KR20230116440A - 유역 분석 장치 및 방법 - Google Patents

유역 분석 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230116440A
KR20230116440A KR1020220013379A KR20220013379A KR20230116440A KR 20230116440 A KR20230116440 A KR 20230116440A KR 1020220013379 A KR1020220013379 A KR 1020220013379A KR 20220013379 A KR20220013379 A KR 20220013379A KR 20230116440 A KR20230116440 A KR 20230116440A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
watershed
river
candidate
point
individual
Prior art date
Application number
KR1020220013379A
Other languages
English (en)
Inventor
원영진
김순연
정영심
Original Assignee
(주)헤르메시스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)헤르메시스 filed Critical (주)헤르메시스
Priority to KR1020220013379A priority Critical patent/KR20230116440A/ko
Publication of KR20230116440A publication Critical patent/KR20230116440A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • G06Q50/26Government or public services
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/29Geographical information databases
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/90Details of database functions independent of the retrieved data types
    • G06F16/907Retrieval characterised by using metadata, e.g. metadata not derived from the content or metadata generated manually
    • G06F16/909Retrieval characterised by using metadata, e.g. metadata not derived from the content or metadata generated manually using geographical or spatial information, e.g. location
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/06Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063Operations research, analysis or management
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A10/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
    • Y02A10/40Controlling or monitoring, e.g. of flood or hurricane; Forecasting, e.g. risk assessment or mapping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Library & Information Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Abstract

본 발명은 유역 분석 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 유역 분석 방법은, 분석대상 지역의 수치표고모델을 기초로 상기 분석대상 지역의 흐름방향 데이터 및 하천 위치를 나타낸 하천망 데이터를 생성하는 단계; 상기 하천망 데이터에 따른 하천 상에 위치하는 점으로서 유역의 출구지점이 될 수 있는 복수의 후보점을 추출하는 단계; 상기 흐름방향 데이터를 기초로 상기 각 후보점을 출구지점으로 갖는 상기 각 후보점에 대한 개별 유역을 산출하는 단계; 및 상기 복수의 후보점에 대한 상기 개별 유역들을 서로 병합하고, 상기 병합의 결과로서 해당 개별 유역에 포함되는 상기 후보점의 식별코드가 격자 셀 값으로 저장되는 통합 격자 파일을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 출구지점마다 각 격자 셀별 흐름방향 기반 유역 산출을 위한 처리를 반복하지 않아도 되므로 프로세싱에 소요되는 시간을 크게 감소시킬 수 있다.

Description

유역 분석 장치 및 방법{WATERSHED ANALYSIS APPARATUS AND METHOD THEREOF}
본 발명은 유역 분석 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 출구지점(outlet point)를 기준으로 유역을 생성하고, 유역 단위 분석을 제공하는 유역 분석 장치 및 방법에 관한 것이다.
유역은 강우시 하천으로 물이 모여서 흘러드는 주변 지역을 의미하는 것으로, 집수구역 이라고도 지칭된다. 유역은 홍수해석, 댐 건설 계획 수립, 수질오염물질 거동 해석 등의 기초가 된다.
수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM)을 기초로 유역범위를 산출하는 종래기술에 따르면, 분석 목적이나 분석 위치를 고려하여 사용자가 임의의 출구지점을 지정하면, DEM 래스터 파일에 따른 각 격자 셀 별 흐름방향을 분석하여 지정된 출구지점에 대한 유역범위가 산출된다.
이와 같이, 종래 기술에 따르면, 각 출구지점마다 유역을 산출하기 위한 프로세스가 별개로 이루어지므로, 사용자가 다수의 출구지점을 지정하는 경우, 지정된 출구지점의 개수만큼 각 격자 셀별 흐름방향을 기초로 유역을 산출하는 프로세스가 반복되어 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.
더욱이, 최근에는 센싱 기술의 발전으로 점차 고해상도 DEM이 활용되고 있다. 이에 따르면, 처리해야 할 데이터 양이 더 많아지므로 유역 생성을 위한 처리 시간이 더욱 길어지게 된다. 특히, 전국 단위로 유역 분석을 진행할 때에는 이로 인한 문제점이 가중되어 분석 효율성이 크게 떨어진다.
이에, 다수의 출구지점 각각에 대한 유역 산출 및 유역 단위 분석을 수행할 때 처리 시간을 단축시킬 수 있는 방법이 요구된다.
대한민국등록특허 제10-1547943(2015.08.21.)
본 발명은 전술된 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 각 출구지점에 대한 유역 산출 및 유역 단위 분석을 수행할 때, 분석 시간을 크게 단축시킬 수 있는 유역 분석 장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적은 본 발명의 일 양태에 따른 각 단계가 유역 분석 장치에 의하여 수행되는 유역 분석 방법에 있어서, 분석대상 지역의 수치표고모델을 기초로 상기 분석대상 지역의 흐름방향 데이터 및 하천 위치를 나타낸 하천망 데이터를 생성하는 단계; 상기 하천망 데이터에 따른 하천 상에 위치하는 점으로서 유역의 출구지점이 될 수 있는 복수의 후보점을 추출하는 단계; 상기 흐름방향 데이터를 기초로 상기 각 후보점을 출구지점으로 갖는 상기 각 후보점에 대한 개별 유역을 산출하는 단계; 및 상기 복수의 후보점에 대한 상기 개별 유역들을 서로 병합하고, 상기 병합의 결과로서 해당 개별 유역에 포함되는 상기 후보점의 식별코드가 격자 셀 값으로 저장되는 통합 격자 파일을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유역 분석 방법에 의하여 달성될 수 있다.
이때, 상기 통합 격자 파일을 생성하는 단계는, 서로 다른 상기 후보점에 대한 상기 개별 유역이 서로 중첩되는 영역에 대해서는 상기 하천망 데이터에 따른 하천의 상하류 관계를 기초로 상대적으로 상류에 위치하는 상기 후보점의 식별코드가 상기 격자 셀 값으로 부여되도록 상기 개별 유역들을 병합할 수 있다.
여기서, 상기 각 후보점은 속성 정보로서, 상기 하천망 데이터에 따른 하천의 합류지점 또는 분기지점을 기준으로 구분되는 복수의 하천 링크 중 해당 후보점을 포함하는 하천 링크인 제1 하천 링크, 상기 제1 하천 링크의 상류 하천 링크, 및 상기 제1 하천 링크의 하류 하천 링크의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 후보점의 식별코드는, 동일한 상기 제1 하천 링크 내에 포함되는 복수의 후보점 중 각 후보점을 식별하기 위한 제1 식별코드 및 상기 제1 하천 링크의 식별코드인 제2 식별코드를 기초로 생성된 코드일 수 있다.
한편, 상기 복수의 후보점을 추출하는 단계는, 상기 하천망 데이터에 따른 하천의 합류지점 또는 분기지점을 기준으로 하천망을 복수의 하천 링크로 구분하는 단계; 및 상기 복수의 하천 링크의 각 하천 링크 내에서 복수의 후보점을 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 복수의 후보점을 추출하는 단계는, 상기 하천망 데이터에 따른 동일한 위치의 하천 합류지점 또는 분기지점에 대하여 하나의 후보점을 추출할 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스부를 통하여 상기 복수의 후보점 중 분석대상 출구지점을 입력받는 단계; 및 상기 통합 격자 파일을 기초로 상기 분석대상 출구지점에 대한 유역을 산출하고, 산출된 유역에 대한 분석을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 분석대상 출구지점에 대한 유역은, 상기 통합 격자 파일에서 상기 분석대상 출구지점에 대응하는 후보점의 식별코드가 저장된 격자 셀과 상기 분석대상 출구지점의 상류에 위치한 후보점의 식별코드가 저장된 격자 셀의 병합으로서 산출될 수 있다.
아울러, 상기 유역에 대한 분석은, 경사도 분석 또는 토지피복 분석을 포함할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기한 목적은 본 발명의 또 다른 양태로서, 분석대상 지역의 수치표고모델을 기초로 상기 분석대상 지역의 흐름방향 데이터 및 하천 위치를 나타낸 하천망 데이터를 생성하는 수문데이터 생성부; 상기 하천망 데이터에 따른 하천 상에 위치하는 점으로서 유역의 출구지점이 될 수 있는 복수의 후보점을 추출하는 후보점 추출부; 상기 흐름방향 데이터를 기초로 상기 각 후보점을 출구지점으로 갖는 상기 각 후보점에 대한 개별 유역을 산출하는 개별유역 산출부; 및 상기 복수의 후보점에 대한 상기 개별 유역들을 서로 병합하고, 상기 병합의 결과로서 해당 개별 유역에 포함되는 상기 후보점의 식별코드가 격자 셀 값으로 저장되는 통합 격자 파일을 생성하는 개별유역 병합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유역 분석 장치에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 유역 분석 장치는 사용자로부터 상기 복수의 후보점 중 분석대상 출구지점을 입력받는 사용자 인터페이스부; 및 상기 통합 격자 파일을 기초로 상기 분석대상 출구지점에 대한 유역을 산출하고, 산출된 유역에 대한 분석을 수행하는 유역분석부를 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 각 출구지점에 대한 유역 산출시, 출구지점마다 각 격자 셀별 흐름방향 기반 유역 산출을 위한 처리를 반복하지 않아도 되므로 프로세싱에 소요되는 시간을 크게 감소시킬 수 있다.
이로 인하여, 본 발명에 따르면, 경사도, 토지 피복 등 유역 단위별로 분석을 수행할 때 분석 효율성이 크게 증대된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유역 분석 장치의 구성을 나타낸 블록도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수문데이터 생성부를 통하여 생성된 하천망 데이터에 따른 하천망의 일부를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 후보점 추출부에 의하여 추출된 후보점의 예;
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 후보점의 식별코드를 부여하는 예를 설명하기 위한 참고도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 개별유역 산출부가 각 후보점에 대한 개별 유역을 산출하는 예를 설명하기 위한 참고도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 개별유역 병합부에 의한 각 후보점에 대한 개별 유역의 병합을 설명하기 위한 참고도;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 개별유역 병합부에 의한 개별 유역의 병합 결과의 일부를 나타낸 도면; 및
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유역 분석 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들에 대하여 설명하기로 한다. 다만 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
본 발명에 따른 유역 분석 장치는 수치표고모델을 기초로 하천으로 물이 모여 흘러드는 주변 지역에 해당하는 유역의 범위를 산출하고, 산출된 유역 범위를 기초로 평균 경사도, 토지피복, 토양특성 등의 유역 단위 분석을 수행한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유역 분석 장치(100)의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유역 분석 장치(100)는 사용자 인터페이스부(10), 메모리(20), 및 프로세서(30)를 포함한다.
사용자 인터페이스부(10)는 유역의 범위를 산출하고 산출된 유역 범위를 기초로 한 각종 유역 단위 분석, 예컨대, 평균 경사도, 토지피복, 토양특성 등을 분석하는 과정에서 사용자로부터 필요한 입력을 받고 각종 정보를 표시하기 위한 구성이다. 사용자 인터페이스부(10)는 키보드, 마우스, 키패드 등의 정보 입력을 위한 입력수단과 각종 영상, 처리 결과, GUI(Graphic User Interface) 등을 표시하는 디스플레이 모듈, 입출력을 하나의 디바이스를 통해 제공하는 터치스크린 등을 비롯하여 다양한 입출력 모듈로 구현될 수 있다.
사용자 인터페이스부(10)를 통하여 사용자는 분석대상 지역의 수치표고모델을 업로드할 수 있으며, 분석대상 출구지점(outlet point)을 입력할 수 있다. 참고로, 수치표고모델은 국토를 복수의 격자 셀(Grid cell) 단위로 나누고, 각 격자 셀에 대응하는 영역의 표고를 수치 형태로 기록하여 지형의 기복을 표현한 모델이다. 이러한 수치표고모델은 지형도의 등고선을 이용하거나 항공사진 측량, LIDAR 측량 등을 통해 파악된 표고를 기초로 생성될 수 있으며, 국토지리정보원을 비롯한 유관기관에서는 한반도에 대한 수치표고모델을 구축해 제공하고 있다.
한편, 전술된 바와 같이, 수치표고모델은 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 사용자로부터 업로드될 수도 있지만, 국토지리정보원과 같은 유관기관이 운용하는 서버와의 통신을 통하여 수치표고모델을 수신할 수도 있다. 이를 위하여, 유역 분석 장치(100)는 WI-FI, 이더넷(Ethernet), LTE, 5G 등 공지된 다양한 유무선 통신방식에 따른 통신을 제공하는 통신부(미도시)를 더 포함하고, 통신부를 통하여 유관기관 서버로부터 수치표고모델을 수신할 수 있다.
메모리(20)는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 등의 메모리 소자로 구현되어, 출구지점에 대한 유역을 산출하고 유역에 대한 분석을 수행하기 위한 시스템의 다양한 운영체제(OS), 미들웨어, 플랫폼, 각종 어플리케이션, 프로그램 코드, 및 신호처리된 영상신호 등을 저장한다. 또한, 메모리(20)는 후술되는 바와 같이 프로세서(30)의 처리 결과로서 생성되는 각종 데이터 파일 및 분석 데이터 등을 저장한다.
프로세서(30)는 사용자로부터 지정되거나 또는 미리 설정된 각 출구지점에 대응하는 유역을 산출하는데 기초가 되는 마스터 파일(master file)을 생성하고, 마스터 파일을 이용하여 산출된 유역의 평균 경사도, 토지피복, 토양특성 등의 유역 단위 분석을 수행한다.
도 1을 참조하면, 프로세서(30)는 수문데이터 생성부(31), 후보점 추출부(33), 개별유역 산출부(35), 개별유역 병합부(37), 및 유역분석부(39)를 포함한다.
수문데이터 생성부(31)는 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 입력되거나 또는 유관기관 서버로부터 수신한 분석대상 지역에 대한 수치표고모델을 기초로 흐름방향 데이터와 하천망 데이터를 생성한다.
여기서, 흐름방향 데이터는 수치표고모델을 구성하는 각 격자 셀별 유수 흐름방향(flow directions)을 나타낸 데이터로서 래스터(raster) 포맷 파일로 생성될 수 있다. 수문데이터 생성부(31)는 수치표고모델을 이용하여 흐름방향을 분석하는 공지된 알고리즘을 적용하여 흐름방향 데이터를 생성할 수 있다. 예컨대, 수문데이터 생성부(31)는 수치표고모델에서 돌출 또는 함몰지(sink)를 메우는(filling) 처리를 수행하고 8개의 흐름방향 격자(Flow direction grid)를 활용하는 'D-8' 알고리즘을 비롯하여 수치표고모델을 구성하는 각 격자 셀별 흐름방향을 분석하는 알고리즘을 적용하여 분석대상 지역에 대한 흐름방향 데이터를 생성할 수 있다.
하천망 데이터는 분석대상 지역의 하천의 위치를 나타낸 데이터로서 흐름방향 데이터로부터 흐름누적수를 산출하고 흐름누적수가 소정 기준 이상인 곳을 하천으로 구분하여 생성될 수 있다. 참고로, 흐름누적수는 흐름방향을 누적하여 산출되는 것으로 다음 격자 셀에 흘러드는 상위의 누적 격자 셀 수를 계산함으로서 산출될 수 있다. 이와 같이, 흐름방향 데이터를 기초로 흐름누적수를 계산하여 하천망을 산출하는 것은 공지되어 있는 바 설명의 간략화를 위하여 상세한 설명은 생략하기로 한다.
수문데이터 생성부(31)는 흐름방향 래스터 파일을 이용하여 래스터 포맷의 하천망 파일을 생성하고, 위 하천망 래스터 파일을 shapefile과 같은 벡터(vector) 포맷 파일로 변환하여 최종적으로 하천망 벡터 파일을 생성할 수 있다. 참고로, 벡터 포맷은 점, 선, 폴리곤으로 구성되는 데이터 구조로서, 래스터 포맷을 벡터 포맷으로 변환하는 기능은 QGIS 등에서도 제공하고 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수문데이터 생성부(31)를 통하여 생성된 하천망 데이터에 따른 하천망의 일부를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 하천망은 하천이 합류되는 합류지점 또는 하천이 분기되는 분기지점들을 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 하천망은 합류지점 또는 분기지점을 기준으로 구분되는 복수의 하천 링크들(L1~L5)의 조합으로 표현될 수 있다. 이에 따르면, 하천의 합류지점 또는 분기지점이 일종의 노드(node)(N1,N2)가 되고, 좌측 노드(N1)에 하천 링크 L1, L2, L3가 연결되며, 우측 노드(N2)에 하천 링크 L4, L5가 연결된다. 한편, 유수의 흐름방향을 기초로 하천망에서 각 하천의 상류 및 하류 관계를 알 수 있으므로, 하천망을 구성하는 각 하천 링크의 상하류 관계, 즉 각 하천 링크의 상류에 해당하는 상류 링크와 하류에 해당하는 하류 링크를 파악할 수 있게 된다.
수문데이터 생성부(31)는 하천망 데이터에 따른 하천의 합류지점 또는 분기지점을 기준으로 하천망을 복수의 하천 링크로 구분하고, 구분된 각 하천 링크에 대하여 하천의 상하류 관계를 기초로 해당 하천 링크의 상류 링크와 하류 링크 정보를 파악할 수 있다. 또한, 수문데이터 생성부(31)는 하천망을 구성하는 각 하천 링크를 식별하기 위한 식별코드를 하천 링크마다 부여할 수 있다. 이때, 하천 링크의 상하류 관계를 고려하여 식별코드를 부여할 수 있다. 예컨대, 숫자로 식별코드 부여시 상류에서 하류로 내려갈수록 숫자가 커지도록(또는 작아지도록) 부여함으로써, 식별코드로 하천 링크의 대략적인 상하류 관계를 파악할 수 있도록 할 수 있다.
후보점 추출부(33)는 하천망 데이터에 따른 하천 상에 위치하는 점으로서 유역의 출구지점이 될 수 있는 복수의 후보점을 추출한다. 이와 같이, 후보점이란, 유역 분석시 사용자로부터 분석대상 출구지점으로 선택될 수 있는 유역 출구지점 후보를 의미한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 후보점 추출부(33)에 의하여 추출된 후보점의 예를 보여준다. 도 3을 참조하면, 선들은 하천망을 구성하는 복수의 하천 링크(L1~L3)를 나타내며, 하천 링크 상에 위치하는 다수의 점(point)들이 후보점(op)을 나타낸다.
후보점 추출부(33)는 수문데이터 생성부(31)를 통하여 생성된 하천망 벡터 파일에서 버텍스(vertex)를 후보점(op)으로 추출할 수 있다. 추출된 후보점(op)들은 포인트 타입의 벡터 포맷 파일로 생성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각 하천 링크(L1~L3)마다 한 개 이상의 후보점(op)이 추출된다. 이때, 동일 위치에 대해서는 오직 한 개의 후보점이 추출된다. 이에 의하면, 한 개 이상의 하천 링크가 서로 만나는 합류지점 또는 분기지점에 대해서도 하나의 후보점이 추출된다.
만약, 각 하천 링크에서 버텍스를 추출하는 방식으로서, 하천 링크 단위로 후보점을 추출한다면 복수의 하천 링크들이 서로 연결되는 합류지점 또는 분기지점에서는 서로 다른 하천 링크의 시작점 또는 종점에 대응하는 버텍스로서 복수 개의 후보점이 추출될 수 있다.
예컨대, 도 3에서 하천의 흐름방향이 좌측에서 우측으로 흐르는 방향이라고 가정할 때, A 지점은 하천 링크 L1 및 L2의 종점에 해당함과 동시에 하천 링크 L3의 시작점에 해당하는 버텍스이므로 하천 링크 단위로 후보점을 추출할 때, A 지점에 대하여 3개의 후보점이 추출될 수 있다. 위와 같은 문제를 해결하기 위하여, 후보점 추출부(33)는 복수의 하천 링크가 서로 연결되는 지점에 대하여 중복으로 추출된 후보점을 제거하는 처리를 수행함으로써, 동일 위치에서는 오직 한 개의 후보점이 추출되도록 할 수 있다. 이와 같이, 후보점을 추출하는 알고리즘에 따라 동일 위치에 대하여 중복으로 추출된 후보점을 제거하는 처리가 수반될 수도 있다.
후보점 추출부(33)에 의하여 추출된 각 후보점은 속성 정보(attribute data)로서 하천 링크 중 해당 후보점을 포함하는 하천 링크(이하, '제1 하천 링크'), 제1 하천 링크의 상류 하천 링크, 및 제1 하천 링크의 하류 하천 링크의 정보를 저장할 수 있다.
한편, 후보점 추출부(33)는 추출된 각 후보점마다 해당 후보점을 식별하기 위한 식별코드를 부여할 수 있다.
후보점의 식별코드를 부여하기 위한 일 예를 살펴보면, 후보점 추출부(33)는 동일한 하천 링크 내에 포함되는 복수의 후보점 중 각 후보점을 식별하기 위한 식별코드인 제1 식별코드 및 해당 하천 링크의 식별코드를 기초로 생성할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 후보점의 식별코드를 부여하는 예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 4a는 하천망을 구성하는 일부 하천 링크를 도시하고 있는 것으로, 각 하천 링크의 식별코드(LINKNO)와 동일한 하천 링크 내에 포함되는 복수의 후보점 중 각 후보점을 식별하기 위한 제1 식별코드(vertex_ind)가 부여된 예를 보여준다.
도 4a를 참조하면, 5개의 하천 링크(L1~L5)에 대하여 각각 LINKNO가 부여된다. 즉, 하천 링크 L1에는 4339, L2에는 3699, L3에는 5003, L4에는 5110, L5에는 4519가 각각 LINKNO로서 부여된 예를 보여준다.
또한, 각 하천 링크(L1~L5) 상에 존재하는 각 후보점(op)마다 vertex_ind가 부여된다. 이때, vertex_ind는 각각의 하천 링크에 대해서 별개로 부여된다. 이처럼, vertex_ind는 특정 하천 링크 내 존재하는 복수의 후보점들 간의 관계에서 부여되는 식별코드이다. 예컨대, 도 4a에서는 하천 링크 L1 내에 존재하는 8개의 후보점 간의 관계에서 각 후보점을 식별하기 위하여 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15의 vertex_ind가 각각 부여된 예를 보여주고 있다.
이어서, 도 4b를 참조하면, 도 4a에서 하천 링크 L3에 포함되는 각 후보점의 속성 정보로서 해당 후보점을 포함하는 제1 하천 링크의 식별코드(LINKNO), 제1 하천 링크의 하류 링크의 식별코드(DSLINKNO), 및 제1 하천 링크의 상류 링크의 식별코드(USLINKNO1, USLINKNO2)의 정보를 포함하는 데이터 테이블의 일부를 보여준다. 도 4b에 나타난 바와 같이, 특정 하천 링크의 상류 링크는 복수 개 존재할 수 있다. 일반적인 지형에 대해서는 2개의 상류 링크 정보를 포함하는 데이터 테이블을 구축할 수 있으며, 특수한 지형에 대해서는 3개 이상의 상류 링크 정보를 포함하는 데이터 테이블을 구축하여 운영할 수 있다.
여기서, 제1 하천 링크의 상류 하천 링크와 하류 하천 링크는 제1 하천 링크와 직접적으로 연결되는 하천 링크이다. 참고로, 모든 하천 링크에 대하여 직접 연결된 상류 및 하류 하천 링크를 각각 저장하면, 하천 링크의 계층 관계에 따라 결과적으로 특정 하천 링크의 직접 및 간접 연결된 상류 및 하류 하천 링크를 모두 파악할 수 있게 된다.
후보점 추출부(33)는 vertex_ind와 LINKNO를 조합하여 해당 후보점의 식별코드(ID)를 생성할 수 있다. 참고로, 후보점의 식별코드(ID)는 하천망을 구성하는 다수의 하천 링크에서 추출된 전체 후보점을 각각 식별하기 위한 코드로서, 하나의 하천 링크 내의 후보점을 식별하기 위한 vertex_ind와는 다름에 주의해야 한다.
도 4b를 참조하면, LINKNO*1000 + vertex_ind로 후보점의 식별코드(ID)를 생성한 예를 보여준다. 이는 후보점의 식별코드(ID) 생성의 일 예로서, 반드시 이에 한정되지 않으며, LINKNO와 vertex_ind의 조합으로서 산출될 수 있다. 이때, 조합은 전술된 LINKNO*1000와 같이, LINKNO 또는 vertex_ind의 배수와의 조합을 포함한다. 후보점의 식별코드는 유일키(unique key)로서 다른 후보점의 식별코드와 서로 중복되지 않아야 함에 주의한다.
한편, 데이터 테이블에 저장된 하천의 계층 정보를 기초로 특정 후보점의 상류에 위치한 후보점들을 모두 파악할 수 있다. 예컨대, 도 4b에서 vertex_ind가 상류로 갈수록 커지도록 부여되었다고 가정할 때, 후보점 5003019(즉, ID=5003019)의 상류에 위치하는 후보점은, 동일 하천 링크에 속하고, 즉 LINKNO가 5003으로 동일하면서, vertex_ind가 19보다 더 큰 21, 23을 가지는 후보점 5003021(ID=5003021)과 5003023(ID=5003023)임을 파악할 수 있다. 또한, 이와 동시에 USLINKNO1, USLINKNO2로부터 LINKNO가 각각 3699, 4339인 하천 링크에 포함되는 후보점들도 후보점 5003019의 상류에 위치하는 후보점임을 파악할 수 있다. 더 나아가, 도 4b에는 도시되지 않았으나, LINKNO가 각각 3699, 4399인 하천 링크의 상류 링크 정보로부터 상류에 위치하는 후보점을 더 파악할 수 있다.
이처럼, 하천의 계층 정보로부터 동일한 하천 링크 내에서 특정 후보점보다 상류에 위치한 후보점 뿐 아니라 직접 및 간접적으로 연결된 상류 하천 링크에 포함되는 후보점들을 모두 해당 후보점의 상류에 위치한 후보점들로서 파악할 수 있다.
개별유역 산출부(35)는 흐름방향 데이터를 기초로 각 후보점에 대한 개별 유역을 각각 산출한다. 개별 유역은, 해당 후보점을 출구지점으로 갖는 유역을 의미한다. 개별유역 산출부(35)는 N개의 후보점을 포함하는 벡터 파일을 하나의 후보점을 포함하는 벡터 파일 N개로 분리하고 각 후보점을 출구지점으로 갖는 개별 유역을 산출할 수 있다. 이와 같이, 흐름방향 데이터 및 출구지점이 주어졌을 때 해당 출구지점에 대한 유역을 산출하는 것은 공지된 알고리즘에 의하는 것이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 예컨대, 공지된 TauDEM 프로그램은 주어진 출구지점에 대한 개별 유역을 생성하는 기능을 제공하고 있다.
개별 유역 산출 결과는 후보점 각각에 대한 개별 유역을 나타내는 래스터 포맷 파일로서 후보점의 개수에 대응하여 복수 개의 격자 파일이 생성될 수 있으며, 격자 셀 값으로 해당 격자 셀이 유역에 포함되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예컨대, 해당 격자 셀이 유역에 포함되면 격자 셀 값으로서 '1' 이 저장되고 포함되지 않으면 '0' 이 저장될 수 있다. 또는, 개별 유역에 포함되는 격자 셀의 경우, '1' 이 저장되지 않고 해당 후보점의 식별코드(ID)가 격자 셀 값으로서 저장될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 개별유역 산출부(35)가 각 후보점에 대한 개별 유역을 산출하는 예를 설명하기 위한 참고도이다. 여기서, 개별 유역에 포함되지 않는 격자 셀과의 구분을 위하여 개별 유역에 해당하는 격자 셀은 음영으로 표시하기로 한다.
도 5의 (a)는 제1 후보점(op1)에 대한 개별 유역인 제1 개별 유역(R1)을 나타내며, (b)는 제2 후보점(op2)에 대한 개별 유역인 제2 개별 유역(R2)을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 제1 개별 유역(R1)의 범위에는 4개의 격자 셀이 포함되고, 제2 개별 유역(R2)의 범위에는 6개의 격자 셀이 포함됨을 알 수 있다. 참고로, 제1 후보점(op1)은 제2 후보점(op2) 대비 상류에 위치하는 것으로, 제1 개별 유역(R1)은 제2 개별 유역(R2)의 일부로서 포함됨을 확인할 수 있다.
이와 같이, 개별유역 산출부(35)는 분석대상 지역의 흐름방향 데이터를 기초로 후보점 추출부(33)를 통하여 추출된 모든 후보점에 대한 개별 유역을 각각 산출한다.
개별유역 병합부(37)는 개별유역 산출부(35)를 통하여 산출된 각 후보점에 대한 개별 유역들을 서로 병합하고, 개별 유역들의 병합의 결과로서 해당 개별 유역에 포함되는 후보점의 식별코드가 격자 셀 값으로 저장되는 래스터 포맷의 통합 격자 파일을 한 개 생성할 수 있다.
각 후보점에 대한 개별 영역들의 병합시, 서로 다른 후보점에 대한 개별 유역이 서로 중첩되는 영역에 대해서는 하천망 데이터에 따른 하천의 상하류 관계를 기초로 상대적으로 상류에 위치하는 후보점의 식별코드가 통합 격자 파일의 격자 셀 값으로 부여되도록 병합이 이루어진다. 병합의 결과는 후술되는 도 7에 나타난 바와 같이 격자 정보로서 구성된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 개별유역 병합부(37)에 의한 각 후보점에 대한 개별 유역의 병합을 설명하기 위한 참고도이다. 도 6에서는 도 5에서 도시된 2개의 후보점(op1, op2)에 대응하는 개별 유역(R1, R2)들을 병합하는 예를 보여준다. 이때, 제1 후보점(op1)에 대응하는 식별코드를 ID_op1, 제2 후보점(op2)에 대응하는 식별코드를 ID_op2로 표시하기로 한다.
도 6을 참조하면, 제1 개별 유역(R1)은 4개의 격자 셀, 제2 개별 유역(R2)은 6개의 격자 셀로 구성되며, 이 중 4개의 격자 셀(601~604)에 대응하는 영역이 서로 중첩됨을 확인할 수 있다.
제1 개별 유역(R1)과 제2 개별 유역(R2)의 병합시, 제1 개별 유역(R1)과 제2 개별 유역(R2)이 서로 중첩되는 4개의 격자 셀(601~604)에 대응하는 영역에 대해서는 상대적으로 상류에 위치한 제1 후보점(op1)의 식별코드 ID_op1가 격자 셀 값으로 부여된다. 그리고, 제2 개별 유역(R2) 중 제1 개별 유역(R1)와 중첩되지 않은 영역인 격자 셀(605,606)에는 격자 셀 값으로서 제2 후보점(op2)의 식별코드 ID_op2가 부여된다.
참고로, 각 후보점 간의 상하류 관계는 해당 후보점을 포함하는 하천 링크인 제1 하천 링크의 식별코드(LINKNO), 제1 하천 링크의 하류 링크의 식별코드(DSLINKNO), 및 제1 하천 링크의 상류 링크의 식별코드(USLINKNO), 동일 하천 링크 내에 존재하는 복수의 후보점 간의 관계에서 부여되는 식별코드(vertex_ind)등 데이터 테이블에 저장된 정보를 통하여 파악될 수 있음은 전술된 바와 같다. 이처럼, 개별유역 병합부(37)는 각 후보점에 대한 개별 유역들을 병합하고, 해당 후보점의 식별코드를 격자 셀 값으로 부여한다. 이때, 전술된 바와 같이, 개별 유역이 서로 중첩되는 영역에 대해서는 후보점 중 상대적으로 상류에 위치한 후보점의 식별코드를 부여한다. 이에 의하면, 결과적으로, 특정 후보점 'OP' 에 대한 개별 유역의 격자 셀 중 상류에 위치하는 후보점의 개별 유역과 서로 중첩되지 아니하는 영역에 대해서만 해당 후보점 'OP'에 대응하는 식별코드가 부여될 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 개별유역 병합부(37)에 의한 개별 유역의 병합 결과의 일부를 나타낸 도면으로서, 후보점 P1, P2, P3를 포함하여 복수의 후보점에 대한 개별 유역들을 병합한 결과를 보여준다. 참고로, 도 7에 도시된 하천의 흐름은 우측에서 좌측으로 흐르는 방향임을 가정한다. 이에 의하면, 우측이 상대적으로 상류에 해당한다. 도 7의 해칭 표현을 통하여 병합 결과에 따른 각 후보점에 대한 개별 유역들을 구분할 수 있다.
도 7에서 동일 해칭 패턴으로 연결된 격자 셀들의 영역은 해당 영역 내에 포함되는 후보점의 식별코드가 격자 셀 값으로 저장된다. 예컨대, 도 7에서 우측 하단의 영역(701)에 포함되는 격자 셀들에는 해당 영역(701) 내 포함된 P1 후보점에 대응하는 식별코드(ID)가 셀 값으로 저장된다. 참고로, 도 7에서 각 후보점에 기재된 숫자는 동일 하천 링크 내에 존재하는 복수의 후보점 간의 관계에서 부여되는 식별코드(vertex_ind)로써, 전체 후보점을 식별하기 위한 후보점 식별코드(ID)가 아님에 주의한다.
이와 같이, 개별유역 병합부(37)를 통하여 생성된 통합 격자 파일은 메모리(20)에 저장되어 후술되는 바와 같이, 유역분석부(39)를 통한 유역 분석에 활용된다.
유역분석부(39)는 개별유역 병합부(37)를 통한 개별 유역의 병합 결과를 기초로, 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 입력된 분석대상 출구지점에 대한 유역을 산출하고, 산출된 유역에 대한 분석을 수행한다.
분석대상 출구지점에 대한 유역은, 개별유역 병합부(37)를 통하여 생성된 통합 격자 파일에서 분석대상 출구지점에 대응하는 후보점 식별코드가 격자 셀 값으로 저장된 격자 셀과 분석대상 출구지점의 상류에 위치한 후보점의 식별코드가 저장된 격자 셀들의 병합으로서 산출될 수 있다.
예컨대, 도 6과 같이 개별유역 병합부(37)를 통하여 2개의 후보점에 대한 개별 유역이 병합된 통합 격자 파일이 생성되었고, 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 후보점 중 분석대상 출구지점으로서 op2 지점이 입력되었다고 가정한다.
이와 같은 상황에서, 유역분석부(39)는 op2 지점에 대응하는 식별코드인 ID_op2가 저장된 2개의 격자 셀(605,606)과 op2 지점의 상류에 위치한 op1 지점에 대응하는 식별코드 ID_op1이 저장된 4개의 격자 셀(601~604)들을 사용자가 입력한 분석대상 출구지점인 op2의 유역으로 산출할 수 있다.
유역분석부(39)가 분석대상 출구지점에 대한 유역을 산출하는 또 다른 실시 예로서 도 7을 참조하여 설명하기로 한다. 참고로, 사용자가 복수의 후보점 중 P1 을 분석대상 출구지점으로 선택하였고 도 7의 우측에는 더 이상의 상류 유역이 존재하지 않는 것으로, P1 지점의 상류에 위치한 후보점은 P2, P3만 존재하는 것으로 가정한다. 이 경우, 선택된 분석대상 출구지점(P1)에 대한 유역은 P1 지점을 포함하는 개별 유역인 P1에 대한 개별 유역(701) 영역과 P1 지점의 상류에 위치한 후보점의 개별 유역, 즉 P2 지점에 대한 개별 유역(703), 및 P3 지점에 대한 개별 유역(705)의 조합으로서 산출될 수 있다(즉, P1에 대한 개별 유역(701) + P2에 대한 개별 유역(703) + P3에 대한 개별 유역(705)).
전술된 바와 같이, 유역분석부(39)는 사용자가 입력한 분석대상 출구지점에 대한 유역을 산출하고, 산출된 유역의 경사도 분석, 토지피복 분석 등을 수행할 수 있다. 유역 분석은 분석대상 지역의 경사도나 토지피복 데이터를 저장하는 또 다른 래스터 포맷의 격자 파일을 이용하여 이루어질 수 있다.
예를 들어, 산출된 유역의 경사도를 분석한다면 분석대상 지역의 경사도를 격자 셀 값으로 저장한 경사도 격자 파일이 이용된다. 경사도 격자 파일에서 유역분석부(39)에서 산출된 분석대상 유역 위치에 대응하는 격자 셀들을 추출하고, 추출된 격자 셀의 격자셀 값, 즉 경사도 값을 이용하여 유역의 경사도를 분석할 수 있다. 예컨대, 경사도 격자 파일에서 추출된 격자 셀들의 경사도 값의 평균을 산출하면, 해당 유역의 평균 경사도를 분석할 수 있게 된다.
한편, 경사도와 유사한 방식으로 유역의 토지피복에 관한 분석도 수행될 수 있다. 토지피복 격자 파일은 격자 셀 값으로 토지피복 유형에 관한 값이 저장된 파일이다. 토지 피복 유형은 시가화·건조지역, 농업지역, 산림지역, 초지, 습지(수변식생), 나지, 수역 등으로 구분될 수 있으며, 격자 셀 값은 각 토지 피복 유형에 따라 미리 결정된 값이 저장될 수 있다. 이와 같은 토지피복 격자 파일에서 유역분석부(39)에서 산출된 분석대상 유역 위치에 대응하는 격자 셀들을 추출하고, 추출된 격자 셀의 격자셀 값을 이용하여 해당 유역의 토지 피복을 분석할 수 있다.
전술된 경사도와 토지 피복 외에도 토양 특성, 지형 특성에 관한 유역 단위 다양한 지표분석 및 유역속성 분석이 가능하다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 개별유역 병합부(37)를 통하여 생성된 통합 격자 파일을 기초로 분석대상 출구지점에 대한 유역을 산출하고, 유역분석 지표 값이 저장된 다른 격자 파일을 이용하여 다양한 유역 분석을 수행할 수 있다. 이처럼, 통합 격자 파일은 각 분석대상 출구지점에 대응하는 유역을 산출하는데 기초가 되는 마스터 파일의 역할을 수행한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유역 분석 방법을 나타낸 흐름도이다. 설명의 중복을 피하기 위하여, 위의 실시예를 통하여 설명된 내용은 생략하기로 한다.
유역 분석 장치(100)의 프로세서(30)가 분석대상 지역에 대한 수치표고모델을 기초로 흐름방향 데이터와 하천망 데이터를 생성한다(S10). 여기서, 수치표고모델은 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 입력되거나 또는 유관기관 서버로부터 수신할 수 있다. 한편, 흐름방향 데이터는 래스터 포맷의 격자 파일로 생성될 수 있으며, 하천망 데이터는 흐름방향 래스터 파일을 이용하여 래스터 포맷의 하천망 격자 파일을 생성하고, 위 하천망 격자 파일을 shapefile과 같은 벡터 포맷 파일로 변환하여 하천망 벡터 파일로 생성될 수 있다.
이어서, 프로세서(30)는 하천망 데이터에 따른 하천 상에 위치하는 점으로서 유역의 출구지점이 될 수 있는 복수의 후보점을 추출한다(S20). 프로세서(30)는 하천망 벡터 파일에서 버텍스를 후보점으로 산출할 수 있다. 이때, 동일 위치에 대해서는 오직 한 개의 후보점이 추출됨은 전술된 바와 같다. 각 후보점에는 이를 식별하기 위한 식별코드가 부여된다.
이와 같이, 하천망에서 후보점들이 추출되면, 프로세서(30)가 추출된 각 후보점을 출구지점으로 갖는 각 후보점에 대한 개별 유역을 산출하는 과정이 후속된다(S30). 개별 유역 산출 결과는 후보점 각각에 대한 개별 유역을 나타내는 래스터 포맷 파일로서 후보점의 개수에 대응되는 복수 개의 격자 파일로 생성될 수 있다. 참고로, 흐름방향 데이터 및 출구지점이 주어졌을 때 해당 출구지점에 대한 개별 유역을 산출하는 것은 공지된 알고리즘을 적용하여 수행될 수 있다.
다음으로, 프로세서(30)는 각 후보점에 대한 개별 유역들을 서로 병합하고, 개별 유역들의 병합의 결과로서 래스터 포맷의 통합 격자 파일을 생성한다(S40). 각 후보점에 대한 개별 영역들의 병합시, 서로 다른 후보점에 대한 개별 유역이 서로 중첩되는 영역에 대해서는 하천의 상하류 관계를 기초로 상류에 위치하는 후보점의 식별코드가 통합 격자 파일의 격자 셀 값으로 부여되도록 병합이 이루어진다.
사용자가 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 후보점들 중 선택하여 분석대상 출구지점을 입력하면, 프로세서(30)는 통합 격자 파일을 이용하여 사용자가 입력한 분석대상 출구지점에 대한 유역을 산출한다(S50). 여기서, 분석대상 출구지점에 대한 유역은, 통합 격자 파일에서 분석대상 출구지점에 대응하는 후보점의 식별코드가 저장된 격자 셀과 분석대상 출구지점의 상류에 위치한 후보점의 식별코드가 저장된 격자 셀들의 병합으로서 산출될 수 있음은 전술된 바와 같다.
예컨대, 도 4b를 참조하면, 사용자에 의하여 후보점 식별코드(ID)가 5003019인 후보점이 분석대상 출구지점으로 선택된 경우, LINKNO가 5003인 하천 링크에 대해서는 5003019가 격자 셀 값으로 입력된 격자 셀, 및 동일 하천 링크 5003에 속하는 상류 후보점의 식별코드인 5003021과 5003023가 격자 셀 값으로 각각 입력된 격자 셀들을 추출한다. 또한, LINKN0 5003의 상류 하천 링크인 3669, 4399를 포함하여, 하천의 계층 정보를 기초로 LINKN0 5003과 직접 및 간접 연결된 상류 하천 링크에 포함된 후보점의 식별 코드가 저장된 격자 셀들을 추출하고, 이들 격자 셀들을 병합하여 분석대상 출구지점에 대한 최종 유역을 산출하게 된다.
이와 같이, 분석대상 출구지점에 대한 유역이 산출되면, 산출된 유역의 경사도 분석, 토지피복 분석 등의 유역 분석이 이루어진다(S60).
유역 분석은 유역분석 지표 값, 예컨대, 경사도, 토지피복 값이 저장된 다른 격자 파일을 이용하여 수행됨은 전술된 바와 같다.
이처럼, 본 발명에 따른 유역 분석 장치 및 유역 분석 방법에 의하면, 통합 격자 파일에서 해당 분석대상 출구지점 및 그 상류의 출구지점 식별코드가 저장된 격자 셀을 추출하고 이를 병합함으로써 각 분석대상 출구지점에 대응하는 유역을 신속하게 산출할 수 있다. 이에 의하면, 각 출구지점마다 각 격자 셀별 흐름방향 기반 유역 생성을 위한 처리를 반복하지 않아도 되므로 종래기술 대비 프로세싱에 소요되는 시간을 크게 감소시킬 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 사용자 인터페이스부 20: 메모리
30: 프로세서 31: 수문데이터 생성부
33: 후보점 추출부 35: 개별유역 산출부
37: 개별유역 병합부 39: 유역분석부

Claims (11)

  1. 각 단계가 유역 분석 장치에 의하여 수행되는 유역 분석 방법에 있어서,
    분석대상 지역의 수치표고모델을 기초로 상기 분석대상 지역의 흐름방향 데이터 및 하천 위치를 나타낸 하천망 데이터를 생성하는 단계;
    상기 하천망 데이터에 따른 하천 상에 위치하는 점으로서 유역의 출구지점이 될 수 있는 복수의 후보점을 추출하는 단계;
    상기 흐름방향 데이터를 기초로 상기 각 후보점을 출구지점으로 갖는 상기 각 후보점에 대한 개별 유역을 산출하는 단계; 및
    상기 복수의 후보점에 대한 상기 개별 유역들을 서로 병합하고, 상기 병합의 결과로서 해당 개별 유역에 포함되는 상기 후보점의 식별코드가 격자 셀 값으로 저장되는 통합 격자 파일을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유역 분석 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통합 격자 파일을 생성하는 단계는,
    서로 다른 상기 후보점에 대한 상기 개별 유역이 서로 중첩되는 영역에 대해서는 상기 하천망 데이터에 따른 하천의 상하류 관계를 기초로 상대적으로 상류에 위치하는 상기 후보점의 식별코드가 상기 격자 셀 값으로 부여되도록 상기 개별 유역들을 병합하는 것을 특징으로 하는 유역 분석 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각 후보점은 속성 정보로서, 상기 하천망 데이터에 따른 하천의 합류지점 또는 분기지점을 기준으로 구분되는 복수의 하천 링크 중 해당 후보점을 포함하는 하천 링크인 제1 하천 링크, 상기 제1 하천 링크의 상류 하천 링크, 및 상기 제1 하천 링크의 하류 하천 링크의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 유역 분석 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 후보점의 식별코드는, 동일한 상기 제1 하천 링크 내에 포함되는 복수의 후보점 중 각 후보점을 식별하기 위한 제1 식별코드 및 상기 제1 하천 링크의 식별코드인 제2 식별코드를 기초로 생성된 코드인 것을 특징으로 하는 유역 분석 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 후보점을 추출하는 단계는,
    상기 하천망 데이터에 따른 하천의 합류지점 또는 분기지점을 기준으로 하천망을 복수의 하천 링크로 구분하는 단계; 및
    상기 복수의 하천 링크의 각 하천 링크 내에서 복수의 후보점을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유역 분석 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 후보점을 추출하는 단계는,
    상기 하천망 데이터에 따른 동일한 위치의 하천 합류지점 또는 분기지점에 대하여 하나의 후보점을 추출하는 것을 특징으로 하는 유역 분석 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    사용자 인터페이스부를 통하여 상기 복수의 후보점 중 분석대상 출구지점을 입력받는 단계; 및
    상기 통합 격자 파일을 기초로 상기 분석대상 출구지점에 대한 유역을 산출하고, 산출된 유역에 대한 분석을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유역 분석 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 분석대상 출구지점에 대한 유역은, 상기 통합 격자 파일에서 상기 분석대상 출구지점에 대응하는 후보점의 식별코드가 저장된 격자 셀과 상기 분석대상 출구지점의 상류에 위치한 후보점의 식별코드가 저장된 격자 셀의 병합으로서 산출되는 것을 특징으로 하는 유역 분석 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 유역에 대한 분석은, 경사도 분석 또는 토지피복 분석을 포함하는 것을 특징으로 하는 유역 분석 방법.
  10. 분석대상 지역의 수치표고모델을 기초로 상기 분석대상 지역의 흐름방향 데이터 및 하천 위치를 나타낸 하천망 데이터를 생성하는 수문데이터 생성부;
    상기 하천망 데이터에 따른 하천 상에 위치하는 점으로서 유역의 출구지점이 될 수 있는 복수의 후보점을 추출하는 후보점 추출부;
    상기 흐름방향 데이터를 기초로 상기 각 후보점을 출구지점으로 갖는 상기 각 후보점에 대한 개별 유역을 산출하는 개별유역 산출부; 및
    상기 복수의 후보점에 대한 상기 개별 유역들을 서로 병합하고, 상기 병합의 결과로서 해당 개별 유역에 포함되는 상기 후보점의 식별코드가 격자 셀 값으로 저장되는 통합 격자 파일을 생성하는 개별유역 병합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유역 분석 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    사용자로부터 상기 복수의 후보점 중 분석대상 출구지점을 입력받는 사용자 인터페이스부; 및
    상기 통합 격자 파일을 기초로 상기 분석대상 출구지점에 대한 유역을 산출하고, 산출된 유역에 대한 분석을 수행하는 유역분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유역 분석 장치.

KR1020220013379A 2022-01-28 2022-01-28 유역 분석 장치 및 방법 KR20230116440A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220013379A KR20230116440A (ko) 2022-01-28 2022-01-28 유역 분석 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220013379A KR20230116440A (ko) 2022-01-28 2022-01-28 유역 분석 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230116440A true KR20230116440A (ko) 2023-08-04

Family

ID=87568795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220013379A KR20230116440A (ko) 2022-01-28 2022-01-28 유역 분석 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230116440A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101547943B1 (ko) 2013-12-12 2015-08-27 한국건설기술연구원 폴리곤과 dem을 이용한 유역추출 장치 및 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101547943B1 (ko) 2013-12-12 2015-08-27 한국건설기술연구원 폴리곤과 dem을 이용한 유역추출 장치 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Barnes et al. An efficient assignment of drainage direction over flat surfaces in raster digital elevation models
Siqueira et al. IPH-Hydro Tools: a GIS coupled tool for watershed topology acquisition in an open-source environment
KR102140795B1 (ko) 수치표고모델 기반 유역경계 산출 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록매체
Rosim et al. TerraHidro: a distributed hydrology modelling system with high quality drainage extraction
CN114648617A (zh) 一种基于数字高程模型dem的水系提取方法
Lin et al. WinBasin: Using improved algorithms and the GIS technique for automated watershed modelling analysis from digital elevation models
Hariri et al. A balanced watershed decomposition method for rain-on-grid simulations in HEC-RAS
CN111143498A (zh) 小河流洪水预报方法
Wang et al. An integrated method for calculating DEM-based RUSLE LS
KR20230116440A (ko) 유역 분석 장치 및 방법
FitzHugh GIS tools for freshwater biodiversity conservation planning
CN109697521A (zh) 基于任意断面构建洪水预报方案的方法
Ioannou et al. Geoinformatics as a tool for the application of energy policy
Tefera Characterization of Beles River Basin of Blue Nile sub-Basin in North-Western Ethiopia using Arc-Hydro tools in Arc-GIS
WO2023146009A1 (ko) 유역 분석 장치 및 방법
Zhou et al. Python program for spatial reduction and reconstruction method in flood inundation modelling
Olivera et al. WaterNet: A GIS application for the analysis of hydrologic networks using vector spatial data
KUCSICSA et al. LAND-USE/COVER PATTERN SCENARIOS IN ROMANIA MODELLED FOR 2075.
Gartsman et al. Order classification of river watershed divides based on processing digital elevation models
He et al. A global dataset of the shape of drainage systems
Baye Watershed delineation by arc hydro tools
Kinner et al. GIS-based stream network analysis for the Upper Río Chagres Basin, Panama
CN109271472B (zh) 一种流域河网结构的提取及存储方法
Jacob et al. Hydraulic Structures Design Data Provided by GIS Tools and Hydrologic Modelling–the Case of Aljezur Basin
Moreira et al. Flood risk assessment and management for urban areas in Brazilian Pantanal using free and open source GIS software