WO2014081170A1 - Apparatus and method for calculating ground surface roughness - Google Patents

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WO2014081170A1
WO2014081170A1 PCT/KR2013/010497 KR2013010497W WO2014081170A1 WO 2014081170 A1 WO2014081170 A1 WO 2014081170A1 KR 2013010497 W KR2013010497 W KR 2013010497W WO 2014081170 A1 WO2014081170 A1 WO 2014081170A1
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calculating
point
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최세휴
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경북대학교 산학협력단
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying

Definitions

  • the present invention relates to a surface roughness estimating device and method as a result of the research of the industry-university cooperation leading university (LINC) development project supported by the Ministry of Education.
  • LINC industry-university cooperation leading university
  • Wind is one of the items to consider when designing structures. Wind characteristics, such as wind speed or wind direction, are heavily influenced by the surrounding topography and can have a significant impact on the safety of the structure if the wind speed is accelerated by the surrounding topography. To take into account the loads the wind exerts on the structure, the wind load is calculated in the design of the structure.
  • the wind load may vary depending on the surface roughness indicating the surface roughness.
  • the surface roughness is often determined by the subjective judgment of the designer, thereby causing a problem that the safety and economic efficiency of the structure is deteriorated.
  • An embodiment of the present invention is to provide an apparatus and method for estimating the surface roughness for objectively and reasonably determining the surface roughness of a region under consideration in wind load calculation.
  • An apparatus for calculating the surface roughness includes an information collecting unit collecting height information of a plurality of points in an area; A representative value calculator configured to calculate a representative value of the area by statistically processing the height information; And a surface roughness calculation unit for calculating a surface roughness of the area according to the representative value.
  • the information collecting unit When the point is located in the building, the height of the building may be calculated as the height information of the point, and if the point is located on the ground or the water, the height information of the point may be calculated as zero.
  • the plurality of points may be evenly distributed within the area.
  • the plurality of points may correspond one-to-one to buildings in the area.
  • the representative value calculator may be configured to calculate one of the median value, the maximum value, the most frequent number, and the average value of the heights of the plurality of points as the representative value.
  • the representative value calculating unit may calculate a frequency distribution for the heights of the plurality of points, and determine a class value of a rank having the greatest frequency in the frequency distribution as the representative value.
  • the information collecting unit comprises: a sample point information collecting unit collecting height information of a plurality of sample points in the area; And a target point information obtaining unit obtaining height information of a plurality of target points in the area by using the height information of the sample point.
  • the target point information acquisition unit generates a digital elevation model (DEM) by using the collected height information of the sample point, generates a plurality of target points corresponding to the grid of the digital elevation model,
  • the height value of the grid may be calculated as the height information of the target point corresponding to the grid.
  • the target point information acquisition unit may generate a plurality of target points in the area and calculate height information of the target point by using interpolation based on the collected height information of the sample points.
  • the information collecting unit may collect information on the height and area of the building in the area, and the representative value calculating unit may calculate a weighted average height by applying the area of the building as a weight to the height of the building.
  • the information collecting unit collects elevation information of a plurality of points in the area and total height information in which the building height is reflected in the elevation, and the surface roughness calculating device calculates the surface height of the area based on the elevation information.
  • the calculator may further include a calculator, and the representative value calculator may calculate a representative value of the area by statistically processing a difference between the total height calculated for each point and the ground surface height.
  • the information collection unit If the point is located in the building, add the height of the building to the elevation of the ground to calculate the total height of the point, if the point is located on the ground or the surface, the elevation of the ground or water surface It can be calculated from the overall height of the point.
  • the ground surface height calculating unit may calculate the minimum value or the frequency of elevation of the plurality of points as the ground surface height.
  • the ground surface height calculation unit calculates a frequency distribution for the elevation of the plurality of points, the rank value of the rank having the greatest frequency in the frequency distribution; An average value of elevations belonging to the largest rank in the frequency distribution; A rank value of the lowest rank in the frequency distribution; Alternatively, the average value of the elevation belonging to the lowest rank in the frequency distribution; may be calculated as the ground surface height.
  • the information collecting unit further collects position information of a plurality of points in the area, and the ground surface height calculating unit calculates a regression equation using regression analysis based on the position information and the elevation information, and the position in the regression equation. Substituting the information, we can calculate the surface height for each point.
  • the ground surface height calculator may set the position information as an independent variable and set the elevation information as a dependent variable to calculate the regression equation.
  • the ground surface height calculator may calculate the regression equation based on location information and elevation information of some of the plurality of points.
  • the ground surface height calculation unit calculates a frequency distribution for the elevation of the plurality of points, selects a point having an elevation belonging to the largest or lowest rank in the frequency distribution, and the position information of the selected point and
  • the regression equation may be calculated based on elevation information.
  • a method of calculating a surface roughness is a method of calculating a surface roughness of an area using a surface roughness calculating device including an information collecting unit, a representative value calculating unit, and a surface roughness calculating unit. Collecting height information of the plurality of points in the group; Calculating a representative value of the area by statistically processing the height information by the representative value calculator; And calculating, by the surface roughness calculation unit, the surface roughness of the area according to the representative value.
  • the surface roughness estimating method according to an embodiment of the present invention may be implemented as a computer-executable program and recorded on a computer-readable recording medium.
  • more objective and reliable surface roughness can be calculated for the region.
  • FIG. 1 is a block diagram exemplarily illustrating an apparatus for calculating a surface roughness according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are exemplary diagrams illustrating a plurality of points within an area in which area and height information to be considered when calculating wind loads are collected according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating height information of a plurality of points in an area according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a graph in which a plurality of points in an area are arranged in the order of height according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a frequency distribution diagram exemplarily showing a frequency distribution of heights of a plurality of points in an area calculated according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram exemplarily illustrating an apparatus for calculating a surface roughness according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram illustrating a plan view of an area considered in calculating wind loads and a building included in the area according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 9 is an exemplary view showing the center of the building included in the area according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exemplary diagram showing a node obtained from an outline of a building included in an area according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating height information of a plurality of sample points in an area according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating a weighted average height according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram exemplarily illustrating an apparatus for calculating a surface roughness according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is an exemplary diagram for explaining a process of obtaining elevation information and overall height information of a plurality of points according to another embodiment of the present invention.
  • 15 is an exemplary graph in which the elevations of multiple points in an area are arranged in order according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is an exemplary frequency distribution diagram illustrating frequency distributions for elevations of multiple points in an area in accordance with another embodiment of the present invention.
  • 17 is an exemplary diagram for describing a process of obtaining location information of a plurality of points according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating a regression equation based on location information and elevation information of a point according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating a ground surface height for each point using a regression equation according to another embodiment of the present invention.
  • 20 is a flowchart illustrating a method of calculating a surface roughness according to an embodiment of the present invention.
  • the terms ' ⁇ ', ' ⁇ ', ' ⁇ block', ' ⁇ module', etc. used throughout the present specification may mean a unit for processing at least one function or operation.
  • it can mean a hardware component such as software, FPGA, or ASIC.
  • ' ⁇ ', ' ⁇ ', ' ⁇ block', ' ⁇ module', etc. are not limited to software or hardware.
  • ' ⁇ ', ' ⁇ ', ' ⁇ ', ' ⁇ ' May be configured to reside in an addressable storage medium or may be configured to play one or more processors.
  • ' ⁇ ', ' ⁇ ', ' ⁇ block', ' ⁇ module' are components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components. And processes, functions, properties, procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays, and Contains variables
  • the components and the functions provided within ' ⁇ ', ' ⁇ ', ' ⁇ ', ' ⁇ ', ',' ⁇ Module 'or may be further separated into additional components and' ⁇ part ',' ⁇ group ',' ⁇ block ',' ⁇ module '.
  • the surface roughness estimating apparatus and method collects height information of a plurality of points in an area considered for calculating wind loads applied to a building, and calculates a representative value obtained by statistically processing the height information. Based on the surface roughness of the region can be calculated.
  • structure refers to a building, a work piece, a building, a window, an outdoor advertisement, a bridge, and the like, and means any object placed in a space and subjected to a wind load.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an apparatus for calculating a surface roughness according to an embodiment of the present invention.
  • the surface roughness calculating apparatus 100 may include an information collecting unit 110, a representative value calculating unit 120, and a surface roughness calculating unit 130.
  • the information collecting unit 110 may collect height information of a plurality of points in the area.
  • the area is an area to be considered when calculating the wind load, and may be an area located around the structure.
  • FIGS. 2 and 3 are exemplary diagrams illustrating an area to be considered when calculating wind loads and a plurality of points where height information is collected within the area according to an embodiment of the present invention.
  • the region 20 may have a fan shape divided by the wind-up side line about the structure 21.
  • the central angle ⁇ of the fan may be 45 °, but may be smaller or larger than that depending on the embodiment.
  • the radii d of the fan shape may have a smaller value of 40 times and 3 km of the reference height H of the structure 21.
  • the region 20 may be circular having a radius d, and the shape of the region is not limited thereto and may have a polygon or any shape.
  • the information collecting unit 110 may collect height information of a plurality of points (points indicated by x in FIGS. 2 and 3) in the area 20.
  • the plurality of points may be uniformly distributed in the region 20.
  • the plurality of points may be unevenly distributed within the region 20.
  • the information collecting unit 110 may collect the height information of the plurality of points from the digital map of the area 20.
  • the data related to the electronic map may be stored in a storage unit included in the surface roughness calculation apparatus 100.
  • the information collecting unit 110 may retrieve data on the electronic map from the storage and collect height information of a plurality of points in the area 20.
  • the data related to the electronic map may be stored in a server or an external storage device connected to the surface roughness calculating device and a network.
  • the information collecting unit 110 may retrieve data on the electronic map from the server or an external storage device through a network or a data interface and collect height information of a plurality of points in the area 20.
  • the information collecting unit 110 uses the at least one of ground surveying, GPS surveying, aerial surveying, radar surveying, and LiDAR surveying to determine the area 20.
  • the height information of the plurality of points may be collected from the surveyed data.
  • a plurality of points in the area 20 may correspond to a building located in the area.
  • the plurality of points in the area 20 may correspond one-to-one to the building in the area.
  • the information collecting unit 110 may calculate the height of the building as the height information of the point.
  • some of the plurality of points in the area 20 may correspond to the ground or the surface where the building is not located.
  • the information collecting unit 110 may calculate the height of the point as zero.
  • the information collecting unit 110 may extract a building, an elevation point, and a reference point from the electronic map of the area.
  • the nodes may be generated one-to-one corresponding to the nodes generated by extracting the nodes from the center or the outline of the building from the extracted buildings and the elevation and reference points located on the ground.
  • the height of the point located in the building can be calculated as the height of the building, the height of the point located on the ground can be calculated as zero.
  • the height of the building may be calculated by multiplying the number of ground floors of the building by a predetermined height to calculate height information of a corresponding point.
  • the height multiplied by the ground floor number of the building may be 3 meters, but is not limited thereto and may be set higher or lower than 3 meters.
  • the information collecting unit 110 filters from 3D point data collected using at least one of ground surveying, GPS surveying, aerial surveying, radar surveying and rider surveying for the area.
  • the building and ground data can be extracted, and one-to-one points corresponding to the extracted building and ground data are generated, the height of the point located in the building is calculated as the height of the building, and the height of the point located on the ground can be calculated as 0. have.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating height information of a plurality of points in the area 20 according to an embodiment of the present invention.
  • the information collecting unit 110 may collect ground floor number information of the building.
  • the ground floor number of the building located at point 1 is four.
  • the information collecting unit 110 may calculate the height information of the corresponding point by multiplying the number of ground floors of the building by a predetermined height (for example, 3 meters).
  • the height of the point 1 shown in FIG. 4 may be calculated as 12 meters.
  • the height of point 2 can be calculated as 18 meters and the height of point 3 can be estimated as zero.
  • the representative value calculator 120 may calculate the representative value of the area 20 by statistically processing the height information of the plurality of points.
  • the representative value calculator 120 may calculate a median value among the heights of the plurality of points to determine the representative value of the area 20. According to another embodiment, the representative value calculator 120 may calculate the maximum value among the heights of the plurality of points to determine the representative value of the area 20. According to another embodiment, the representative value calculator 120 may calculate the most frequent number among the heights of the plurality of points to determine the representative value of the area 20.
  • FIG. 5 is an example of a graph in which a plurality of points in the area 20 are arranged in order of height according to an embodiment of the present invention.
  • the height value of the point coming to the center of the plurality of points in the area 20 is 7.5 m.
  • the largest height value among the heights of the plurality of points in the region 20 is 36 m.
  • the highest height value is 15 m.
  • the representative value calculator 120 statistically processes the heights of the plurality of points in the area 20, and among the heights of the plurality of points, the median value, the maximum value, and the most frequent number Any one of the calculated values may be calculated and the calculated value may be determined as a representative value of the region 20.
  • the representative value calculator 120 may calculate an average value of the heights of the plurality of points, and determine the calculated average value as the representative value.
  • the average value may be any one of an arithmetic mean value, a geometric mean value, and a harmonic mean value.
  • the representative value calculator 120 calculates a frequency distribution for the heights of the plurality of points, and calculates a rank value of a rank having the greatest frequency in the frequency distribution in the region 20. It can be determined by the representative value of).
  • FIG. 6 is an example of a frequency distribution diagram illustrating a frequency distribution of heights of a plurality of points in an area calculated according to an embodiment of the present invention.
  • the representative value calculator 120 may divide the heights of the plurality of points into a plurality of ranks, and then calculate the frequency distribution of the series by calculating the frequency of the points belonging to each rank. have.
  • the representative value calculator 120 may classify the height information of the plurality of points collected from the area 20 into four ranks, but is not limited thereto. It can also be divided into
  • the number of ranks may correspond to the number of grades of surface roughness.
  • the representative value calculator 120 may calculate a frequency distribution in which the heights of the plurality of points are seriesed into four ranks.
  • the representative value calculator 120 may determine, as the representative value of the region 20, a rank value of a rank having the greatest frequency in the frequency distribution. For example, in the frequency distribution diagram shown in FIG. 6, the largest rank is rank 3, and the rank value of rank 3 may be 16.5 m, which is the middle value of the rank. Accordingly, the representative value calculator 120 may determine 16.5 m, which is the rank value of rank 3, as the representative value of the area 20.
  • the surface roughness calculation unit 130 may calculate the surface roughness of the area 20 according to the representative value. According to an embodiment of the present invention, the surface roughness calculation unit 130 may compare the representative value with a reference range set in the surface roughness, and calculate the surface roughness of the area 20 based on the comparison result. .
  • the surface roughness may be divided into four A, B, C, and D, and the following reference range may be set in each surface roughness.
  • the surface is rough in the order of surface roughness A, B, C, D (that is, surface roughness is A> B> C> D).
  • the surface roughness calculation unit 130 compares the representative value of the area 20 with the reference range set in each surface roughness, and compares the surface roughness of the reference range to which the representative value belongs to the area 20. It can be calculated from the surface roughness of. For example, when the representative value of the region 20 is calculated as 16.5 m, the surface roughness calculation unit 130 may determine the surface roughness of the region 20 as B.
  • the information collecting unit 110, the representative value calculating unit 120, and the surface roughness calculation unit 130 may be configured as a processor, for example, a CPU, which executes a program for calculating surface roughness to perform a surface roughness calculation.
  • the program for calculating the surface roughness may be stored in a storage unit such as a memory, and the surface roughness calculating apparatus 100 may load and execute the program from the storage unit.
  • FIG. 7 is a block diagram exemplarily illustrating an apparatus for calculating a surface roughness according to another embodiment of the present invention.
  • the information collecting unit 110 may include a sample point information collecting unit 111 and a target point information obtaining unit 112.
  • the sample point information collecting unit 111 may collect height information of a plurality of sample points in the area 20.
  • the target point information obtaining unit 112 may obtain height information of a plurality of target points in the area 20 by using the height information of the sample point.
  • the sample point height information collecting unit 111 may extract a building from an electronic map of the area 20 and allocate a sample point to the extracted building.
  • the sample point height information collecting unit 111 may extract at least one of an elevation point and a reference point from the electronic map of the area 20, and may assign at least one of the extracted elevation point and the reference point as a sample point.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram illustrating a plan view of an area considered in calculating wind loads and a building included in the area according to another embodiment of the present invention.
  • the sample point height information collecting unit 111 extracts an object corresponding to the building 201 from an electronic map of the area 20, and extracts an elevation point 202 located on the ground or the surface of the water. Can be. According to an exemplary embodiment, the sample point height information collecting unit 111 may extract a reference point of the electronic map instead of the elevation point 202 or extract both the elevation point and the reference point.
  • the sample point height information collecting unit 111 may assign a sample point to the extracted building, elevation, and reference point. According to an embodiment of the present invention, the sample point height information collecting unit 111 may allocate a sample point to the center of the extracted building.
  • FIG. 9 is an exemplary diagram illustrating the center of a building 201 included in an area 20 in accordance with one embodiment of the present invention.
  • the sample point height information collecting unit 111 may allocate a sample point to the center 2011 of the building 201 extracted from the electronic map of the area 20.
  • the sample point height information collecting unit 111 may extract a node from the outline of the extracted building, and assign the extracted node as a sample point.
  • FIG 10 is an exemplary diagram showing nodes obtained from the outline of the building 201 included in the area 20 in accordance with one embodiment of the present invention.
  • the sample point height information collecting unit 111 extracts a node 2012 from an outline of a building 201 extracted from an electronic map of the area 20, and samples the extracted node. Can be assigned to a point.
  • the node 2012 may correspond to a corner of a polygon formed as an outline of the building 201.
  • the sample point height information collecting unit 111 extracts the building 201 and the elevation point 202 from the electronic map of the area 20, and applies the sample point to the extracted building 201 and the elevation point 202.
  • the sample point may be assigned to a node 2011 obtained from the center 2011 of the building 201 or an outline of the building 201, and may be assigned to both the center and the node of the building, depending on the embodiment.
  • the sample point height information collecting unit 111 may calculate the height of the corresponding building as the height of the sample point.
  • the sample point height information collecting unit 111 collects the ground floor number information of the building 201 in which the sample point is located, and multiplies the number of ground floors of the collected building by a predetermined height to height of the corresponding building. Can be calculated.
  • the height multiplied by the ground floor number may be 3 meters, but is not limited thereto and may be lower or higher than 3 meters.
  • the sample point height information collecting unit 111 may calculate the height of the sample point as zero.
  • the sample point when the sample point is located on the ground or the surface of the water, such as land, rivers, lakes, and seas, which are not buildings, the height of the sample point may be calculated as zero.
  • FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating height information of a plurality of sample points in an area 20 according to an embodiment of the present invention.
  • the sample point height information collecting unit 111 may collect ground floor number information of the corresponding building. .
  • the ground floor number of the building in which sample point 1 is located is four.
  • the sample point height information collecting unit 111 may calculate the height information of the sample point by multiplying the number of ground floors of the building by a predetermined height (for example, 3 meters). In this case, the height of the sample point 1 shown in FIG. 11 may be calculated as 12 meters. Likewise, the height of sample point 2 can be calculated to be 18 meters.
  • the sample point height information collecting unit 111 calculates the height of the sample point as 0. can do.
  • the sample point height information collecting unit 111 may collect the height information of the sample point using the electronic map of the area 20.
  • the height information of the sample point may be collected using survey data obtained by surveying the area 20 using at least one of a ground survey, a GPS survey, an aerial survey, a radar survey, and a rider survey.
  • the sample point height information collecting unit 111 may collect three-dimensional points collected using at least one of ground surveying, GPS surveying, aerial surveying, radar surveying, and rider surveying with respect to the area 20. Filtering may be performed on the data to extract building and ground data, and sample points corresponding to the extracted building and ground data may be generated. The sample point height information collecting unit 111 may calculate the height of the sample point located in the building as the height of the building, and calculate the height of the sample point located on the ground or the water as 0.
  • the target point height information acquisition unit 112 may obtain height information of a plurality of target points in an area using the height information of the sample point.
  • the target point is a point that is considered in order to calculate a parameter used for calculating the wind load of the area, and according to an embodiment of the present invention, the parameter may be calculated based on height information of the target point.
  • the target point height information obtaining unit 112 may generate a digital elevation model (DEM) using the collected height information of the sampled points. Then, a plurality of target points corresponding to the grid of the numerical elevation model may be generated, and the height value of the grid of the numerical elevation model DEM may be calculated as the height information of the target point corresponding to the grid.
  • DEM digital elevation model
  • the target point height information obtaining unit 112 may allocate a point in the grid of the numerical elevation model as a target point.
  • the target point height information acquisition unit 112 may allocate the center of the grid of the numerical elevation model as a target point.
  • the target point height information obtaining unit 112 generates a plurality of target points in the region (eg, see FIG. 2), and interpolates based on the height information of the collected sample points.
  • the height information of the target point may be calculated using.
  • the target point height information acquisition unit 112 may use linear interpolation, nonlinear interpolation, or natural neighbor interpolation to calculate the height information of the target point, but the interpolation method used is not limited thereto.
  • the information collecting unit 110 may collect information about the height and area of the building in the area.
  • the representative value calculator 120 may calculate the weighted average height by applying the area of the building as a weight to the height of the building.
  • the weighted average height may be used as a representative value of the region.
  • the information collecting unit 110 may collect area information of the building from data obtained by surveying an electronic map or an area of the area 20.
  • the area of the building may be any one of the building area of the building or the area of the parcel in which the building is located.
  • FIG. 12 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating a weighted average height according to another embodiment of the present invention.
  • the building area of building 1 is 10 square meters
  • the height of building 2 is 20 meters
  • the building area of building 2 is 30 square meters.
  • the weighted average height can be obtained by applying the building area of the building to the height of the building as a weight.
  • the representative value calculator 120 may calculate the weighted average height of the building located in the area as 25 meters by applying the area of the building as a weight to the height of the building located in the area 20.
  • the representative value calculator 120 may calculate the weighted average height by applying the area of the parcel in which the building is located as a weight.
  • the height of building 1 in the area 20 is 40 meters
  • the area of parcel 1 where building 1 is located is 30 square meters
  • the height of building 2 is 20 meters
  • the area of parcel 2 where building 2 is located is 40. If the area of the square meter and the parcel 3 without the building is 30 m 2, the weighted average height obtained by weighting the area of the parcel where the building is located can be obtained as follows.
  • the representative value calculator 120 may calculate the weighted average height of the building located in the area as 20 meters by applying the area of the parcel in which the building is located as a weight.
  • FIG. 13 is a block diagram exemplarily illustrating an apparatus for calculating the surface roughness according to another embodiment of the present invention.
  • the information collecting unit 110 may collect elevation information of a plurality of points in an area and overall height information in which the height of a building is reflected in the elevation.
  • the surface roughness calculation apparatus 100 may further include a ground surface height calculator 140 that calculates a ground surface height of an area based on the elevation information.
  • the representative value calculator 120 may calculate the representative value of the area by statistically processing the difference between the total height calculated for each point and the ground surface height.
  • the information acquisition unit 110 may calculate the total height of the point by adding the height of the building to the elevation of the ground. In addition, when the point is located on the ground or the water surface, the information acquisition unit 110 may calculate the elevation of the ground or the water surface as the total height of the corresponding point.
  • FIG. 14 is an exemplary diagram for describing a process of obtaining elevation information and overall height information of a plurality of points according to an embodiment of the present invention.
  • the total height of the point 1 is 17 m, which is a height of 5 m, which is an elevation of the ground, and 12 m of a building height, which is calculated by multiplying 3 m by the fourth floor of the building. Can be estimated.
  • the total height of the point 2 can be calculated as 20 m, which is the height of 11 m, the elevation of the ground, and 3 m above the 3rd floor of the building. .
  • the total height of the point 3 may be calculated as 2 m, which is the elevation of the ground.
  • the ground surface height calculator 140 may calculate the ground surface height of the area 20 based on the elevation information of the plurality of points.
  • the ground surface height calculating unit 140 may calculate the minimum value or the most frequent elevation of the elevation of the plurality of points as the ground surface height.
  • 15 is an exemplary graph in which the elevations of multiple points in the area 20 are arranged in sequence in accordance with one embodiment of the present invention.
  • the minimum value among the elevations of the multiple points collected from the area 20 is 2 m and the mode is 8 m.
  • the ground surface height calculator 140 may calculate 2 m corresponding to the minimum value among the elevations of the plurality of points as the ground surface height of the region 20.
  • the ground surface height calculator 140 may calculate an 8 m corresponding to the most frequent number among the elevations of a plurality of points as the ground surface height of the region 20.
  • the ground surface height calculation unit 140 calculates a frequency distribution for the elevation of a plurality of points, and classifies the rank value of the largest degree in the frequency distribution in the area 20. It can be calculated from the surface height.
  • FIG. 16 is an exemplary frequency distribution diagram illustrating frequency distributions for elevations of multiple points in region 20 in accordance with one embodiment of the present invention.
  • the ground level calculator 140 calculates a class value of 4.5 m as the ground level of the region 20 in the frequency distribution of elevations of a plurality of points. can do.
  • the ground surface height calculator 140 may calculate the average value of the elevation belonging to the rank having the greatest frequency in the frequency distribution as the ground surface height of the region 20.
  • the ground level calculator 140 may determine the ground height of the area 20 by calculating an average value of elevations belonging to class 1, which is the largest class.
  • the ground surface height calculator 140 may calculate the rank value of the lowest rank in the frequency distribution as the ground surface height of the region 20. According to an exemplary embodiment, the ground level calculator 140 may calculate the average value of the elevation belonging to the lowest rank in the frequency distribution as the ground surface height of the region 20.
  • the average value may be an arithmetic mean value, an geometric mean value, or a geometric mean value of the elevation, and in some embodiments, the average value may be a weighted average value of applying the frequency of the elevation to the elevation.
  • the size of the rank is set to 9 m, but the size of the rank is not limited thereto and may be set smaller or larger than 9 m.
  • the sizes of the ranks are set to be the same, but according to an embodiment, the sizes of the ranks constituting the frequency distribution may be set differently.
  • the representative value calculator 120 may calculate a difference value between the total height and the ground surface height for each point, and statistically process the difference value to calculate the representative value of the region 20.
  • the information collecting unit 110 may further collect location information of a plurality of points in the area 20.
  • the ground height calculator 140 calculates a regression equation using regression analysis based on the position information and the elevation information of the point, and substitutes the position information of the point in the regression equation to increase the ground surface height for each point. Can be calculated.
  • the location information of the point may include absolute coordinates composed of latitude and longitude data of the point, but may also include relative coordinates based on an arbitrary point according to an embodiment.
  • the location information of the point may be collected from an electronic map of the area 20, and may be collected from data obtained by surveying the area 20 according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 17 is an exemplary diagram for describing a process of obtaining location information of a plurality of points X according to an embodiment of the present invention.
  • the positions of the plurality of points X may be represented by two-dimensional rectangular coordinates having the center 21 of the region 20 as the origin.
  • the coordinates (x, y) of the plurality of points (X) may be determined according to the distance and direction from the origin.
  • the origin of the coordinate system is set to the center 21 of the region 20, but the position of the origin is not limited thereto and may be set to any point located inside or outside the region 20.
  • the ground surface height calculator 140 may calculate a regression equation using regression analysis based on location information and elevation information of a point.
  • the ground surface height calculator 140 may calculate a regression equation based on location information and elevation information of some points among a plurality of points. In other words, the ground surface height calculator 140 may perform regression analysis on only a part of the plurality of points.
  • the ground surface height calculator 140 may calculate a regression equation based on location information and elevation information of a point corresponding to a predetermined number or ratio among the plurality of points.
  • the ground surface height calculator 140 may select a point to be used for regression analysis from the plurality of points using the frequency distribution.
  • the ground surface height calculating unit 140 calculates a frequency distribution for the elevation of the plurality of points, selects a point having an elevation belonging to the largest class in the frequency distribution, and selects the selected point.
  • the regression equation can be calculated based on the location information and elevation information of.
  • the ground level calculator 140 may select a point having an elevation belonging to the lowest rank in the frequency distribution, and calculate a regression equation based on the location information and the elevation information of the selected point. have.
  • the ground surface height calculating unit 140 may set the position information of the point as an independent variable and calculate the regression equation by setting the elevation information of the point as a dependent variable.
  • FIG. 18 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating a regression equation based on location information and elevation information of a point according to another embodiment of the present invention.
  • the ground surface height calculator 140 regresses the position and elevation information (x, y, z) of the points P 1 to P 6 .
  • the following regression equation can be calculated:
  • the regression equation may be an equation representing the plane 30 shown in FIG. 18.
  • the ground surface height calculation unit 140 has the following error e i A to minimize the sum of squares of 0 , a One , a 2 We can calculate:
  • the ground surface height calculation unit 140 is S r Unknown to a 0 , a One , a 2
  • S r Unknown to a 0 , a One , a 2
  • the ground surface height calculator 140 sets the position information (x, y) of the points P 1 to P 6 as independent variables and sets the elevation information z as a dependent variable to calculate a regression equation. can do.
  • the calculated regression equation can be used to estimate the ground surface height for each of a plurality of points as described below.
  • the ground surface height calculating unit 140 may calculate the ground surface height for each of the plurality of points by substituting the position information (x, y) of the points in the regression equation.
  • FIG. 19 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating a ground surface height for each point using a regression equation according to another embodiment of the present invention.
  • the regression equation calculated based on the position and elevation information of some points may be regarded as representing the ground surface of the area 20, and thus the ground surface height calculator 140 may be applied to the regression equation.
  • the ground surface height calculator 140 may be applied to the regression equation.
  • the surface height z for each point can be calculated. Since an embodiment of the present invention regards the plane 30 represented by the regression equation to correspond to the ground surface of the area 20, the position information (x, y) of each point P 1 to P 6 is regressed.
  • the height z obtained by substituting the equation may correspond to the surface height at each point.
  • the ground height of each point was calculated using a regression equation representing the plane 30, but according to the embodiment, the ground height of each point was calculated by calculating a regression equation representing the curved surface instead of the plane. You can also calculate
  • 20 is a flowchart illustrating a method of calculating a surface roughness according to an embodiment of the present invention.
  • the surface roughness of the area may be calculated based on a representative value obtained by statistically processing height information of a plurality of points in the area.
  • the surface roughness calculation method may be executed by the surface roughness calculation apparatus 100 according to the above-described embodiment of the present invention.
  • the method of calculating the surface roughness 200 includes collecting height information of a plurality of points in an area (S210), and calculating the representative value of the area by statistically processing the height information. (S220), and calculating the surface roughness of the region according to the representative value (S230).
  • the collecting step S210 may include collecting the height information from the electronic map of the area 20.
  • the data on the electronic map is stored in a storage unit provided in the surface roughness calculating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, stored in an external storage device connected to the surface roughness calculating apparatus 100, or the surface
  • the illuminance estimating apparatus 100 may be stored in a server connected through a network.
  • a plurality of points in the area 20 may correspond to a building located in the area.
  • the height of the building may be calculated as height information of the point.
  • some of the plurality of points in the area 20 may correspond to the ground or the surface where the building is not located.
  • the height of the point in the collecting step S210, when a point in the area 20 is located on the ground or the water, the height of the point may be calculated as zero.
  • the collecting step (S210) is a step of extracting a building, an elevation point and a reference point from the electronic map of the area, a node generated by extracting a node from the center or the outline of the building from the extracted building And generating a one-to-one corresponding point with respect to the elevation point and the reference point located on the ground, and calculating the height of the point located on the building as the height of the building, and calculating the height of the point located on the ground as zero.
  • the height of the building may be calculated by multiplying a predetermined height by the number of ground floors of the building.
  • the height multiplied by the ground floor number of the building may be 3 meters, but is not limited thereto and may be set higher or lower than 3 meters.
  • the collecting step (S210) is filtering from the three-dimensional point data collected using at least one of ground survey, GPS survey, aerial survey, radar survey and rider survey for the area Extracting the building and the ground data, generating a point corresponding to the extracted building and the ground data one-to-one, and calculating the height of the point located in the building as the height of the building, and the height of the point on the ground being 0. It can include the step of calculating.
  • calculating the representative value of the area (S220) may include calculating a median value among the heights of the plurality of points. According to another embodiment, calculating the representative value of the area (S220) may include calculating the maximum value among the heights of the plurality of points. According to another embodiment, the calculating of the representative value of the region (S220) may include calculating the most frequent number among the heights of the plurality of points.
  • calculating the representative value of the area (S220) may include calculating an average value of the heights of the plurality of points.
  • the average value may be any one of an arithmetic mean value, a geometric mean value, and a harmonic mean value.
  • the median, maximum, frequency, or average calculated as described above may be determined as a representative value of the area 20.
  • the step of calculating the representative value of the region (S220), the step of calculating the frequency distribution for the height of the plurality of points, and the rank of the highest frequency in the frequency distribution And determining a value as a representative value of the region 20.
  • the number of ranks constituting the frequency distribution may be the same as the number of grades of surface roughness, but is not limited thereto and may be less or more than the number of grades of surface roughness.
  • the step of calculating the surface roughness of the region (S230) may include comparing the representative value of the region with a reference range set in each surface roughness, and the reference range to which the representative value belongs.
  • the surface roughness may be calculated as the surface roughness of the region 20.
  • the collecting of the information (S210) may include collecting height information of a plurality of sample points in the area 20 and using the height information of the sample points. And obtaining height information of the plurality of target points within).
  • the obtaining of the height information of the target point may include generating a numerical elevation model using the collected height information of the sample point, and a plurality of target points corresponding to the grid of the numerical elevation model. Generating a height value of the grid of the numerical elevation model as height information of a target point corresponding to the grid.
  • the obtaining of the height information of the target point may include generating a plurality of target points in the area 20 and using the interpolation method based on the collected height information of the sample point. Computing height information of the target point may be included.
  • the step of collecting the height information of the point (S210) may include the step of collecting information about the height and area of the building in the area (20).
  • the calculating of the representative value (S220) may include calculating a weighted average height by applying the area of the building as a weight to the height of the building.
  • the step of collecting the height information of the point (S210), to collect the elevation information of the plurality of points in the area 20, and the overall height information reflecting the height of the building in the elevation It may include a step.
  • the method of calculating the surface roughness 200 may further include calculating a ground surface height of the area 20 based on the elevation information.
  • the calculating of the representative value may include calculating a representative value of the area 20 by statistically processing a difference value between the total height and the ground surface height calculated for each point.
  • the height of the building can be calculated by adding the height of the building to the elevation of the ground.
  • the elevation of the ground or the surface may be calculated as the total height of the corresponding point.
  • the calculating of the ground surface height may include calculating the minimum value or the most frequent number of the elevations of the plurality of points as the ground surface height.
  • the calculating of the ground surface height may include calculating a frequency distribution of elevations of a plurality of points, a rank value of a rank having the greatest frequency in the frequency distribution, and a rank having the greatest frequency in the frequency distribution. An average value of elevations belonging, a rank value of the lowest rank in the frequency distribution, or an average value of elevations belonging to the lowest rank in the frequency distribution may be calculated as the surface height.
  • the step of collecting the height information of the point (S210), may further include the step of collecting the position information of a plurality of points in the area (20).
  • the calculating of the ground surface height may include calculating a regression equation using regression analysis based on the position information and the elevation information, and substituting the position information of the point into the regression equation for the ground surface for each point. Calculating a height.
  • the position information (x, y) may be set as an independent variable of the regression equation, and the elevation information (z) may be set as a dependent variable.
  • the calculating of the regression equation may include calculating a regression equation based on location information and elevation information of some of the plurality of points.
  • the calculating of the regression equation may include calculating a frequency distribution of elevations of the plurality of points, and selecting a point having an elevation belonging to the highest or lowest rank in the frequency distribution. And calculating a regression equation based on the location information and the elevation information of the selected point.
  • the above-described surface roughness estimation method 200 according to the embodiment of the present invention may be produced as a program for execution in a computer and stored in a computer-readable recording medium.
  • the computer readable recording medium includes all kinds of storage devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, and the like.
  • the surface roughness estimating apparatus and method for calculating the surface roughness of the area based on the representative value of the area obtained by collecting the height information of a plurality of points from the area considered in the wind load calculation, and statistically processing the collected height information This has been explained.
  • the surface roughness of the region can be prevented from being inappropriately determined by the designer's subjective judgment, and the objective and reliable surface roughness can be calculated.
  • the surface roughness calculated in this way it is possible to obtain the effect that the safety and economics of the structure can be improved.

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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for calculating ground surface roughness. An apparatus for calculating ground surface roughness according to an embodiment of the present invention may comprise: a collection unit for collecting height information for a plurality of points within an area; a representative value calculating unit for calculating a representative value for the area by statistically processing the height information; and a ground surface roughness calculation unit for calculating the ground surface roughness of the area in accordance with the representative value.

Description

지표면 조도 산정 장치 및 방법Surface roughness estimation device and method
본 발명은 교육부의 재원으로 지원을 받아 수행된 산학협력 선도대학(LINC) 육성사업의 연구결과로서 지표면 조도 산정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a surface roughness estimating device and method as a result of the research of the industry-university cooperation leading university (LINC) development project supported by the Ministry of Education.
구조물 설계에 있어서 바람은 반드시 고려해야 할 항목 중 하나이다. 풍속 또는 풍향과 같은 바람의 특성은 주변 지형의 영향을 많이 받으며, 풍속이 주변 지형에 의해 빨라지는 경우 구조물의 안전에 큰 영향을 미칠 수 있다. 바람이 구조물에 가하는 하중을 고려하기 위해, 구조물의 설계 시 풍하중을 계산한다.Wind is one of the items to consider when designing structures. Wind characteristics, such as wind speed or wind direction, are heavily influenced by the surrounding topography and can have a significant impact on the safety of the structure if the wind speed is accelerated by the surrounding topography. To take into account the loads the wind exerts on the structure, the wind load is calculated in the design of the structure.
풍하중은 지표면의 거칠기를 나타내는 지표면 조도에 따라 그 값이 달라질 수 있다. 하지만, 구조물의 설계 시, 상기 지표면 조도가 설계자의 주관적인 판단에 의해 결정되는 경우가 많으며, 그로 인해 구조물의 안전성 및 경제성이 저하되는 문제가 발생한다.The wind load may vary depending on the surface roughness indicating the surface roughness. However, in the design of the structure, the surface roughness is often determined by the subjective judgment of the designer, thereby causing a problem that the safety and economic efficiency of the structure is deteriorated.
본 발명의 실시예는, 풍하중 산정 시 고려되는 영역의 지표면 조도를 객관적이고 합리적으로 결정하는 지표면 조도 산정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An embodiment of the present invention is to provide an apparatus and method for estimating the surface roughness for objectively and reasonably determining the surface roughness of a region under consideration in wind load calculation.
본 발명의 일 실시예에 따른 지표면 조도 산정 장치는, 영역 내 다수의 지점의 높이 정보를 수집하는 정보 수집부; 상기 높이 정보를 통계처리하여 상기 영역의 대표값을 산출하는 대표값 산출부; 및 상기 대표값에 따라 상기 영역의 지표면 조도를 산정하는 지표면 조도 산정부;를 포함할 수 있다.An apparatus for calculating the surface roughness according to an embodiment of the present invention includes an information collecting unit collecting height information of a plurality of points in an area; A representative value calculator configured to calculate a representative value of the area by statistically processing the height information; And a surface roughness calculation unit for calculating a surface roughness of the area according to the representative value.
상기 정보 수집부는: 상기 지점이 건축물에 위치하는 경우, 건축물의 높이를 지점의 높이 정보로 산정하고, 상기 지점이 지면 또는 수면에 위치하는 경우, 지점의 높이 정보를 0으로 산정할 수 있다.The information collecting unit: When the point is located in the building, the height of the building may be calculated as the height information of the point, and if the point is located on the ground or the water, the height information of the point may be calculated as zero.
상기 다수의 지점은 상기 영역 내에 균일하게 분포할 수 있다.The plurality of points may be evenly distributed within the area.
상기 다수의 지점은 상기 영역 내 건축물에 일대일 대응할 수 있다.The plurality of points may correspond one-to-one to buildings in the area.
상기 대표값 산출부는: 상기 다수의 지점의 높이의 중앙값, 최대값, 최빈수 및 평균값 중 하나를 산출하여 상기 대표값으로 결정할 수 있다.The representative value calculator may be configured to calculate one of the median value, the maximum value, the most frequent number, and the average value of the heights of the plurality of points as the representative value.
상기 대표값 산출부는: 상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포를 산출하고, 상기 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급의 계급값을 상기 대표값으로 결정할 수 있다.The representative value calculating unit may calculate a frequency distribution for the heights of the plurality of points, and determine a class value of a rank having the greatest frequency in the frequency distribution as the representative value.
상기 정보 수집부는: 상기 영역 내 다수의 샘플 지점의 높이 정보를 수집하는 샘플 지점 정보 수집부; 및 상기 샘플 지점의 높이 정보를 이용하여 상기 영역 내 다수의 타겟 지점의 높이 정보를 획득하는 타겟 지점 정보 획득부;를 포함할 수 있다.The information collecting unit comprises: a sample point information collecting unit collecting height information of a plurality of sample points in the area; And a target point information obtaining unit obtaining height information of a plurality of target points in the area by using the height information of the sample point.
상기 타겟 지점 정보 획득부는: 상기 수집된 샘플 지점의 높이 정보를 이용하여 수치표고모델(DEM)을 생성하고, 상기 수치표고모델의 격자에 대응하는 다수의 타겟 지점을 생성하고, 상기 수치표고모델의 격자의 높이 값을 상기 격자에 대응하는 타겟 지점의 높이 정보로 산정할 수 있다.The target point information acquisition unit: generates a digital elevation model (DEM) by using the collected height information of the sample point, generates a plurality of target points corresponding to the grid of the digital elevation model, The height value of the grid may be calculated as the height information of the target point corresponding to the grid.
상기 타겟 지점 정보 획득부는: 상기 영역 내에 다수의 타겟 지점을 생성하고, 상기 수집된 샘플 지점의 높이 정보를 기반으로 보간법을 이용하여 상기 타겟 지점의 높이 정보를 산정할 수 있다.The target point information acquisition unit may generate a plurality of target points in the area and calculate height information of the target point by using interpolation based on the collected height information of the sample points.
상기 정보 수집부는 상기 영역 내 건축물의 높이 및 면적에 대한 정보를 수집하고, 상기 대표값 산출부는 상기 건축물의 높이에 상기 건축물의 면적을 가중치로 적용하여 가중평균높이를 산출할 수 있다.The information collecting unit may collect information on the height and area of the building in the area, and the representative value calculating unit may calculate a weighted average height by applying the area of the building as a weight to the height of the building.
상기 정보 수집부는 상기 영역 내 다수의 지점의 표고 정보, 및 표고에 건축물 높이가 반영된 전체 높이 정보를 수집하고, 상기 지표면 조도 산정 장치는 상기 표고 정보를 기반으로 상기 영역의 지표면 높이를 산출하는 지표면 높이 산출부를 더 포함하고, 상기 대표값 산출부는 각 지점에 대하여 계산된 전체 높이와 상기 지표면 높이 간의 차이값을 통계처리하여 상기 영역의 대표값을 산출할 수 있다.The information collecting unit collects elevation information of a plurality of points in the area and total height information in which the building height is reflected in the elevation, and the surface roughness calculating device calculates the surface height of the area based on the elevation information. The calculator may further include a calculator, and the representative value calculator may calculate a representative value of the area by statistically processing a difference between the total height calculated for each point and the ground surface height.
상기 정보 수집부는: 상기 지점이 건축물에 위치하는 경우, 지면의 표고에 건축물의 높이를 합산하여 해당 지점의 전체 높이로 산정하고, 상기 지점이 지면 또는 수면에 위치하는 경우, 지면 또는 수면의 표고를 해당 지점의 전체 높이로 산정할 수 있다.The information collection unit: If the point is located in the building, add the height of the building to the elevation of the ground to calculate the total height of the point, if the point is located on the ground or the surface, the elevation of the ground or water surface It can be calculated from the overall height of the point.
상기 지표면 높이 산출부는 상기 다수의 지점의 표고의 최소값 또는 최빈수를 상기 지표면 높이로 산출할 수 있다.The ground surface height calculating unit may calculate the minimum value or the frequency of elevation of the plurality of points as the ground surface height.
상기 지표면 높이 산출부는: 상기 다수의 지점의 표고에 대한 도수분포를 산출하고, 상기 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급의 계급값; 상기 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급에 속하는 표고의 평균값; 상기 도수분포에서 가장 낮은 계급의 계급값; 또는 상기 도수분포에서 가장 낮은 계급에 속하는 표고의 평균값;을 상기 지표면 높이로 산출할 수 있다.The ground surface height calculation unit: calculates a frequency distribution for the elevation of the plurality of points, the rank value of the rank having the greatest frequency in the frequency distribution; An average value of elevations belonging to the largest rank in the frequency distribution; A rank value of the lowest rank in the frequency distribution; Alternatively, the average value of the elevation belonging to the lowest rank in the frequency distribution; may be calculated as the ground surface height.
상기 정보 수집부는 상기 영역 내 다수의 지점의 위치 정보를 더 수집하고, 상기 지표면 높이 산출부는 상기 위치 정보 및 상기 표고 정보를 기반으로 회귀분석을 이용하여 회귀방정식을 산출하고, 상기 회귀방정식에 상기 위치 정보를 대입하여 각 지점에 대한 지표면 높이를 산출할 수 있다.The information collecting unit further collects position information of a plurality of points in the area, and the ground surface height calculating unit calculates a regression equation using regression analysis based on the position information and the elevation information, and the position in the regression equation. Substituting the information, we can calculate the surface height for each point.
상기 지표면 높이 산출부는: 상기 위치 정보를 독립변수로 설정하고, 상기 표고 정보를 종속변수로 설정하여, 상기 회귀방정식을 산출할 수 있다.The ground surface height calculator may set the position information as an independent variable and set the elevation information as a dependent variable to calculate the regression equation.
상기 지표면 높이 산출부는: 상기 다수의 지점 중에서 일부 지점의 위치 정보 및 표고 정보를 기반으로 상기 회귀방정식을 산출할 수 있다.The ground surface height calculator may calculate the regression equation based on location information and elevation information of some of the plurality of points.
상기 지표면 높이 산출부는: 상기 다수의 지점의 표고에 대한 도수분포를 산출하고, 상기 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급 또는 가장 낮은 계급에 속하는 표고를 갖는 지점을 선택하고, 상기 선택된 지점의 위치 정보 및 표고 정보를 기반으로 상기 회귀방정식을 산출할 수 있다.The ground surface height calculation unit: calculates a frequency distribution for the elevation of the plurality of points, selects a point having an elevation belonging to the largest or lowest rank in the frequency distribution, and the position information of the selected point and The regression equation may be calculated based on elevation information.
본 발명의 일 실시예에 따른 지표면 조도 산정 방법은 정보 수집부, 대표값 산출부 및 지표면 조도 산정부를 포함하는 지표면 조도 산정 장치를 이용하여 영역의 지표면 조도를 산정하는 방법으로서, 상기 정보 수집부가 영역 내 다수의 지점의 높이 정보를 수집하는 단계; 상기 대표값 산출부가 상기 높이 정보를 통계처리하여 상기 영역의 대표값을 산출하는 단계; 및 상기 지표면 조도 산정부가 상기 대표값에 따라 상기 영역의 지표면 조도를 산정하는 단계;를 포함할 수 있다.In accordance with an aspect of the present invention, a method of calculating a surface roughness is a method of calculating a surface roughness of an area using a surface roughness calculating device including an information collecting unit, a representative value calculating unit, and a surface roughness calculating unit. Collecting height information of the plurality of points in the group; Calculating a representative value of the area by statistically processing the height information by the representative value calculator; And calculating, by the surface roughness calculation unit, the surface roughness of the area according to the representative value.
본 발명의 일 실시예에 따른 지표면 조도 산정 방법은 컴퓨터로 실행될 수 있는 프로그램으로 구현되어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.The surface roughness estimating method according to an embodiment of the present invention may be implemented as a computer-executable program and recorded on a computer-readable recording medium.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 영역에 대해 보다 객관적이고 신뢰성 높은 지표면 조도를 산정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, more objective and reliable surface roughness can be calculated for the region.
본 발명의 실시예에 따르면, 풍하중이 지나치게 크거나 작게 계산되는 것을 방지하여 구조물의 경제성 및 안전성을 향상시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to prevent the wind load from being calculated too large or small, thereby improving the economics and safety of the structure.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지표면 조도 산정 장치를 예시적으로 나타내는 블록도다.1 is a block diagram exemplarily illustrating an apparatus for calculating a surface roughness according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 풍하중 산정 시 고려하는 영역 및 높이 정보가 수집되는 영역 내 다수의 지점을 나타내는 예시적인 도면이다.2 and 3 are exemplary diagrams illustrating a plurality of points within an area in which area and height information to be considered when calculating wind loads are collected according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 영역 내 다수의 지점의 높이 정보를 산출하는 과정을 설명하는 예시적인 도면이다.4 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating height information of a plurality of points in an area according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 영역 내 다수의 지점을 높이의 순서대로 늘어놓은 그래프다.5 is a graph in which a plurality of points in an area are arranged in the order of height according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 산출된 영역 내 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포를 예시적으로 나타내는 도수분포도다.FIG. 6 is a frequency distribution diagram exemplarily showing a frequency distribution of heights of a plurality of points in an area calculated according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지표면 조도 산정 장치를 예시적으로 나타내는 블록도다.7 is a block diagram exemplarily illustrating an apparatus for calculating a surface roughness according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 풍하중 산정 시 고려하는 영역 및 상기 영역에 포함된 건축물의 평면모습을 나타내는 예시적인 도면이다.FIG. 8 is an exemplary diagram illustrating a plan view of an area considered in calculating wind loads and a building included in the area according to another embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 영역에 포함된 건축물의 중심을 나타내는 예시적인 도면이다.9 is an exemplary view showing the center of the building included in the area according to another embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 영역에 포함된 건축물의 외곽선으로부터 획득된 절점을 나타내는 예시적인 도면이다.10 is an exemplary diagram showing a node obtained from an outline of a building included in an area according to another embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따라 영역 내 다수의 샘플 지점의 높이 정보를 산출하는 과정을 설명하는 예시적인 도면이다.11 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating height information of a plurality of sample points in an area according to another embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 가중평균높이를 산출하는 과정을 설명하는 예시적인 도면이다.12 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating a weighted average height according to another embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지표면 조도 산정 장치를 예시적으로 나타내는 블록도다.13 is a block diagram exemplarily illustrating an apparatus for calculating a surface roughness according to still another embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 다수의 지점의 표고 정보 및 전체 높이 정보를 획득하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.14 is an exemplary diagram for explaining a process of obtaining elevation information and overall height information of a plurality of points according to another embodiment of the present invention.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 영역 내 다수의 지점의 표고를 순서대로 늘어놓은 예시적인 그래프다.15 is an exemplary graph in which the elevations of multiple points in an area are arranged in order according to another embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 영역 내 다수의 지점의 표고에 대한 도수분포를 나타내는 예시적인 도수분포도다.FIG. 16 is an exemplary frequency distribution diagram illustrating frequency distributions for elevations of multiple points in an area in accordance with another embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 다수의 지점의 위치 정보를 획득하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.17 is an exemplary diagram for describing a process of obtaining location information of a plurality of points according to another embodiment of the present invention.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 지점의 위치 정보 및 표고 정보를 기반으로 회귀방정식을 산출하는 과정을 설명하는 예시적인 도면이다.18 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating a regression equation based on location information and elevation information of a point according to another embodiment of the present invention.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 회귀방정식을 이용하여 각 지점에 대한 지표면 높이를 산출하는 과정을 설명하는 예시적인 도면이다.FIG. 19 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating a ground surface height for each point using a regression equation according to another embodiment of the present invention.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 지표면 조도 산정 방법을 설명하는 흐름도다.20 is a flowchart illustrating a method of calculating a surface roughness according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Other advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.If not defined, all terms used herein (including technical or scientific terms) have the same meaning as commonly accepted by universal techniques in the prior art to which this invention belongs. Terms defined by general dictionaries may be interpreted as having the same meaning as in the related description and / or text of the present application, and are not conceptualized or overly formal, even if not expressly defined herein. Will not.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, the term "comprises" and / or the various forms of use of this verb, for example, "comprises," "comprising," "comprising," "comprising," and the like refer to compositions, ingredients, components, The steps, operations and / or elements do not exclude the presence or addition of one or more other compositions, components, components, steps, operations and / or elements. As used herein, the term 'and / or' refers to each of the listed configurations or various combinations thereof.
한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.On the other hand, the terms '~', '~', '~ block', '~ module', etc. used throughout the present specification may mean a unit for processing at least one function or operation. For example, it can mean a hardware component such as software, FPGA, or ASIC. However, '~', '~', '~ block', '~ module', etc. are not limited to software or hardware. '~', '~', '~', '~' May be configured to reside in an addressable storage medium or may be configured to play one or more processors.
따라서, 일 예로서 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 더 분리될 수 있다.Thus, as an example, '~', '~', '~ block', '~ module' are components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components. And processes, functions, properties, procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays, and Contains variables The components and the functions provided within '~', '~', '~', '~', ',' ~ Module 'or may be further separated into additional components and' ~ part ',' ~ group ',' ~ block ',' ~ module '.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 일 실시예에 따른 지표면 조도 산정 장치 및 방법은, 건축물에 가해지는 풍하중을 산정하기 위해 고려하는 영역에서 다수의 지점의 높이 정보를 수집하고, 상기 높이 정보를 통계처리하여 얻은 대표값을 기반으로 상기 영역의 지표면 조도를 산정할 수 있다.The surface roughness estimating apparatus and method according to an embodiment of the present invention collects height information of a plurality of points in an area considered for calculating wind loads applied to a building, and calculates a representative value obtained by statistically processing the height information. Based on the surface roughness of the region can be calculated.
본 명세서에서 사용되는 "구조물"은 건축물, 공작물, 구축물, 창호, 옥외광고물, 교량 등을 포괄하는 용어로서, 공간 상에 배치되어 바람에 의한 하중을 받는 모든 물건을 의미한다.As used herein, the term "structure" refers to a building, a work piece, a building, a window, an outdoor advertisement, a bridge, and the like, and means any object placed in a space and subjected to a wind load.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지표면 조도 산정 장치를 나타내는 블록도다.1 is a block diagram illustrating an apparatus for calculating a surface roughness according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 지표면 조도 산정 장치(100)는 정보 수집부(110), 대표값 산출부(120) 및 지표면 조도 산정부(130)를 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 1, the surface roughness calculating apparatus 100 may include an information collecting unit 110, a representative value calculating unit 120, and a surface roughness calculating unit 130.
상기 정보 수집부(110)는 영역 내 다수의 지점의 높이 정보를 수집할 수 있다. 여기서, 상기 영역은 풍하중을 산정할 때 고려하는 영역으로서, 구조물의 주변에 위치한 영역일 수 있다.The information collecting unit 110 may collect height information of a plurality of points in the area. Here, the area is an area to be considered when calculating the wind load, and may be an area located around the structure.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 풍하중 산정 시 고려하는 영역 및 상기 영역 내에서 높이 정보가 수집되는 다수의 지점을 나타내는 예시적인 도면이다.2 and 3 are exemplary diagrams illustrating an area to be considered when calculating wind loads and a plurality of points where height information is collected within the area according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 영역(20)은 구조물(21)을 중심으로 풍상측 라인에 의해 반분되는 부채꼴 형상을 가질 수 있다. 상기 부채꼴의 중심각 θ은 45°일 수 있으나, 실시예에 따라 그보다 작거나 큰 각도를 가질 수 있다. 상기 부채꼴의 반지름 d는 구조물(21)의 기준높이 H의 40배와 3 km 중 작은 값을 가질 수 있다.As illustrated in FIGS. 2 and 3, the region 20 may have a fan shape divided by the wind-up side line about the structure 21. The central angle θ of the fan may be 45 °, but may be smaller or larger than that depending on the embodiment. The radii d of the fan shape may have a smaller value of 40 times and 3 km of the reference height H of the structure 21.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 달리, 상기 영역(20)은 반지름이 d인 원형일 수도 있으며, 상기 영역의 형상은 이에 제한되지 않고 다각형이나 임의의 형상을 가질 수도 있다.Unlike FIG. 2 and FIG. 3, the region 20 may be circular having a radius d, and the shape of the region is not limited thereto and may have a polygon or any shape.
상기 정보 수집부(110)는 상기 영역(20) 내 다수의 지점(도 2 및 도 3에서 x로 표시된 지점)의 높이 정보를 수집할 수 있다.The information collecting unit 110 may collect height information of a plurality of points (points indicated by x in FIGS. 2 and 3) in the area 20.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다수의 지점은 상기 영역(20) 내에서 균일하게 분포할 수 있다. 그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 다수의 지점은 상기 영역 (20) 내에서 불균일하게 분포할 수도 있다.As shown in FIG. 2, according to an embodiment of the present invention, the plurality of points may be uniformly distributed in the region 20. However, as shown in FIG. 3, according to another embodiment of the present invention, the plurality of points may be unevenly distributed within the region 20.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정보 수집부(110)는 상기 영역(20)의 전자지도(digital map)로부터 상기 다수의 지점의 높이 정보를 수집할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the information collecting unit 110 may collect the height information of the plurality of points from the digital map of the area 20.
일 실시예에 따르면, 상기 전자지도에 관한 데이터는 상기 지표면 조도 산정 장치(100)에 포함된 저장부에 저장되어 있을 수 있다. 이 경우, 상기 정보 수집부(110)는 상기 저장부로부터 상기 전자지도에 관한 데이터를 불러와 영역(20) 내 다수의 지점의 높이 정보를 수집할 수 있다.According to an embodiment, the data related to the electronic map may be stored in a storage unit included in the surface roughness calculation apparatus 100. In this case, the information collecting unit 110 may retrieve data on the electronic map from the storage and collect height information of a plurality of points in the area 20.
다른 실시예에 따르면, 상기 전자지도에 관한 데이터는 상기 지표면 조도 산정 장치와 네트워크 등을 통해 연결된 서버 또는 외부 저장장치에 저장되어 있을 수 있다. 이 경우, 상기 정보 수집부(110)는 네트워크 또는 데이터 인터페이스를 통해 상기 서버 또는 외부 저장장치로부터 상기 전자지도에 관한 데이터를 불러와 영역(20) 내 다수의 지점의 높이 정보를 수집할 수 있다.According to another embodiment, the data related to the electronic map may be stored in a server or an external storage device connected to the surface roughness calculating device and a network. In this case, the information collecting unit 110 may retrieve data on the electronic map from the server or an external storage device through a network or a data interface and collect height information of a plurality of points in the area 20.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정보 수집부(110)는 지상측량, GPS 측량, 항공사진측량, 레이더(radar) 측량 및 라이더(LiDAR) 측량 중 적어도 하나를 사용하여 상기 영역(20)을 측량한 데이터로부터 상기 다수의 지점의 높이 정보를 수집할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the information collecting unit 110 uses the at least one of ground surveying, GPS surveying, aerial surveying, radar surveying, and LiDAR surveying to determine the area 20. The height information of the plurality of points may be collected from the surveyed data.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 영역(20) 내 다수의 지점은 상기 영역 내에 위치하는 건축물에 대응할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 영역(20) 내 다수의 지점은 상기 영역 내 건축물에 일대일 대응할 수도 있다. 상기 정보 수집부(110)는 영역(20) 내 일 지점이 건축물에 위치하는 경우, 건축물의 높이를 지점의 높이 정보로 산정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of points in the area 20 may correspond to a building located in the area. According to an embodiment, the plurality of points in the area 20 may correspond one-to-one to the building in the area. When the one point in the area 20 is located in the building, the information collecting unit 110 may calculate the height of the building as the height information of the point.
다른 실시예에 따르면, 상기 영역(20) 내 다수의 지점 중 일부는 건축물이 위치하지 않은 지면 또는 수면에 대응할 수도 있다. 상기 정보 수집부(110)는, 영역(20) 내 일 지점이 지면 또는 수면에 위치하는 경우, 해당 지점의 높이를 0으로 산정할 수 있다.According to another embodiment, some of the plurality of points in the area 20 may correspond to the ground or the surface where the building is not located. When the point in the area 20 is located on the ground or the water surface, the information collecting unit 110 may calculate the height of the point as zero.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정보 수집부(110)는 상기 영역의 전자지도에서 건축물과 표고점 및 기준점을 추출할 수 있다. 그리고, 추출된 건축물로부터 건축물의 중심 또는 외곽선에서 절점을 추출하여 생성된 절점과 지면에 위치한 표고점 및 기준점에 대하여 일대일 대응하는 지점을 생성할 수 있다. 그리고, 건축물에 위치한 지점의 높이는 건축물의 높이로 산정하고, 지면에 위치한 지점의 높이는 0으로 산정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the information collecting unit 110 may extract a building, an elevation point, and a reference point from the electronic map of the area. In addition, the nodes may be generated one-to-one corresponding to the nodes generated by extracting the nodes from the center or the outline of the building from the extracted buildings and the elevation and reference points located on the ground. And, the height of the point located in the building can be calculated as the height of the building, the height of the point located on the ground can be calculated as zero.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 건축물의 높이는 상기 건축물의 지상층수에 기 설정된 높이를 곱하여 해당 지점의 높이 정보를 산출할 수 있다. 상기 건축물의 지상층수에 곱해지는 높이는 3 미터일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 3 미터보다 높거나 낮게 설정될 수도 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the height of the building may be calculated by multiplying the number of ground floors of the building by a predetermined height to calculate height information of a corresponding point. The height multiplied by the ground floor number of the building may be 3 meters, but is not limited thereto and may be set higher or lower than 3 meters.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정보 수집부(110)는 상기 영역에 대한 지상측량, GPS 측량, 항공사진측량, 레이더 측량 및 라이더 측량 중 적어도 하나를 사용하여 수집한 3차원 점 데이터로부터 필터링을 실시하여 건축물과 지면 데이터를 추출하고, 추출된 건축물과 지면 데이터에 일대일 대응하는 지점을 생성하여, 건축물에 위치한 지점의 높이는 건축물의 높이로 산정하고, 지면에 위치한 지점의 높이는 0으로 산정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the information collecting unit 110 filters from 3D point data collected using at least one of ground surveying, GPS surveying, aerial surveying, radar surveying and rider surveying for the area. The building and ground data can be extracted, and one-to-one points corresponding to the extracted building and ground data are generated, the height of the point located in the building is calculated as the height of the building, and the height of the point located on the ground can be calculated as 0. have.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 영역(20) 내 다수의 지점의 높이 정보를 산출하는 과정을 설명하는 예시적인 도면이다.4 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating height information of a plurality of points in the area 20 according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 영역(20) 내 다수의 지점 중 지점 1에 건축물이 위치하는 경우, 상기 정보 수집부(110)는 건축물의 지상층수 정보를 수집할 수 있다. 도 4에서 지점 1에 위치하는 건축물의 지상층수는 4이다. 상기 정보 수집부(110)는 상기 건축물의 지상층수에 기 설정된 높이(예컨대, 3 미터)를 곱하여 해당 지점의 높이 정보를 산출할 수 있다. 이 경우, 도 4에 도시된 지점 1의 높이는 12 미터로 산출될 수 있다. 마찬가지로, 지점 2의 높이는 18 미터로 산출될 수 있고, 지점 3의 높이는 0으로 산정할 수 있다.Referring to FIG. 4, when a building is located at point 1 of a plurality of points in the area 20, the information collecting unit 110 may collect ground floor number information of the building. In FIG. 4, the ground floor number of the building located at point 1 is four. The information collecting unit 110 may calculate the height information of the corresponding point by multiplying the number of ground floors of the building by a predetermined height (for example, 3 meters). In this case, the height of the point 1 shown in FIG. 4 may be calculated as 12 meters. Similarly, the height of point 2 can be calculated as 18 meters and the height of point 3 can be estimated as zero.
상기 대표값 산출부(120)는 상기 다수의 지점의 높이 정보를 통계처리하여 상기 영역(20)의 대표값을 산출할 수 있다.The representative value calculator 120 may calculate the representative value of the area 20 by statistically processing the height information of the plurality of points.
일 실시예에 따르면, 상기 대표값 산출부(120)는 상기 다수의 지점의 높이 중에서 중앙값을 산출하여 상기 영역(20)의 대표값으로 결정할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 대표값 산출부(120)는 상기 다수의 지점의 높이 중에서 최대값을 산출하여 상기 영역(20)의 대표값으로 결정할 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 상기 대표값 산출부(120)는 상기 다수의 지점의 높이 중에서 최빈수를 산출하여 상기 영역(20)의 대표값으로 결정할 수 있다.According to an embodiment, the representative value calculator 120 may calculate a median value among the heights of the plurality of points to determine the representative value of the area 20. According to another embodiment, the representative value calculator 120 may calculate the maximum value among the heights of the plurality of points to determine the representative value of the area 20. According to another embodiment, the representative value calculator 120 may calculate the most frequent number among the heights of the plurality of points to determine the representative value of the area 20.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 영역(20) 내 다수의 지점을 높이의 순서대로 늘어놓은 그래프의 일 예다.5 is an example of a graph in which a plurality of points in the area 20 are arranged in order of height according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 상기 영역(20) 내 다수의 지점 중에서 중앙에 오는 지점의 높이값은 7.5 m이다. 또한, 상기 영역(20) 내 다수의 지점의 높이 중에서 가장 큰 높이값은 36 m이다. 또한, 상기 영역(20) 내 다수의 지점 중에서 도수가 가장 큰 높이값은 15 m이다.Referring to FIG. 5, the height value of the point coming to the center of the plurality of points in the area 20 is 7.5 m. In addition, the largest height value among the heights of the plurality of points in the region 20 is 36 m. In addition, among the plurality of points in the region 20, the highest height value is 15 m.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 대표값 산출부(120)는 상기 영역(20) 내 다수의 지점의 높이를 통계처리하고, 상기 다수의 지점의 높이 중에서 중앙값, 최대값 및 최빈수 중 어느 하나를 산출하여, 산출된 값을 상기 영역(20)의 대표값으로 결정할 수 있다.As such, according to an embodiment of the present invention, the representative value calculator 120 statistically processes the heights of the plurality of points in the area 20, and among the heights of the plurality of points, the median value, the maximum value, and the most frequent number Any one of the calculated values may be calculated and the calculated value may be determined as a representative value of the region 20.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 대표값 산출부(120)는 상기 다수의 지점의 높이의 평균값을 산출하고, 산출된 평균값을 대표값으로 결정할 수 있다. 상기 평균값은 산술평균값, 기하평균값 및 조화평균값 중 어느 하나일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the representative value calculator 120 may calculate an average value of the heights of the plurality of points, and determine the calculated average value as the representative value. The average value may be any one of an arithmetic mean value, a geometric mean value, and a harmonic mean value.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 대표값 산출부(120)는 상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포를 산출하고, 상기 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급의 계급값을 상기 영역(20)의 대표값으로 결정할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the representative value calculator 120 calculates a frequency distribution for the heights of the plurality of points, and calculates a rank value of a rank having the greatest frequency in the frequency distribution in the region 20. It can be determined by the representative value of).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 산출된 영역 내 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포를 나타내는 도수분포도의 일 예이다.6 is an example of a frequency distribution diagram illustrating a frequency distribution of heights of a plurality of points in an area calculated according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 대표값 산출부(120)는 상기 다수의 지점의 높이를 다수의 계급으로 구분한 뒤, 각 계급에 속하는 지점의 도수를 계산하여 계열화한 도수분포를 산출할 수 있다.As shown in FIG. 6, the representative value calculator 120 may divide the heights of the plurality of points into a plurality of ranks, and then calculate the frequency distribution of the series by calculating the frequency of the points belonging to each rank. have.
일 실시예에 따르면, 상기 대표값 산출부(120)는 상기 영역(20)으로부터 수집된 다수의 지점의 높이 정보를 네 개의 계급으로 구분할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 넷보다 많거나 적은 개수의 계급으로 구분할 수도 있다.According to an embodiment, the representative value calculator 120 may classify the height information of the plurality of points collected from the area 20 into four ranks, but is not limited thereto. It can also be divided into
일 실시예에 따르면, 상기 계급의 개수는 지표면 조도의 등급의 개수와 일치할 수 있다. 예를 들어, 지표면 조도가 4 개의 등급으로 구분되어 있으면, 상기 대표값 산출부(120)는 상기 다수의 지점의 높이를 4 개의 계급으로 계열화한 도수분포를 산출할 수 있다.According to an embodiment, the number of ranks may correspond to the number of grades of surface roughness. For example, when the surface roughness is divided into four grades, the representative value calculator 120 may calculate a frequency distribution in which the heights of the plurality of points are seriesed into four ranks.
상기 대표값 산출부(120)는 상기 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급의 계급 값을 영역(20)의 대표값으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 도수분포도에서, 도수가 가장 큰 계급은 계급 3이며, 계급 3의 계급값은 계급의 가운데 값인 16.5 m일 수 있다. 따라서, 상기 대표값 산출부 (120)는 계급 3의 계급값인 16.5 m를 영역(20)의 대표값으로 결정할 수 있다.The representative value calculator 120 may determine, as the representative value of the region 20, a rank value of a rank having the greatest frequency in the frequency distribution. For example, in the frequency distribution diagram shown in FIG. 6, the largest rank is rank 3, and the rank value of rank 3 may be 16.5 m, which is the middle value of the rank. Accordingly, the representative value calculator 120 may determine 16.5 m, which is the rank value of rank 3, as the representative value of the area 20.
상기 지표면 조도 산정부(130)는, 상기 대표값에 따라 영역(20)의 지표면 조도를 산정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지표면 조도 산정부(130)는 상기 대표값을 지표면 조도에 설정된 기준범위와 비교하고, 비교 결과를 기반으로 상기 영역(20)의 지표면 조도를 산정할 수 있다.The surface roughness calculation unit 130 may calculate the surface roughness of the area 20 according to the representative value. According to an embodiment of the present invention, the surface roughness calculation unit 130 may compare the representative value with a reference range set in the surface roughness, and calculate the surface roughness of the area 20 based on the comparison result. .
예를 들어, 지표면 조도가 A, B, C, D 네 개로 구분되어 있고, 각각의 지표면 조도에는 다음과 같은 기준범위가 설정되어 있을 수 있다. 여기서, 지표면은 지표면 조도 A, B, C, D의 순서로 거칠다(즉, 지표면 거칠기는 A > B > C > D).For example, the surface roughness may be divided into four A, B, C, and D, and the following reference range may be set in each surface roughness. Here, the surface is rough in the order of surface roughness A, B, C, D (that is, surface roughness is A> B> C> D).
표 1
지표면 조도 A B C D
기준범위 30 m 이상 3 m 이상 ~ 30 m 미만 1.5 m 이상 내지 3 m 미만 1.5 m 미만
Table 1
Surface roughness A B C D
Standard range 30 m or more 3 m or more but less than 30 m 1.5 m or more but less than 3 m Less than 1.5 m
이 경우, 상기 지표면 조도 산정부(130)는, 상기 영역(20)의 대표값을 각각의 지표면 조도에 설정된 기준범위와 비교하고, 상기 대표값이 속하는 기준범위의 지표면 조도를 상기 영역(20)의 지표면 조도로 산정할 수 있다. 예를 들어, 상기 영역(20)의 대표값이 16.5 m로 산출된 경우, 상기 지표면 조도 산정부(130)는 상기 영역(20)의 지표면 조도를 B 로 결정할 수 있다.In this case, the surface roughness calculation unit 130 compares the representative value of the area 20 with the reference range set in each surface roughness, and compares the surface roughness of the reference range to which the representative value belongs to the area 20. It can be calculated from the surface roughness of. For example, when the representative value of the region 20 is calculated as 16.5 m, the surface roughness calculation unit 130 may determine the surface roughness of the region 20 as B.
전술한 정보 수집부(110), 대표값 산출부(120) 및 지표면 조도 산정부(130)는 지표면 조도를 산정하기 위한 프로그램을 실행하여 지표면 조도 산정 작업을 수행하는 프로세서, 예컨대 CPU로 구성될 수 있다. 또한, 상기 지표면 조도를 산정하기 위한 프로그램은 메모리와 같은 저장부에 저장되어 있을 수 있고, 상기 지표면 조도 산정 장치(100)는 상기 저장부로부터 상기 프로그램을 불러와 실행할 수 있다.The information collecting unit 110, the representative value calculating unit 120, and the surface roughness calculation unit 130 may be configured as a processor, for example, a CPU, which executes a program for calculating surface roughness to perform a surface roughness calculation. have. In addition, the program for calculating the surface roughness may be stored in a storage unit such as a memory, and the surface roughness calculating apparatus 100 may load and execute the program from the storage unit.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지표면 조도 산정 장치를 예시적으로 나타내는 블록도다.7 is a block diagram exemplarily illustrating an apparatus for calculating a surface roughness according to another embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 정보 수집부(110)는 샘플 지점 정보 수집부(111) 및 타겟 지점 정보 획득부(112)를 포함할 수 있다. 상기 샘플 지점 정보 수집부(111)는 영역(20) 내 다수의 샘플 지점의 높이 정보를 수집할 수 있다. 상기 타겟 지점 정보 획득부(112)는 상기 샘플 지점의 높이 정보를 이용하여 영역(20) 내 다수의 타겟 지점의 높이 정보를 획득할 수 있다.As shown in FIG. 7, the information collecting unit 110 may include a sample point information collecting unit 111 and a target point information obtaining unit 112. The sample point information collecting unit 111 may collect height information of a plurality of sample points in the area 20. The target point information obtaining unit 112 may obtain height information of a plurality of target points in the area 20 by using the height information of the sample point.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는, 영역(20)의 전자지도에서 건축물을 추출하고, 상기 추출된 건축물에 샘플 지점을 할당할 수 있다. 또한, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는, 영역(20)의 전자지도에서 표고점 및 기준점 중 적어도 하나를 추출하고, 상기 추출된 표고점 및 기준점 중 적어도 하나를 샘플 지점으로 할당할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the sample point height information collecting unit 111 may extract a building from an electronic map of the area 20 and allocate a sample point to the extracted building. In addition, the sample point height information collecting unit 111 may extract at least one of an elevation point and a reference point from the electronic map of the area 20, and may assign at least one of the extracted elevation point and the reference point as a sample point.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 풍하중 산정 시 고려하는 영역 및 상기 영역에 포함된 건축물의 평면모습을 나타내는 예시적인 도면이다.FIG. 8 is an exemplary diagram illustrating a plan view of an area considered in calculating wind loads and a building included in the area according to another embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 영역(20)의 전자지도로부터 건축물(201)에 해당하는 오브젝트를 추출하고, 지면 또는 수면에 위치하는 표고점(202)을 추출할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 표고점(202) 대신 전자지도의 기준점을 추출하거나, 표고점과 기준점 둘 모두를 추출할 수도 있다.Referring to FIG. 8, the sample point height information collecting unit 111 extracts an object corresponding to the building 201 from an electronic map of the area 20, and extracts an elevation point 202 located on the ground or the surface of the water. Can be. According to an exemplary embodiment, the sample point height information collecting unit 111 may extract a reference point of the electronic map instead of the elevation point 202 or extract both the elevation point and the reference point.
그러고 나서, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 상기 추출된 건축물, 표고점, 기준점에 샘플 지점을 할당할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 상기 추출된 건축물의 중심에 샘플 지점을 할당할 수 있다.Then, the sample point height information collecting unit 111 may assign a sample point to the extracted building, elevation, and reference point. According to an embodiment of the present invention, the sample point height information collecting unit 111 may allocate a sample point to the center of the extracted building.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 영역(20)에 포함된 건축물(201)의 중심을 나타내는 예시적인 도면이다.9 is an exemplary diagram illustrating the center of a building 201 included in an area 20 in accordance with one embodiment of the present invention.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 상기 영역(20)의 전자지도로부터 추출된 건축물(201)의 중심(2011)에 샘플 지점을 할당할 수 있다.As illustrated in FIG. 9, the sample point height information collecting unit 111 may allocate a sample point to the center 2011 of the building 201 extracted from the electronic map of the area 20.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 상기 추출된 건축물의 외곽선으로부터 절점을 추출하고, 추출된 절점을 샘플 지점으로 할당할 수도 있다.According to another embodiment of the present invention, the sample point height information collecting unit 111 may extract a node from the outline of the extracted building, and assign the extracted node as a sample point.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 영역(20)에 포함된 건축물(201)의 외곽선으로부터 획득된 절점을 나타내는 예시적인 도면이다.10 is an exemplary diagram showing nodes obtained from the outline of the building 201 included in the area 20 in accordance with one embodiment of the present invention.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 상기 영역(20)의 전자지도로부터 추출된 건축물(201)의 외곽선에서 절점(2012)을 추출하고, 추출된 절점을 샘플 지점으로 할당할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 절점(2012)은 건축물(201)의 외곽선으로 구성되는 다각형의 코너에 해당할 수 있다.As illustrated in FIG. 10, the sample point height information collecting unit 111 extracts a node 2012 from an outline of a building 201 extracted from an electronic map of the area 20, and samples the extracted node. Can be assigned to a point. According to an embodiment, the node 2012 may correspond to a corner of a polygon formed as an outline of the building 201.
이와 같이, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 영역(20)의 전자지도로부터 건축물(201) 및 표고점(202)을 추출하고, 추출된 건축물(201) 및 표고점(202)에 샘플 지점을 할당할 수 있다. 상기 샘플 지점은 건축물(201)의 중심(2011) 또는 건축물(201)의 외곽선으로부터 획득된 절점(2012)에 할당될 수 있으며, 실시예에 따라 건축물의 중심과 절점 둘 모두에 할당될 수도 있다.As such, the sample point height information collecting unit 111 extracts the building 201 and the elevation point 202 from the electronic map of the area 20, and applies the sample point to the extracted building 201 and the elevation point 202. Can be assigned. The sample point may be assigned to a node 2011 obtained from the center 2011 of the building 201 or an outline of the building 201, and may be assigned to both the center and the node of the building, depending on the embodiment.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 상기 샘플 지점이 건축물(201)에 위치하는 경우, 해당 건축물의 높이를 샘플 지점의 높이로 산정할 수 있다. 이 실시예에서, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 상기 샘플 지점이 위치하는 건축물(201)의 지상층수 정보를 수집하고, 수집된 건축물의 지상층수에 기설정된 높이를 곱하여 해당 건축물의 높이를 산출할 수 있다. 상기 지상층수에 곱해지는 높이는 3 미터일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 3 미터보다 낮거나 높을 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, when the sample point height information collecting unit 111 is located in the building 201, the sample point height information collecting unit 111 may calculate the height of the corresponding building as the height of the sample point. In this embodiment, the sample point height information collecting unit 111 collects the ground floor number information of the building 201 in which the sample point is located, and multiplies the number of ground floors of the collected building by a predetermined height to height of the corresponding building. Can be calculated. The height multiplied by the ground floor number may be 3 meters, but is not limited thereto and may be lower or higher than 3 meters.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 상기 샘플 지점이 지면 또는 수면에 위치하는 경우, 해당 샘플 지점의 높이를 0으로 산정할 수 있다. 다시 말해, 샘플 지점이 건축물이 아닌 땅, 하천, 호수, 바다와 같이 지면이나 수면에 위치하는 경우에는, 상기 샘플 지점의 높이는 0으로 산정될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the sample point is located on the ground or the water, the sample point height information collecting unit 111 may calculate the height of the sample point as zero. In other words, when the sample point is located on the ground or the surface of the water, such as land, rivers, lakes, and seas, which are not buildings, the height of the sample point may be calculated as zero.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 영역(20) 내 다수의 샘플 지점의 높이 정보를 산출하는 과정을 설명하는 예시적인 도면이다.FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating height information of a plurality of sample points in an area 20 according to an embodiment of the present invention.
도 11에 도시된 바와 같이, 영역(20) 내 다수의 샘플 지점 중에서 샘플 지점 1이 건축물에 위치하는 경우, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 해당 건축물의 지상층수 정보를 수집할 수 있다. 도 5에서 샘플 지점 1이 위치하는 건축물의 지상층수는 4이다. 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 상기 건축물의 지상층수에 기설정된 높이(예컨대, 3 미터)를 곱하여 해당 샘플 지점의 높이 정보를 산출할 수 있다. 이 경우, 도 11에 도시된 샘플 지점 1의 높이는 12 미터로 산출될 수 있다. 마찬가지로, 샘플 지점 2의 높이는 18 미터로 산출될 수 있다.As illustrated in FIG. 11, when sample point 1 is located in a building among a plurality of sample points in the area 20, the sample point height information collecting unit 111 may collect ground floor number information of the corresponding building. . In FIG. 5, the ground floor number of the building in which sample point 1 is located is four. The sample point height information collecting unit 111 may calculate the height information of the sample point by multiplying the number of ground floors of the building by a predetermined height (for example, 3 meters). In this case, the height of the sample point 1 shown in FIG. 11 may be calculated as 12 meters. Likewise, the height of sample point 2 can be calculated to be 18 meters.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 영역(20) 내 다수의 샘플 지점 중에서 샘플 지점 3이 지면에 위치하는 경우, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 해당 샘플 지점의 높이를 0으로 산정할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 11, when the sample point 3 is located on the ground among the plurality of sample points in the region 20, the sample point height information collecting unit 111 calculates the height of the sample point as 0. can do.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 영역(20)의 전자지도를 이용하여 샘플 지점의 높이 정보를 수집할 수 있으나, 다른 실시예에 따르면 지상측량, GPS 측량, 항공사진측량, 레이더 측량 및 라이더 측량 중 적어도 하나를 사용하여 상기 영역(20)을 측량한 측량 데이터를 이용하여 샘플 지점의 높이 정보를 수집할 수도 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, the sample point height information collecting unit 111 may collect the height information of the sample point using the electronic map of the area 20. According to another embodiment The height information of the sample point may be collected using survey data obtained by surveying the area 20 using at least one of a ground survey, a GPS survey, an aerial survey, a radar survey, and a rider survey.
일 실시예에 따르면, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 상기 영역(20)에 대해 지상측량, GPS 측량, 항공사진측량, 레이더 측량 및 라이더 측량 중 적어도 하나를 사용하여 수집한 3차원 점 데이터로부터 필터링을 실시하여 건축물과 지면 데이터를 추출하고, 추출된 건축물과 지면 데이터에 대응하는 샘플 지점을 생성할 수 있다. 그리고, 상기 샘플 지점 높이 정보 수집부(111)는 건축물에 위치한 샘플 지점의 높이를 건축물의 높이로 산정하고, 지면 또는 수면에 위치한 샘플 지점의 높이를 0으로 산정할 수 있다.According to an embodiment, the sample point height information collecting unit 111 may collect three-dimensional points collected using at least one of ground surveying, GPS surveying, aerial surveying, radar surveying, and rider surveying with respect to the area 20. Filtering may be performed on the data to extract building and ground data, and sample points corresponding to the extracted building and ground data may be generated. The sample point height information collecting unit 111 may calculate the height of the sample point located in the building as the height of the building, and calculate the height of the sample point located on the ground or the water as 0.
다시 도 7을 참조하면, 상기 타겟 지점 높이 정보 획득부(112)는 상기 샘플 지점의 높이 정보를 이용하여 영역 내 다수의 타겟 지점의 높이 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 상기 타겟 지점은 영역의 풍하중 산정에 사용되는 파라미터를 산출하기 위해 고려되는 지점으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 파라미터는 타겟 지점의 높이 정보를 기반으로 산출될 수 있다.Referring to FIG. 7 again, the target point height information acquisition unit 112 may obtain height information of a plurality of target points in an area using the height information of the sample point. Here, the target point is a point that is considered in order to calculate a parameter used for calculating the wind load of the area, and according to an embodiment of the present invention, the parameter may be calculated based on height information of the target point.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 타겟 지점 높이 정보 획득부(112)는 상기 수집된 샘플 지점의 높이 정보를 이용하여 수치표고모델(DEM)을 생성할 수 있다. 그러고 나서, 상기 수치표고모델의 격자에 대응하는 다수의 타겟 지점을 생성하고, 상기 수치표고모델(DEM)의 격자의 높이 값을 상기 격자에 대응하는 타겟 지점의 높이 정보로 산정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the target point height information obtaining unit 112 may generate a digital elevation model (DEM) using the collected height information of the sampled points. Then, a plurality of target points corresponding to the grid of the numerical elevation model may be generated, and the height value of the grid of the numerical elevation model DEM may be calculated as the height information of the target point corresponding to the grid.
일 실시예에 따르면, 상기 타겟 지점 높이 정보 획득부(112)는 상기 수치표고모델의 격자 내 일 지점을 타겟 지점으로 할당할 수 있다. 예를 들어, 상기 타겟 지점 높이 정보 획득부(112)는 상기 수치표고모델의 격자의 중심을 타겟 지점으로 할당할 수 있다.According to an embodiment, the target point height information obtaining unit 112 may allocate a point in the grid of the numerical elevation model as a target point. For example, the target point height information acquisition unit 112 may allocate the center of the grid of the numerical elevation model as a target point.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 타겟 지점 높이 정보 획득부(112)는 상기 영역 내에 다수의 타겟 지점을 생성하고(예컨대, 도 2 참조), 상기 수집된 샘플 지점의 높이 정보를 기반으로 보간법을 이용하여 타겟 지점의 높이 정보를 산정할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the target point height information obtaining unit 112 generates a plurality of target points in the region (eg, see FIG. 2), and interpolates based on the height information of the collected sample points. The height information of the target point may be calculated using.
일 실시예에 따르면, 상기 타겟 지점 높이 정보 획득부(112)는 타겟 지점의 높이 정보를 산정하기 위해 선형 보간, 비선형보간 또는 Natural Neighbor 보간을 이용할 수 있으나, 이용되는 보간법은 이에 제한되지 않는다.According to an embodiment, the target point height information acquisition unit 112 may use linear interpolation, nonlinear interpolation, or natural neighbor interpolation to calculate the height information of the target point, but the interpolation method used is not limited thereto.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 정보 수집부(110)는 영역 내 건축물의 높이 및 면적에 대한 정보를 수집할 수 있다. 그리고, 상기 대표값 산출부(120)는 상기 건축물의 높이에 상기 건축물의 면적을 가중치로 적용하여 가중평균높이를 산출할 수 있다. 이 실시예에서, 상기 가중평균높이는 영역의 대표값으로 사용될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the information collecting unit 110 may collect information about the height and area of the building in the area. The representative value calculator 120 may calculate the weighted average height by applying the area of the building as a weight to the height of the building. In this embodiment, the weighted average height may be used as a representative value of the region.
상기 정보 수집부(110)는 영역(20)의 전자지도 또는 영역을 측량하여 얻은 데이터로부터 상기 건축물의 면적 정보를 수집할 수 있다.The information collecting unit 110 may collect area information of the building from data obtained by surveying an electronic map or an area of the area 20.
상기 건축물의 면적은 건축물의 건축면적 또는 건축물이 위치한 필지의 면적 중 어느 하나일 수 있다.The area of the building may be any one of the building area of the building or the area of the parcel in which the building is located.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 가중평균높이를 산출하는 과정을 설명하는 예시적인 도면이다.12 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating a weighted average height according to another embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 상기 영역(20) 내에 위치하는 건축물 1의 높이는 40미터, 건축물 1의 건축면적은 10평방미터이고, 건축물 2의 높이는 20미터, 건축물 2의 건축면적은 30평방미터일 경우, 건축물의 높이에 건축물의 건축면적을 가중치로 적용하여 다음과 같이 가중평균높이를 구할 수 있다.Referring to FIG. 12, when the height of building 1 located in the area 20 is 40 meters, the building area of building 1 is 10 square meters, the height of building 2 is 20 meters, and the building area of building 2 is 30 square meters. The weighted average height can be obtained by applying the building area of the building to the height of the building as a weight.
( 40 × 10 + 20 × 30 )/( 10 + 30 ) = 25(40 × 10 + 20 × 30) / (10 + 30) = 25
이와 같이, 상기 대표값 산출부(120)는 영역(20) 내에 위치하는 건축물의 높이에 건축물의 면적을 가중치로 적용함으로써 영역에 위치한 건축물의 가중평균높이를 25 미터로 산출할 수 있다.As such, the representative value calculator 120 may calculate the weighted average height of the building located in the area as 25 meters by applying the area of the building as a weight to the height of the building located in the area 20.
다른 실시예에 따르면, 상기 대표값 산출부(120)는 건축물이 위치한 필지의 면적을 가중치로 적용하여 가중평균높이를 산출할 수도 있다.According to another embodiment, the representative value calculator 120 may calculate the weighted average height by applying the area of the parcel in which the building is located as a weight.
도 12를 참조하면, 상기 영역(20) 내 건축물 1의 높이는 40미터, 건축물 1이 위치한 필지 1의 면적은 30평방미터이고, 건축물 2의 높이는 20미터, 건축물 2가 위치한 필지 2의 면적은 40평방미터, 그리고 건축물이 없는 필지 3의 면적이 30평방미터일 경우, 건축물이 위치한 필지의 면적을 가중치로 적용한 가중평균높이를 다음과 같이 구할 수 있다.Referring to FIG. 12, the height of building 1 in the area 20 is 40 meters, the area of parcel 1 where building 1 is located is 30 square meters, the height of building 2 is 20 meters, and the area of parcel 2 where building 2 is located is 40. If the area of the square meter and the parcel 3 without the building is 30 m 2, the weighted average height obtained by weighting the area of the parcel where the building is located can be obtained as follows.
( 40 × 30 + 20 × 40 + 0 × 30 )/( 30 + 40 + 30 ) = 20(40 × 30 + 20 × 40 + 0 × 30) / (30 + 40 + 30) = 20
이와 같이, 상기 대표값 산출부(120)는 건축물이 위치한 필지의 면적을 가중치로 적용함으로써, 영역에 위치한 건축물의 가중평균높이를 20 미터로 산출할 수 있다.As such, the representative value calculator 120 may calculate the weighted average height of the building located in the area as 20 meters by applying the area of the parcel in which the building is located as a weight.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지표면 조도 산정 장치(100)를 예시적으로 나타내는 블록도다.FIG. 13 is a block diagram exemplarily illustrating an apparatus for calculating the surface roughness according to another embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 상기 정보 수집부(110)는 영역 내 다수의 지점의 표고 정보, 및 표고에 건축물의 높이가 반영된 전체 높이 정보를 수집할 수 있다. 그리고, 상기 지표면 조도 산정 장치(100)는 상기 표고 정보를 기반으로 영역의 지표면 높이를 산출하는 지표면 높이 산출부(140)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 대표값 산출부(120)는 각 지점에 대하여 계산된 전체 높이와 상기 지표면 높이 간의 차이값을 통계처리하여 영역의 대표값을 산출할 수 있다.Referring to FIG. 13, the information collecting unit 110 may collect elevation information of a plurality of points in an area and overall height information in which the height of a building is reflected in the elevation. In addition, the surface roughness calculation apparatus 100 may further include a ground surface height calculator 140 that calculates a ground surface height of an area based on the elevation information. The representative value calculator 120 may calculate the representative value of the area by statistically processing the difference between the total height calculated for each point and the ground surface height.
상기 정보 획득부(110)는 지점이 건축물에 위치하는 경우, 지면의 표고에 건축물의 높이를 합산하여 해당 지점의 전체 높이를 산정할 수 있다. 또한, 상기 정보 획득부(110)는 지점이 지면 또는 수면에 위치하는 경우, 상기 지면 또는 수면의 표고를 해당 지점의 전체 높이로 산정할 수 있다.When the point is located in the building, the information acquisition unit 110 may calculate the total height of the point by adding the height of the building to the elevation of the ground. In addition, when the point is located on the ground or the water surface, the information acquisition unit 110 may calculate the elevation of the ground or the water surface as the total height of the corresponding point.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 다수의 지점의 표고 정보 및 전체 높이 정보를 획득하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.14 is an exemplary diagram for describing a process of obtaining elevation information and overall height information of a plurality of points according to an embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 지점 1은 건축물에 위치하므로 상기 지점 1의 전체 높이는, 지면의 표고인 5 m와 건축물의 지상층수 4층에 3 m를 곱하여 산출된 건축물 높이 12 m를 더한 값인 17 m로 산정될 수 있다.Referring to FIG. 14, since point 1 is located in a building, the total height of the point 1 is 17 m, which is a height of 5 m, which is an elevation of the ground, and 12 m of a building height, which is calculated by multiplying 3 m by the fourth floor of the building. Can be estimated.
마찬가지로, 지점 2 역시 건축물에 위치하므로 상기 지점 2의 전체 높이는, 지면의 표고인 11 m와 건축물의 지상층수 3층에 3 m를 곱하여 산출된 건축물 높이 9 m를 더한 값인 20 m로 산정될 수 있다.Similarly, since point 2 is also located in the building, the total height of the point 2 can be calculated as 20 m, which is the height of 11 m, the elevation of the ground, and 3 m above the 3rd floor of the building. .
반면, 지점 3은 건축물이 없는 지면에 위치하므로 상기 지점 3의 전체 높이는 지면의 표고인 2 m로 산정될 수 있다.On the other hand, since the point 3 is located on the ground without a building, the total height of the point 3 may be calculated as 2 m, which is the elevation of the ground.
상기 지표면 높이 산출부(140)는 상기 다수의 지점의 표고 정보를 기반으로 영역(20)의 지표면 높이를 산출할 수 있다.The ground surface height calculator 140 may calculate the ground surface height of the area 20 based on the elevation information of the plurality of points.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 상기 다수의 지점의 표고의 최소값 또는 최빈수를 지표면 높이로 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the ground surface height calculating unit 140 may calculate the minimum value or the most frequent elevation of the elevation of the plurality of points as the ground surface height.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 영역(20) 내 다수의 지점의 표고를 순서대로 늘어놓은 예시적인 그래프다.15 is an exemplary graph in which the elevations of multiple points in the area 20 are arranged in sequence in accordance with one embodiment of the present invention.
도 15에 도시된 실시예에 따르면, 영역(20)으로부터 수집된 다수의 지점의 표고 중에서 최소값은 2 m이며, 최빈수는 8 m이다. 일 실시예에 따르면, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 다수의 지점의 표고 중에서 최소값에 해당하는 2 m를 영역(20)의 지표면 높이로 산정할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 다수의 지점의 표고 중에서 최빈수에 해당하는 8 m를 영역(20)의 지표면 높이로 산정할 수 있다.According to the embodiment shown in FIG. 15, the minimum value among the elevations of the multiple points collected from the area 20 is 2 m and the mode is 8 m. According to an exemplary embodiment, the ground surface height calculator 140 may calculate 2 m corresponding to the minimum value among the elevations of the plurality of points as the ground surface height of the region 20. According to another exemplary embodiment, the ground surface height calculator 140 may calculate an 8 m corresponding to the most frequent number among the elevations of a plurality of points as the ground surface height of the region 20.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 지표면 높이 산출부(140)는, 다수의 지점의 표고에 대한 도수분포를 산출하고, 상기 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급의 계급값을 영역(20)의 지표면 높이로 산정할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the ground surface height calculation unit 140 calculates a frequency distribution for the elevation of a plurality of points, and classifies the rank value of the largest degree in the frequency distribution in the area 20. It can be calculated from the surface height.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 영역(20) 내 다수의 지점의 표고에 대한 도수분포를 나타내는 예시적인 도수분포도다.FIG. 16 is an exemplary frequency distribution diagram illustrating frequency distributions for elevations of multiple points in region 20 in accordance with one embodiment of the present invention.
도 16을 참조하여 설명하면, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 다수의 지점의 표고에 대한 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급인 계급 1의 계급값 4.5 m를 영역(20)의 지표면 높이로 산정할 수 있다.Referring to FIG. 16, the ground level calculator 140 calculates a class value of 4.5 m as the ground level of the region 20 in the frequency distribution of elevations of a plurality of points. can do.
실시예에 따라, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급에 속하는 표고의 평균값을 영역(20)의 지표면 높이로 산정할 수도 있다. 예를 들어, 도 16의 실시예에서, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 도수가 가장 큰 계급인 계급 1에 속하는 표고들의 평균값을 산출하여 영역(20)의 지표면 높이로 결정할 수 있다.According to an embodiment, the ground surface height calculator 140 may calculate the average value of the elevation belonging to the rank having the greatest frequency in the frequency distribution as the ground surface height of the region 20. For example, in the embodiment of FIG. 16, the ground level calculator 140 may determine the ground height of the area 20 by calculating an average value of elevations belonging to class 1, which is the largest class.
실시예에 따라, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 도수분포에서 가장 낮은 계급의 계급값을 영역(20)의 지표면 높이로 산정할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 도수분포에서 가장 낮은 계급에 속하는 표고의 평균값을 영역(20)의 지표면 높이로 산정할 수도 있다.According to an exemplary embodiment, the ground surface height calculator 140 may calculate the rank value of the lowest rank in the frequency distribution as the ground surface height of the region 20. According to an exemplary embodiment, the ground level calculator 140 may calculate the average value of the elevation belonging to the lowest rank in the frequency distribution as the ground surface height of the region 20.
여기서, 상기 평균값은 표고의 산술평균값, 기하평균값 또는 기하평균값일 수 있으며, 실시예에 따라 상기 표고에 해당 표고의 도수를 가중치로 적용한 가중평균값일 수도 있다.Here, the average value may be an arithmetic mean value, an geometric mean value, or a geometric mean value of the elevation, and in some embodiments, the average value may be a weighted average value of applying the frequency of the elevation to the elevation.
도 16에 도시된 도수분포도는 계급의 크기가 9 m로 설정되었으나, 상기 계급의 크기는 이에 제한되지 않고 9 m보다 작거나 크게 설정될 수도 있다. 또한, 도 6에 도시된 도수분포도는 각 계급의 크기가 동일하게 설정되었으나, 실시예에 따라 도수분포를 구성하는 각 계급의 크기는 서로 다르게 설정될 수도 있다.In the frequency distribution diagram shown in FIG. 16, the size of the rank is set to 9 m, but the size of the rank is not limited thereto and may be set smaller or larger than 9 m. In addition, in the frequency distribution diagram illustrated in FIG. 6, the sizes of the ranks are set to be the same, but according to an embodiment, the sizes of the ranks constituting the frequency distribution may be set differently.
그러고 나서, 상기 대표값 산출부(120)는 각 지점에 대하여 전체 높이와 지표면 높이 간의 차이값을 계산하고, 상기 차이값을 통계처리하여 영역(20)의 대표값을 산출할 수 있다.Thereafter, the representative value calculator 120 may calculate a difference value between the total height and the ground surface height for each point, and statistically process the difference value to calculate the representative value of the region 20.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 정보 수집부(110)는 영역(20) 내 다수의 지점의 위치 정보를 더 수집할 수 있다. 그리고, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 지점의 위치 정보 및 표고 정보를 기반으로 회귀분석을 이용하여 회귀방정식을 산출하고, 상기 회귀방정식에 지점의 위치 정보를 대입하여 각 지점에 대한 지표면 높이를 산출할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the information collecting unit 110 may further collect location information of a plurality of points in the area 20. The ground height calculator 140 calculates a regression equation using regression analysis based on the position information and the elevation information of the point, and substitutes the position information of the point in the regression equation to increase the ground surface height for each point. Can be calculated.
여기서, 지점의 위치 정보는 지점의 위도 및 경도 데이터로 구성된 절대 좌표를 포함할 수 있으나, 실시예에 따라 임의의 지점을 기준으로 한 상대 좌표를 포함할 수도 있다. 상기 지점의 위치 정보는 영역(20)의 전자지도로부터 수집할 수 있으며, 실시예에 따라 영역(20)을 측량하여 얻은 데이터로부터 수집할 수도 있다.Here, the location information of the point may include absolute coordinates composed of latitude and longitude data of the point, but may also include relative coordinates based on an arbitrary point according to an embodiment. The location information of the point may be collected from an electronic map of the area 20, and may be collected from data obtained by surveying the area 20 according to an exemplary embodiment.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라 다수의 지점(X)의 위치 정보를 획득하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.FIG. 17 is an exemplary diagram for describing a process of obtaining location information of a plurality of points X according to an embodiment of the present invention.
도 17에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 지점(X)의 위치는 영역(20)의 중심(21)을 원점으로 하는 2차원 직교좌표로 나타낼 수 있다. 이 경우, 상기 다수의 지점(X)의 좌표(x, y)는 원점으로부터의 거리 및 방향에 따라 결정될 수 있다.As shown in FIG. 17, the positions of the plurality of points X may be represented by two-dimensional rectangular coordinates having the center 21 of the region 20 as the origin. In this case, the coordinates (x, y) of the plurality of points (X) may be determined according to the distance and direction from the origin.
도 17에서는 좌표계의 원점이 영역(20)의 중심(21)으로 설정되었으나, 원점의 위치는 이에 제한되지 않고 영역(20)의 안 또는 밖에 위치한 임의의 지점으로 설정될 수도 있다.In FIG. 17, the origin of the coordinate system is set to the center 21 of the region 20, but the position of the origin is not limited thereto and may be set to any point located inside or outside the region 20.
상기 지표면 높이 산출부(140)는 지점의 위치 정보 및 표고 정보를 기반으로 회귀분석을 이용하여 회귀방정식을 산출할 수 있다.The ground surface height calculator 140 may calculate a regression equation using regression analysis based on location information and elevation information of a point.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 다수의 지점 중에서 일부 지점의 위치 정보 및 표고 정보를 기반으로 회귀방정식을 산출할 수 있다. 다시 말해, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 상기 다수의 지점 중에서 일부에 대해서만 회귀분석을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the ground surface height calculator 140 may calculate a regression equation based on location information and elevation information of some points among a plurality of points. In other words, the ground surface height calculator 140 may perform regression analysis on only a part of the plurality of points.
일 실시예에 따르면, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 상기 다수의 지점 중에서 기 결정된 개수 또는 비율에 해당하는 지점의 위치 정보 및 표고 정보를 기반으로 회귀방정식을 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the ground surface height calculator 140 may calculate a regression equation based on location information and elevation information of a point corresponding to a predetermined number or ratio among the plurality of points.
다른 실시예에 따르면, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 도수분포를 이용하여 상기 다수의 지점 중에서 회귀분석에 사용될 지점을 선택할 수 있다.According to another embodiment, the ground surface height calculator 140 may select a point to be used for regression analysis from the plurality of points using the frequency distribution.
예를 들어, 상기 지표면 높이 산출부(140)는, 상기 다수의 지점의 표고에 대한 도수분포를 산출하고, 상기 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급에 속하는 표고를 갖는 지점을 선택하고, 상기 선택된 지점의 위치 정보 및 표고 정보를 기반으로 회귀방정식을 산출할 수 있다.For example, the ground surface height calculating unit 140 calculates a frequency distribution for the elevation of the plurality of points, selects a point having an elevation belonging to the largest class in the frequency distribution, and selects the selected point. The regression equation can be calculated based on the location information and elevation information of.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 도수분포에서 가장 낮은 계급에 속하는 표고를 갖는 지점을 선택하고, 상기 선택된 지점의 위치 정보 및 표고 정보를 기반으로 회귀방정식을 산출할 수 있다.According to another embodiment, the ground level calculator 140 may select a point having an elevation belonging to the lowest rank in the frequency distribution, and calculate a regression equation based on the location information and the elevation information of the selected point. have.
상기 지표면 높이 산출부(140)는 지점의 위치 정보를 독립변수로 설정하고, 지점의 표고 정보를 종속변수로 설정하여 회귀방정식을 산출할 수 있다.The ground surface height calculating unit 140 may set the position information of the point as an independent variable and calculate the regression equation by setting the elevation information of the point as a dependent variable.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 지점의 위치 정보 및 표고 정보를 기반으로 회귀방정식을 산출하는 과정을 설명하는 예시적인 도면이다.18 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating a regression equation based on location information and elevation information of a point according to another embodiment of the present invention.
도 18에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 지점(P1 내지 P6)의 위치 및 표고 정보(x, y, z)를 회귀분석하여 다음과 같은 회귀방정식을 산출할 수 있다:As shown in FIG. 18, according to an embodiment of the present invention, the ground surface height calculator 140 regresses the position and elevation information (x, y, z) of the points P 1 to P 6 . The following regression equation can be calculated:
zi = a0 + a1xi + a2yi + ei z i = a 0 + a 1 x i + a 2 y i + e i
상기 회귀방정식은 도 18에 도시된 평면(30)을 나타내는 방정식일 수 있다.The regression equation may be an equation representing the plane 30 shown in FIG. 18.
일 실시예에 따르면, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 다음과 같은 오차 ei의 제곱의 합을 최소로 하는 a0, a1, a2 를 계산할 수 있다:According to one embodiment, the ground surface height calculation unit 140 has the following error eiA to minimize the sum of squares of0, aOne, a2 We can calculate:
Figure PCTKR2013010497-appb-I000001
Figure PCTKR2013010497-appb-I000001
이를 위해, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 Sr을 미지수 a0, a1, a2 각각에 대하여 편미분을 하여 다음과 같은 연립방정식을 구할 수 있다:To this end, the ground surface height calculation unit 140 is SrUnknown to a0, aOne, a2 By taking partial derivatives for each, the following equations can be obtained:
Figure PCTKR2013010497-appb-I000002
Figure PCTKR2013010497-appb-I000002
Figure PCTKR2013010497-appb-I000003
Figure PCTKR2013010497-appb-I000003
Figure PCTKR2013010497-appb-I000004
Figure PCTKR2013010497-appb-I000004
그러고 나서, 상기 연립방정식의 해를 구하여 a0, a1, a2를 계산할 수 있다.Then, the solution to the system of equations is solved a0, aOne, a2Can be calculated.
일 예로, 지점(P1 내지 P6)의 위치 및 표고 정보(x, y, z)가 P1(0, 0, 5), P2(2, 1, 10), P3(2.5, 2, 9), P4(1, 3, 0), P5(4, 6, 3), P6(7, 2, 27)으로 주어진 경우, a0 = 5, a1 = 4, a2 = -3로 계산된다.For example, the position and elevation information (x, y, z) of the points (P 1 to P 6 ) are P 1 (0, 0, 5), P 2 (2, 1, 10), P 3 (2.5, 2) , 9), P 4 (1, 3, 0), P 5 (4, 6, 3), P 6 (7, 2, 27), a 0 = 5, a 1 = 4, a 2 = Calculated as -3.
따라서, 상기 지점(P1 내지 P6)을 회귀분석하여 얻은 평면방정식은 다음과 같다:Therefore, the planar equation obtained by regression analysis of the points P 1 to P 6 is as follows:
z = 5 + 4x - 3yz = 5 + 4x-3y
이와 같이, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 지점(P1 내지 P6)의 위치 정보(x, y)를 독립변수로 설정하고, 표고 정보(z)를 종속변수로 설정하여 회귀방정식을 산출할 수 있다. 산출된 회귀방정식은 후술하는 바와 같이 다수의 지점 각각에 대한 지표면 높이를 산정하기 위해 사용될 수 있다.As described above, the ground surface height calculator 140 sets the position information (x, y) of the points P 1 to P 6 as independent variables and sets the elevation information z as a dependent variable to calculate a regression equation. can do. The calculated regression equation can be used to estimate the ground surface height for each of a plurality of points as described below.
그러고 나서, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 상기 회귀방정식에 지점의 위치 정보(x, y)를 대입하여 다수의 지점 각각에 대한 지표면 높이를 산출할 수 있다.Then, the ground surface height calculating unit 140 may calculate the ground surface height for each of the plurality of points by substituting the position information (x, y) of the points in the regression equation.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 회귀방정식을 이용하여 각 지점에 대한 지표면 높이를 산출하는 과정을 설명하는 예시적인 도면이다.FIG. 19 is an exemplary diagram illustrating a process of calculating a ground surface height for each point using a regression equation according to another embodiment of the present invention.
일 실시예에 따르면, 일부 지점의 위치 및 표고 정보를 기반으로 산출된 회귀방정식은 영역(20)의 지표면을 나타내는 것으로 간주될 수 있으며, 이에 따라 상기 지표면 높이 산출부(140)는 상기 회귀방정식에 다수의 지점 각각의 위치 정보를 대입함으로써 각 지점에 대한 지표면 높이를 구할 수 있다.According to an embodiment, the regression equation calculated based on the position and elevation information of some points may be regarded as representing the ground surface of the area 20, and thus the ground surface height calculator 140 may be applied to the regression equation. By substituting the location information of each of a plurality of points, the ground surface height for each point can be obtained.
예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 지표면 높이 산출부(140)는 회귀방정식 zi = a0 + a1x + a2y에 각 지점의 위치 정보(x, y)를 대입하여 각 지점에 대한 지표면 높이(z)를 계산할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 회귀방정식에 의해 표현되는 평면(30)이 영역(20)의 지표면에 대응하는 것으로 간주하므로, 각 지점(P1 내지 P6)의 위치 정보(x, y)를 회귀방정식에 대입하여 얻은 높이 z는 각 지점의 지표면 높이에 해당할 수 있다.For example, as shown in FIG. 19, the ground height calculator 140 substitutes position information (x, y) of each point into a regression equation z i = a 0 + a 1 x + a 2 y. The surface height z for each point can be calculated. Since an embodiment of the present invention regards the plane 30 represented by the regression equation to correspond to the ground surface of the area 20, the position information (x, y) of each point P 1 to P 6 is regressed. The height z obtained by substituting the equation may correspond to the surface height at each point.
도 18 및 도 19에 도시된 실시예에서는 평면(30)을 나타내는 회귀방정식을 이용하여 각 지점의 지표면 높이를 계산하였으나, 실시예에 따라 평면 대신 곡면을 나타내는 회귀방정식을 산출하여 각 지점의 지표면 높이를 계산할 수도 있다.18 and 19, the ground height of each point was calculated using a regression equation representing the plane 30, but according to the embodiment, the ground height of each point was calculated by calculating a regression equation representing the curved surface instead of the plane. You can also calculate
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 지표면 조도 산정 방법을 설명하는 흐름도다.20 is a flowchart illustrating a method of calculating a surface roughness according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 지표면 조도 산정 방법은, 영역 내 다수의 지점의 높이 정보를 통계처리하여 얻은 대표값을 기반으로, 상기 영역의 지표면 조도를 산정할 수 있다. 상기 지표면 조도 산정 방법은 전술한 본 발명의 실시예에 따른 지표면 조도 산정 장치(100)에 의해 실행될 수 있다.In the surface roughness estimation method according to an embodiment of the present invention, the surface roughness of the area may be calculated based on a representative value obtained by statistically processing height information of a plurality of points in the area. The surface roughness calculation method may be executed by the surface roughness calculation apparatus 100 according to the above-described embodiment of the present invention.
도 20에 도시된 바와 같이, 상기 지표면 조도 산정 방법(200)은, 영역 내 다수의 지점의 높이 정보를 수집하는 단계(S210), 상기 높이 정보를 통계처리하여 상기 영역의 대표값을 산출하는 단계(S220), 및 상기 대표값에 따라 상기 영역의 지표면 조도를 산정하는 단계(S230)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 20, the method of calculating the surface roughness 200 includes collecting height information of a plurality of points in an area (S210), and calculating the representative value of the area by statistically processing the height information. (S220), and calculating the surface roughness of the region according to the representative value (S230).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수집하는 단계(S210)는, 상기 영역(20)의 전자지도로부터 상기 높이 정보를 수집하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the collecting step S210 may include collecting the height information from the electronic map of the area 20.
상기 전자지도에 대한 데이터는 본 발명의 일 실시예에 따른 지표면 조도 산정 장치(100)에 구비된 저장부에 저장되거나, 상기 지표면 조도 산정 장치(100)에 연결된 외부 저장장치에 저장되거나, 상기 지표면 조도 산정 장치(100)에 네트워크를 통해 연결된 서버에 저장될 수 있다.The data on the electronic map is stored in a storage unit provided in the surface roughness calculating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, stored in an external storage device connected to the surface roughness calculating apparatus 100, or the surface The illuminance estimating apparatus 100 may be stored in a server connected through a network.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수집하는 단계(S210)는, 지상측량, GPS 측량, 항공사진측량, 레이더 측량 및 라이더 측량 중 적어도 하나를 사용하여 상기 영역(20)을 측량한 데이터로부터 상기 다수의 지점의 높이 정보를 수집하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the invention, the collecting step (S210), from the data surveyed the area 20 using at least one of ground survey, GPS survey, aerial survey, radar survey and rider survey Collecting height information of the plurality of points.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 영역(20) 내 다수의 지점은 상기 영역 내에 위치하는 건축물에 대응할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 수집하는 단계(S210)는 영역(20) 내 일 지점이 건축물에 위치하는 경우, 상기 건축물의 높이를 지점의 높이 정보로 산정할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a plurality of points in the area 20 may correspond to a building located in the area. According to an embodiment, in the collecting step S210, when a point in the area 20 is located in a building, the height of the building may be calculated as height information of the point.
반면, 상기 영역(20) 내 다수의 지점 중 일부는 건축물이 위치하지 않은 지면 또는 수면에 대응할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 수집하는 단계(S210)는, 영역(20) 내 일 지점이 지면 또는 수면에 위치하는 경우, 지점의 높이를 0으로 산정할 수 있다.On the other hand, some of the plurality of points in the area 20 may correspond to the ground or the surface where the building is not located. According to an embodiment, in the collecting step S210, when a point in the area 20 is located on the ground or the water, the height of the point may be calculated as zero.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수집하는 단계(S210)는 상기 영역의 전자지도에서 건축물과 표고점 및 기준점을 추출하는 단계, 추출된 건축물로부터 건축물의 중심 또는 외곽선에서 절점을 추출하여 생성된 절점과 지면에 위치한 표고점 및 기준점에 대하여 일대일 대응하는 지점을 생성하는 단계, 및 건축물에 위치한 지점의 높이는 건축물의 높이로 산정하고, 지면에 위치한 지점의 높이는 0으로 산정하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the collecting step (S210) is a step of extracting a building, an elevation point and a reference point from the electronic map of the area, a node generated by extracting a node from the center or the outline of the building from the extracted building And generating a one-to-one corresponding point with respect to the elevation point and the reference point located on the ground, and calculating the height of the point located on the building as the height of the building, and calculating the height of the point located on the ground as zero.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 건축물의 높이는 상기 건축물의 지상층수에 기설정된 높이를 곱하여 산출될 수 있다. 상기 건축물의 지상층수에 곱해지는 높이는 3 미터일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 3 미터보다 높거나 낮게 설정될 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the height of the building may be calculated by multiplying a predetermined height by the number of ground floors of the building. The height multiplied by the ground floor number of the building may be 3 meters, but is not limited thereto and may be set higher or lower than 3 meters.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수집하는 단계(S210)는 상기 영역에 대한 지상측량, GPS 측량, 항공사진측량, 레이더 측량 및 라이더 측량 중 적어도 하나를 사용하여 수집한 3차원 점 데이터로부터 필터링을 실시하여 건축물과 지면 데이터를 추출하는 단계, 추출된 건축물과 지면 데이터에 일대일 대응하는 지점을 생성하는 단계, 및 건축물에 위치한 지점의 높이는 건축물의 높이로 산정하고, 지면에 위치한 지점의 높이는 0으로 산정하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the invention, the collecting step (S210) is filtering from the three-dimensional point data collected using at least one of ground survey, GPS survey, aerial survey, radar survey and rider survey for the area Extracting the building and the ground data, generating a point corresponding to the extracted building and the ground data one-to-one, and calculating the height of the point located in the building as the height of the building, and the height of the point on the ground being 0. It can include the step of calculating.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 영역의 대표값을 산출하는 단계 (S220)는, 상기 다수의 지점의 높이 중에서 중앙값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 영역의 대표값을 산출하는 단계(S220)는, 상기 다수의 지점의 높이 중에서 최대값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 상기 영역의 대표값을 산출하는 단계(S220)는, 상기 다수의 지점의 높이 중에서 최빈수를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, calculating the representative value of the area (S220) may include calculating a median value among the heights of the plurality of points. According to another embodiment, calculating the representative value of the area (S220) may include calculating the maximum value among the heights of the plurality of points. According to another embodiment, the calculating of the representative value of the region (S220) may include calculating the most frequent number among the heights of the plurality of points.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 영역의 대표값을 산출하는 단계(S220)는, 상기 다수의 지점의 높이의 평균값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 평균값은 산술평균값, 기하평균값 및 조화평균값 중 어느 하나일 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, calculating the representative value of the area (S220) may include calculating an average value of the heights of the plurality of points. The average value may be any one of an arithmetic mean value, a geometric mean value, and a harmonic mean value.
이와 같이 산출된 중앙값, 최대값, 최빈수 또는 평균값은 영역(20)의 대표값으로 결정될 수 있다.The median, maximum, frequency, or average calculated as described above may be determined as a representative value of the area 20.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 영역의 대표값을 산출하는 단계(S220)는, 상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포를 산출하는 단계, 및 상기 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급의 계급값을 상기 영역(20)의 대표값으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the step of calculating the representative value of the region (S220), the step of calculating the frequency distribution for the height of the plurality of points, and the rank of the highest frequency in the frequency distribution And determining a value as a representative value of the region 20.
이 실시예에서, 상기 도수분포를 구성하는 계급의 수는 지표면 조도의 등급의 개수와 동일할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 지표면 조도 등급의 개수보다 적거나 많을 수도 있다.In this embodiment, the number of ranks constituting the frequency distribution may be the same as the number of grades of surface roughness, but is not limited thereto and may be less or more than the number of grades of surface roughness.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 영역의 지표면 조도를 산정하는 단계(S230)는, 영역의 대표값을 각각의 지표면 조도에 설정된 기준범위와 비교하는 단계, 및 상기 대표값이 속하는 기준범위의 지표면 조도를 상기 영역(20)의 지표면 조도로 산정하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of calculating the surface roughness of the region (S230) may include comparing the representative value of the region with a reference range set in each surface roughness, and the reference range to which the representative value belongs. The surface roughness may be calculated as the surface roughness of the region 20.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 정보를 수집하는 단계(S210)는, 영역(20) 내 다수의 샘플 지점의 높이 정보를 수집하는 단계, 및 상기 샘플 지점의 높이 정보를 이용하여 영역(20) 내 다수의 타겟 지점의 높이 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.According to another exemplary embodiment of the present disclosure, the collecting of the information (S210) may include collecting height information of a plurality of sample points in the area 20 and using the height information of the sample points. And obtaining height information of the plurality of target points within).
일 실시예에 따르면, 상기 타겟 지점의 높이 정보를 획득하는 단계는, 상기 수집된 샘플 지점의 높이 정보를 이용하여 수치표고모델을 생성하는 단계, 상기 수치표고모델의 격자에 대응하는 다수의 타겟 지점을 생성하는 단계, 및 상기 수치표고모델의 격자의 높이 값을 상기 격자에 대응하는 타겟 지점의 높이 정보로 산정하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the obtaining of the height information of the target point may include generating a numerical elevation model using the collected height information of the sample point, and a plurality of target points corresponding to the grid of the numerical elevation model. Generating a height value of the grid of the numerical elevation model as height information of a target point corresponding to the grid.
다른 실시예에 따르면, 상기 타겟 지점의 높이 정보를 획득하는 단계는, 상기 영역(20) 내에 다수의 타겟 지점을 생성하는 단계, 및 상기 수집된 샘플 지점의 높이 정보를 기반으로 보간법을 이용하여 상기 타겟 지점의 높이 정보를 산정하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment, the obtaining of the height information of the target point may include generating a plurality of target points in the area 20 and using the interpolation method based on the collected height information of the sample point. Computing height information of the target point may be included.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 지점의 높이 정보를 수집하는 단계(S210)는, 영역(20) 내 건축물의 높이 및 면적에 대한 정보를 수집하는 단계를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 대표값을 산출하는 단계(S220)는, 상기 건축물의 높이에 상기 건축물의 면적을 가중치로 적용하여 가중평균높이를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the step of collecting the height information of the point (S210) may include the step of collecting information about the height and area of the building in the area (20). The calculating of the representative value (S220) may include calculating a weighted average height by applying the area of the building as a weight to the height of the building.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 지점의 높이 정보를 수집하는 단계(S210)는, 영역(20) 내 다수의 지점의 표고 정보, 및 표고에 건축물의 높이가 반영된 전체 높이 정보를 수집하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the step of collecting the height information of the point (S210), to collect the elevation information of the plurality of points in the area 20, and the overall height information reflecting the height of the building in the elevation It may include a step.
그리고, 상기 지표면 조도 산정 방법(200)은, 상기 표고 정보를 기반으로 영역(20)의 지표면 높이를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method of calculating the surface roughness 200 may further include calculating a ground surface height of the area 20 based on the elevation information.
그리고, 상기 대표값을 산출하는 단계(S230)는, 각 지점에 대하여 계산된 전체 높이와 지표면 높이 간의 차이값을 통계처리하여 영역(20)의 대표값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating of the representative value (S230) may include calculating a representative value of the area 20 by statistically processing a difference value between the total height and the ground surface height calculated for each point.
이 실시예에 따르면, 상기 지점이 건축물에 위치하는 경우, 지면의 표고에 건축물의 높이를 합산하여 해당 지점의 전체 높이로 산정할 수 있다. 그리고, 상기 지점이 지면 또는 수면에 위치하는 경우, 지면 또는 수면의 표고를 해당 지점의 전체 높이로 산정할 수 있다.According to this embodiment, when the point is located in the building, the height of the building can be calculated by adding the height of the building to the elevation of the ground. In addition, when the point is located on the ground or the surface of the water, the elevation of the ground or the surface may be calculated as the total height of the corresponding point.
이 실시예에 따르면, 상기 지표면 높이를 산출하는 단계는 다수의 지점의 표고의 최소값 또는 최빈수를 지표면 높이로 산정하는 단계를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 지표면 높이를 산출하는 단계는, 다수의 지점의 표고에 대한 도수분포를 산출하고, 상기 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급의 계급값, 상기 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급에 속하는 표고의 평균값, 상기 도수분포에서 가장 낮은 계급의 계급값, 또는 상기 도수분포에서 가장 낮은 계급에 속하는 표고의 평균값을 지표면 높이로 산출할 수 있다.According to this embodiment, the calculating of the ground surface height may include calculating the minimum value or the most frequent number of the elevations of the plurality of points as the ground surface height. According to an exemplary embodiment, the calculating of the ground surface height may include calculating a frequency distribution of elevations of a plurality of points, a rank value of a rank having the greatest frequency in the frequency distribution, and a rank having the greatest frequency in the frequency distribution. An average value of elevations belonging, a rank value of the lowest rank in the frequency distribution, or an average value of elevations belonging to the lowest rank in the frequency distribution may be calculated as the surface height.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 지점의 높이 정보를 수집하는 단계(S210)는, 영역(20) 내 다수의 지점의 위치 정보를 수집하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the step of collecting the height information of the point (S210), may further include the step of collecting the position information of a plurality of points in the area (20).
그리고, 상기 지표면 높이를 산출하는 단계는, 상기 위치 정보 및 상기 표고 정보를 기반으로 회귀분석을 이용하여 회귀방정식을 산출하는 단계, 및 상기 회귀방정식에 지점의 위치 정보를 대입하여 각 지점에 대한 지표면 높이를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating of the ground surface height may include calculating a regression equation using regression analysis based on the position information and the elevation information, and substituting the position information of the point into the regression equation for the ground surface for each point. Calculating a height.
여기서, 상기 위치 정보(x, y)는 회귀방정식의 독립변수로 설정되고, 상기 표고 정보(z)는 종속변수로 설정될 수 있다.Here, the position information (x, y) may be set as an independent variable of the regression equation, and the elevation information (z) may be set as a dependent variable.
일 실시예에 따르면, 상기 회귀방정식을 산출하는 단계는, 상기 다수의 지점 중에서 일부 지점의 위치 정보 및 표고 정보를 기반으로 회귀방정식을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the calculating of the regression equation may include calculating a regression equation based on location information and elevation information of some of the plurality of points.
일 예로, 상기 회귀방정식을 산출하는 단계는, 상기 다수의 지점의 표고에 대한 도수분포를 산출하는 단계, 상기 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급 또는 가장 낮은 계급에 속하는 표고를 갖는 지점을 선택하는 단계, 및 상기 선택된 지점의 위치 정보 및 표고 정보를 기반으로 회귀방정식을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.For example, the calculating of the regression equation may include calculating a frequency distribution of elevations of the plurality of points, and selecting a point having an elevation belonging to the highest or lowest rank in the frequency distribution. And calculating a regression equation based on the location information and the elevation information of the selected point.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 지표면 조도 산정 방법(200)은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다.The above-described surface roughness estimation method 200 according to the embodiment of the present invention may be produced as a program for execution in a computer and stored in a computer-readable recording medium. The computer readable recording medium includes all kinds of storage devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, and the like.
이상, 풍하중 계산 시 고려하는 영역으로부터 다수의 지점의 높이 정보를 수집하고, 수집된 높이 정보를 통계처리하여 얻은 영역의 대표값을 기반으로, 상기 영역의 지표면 조도를 산정하는 지표면 조도 산정 장치 및 방법이 설명되었다.Above, the surface roughness estimating apparatus and method for calculating the surface roughness of the area based on the representative value of the area obtained by collecting the height information of a plurality of points from the area considered in the wind load calculation, and statistically processing the collected height information This has been explained.
상기 지표면 조도 산정 장치 및 방법에 따르면, 설계자의 주관적인 판단에 의해 영역의 지표면 조도가 부적절하게 결정되는 것을 방지하고, 객관적이고 신뢰성 있는 지표면 조도를 산정할 수 있다. 이와 같이 산정된 지표면 조도를 이용함으로써, 구조물의 안전성 및 경제성이 향상될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the surface roughness estimating apparatus and method, the surface roughness of the region can be prevented from being inappropriately determined by the designer's subjective judgment, and the objective and reliable surface roughness can be calculated. By using the surface roughness calculated in this way, it is possible to obtain the effect that the safety and economics of the structure can be improved.

Claims (20)

  1. 영역 내 다수의 지점의 높이 정보를 수집하는 정보 수집부;An information collecting unit collecting height information of a plurality of points in the area;
    상기 높이 정보를 통계처리하여 상기 영역의 대표값을 산출하는 대표값 산출부; 및A representative value calculator configured to calculate a representative value of the area by statistically processing the height information; And
    상기 대표값에 따라 상기 영역의 지표면 조도를 산정하는 지표면 조도 산정부;A surface roughness calculation unit for calculating a surface roughness of the area according to the representative value;
    를 포함하는 지표면 조도 산정 장치.Surface roughness calculation apparatus comprising a.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 정보 수집부는:The information collecting unit:
    상기 지점이 건축물에 위치하는 경우, 건축물의 높이를 지점의 높이 정보로 산정하고,When the point is located in the building, the height of the building is calculated using the height information of the point,
    상기 지점이 지면 또는 수면에 위치하는 경우, 지점의 높이 정보를 0으로 산정하는 지표면 조도 산정 장치.If the point is located on the ground or the surface, the surface roughness calculation device for calculating the height information of the point to zero.
  3. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 다수의 지점은 상기 영역 내에 균일하게 분포하는 지표면 조도 산정 장치.And said plurality of points are uniformly distributed in said area.
  4. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 다수의 지점은 상기 영역 내 건축물에 일대일 대응하는 지표면 조도 산정 장치.And said plurality of points correspond one-to-one to a building in the area.
  5. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 대표값 산출부는:The representative value calculation unit:
    상기 다수의 지점의 높이의 중앙값, 최대값, 최빈수 및 평균값 중 하나를 산출하여 상기 대표값으로 결정하는 지표면 조도 산정 장치.And a surface roughness calculation device for calculating one of a median, a maximum value, a mode, and an average value of the heights of the plurality of points to determine the representative value.
  6. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 대표값 산출부는:The representative value calculation unit:
    상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포를 산출하고, 상기 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급의 계급값을 상기 대표값으로 결정하는 지표면 조도 산정 장치.A surface roughness calculation device for calculating a frequency distribution for the heights of the plurality of points, and determining a rank value of a class having the greatest frequency in the frequency distribution as the representative value.
  7. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 정보 수집부는:The information collecting unit:
    상기 영역 내 다수의 샘플 지점의 높이 정보를 수집하는 샘플 지점 정보 수집부; 및A sample point information collecting unit collecting height information of a plurality of sample points in the area; And
    상기 샘플 지점의 높이 정보를 이용하여 상기 영역 내 다수의 타겟 지점의 높이 정보를 획득하는 타겟 지점 정보 획득부;A target point information obtaining unit obtaining height information of a plurality of target points in the area by using the height information of the sample point;
    를 포함하는 지표면 조도 산정 장치.Surface roughness calculation apparatus comprising a.
  8. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 타겟 지점 정보 획득부는:The target point information obtaining unit:
    상기 수집된 샘플 지점의 높이 정보를 이용하여 수치표고모델(DEM)을 생성하고, 상기 수치표고모델의 격자에 대응하는 다수의 타겟 지점을 생성하고, 상기 수치표고모델의 격자의 높이 값을 상기 격자에 대응하는 타겟 지점의 높이 정보로 산정하는 지표면 조도 산정 장치.A digital elevation model (DEM) is generated using the collected height information of the sample points, a plurality of target points corresponding to the grid of the digital elevation model are generated, and the height value of the grid of the numerical elevation model is calculated by the grid. A surface roughness estimator for calculating height information of a target point corresponding to.
  9. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 타겟 지점 정보 획득부는:The target point information obtaining unit:
    상기 영역 내에 다수의 타겟 지점을 생성하고,Create multiple target points within the region,
    상기 수집된 샘플 지점의 높이 정보를 기반으로 보간법을 이용하여 상기 타겟 지점의 높이 정보를 산정하는 지표면 조도 산정 장치.Surface roughness estimating apparatus for calculating the height information of the target point using the interpolation method based on the collected height information of the sample point.
  10. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 정보 수집부는 상기 영역 내 건축물의 높이 및 면적에 대한 정보를 수집하고,The information collecting unit collects information on the height and area of the building in the area,
    상기 대표값 산출부는 상기 건축물의 높이에 상기 건축물의 면적을 가중치로 적용하여 가중평균높이를 산출하는 지표면 조도 산정 장치.And the representative value calculator calculates a weighted average height by applying the area of the building as a weight to the height of the building.
  11. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 정보 수집부는 상기 영역 내 다수의 지점의 표고 정보, 및 표고에 건축물 높이가 반영된 전체 높이 정보를 수집하고,The information collecting unit collects the elevation information of a plurality of points in the area, and the overall height information reflecting the building height in the elevation,
    상기 지표면 조도 산정 장치는 상기 표고 정보를 기반으로 상기 영역의 지표면 높이를 산출하는 지표면 높이 산출부를 더 포함하고,The surface roughness estimating apparatus further includes a ground surface height calculating unit that calculates the ground surface height of the area based on the elevation information.
    상기 대표값 산출부는 각 지점에 대하여 계산된 전체 높이와 상기 지표면 높이 간의 차이값을 통계처리하여 상기 영역의 대표값을 산출하는 지표면 조도 산정 장치.And the representative value calculator calculates a representative value of the area by statistically processing a difference value between the total height and the ground surface height calculated for each point.
  12. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 정보 수집부는:The information collecting unit:
    상기 지점이 건축물에 위치하는 경우, 지면의 표고에 건축물의 높이를 합산하여 해당 지점의 전체 높이로 산정하고,If the point is located in the building, add the height of the building to the elevation of the ground to calculate the total height of the point,
    상기 지점이 지면 또는 수면에 위치하는 경우, 지면 또는 수면의 표고를 해당 지점의 전체 높이로 산정하는 지표면 조도 산정 장치.A surface roughness estimating device for estimating the elevation of the ground or surface to the full height of the point, if the point is located on the ground or water surface.
  13. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 지표면 높이 산출부는 상기 다수의 지점의 표고의 최소값 또는 최빈수를 상기 지표면 높이로 산출하는 지표면 조도 산정 장치.And the ground surface height calculating unit calculates the minimum value or the most frequent number of the elevations of the plurality of points as the ground surface height.
  14. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 지표면 높이 산출부는:The surface height calculation unit:
    상기 다수의 지점의 표고에 대한 도수분포를 산출하고,Calculating a frequency distribution for the elevation of the plurality of points,
    상기 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급의 계급값;A rank value of a rank having the greatest frequency in the frequency distribution;
    상기 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급에 속하는 표고의 평균값;An average value of elevations belonging to the largest rank in the frequency distribution;
    상기 도수분포에서 가장 낮은 계급의 계급값; 또는A rank value of the lowest rank in the frequency distribution; or
    상기 도수분포에서 가장 낮은 계급에 속하는 표고의 평균값;An average value of elevations belonging to the lowest rank in the frequency distribution;
    을 상기 지표면 높이로 산출하는 지표면 조도 산정 장치.Surface roughness calculating device for calculating the surface height as.
  15. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 정보 수집부는 상기 영역 내 다수의 지점의 위치 정보를 더 수집하고,The information collecting unit further collects location information of a plurality of points in the area,
    상기 지표면 높이 산출부는 상기 위치 정보 및 상기 표고 정보를 기반으로 회귀분석을 이용하여 회귀방정식을 산출하고, 상기 회귀방정식에 상기 위치 정보를 대입하여 각 지점에 대한 지표면 높이를 산출하는 지표면 조도 산정 장치.And the ground surface height calculating unit calculates a regression equation using regression analysis based on the position information and the elevation information, and calculates the surface height of each point by substituting the position information into the regression equation.
  16. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 지표면 높이 산출부는:The surface height calculation unit:
    상기 위치 정보를 독립변수로 설정하고, 상기 표고 정보를 종속변수로 설정하여, 상기 회귀방정식을 산출하는 지표면 조도 산정 장치.And calculating the regression equation by setting the position information as an independent variable and setting the elevation information as a dependent variable.
  17. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 지표면 높이 산출부는:The surface height calculation unit:
    상기 다수의 지점 중에서 일부 지점의 위치 정보 및 표고 정보를 기반으로 상기 회귀방정식을 산출하는 지표면 조도 산정 장치.Surface roughness calculation apparatus for calculating the regression equation based on the position information and elevation information of some of the plurality of points.
  18. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17,
    상기 지표면 높이 산출부는:The surface height calculation unit:
    상기 다수의 지점의 표고에 대한 도수분포를 산출하고,Calculating a frequency distribution for the elevation of the plurality of points,
    상기 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급 또는 가장 낮은 계급에 속하는 표고를 갖는 지점을 선택하고,Select a point in the frequency distribution that has an elevation that belongs to the largest or lowest rank,
    상기 선택된 지점의 위치 정보 및 표고 정보를 기반으로 상기 회귀방정식을 산출하는 지표면 조도 산정 장치.Surface roughness calculation apparatus for calculating the regression equation based on the position information and the elevation information of the selected point.
  19. 정보 수집부, 대표값 산출부 및 지표면 조도 산정부를 포함하는 지표면 조도 산정 장치를 이용하여 영역의 지표면 조도를 산정하는 방법에 있어서,In the method of calculating the surface roughness of the area by using the surface roughness estimator including the information collecting unit, the representative value calculating unit and the surface roughness calculation unit,
    상기 정보 수집부가 영역 내 다수의 지점의 높이 정보를 수집하는 단계;Collecting, by the information collector, height information of a plurality of points in an area;
    상기 대표값 산출부가 상기 높이 정보를 통계처리하여 상기 영역의 대표값을 산출하는 단계; 및Calculating a representative value of the area by statistically processing the height information by the representative value calculator; And
    상기 지표면 조도 산정부가 상기 대표값에 따라 상기 영역의 지표면 조도를 산정하는 단계;Calculating, by the ground roughness calculation unit, the surface roughness of the area according to the representative value;
    를 포함하는 지표면 조도 산정 방법.Surface roughness calculation method comprising a.
  20. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 있어서,In a computer-readable recording medium,
    정보 수집부가 영역 내 다수의 지점의 높이 정보를 수집하는 단계;Collecting, by the information collector, height information of a plurality of points in the area;
    대표값 산출부가 상기 높이 정보를 통계처리하여 상기 영역의 대표값을 산출하는 단계; 및Calculating a representative value of the area by statistically processing the height information by a representative value calculator; And
    지표면 조도 산정부가 상기 대표값에 따라 상기 영역의 지표면 조도를 산정하는 단계;Calculating, by the surface roughness calculation unit, the surface roughness of the area according to the representative value;
    를 포함하는 지표면 조도 산정 방법을 구현하도록 컴퓨터로 실행될 수 있는 프로그램이 기록된 기록매체.A recording medium having recorded thereon a program that can be executed by a computer to implement the surface roughness calculation method comprising a.
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