KR100655870B1 - Method and system of translating earthquake for interact - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 한국 및 일본 지진 관측 시스템의 구성을 도시한 것이다.Figure 1 shows the configuration of the Korea and Japan earthquake observation system.
도 2는 지진데이터의 국가 간 상호연동을 위한 시스템을 도시한 것이다.2 shows a system for inter-country interlocking of earthquake data.
도 3은 본 발명에 의한 상호연동을 위한 지진데이터 변환과정을 나타내는 일실시예를 도시한 것이다.Figure 3 illustrates an embodiment showing a process of transforming seismic data for interworking according to the present invention.
본 발명은 지진관측시스템에 관한 것으로, 특히 지진데이터의 상호연동 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an earthquake observation system, and more particularly, to a method and system for interlocking seismic data.
도 1은 한국 및 일본 지진 관측 시스템의 구성을 도시한 것이다. Figure 1 shows the configuration of the Korea and Japan earthquake observation system.
기존 지진 관측 망의 관측범위는 한반도 주변을 그 범위로 매우 제한적이며, 동북아 지역의 지진 관련 정보는 상당 시간 후에 국제 전문과 인터넷을 통하여 획득된다. 특히 지진해일의 위험성이 매우 높은 동해안은 국내 지진 관측망에서의 정보만으로는 관측 한계가 있어, 2003년도에 일본의 방재 과학기술연구소와 지진자료교환에 관한 약정을 맺고 한일 공동 지진 관측망을 구축하여 실시간으로 지진자료를 교 환하여 지진으로 인한 피해 발생을 최소화 하고자 하는 재해방재 시스템을 구축하였다.The range of the existing earthquake observation network is very limited around the Korean peninsula, and earthquake-related information in Northeast Asia is obtained through international specialization and the Internet after a considerable time. In particular, the East Coast, where the risk of tsunamis is very high, is limited by information only from the domestic earthquake observation network. In 2003, the Japan-Japan Joint Earthquake Observation Network was established by establishing an agreement on earthquake data exchange with Japan's Disaster Prevention Science and Technology Institute. The disaster prevention system was established to minimize the occurrence of damages caused by earthquakes by exchanging data.
그러나 국내의 경우에는 miniSEED라 하여 세계 표준인 SEED를 변형한 지진데이터 포맷을 이용하고, 일본의 경우에는 WIN이라는 자체 지진 데이터 표준을 사용하고 있어, 현재 구축운용중인 시스템은 이러한 WIN 데이터를 수신하여, 분석 처리된 정보를 표출하는 상태로 정보의 활용도 및 miniSEED와의 연동성이 매우 낮다. However, in Korea, miniSEED is used as a seismic data format transformed from the world standard SEED, and in Japan, it uses its own seismic data standard called WIN. Currently, the system in operation is receiving this WIN data, The information is analyzed and displayed, and the utilization of the information and interoperability with miniSEED is very low.
따라서 원활한 정보 교환과 신뢰성 높은 정보의 활용을 위해서는 지진자료교환에 대한 정보의 재가공 기술과 지진 데이터의 표준 및 지진 데이터 변환 기술 표준 개발이 매우 중요하며 이는 국가의 경쟁력을 한 단계 향상시킬 수 있는 매우 중요한 기술 표준이다. Therefore, for the smooth exchange of information and the use of reliable information, it is very important to develop the reprocessing technology of seismic data exchange, the standard of seismic data and the standard of seismic data conversion technology. Technical standard.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 한국과 일본간의 지진데이터의 상호연동을 위한 지진데이터 변환방법 및 그 시스템을 제공하는 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an earthquake data conversion method and system for the interlocking of earthquake data between Korea and Japan.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 상호연동 지진데이터 변환 방법은 지진자료교환을 위하여 일본에서 사용하고 있는 지진데이터(WIN)를 한국형 표준 지진데이터(KEDS)로 변환하는 방법에 있어서, (a)상기 지진데이터 WIN을 수신한 후 채널별 주요 정보를 데이터베이스에 저장하는 단계; (b)채널별 정보 매칭을 위한 저장 알림 비트를 생성하는 단계; (c)상기 WIN의 헤더 정보로부터 변환 로직에 의해 KEDS 헤더정보를 구성하는 단계; (d)상기 KEDS 헤더정보 내 샘플링 정보를 기반 으로 데이터 시작 번지와 샘플링률을 계산하는 단계; (e)상기 WIN에서는 두 연속적인 샘플간 차이 값을 이용하는 압축 방식을 사용하므로 이를 디코딩(decoding)하는 단계; (f)상기 디코딩된 데이터로부터 상기 (d)단계에서 계산된 샘플링 정보를 기반으로 KEDS 데이터를 구성하는 단계; (g)상기 WIN은 다채널 샘플링 데이터를 가지므로 상기 (c)단계부터 상기 (e)단계의 작업을 각 채널별 EOF까지 반복 수행하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.The interlocked seismic data conversion method according to the present invention for solving the technical problem is a method for converting the earthquake data (WIN) used in Japan for the seismic data exchange to the Korean standard earthquake data (KEDS), (a Storing key information for each channel in a database after receiving the earthquake data WIN; (b) generating a storage notification bit for information matching for each channel; (c) constructing KEDS header information by conversion logic from the header information of the WIN; (d) calculating a data start address and a sampling rate based on sampling information in the KEDS header information; (e) decoding the WIN since the WIN uses a compression scheme using a difference value between two consecutive samples; (f) constructing KEDS data based on the sampling information calculated in step (d) from the decoded data; (g) Since the WIN has multi-channel sampling data, the operation of the steps (c) to (e) is repeatedly performed until the EOF for each channel.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 상호연동 지진데이터 변환 시스템은 일본의 지진 데이터를 송수신하는 통신 송수신 모듈; 일본에서 사용되는 지진데이터 WIN을 한국형 표준 지진데이터(KEDS)로 변환하는 Raw Data 획득 및 처리 모듈; 상기 Raw Data 획득 및 처리 모듈로부터 Wave-form 데이터를 읽어와 파형을 생성하고 실시간 분석을 통해 급격한 에너지 변화구간을 체크하는 Wave-Form 분석 모듈; 상기 Wave-Form 분석 모듈로부터 분석된 지진데이터를 기반으로 하는 파형과 채널별 정보, 그래픽 수치 정보 등을 표현할 수 있는 고유 Widget을 생성하여 이를 화면으로 출력해주는 RTM(Real Time Monitoring) 모듈; 및 상기 RTM 모듈을 통해서 제공되는 정보들은 관리자 또는 내부 사용자들을 위한 정보로 한정적이며, 효율적인 정보 전달을 위해서 생성되어지는 웹 문서는 한반도 지도상에 진앙지의 위치와 이와 관련된 채널 정보 및 파형 데이터들을 사용자에게 제공하는 웹 리포팅(Web Reporting) 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Interlocked seismic data conversion system according to the present invention for solving the technical problem is a communication transmission and reception module for transmitting and receiving data earthquake in Japan; A raw data acquisition and processing module for converting seismic data WIN used in Japan into Korean standard seismic data (KEDS); A wave-form analysis module for reading a wave-form data from the raw data acquisition and processing module to generate a waveform and checking a sudden energy change section through real-time analysis; A real time monitoring (RTM) module for generating a unique widget capable of expressing waveforms, channel information, and graphical numerical information based on the earthquake data analyzed by the wave-form analysis module and outputting the generated widget to a screen; And information provided through the RTM module is limited to information for an administrator or an internal user, and a web document generated for efficient information transmission includes information on the location of the epicenter on the map of the Korean peninsula and channel information and waveform data related thereto. It is characterized in that it comprises a; Web reporting module to provide.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 지진데이터의 국가 간 상호연동을 위한 시스템을 도시한 것이다. 2 shows a system for inter-country interlocking of earthquake data.
TCP/IP 통신 송수신 모듈(10)은 국내 지진계에서 생성되는 연속 시간 데이터와 일본 방재과학연구소 NIED의 지진 데이터(WIN)를 수신한다.The TCP / IP communication transmission /
Raw Data 획득 및 처리 모듈(20)은 일본에서 사용되는 지진데이터(WIN)를 획득하여 국내 표준 지진데이터인 KEDS로 변형한다. The raw data acquisition and
상기 Raw Data 획득 및 처리 모듈(20)은 실시간 상호 데이터 변환 처리를 위한 Adaptor 모듈(210)을 구비한다. The raw data acquisition and
상기 Adaptor 모듈(210)은 현재 국내에서 사용되는 지진데이터 형식인 miniSEED는 패킷 한 개당 하나의 채널 정보만을 포함하기 때문에 지진 관측소로부터 획득되는 패킷에 지진 정보가 없을 경우에는 512byte에 약 7초 동안의 정보가 포함되지만 이벤트, 즉 지진에 의한 파형 정보가 추가 될 경우에는 약 2~4초 동안의 정보가 포함되며, 하나의 패킷에 다수의 채널 정보를 저장할 수 있는 WIN(일본에서 사용되고 있는 지진데이터 형식)과 비교하여 그 기능이 매우 떨어진다. 따라서, 상기 일본에서 사용되는 지진데이터(WIN)를 국내 표준 지진데이터인 KEDS로 변형한다. Since the
Buffer Process 모듈(230)은 채널별 Raw Data 처리를 위한 모듈로서, 지진계 1‥‥N 개로부터 획득되는 Raw Data는 공유메모리(Share Memory)를 거쳐 500MB 크기의 Ring Buffer(220)에 저장되는데 WIN, SAC, EVT 등의 데이터 크기가 다르므로 데이터 유형에 따른 Ring Buffer(220)를 할당하게 된다. 상기 링 버퍼(220)는 Time Shifting에 의하여 데이터를 획득 후 불필요한 공간은 새로운 데이터를 입력받기 위해서 Clear된다. The
Wave-Form 분석 모듈(30)은 상기 Ring Buffer(220)로부터 Wave-form 데이터를 읽어 와 파형을 생성하고 실시간 분석을 통해 급격한 에너지 변화구간을 체크하한다.The wave-
Wave-form의 데이터 변형 과정에서 가장 중요한 것은 Filter인데, Filter의 대역에 따라 Wave-form의 형태가 변하므로 STA 및 LTA의 수치에 영향을 미치게 된다. 따라서 SNR은 Threshold를 초과하거나 초과하지 못하는 결과를 가지게 되며 이는 에너지 구간의 감지여부와 함께 매우 중요하다.The most important factor in the data transformation process of wave-form is the filter. The shape of the wave-form changes according to the band of the filter, which affects the values of STA and LTA. Therefore, the SNR has a result of exceeding or not exceeding the threshold, which is very important with the detection of the energy interval.
RTM(Real Time Monitoring) 모듈(40)은 실시간으로 획득된 Raw Data들은 DB Generator(240)를 통해 상용 DB에 정형화된 데이터로 저장되며 이러한 데이터를 기반으로 하는 파형과 채널별 정보, 그래픽 수치 정보 등을 표현할 수 있는 고유 Widget을 생성하여 이를 화면으로 출력해주는 모듈이다. The Real Time Monitoring (RTM)
웹 리포팅(Web Reporting) 모듈(50)은 RTM 모듈(40)을 통해서 제공되는 정보들은 관리자 또는 내부 사용자들을 위한 정보로 한정적이며, 효율적인 정보 전달을 위해서 생성되어지는 웹 문서는 한반도 지도상에 진앙지의 위치와 이와 관련된 채널 정보 및 파형 데이터들을 표출한다. 그리고 원하는 관측소 및 station과 채널을 선택하고 원하는 자료 형식을 선택하게 되면 해당 채널별 파형 자료를 검색하여 사용자에게 초기 DATA를 제공하는 모듈이다. The
도 3은 본 발명에 의한 상호연동을 위한 지진데이터 변환과정을 나타내는 일실시예를 도시한 것이다. Figure 3 illustrates an embodiment showing a process of transforming seismic data for interworking according to the present invention.
현재 일본에서 사용하고 있는 지진데이터(이하 WIN)를 한국형 표준 지진데이터(이하 KEDS)로 변환하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of converting earthquake data (WIN) used in Japan into Korean standard earthquake data (KEDS).
먼저, WIN의 파일 구조는 빅 엔디안 방식만을 사용하므로 바이트 순서 처리를 선행 한다. First, the file structure of WIN uses only big-endian method, so byte order processing is preceded.
상기 지진데이터 WIN은 헤더정보와 데이터(Data)로 구성된다. 1초 단위의 N 채널의 파일형태로 전송된다.The earthquake data WIN is composed of header information and data (Data). It is transmitted in file form of N channel in 1 second unit.
상기 지진데이터 WIN을 수신한 후 채널별 주요 정보를 데이터베이스에 저장한다.After receiving the earthquake data WIN, the main information for each channel is stored in a database.
상기 채널별 정보 매칭을 위한 저장 알림 비트를 생성한다. 이때 파일정보는 별도의 임시저장소에 저장되고 WIN의 헤더정보에 포함된다. A storage notification bit is generated to match the information for each channel. At this time, the file information is stored in a separate temporary storage and included in the header information of the WIN.
상기 WIN의 헤더 정보로부터 변환 로직에 의해 KEDS 헤더정보를 구성한다.KEDS header information is configured by conversion logic from the header information of the WIN.
상기 KEDS 헤더정보 내 샘플링 정보를 기반으로 데이터 시작 번지와 샘플링률을 계산한다.A data start address and a sampling rate are calculated based on the sampling information in the KEDS header information.
상기 WIN에서는 두 연속적인 샘플간 차이 값을 이용하는 압축 방식을 사용하므로 이를 디코딩(decoding)한다.The WIN decodes the compression scheme using a difference value between two consecutive samples.
상기 디코딩된 데이터로부터 상기 계산된 샘플링 정보를 기반으로 KEDS 데이터를 구성한다.Construct KEDS data based on the calculated sampling information from the decoded data.
상기 WIN은 다채널 샘플링 데이터를 가지므로 각 채널별 EOF까지 반복 수행한다.Since the WIN has multi-channel sampling data, the WIN is repeatedly performed up to the EOF for each channel.
그리고, 지진데이터 분석에 사용될 주요 정보만을 데이터베이스에 저장하고, 한국형 표준 지진데이터(KEDS) 영역을 인코딩(Encoding) 한다.Then, only the main information to be used for seismic data analysis is stored in a database, and the Korean standard seismic data (KEDS) region is encoded.
상기 WIN 형식에서는 년, 월, 일, 시간, 분, 초로 구성된 시간을 BCD 코드로 인코딩하여 사용하므로 이에 대한 Sync가 필요하며 WIN에서는 단순히 두 연속적인 샘플간 차이값을 이용하는 압축을 사용하지만 KEDS는 Steim2 압축 알고리즘을 사용하므로 이에 대한 데이터 샘플 압축 및 복원 처리가 필요하다.In the WIN format, the time consisting of year, month, day, hour, minute, and second is encoded and used as a BCD code, so Sync is required. In WIN, compression is simply used using a difference value between two consecutive samples, but KEDS uses Steim2. Because a compression algorithm is used, data sample compression and decompression processing is required.
이상으로, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, which are merely exemplary, and it should be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
본 발명에 의하면, 일본에서 사용되는 지진데이터(WIN)를 한국형 표준 지진데이터(KEDS)로 변환하여 상호연동이 가능하도록 하며, 한국과 일본간에 빈번하게 발생하는 지진에 효과적으로 대응하기 위한 지진데이터의 필요정보만을 추출함으로써 간편하고, 좀 더 높은 확률을 갖는 지진데이터를 구성할 수 있다. According to the present invention, the earthquake data (WIN) used in Japan is converted into Korean standard earthquake data (KEDS) to enable interoperability, and the need for earthquake data to effectively respond to earthquakes frequently occur between Korea and Japan By extracting only the information, it is possible to construct seismic data that is simple and has a higher probability.
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