KR20200078166A - 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템 및 수심정보 제공 시스템을 이용한 수심관측위치 및 수심정보 추정방법 - Google Patents

크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템 및 수심정보 제공 시스템을 이용한 수심관측위치 및 수심정보 추정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템 및 수심관측위치 및 수심정보 추정방법을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템 및 수심관측위치 및 수심정보 추정방법은 향상된 최신의 수심정보를 제공할 수 있어, 선박을 항해하는데 있어 항해의 안전성을 유지시키면서, 특히 수심정보가 중요한 해안에서 조업하는 어선에게 조업 활동에서 적합한 조업 구역의 선택 및 조업에 적합한 적절한 수심에 대한 그물투입 등 효율적인 수산조업을 지원하고, 레저 보트, 요트, 낚시 어선 등에서의 낚시, 스쿠버 다이빙 등의 해양레저 활동에 있어 해저지형의 수심분포를 좀 더 면밀히 파악할 수 있도록 하여 안전한 레저활동을 수행할 수 있도록 실제 수심정보를 기반으로 선박의 항해가 이루어지지 않은 수심미관측위치에 대한 수심정보를 추정할 수 있도록 수심관측데이터를 유효수심반경내에서는 그룹핑하여 한 점으로 인식하고, 유효수심반경을 초과하는 범위에 대해서는 전자해도상의 종래 수심데이터를 추출하여 보완한 후, 삼각망을 구성하여 삼각망의 중심 위치의 수심을 추정할 수 있도록 하는 새로운 발명에 관한 것이다.

Description

크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템 및 수심정보 제공 시스템을 이용한 수심관측위치 및 수심정보 추정방법{The System for Providing High Density Depth of Water Information Based on Cloud Sourcing and The Method of Supposing Depth of Water Observed Position and Depth of Water Information Using The System for Providing High Density Depth of Water Information}
본 발명은 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템 및 수심정보 제공 시스템을 이용한 수심관측위치 및 수심정보 추정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 항해하는 복수의 선박들 중에서 각 선박에 설치된 선박위치측정모듈과 수심을 측정하는 수심측정모듈을 통해 선박의 위치 및 측량된 수심에 대한 정보를 육상의 서버에서 수집하여 수집된 복수의 선박의 위치로부터 선박의 제원을 통해 수심관측위치정보와 수심관측모듈을 통해 측정된 수심정보를 기반으로 수심관측위치별 수심을 측정한 후, 선박이 항해하지 않은 위치에서의 수심을 수심관측위치를 기준으로 근접한 세 개의 수심관측위치에서의 수심정보를 이용하여 실제 관측되지 않은 위치, 즉 수심미관측위치에서의 수심을 추정할 수 있도록 하여 서비스사용자에게 수심미관측위치에서의 수심데이터를 추정하여 텍스트 또는 이미지 등으로 제공할 수 있는 새로운 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템 및 수심정보 제공 시스템을 이용한 수심관측위치 및 수심정보 추정방법에 관한 것이다.
해양에서 선박을 운항하는 데 있어 선박은 전자해도를 포함한 다양한 선박장비에서 제공하는 수심정보를 이용하여 해양에서의 도로인 항로를 정하여 항해하게 되므로 선박의 운항에 있어 해저지형과 물의 깊이 즉 수심에 대한 분포는 안전항해를 위하여 필수불가결한 매우 중요한 요소에 해당한다.
이에 해양에 인접한 많은 나라들은 별도의 해양지형 및 수심을 파악하기 위하여 별도의 해양조사선을 운영하여 직접 해양지형, 특히 수심에 대한 정보를 수집하고 있다. 이러한 해양조사선은 조사하는 대상이 되는 지역이 매우 넓어서 일정지역별로 일정기간을 측정하게 된다.
선행기술문헌인 특허문헌 1의 연안지역 정밀 지형도 제작방법은 연안지역 정밀 지형도 제작방법는, a) 해당 연안지역의 수심과 지형을 측량하는 기간 중 파고 조위계를 포함하는 조위 측정수단을 이용하여 해당 연안의 조위를 측정하는 단계; b) 조사 선박에 자이로 센서를 구비한 멀티빔 음향측심기와 육상 레이저 측량기를 설치하는 단계; c)상기 조사 선박에 설치된 멀티빔 음향측심기와 육상 레이저 측량기를 이용하여 해당 연안의 해양지역의 수심과 육상지역의 지형을 동시에 측량하여 해당 연안의 수심 데이터와 지형 데이터를 동시에 얻는 단계; d) 상기 자이로 센서의 자료를 이용한 데이터 처리프로그램을 이용하여 조사 선박의 움직임에 따른 수심 데이터와 지형 데이터를 보정하는 단계; e) 상기 a) 단계에서 해당 연안 해양지역의 파고와 수심을 정밀 측량하여 얻은 조위자료를 이용하여 수심 테이터를 평균해수면 기준의 수심 데이터로 보정하는 단계; f) 상기 d)와 e) 단계에서 보정된 수심 데이터와 지형 데이터를 좌표 변환기를 이용하여 GRS80 타원체의 WGS84 경위도좌표와 표고값으로 변환하는 단계; 및 g) 상기 f) 단계에서 얻은 해당 연안지역의 3차원 정밀 지형 데이터에 국토지리정보원의 수치지형도의 데이터를 추가하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 발명에 의하면, 조사 선박에서 연안의 수심과 육지의 지형을 동일 시간에 동시에 측량함으로써, 연안지역의 육지와 해양의 별도로 측량해야 하는 불편함이 해소될 수 있고, 수심데이터와 지형데이터를 별도로 얻어 이를 결합하는 작업이 삭제될 수 있는 연안지역 정밀 지형도 제작방법이다.
하지만 상기 종래 기술은 조사 선박에 설치된 멀티빔 음향측심기와 육상 레이저 측량기를 이용하여 정확한 해양지형 및 수심에 대한 정보를 확보할 수 있으나, 해양지형이나 수심의 경우, 지속적으로 변화가 일어나고 있는데 반해 해양조사선은 동일한 장소를 다시 파악하는데 있어 몇 년씩을 간격으로 조사하여 정확한 수심을 파악하지 못하는 문제가 있다.
이러한 해양지형과 수심에 대한 문제는 넓은 대양에서 보다 육지에 인접한 해안에서 그 필요성이 높은데, 일반적으로 어선의 경우에는 조업활동을 수행하기 위해 수심측정장비, 어군탐지기 등의 장비를 활용하여 조업지역의 해저지형 및 수심분포를 파악하여 조업활동에 이용하고 있다. 그리고 레저보트, 요트 등 레저선박에서의 낚시, 스쿠버 다이빙 등의 해양레저활동 시 안전하고 효율적인 레저활동을 위해 해저지형 및 수심분포 정보를 활용하고 있다.
하지만 근본적으로 해저지형 및 수심분포에 대한 정확한 정보 제공을 위해서는 전 해역에 대한 지속적인 수심 관측/조사가 이루어져야 하지만 시간적, 경제적 비용 등으로 현실적으로 많은 어려움이 있다.
따라서 국제수로기구(IHO)의 CSBWG(Crowd-sourced Bathymetry Working Groupd)에서는 어선이나 레저선박뿐만 아니라 실제 많은 나라들을 항시적으로 항해하고 있는 선박들로부터 항해하는 지역에서 얻을 수 있는 수심 데이터를 수집, 활용하는 방안에 대한 국제적인 논의를 시작하게 되었다.
국제수로기구(IHO)에서도 급변하는 해양 상황에 대비하기 위해 직접 수심 측량/조사하는 것으로는 대응하기 어렵다는 판단을 하고, 해저지형 및 수심정보 측정을 위한 방안에 대한 연구가 계속 이루어지고 있다. 그리고 세계적인 선박전자장비 기업에서도 수심정보를 선박전자장비의 경쟁력을 높일 수 있는 중요한 해양콘텐츠로 인식하고, 고밀도 수심정보를 제공하는 선박 전자장비에 대한 관심이 높아지고 있다.
선행기술문헌인 특허문헌 2의 해도 정보 처리 장치 및 해도 정보 처리 방법은 해도 데이터에서 구한 소정 위치의 수심값을 이 위치의 수심 보정용 데이터에 의해 보정하는 제어부(24)를 구비하여 소정 위치를 포함한 에어리어의 해도 데이터를 표시할 경우에 조류 데이터를 기초로 소정 일시의 조류 방향을 구하고 이 조류 방향을 해도에 중첩 표시하고, 수심값을 포함한 해도 데이터와 적어도 위치에 따른 수심 보정용 데이터를 기억한 데이터 기억 수단(20)과 적어도 위치를 설정하는 설정 수단(10,14)와 이 위치에 대응하는 해도 데이터의 수심값과 상기 위치에 대응하는 상기 수심 보정용 데이터를 상기 데이터 기억 수단(20)에서 읽기, 이 수심값을 상기 수심 보정용 데이터에 의해 보정하는 보정 수단(24)을 구비한다.
상기의 기술은 해양에서의 정확한 수심값을 획득하기 위하여 위치에 설정된 설정수단을 통해 해도 정보를 처리하기 위한 종래 수심값에 대하여 실제 측정된 수심값을 보정하고 있으나, 항해하고 있는 복수의 선박으로부터 측정된 수심의 측정위치정보와 수심정보를 처리하지 못하고 실제 측정되지 않은 해양의 무수한 지역에서의 수심을 별도로 파악하지 못하는 한계가 있다.
대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2015-0101765호 "연안지역 정밀 지형도 제작방법" 일본 공개특허공보 공개번호 제10-1995-248727호 "해도 정보 처리 장치 및 해도 정보 처리 방법"
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 복수의 선박에 설치된 각 선박의 선박위치측정모듈로부터 전송되는 선박의 위치 정보와 선박에 설치된 수심측정모듈의 위치를 파악하여 수심을 관측하는 지점에 대한 수심관측지점정보를 파악하고, 관측지점에서 수심측정모듈을 통해 측정된 수심에 대한 정보를 크라우드 소싱 기법을 통해 각각 수집하고, 선박의 하단부에 설치된 수심측정모듈의 물속에서의 높이 정보를 이용하여 보정한 실제 수심정보를 기반으로 선박의 항해가 이루어지지 않은 수심미관측위치에 대한 수심정보를 추정할 수 있도록 수심관측데이터를 유효수심반경내에서는 그룹핑하여 한 점으로 인식하고, 유효수심반경을 초과하는 범위에 대해서는 전자해도상의 종래 수심데이터를 추출하여 보완한 후, 삼각망을 구성하여 삼각망의 중심 위치의 수심을 추정할 수 있도록 하는 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템 및 수심정보 제공 시스템을 이용한 수심관측위치 및 수심정보 추정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 운항하는 선박의 위치를 측정하고, 선박의 항해경로에서 수심을 측정한 위치정보와 수심정보를 육상의 데이터수집보정장치(120)에 전송하는 선박측정장치(110)와 각 선박의 선박측정장치(110)로부터 전송된 선박위치정보와 수심정보를 수신하여 저장하고, 저장된 선박위치정보와 수심정보에 대하여 보정하며, 수심추정장치(130)로부터 추출수심관측위치, 해도수심정보, 추정수심관측위치 및 추정수심정보을 저장하는 데이터수집보정장치(120)와 데이터수집보정장치(120)로부터 수심관측위치에 대하여 설정된 유효수심반경(r)을 기준으로 동일한 수심값을 가지는 수심관측위치를 그룹으로 묶어 한 점으로 생성한 후, 생성된 각 점을 세 개씩 연결한 불규칙 삼각망을 구성하여 추정수심관측위치와 추정수심정보를 생성하여 데이터수집보정장치(120)에 저장하는 수심추정장치(130) 및 서비스이용자가 요구하는 수심관측위치를 데이터수집보정장치(120)에 전송하고, 데이터수집보정장치(120)로부터 전송된 수심관측위치의 수심정보를 서비스이용자에게 출력하는 서비스제공장치(140)를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템의 선박측정장치(110)는 항해하는 선박의 위치를 측정한 위치정보를 생성하여 선박통신모듈(113)에 전송하는 선박위치측정모듈(111)과 항해하는 선박의 하측에 위치한 수심을 측정한 수심정보를 생성하여 선박통신모듈(113)에 전송하는 수심관측모듈(112) 및 선박위치측정모듈(111) 및 수심관측모듈(112)로부터 측정된 선박의 위치정보와 선박에서의 수심정보를 선박인식번호와 함께 데이터수집보정장치(120)에 전송하는 선박통신모듈(113)을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템의 데이터수집보정장치(120)는 각 선박의 선박측정장치(110)로부터 전송된 선박인식번호, 선박위치정보와 수심정보를 수신하여 데이터베이스(122)에 저장하고, 서비스제공장치(130)로부터 수심관측위치정보를 수신하여 수심보정정보를 서비스제공장치(130)에 전송하는 서버통신모듈(121)과 서버통신모듈(121)로부터 전송된 선박인식번호, 선박위치정보 및 수심정보를 수신하여 저장하는 데이터베이스(122)와 데이터베이스(122)로부터 선박위치정보로부터 수심관측모듈(112)이 설치된 정확한 위치를 보정한 수심관측위치정보를 생성하여 데이터베이스(122)에 저장하는 수심측정위치보정모듈(123) 및 데이터베이스(122)에 저장된 수심정보로부터 수심관측모듈(122)의 조건에 따른 수심의 차이를 보정한 수심보정정보를 생성하여 데이터베이스(122)에 저장하는 수심보정모듈(124)을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템의 수심추정장치(130)는 데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치를 기준으로 설정된 유효수심반경(r)에 포함되는 동일한 수심보정정보를 가지는 수심관측위치 및 수심보정정보를 그룹화하는 관측수심그룹모듈(131)과 데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치에 존재하지 않는 영역의 수심정보에 대하여 종래의 전자해도의 수심정보를 추출하여 수심정보병합모듈(133)에 추출수심관측위치와 해도수심정보를 전송하는 전자해도수심정보추출모듈(132)과 데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치에 저장된 수심보정정보와 전자해도수심정보추출모듈(132)로부터 전송된 종래 전자해도의 추출수심관측위치와 해도수심정보를 병합한 병합관측위치 및 병합수심정보를 수심추정모듈(134)에 전송하는 수심정보병합모듈(133) 및 수심정보병합모듈(133)로부터 전송된 병합수심관측위치와 병합수심정보를 이용하여 불규칙 삼각망을 형성하여 수심이 측정되지 않은 수심미관측위치의 수심정보를 추정한 추정수심관측위치와 추정수심정보를 데이터수집보정장치(120)에 저장하는 수심추정모듈(134)을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템의 서비스제공장치(140)는 서비스이용자로부터 수심을 알고자하는 수심관측위치를 입력받아 표시통신모듈(142)에 전송하는 수심위치입력모듈(141)과 수심위치입력모듈(141)로 입력받은 수심관측위치에 대한 정보를 수신하여 데이터수집보정장치(120)에 전송하고, 데이터수집보정장치(120)로부터 수심정보를 수신하여 수심출력모듈(143)에 전송하는 표시통신모듈(142) 및 표시통신모듈(142)로부터 전송된 수심정보를 수신하여 서비스이용자에게 출력하는 수심출력모듈(143)을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템의 수심추정모듈(134)은 세 점의 수심이 모두 다른 경우에는 [수학식 1]과 같이 관측위치 및 수심정보를 추정하고,
[수학식 1]
Figure pat00001
두 점의 수심이 같고, 한 점의 수심이 다른 경우에는 [수학식 2]와 같이 관측위치 및 수심정보를 추정하며,
[수학식 2]
Figure pat00002
(여기서 xd는 수심이 다른 한 점의 위도, yd는 수심이 다른 한 점의 경도, zd는 수심이 다른 한 점의 수심정보, 같은 수심의 두 점의 위도(x2, x3), 경도(y1, y2) 및 수심(z2, z3))
세 점의 수심이 같은 경우에는 [수학식 3]과 같이 관측위치 및 수심정보를 추정하는 것을 특징으로 한다.
[수학식 3]
Figure pat00003
본 발명은 데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치를 기준으로 설정된 유효수심반경(r)에 포함되는 동일한 수심보정정보를 가지는 수심관측위치 및 수심보정정보를 그룹화하는 관측수심그룹화단계(S110)와 데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치에 존재하지 않는 영역의 수심정보에 대하여 종래의 전자해도의 수심정보를 추출하는 전자해도수심정보추출단계(S120)와 데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치에 저장된 수심보정정보와 전자해도수심정보추출단계(S120)에서 추출한 종래 전자해도의 추출수심관측위치와 해도수심정보를 병합한 병합관측위치 및 병합수심정보를 생성하는 수심정보병합단계(S130) 및 상기 수심정보병합단계(S130)에서 병합한 병합수심관측위치와 병합수심정보를 이용하여 불규칙 삼각망을 형성하여 수심이 측정되지 않은 수심미관측위치의 수심정보를 추정한 추정수심관측위치와 추정수심정보를 생성하는 수심추정단계(S140)를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수심정보 제공 시스템을 이용한 수심관측위치 및 수심정보 추정방법을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 수심정보 제공 시스템을 이용한 수심관측위치 및 수심정보 추정방법의 수심추정단계(S140)는 세 점의 수심이 모두 다른 경우에는 [수학식 1]과 같이 관측위치 및 수심정보를 추정하는 세점수심상이단계(S141)와
[수학식 1]
Figure pat00004
두 점의 수심이 같고, 한 점의 수심이 다른 경우에는 [수학식 2]와 같이 관측위치 및 수심정보를 추정하는 두점수심동일단계(S142) 및
[수학식 2]
Figure pat00005
세 점의 수심이 같은 경우에는 [수학식 3]과 같이 관측위치 및 수심정보를 추정하는 세점수심동일단계(S143)를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템 및 수심정보 제공 시스템을 이용한 수심관측위치 및 수심정보 추정방법에 의하면, 지속적으로 변화하는 해양환경에 대응하여 해양에서 선박을 운항하는 데 있어 변화되는 해양지형 및 수심에 대하여 실제 측정한 최신의 수심정보를 기반으로 추정가능한 범위내에서 실제 측정하지 못한 지역에 대하여 삼각망을 구성하여 수심을 추정함으로써, 보다 향상된 최신의 수심정보를 제공할 수 있어, 선박을 항해하는데 있어 항해의 안전성을 유지시키면서, 특히 수심정보가 중요한 해안에서 조업하는 어선에게 조업 활동에서 적합한 조업 구역의 선택 및 조업에 적합한 적절한 수심에 대한 그물투입 등 효율적인 수산조업을 지원하고, 레저 보트, 요트, 낚시 어선 등에서의 낚시, 스쿠버 다이빙 등의 해양레저 활동에 있어 해저지형의 수심분포를 좀 더 면밀히 파악할 수 있도록 하여 안전한 레저활동을 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템의 구성도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템의 전체개략도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심정보 제공 시스템의 선박측정장치에 관한 구성도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심정보 제공 시스템의 데이터수집보정장치에 관한 구성도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심정보 제공 시스템의 데이터베이스의 스키마의 구조를 나타내는 도면;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심정보 제공 시스템의 수심추정장치에 관한 구성도;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심정보 제공 시스템의 서비스제공장치에 관한 구성도;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심정보 제공 시스템의 서비스제공장치에 관한 예시도;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 수심정보 제공 시스템을 이용한 관측위치 및 수심 추정방법에 관한 순서도;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 수심정보 제공 시스템을 이용한 관측위치 및 수심 추정방법의 수심추정단계에 대한 순서도;이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 10에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 선박위치측정모듈, 수심측정모듈, 데이터베이스 및 수심데이터 등 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히, 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템의 전체개략도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 고밀도 수심정보 제공 시스템(100)은 선박측정장치(110), 데이터수집보정장치(120), 수심추정장치(130) 및 서비스제공장치(140)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심정보 제공 시스템의 선박측정장치에 관한 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 선박측정장치(110)는 선박위치측정모듈(111), 수심관측모듈(112) 및 선박통신모듈(113)을 포함하는 구성으로 이루어진다. 선박측정장치(110)는 운항하는 선박의 위치를 측정하고, 선박의 항해경로에서 수심을 측정하여 측정한 위치정보와 수심정보를 육상의 데이터수집보정장치(120)에 전송한다.
선박측정장치(110)는 해양을 항해하는 선박마다 설치되어 있는 선박의 위치를 측정할 수 있는 선박위치측정모듈(111)을 통해 선박의 위치를 확인한 위치정보를 측정할 수 있다. 그리고 선박측정장치(110)는 일반적으로 선박의 하부에 설치되어 있는 수심관측모듈(112)을 통해 측정된 수심정보를 선박의 선박통신모듈(113)을 이용하여 데이터를 수집하는 데이터수집보정장치(120)에 전송하게 된다.
선박위치측정모듈(111)은 항해하는 선박의 위치를 측정한 위치정보를 생성하여 선박통신모듈(113)에 전송한다. 선박위치측정모듈(111)은 선박에 설치되어 있는 GPS 플로터와 같은 장치를 통해 GPS위성으로부터 해당 선박의 위도(latitude)와 경도(longitude)를 파악하여 생성한 선박의 위치정보를 데이터수집보정장치(120)에 보내기 위해 선박통신모듈(113)에 전송한다.
수심관측모듈(112)은 항해하는 선박의 하측에 위치한 수심을 측정한 수심정보를 생성하여 선박통신모듈(113)에 전송한다. 수심관측모듈(112)은 바다의 수심정보를 파악하기 위하여 바다를 항해하고 있는 각 선박에서 현재 운항하는 경로에서의 수심을 측정하기 위하여 물이 시작되는 위치에 설치되는 것이 적절할 수 있다.
그러나 선박의 구조상 수심관측모듈(112)의 설치는 임의의 장소가 될 수 있으나, 설치된 위치에 대한 설치정보를 수심정보와 함께 전송하거나 선박의 제원에 대한 정보를 기반으로 수심정보로부터 정확한 수심을 파악할 수 있다. 이와 같이 수심관측모듈(112)은 선박의 운항에서 생성된 수심정보를 데이터수집보정장치(120)에 보내기 위해 선박통신모듈(113)에 전송한다.
선박통신모듈(113)은 선박위치측정모듈(111) 및 수심관측모듈(112)로부터 측정된 선박의 위치정보와 선박에서의 수심정보를 선박인식번호와 함께 데이터수집보정장치(120)에 전송한다. 선박통신모듈(113)은 선박에서 육상의 데이터수집보정장치(120)와 통신을 수행하기 위해서는 위성통신을 이용하는 인마셋(Inmarsat)과 같은 위성통신안테나 또는 LTE와 같은 고속무선통신망을 이용하는 LTE라운터를 이용하여 전송할 수 있게 된다.
그리고 선박통신모듈(113)은 선박위치측정모듈(111)에서 생성한 선박의 위치정보와 수심관측모듈(112)에서 생성한 수심정보를 수신하기 위하여 선박위치측정모듈(111) 및 수심관측모듈(112)과 데이터 전송을 위한 게이트웨이를 통해 연결될 수 있다. 선박통신모듈(113)은 선박들마다 선박을 별도로 나타내는 국제해사기구에서 정해진 인식형태인 선박인식번호도 함께 전송하게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심정보 제공 시스템의 데이터수집보정장치에 관한 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 데이터수집보정장치(120)는 서버통신모듈(121), 데이터베이스(122), 수심측정위치보정모듈(123) 및 수심보정모듈(124)을 포함하는 구성으로 이루어진다. 데이터수집보정장치(120)는 각 선박의 선박측정장치(110)로부터 전송된 선박위치정보와 수심정보를 수신하여 저장하고, 저장된 선박위치정보와 수심정보에 대하여 보정하며, 수심추정장치(130)로부터 추출수심관측위치, 해도수심정보, 추정수심관측위치 및 추정수심정보을 저장한다.
데이터수집보정장치(120)는 해양의 다양한 항로를 가지고 운항하고 있는 각 선박들로부터 측정된 선박의 선박위치정보와 수심정보를 수신하게 된다. 데이터수집보정장치(120)는 수신된 선박위치정보와 수심정보를 선박별, 선박의 위치별로 해당 수심정보를 저장하게 된다.
데이터수집보정장치(120)는 저장된 선박위치정보로부터 실제 수심관측모듈(112)이 설치된 위치로 보정을 수행한다. 그리고 데이터수집보정장치(120)는 측정된 수심정보로부터 수심관측모듈(112)이 설치된 위치에 따른 높이에 대한 보정이 이루어진다.
서버통신모듈(121)은 각 선박의 선박측정장치(110)로부터 전송된 선박인식번호, 선박위치정보와 수심정보를 수신하여 데이터베이스(122)에 저장하고, 서비스제공장치(130)로부터 수심관측위치정보를 수신하여 수심보정정보를 서비스제공장치(130)에 전송한다. 서버통신모듈(121)은 선박측정장치(110)의 선박통신모듈(113)에서 전송되는 데이터를 수신하기 위하여 선박에 설치된 선박통신모듈(113)과 동일한 통신방식을 수행하기 위하여 위성통신의 경우에는 위성통신안테나 또는 고속무선통신망을 이용하는 경우에는 LTE라운터를 이용하여 수신할 수 있게 된다.
서버통신모듈(121)은 서비스제공장치(130)로부터 서비스이용자가 요구하는 수심관측위치정보에 해당하는 수심관측위치에서의 수심보정정보를 데이터베이스(122)로부터 획득하여 서비스제공장치(130)에 전송한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심정보 제공 시스템의 데이터베이스의 스키마의 구조를 나타내는 도면이다.
데이터베이스(122)는 서버통신모듈(121)로부터 전송된 선박인식번호, 선박위치정보 및 수심정보를 수신하여 저장하게 된다. 데이터베이스(122)는 서버통신모듈(121)를 통해 수신한 각 정보에 대하여 각 선박에서 전송된 선박을 구별하는 선박인식번호에 대하여 GPS와 같은 선박위치측정모듈(111)에서 측정한 선박위치정보와 수심관측모듈(112)에서 측정한 수심정보에 대하여 도 4에 도시된 바와 같이, 설계된 데이터의 구조에 따라 저장된다.
데이터베이스(122)는 선박의 제작하여 검수한 후 제출하는 선박의 제원정보로부터 선박위치측정모듈(111)이 설치된 위치와 수심관측모듈(112)이 설치된 위치에 대한 정보를 선박의 소유주로부터 수신하여 선박위치측정모듈(111)와 수심관측모듈(112)의 횡축간의 거리인 위치보정값을 저장할 수 있다.
수심측정위치보정모듈(123)은 데이터베이스(122)로부터 선박위치정보로부터 수심관측모듈(112)이 설치된 정확한 위치를 보정한 수심관측위치정보를 생성하여 데이터베이스(122)에 저장한다. 수심측정위치보정모듈(123)은 통상적으로 선박의 위치를 나타내는 선박위치측정모듈(111)이 설치된 위치와 수심관측모듈(112)이 설치된 위치가 동일한 경우이면 관계가 없으나, 일반적으로는 상이하다.
따라서 실제 수심을 측정하는 각 선박의 수심관측모듈(112)이 설치된 위치에 대하여 선박위치측정모듈(111)과의 횡측 거리의 차이에 따라 선박위치정보를 수정해야한다. 따라서 선박위치정보에 표기되어 있는 선박위치측정모듈(111)로부터 수심관측모듈(112)의 위치가 각 선박별로 구분되어 표기된 별도의 위치보정값을 이용하여 수심관측모듈(112)의 위치를 기반으로 한 선박위치정보를 보정한 수심관측위치정보를 생성한다.
수심보정모듈(124)은 데이터베이스(122)에 저장된 수심정보로부터 수심관측모듈(122)의 조건에 따른 수심의 차이를 보정한 수심보정정보를 생성하여 데이터베이스(122)에 저장한다. 수심보정모듈(124)은 수심관측모듈(122)의 관측방법 및 성능, 수심관측 시의 해상 상황, 수심관측 시각 등 여러 가지 요인에 의해 실제 수심과 차이가 발생할 수 있다. 따라서 수심보정모듈(124)은 수심측정위치보정모듈(123)을 통해 생성된 수심관측위치정보에서의 수심보정정보를 생성하여 데이터베이스(122)에 저장한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심정보 제공 시스템의 수심추정장치에 관한 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 수심추정장치(130)는 관측수심그룹모듈(131), 전자해도수심정보추출모듈(132), 수심정보병합모듈(133) 및 수심추정모듈(134)을 포함하는 구성으로 이루어진다. 수심추정장치(130)는 데이터수집보정장치(120)로부터 수심관측위치에 대하여 설정된 유효수심반경(r)을 기준으로 동일한 수심값을 가지는 수심관측위치를 그룹으로 묶어 한 점으로 생성한 후, 생성된 각 점을 세 개씩 연결한 불규칙 삼각망(Triangular Irregular Network, TIN)을 구성하여 추정수심관측위치와 추정수심정보를 생성하여 데이터수집보정장치(120)에 저장한다.
관측수심그룹모듈(131)은 데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치를 기준으로 설정된 유효수심반경(r)에 포함되는 동일한 수심보정정보를 가지는 수심관측위치 및 수심보정정보를 그룹화한다. 관측수심그룹모듈(131)에서의 유효수심 반경(r)은 수심을 관측한 어떤 지점을 중심으로 해당 지점과 같은 수심 영역으로 가정하는 거리 반경을 유효수심 반경이라 정의한다.
관측수심그룹모듈(131)은 수심정보를 추정하기 위하여 수심관측위치를 기반으로 관리자로부터 설정된 유효수심반경(r)의 범위에 포함되는 수심관측위치의 수심보정정보가 동일한 부분을 그룹화하는 수심집합을 구성한다. 관측수심그룹모듈(131)은 수심집합으로 구성된 관측지점을 불규칙 삼각망을 구성하는데 있어 하나의 점으로 인식하게 된다.
전자해도수심정보추출모듈(132)은 데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치에 존재하지 않는 영역의 수심정보에 대하여 종래의 전자해도의 수심정보를 추출하여 수심정보병합모듈(133)에 추출수심관측위치와 해도수심정보를 전송한다. 전자해도수심정보추출모듈(132)은 항해하는 선박의 경우에는 선박의 운항경로인 항로를 따르게 되므로, 항로에 해당하는 영역에 대하여는 일반적으로 수심정보를 획득할 수 있지만, 수심관측이 이루어지지 않은 영역에 대해서 보다 정확한 수심정보를 획득할 필요가 있다.
따라서 전자해도수심정보추출모듈(132)은 수심관측위치외에 해당하는 영역에 대한 수심정보를 해양의 지역에 대하여 조사선이나 다양한 수단을 통해 획득된 해도에서의 수심데이터인 해도수심정보를 이용할 필요가 있다. 이에 전자해도수심정보추출모듈(132)은 종래의 전자해도를 비롯한 다양한 수단을 통해 해도수심정보를 추출하여 수심정보병합모듈(133)에 추출수심관측위치와 해도수심정보를 전송한다.
전자해도수심정보추출모듈(132)은 전자해도에서 추출한 추출수심관측위치와 해도수심정보를 데이터수집보정장치(120)에 저장할 수 있다.
수심정보병합모듈(133)은 데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치에 저장된 수심보정정보와 전자해도수심정보추출모듈(132)로부터 전송된 종래 전자해도의 추출수심관측위치와 해도수심정보를 병합한 병합관측위치 및 병합수심정보를 수심추정모듈(134)에 전송한다. 수심정보병합모듈(133)은 수심정보를 병합하기 위하여 데이터수집보정장치(120)의 데이터베이스(122)에 저장된 수심관측위치에서 측정된 수심보정정보를 로드한다.
그리고 수심정보병합모듈(133)은 데이터베이스(122)에 저장되지 않은 수심관측위치에 대한 수심정보를 전자해도수심정보추출모듈(132)로부터 전송받은 추출수심관측위치와 해도수심정보를 병합한다. 수심정보병합모듈(133)은 수심관측위치와 추출수심관측위치를 병합한 병합수심관측위치에 대응하는 수심보정정보와 해도수심정보를 병합한 병합수심정보를 수심추정모듈(134)에 전송한다.
수심추정모듈(134)은 수심정보병합모듈(133)로부터 전송된 병합수심관측위치와 병합수심정보를 이용하여 불규칙 삼각망을 형성하여 수심이 측정되지 않은 수심미관측위치의 수심정보를 추정한 추정수심관측위치와 추정수심정보를 데이터수집보정장치(120)에 저장한다. 해양 전체에서의 수심정보는 선박의 항해를 통해 지속적으로 측정이 이루어지는 수심관측위치에서의 수심보정정보와 항로에 해당하지 않은 영역 중에서 종래의 전자해도에서 표시된 추출수심관측위치에서의 해도수심정보 외에 수심측정위치는 알지만, 아직 측정이 전혀 이루어지지 않은 알 수 없는 즉 수심미관측위치가 존재한다.
따라서 수심추정모듈(134)은 수심정보병합모듈(133)로부터 전송된 병합수심관측위치와 병합수심정보를 이용하여 병합수심관측위치를 중심으로 불규칙 삼각망의 세 점을 구성하고, 세 점의 중심위치를 추정수심관측위치로 하고, 세 점의 병합수심정보의 중심수심을 추정수심관측위치에서의 추정수심정보로 한다. 수심추정모듈(134)은 추정된 추정수심관측위치 및 그에 대응하는 추정수심정보를 데이터수집보정장치(120)에 저장한다.
수심추정모듈(134)에서 추정수심관측위치 및 추정수심정보를 생성하는 관측위치 및 수심 추정방법은 세 점(v1, v2, v3)의 수심관측위치에 해당하는 위도를 x1, x2, x3로 나타내고, 경도를 y1, y2, y3로 나타내며, 관측된 각 수심을 z1, z2, z3로 나타낸 경우에 추정되는 관측위치(vc)의 위도와 경도 및 수심은 x, y, z로 표기한다.
수심추정방법은 3가지의 경우로 결정한다. 첫째로 세 점의 수심이 모두 다른 경우에는 [수학식 1]과 같이 관측위치 및 수심정보를 추정한다.
Figure pat00006
그리고 두 번째로 두 점의 수심이 같고, 한 점의 수심이 다른 경우에는 [수학식 2]와 같이 관측위치 및 수심정보를 추정한다. 여기서 xd는 수심이 다른 한 점의 위도, yd는 수심이 다른 한 점의 경도이며, zd는 수심이 다른 한점의 수심정보이며, 같은 수심의 두 점의 위도(x2, x3), 경도(y1, y2) 및 수심(z2, z3)을 나타낸다.
Figure pat00007
그리고 세 번째로 세 점의 수심이 같은 경우에는 [수학식 3]과 같이 관측위치 및 수심정보를 추정한다.
Figure pat00008
따라서 데이터수집보정장치(120)의 데이터베이스(122)에는 해양의 수심을 관측하는 수심관측위치, 추출수심관측위치 및 추정수심관측위치에서의 수심정보인 수심보정정보, 해도수심정보 및 추정수심정보를 저장하여 해양의 수심정보를 포괄할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심정보 제공 시스템의 서비스제공장치에 관한 구성도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 수심정보 제공 시스템의 서비스제공장치에 관한 예시도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 서비스제공장치(140)는 수심위치입력모듈(141), 표시통신모듈(142) 및 수심출력모듈(143)을 포함하는 구성으로 이루어진다. 서비스제공장치(140)는 서비스이용자가 요구하는 수심관측위치를 데이터수집보정장치(120)에 전송하고, 데이터수집보정장치(120)로부터 전송된 수심관측위치의 수심정보를 서비스이용자에게 출력한다.
수심위치입력모듈(141)은 서비스이용자로부터 수심을 알고자하는 수심관측위치를 입력받아 표시통신모듈(142)에 전송한다. 수심위치입력모듈(141)은 서비스이용자가 알고자하는 수심관측위치에 대한 정보를 위도, 경도에 대한 값으로 직접 입력할 수 있으나, 해도와 같이 화면에서 특정 지역에 대한 영역을 지정하여 영역을 전체로 입력할 수 있다.
표시통신모듈(142)은 수심위치입력모듈(131)로 입력받은 수심을 알고자 하는 관측위치에 대한 정보를 수신하여 데이터수집보정장치(140)에 전송하고, 데이터수집보정장치(140)로부터 관측위치에 대응하는 수심보정정보를 수신하여 수심출력모듈(143)에 전송한다. 표시통신모듈(132)은 서버통신모듈(121)과의 통신을 위하여 동일한 통신방식으로 통신하기 위하여 위성통신의 경우에는 위성통신안테나 또는 고속무선통신망을 이용하는 경우에는 LTE라운터를 이용하여 수신할 수 있게 된다.
수심출력모듈(143)은 표시통신모듈(142)로부터 전송된 수심정보를 수신하여 관측위치와 함께 서비스이용자에게 출력한다. 수심출력모듈(133)은 서비스이용자가 입력한 수심관측위치와 수심관측위치에서의 수심보정정보를 출력할 수 있다.
수심출력모듈(133)을 통해 출력되는 수심정보는 수심을 길이단위로 텍스트 형태의 숫자로 나타내거나 상기 숫자에 해당하는 색상을 매칭시켜 출력화면에 나타낼 수 있다. 수심출력모듈(133)은 수심위치입력모듈(131)를 통해 서비스사용자로부터 특정지역에 대한 영역으로 입력받은 경우에는 해당영역에 해당하는 관측위치에 대한 각 수심정보를 수심의 길이에 따른 색상으로 해당 영역을 나타내고, 서비스사용자가 특정지점을 입력하면 그에 대한 수심정보를 별도로 출력화면에 나타낼 수 있다.
본 명세서에 기술된 모듈은 하드웨어 회로(예를 들어, CMOS 기반 로직 회로), 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조의 형태로 트랜지스터, 로직게이트 및 전자회로를 활용하여 구현될 수 있다. 예컨대, 상기 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 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.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 수심정보 제공 시스템을 이용한 수심관측위치 및 수심정보 추정방법에 관한 순서도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 수심관측위치 및 수심정보 추정방법은 관측수심그룹화단계(S110), 전자해도수심정보추출단계(S120), 수심정보병합단계(S130) 및 수심추정단계(S140)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
관측수심그룹화단계(S110)는 데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치를 기준으로 설정된 유효수심반경(r)에 포함되는 동일한 수심보정정보를 가지는 수심관측위치 및 수심보정정보를 그룹화한다.
전자해도수심정보추출단계(S120)는 데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치에 존재하지 않는 영역의 수심정보에 대하여 종래의 전자해도의 수심정보를 추출한다.
수심정보병합단계(S130)는 데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치에 저장된 수심보정정보와 전자해도수심정보추출단계(S120)에서 추출한 종래 전자해도의 추출수심관측위치와 해도수심정보를 병합한 병합관측위치 및 병합수심정보를 생성한다.
수심추정단계(S140)는 상기 수심정보병합단계(S130)에서 병합한 병합수심관측위치와 병합수심정보를 이용하여 불규칙 삼각망을 형성하여 수심이 측정되지 않은 수심미관측위치의 수심정보를 추정한 추정수심관측위치와 추정수심정보를 생성한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 수심정보 제공 시스템을 이용한 수심관측위치 및 수심정보 추정방법의 수심추정단계에 대한 순서도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 수심추정단계(S140)는 불규칙 삼각망의 세 점을 v1, v2, v3로 나타내고, 각 점인 수심관측위치에 해당하는 위도를 x1, x2, x3로 나타내고, 경도를 y1, y2, y3로 나타내며, 관측된 각 수심을 z1, z2, z3로 나타낸 경우에 추정되는 관측위치(vc)의 위도와 경도 및 수심은 x, y, z로 표기한다.
세점수심상이단계(S141)는 세 점의 수심이 모두 다른 경우에는 상기 [수학식 1]과 같이 관측위치 및 수심정보를 추정한다.
두점수심동일단계(S142)는 두 점의 수심이 같고, 한 점의 수심이 다른 경우에는 상기 [수학식 2]와 같이 관측위치 및 수심정보를 추정한다. 여기서 xd는 수심이 다른 한 점의 위도, yd는 수심이 다른 한 점의 경도이며, zd는 수심이 다른 한점의 수심정보이며, 같은 수심의 두 점의 위도(x2, x3), 경도(y1, y2) 및 수심(z2, z3)을 나타낸다.
세점수심동일단계(S143)는 세 점의 수심이 같은 경우에는 상기 [수학식 3]와 같이 관측위치 및 수심정보를 추정한다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100 : 고밀도 수심정보 제공 시스템 110 : 선박측정장치
111 : 선박위치측정모듈 112 : 수심관측모듈
113 : 선박통신모듈 120 : 데이터수집보정장치
121 : 서버통신모듈 122 : 데이터베이스
123 : 수심측정위치보정모듈 124 : 수심보정모듈
130 : 수심추정장치 131 : 관측수심그룹모듈
132 : 전자해도수심정보추출모듈 133 : 수심정보병합모듈
134 : 수심추정모듈 140 : 서비스제공장치
141 : 수심위치입력모듈 142 : 표시통신모듈
143 : 수심출력모듈

Claims (8)

  1. 운항하는 선박의 위치를 측정하고, 선박의 항해경로에서 수심을 측정하여 측정한 위치정보와 수심정보를 육상의 데이터수집보정장치(120)에 전송하는 선박측정장치(110);
    각 선박의 선박측정장치(110)로부터 전송된 선박위치정보와 수심정보를 수신하여 저장하고, 저장된 선박위치정보와 수심정보에 대하여 보정하며, 수심추정장치(130)로부터 추출수심관측위치, 해도수심정보, 추정수심관측위치 및 추정수심정보을 저장하는 데이터수집보정장치(120);
    데이터수집보정장치(120)로부터 수심관측위치에 대하여 설정된 유효수심반경(r)을 기준으로 동일한 수심값을 가지는 수심관측위치를 그룹으로 묶어 한 점으로 생성한 후, 생성된 각 점을 세 개씩 연결한 불규칙 삼각망을 구성하여 추정수심관측위치와 추정수심정보를 생성하여 데이터수집보정장치(120)에 저장하는 수심추정장치(130); 및
    서비스이용자가 요구하는 수심관측위치를 데이터수집보정장치(120)에 전송하고, 데이터수집보정장치(120)로부터 전송된 수심관측위치의 수심정보를 서비스이용자에게 출력하는 서비스제공장치(140);를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선박측정장치(110)는,
    항해하는 선박의 위치를 측정한 위치정보를 생성하여 선박통신모듈(113)에 전송하는 선박위치측정모듈(111);
    항해하는 선박의 하측에 위치한 수심을 측정한 수심정보를 생성하여 선박통신모듈(113)에 전송하는 수심관측모듈(112); 및
    선박위치측정모듈(111) 및 수심관측모듈(112)로부터 측정된 선박의 위치정보와 선박에서의 수심정보를 선박인식번호와 함께 데이터수집보정장치(120)에 전송하는 선박통신모듈(113);을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 데이터수집보정장치(120)는,
    각 선박의 선박측정장치(110)로부터 전송된 선박인식번호, 선박위치정보와 수심정보를 수신하여 데이터베이스(122)에 저장하고, 서비스제공장치(130)로부터 수심관측위치정보를 수신하여 수심보정정보를 서비스제공장치(130)에 전송하는 서버통신모듈(121);
    서버통신모듈(121)로부터 전송된 선박인식번호, 선박위치정보 및 수심정보를 수신하여 저장하는 데이터베이스(122);
    데이터베이스(122)로부터 선박위치정보로부터 수심관측모듈(112)이 설치된 정확한 위치를 보정한 수심관측위치정보를 생성하여 데이터베이스(122)에 저장하는 수심측정위치보정모듈(123); 및
    데이터베이스(122)에 저장된 수심정보로부터 수심관측모듈(122)의 조건에 따른 수심의 차이를 보정한 수심보정정보를 생성하여 데이터베이스(122)에 저장하는 수심보정모듈(124);을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 수심추정장치(130)는,
    데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치를 기준으로 설정된 유효수심반경(r)에 포함되는 동일한 수심보정정보를 가지는 수심관측위치 및 수심보정정보를 그룹화하는 관측수심그룹모듈(131);
    데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치에 존재하지 않는 영역의 수심정보에 대하여 종래의 전자해도의 수심정보를 추출하여 수심정보병합모듈(133)에 추출수심관측위치와 해도수심정보를 전송하는 전자해도수심정보추출모듈(132);
    데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치에 저장된 수심보정정보와 전자해도수심정보추출모듈(132)로부터 전송된 종래 전자해도의 추출수심관측위치와 해도수심정보를 병합한 병합관측위치 및 병합수심정보를 수심추정모듈(134)에 전송하는 수심정보병합모듈(133); 및
    수심정보병합모듈(133)로부터 전송된 병합수심관측위치와 병합수심정보를 이용하여 불규칙 삼각망을 형성하여 수심이 측정되지 않은 수심미관측위치의 수심정보를 추정한 추정수심관측위치와 추정수심정보를 데이터수집보정장치(120)에 저장하는 수심추정모듈(134);을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서비스제공장치(140)는,
    서비스이용자로부터 수심을 알고자하는 수심관측위치를 입력받아 표시통신모듈(142)에 전송하는 수심위치입력모듈(141);
    수심위치입력모듈(141)로 입력받은 수심관측위치에 대한 정보를 수신하여 데이터수집보정장치(120)에 전송하고, 데이터수집보정장치(120)로부터 수심정보를 수신하여 수심출력모듈(143)에 전송하는 표시통신모듈(142); 및
    표시통신모듈(142)로부터 전송된 수심정보를 수신하여 서비스이용자에게 출력하는 수심출력모듈(143);을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 수심추정모듈(134)은
    세 점의 수심이 모두 다른 경우에는 [수학식 1]과 같이 관측위치 및 수심정보를 추정하고,
    [수학식 1]
    Figure pat00009

    두 점의 수심이 같고, 한 점의 수심이 다른 경우에는 [수학식 2]와 같이 관측위치 및 수심정보를 추정하며,
    [수학식 2]
    Figure pat00010

    (여기서 xd는 수심이 다른 한 점의 위도, yd는 수심이 다른 한 점의 경도, zd는 수심이 다른 한 점의 수심정보, 같은 수심의 두 점의 위도(x2, x3), 경도(y1, y2) 및 수심(z2, z3))
    세 점의 수심이 같은 경우에는 [수학식 3]과 같이 관측위치 및 수심정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 크라우드 소싱 기반의 고밀도 수심정보 제공 시스템.
    [수학식 3]
    Figure pat00011

  7. 데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치를 기준으로 설정된 유효수심반경(r)에 포함되는 동일한 수심보정정보를 가지는 수심관측위치 및 수심보정정보를 그룹화하는 관측수심그룹화단계(S110);
    데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치에 존재하지 않는 영역의 수심정보에 대하여 종래의 전자해도의 수심정보를 추출하는 전자해도수심정보추출단계(S120);
    데이터수집보정장치(120)에 저장된 수심관측위치에 저장된 수심보정정보와 전자해도수심정보추출단계(S120)에서 추출한 종래 전자해도의 추출수심관측위치와 해도수심정보를 병합한 병합관측위치 및 병합수심정보를 생성하는 수심정보병합단계(S130); 및
    상기 수심정보병합단계(S130)에서 병합한 병합수심관측위치와 병합수심정보를 이용하여 불규칙 삼각망을 형성하여 수심이 측정되지 않은 수심미관측위치의 수심정보를 추정한 추정수심관측위치와 추정수심정보를 생성하는 수심추정단계(S140);를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고밀도 수심정보 제공 시스템을 이용한 수심관측위치 및 수심정보 추정방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 수심추정단계(S140)는,
    세 점의 수심이 모두 다른 경우에는 [수학식 1]과 같이 관측위치 및 수심정보를 추정하는 세점수심상이단계(S141);
    [수학식 1]
    Figure pat00012

    두 점의 수심이 같고, 한 점의 수심이 다른 경우에는 [수학식 2]와 같이 관측위치 및 수심정보를 추정하는 두점수심동일단계(S142); 및
    [수학식 2]
    Figure pat00013

    세 점의 수심이 같은 경우에는 [수학식 3]과 같이 관측위치 및 수심정보를 추정하는 세점수심동일단계(S143)를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수심관측위치 및 수심정보 추정방법.
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