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문제 정의
- 데이터의 시각화는 복잡하고 거대한 데이터를 시각적으로 표현함으로써 그 데이터 내부에 내재된 정보를 보다 쉽고 신속하게 파악하고자 하는 목적에서 출발한다. 데이터 시각화의 기법중 위치정보 기반의 공간시각화 기법은 지도를 기반으로 위치, 영역, 시간과 공간에 따른 차이 변화와 관련된 콘텐츠 데이터를 융합하여 표출 하는 방법이다.
- 또한, 현재까지는 관측된 강우자료를 기반으로 관련정보를 시각화 할 경우 단순히 표출된 레이더 영상 이미지를 저해상도 국토지도상에 중첩하여 나타내는 정도이다. 따라서 본 연구는 국지성, 기습성 기상 변환 관측 및 모니터링을 위해 관측된 강우레이더 데이터를 다양한 플랫폼을 통해 효과적으로 사용자에게 제공 가능한 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 Unity 3D 엔진을 이용하여 공간시각화 기술 기반의 레이더 관측 데이터 표현 기법 및 3차원 지형 매쉬업 기법을 고안하여 시각화 정보 서비스 시스템 프로토타입을 구축하고 시뮬레이션을 수행하였다.
- 이를 위해 실시간 관측되는 레이더 네트워크의 대용량 정보를 통합적으로 시각화 할 수 있는 이미지 처리 기법이 개발되어야 하며, 신속한 시각화를 위한 용량 최적화 및 데이터 처리 기법 또한 필수적으로 개발 되어야 한다. 또한, 본 연구는 단지 기상을 관측하는 리모트센싱 장비 중 레이더를 활용한 강우강도 정보만을 시각화한 것이다. 향후 본 연구에서 구축한 시스템을 통해 효과적인 의사결정 도구로 활용 하기 위해서는 레이더 관측정보의 신뢰성을 높여줄 위성, AWS(Automatic Weather Station) 등의 정보 또한 통합적으로 제공되어야 한다.
- 그 중 가장 대표적인 분석값이 강우사상 데이터이다. 본 연구에서는 KICT 강우레이더 센터로부터 분석된 5분 단위 강우사상 데이터를 활용하여 사용자 서비스를 위한 시각화 방법 연구를 수행하였다. 강우사상은 시간에 따른 강우량의 패턴을 의미 한다(Kim and Park.
- 본 연구에서는 Unity 엔진을 활용하여 강우레이더로부터 관측된 강수데이터를 3차원 지형 정보 기반으로 시각화 하고자 한다. Unity를 활용하여 강우레이더로부터 관측된 데이터를 시각화하기 위해서는 텍스트 형태의 강우분석 데이터를 이미지화하고 정확한 좌표를 통해 지형 정보와 매핑하는 과정을 거쳐야 한다.
- 본 연구에서는 강우레이더로부터 관측되고 분석한 강우사상 정보를 사용자에게 직관적으로 제공하기 위한 웹 기반 시각화 시스템 프로토타입 구축에 대해 서술하였다. 이를 위해 그래픽적으로 우수한 성능을 나타내고 다양한 플랫폼에서 구동 가능하면서도 비교적 저렴한 Unity 3D 엔진을 활용하였다.
- 따라서 사용자 요구에 따라 다양한 콘텐츠 정보를 3차원 지형정보 기반으로 시각화하는데 있어 시스템 과부화 및 시각화 지연 등의 문제를 야기할수 있다. 본 연구에서는 이러한 단점을 보안하고자 이미지 분할 기법을 고하였다. 즉, 대용량의 고해상도 위성영상 이미지를 신속하게 시각 적으로 매핑 및 표출하기 위해 하나의 단일 위성영상 이미지를 임의의 크기로 분할하는 알고리즘을 탑재하여 분할된 작은 이미지를 순서대로 붙여 처리하는 방법이다.
- 첫째, 현재 레이더관측 강우자료의 시각화 제공을 위해 고정밀 GIS 정합을 통한 시스템이 서비스되고 있지만 특정 플랫폼에만 한정되어 구동하는 단점을 내재하고 있다. 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하고자 다양한 플랫폼에서 구동 가능한 모바일 게임엔진인 Unity 3D 활용하여 프로토타입을 구축하고 시뮬레이션을 수행함으로써 기존 서비스 체계의 범용성 문제를 보완할 수 있었다.
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