선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구는 도로 선형계획구간을 대상으로 음영분석에 따른 시뮬레이션을 통하여 시간대별 일조영향 정도를 정량적으로 평가하고 GIS를 이용한 공간분석을 실시하여 노면결빙위험 가능지역을 추출함으로 써 도로의 기본설계에서도 각 구간별 일조환경이 어느 정도 예상되는지 예측하고자 한다.
제안 방법
- 를 배치함으로써 평면선형의 초기 직선구간을 동일시하였다. IP와 IP를 연결시킴으로써, 새로운 도로의 중심선이 생성되 어지고, 선형을 부드럽게 하기 위해 커브셋을 생성하였다. 평면선형과 종단선형은 기하구조 기준에 근거 로 현존의 도로설계 자료를 그대로 이용하였다.
- 도로 구간 중 샘플지역을 선택하여 음영기복과 렌더링을 비교하면 그림자 지역을 차이를 알 수 있다. InRoads에서 만들어진 불규칙삼각망의 3차원 도로모형자료는 GIS에서 자료처리되는 지형지물로 인식할 수 없으므로 불규칙삼각망 형태의 dgn파일을 점 자료로 변환하였다. 마이크로스테이션(MicroStation V8)의 좌표 내보내기 기능을 이용하여 점 자료를 ASCH의 텍스트 파일 형태로 추출하였다.
- 시 간대 별 음영 지역 들은 각각 등급화하여 따로 분류하여 저 장하였다. 각각의 레 벨을 ArcCatalog에서 하나의 지오데이터베이스로 내보내기를 하였다. 지형지물 클래스들이나 지형지물 레이어들을 지오 데이 터베이스로 변환하였다.
- 마이크로스테이션(MicroStation V8)의 좌표 내보내기 기능을 이용하여 점 자료를 ASCH의 텍스트 파일 형태로 추출하였다. 그리고 텍 스트 파일을 ArcGIS에서 속성값으로 인식할 수 있도록 dbf 파일로 저장하였다.
- 또한 구축된 데이터베이스는 노선계획 및 선정에도 지속적으로 사용할 수 있는 자료로 활용할 수 있다. 대상지역에 대한 음영 지역을 수동 벡터라이징하여 벡터 폴리곤으로 만들었다.
- 도로설계 프로그램인 벤틀 리사의 InRoads 소프트웨어를 사용하였고 연구대상지역에 존재하는 지면을 표시하는 모형을 생성하기 위해 그래픽 추출 기능에서 등고선 자료를 입력하였다. 기존의 지물 및 지모 를 모델링하는 이유는 기존의 지물 및 지모를 참조용으로 사용함으로써 도로의 경사를 설계하고자 하는 것이다.
- 따라서 본 연구는 실시설계에 사용되었던 축척 1:1,000의 2차원 평면도 자료를 수집하여 도로 구간들을 연결하고 전체 구간에 대하여 등고선도를 완성하였다. 도로설계는 설계기준에 근거하여 벤틀리사의 InRoads 프로그램을 사용하여 3차원 도로설계를 실시하였고, 1:1,000 평면 설계도에서 1m 등고선 자료를 입력하여 3차원 수치지형모형을 생성하였다. 본 설계구간인 동해~주문진 구간은 평지와 구릉지 및 험준하지 않는 산지부를 통과하므로 지형적 조건 및 기하 구조 등을 고려하여 설계속도를 100km/hr로 하였다.
- 1:5,000 수치지형도를 사용하여 3차원 수치지형모형을 생성할 경우 일조영향에 대한 세밀한 평가가 어 려울 수 있다. 따라서 본 연구는 실시설계에 사용되었던 축척 1:1,000의 2차원 평면도 자료를 수집하여 도로 구간들을 연결하고 전체 구간에 대하여 등고선도를 완성하였다. 도로설계는 설계기준에 근거하여 벤틀리사의 InRoads 프로그램을 사용하여 3차원 도로설계를 실시하였고, 1:1,000 평면 설계도에서 1m 등고선 자료를 입력하여 3차원 수치지형모형을 생성하였다.
- 마이크로스테이션(MicroStation V8)의 렌더링 메뉴를 이용하여 각 시간별 태양의 고도 및 방위각을 설정하고, 시간대별 음영구간을 토대로 사용자 또는 결정권자의 판단을 시각적으로 보조할 수 있도록 전체 도로 구간을 일조영향평가 하였다.
- InRoads에서 만들어진 불규칙삼각망의 3차원 도로모형자료는 GIS에서 자료처리되는 지형지물로 인식할 수 없으므로 불규칙삼각망 형태의 dgn파일을 점 자료로 변환하였다. 마이크로스테이션(MicroStation V8)의 좌표 내보내기 기능을 이용하여 점 자료를 ASCH의 텍스트 파일 형태로 추출하였다. 그리고 텍 스트 파일을 ArcGIS에서 속성값으로 인식할 수 있도록 dbf 파일로 저장하였다.
- 도로설계는 설계기준에 근거하여 벤틀리사의 InRoads 프로그램을 사용하여 3차원 도로설계를 실시하였고, 1:1,000 평면 설계도에서 1m 등고선 자료를 입력하여 3차원 수치지형모형을 생성하였다. 본 설계구간인 동해~주문진 구간은 평지와 구릉지 및 험준하지 않는 산지부를 통과하므로 지형적 조건 및 기하 구조 등을 고려하여 설계속도를 100km/hr로 하였다. 실험대상지역의 3차원 수치표고모형을 자료로 입력하고 도로설계에 대한 세부측량 자료 관리를 통해 3차원 도로설계를 수행하였다.
- 태양고도는 지표면(0°)으로부터 형성되나 구름이나 일반적인 지형조건에 의해 보편적으로는 5°이상, 안전하게는 10°이상을 고려하여 음영을 분석한다. 본 연구에서는 0°이상의 태양고도를 고려하여 음영을 분석하였다. 일출부터 일몰까지 일조시간대에 음영분석을 가시적으로 모델링화하여 계절별 시간대 별로 도식화함으로써 판단자의 시각적 분석을 가능케 할 수 있다.
- 본 연구에서는 도로설계에 따른 노선 주변의 수치지형자료를 3차원 모형화한 다음 태양의 고도 및 방 위각을 이용하여 20분 간격으로 음영 지역들의 그림자 변화를 실증적으로 분석하고 벡터 폴리곤화하여 동절기 일조시간에 따른 도로노면의 결빙예상 구간을 추출한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 수치지형모형을 생성함으로써 현존의 지표면을 모형화한 후, 계획된 도로의 평면위치를 정의하기 위해 평면선형을 수립하였다.
- 시 간대 별 음영 지역 들은 각각 등급화하여 따로 분류하여 저 장하였다. 각각의 레 벨을 ArcCatalog에서 하나의 지오데이터베이스로 내보내기를 하였다.
- 본 설계구간인 동해~주문진 구간은 평지와 구릉지 및 험준하지 않는 산지부를 통과하므로 지형적 조건 및 기하 구조 등을 고려하여 설계속도를 100km/hr로 하였다. 실험대상지역의 3차원 수치표고모형을 자료로 입력하고 도로설계에 대한 세부측량 자료 관리를 통해 3차원 도로설계를 수행하였다.
- 도로 지 점별 음영을 생성하기 위해서는 대상지역을 표현할 수 있는 3차원 지형 메쉬 자료와 동일좌표 체계의 3차원 도로 선형 자료로 표현하여야 한다. 우선 동해고속도로 구간의 설계에 직접적으로 사용된 종단면도 및 평면도의 캐드 자료를 수집하여 계획노선의 중심선으로부터 횡단 간격 300m지점까지를 평 면 범위로 설정하였다.
- 일출부터 일몰까지 일조시간대에 음영분석을 가시적으로 모델링화하여 계절별 시간대 별로 도식화함으로써 판단자의 시각적 분석을 가능케 할 수 있다. 음영시간대 설정은 동짓날 일출시간부터 일조시간까지 20분 간격으로 음영분석을 수행하였다. 그림 4는 15시 20분과 15시 40분의 음영시뮬레이션 결과로서 가운데 위쪽 도로부분에 발생한 음영에 차이가 있음을 알 수 있다.
- 지형지물 클래스들이나 지형지물 레이어들을 지오 데이 터베이스로 변환하였다. 즉, 지오데이터베이스 내부에 dgn 파일별로 지형지물 데이터셋을 생성하여 저장 하여 관리가 용이하도록 하였다. 이는 하나의 dgn 파일은 하나의 지형지물 데이터셋안에 저장을 함으로 써 지오데이터베이스 내부에의 지형지물 데이터셋이 어느 dgn 파일에서 생성된 것인지 파악이 된다면 관리 및 사용에 용이할 것이다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 강원도 강릉시와 동해시 연결 지역의 동해고속도로 중 1공구에서 6공구 구간 약 29km 구간을 선정하였으며, 태양고도가 가장 낮고 일조시간이 가장 짧은 동지를 설정하여 2004년 12월 21일 07시 40분부터 17시 00분까지의 시간대를 선택하였다. 이 구간은 비교적 절토구간 및 터널구간이 적절 히 배치되어 있다.
데이터처리
- 갱신, 분 류, 측정, 중첩, 근접분석, 연결성 분석 등이 포함되며 이 중 도로의 결빙구간 추출에 주로 사용되는 분 석방법은 중첩분석 기능이다. 본 연구에서는 현실에 가까운 음역지역 시뮬레이션을 위해 렌더링 기법을 사용하고 그 결과를 중첩 분석하였다. 렌더링이란 물체의 모양을 그 형이나 위치, 광원 등의 외부 정보를 고려하면서 실감 나는 화상을 표현하는 컴퓨터 도형의 기법을 말한다.
- 3차원 GIS 기능 중의 음영기복 기법은 정확한 지형조건을 생성되어 있으면 그림자지는 지역의 형상을 정확하게 도시하여 준다. 분석을 위한 소프트웨어로는 ArcGIS 3D Analyst* 이용하여 그림자를 시뮬레 이션하고 각각의 결과를 래스터 및 벡터로 변환하여 그림자 지역을 계산할 수 있다. 그림 3은 기존의 음영기복과 렌더링에 의한 그림자 지역을 나타낸다.
이론/모형
- IP와 IP를 연결시킴으로써, 새로운 도로의 중심선이 생성되 어지고, 선형을 부드럽게 하기 위해 커브셋을 생성하였다. 평면선형과 종단선형은 기하구조 기준에 근거 로 현존의 도로설계 자료를 그대로 이용하였다.
성능/효과
- 본 연구는 도로의 효율적 노선계획을 위하여 음영분석을 이용한 일조영향평가를 실시하는 경우 음영 기복 기능을 사용하지 않고 렌더링 기법을 통해 투사되는 음영 지역을 찾아낼 수 있었으며, 도로의 경우 3차원 지형을 구축하여 시뮬레이션할 경우 등고선 간격의 설정에 따른 지형공간자료 처리의 속도 및 대상지역 일영분석 정도에 많은 차이가 발생함을 알 수 있었다.
후속연구
- 노면결빙예상지역 평가에 필요한 자료의 대부분은 벡터의 도형자료이므로 일반 속성자료와 함께 관리 하고 이용하는 기능을 이용하여 필요한 자료를 원하는 형태로 데이터베이스화할 수 있다. 또한 구축된 데이터베이스는 노선계획 및 선정에도 지속적으로 사용할 수 있는 자료로 활용할 수 있다. 대상지역에 대한 음영 지역을 수동 벡터라이징하여 벡터 폴리곤으로 만들었다.
- 일조 영향을 분석하고 도로 노면결빙구간을 추출하는데 GIS를 이용함으로써 도로의 계획단계에서 노 선의 일조영향 정도를 실무자들이 정량적으로 사전에 판단하는 자료로서 충분히 활용 가능하며 도로 신 설 및 개량 구간의 일조영향 평가 및 결빙구간 추출에 적용할 수 있다고 판단된다. 또한 도로공사를 완 료했을 당시 현장사진과 일조분석에서의 결과 자료를 비교한 내용으로써 정확하게 실제 현장사진과 같은 일영이 나타나고 있는지를 사전에 확인할 수 있는 신뢰성 있는 평가 자료로 사용할 수 있을 것이다.
- 일조 영향을 분석하고 도로 노면결빙구간을 추출하는데 GIS를 이용함으로써 도로의 계획단계에서 노 선의 일조영향 정도를 실무자들이 정량적으로 사전에 판단하는 자료로서 충분히 활용 가능하며 도로 신 설 및 개량 구간의 일조영향 평가 및 결빙구간 추출에 적용할 수 있다고 판단된다. 또한 도로공사를 완 료했을 당시 현장사진과 일조분석에서의 결과 자료를 비교한 내용으로써 정확하게 실제 현장사진과 같은 일영이 나타나고 있는지를 사전에 확인할 수 있는 신뢰성 있는 평가 자료로 사용할 수 있을 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.