초록 ▼

제 1 장 프로젝트 개요

1. 과업 일반 사항
가. 개요

지구 전체 규모의 대기 또는 해양의 운동을 계산하는 수치모델을 일반해류대순환모델(General CircuMion Model, GCM)이라 하고，관측을 통해 초기값과 경계조건을 부여한 상태에서 수치모델을 적용하여 모델 내부 영역에서 수치해를 얻음으로써 대기나 해양의 미래 상태를 예즉하는 방법을 수치 예보(numerical forecasting)라 한다. 수치모델의 결과를 실제 현상에 근접시키기 위하여 실제 관측치를 수치모델에 반영시키는 방법을 자료

제 1 장 프로젝트 개요

1. 과업 일반 사항
가. 개요

지구 전체 규모의 대기 또는 해양의 운동을 계산하는 수치모델을 일반해류대순환모델(General CircuMion Model, GCM)이라 하고，관측을 통해 초기값과 경계조건을 부여한 상태에서 수치모델을 적용하여 모델 내부 영역에서 수치해를 얻음으로써 대기나 해양의 미래 상태를 예즉하는 방법을 수치 예보(numerical forecasting)라 한다. 수치모델의 결과를 실제 현상에 근접시키기 위하여 실제 관측치를 수치모델에 반영시키는 방법을 자료동화(資料同化, data assimilation)라 한다. 수치모델 영역의 경계에는 일정한 조건이 주어져야하는데 이 조건을 경계조건이라고 한다. 해양 수치모델의 경우, 육지 경계에서는 해안선을 가로지르는 속도 성분이 없어야 하고，외해 측 개방경계에서는 적절한 해양 조건이 부여되어야 한다. 해양 표면에서는 대기와의 상호작용을 고려하여 바람의 응력이나 열교환 등을 경계조건으로 부여하여야 한다.
이러한 해양예보를 위한 수치모델링에는 수심자료가 무엇보다 중요하다. 지금까지의 수로측량 자료는 항해 안전을 위한 해도 제작에만 주로 사용되어 왔다. 그러나 최근들어 해양예보를 위한 수치모델링이 빈번하게 수행되면서 과거의 해도 수심 자료를 활용하는 데에 여러 가지 문제점이 발생하고 있다. 문제의 원인은 해도 제작에 사용되는 수심은 최천소(最泉所) 위주의 D.L.(Datum Level) 기준 수심인데，이 값은 수치모델링에서 수괴의 부피를 계산하는 데에 적당하지 않다는 점에 있다. 수치모델링 연구자들은 이 문제점을 알고 있지만，대안이 없어 해도수심을 그대로 사용하고 있는 실정이다.
본 과업에서는 수치모델링을 포함한 자연과학용 목적의 해저지형 정보를 생성하는 것을 주된 목표로 하였으며，대용량 측량자료를 경량화 하여 자료의 운용성을 높이는 것에도 주력하였다.

(출처 : 본문 제1장 프로젝트 개요 16p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 참 여 진 ... 3
• 목차 ... 4
• 표목차 ... 9
• 그림목차 ... 11
• 제1장 프로젝트 개요 ... 16
• 1. 과업 일반 사항 ... 16
• 가. 개요 ... 16
• 나. 과업 개요 ... 16
• 2. 과업에 대한 이해 ... 16
• 가. 해저지형의 정확한 반영 ... 16
• 나. 가변 격자 체계를 활용한 자료 경량화 ... 17
• 3. 과업의 목표 ... 18
• 4. 과업의 범위 ... 18
• 5. 시스템의 구성 ... 19
• 가. 성과물 일람 ... 19
• 나. 시스템 구성도 ... 20
• 6. 과업 수행 일정 ... 21
• 제2장 프로젝트 내용 ... 22
• 1. 해저지형 자료 품질관리 ... 22
• 가. 개요 ... 22
• 나. 범위 ... 23
• 다. 추출절차 ... 25
• 1) 해저지형 정보 추출 ... 25
• 2) 메타데이터 작성 ... 27
• 라. 추출결과 ... 27
• 1) 해저지형 정보 추출 ... 27
• 2) 메타데이터 작성 ... 29
• 3) 자료현황 ... 30
• 2. 대표수심 추출 시스템 ... 32
• 가. 개요 ... 32
• 나. 개발 환경 ... 32
• 다. 지형 모델 선정 ... 33
• 라. 대표수심 추출 해외 사례조사 ... 34
• 1) Grass r.refine ... 34
• 2) ArcGIS Terrain Dataset ... 37
• 3) 비교 및 결과 ... 42
• 마. 수행내용 ... 43
• 1) 대표수심 추출 프로세스 ... 43
• 2) 구현결과 ... 45
• 바. 입력·출력 파일 ... 76
• 1) 대표수심 추출 시스템 설정 파일 ... 76
• 2) 대표수심 추출 시스템 입력 파일 ... 76
• 3) 대표수심 추출 시스템 중간 생성 파일 ... 76
• 4) 대표수심 추출 시스템 출력 파일 ... 77
• 3. 정보뷰어 및 편집기 ... 78
• 가. 개요 ... 78
• 1) 목적 ... 78
• 나. 개발환경 ... 78
• 1) KESTI3D 특징 ... 80
• 2) KESTI3D 개념 ... 82
• 3) KESTI3D WMS ... 83
• 4) KESTI3D랜더링 파이프라인 ... 88
• 5) KESTI3D 기본 알고리즘 ... 89
• 6) KESTI3D의 튜영과 뷰포트 변환 ... 95
• 다. 수행내용 ... 97
• 1) KESTI3D Base 데이터 구축 환경 ... 97
• 2) 대표수심 처리 로직 ... 99
• 3) 자연과학용 DEM 처리로직 ... 100
• 4) 대표수심 통합관리 ... 100
• 라. 구현결과 ... 104
• 1) 전자해도 Base Map & 정사영상 ... 104
• 2) 자연과학용 DEM 생상 지형도 가시화 ... 105
• 3) 자연과학용 색상지형도 사용자 색상설정 ... 105
• 4) 정보뷰어 대표수심 가시화 ... 106
• 5) 정보뷰어 레이어 목록(On/Off) ... 106
• 6) 측정기능 -거리 ... 107
• 7) 측정기능 - 면적(사각형) ... 107
• 8) 측정기능 - 면적(다각형) ... 108
• 9) 정보뷰어 지형단면도 ... 108
• 10) 정보뷰어 경위도 그리드 ... 109
• 11) 정보뷰어 화면저장 ... 109
• 12) 대표수심 편집기 분할뷰어 (좌측2D, 우측3D) ... 110
• 13) 대표수심 편집기 바운더리 가시화 ... 110
• 14) 대표수심 편집기 데이터 상세보기 ... 111
• 15) 대표수심 편집기 상세데이터 3D 가시화 ... 111
• 16) 대표수심 편집기 대표수심 통합관리 ... 112
• 마. 입력·출력 파일 ... 113
• 1) 정보뷰어 ... 113
• 2) 편집기 ... 114
• 바. 개요 ... 116
• 사. TideBed DB 파일의 제작 ... 116
• 1) 데이터베이스 파일의 정의 ... 116
• 2) TideBed DB의 영역 ... 119
• 3) TideBed DB 제작 과정 ... 120
• 4. 조석보정 자동화 프로그램 개발 ... 137
• 가. 개요 ... 137
• 나. 조석보정 업무 흐름의 개선 ... 137
• 다. 조석보정자동화 프로그램의 개발 환경 ... 139
• 라. 구현 내용 ... 140
• 1) 기능 및 메뉴 구성 ... 140
• 2) 주요 기능 설명 ... 140
• 5. 자연과학용 격자수심 생성 시스템 개발 ... 144
• 가. 개요 ... 144
• 나. 개발환경 ... 145
• 1) .NET Framework 4.0 ... 146
• 2) ArcGIS Engine 10.0 ... 148
• 다. 수행내용 ... 150
• 1) 자연과학용 격자수심 생성 시스템 ... 150
• 2) 격자수심 생성 알고리즘 ... 151
• 3) 격자수심 결과 파일 ... 152
• 4) 자연과학용 격자수심 생성 시스템을 이용하여 생성된 격자수심 ... 158
• 라. 입력·출력 파일 ... 161
• 1) 자연과학용 격자수심 생성 시스템의 입력 파일 ... 161
• 2) 자연과학용 격자수심 생성 시스템의 출력 파일 ... 161
• 제3장 결론 ... 162
• 1. 결과 ... 162
• 가. 개요 ... 162
• 1) 과업 개요 ... 162
• 2) 대표수심 생성 ... 162
• 나. 수행 내용 ... 163
• 1) 지형자료 품질관리 ... 163
• 2) 대표수심추출기 개발 ... 164
• 3) 정보뷰어 및 편집기 개발 ... 164
• 4) 격자수심 생성기 개발 ... 165
• 5) TideBed DB 구축 ... 165
• 6) 조석보정자동화시스템 구축 ... 165
• 2. 기대 효과 ... 166
• 3. 향후 발전 방향 ... 167
• 가. 개요 ... 167
• 나. 통합관리체계 구축 ... 168
• 1) 목적 ... 168
• 2) 개발 목표 ... 168
• 3) 시스템 구축 방안 ... 169
• 다. 수직기준면 DB 고도화 ... 169
• 1) 목적 ... 169
• 2) 추진 내용 ... 169
• 라. TideBed 제작 자동화 도구 개발 ... 170
• 1) 목적 ... 170
• 2) 개발 계획 ... 170
• 마. 조석보정업무 선진화 ... 171
• 1) 목적 ... 171
• 2) 개발 내용 ... 172
• 부록 1 : 개발에 활용된 주요 로직 설명 ... 173
• 1. 지형모델 로직 소개 ... 173
• 가. 지형모델 조사 ... 173
• 1) Contour(등심선) ... 173
• 2) DEM(Grid) ... 173
• 3) TIN(Triangulated Irregular Networks : 불규칙 삼각망) ... 177
• 2. 주요 보간법 설명 ... 181
• 가. Inverse Distance to a Power ... 184
• 나. Kriging ... 185
• 1) Kriging Type ... 186
• 2) Variogram ... 187
• 다. Minimum Curvature ... 189
• 라. Modified Shepard's Method ... 189
• 마. Nearest Neighbor ... 189
• 바. Natural Neighbor ... 190
• 사. Radial Basis Function (RBF) ... 191
• 아. Triangulation with Linear Interpolation ... 191
• 3. 최적내삽법 로직 ... 193
• 4. 3D GlS 기술 동향 ... 194
• 가. 3차원 GIS 기술 및 연구 동향 ... 194
• 나. 3차원 GIS 기술 분석 ... 197
• 1) 3차원 공간데이터 모델 ... 197
• 2) 3차원 기반기능 ... 197
• 3) 3차원 지형 생성 기술 ... 199
• 4) 웹기반의 3차원 기반기술 ... 201
• 다. 국외 3차원 지리정보 구축 사례 ... 205
• 1) The Boston Atlas ... 205
• 2) Map Cube 3D 도시모델 자동 제작 시스템 ... 206
• 3) Map Cube 3D - 프로그램 예시 ... 206
• 4) Global mapper Program ... 207
• 5) Fledermaus Professional ... 211
• 라. 3차원 GIS 활용분야 ... 212
• 1) 도시환경분야 ... 212
• 2) 도시 행정 전산화 ... 212
• 3) 도시 계획 분야 ... 212
• 4) 도로 교통 분야 ... 212
• 5) 재해 재난 분야 ... 212
• 6) 공공서비스 분야 ... 212
• 7) 지하매설물 관리 분야 ... 212
• 부록 2 : 참고 자료 ... 213
• 1. 해저지형 정보추출시 작성한 메타데이터 ... 213
• 2. TideBed 기준항 목록 ... 222
• 3. TideBed 구축용 조석실측값 목록 ... 225
• 4. 조석편집점(Control Point) 목록 ... 265
• 5. TBM 성과표 ... 303
• 끝페이지 ... 322