(50)로부터 탄소산출 서비스 시스템(310)에 등록요청된 사용자에 대해, 사용자 개인정보를 수신하고, 인증을 통해 사용자 등록을 행하고, 등록된 사용자를 관리(정보수정, 추가, 삭제)를 하게 한다. 즉, 사용자 관리모듈(315)은, 사용자의 로그인 및 사용을 관리한다.

로그 관리모듈(320)은, 등록된 사용자가 사용자단말기(50)를 통해, 탄소산출 서비스 시스템(310)에 접근을 요청하여, 인증을 통해 접근이 허용되며, 사용자의 로그 이력정보를 저장, 관리한다. 즉, 로그 관리모듈(320)은 데이터의 생성, 삭제, 변조의 기록을 관리한다.

그래픽유저 인터페이스 모듈(325)은 디스플레이 상에서 사용자가 선택, 설정하도록 이루어진 사용자 인터페이스 수단이다.

주제도 조회모듈(330)은 사용자단말기(50)로부터 주제도 자료관련 질의어를 수신하여 메인 데이터베이스부(400)의 주제도 DB(430)에서 검색하게 하는 수단이다.

시계열별 탄소지도 조회모듈(335)은 탄소지도 산출부(370)에 의해 저장된 시계열별 탄소지도를 검색하게 하는 수단이다.

관심영역 관리모듈(340)은 사용자단말기(50)를 통해, 사용자가 설정한 관심영역을 저장, 관리하는 수단이다.

지도기본 제공모듈(345)은 사용자단말기(50)로부터 요청된 지역에 대해, 기본도 DB(420)로부터 기본 지도를 제공하는 수단이다.

검색 제공모듈(350)은 주제도 조회모듈(330), 시계열별 탄소지도 조회모듈(335), 통계정보 조회모듈(355) 등에서 질의어에 따른 검색이 가능하도록 검색 툴을 제공하는 수단이다.

통계정보 조회모듈(355)은 사용자단말기(50)로부터 요청한 통계정보를 메인 데이터베이스부(400) 또는 외부 데이터베이스부(500)에 접속하여 수신하거나, 생성하도록 제공된 수단이다. 또한, 생성된 통계정보는 저장된다.

보고서작성 지원모듈(360)은 UN의 요구를 만족하는 국가보고서를 작성하기 위한 수단으로, DB 검색부(365), 탄소지도 산출부(370), 보고서작성부(375)를 포함한다.

DB 검색부(365)는, 검색 제공모듈(350)을 이용하여, 메인 데이터베이스부(400) 또는 외부 데이터베이스부(500) 등으로부터 보고서 작성을 위해 필요한 자료를 검색하게 하는 수단이다. DB 검색부(365)는 기 설정된 모델에 따라 데이터 범위가 자동적으로 지정되고, 상기 데이터 범위에 따라 데이터를 읽어들인다.

탄소지도 산출부(370)는 DB 검색부(365)에서 검색된 데이터를 이용하여 탄소지도를 산출한다. 탄소지도 산출부(370)는 DB 검색부(365)를 통해 읽어들인 데이터를 이용하여, 이산화탄소의 흡수량과 배출량이 계산됨과 동시에 탄소기본도 위에 색 및 값으로서 표출하여 탄소지도를 산출한다.

보고서작성부(375)는 UN의 요구에 따른 보고서 형식이 제공되고, 여기에 필요사항을 기입하거나 읽어들여 보고서를 작성하게 한다. 즉, 보고서작성부(375)는 탄소지도 산출부(370)에서 산출된 흡수량과 배출량 등의 정보들을 바탕으로 UN에 제출할 보고서를 작성한다.

메인 데이터베이스부(400)는 위성영상 DB(410), 기본도 DB(420), 주제도 DB(430), 센서 DB(440), 모델/파라미터 DB(450), 스테이징(Staging) DB(460)를 포함한다.

위성영상 DB(410)는 위성(710)으로부터 데이터 중계 서버(600)를 통해 수신된 위성영상이 저장된다. 위성영상 DB(410)는 지리정보 조회모듈(140)에 의해 조회, 검색할 수 있으며, 지리정보 MAP 산출모듈(150), 메타데이터 관리모듈(130) 등에 의해 관리, 운용된다.

기본도 DB(420)는 보고서 형식, 기본 맵 등을 저장하고 있다. 즉, UN에서 의결한 온실가스 흡수와 배출에 대한 보고 방법에 따른 보고서 형식 등을 저장하고 있다. 기본도 DB(420)는 지도기본 제공모듈(345)에 의해 운용된다.

주제도 DB(430)는 온실가스의 배출제한과 관련된 국내외 주제도, 법령 등을 저장하고 있다. 유엔기후변화협약, 토지이용, 토지이용변화, 산림(LULUCF)에 대한 실행지침 등등을 저장하고 있다. 주제도 DB(430)는 주제도 조회모듈(330)에 의해 관리된다.

센서 DB(440)는 플럿정보 수집부(720), 라이다정보 수집부(730), 플럭스신호 수집부(740) 등에 의해 검출된 자료를 저장하고 있다. 센서 DB(440)는 탄소정보 분석 시스템(210)에서 주로 조회, 관리되는 데, 센서 DB(440)의 조회는 자료 조회모듈(225)에 의해 제공되고, 센서 DB(440)는 메타데이터 관리모듈(230), 탄소산출자료 동기화모듈(240)에 의해 관리된다.

모델/파라미터 DB(450)는 IPCC 국가 보고서, 산림조성 프로젝트 등을 위해 설정되어있는 모델 또는 파라미터를 저장, 관리한다. 모델/파라미터 DB(450)는 모델/파라미터 관리모듈(235), 메타데이터 관리모듈(230)에 의해 관리된다.

스테이징 DB(460)는 대용량 기억 시스템인 메인 데이터베이스부(400)에 있어서 대용량 기억 볼륨(데이터 카트리지) 상의 사용자가 지정한 데이터를 직접 접근 기억 장치(DASD) 상으로 옮겨진 데이터이다. 스테이징 DB(460)는 맵 스테이징 모듈(135), 메타데이터 관리모듈(130) 등에 의해 관리된다.

본 발명에서의 활동자료는, IPCC가 제시한 배출갑 계수(IPCC default), 플롯 데이터(plot data), 토양 데이터(soil data), 기후 데이터(weather data), 해양 데이터(Ocean data), 비탄소 플럭스망 파라미터(Non-Carbon Flux Net Parameter) 등이다.

외부 데이터베이스부(500)로, IPCC의 배출권 인증 DB(510), 국토교통부의 토지이용 통계 DB(520), 산림청의 국가 산림 통계 DB(530)를 포함한다.

IPCC의 배출권 인증DB(510)는 IPCC의 IPCC 서버(515)에서 관리되는 데이터베이스로, 탄소산출 서비스시스템(310)의 보고서작성 지원모듈(360) 등에서 사용된다.

국토교통부의 토지이용 통계 DB(520)는 국토교통부의 국토교통부 서버(525)에서 관리되는 데이터베이스로, 탄소산출 서비스시스템(310)의 통계정보 조회모듈(355) 등에서 사용된다.

산림청의 국가 산림 통계 DB(530)는 산림청의 산림청 서버(535)에서 관리되는 데이터베이스로, 탄소산출 서비스시스템(310)의 통계정보 조회모듈(355) 등에서 사용된다.

도 4는 본 발명의 탄소정보시스템을 이용하여 탄소지도를 산출하는 과정을 개략적으로 설명한 흐름도이다.

원격탐사자료 수집단계로, 정보 수집부(700)의 위성(710), 플럿정보 수집부(720), 라이다정보 수집부(730), 플럭스신호 수집부(740)로부터 탄소지도 산출에 필요한 자료 검출되어, 메인 데이터베이스부(400)에 저장된다(S10).

탄소순환모델 구축단계로, 모델/파라미터 DB(450)로부터 탄소순환모델을 조회, 검색하여, 탄소순환모델을 설정하고, 설정된 탄소순환모델의 파라미터를 도출한다(S20).

탄소순환지도 산출단계로, 보고서작성 지원모듈(360)의 탄소지도 산출부(370)등을 이용하여, 탄소순환모델 구축단계에서 도출된 모델 및 파라미터를 수신하고, 지역/계절별 탄소의 흡수량과 배출량을 예측하여 특정 시점을 기준으로 탄소순환상황을 지도로 표시하여 탄소순환지도를 산출한다(S30).

IPCC 국가 보고서 제출을 위해서는 IPCC 요구조건을 만족시켜야 한다. 즉, 국가 온실가스 인벤트로 작성을 위한 2006 IPCC 가이드라인 제4권 농업, 산림, 및 기타 토지 이용에서 제시하는 LULUCF 인벤토리 구축과, Tier3 수준의 모델 개발 및 Approch3를 만족시켜야 한다. 표1은 국가 온실가스 인벤트로 작성을 위한 LULUCF 토지 분류 카테고리이다.

본 발명에서 플럿정보 수집부(720)는 플럿(plot)으로 탄소배출 계수 및 바이오매스 상대생장식 등을 검출한다. 이 탄소배출 계수 및 바이오매스 상대생장식 등은 각종 탄소흡수정책의 온실가스 감축효과를 분석하는데 사용될 수 있다. 도 5는 본 발명의 플럿정보 수집부(720)에 대한 일예이다.

탄소배출계수는 임목축척(부피)을 탄소량으로 전환하는 아주 중요한 인자로, 이에 대한 기본적인 정보는 IPCC GPG(2003), IPCC GL(2006) 등에 제시되고 있으며, 이를 위한, 국제규격을 준수하는 시설에 대해서도 공지되어 있다.

본 발명에서 라이다정보 수집부(730)는 항공 라이다(LIDAR)를 이용하여, 지형의 수직적 구조를 측정한다. 항공라이다는 지형의 수직적 구조를 측정할수 있는 원격탐사기술 중 하나로서 지형고도자료를 제작하는데 있어 사진측량, 레이더간섭기법과 비교해볼 때 가장 높은 정확도를 나타낸다. 라이다 시스템에서, 각 입목의 수고추정이 가능하며 뿐만 아니라, 그외에도 이를 이용한, 임분고와 체적 특히 바이오메스 추정에 대한 연구들이 다수 공지되어 있다. 또한, LIDAR를 이용하여 추출한 식생인자를, IPCC 우수실행지침서의 방법론에 적용하여, 이산화탄소 고정량을 추정할수 있다. 라이다 시스템으로, 미국립대기연구소에서 개발된 'REAL'을 적용할 수 있으며, 이는 대기움직임을 영상화하여 2가지 성분의 바람 데이터를 측정하고 수평 바람 백터 지도를 작성할 수 있다. 도 6은 'REAL' 라이다 시스템의 일예와 'REAL' 라이다 시스템에서 추출한 수평 바람 백터 지도의 일예이다.

본 발명에서 플럭스(Flux)신호 수집부(740)는 에디공분산방법을 기반으로 한 기상학적 인자를 이용하여, 대기와 지표와 에너지 및 물질의 교환을 직접적으로 측정한다. 즉, 플럭스신호 수집부(740)는 직접적으로 생태계와 대기사이의 에너지와 물, 탄소 등의 연직방향의 물리적인 이동을 정량화하여 측정함으로써, 비교적 넓은 지역에 대한 플럭스를 구할 수 있다. 이는 미국 LI-COR 사 등에서 제작된 시판물을 이용할 수 있다. 도 7은 플럭스신호 수집부의 일예이다.

도 8은 본 발명의 탄소정보시스템에 의해 생성된 탄소지도의 일예이다.

본 발명에서 탄소지도는 웹페이지상에 지도형태로 탄소 정보를 표현하는 것으로, 도 8에서와 같이, 인터넷 브라우저(web)환경에서 지도를 표출하고, 지도상에 수치 및 그래픽 데이터를 표현하는 형태로 이루어진다.

본 발명의 탄소지도에서는 육상을 6가지(임지, 농경지, 초지, 습지, 주거지, 기타토지)의 카테고리로 분류하고 각 카테고리들의 탄소의 흡수량과 산출량을 산출하여 지도에 색과 값으로서 표현을 각 카테고리들의 한반도 전체 또는 관심지역의 탄소값을 확인 할 수 있다.

도 9는 본 발명의 탄소정보 분석 시스템(210)에서, 탄소지도 산출을 위한 자료 도출방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

자료입력단계로, 자료 입력부인 자료 설정부(245)에서, 메인 데이터베이스부(400)와 외부 데이터베이스부(500)로 부터 사용자의 설정에 의한 탄소 산출에 필요한 자료를 수신한다(S210). 자료 설정부(245)에서는 자료 입력 옵션 설정부를 포함할 수 있다.

자료저장단계로, 자료입력단계에 수신된 자료를 게이트웨이 DB(260)에 적재한다. 여기서, 게이트웨이 DB(260)에 적재되는 자료는 Flux, Plot, LiDAR, 파라미터, 토양, 비 산림화된 면적, 기저장된 결과, 주제도, 배출계수, 룩업테이블, 토지 면적 관련 데이터이다(S220).

자료 검증단계로, 자료저장단계에서 저장된 자료가, 기설정된 자료별 기준에 따라, 타당한(유효한) 자료인지를 자료 검증부(250)에서 검증한다. 즉, 여기서는 자료를 탄소산출 서비스시스템(310)으로 내보내기 전에 검증을 행하며, 자료 검증실행 결과, 유효한 데이터는 자료출력부인 자료 동기화부(255)로 전송하고, 유효하지 않은 데이터는 보고한 후, 삭제처리한다(S230).

자료 출력단계로, 자료 검증단계에서, 검증 후 유효한 데이터는 자료 동기화부(255)를 통해 시계열에 따른 탄소 산출자료별로 동기화하여 탄소산출 서비스 시스템(310)으로 전송한다. 자료 동기화부(255)는 자료 출력 옵션 설정부를 포함할 수 있다.

도 10은 본 발명의 탄소산출 서비스 시스템(310)에서 탄소지도 산출방법을 설명하는 흐름도이다.

탄소기본도 표출단계로, 지리정보 관리 시스템(GIS)(110)에서 생성된 탄소기본도를 읽어들인다(S310).

모델선택단계로, 사용자가 사용하고자 하는 모델 모드(예로, 위성, Flux, Plot, Ridar)를 설정하며, 탄소산출 서비스 시스템(310)은 상기 모델 모드값을 읽어들이고, 탄소산출 서비스 시스템(310)은 모델 모드에 따라, 자동적으로, 파라미터(Parameter)가 설정되고, 입력 데이터(Input data)의 범위(종류)가 설정되어 진다(S320). 탄소정보 분석 시스템(210)에 모델, 파라미터관련 데이터가 저장되어 있다.

데이터 선택단계로, 모델선택단계에서 데이터의 범위가 지정되어지면, 사용자가 지정한 날짜의 데이터(활동자료, 주제도 등)를 탄소정보 분석 시스템(210)로부터 읽어들인다(S330). 탄소정보 분석 시스템(210)에 활동자료, 주제도관련 데이터가 저장되어 있다.

탄소지도 산출단계로, 데이터 선택단계에서 읽어들인 데이터를 이용하여, 이산화탄소의 흡수량과 배출량이 계산됨과 동시에 탄소기본도 위에 색 및 값으로서 표출하여 탄소지도를 산출한다(S340).

탄소지도 저장단계로, 탄소지도 산출단계에서 표출된 탄소지도를, 탄소정보 분석 시스템(210)의 게이트웨이 DB(260)의 탄소지도 DB안에 저장한다(S350).

보고서 작성단계로, 탄소지도 산출단계에서 산출된 흡수량과 배출량 등의 정보들을 바탕으로 UN에 제출할 보고서가 작성된다(S360).

보고서 저장단계로, 보고서 작성단계에서 작성되어진 보고서는 탄소정보 분석 시스템(210)의 게이트웨이 DB(260)의 탄소지도 DB안에 저장된다(S370).

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

50 : 사용자단말기 90 : 메인 시스템부
100 : 메인서버부 110 : 지리정보 관리 시스템
115 : 사용자 관리모듈 120 : 로그 관리모듈
125 : 맵 인터페이스(MAP I/F) 모듈 130 : 메타데이터 관리모듈
135 : 맵 스테이징(Map Staging) 모듈 140 : 지리정보 조회모듈
150 : 지리정보 맵(MAP)산출모듈 155 : 표준맵 산출부
160 : 자료변환부 165 : 지리정보 맵 설정부
170 : 지리정보 맵(MAP) 산출부 210 : 탄소정보 분석 시스템
215 : 사용자 관리모듈 220 : 로그 관리모듈
225 : 자료 조회모듈 230 : 메타데이터 관리모듈
235 : 모델/파라미터 관리모듈 240 : 탄소산출자료 동기화모듈
245 : 자료 설정부 250 : 자료 검증부
255 : 자료 동기화부 260 : 게이트웨이 DB
310 : 탄소산출 서비스 시스템 315 : 사용자 관리모듈
320 : 로그 관리모듈 325 : 그래픽유저 인터페이스 모듈
330 : 주제도 조회모듈 335 : 시계열별 탄소지도 조회모듈
340 : 관심영역 관리 모듈 345 : 지도기본 제공모듈
350 : 검색 제공모듈 355 : 통계정보 조회모듈
360 : 보조서작성 지원모듈 365 : DB 검색부
370 : 탄소지도 산출부 375 : 보조서작성부
400 : 메인 데이터베이스부 410 : 위성영상 DB
420 : 기본도 DB 430 : 주제도 DB
440 : 센서 DB 450 : 모델/파라미터 DB
460 : 스테이징 DB 500 : 외부 데이터베이스부
510 : 배출권 인증 DB 515 : IPCC 서버
520 : 토지이용 통계 DB 525 : 국토교통부 서버
530 : 국가 산림 통계 DB 535 : 산림청 서버
600 : 데이터 중계 서버 700 : 정보 수집부
710 : 위성 720 : 플럿정보 수집부
730 : 라이다정보 수집부 740 : 플럭스신호 수집부

Claims

표준맵(MAP)이 설정된 후, 지리정보 자료를 변환하고, 설정된 심볼에 따라 지리정보를 표준맵에 추가하여 지리정보 맵을 산출하는, 지리정보 관리 시스템;
센서자료, 흡배출 계수를 포함하는 탄소산출에 필요한 데이터를 데이터베이스부에서 읽어들여 검증하여, 검증된 데이터를 게이트웨이 DB에 저장하는, 탄소정보 분석 시스템;
지리정보 관리 시스템에서 생성된 지리정보 맵을 읽어들이고, 탄소정보 분석 시스템에서 기 지정한 날짜의 주제도를 포함하는 데이터를 읽어들여 탄소지도를 산출하고, 탄소 국가 보고서를 생성하는, 탄소산출 서비스 시스템;
을 포함하여 이루어진 메인 서버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소정보시스템.
제1항에 있어서, 데이터베이스부는,
위성영상 DB(데이터베이스), 기본도 DB, 주제도 DB, 센서 DB, 모델/파라미터 DB, 스테이징(Staging) DB를 포함하는 메인 데이터베이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소정보시스템.
제2항에 있어서,
메인 데이터베이스부는, 정보 수집부로부터 중계 서버를 통해, 수신된 데이터가 저장되어 있으며, 정보 수집부는,
위성영상을 전송하는 위성;
플럿(plot)으로 탄소배출 계수 및 바이오매스 상대생장식을 검출하는 플럿정보 수집부;
라이다로 지형의 수직적 구조를 검출하는 라이다정보 수집부;
플럭스 검출센서를 이용하고, 대기와 지표와 에너지 및 물질의 교환을 직접적으로 측정하는 플럭스신호 수집부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소정보시스템.
제3항에 있어서, 데이터베이스부는
IPCC(정부간기후변화패널)의 배출권 인증 DB, 국토교통부의 토지이용 통계 DB, 산림청의 국가 산림 통계 DB로 이루어진 외부 데이터베이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소정보시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
지리정보 관리 시스템, 탄소정보 분석 시스템, 탄소산출 서비스 시스템 별로 사용자등록을 행하고, 인증을 통해 접속되는 사용자 단말기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소정보시스템.
제1항에 있어서,
지리정보 관리 시스템은, 위성영상을 등록하고, 방사보정과 기하보정, 영상필터링을 통해 위성영상관련 지리정보 데이터를 보정 및 정제하고, 변환지역을 분류하여 표준맵을 산출하는 표준맵 산출부;
표준맵 산출부에서 산출된 표준맵에 따른 지리정보 자료를 공통 자료 포맷으로 변환하는, 자료변환부;
자료변환부에서 수신된 지리정보 자료에 대한 심볼을 설정하는, 지리정보 맵 설정부;
지리정보 맵 설정부에서 심볼이 설정된 표준맵에, 일반 지리정보 및 주제도를 추가하여 지리정보 맵을 산출하는, 지리정보 맵 산출부;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 탄소정보시스템.
제6항에 있어서, 지리정보 관리 시스템은,
사용자단말기로부터 지리정보 관리 시스템에 등록요청된 사용자에 대해, 사용자 개인정보를 수신하고, 인증을 통해 사용자 등록을 행하고, 등록된 사용자를 관리하는, 사용자 관리모듈;
사용자의 로그 이력정보를 저장, 관리하는, 로그 관리모듈;
맵(MAP)을 디스플레이하고, 디스플레이된 맵에서 사용자가 선택, 설정하도록 이루져, 사용자 관리, 로그관리, DB 설정 및 접속을 관리하는, 맵 인터페이스 모듈;
지리정보 메타데이터를 저장, 관리하는, 메타데이터 관리모듈;
직접 접근 기억 장치(DASD)를 구비하여, 사용자가 지정한 맵관련 데이터를 직접 접근 기억 장치(DASD) 상으로 로딩하는, 맵 스테이징 모듈;
지리정보관련 질의어를 수신하여 위성영상 DB를 포함하는 메인 데이터베이스부에서 검색하게 하는, 지리정보 조회모듈;
을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 탄소정보시스템.
제7항에 있어서,
맵(MAP)은 토지이용도, 피복도, 임상도, 토양도, 해양도, 지형도, 수치표고모델의 데이터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 탄소정보시스템.
제4항에 있어서, 탄소정보 분석 시스템은,
메인 데이터베이스부와 외부 데이터베이스부로 부터 사용자의 설정에 의한 탄소 산출에 필요한 자료를 수신하여, 게이트웨이 DB에 저장하는 자료 설정부;
자료 설정부에서 수신된 자료가, 기설정된 자료별 기준에 따라, 타당한 자료인지를 검증하여, 타당하지 않는 자료이면 삭제하는, 자료 검증부;
자료 검증부에서 검증된 자료가, 시계열에 따른 탄소 산출자료별로 동기화하여, 탄소산출 서비스 시스템으로 출력하는, 자료 동기화부;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 탄소정보시스템.
제9항에 있어서,
게이트웨이 DB에 저장된 자료는, Flux, Plot, LiDAR, 파라미터, 토양, 비 산림화된 면적, 기저장된 결과, 주제도, 배출계수, 룩업테이블, 토지 면적 관련 데이터인 것을 특징으로 하는 탄소정보시스템.
제9항에 있어서, 탄소정보 분석 시스템은,
사용자단말기로부터 탄소정보 분석 시스템에 등록요청된 사용자에 대해, 사용자 개인정보를 수신하고, 인증을 통해 사용자 등록을 행하고, 등록된 사용자를 관리를 하는, 사용자 관리모듈;
탄소정보 분석 시스템에 등록된 사용자의 로그 이력정보, 자료의 사용과 입출력 및 편집 기록을 관리하는, 로그 관리모듈;
탄소산출관련 자료를 설정된 옵션에 따라 검색할 수 있게 하는, 자료 조회모듈;
탄소정보 메타데이터 또는 센서자료 메타데이터의 생성, 삭제, 변조의 기록을 관리하는, 메타데이터 관리모듈;
위성, Flux, Plot, Ridar의 모델 모드를 구비하며, 각 모델 모드에 따른 파라미터 및 입력 데이터의 범위가 저장되어 있으며, 모델 모드, 파라미터 및 입력 데이터의 범위를 관리하는, 모델/파라미터 관리모듈;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 탄소정보시스템.
제4항에 있어서, 탄소산출 서비스 시스템은,
메인 데이터베이스부 또는 외부 데이터베이스부로부터 국가보고서 작성을 위해 필요한 자료를 검색하게 하며, 기 설정된 모델에 따라 데이터 범위가 자동적으로 지정되고, 상기 데이터 범위에 따라 데이터를 읽어들이는, DB 검색부;
DB 검색부를 통해 읽어들인 데이터를 이용하여, 이산화탄소의 흡수량과 배출량이 계산됨과 동시에 탄소기본도 위에 색 및 값으로서 표출하여 탄소지도를 산출하고 저장하는, 탄소지도 산출부;
탄소지도 산출부에서 산출된 흡수량과 배출량의 정보를 이용하여 UN에 제출할 국가보고서를 작성하는, 보고서작성부;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 탄소정보시스템.
제12항에 있어서, 탄소산출 서비스 시스템은,
사용자단말기로부터 탄소산출 서비스 시스템에 등록요청된 사용자에 대해, 사용자 개인정보를 수신하고, 인증을 통해 사용자 등록을 행하고, 등록된 사용자를 관리를 하는, 사용자 관리모듈;
탄소산출 서비스 시스템에 등록된 사용자의 로그 이력정보, 자료의 사용과 입출력 및 편집 기록을 관리하는, 로그 관리모듈;
사용자단말기로부터 주제도 자료관련 질의어를 수신하여 메인 데이터베이스부의 주제도 DB에서 검색하게 하는, 주제도 조회모듈;
탄소지도 산출부에 의해 저장된 탄소지도를 검색하게 하는, 시계열별 탄소지도 조회모듈;
사용자단말기를 통해, 사용자가 설정한 관심영역을 저장, 관리하는, 관심영역 관리모듈;
사용자단말기로부터 요청된 지역에 대해, 메인데이터베이스부의 기본도 DB로부터 기본 지도를 제공하는 하는, 지도기본 제공모듈;
사용자단말기로부터 요청한 통계정보를 메인 데이터베이스부 또는 외부 데이터베이스부로부터 수신하거나, 생성하는, 통계정보 조회모듈;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 탄소정보시스템.
제4항에 있어서,
센서 DB는 플럿정보 수집부, 라이다정보 수집부, 플럭스신호 수집부에 의해 검출된 자료를 저장하고 있는 것을 특징으로 하는 탄소정보시스템.
지리정보 맵을 산출하는 지리정보 관리 시스템, 탄소산출에 필요한 데이터를 검증하여 게이트웨이 DB에 저장하는 탄소정보 분석 시스템, 탄소지도를 산출하고, 탄소 국가 보고서를 생성하는 탄소산출 서비스 시스템을 구비하는 탄소정보시스템의 구동방법에 있어서,
탄소정보 분석 시스템은 데이터베이스부로 부터 사용자의 설정에 의한 탄소 산출에 필요한 자료를 수신하는 자료입력단계;
자료입력단계에 수신된 자료를 게이트웨이 DB에 저장하는, 자료저장단계;
자료저장단계에서 저장된 자료가, 기설정된 자료별 기준에 따라, 유효한 자료인지를 검증을 행하는 자료 검증단계;
자료 검증단계에서 유효한 자료일 경우, 자료저장단계에서 저장된 자료를 시계열에 따른 탄소 산출자료별로 동기화하여 탄소산출 서비스 시스템으로 전송하는, 자료 출력단계;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 탄소정보시스템의 구동방법.
지리정보 맵을 산출하는 지리정보 관리 시스템, 탄소산출에 필요한 데이터를 검증하여 게이트웨이 DB에 저장하는 탄소정보 분석 시스템, 탄소지도를 산출하고, 탄소 국가 보고서를 생성하는 탄소산출 서비스 시스템을 구비하는 탄소정보시스템의 구동방법에 있어서,
지리정보 관리 시스템으로부터 탄소기본도를 읽어들이는 단계, 탄소기본도 표출단계;
기 설정된 모델 모드에 따라, 탄소산출 서비스 시스템으로부터 파라미터 및 입력 데이터의 범위가 수신되는, 모델선택단계;
모델선택단계에서 데이터의 범위가 수신되어지면, 탄소정보 분석 시스템으로부터 상기 데이터의 범위 내의 자료를 데이터베이스로부터 읽어들이는, 데이터 선택단계;
데이터 선택단계에서 읽어들인 데이터를 이용하여, 이산화탄소의 흡수량과 배출량이 계산되며, 탄소기본도 위에 색 및 값으로서 표출하여 탄소지도를 산출하는, 탄소지도 산출단계;
탄소지도 산출단계에서, 표출된 탄소지도를 저장하고, 산출된 흡수량과 배출량의 정보를 이용하여 보고서가 작성되는, 보고서 작성단계;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 탄소정보시스템의 구동방법.