KR20220076627A - Gis 기반 재배작물 확인 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 작물, 작물 정식 희망일, 작물 수확 희망일 및 복수의 행정 구역을 포함하는 재배 희망 지역을 입력 받는 과정; 상기 작물 정식 희망일 및 상기 작물 수확 희망일 사이의 기간 동안에 상기 작물의 생육 최적 고온, 생육 최적 저온, 상기 복수의 행정 구역 중 어느 하나의 행정 구역의 최고 온도 및 최저 온도에 기초하여 상기 복수의 행정 구역 중 상기 작물의 적어도 하나의 재배 가능 지역을 식별별하는 과정; 상기 적어도 하나의 재배 가능 지역에서 상기 작물의 생육최대일수, 상기 작물 정식 희망일 및 상기 작물 수확 희망일에 기초하여 상기 작물의 재배 가능 횟수를 식별하고, 상기 재배 가능 횟수에 대응하는 상기 작물의 재배 적지 등급을 식별하는 과정; 및 상기 복수의 행정 구역이 도시된 지도상에 상기 작물의 상기 재배 적지 등급을 출력하는 과정;을 포함할 수 있다.

Description

GIS 기반 재배작물 확인 시스템{SYSTEM FOR IDENTIFYING GROWABLE CROPS BASED ON GIS}
본 발명은, GIS 기반 재배작물 확인 시스템에 관한 것으로, 상세하게, 지리적 정보(geographic information)에 기반하여 작물 별, 시기 별로 재배가 가능한 지역을 분석할 수 있는 장치와 방법이 포함된 GIS 기반 재배작물 확인 시스템에 관한 것이다.
지리적 정보 시스템(geographic information system, GIS)는 일반 지도와 같은 지형 정보와 함께 지하시설물, 농작물의 재배지 등 관련 정보를 인공위성으로 수집하고, 수집된 정보를 컴퓨터가 독해 가능하도록 작성하여 검색 또는 분석할 수 있도록 한 복합적인 시스템을 지칭할 수 있다. 지리적 정보 시스템은 국토 계획 및 도시 계획, 수자원 관리, 통신, 교통망 가설, 토지관리, 지하시설물 설치, 농작물의 재배 등의 분야에서 필요성이 강조되고 있다. 현재, 지리적 정보 시스템이 운용되는 분야는 구체적으로 기상항공정보분석, 상·하수도망, 통신망, 전력망, 도시가스망, 도로 등 지상, 지하 시설물 설치 및 관리, 공장부지, 농작물 재배 지역, 산업단지선정 등 다양하게 적용되고 있다.
이중 특히, 농작물 지리적 정보 시스템은 농업 전반에 정보 통신 기술(ICT)을 이용하는 스마트팜(smart farm) 시대에 정밀 농업이 가능한 유익한 정보를 일괄적으로 제공할 수 있다. 농작물 지리적 정보 시스템은 지번이나 도로정보 등의 공간지리정보가 표시된 지도에 각 지역별 작물재배, 배수 정보, 토양 정보를 한눈에 볼 수 있게 만든 지도 서비스를 지칭할 수 있다. 구체적으로, 농작물 지리적 정보 시스템은 필지별 농작물 재배 정보, 미래상세전자기후도, 실시간 강우정보, 토양, 작물재배적지, 강우 등 유용 농업 정보 제공 등을 웹(web) 또는 모바일 앱(mobile app, 이하 “앱”으로 지칭한다)를 통해 제공할 수 있다.
한편, 환경적인 사유 또는 사회·문화적인 사유로 접근이 어렵거나 불가능한 지역에 대해서는 농작물 재배 정보 등을 분석하기 어려울 수 있다. 예를 들어, 교통망이 확보되지 않은 지역이거나 지형상의 고도 변화가 심한 지역 또는 북한 지역은 농작물 재배 정보 등을 획득하기 어렵기 때문에, 이러한 지역의 농업에 대한 분석은 어려울 수 있다.
관련하여, 종래 기술(한국 공개특허공보 제10-2020-006024호(2020. 06. 05), 농작물 추천 정보 제공 시스템 및 방법)은 농작물의 정보 및 재배 지역의 날씨 정보를 이용하여 작물을 추천하는데, 접근이 어렵거나 불가능한 지역에 대해서 여전히 확보하기 어려운 정보인 농작물의 수입량, 수매가격 및 저장도에 관한 정보에 기초하여 작물을 추천하고, 농작물 지리적 정보 시스템을 활용하지 않는 점에서 상기 어려움을 극복하지 못하고 있다.
한국 공개특허공보 제10-2020-006024호(2020. 06. 05), 농작물 추천 정보 제공 시스템 및 방법
전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 접근이 어렵거나 불가능한 지역에 대해 작물의 재배 가능 지역을 해당 지역의 환경적 요인을 고려하여 식별하고, 재배 가능 지역의 재배 적지 등급을 식별하며, 해당 재배 가능 지역에서 작물의 정식 일자 별 수확 시기와 같은 생육 정보를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 작물, 작물 정식 희망일, 작물 수확 희망일 및 복수의 행정 구역을 포함하는 재배 희망 지역을 입력 받는 과정; 상기 작물 정식 희망일 및 상기 작물 수확 희망일 사이의 기간 동안에 상기 작물의 생육 최적 고온, 생육 최적 저온, 상기 복수의 행정 구역 중 어느 하나의 행정 구역의 최고 온도 및 최저 온도에 기초하여 상기 복수의 행정 구역 중 상기 작물의 적어도 하나의 재배 가능 지역을 식별하는 과정; 상기 적어도 하나의 재배 가능 지역에서 상기 작물의 생육최대일수, 상기 작물 정식 희망일 및 상기 작물 수확 희망일에 기초하여 상기 작물의 재배 가능 횟수를 식별하고, 상기 재배 가능 횟수에 대응하는 상기 작물의 재배 적지 등급을 식별하는 과정; 및 상기 복수의 행정 구역이 도시된 지도상에 상기 작물의 상기 재배 적지 등급을 출력하는 과정; 을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 복수의 행정 구역 중 상기 작물의 적어도 하나의 재배 가능 지역을 식별하는 과정은, 상기 작물의 생육한계 최고 온도, 생육한계 최저 온도, 생육 최적 고온, 생육 최적 저온, 생육 최고 일수 및 생육 최저 일수에 기초하여 상기 복수의 행정 구역 중 상기 작물의 적어도 하나의 재배 가능 지역을 식별하는 과정; 을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 복수의 행정 구역이 도시된 지도상에 상기 작물의 상기 재배 적지 등급을 출력하는 과정은, 색상의 농도에 따라 달리 표시되어 시각화된 재배 적지 등급을 출력하는 과정; 을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 작물, 작물 정식 희망일, 작물 수확 희망일 및 복수의 행정 구역을 포함하는 재배 희망 지역을 입력 받는 입력부; 상기 작물 정식 희망일 및 상기 작물 수확 희망일 사이의 기간 동안에 상기 작물의 생육 최적 고온, 생육 최적 저온, 상기 복수의 행정 구역 중 어느 하나의 행정 구역의 최고 온도 및 최저 온도에 기초하여 상기 복수의 행정 구역 중 상기 작물의 적어도 하나의 재배 가능 지역을 식별하고, 상기 적어도 하나의 재배 가능 지역에서 상기 작물의 생육최대일수, 상기 작물 정식 희망일 및 상기 작물 수확 희망일에 기초하여 상기 작물의 재배 가능 횟수를 식별하고, 상기 재배 가능 횟수에 대응하는 상기 작물의 재배 적지 등급을 식별하는 제어부; 및 상기 복수의 행정 구역이 도시된 지도상에 상기 작물의 상기 재배 적지 등급을 출력하는 출력부;를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 작물의 생육한계 최고 온도, 생육한계 최저 온도, 생육 최적 고온, 생육 최적 저온, 생육 최고 일수 및 생육 최저 일수에 기초하여 상기 복수의 행정 구역 중 상기 작물의 적어도 하나의 재배 가능 지역을 식별할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 출력부는, 색상의 농도에 따라 달리 표시되어 시각화된 재배 적지 등급을 출력할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명은 작물의 명칭과 정식 및 수확 시기만으로 재배 가능 지역에 대한 정보를 재배 적지 등급을 통해 제공함으로써 클라이언트의 사용에 있어 편리함을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 농작물 지리적 정보 시스템을 활용하여 지도상에서 재배 가능 지역을 일괄적으로 출력하여 제공함으로써 높은 시인성을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예는 특정 작물을 특정 지역에 정식한 후 수확할 수 있는 시기를 직관적으로 이해할 수 있는 출력 인터페이스를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예는 특정 지역의 기상 정보와 특정 작물의 생육 정보의 특징을 비교하고, 재배 가능 지역을 제공할 수 있는 출력 인터페이스를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템을 설명하기 위한 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템과 연동하는 데이터베이스의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템이 고려하는 기상 정보를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템의 입력 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템의 출력 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템의 출력 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템의 출력 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템의 관리 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 구성을 사이에 두고" 연결되어 있는 경우도 포함한다.
본 발명의 GIS 기반 재배작물 확인 시스템의 경우, 장치와 방법으로 구성될 수 있으며, GIS 기반 재배작물 확인 시스템과 방법으로 구성될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템을 설명하기 위한 구조도이다.
도 1을 참조하면, GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)은 농작물 지리적 정보 시스템에서 처리할 수 있는 데이터를 입력 받는 입력부(110), 상기 입력된 정보를 가공하는 제어부(120) 및 가공된 정보를 출력하는 출력부(130)을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)은 도 1에 도시된 구성 모두를 반드시 포함하지 않을 수 있다.
실시예에 따라, 농작물 지리적 정보 시스템에서 처리할 수 있는 데이터는 지번, 도로, 행정 구역 등의 공간 지리 데이터, 이들 공간 지리 데이터가 표시된 지도에 각 지역별 재배되는 작물 데이터, 배수 데이터, 토양 데이터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 농작물 지리적 정보 시스템에서 처리할 수 있는 데이터는 필지별 작물 재배 데이터, 기후 데이터, 실시간 강우 데이터, 토성 데이터, 유효 토심 데이터, 배수 등급 데이터, 작물재배적지 데이터, 일조량 데이터 등 유용한 농업 데이터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게, 농작물 지리적 정보 시스템에서 처리할 수 있는 데이터는 작물의 최저 생육 일수, 최고 생육 일수, 최저 생육 평균 온도 누적, 최고 생육 평균 온도 누적, 생육 최적 고온, 생육 최적 저온, 생육 한계 최고 온도, 생육 한계 최저 온도 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 농작물 지리적 정보 시스템에서 처리할 수 있는 데이터는 위성 영상에 기초하는 특정 기간 동안의 토지 정보 또는 토지 변화 정보를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 위성 영상은 고분해능 영상분광계(MODerate resolution Imaging Spectroradiometer, MODIS)로부터 수신된 위성영상 원시데이터(Product Data Set, PDS)바탕으로 변환된 영상을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 공간 지리 데이터가 표시된 지도에 각 지역별 재배되는 작물 데이터는 지도상으로 토성, 유효 토심 등의 토양 정보, 배수 등급 등을 색상의 농도에 따라 달리 표시하여 재배하는 작물의 재배 환경이 해당 작물 재배에 적정한지 판단할 수 있는 기준을 지시할 수 있다.
실시예에 따라, 기후 데이터는 지역별로 과거 특정 시점부터 미리 특정 시점까지의 기온, 강수량 데이터 등 및 이들 데이터가 시각화된 정보를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 실시간 강우 데이터는 강우 레이더 정보가 실시간으로 강우량과 이동방향에 대한 데이터 및 이들 데이터를 시각화한 정보를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 입력부(110)는 데이터베이스(140)으로부터 농작물 지리적 정보 시스템에서 처리할 수 있는 데이터를 입력 받을 수 있다.
실시예에 따라, 데이터베이스(140)는 데이터베이스 관리 시스템(DBMS) 중 하나인PostgreSQL을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 데이터베이스(140)는 GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)의 외부 구성일 수 있으나, 실시예에 따라, GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)의 내부에 포함될 수 있다.
실시예에 따라, 입력부(110)는 특정 지역에 대한 데이터를 데이터베이스(140) 또는 외부로부터 수집할 수 있고, 수집된 데이터를 특정 지역 또는 작물의 재배 시기에 따라 작물 별로 가공할 수 있다.
실시예에 따라, 입력부(110)는 웹 또는 앱으로 구동되는 입력 인터페이스를 포함할 수 있고, 입력 인터페이스로부터 입력된 작물의 명칭(이하, 작물) 또는 작물의 재배 시기를 입력 받을 수 있다.
실시예에 따라, 출력부(130)는 제어부(120)에서 분석된 내용을 표시할 수 있는 출력 인터페이스를 포함할 수 있으며, 디스플레이와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)은 클라이언트/서버 구조로 구성될 수 있다. GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)은 서버를 포함할 수 있고, GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)에 포함되는 서버는 아파치톰캣(Apache Tomcat)에 설치되는 포스트지아이에스(PostGIS), 지오서버(GeoServer) 등을 포함할 수 있다. 클라이언트(도면 미도시)는 출력부(130)를 통해 GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)에 포함되는 서버에 접근할 수 있다. 클라이언트는 서버에 접근하여 특정 작물에 대한 지리적 정보를 수신하여 웹(world wide web) 또는 앱 상에 관련 지도를 제공 받을 수 있다. 즉, GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)은 지리적 정보에 기초하여 특정 작물별 또는 작물의 재배 시기별 재배가 가능한 지역을 식별하고, 식별된 지역에 대한 정보를 클라이언트에게 제공할 수 있다.
실시예에 따라, 클라이언트는 외부망에서 TCP/IP 망을 통해 특정 포트(port)를 통해서만 GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)에 포함되는 서버로 연결될 수 있다. 실시예에 따라, TCP/IP 망은 지역네트워크(Local Area Network, LAN) 혹은 광역네트워크(Wide Area Network, WAN)에서 원활한 통신을 가능하도록 하기 위한 통신규약(Protocol)에 따른 통신망을 지시할 수 있다.
실시예에 따라, 식별된 지역에 대한 정보는 특정 작물의 재배 가능 지역을 등급 정보를 포함할 수 있고, 등급 정보는 색상의 농도에 따라 달리 표시되어 시각화된 재배 적지 등급을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)에 포함되는 서버는 데이터베이스(140)에 포함되는 데이터베이스 관리 시스템 서버로부터 지리적 정보 관련 데이터를 수신할 수 있다.
실시예에 따라, 제어부(120)는 입력부(110)로부터 농작물 지리적 정보 시스템에서 처리할 수 있는 데이터를 전달 받을 수 있으며, 외부 입력 장치를 통해 특정 재배 시기에 따라 특정 작물이 재배되기에 적합한 지역에 대한 정보를 산출할 수 있다. 구체적인 제어부(120)의 동작에 대해서, 도 2에서 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)에 포함되는 입력부(110)는 웹 또는 앱 상에서 구동되는 입력 인터페이스를 통해 작물, 작물 정식 희망일, 작물 수확 희망일 및 복수의 행정 구역을 포함하는 재배 희망 지역을 입력 받을 수 있다(S210). 실시예에 따라, 입력부(110)는 클라이언트로부터 재배를 원하는 작물에 대한 데이터, 재배를 원하는 작물의 재배 시기 또는 재배를 원하는 지역에 대한 데이터를 입력 받을 수 있고, 입력된 데이터들에 기초하여 작물, 작물 정식 희망일, 작물 수확 희망일 및 복수의 행정 구역을 식별할 수 있다. 실시예에 따라, 복수의 행정 구역은 북한과 같이 접근 불능 지역일 수 있다.
실시예에 따라, 작물은 과채류, 엽채류, 근채류 또는 기타채소류로 분류되어 해당 분류에 포함되는 적어도 하나의 작물일 수 있다.
실시예에 따라, GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)에 포함되는 제어부(120)는 재배를 원하는 작물의 작물 정식 희망일 및 상기 작물 수확 희망일 사이의 기간 동안에 상기 작물의 생육 최적 고온, 생육 최적 저온, 상기 복수의 행정 구역 중 어느 하나의 행정 구역의 최고 온도 및 최저 온도에 기초하여 복수의 행정 구역 중 작물의 적어도 하나의 재배 가능 지역을 식별할 수 있다(S220)
실시예에 따라, 제어부(120)는 작물의 생육한계 최고 온도, 생육한계 최저 온도, 생육 최적 고온, 생육 최적 저온, 생육 최고 일수 및 생육 최저 일수에 기초하여 상기 복수의 행정 구역 중 어느 하나의 행정 구역의 최고 온도 및 최저 온도에 기초하여 복수의 행정 구역 중 작물의 적어도 하나의 재배 가능 지역을 식별할 수 있다.
실시예에 따라, 제어부(120)는 북한과 같이 접근 불능 지역에 대해 작물의 생육 특성과 접근 불능 지역의 기상 정보를 비교하고, 작물의 정식 후 생육 기간을 거쳐 수확할 수 있는 기간을 고려하는 적배지 알고리즘을 포함할 수 있으며, 해당 알고리즘을 통해 분석된 결과를 농작물 지리적 정보 시스템을 통해 시각적으로 출력하도록 출력부(130)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 북한이 복수의 행정 구역을 포함하는 대상 지역으로 식별되면, 제어부(120)는 적배지 알고리즘을 통해 북한의 179개의 행정 구역 마다 작물의 생육 특성과 기상 정보를 고려하여 아래 수학식 1에 의해 재배 가능 지역(GDD)을 식별할 수 있다.
[수학식 1]
재배 가능 지역(GDD) = ∑ [(Tmax + Tmin)/2 - Tb], Tmax ≤ Tc
여기서, DATmin는 최저 생육 일수를 지시하고, DATmax는 최고 생육 일수를 지시하고, GDDmin는 최저 생육 평균 온도 누적을 지시하고, GDDmax는 최고 생육 평균 온도 누적를 지시하고, Tc는 생육 최적 고온을 지시하고, Tb는 생육 최적 저온을 지시하고, Tlmax는 생육 한계 최고 온도를 지시하고, Tlmin는 생육 한계 최저 온도를 지시할 수 있다. Tmax는 특정 행정 구역의 최고 온도를 지시하고, Tmin은 특정 행정 구역의 최저 온도를 지시할 수 있다.
실시예에 따른, 제어부(120)는 표 1 과 같은 작물별 생육 정보, 구체적으로, 최저 생육 일수, 최고 생육 일수, 최저 생육 평균 온도 누적, 최고 생육 평균 온도 누적, 생육 최적 고온, 생육 최적 저온, 생육 한계 최고 온도, 생육 한계 최저 온도, 특정 행정 구역의 최고 온도, 특정 행정 구역의 최저 온도를 이용하여 복수의 행정 구역 중 작물의 적어도 하나의 재배 가능 지역을 식별할 수 있다.
작물 DAT
min		 DAT
max		 GDDs
min		 GDD
max		 Tc Tb Tlmax Tlmin
배추 45 75 500 900 25 5 30 5
고추 45 50 1000 NA 35 10 40 10
토마토 54 NA 1000 NA 30 10 40 10
가지 45 NA 1000 NA 35 10 40 10
오이 30 NA 600 NA 35 10 40 10
호박 30 NA 600 NA 35 10 40 10
실시예에 따라, GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)에 포함되는 제어부(120)는 적어도 하나의 재배 가능 지역에서 작물의 생육최대일수, 상기 작물 정식 희망일 및 상기 작물 수확 희망일에 기초하여 작물의 재배 가능 횟수를 식별하고, 재배 가능 횟수에 대응하는 상기 작물의 재배 적지 등급을 식별할 수 있다(S230).
실시예에 따른, 제어부(120)는 작물별 생육 정보, 구체적으로, 최저 생육 일수, 최고 생육 일수, 최저 생육 평균 온도 누적, 최고 생육 평균 온도 누적, 생육 최적 고온, 생육 최적 저온, 생육 한계 최고 온도, 생육 한계 최저 온도, 특정 행정 구역의 최고 온도, 특정 행정 구역의 최저 온도를 이용하여 작물의 재배 가능 횟수를 식별하고, 재배 가능 횟수에 대응하는 상기 작물의 재배 적지 등급을 식별할 수 있다.
실시예에 따라, GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)에 포함되는 제어부(120)는 출력부(130)를 통해 복수의 행정 구역이 도시된 지도상에 작물의 재배 적지 등급을 출력하도록 제어할 수 있다(S240).
실시예에 따라, 재배 적지 등급은 3개, 4개, 5개, 7개 또는 10개의 등급으로 구분될 수 있으며, 본 발명의 실시예는 등급의 개수에 한정되지 않는다. 실시예에 따라, 제어부(120)는 재배 적지 등급에 기초하여 작물의 생육 추천 지역을 식별할 수 있다.
실시예에 따라, GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)은 클라이언트로부터 입력 받은 재배 품종 및 재배 시기에 기초하여 재배 가능한 지역에 대한 정보를 클라이언트에게 제공할 수 있다. 실시예에 따라, GIS 기반 재배작물 확인 시스템(100)은 클라이언트에 재배 품종에 대한 수확 가능 일정에 대한 정보를 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템과 연동하는 데이터베이스의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 데이터베이스(140)는 도 3의 (a)에 도시된 논리적 데이터 모델을 이용한 개념 설계 단계 및 논리적 설계 단계, 도 3의 (b)에 도시된 물리적 데이터 모델을 이용한 물리적 설계 단계를 통해 구축될 수 있다.
실시예에 따라, 도 3의 (a)에 도시된 논리적 데이터 모델을 이용한 개념 설계 단계 및 논리적 설계 단계는 데이터의 주제 영역과 핵심데이터 집합을 정의하는 과정을 포함할 수 있으며, 주제 영역 간의 관계를 정의하고, 논리적인 데이터 집합, 관리항목, 데이터의 중복과 불일치 방지를 위하여 작물 정보, 날씨 정보, 작물 코드, 지역 정보의 테이블을 정의하는 과정을 포함하여 논리적 데이터 모델이 설계될 수 있다.
실시예에 따라, 도 3의 (b)에 도시된 물리적 데이터 모델을 이용한 물리적 설계 단계는 데이터베이스(140)를 관리 및 운영하는 시스템을 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)에 저장되는 데이터 특성을 반영하고 논리적 데이터 모델을 저장하는 데이터베이스의 특성을 감안하여 설계하는 과정을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 작물 번호(CROPS_NO)와 작물 코드(CROPS_CODE)는 분류 코드(CL_CODE)를 키값으로 연계될 수 있으며, 날씨 정보(WHTHR_INFO)와 지역 정보(AREA_INFO)간에는 지역 코드(AREA_CODE)를 키값으로 테이블간에 연계될 수 있다.
실시예에 따라, 도 3의 (a)에 도시된 논리적 데이터 모델과 도 3의 (b)에 도시된 물리적 데이터 모델간의 관계는 표 2에 따른 테이블 정의서로 정의될 수 있다.
Figure pat00001
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템이 고려하는 기상 정보를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 접근 불능 지역의 기상 정보를 제공 받는 것은 제한적일 수 있으며, 기상 정보에 대응하는 위도·경도(latitude·longitude, Lat/Long)와 같은 지리적 정보도 차이가 있을 수 있다. 즉, 기상 정보를 발생시키는 관측소(관측점)의 개수가 제한적일 수 있다.
이에, 도 4의 (b)와 같이, 도 4의 (a)의 25개 관측점에 대한 장시간 정보, 예를 들어, 30년간의 일평균 정보를 보간법(Interpolation)을 적용하여 북한 179개 행정 구역 각각의 지역에 연간 온도값을 공간 결합(Spatial Join)할 수 있다. 실시예에 따라, 지도 상에 시각화되어 구분되는 복수의 행정 구역 각각을 지시하는 기본 단위를 폴리곤(polygon)으로 지칭할 수 있다.
실시예에 따라, 지역 정보(AREA_INFO)에 대응하는 날씨 정보(WHTHR_INFO) 테이블에서 공통되는 데이터가 없는 경우, 공간 결합은 공간 관계를 바탕으로, 날씨 정보(WHTHR_INFO) 테이블에서 공통되는 데이터를 전달하는 방법을 지시할 수 있다.
실시예에 따라, 보간법은, 도 4의 (c)와 같이, 각 처리 셀 주변에 있는 샘플 데이터 포인트의 값을 평균화 하여 셀 값을 추정하는 보간 방법인 IDW(Inverse Distance Weighted)가 적용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템의 입력 인터페이스를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템의 출력 인터페이스를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템의 출력 인터페이스를 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템의 출력 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 8은 GIS 기반 재배작물 확인 시스템의 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스로서 함께 설명한다.
도 5를 참조하면, 입력 인터페이스는 웹 상에서 클라이언트가 접속할 수 있도록 구현될 수 있으며, 클라이언트에서 분류 항목으로 과채류, 엽채류, 근채류 또는 기타채소류 중 어느 하나가 선택될 수 있다. 품종 항목으로 각각의 분류 항목에 대응하는 복수의 작물 중에서 어느 하나가 선택될 수 있고, 예를 들어 배추가 선택될 수 있다.
실시예에 따라, 재배희망기간은 복수의 일자로 각각 선택될 수 있는 정식일자 및 수확일자 간의 기간으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 정식일자는 5월 1일부터 5월 10일까지로 선택될 수 있다.
도 6을 참조하면, 분류 항목, 품종 항목 및 재배희망기간이 선택된 후, 선택된 사항들을 조회하면, GIS 기반 재배작물 확인 시스템은 해당 품종의 재배 적지 등급을 색상의 농도에 따라 표시된 행정 구역 별로 지도상에서 출력시킬 수 있다.
도 7의 (a)를 참조하면, GIS 기반 재배작물 확인 시스템은 재배 추천 지역에 대한 정보를 조회하여 출력시킬 수 있다. 지도상에서 출력된 재배 추천 지역 즉, 행정 구역 중 하나의 폴리곤을 선택하면, 도 7의 (b) 및 도 8과 같이, 해당 폴리곤에서의 정식 희망 일자 별 수확 가능 시기 정보가 차트로 출력될 수 있다. 실시예에 따라, 해당 폴리곤에서의 최저 온도, 최고 온도, 평균 온도 등의 날씨 정보를 제공하거나, 해당 폴리곤에서의 선택된 품종 항목에 대한 생육 정보로서, 생육 최적 고온, 생육 최저 저온, 생육 평균 온도가 출력될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 GIS 기반 재배작물 확인 시스템의 관리 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, GIS 기반 재배작물 확인 시스템에 포함되는 서버는 내부적으로 접속할 수 있는 관리 인터페이스를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 관리 인터페이스는 관리자 메뉴를 포함할 수 있고, 관리자 메뉴는 도 9의 (a)와 같이, 기 입력된 작물에 대한 정보를 제공할 수 있고, 도 9의 (b)와 같이, 신규의 작물에 대한 정보를 입력할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 전술한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다. 다시 말해서, 전술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터 판독 가능 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터 판독 가능 매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 본 발명의 다양한 방법들을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 프로그램이나 코드를 기록하는 기록 매체는, 반송파(carrier waves)나 신호들과 같이 일시적인 대상들은 포함하는 것으로 이해되지는 않아야 한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, DVD 등)와 같은 저장 매체를 포함할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.

Claims (6)

  1. 작물, 작물 정식 희망일, 작물 수확 희망일 및 복수의 행정 구역을 포함하는 재배 희망 지역을 입력 받는 과정;
    상기 작물 정식 희망일 및 상기 작물 수확 희망일 사이의 기간 동안에 상기 작물의 생육 최적 고온, 생육 최적 저온, 상기 복수의 행정 구역 중 어느 하나의 행정 구역의 최고 온도 및 최저 온도에 기초하여 상기 복수의 행정 구역 중 상기 작물의 적어도 하나의 재배 가능 지역을 식별하는 과정;
    상기 적어도 하나의 재배 가능 지역에서 상기 작물의 생육최대일수, 상기 작물 정식 희망일 및 상기 작물 수확 희망일에 기초하여 상기 작물의 재배 가능 횟수를 식별하고, 상기 재배 가능 횟수에 대응하는 상기 작물의 재배 적지 등급을 식별하는 과정; 및
    상기 복수의 행정 구역이 도시된 지도상에 상기 작물의 상기 재배 적지 등급을 출력하는 과정;
    을 포함하는,
    GIS 기반 재배작물 확인 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 행정 구역 중 상기 작물의 적어도 하나의 재배 가능 지역을 식별하는 과정은,
    상기 작물의 생육한계 최고 온도, 생육한계 최저 온도, 생육 최적 고온, 생육 최적 저온, 생육 최고 일수 및 생육 최저 일수에 기초하여 상기 복수의 행정 구역 중 상기 작물의 적어도 하나의 재배 가능 지역을 식별하는 과정;
    을 포함하는,
    GIS 기반 재배작물 확인 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 행정 구역이 도시된 지도상에 상기 작물의 상기 재배 적지 등급을 출력하는 과정은,
    색상의 농도에 따라 달리 표시되어 시각화된 재배 적지 등급을 출력하는 과정;
    을 포함하는,
    GIS 기반 재배작물 확인 시스템.
  4. 작물, 작물 정식 희망일, 작물 수확 희망일 및 복수의 행정 구역을 포함하는 재배 희망 지역을 입력 받는 입력부;
    상기 작물 정식 희망일 및 상기 작물 수확 희망일 사이의 기간 동안에 상기 작물의 생육 최적 고온, 생육 최적 저온, 상기 복수의 행정 구역 중 어느 하나의 행정 구역의 최고 온도 및 최저 온도에 기초하여 상기 복수의 행정 구역 중 상기 작물의 적어도 하나의 재배 가능 지역을 식별하고,
    상기 적어도 하나의 재배 가능 지역에서 상기 작물의 생육최대일수, 상기 작물 정식 희망일 및 상기 작물 수확 희망일에 기초하여 상기 작물의 재배 가능 횟수를 식별하고, 상기 재배 가능 횟수에 대응하는 상기 작물의 재배 적지 등급을 식별하는 제어부; 및
    상기 복수의 행정 구역이 도시된 지도상에 상기 작물의 상기 재배 적지 등급을 출력하는 출력부;
    을 포함하는,
    GIS 기반 재배작물 확인 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 작물의 생육한계 최고 온도, 생육한계 최저 온도, 생육 최적 고온, 생육 최적 저온, 생육 최고 일수 및 생육 최저 일수에 기초하여 상기 복수의 행정 구역 중 상기 작물의 적어도 하나의 재배 가능 지역을 식별하는,
    GIS 기반 재배작물 확인 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 출력부는,
    색상의 농도에 따라 달리 표시되어 시각화된 재배 적지 등급을 출력하는,
    GIS 기반 재배작물 확인 시스템.
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