KR102561879B1 - A method for integrated processing and display of disaster information by satellite informations - Google Patents
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Abstract
본 발명은 위성영상을 이용한 재난정보 통합처리 및 표출방법에 관한 것으로, 인공위성에서 수신된 영상정보들과, 지상 관측자료들이 위성영상 저장 및 관리 서버에 제공되면 상기 서버 내에서 알고리즘이 실행되어 재난정보가 분석되어지되, 열분포도 분석과, 지반변위 모니터링과, 가뭄현황 분석과, 수표면적 분석이 통합 프레임워크 기반의 통합분석 GUI(Graphic User Interface) 소프트웨어를 통해 통합 처리되도록 구성되는데,
상기 열분포도 분석은, 영상정보에서 얻은 정규식생지수 및 대기 상부 밝기온도와, SRTM DEM에서 얻은 일사량, 경사방향, 경사도와, 지상 관측기상자료와, 수치표고 모델이 상기 서버에 입력되면, 머신러닝 기반 기온 알고리즘이 실행되어 해당지역의 기온산출 및 열분포도가 만들어지고,
상기 지반변위 모니터링은, 사용자 인터페이스를 이용하여 명령어 프롬프트를 입력함이 없이 버튼만 선택하면 대용량 위성영상이 수집되고, 자동 모드로 선택할 경우 디폴트로 미리 설정된 적어도 하나의 검색변수로 자동검색 및 다운로드되므로 데이터 수집의 연속성 및 실시간성이 만족되도록 제공되며,
상기 가뭄현황 분석은, 영상정보들과, 지상 관측자료들이 상기 서버에 제공되면 전처리 및 가뭄분석 알고리즘이 수행되어, 일정기간 동안의 각 픽셀에서 최대값 및 최솟값을 이용하여 TCI(온도상태지수), VCI(식생상태지수), PCI(강수상태지수)를 산출하고, 이어서 가뭄상태지수(SDCI)를 산출함으로써 해당지역의 가뭄상태가 분석되어지고,
상기 수표면적 분석은, 영상정보들과, 지상 관측자료들이 상기 서버에 제공되면 다운로드, 방사보정, 지형보정, RGB 영상 생성, KML 생성이 일괄 처리되고, 전처리가 완료되면 영상 분류/분할 알고리즘이 실행되어 수표면적이 산출되고 저장되는데,
하나의 통합된 시스템과 GUI(Graphic User Interface)로 제공되며, 이를 위해 상기 통합분석 GUI(Graphic User Interface) 소프트웨어는 다른 개발언어 혹은 기 개발된 소프트웨어와 Python을 사용하고, 통합 분석기술이 설치된 폴더 하위 UI 폴더에 있는 사용자화면(*.ui) 파일을 편집하여 실행 시 UI를 변경할 수 있도록 PyQT5를 사용한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for integrating and displaying disaster information using satellite images. When image information received from satellites and ground observation data are provided to a satellite image storage and management server, an algorithm is executed in the server to execute disaster information is analyzed, but the heat distribution analysis, ground displacement monitoring, drought status analysis, and water surface area analysis are integrated and processed through integrated framework-based integrated analysis GUI (Graphic User Interface) software,
The heat distribution analysis is performed by machine learning The base temperature algorithm is executed to calculate the temperature and heat distribution of the region,
In the ground displacement monitoring, large-capacity satellite images are collected when a button is selected without inputting a command prompt using a user interface, and when the automatic mode is selected, data is automatically searched and downloaded with at least one preset search variable by default. It is provided so that continuity and real-time of collection are satisfied,
In the drought condition analysis, when image information and ground observation data are provided to the server, pre-processing and drought analysis algorithms are performed, and TCI (Temperature State Index), By calculating VCI (vegetation condition index), PCI (precipitation condition index), and then calculating drought condition index (SDCI), the drought condition of the area is analyzed,
In the water surface area analysis, when image information and terrestrial observation data are provided to the server, download, radiation correction, terrain correction, RGB image generation, and KML generation are collectively processed, and image classification/segmentation algorithms are executed when preprocessing is completed. The water surface area is calculated and stored.
It is provided as one integrated system and GUI (Graphic User Interface). To this end, the integrated analysis GUI (Graphic User Interface) software uses other development languages or previously developed software and Python, and is located under the folder where the integrated analysis technology is installed. It is characterized by using PyQT5 so that the user screen (*.ui) file in the UI folder can be edited and the UI can be changed during execution.
Description
본 발명은 개별적으로 운영되고 있는 위성영상 분석기술의 일원화와 이를 안정적으로 운영할 수 있는 관리환경 구축, 그리고 재난분석정보의 사용자 중심의 활용 극대화를 위한 표출기술을 통해, 위성영상의 통합분석이 가능케되고 WebGIS기반의 위성영상분석정보의 표출을 안정화함으로써 사용자 중심의 직관적인 정보 분석이 가능케되는 위성영상을 이용한 재난정보 통합처리 및 표출방법에 관한 것이다.The present invention enables integrated analysis of satellite images through the unification of satellite image analysis technologies that are operated individually, the establishment of a management environment that can stably operate them, and the expression technology for maximizing user-centered utilization of disaster analysis information. It is related to the integrated processing and expression method of disaster information using satellite images that enables user-centered intuitive information analysis by stabilizing the display of satellite image analysis information based on WebGIS.
지구 관측 위성 자료는 재난 대응, 환경 및 해양 감시, 식량 안보 등 다양한 공공 목적으로 활용되거나 사회적 문제 해결에 기여하고 있다. 이에 따라 과학기술정보통신부 및 관계부처는 2018년 '제3차 우주개발진흥 기본계획'을 수립하여 우주 개발 6대 중점전략(우주발사체 기술자립, 인공위성 활용 서비스 및 개발 고도화, 우주탐사 시작, 한국형 위성항법 시스템 구축, 우주 혁신 생태계 조성, 우주산업 육성과 우주일자리 창출)을 추진하고 있다.Earth observation satellite data is used for various public purposes, such as disaster response, environmental and marine monitoring, and food security, or contributes to solving social problems. Accordingly, the Ministry of Science and ICT and related ministries established the '3rd Space Development Promotion Basic Plan' in 2018 to establish six key strategies for space development (space launch vehicle technology independence, satellite utilization service and development advancement, space exploration start, Korean satellite Building a navigation system, creating a space innovation ecosystem, fostering the space industry and creating space jobs).
'제3차 우주개발진흥 기본계획' 및 '우주개발 중장기 계획' 상 독자적 개발 대상이 되는 지구 관측 위성은 지구 초정밀관측을 목표로 하는 다목적 실용위성, 한반도 기상, 환경, 해양 상시 모니터링을 목표로 하는 정지궤도 위성, 국토, 산림, 농업 및 수자원 관측을 목표로 하는 차세대 중형위성, 과학임무 목적의 소형위성으로 구분된다. 다목적 실용위성 및 정지궤도 위성 개발 시에는 위성 개발 사업이 위성 탑재체 및 국내 기상 감시 체계 개발에 초점을 맞추었다면, 이후 중형위성, 소형위성 개발에서는 본격적으로 국내 지표면 변화 탐지 및 감시를 목적으로 위성 자료의 활용에 초점을 맞추었다. 중형위성의 경우에는 500kg 내외의 표준 발사체 확보를 통해 활용성 높은 탑재체를 장착할 수 있어, 지표면에서 일어나는 재난 분석에 용이하며, 소형 위성의 경우 군집 시스템 활용을 통해 재난 감시에 유리하기 때문에 재난 안전 분야에서 활용하기 용이한 것으로 알려져 있다.Earth observation satellites, which are subject to independent development under the '3rd Space Development Promotion Basic Plan' and 'Space Development Mid- to Long-term Plan', are multi-purpose practical satellites aimed at super-precision earth observation, and constant monitoring of the weather, environment, and oceans on the Korean Peninsula. It is classified into geostationary orbit satellite, next-generation medium-sized satellite aimed at observation of land, forest, agriculture and water resources, and small satellite for scientific mission purposes. In the development of multi-purpose practical satellites and geostationary satellites, the satellite development project focused on the development of satellite payloads and domestic weather monitoring systems. Then, in the development of medium-sized and small-sized satellites, satellite data was collected for the purpose of detecting and monitoring domestic surface changes in earnest. focus on utilization. In the case of medium-sized satellites, a payload with high usability can be mounted by securing a standard launch vehicle of around 500 kg, making it easy to analyze disasters that occur on the ground. It is known for its ease of use.
2021년도 현재- 위성영상 직수신은 Landsat 8 영상, Terra 위성 MODIS 영상, Aqua 위성 MODIS 영상, Suomi NPP 위성 VIIRS 영상에 대해 이루어지고 있다.As of 2021 - Direct reception of satellite images is performed for Landsat 8 images, Terra satellite MODIS images, Aqua satellite MODIS images, and Suomi NPP satellite VIIRS images.
Landsat 8 위성은 지구관측 위성으로 OLI(Operational Land Imager)와 TIRS(Thermal Infrared Sensor)의 두 개 센서가 탑재되어있으며, 공간해상도는 15, 30, 100m로 구성된 VNIR(Visible and Near-InfraRed), SWIR(ShortWave InfraRed), TIR(Thermal InfraRed) 파장대의 11개 밴드 자료를 제공한다.The Landsat 8 satellite is an earth observation satellite, equipped with two sensors, an Operational Land Imager (OLI) and a Thermal Infrared Sensor (TIRS), and has spatial resolutions of 15, 30, and 100 m. (ShortWave InfraRed) and TIR (Thermal InfraRed) wavelength bands.
Terra 및 Aqua 위성에 탑재된 MODIS는 해양, 육지, 대기 관측에 사용되는 다목적 센서로서, 가시광선부터 열적외선까지 36개의 채널로 구성되고, 250 m(bands 1-2), 500 m(bands 3-7), 1000 m(bands 8-36)의 공간해상도를 가지고 있다. 각 채널들을 통해 획득하는 자료를 분석 및 조합하여 해양, 대기, 에어로졸, 지표 상태 및 온도 등의 자료를 생산한다.MODIS mounted on the Terra and Aqua satellites is a multi-purpose sensor used for ocean, land, and atmospheric observations. It consists of 36 channels from visible to thermal infrared, 7), and has a spatial resolution of 1000 m (bands 8-36). Data acquired through each channel are analyzed and combined to produce data such as ocean, atmosphere, aerosol, surface conditions, and temperature.
Suomi NPP(National Polar-orbiting Partnership) 위성에 탑재된 VIIRS(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) 센서는 MODIS의 후속임무를 수행하며, 가시광선 및 적외선 파장대의 22개 채널을 가진다. 공간해상도 750 m인 Moderate 밴드 16개, 공간해상도 375 m인 Imagery 밴드 5개 및 공간해상도 750 m의 Day/Night Band(DNB)로 구성되어 있다. VIIRS는 MODIS와 구성이 거의 비슷하나 더 좋은 공간해상도 및 시간해상도를 가지며, Day/Night Band가 있어 야간의 이미지 제공 또한 가능하다.The VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) sensor mounted on the Suomi NPP (National Polar-orbiting Partnership) satellite performs the successor to MODIS and has 22 channels in the visible and infrared wavelengths. It consists of 16 moderate bands with a spatial resolution of 750 m, 5 imagery bands with a spatial resolution of 375 m, and a Day/Night Band (DNB) with a spatial resolution of 750 m. VIIRS has almost the same composition as MODIS, but has better spatial and temporal resolution, and provides nighttime images with Day/Night Band.
현재까지는 위성자료 직수신 시스템 및 네트워크를 통해 대용량 위성자료(LANDSAT, MODIS, SENTINEL 등) 수급체계를 구축하고 폭염, 지반변위, 가뭄 등의 재난유형별 위성영상분석 및 정보 활용 기술을 개발해왔으나, 그동안 개발된 위성영상분석기술은 기술·환경적으로 각기 다른 형태로 개발되어 지속적이고 안정적인 재난정보 분석 활용에 한계가 있었다. Until now, a supply and demand system for large-capacity satellite data (LANDSAT, MODIS, SENTINEL, etc.) has been established through a direct satellite data reception system and network, and satellite image analysis and information utilization technology have been developed for each disaster type such as heat wave, ground displacement, and drought. The developed satellite image analysis technology was developed in different forms in terms of technology and environment, so there was a limit to the continuous and stable analysis of disaster information.
특히, 분산된 기술개발 및 운영 환경으로 인해 상호 연계·분석·활용에 제약이 있고, 분석정보 표출 및 활용을 위한 사용자 중심의 가시화 기술이 미흡하며, 대용량 데이터 관리를 위한 체계적인 운영관리방안이 부재한 상태이었다. In particular, due to the distributed technology development and operating environment, there are restrictions on mutual connection, analysis, and utilization, insufficient user-oriented visualization technology for the expression and utilization of analysis information, and lack of systematic operation and management plans for managing large amounts of data. was in a state
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로,The present invention is to solve the problems of the prior art,
개별적으로 운영되고 있는 위성영상 분석기술의 일원화와 이를 안정적으로 운영할 수 있는 관리환경 구축, 그리고 재난분석정보의 사용자 중심의 활용 극대화를 위한 표출기술을 제공함에 첫번째 목적이 있다.The first purpose is to unify satellite image analysis technology that is operated individually, to establish a management environment that can stably operate it, and to provide display technology for maximizing user-centered utilization of disaster analysis information.
또한, 이를 위하여 위성영상 통합분석기술과 사용자 중심의 직관적인 분석정보 제공을 위한 WebGIS기반의 위성영상분석정보 표출기술을 개발하고 안정적이고 효율적인 대용량 데이터 관리를 위한 체계를 마련함에 두번째 목적이 있다.In addition, for this purpose, the second purpose is to develop satellite image analysis technology and WebGIS-based satellite image analysis information display technology to provide user-oriented intuitive analysis information, and to prepare a system for stable and efficient large-capacity data management.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위성영상을 이용한 재난정보 통합처리 및 표출방법에서는;In the disaster information integrated processing and expression method using satellite images of the present invention for achieving the above object;
인공위성에서 수신된 영상정보들과, 지상 관측자료들이 위성영상 저장 및 관리 서버에 제공되면 상기 서버 내에서 알고리즘이 실행되어 재난정보가 분석되어지되, 열분포도 분석과, 지반변위 모니터링과, 가뭄현황 분석과, 수표면적 분석이 통합 프레임워크 기반의 통합분석 GUI(Graphic User Interface) 소프트웨어를 통해 통합 처리되도록 구성되는데,When the image information received from the satellite and the ground observation data are provided to the satellite image storage and management server, an algorithm is executed in the server to analyze the disaster information, but heat distribution analysis, ground displacement monitoring, and drought status analysis And, the water surface area analysis is configured to be integrated and processed through integrated framework-based integrated analysis GUI (Graphic User Interface) software,
상기 열분포도 분석은, 영상정보에서 얻은 정규식생지수 및 대기 상부 밝기온도와, SRTM DEM에서 얻은 일사량, 경사방향, 경사도와, 지상 관측기상자료와, 수치표고 모델이 상기 서버에 입력되면, 머신러닝 기반 기온 알고리즘이 실행되어 해당지역의 기온산출 및 열분포도가 만들어지고,The heat distribution analysis is performed by machine learning The base temperature algorithm is executed to calculate the temperature and heat distribution of the region,
상기 지반변위 모니터링은, 직관적인 사용자 인터페이스를 이용하여 명령어 프롬프트를 입력함이 없이 버튼만 선택하면 대용량 위성영상이 수집되고, 자동 모드로 선택할 경우 디폴트로 미리 설정된 적어도 하나의 검색변수로 자동검색 및 다운로드되므로 데이터 수집의 연속성 및 실시간성이 만족되도록 제공되며,In the ground displacement monitoring, large-capacity satellite images are collected by selecting a button without inputting a command prompt using an intuitive user interface, and when selected in an automatic mode, automatic search and download with at least one search variable set in advance by default. Therefore, it is provided to satisfy continuity and real-time of data collection,
상기 가뭄현황 분석은, 영상정보들과, 지상 관측자료들이 상기 서버에 제공되면 전처리 및 가뭄분석 알고리즘이 수행되어, 일정기간 동안의 각 픽셀에서 최대값 및 최솟값을 이용하여 TCI(온도상태지수), VCI(식생상태지수), PCI(강수상태지수)를 산출하고, 이어서 가뭄상태지수(SDCI)를 산출함으로써 해당지역의 가뭄상태가 분석되어지고,In the drought condition analysis, when image information and ground observation data are provided to the server, pre-processing and drought analysis algorithms are performed, and TCI (Temperature State Index), By calculating VCI (vegetation condition index), PCI (precipitation condition index), and then calculating drought condition index (SDCI), the drought condition of the area is analyzed,
상기 수표면적 분석은, 영상정보들과, 지상 관측자료들이 상기 서버에 제공되면 다운로드, 방사보정, 지형보정, RGB 영상 생성, KML 생성이 일괄 처리되고, 전처리가 완료되면 영상 분류/분할 알고리즘이 실행되어 수표면적이 산출되고 저장되는데, In the water surface area analysis, when image information and terrestrial observation data are provided to the server, download, radiation correction, terrain correction, RGB image generation, and KML generation are collectively processed, and image classification/segmentation algorithms are executed when preprocessing is completed. The water surface area is calculated and stored.
사용자에게 운용에 대한 일관성과 사용 편의성이 증대된 GUI를 제공할 수 있도록 하나의 통합된 시스템과 일관성있는 GUI(Graphic User Interface)로 제공되며, 이를 위해 상기 통합분석 GUI(Graphic User Interface) 소프트웨어는 다른 개발언어 혹은 기 개발된 소프트웨어와 호환성이 높은 언어인 Python을 사용하고, 통합 분석기술이 설치된 폴더 하위 UI 폴더에 있는 사용자화면(*.ui) 파일을 편집하여 실행 시 UI를 변경할 수 있도록 PyQT5를 사용한 것을 특징으로 한다.It is provided as an integrated system and a consistent GUI (Graphic User Interface) to provide users with a GUI with increased operational consistency and ease of use. To this end, the integrated analysis GUI (Graphic User Interface) software is Using Python, a language that is highly compatible with the development language or previously developed software, and using PyQT5 to edit the user screen (*.ui) file in the UI folder under the folder where the integrated analysis technology is installed to change the UI when running. characterized by
기본 제공되는 UI 파일로는, 통합분석 기술 메인 UI인 'main.ui' 와, 열 분포도 분석 UI인 'HeatAnalyzer.ui' 와, 지반변위 모니터링 UI인 'InsarForm.ui'와, 수표면 분석 UI인 'WaterSkin.ui'와, 가뭄분석 UI인 'DryForm.ui'로 구성되는데, 이들은 각 분석 기술의 메인 UI에 해당되고, 프레임워크 기준에 따라 추가 확장이 가능한 구조로 이루어진다.Basic UI files include 'main.ui', the main UI for integrated analysis technology, 'HeatAnalyzer.ui', a heat distribution analysis UI, 'InsarForm.ui', a ground displacement monitoring UI, and water surface analysis UI, It consists of 'WaterSkin.ui' and 'DryForm.ui', a drought analysis UI, which correspond to the main UI of each analysis technology and have a structure that can be further extended according to the framework standard.
통합 GUI 메인화면에서는, 각 통합 분석 모듈들이 상단의 탭 형식으로 통합되고, 탭 내부에 각 분석 기능의 파라미터 설정 기능과 분석 시작 기능이 포함되며 분석 과정에서 출력되는 로그 정보는 하단의 분석 로그 영역에 표시된다.In the integrated GUI main screen, each integrated analysis module is integrated in the form of a tab at the top, and the parameter setting function and analysis start function of each analysis function are included inside the tab, and the log information output during the analysis process is displayed in the analysis log area at the bottom. displayed
열 분포도 통합 분석에서는, MATLAB 기반에서 Python 코드로 변환되어 구현하고 소스 코드를 통해 프로그램에서 자동 처리되는데,In the heat distribution integrated analysis, it is converted and implemented from MATLAB-based Python code and automatically processed in the program through the source code.
기존 분석 기술을 이식하는 과정에서 빠른 분석을 위해 UI에서 사용자가 원하는 특정 날짜로 분석 대상이 한정되고, 분석 과정에서 기상청 관측 데이터가 지정된 경로에 존재하지않는 경우 기상청 기상자료포털에서 자동적으로 다운받아 생성되도록 한다.In the process of porting the existing analysis technology, the analysis target is limited to a specific date desired by the user in the UI for quick analysis, and in the analysis process, if the observed data of the Korea Meteorological Administration does not exist on the designated route, it is automatically downloaded and created from the Meteorological Data Portal of the Korea Meteorological Administration Let it be.
분석 수행 전 UI상에서 MATLAB 기반의 1개의 영상, 1개의 프로세스로 작업되던 것을 Python에서 복수 개의 프로세스로 나뉘어져 분할 처리 프로세스로 작업된다.Prior to the analysis, what was worked with one MATLAB-based image and one process on the UI is divided into multiple processes in Python, and the work is done in a split processing process.
열 분포도 통합 분석 시 컴퓨터의 실제 CPU(Central Processing Unit) 개수를 자동으로 파악하여 최대 사용 가능 개수를 제시하고 분석에 사용할 CPU 코어의 개수를 설정하는 기능이 포함된다.A function is included to automatically determine the actual number of CPUs (Central Processing Units) in the computer, suggest the maximum usable number, and set the number of CPU cores to be used for analysis during integrated thermal distribution analysis.
지반변위 모니터링 분석에서는, ENVI 기반의 지반변위 현상 확인 IDL 스크립트를 실행하기 용이한 사용자 UI를 사용하는데, UI 설정한 각각의 자료위치를 분석 대상 스크립트 파일을 수정하여 윈도우 콘솔 명령창을 통해 직접 실행하고, 시스템 통합을 위한 입력 파일 설정 및 순차적 동작을 위한 절차는 통합 GUI로 통합 처리 될 수 있다.In the ground displacement monitoring analysis, a user UI that is easy to execute the ENVI-based ground displacement phenomenon confirmation IDL script is used. , input file settings for system integration and procedures for sequential operations can be integrated into an integrated GUI.
상용도구(ENVY, SARScape)를 사용하고, 통합 분석을 위해 상용도구의 구동을 처리하는 부분은 Python코드로 구현되며, 지반변위 모니터링의 구동은 상용도구에서 IDL을 기반으로 운용되고 IDL의 지정 경로를 변경하고 지정 결과 폴더에 결과가 생성되는지 감시하는 구조로 동작한다.Commercial tools (ENVY, SARScape) are used, and the part that handles the operation of commercial tools for integrated analysis is implemented in Python code, and the driving of ground displacement monitoring is operated based on IDL in commercial tools, and the specified path of IDL is implemented. It operates as a structure that changes and monitors whether results are created in the designated result folder.
가뭄현황 분석에서는, Python 코드로 가뭄지수 분석 모듈 프로그램을 윈도우 콘솔 명령 창을 통해 실행하고, 이때 필요한 파라미터들이 사용자 UI를 통해서 전달되는데 이를 시스템화하여 통합 GUI로 구현함으로써, 기존 실행 모듈에 실행 파라미터를 설정하여 구동하는 방식으로 수행된다.In the drought status analysis, the drought index analysis module program is executed with Python code through the window console command window, and the necessary parameters are transmitted through the user UI. It is performed in a way that drives
수표면적 분석에서는, Python으로 개발된 SENTINEL 영상 기반의 수표면적 분석 시스템을 GUI 형태로 보완된 것으로 사용하고, 수표면적을 계산하기 위해 SENTINEL 영상을 처리하는 SNAP 시스템 기반으로 동작하며, 분석된 수표면적 결과를 Geotiff 포맷 영상과 산출된 수표면적(km2) 정보가 엑셀파일 형태로 저장될 수 있다.In the water surface area analysis, the SENTINEL image-based water surface area analysis system developed in Python is used supplemented in GUI form, and it operates based on the SNAP system that processes the SENTINEL image to calculate the water surface area, and the analyzed water surface area result Geotiff format image and calculated water surface area (km 2 ) information can be saved in the form of an Excel file.
상기 통합 프레임워크는 컴퓨터 소프트웨어 시스템의 Middleware 또는 프레임워크 형태로 각각의 관련된 부 시스템들이 동작하기 위한 환경과 연동하기 위한 채널 및 인터페이스 기능을 제공하고, 컴퓨터 기반 처리 시스템을 구성하는 모든 부 시스템들을 연동하기 위한 구조를 제공하며, 각 서브시스템들의 데이터 전송 및 이벤트 전송의 처리를 위한 API를 제공함으로써, 모든 서브시스템들이 동일한 메커니즘으로 동작할 수 있도록 구성된다.The integration framework is in the form of middleware or framework of a computer software system, providing channel and interface functions for interworking with the environment for each related subsystem to operate, and interworking all subsystems constituting a computer-based processing system. By providing a structure for each subsystem and providing an API for data transmission and event transmission processing of each subsystem, all subsystems are configured to operate with the same mechanism.
상기 통합 프레임워크는 메인 GUI, 프레임워크 코어, 어플리케이션 인터페이스로 구성되고, 메인 GUI 모듈은 응용 프로그램을 하나의 GUI로 통합하여 표출하고, 각 응용 프로그램을 구동할 수 있는 화면을 제공한다.The integrated framework is composed of a main GUI, a framework core, and an application interface, and the main GUI module integrates application programs into one GUI and provides a screen for driving each application program.
상기 통합 프레임워크는 메인 GUI, 프레임워크 코어, 어플리케이션 인터페이스로 구성되고, 메인 GUI 모듈은 응용 프로그램을 하나의 GUI로 통합하여 표출하고, 각 응용 프로그램을 구동할 수 있는 화면을 제공하며,The integrated framework consists of a main GUI, a framework core, and an application interface, and the main GUI module integrates application programs into a single GUI and provides a screen for driving each application program,
통합 프레임워크 코어 모듈은 통합 프레임워크가 갖는 기본적인 송수신 메커니즘 모듈로서, 정보 송수신의 효율성을 위해서 통합 프레임워크 코어 모듈을 데이터 송수신 채널과 컨트롤 송수신 채널로 구분되어지고,The integration framework core module is a basic transmission/reception mechanism module of the integration framework. For the efficiency of information transmission/reception, the integration framework core module is divided into a data transmission/reception channel and a control transmission/reception channel.
데이터관리 인터페이스와 어플리케이션 인터페이스는 기본적으로 제어 관련 인터페이스와 데이터 관련 인터페이스를 제공하고 각각의 시스템들은 이를 기반으로 동작하되, 어플리케이션 인터페이스 모듈은 컴퓨터 기반 소프트웨어 시스템을 구성하는 다양한 하위 시스템이 통합 프레임워크와 상호연동하기 위한 인터페이스로서 데이터의 전송, 이벤트의 전송 기능과 같은 통신 기능을 제공한다.The data management interface and application interface basically provide a control-related interface and a data-related interface, and each system operates based on this, but the application interface module interoperates with the integrated framework of various subsystems constituting the computer-based software system. It provides communication functions such as data transmission and event transmission functions.
본 발명에 따른 위성영상을 이용한 재난정보 통합처리 및 표출방법에서는, In the disaster information integrated processing and expression method using satellite images according to the present invention,
개별적으로 운영되고 있는 위성영상 분석기술의 일원화와 이를 안정적으로 운영할 수 있는 관리환경 구축, 그리고 재난분석정보의 사용자 중심의 활용 극대화를 위한 표출기술을 제공케되는 효과가 있다.It has the effect of unifying satellite image analysis technology that is operated individually, establishing a management environment that can stably operate it, and providing expression technology for maximizing user-oriented utilization of disaster analysis information.
또한, 이를 위하여 위성영상 통합분석기술과 사용자 중심의 직관적인 분석정보 제공을 위한 WebGIS기반의 위성영상분석정보 표출기술을 개발하고 안정적이고 효율적인 대용량 데이터 관리를 위한 체계를 마련케되는 효과도 있다.In addition, for this purpose, there is an effect of developing a satellite image analysis technology and a WebGIS-based satellite image analysis information display technology to provide user-oriented intuitive analysis information, and preparing a system for stable and efficient large-capacity data management.
도 1은 본 발명에 따른 위성영상을 이용한 재난정보 통합처리 및 표출방법을실행되기 위한 시스템 블럭도이고,.
도 2는 본 발명에 따른 위성영상을 이용한 재난정보 통합처리 및 표출방법을실행되기 위한 시스템 구성도이고,
도 3은 본 발명에 의해 인공위성들로부터 수신된 다종 위성정보들을 서버 내에서 처리하는 과정을 나타낸 블럭도이고,
도 4는 일 최고기온 추정과정만을 나타낸 흐름도이고,
도 5는 지반변위 모니터링 시스템만을 나타낸 구성도이고,
도 6은 MODIS 위성자료에 의한 가뭄분석시스템의 구성도이고,
도 7은 본 발명에서 통합 분석기술인 메인 UI의 변경시 UI변경 예시도이고,
도 8은 본 발명에 따른 통합 GUI 메인화면이고,
도 9는 열분포도 통합 분석의 흐름도이고,
도 10은 열분포도 통합 분석의 각 모듈항목을 나타낸 흐름도이고,
도 11은 열분포도 통합 분석화면의 예시도이고,
도 12는 열분포도의 분석결과로서, 일 최고기온을 나타낸 지도이고,
도 13은 지반변위 모니터링 분석의 흐름도이고,
도 14는 지반변위 모니터링 분석화면의 예시도이고,
도 15는 가뭄현황 분석의 흐름도이고,
도 16은 가뭄현황 분석화면의 예시도이고,
도 17은 가뭄현황 분석의 결과로서, 이미지 도면이고,
도 18은 수표면적 분석의 흐름도이고,
도 19는 수표면적 분석화면의 예시도이고,
도 20은 수표면적 분석 결과의 예시도이고,
도 21은 통합 프레임워크의 기본 구조도이다.1 is a system block diagram for executing a disaster information integrated processing and expression method using satellite images according to the present invention.
2 is a system configuration diagram for executing the disaster information integrated processing and expression method using satellite images according to the present invention;
3 is a block diagram showing a process of processing multi-type satellite information received from satellites in a server according to the present invention;
4 is a flowchart showing only the daily maximum temperature estimation process;
5 is a configuration diagram showing only the ground displacement monitoring system;
6 is a block diagram of a drought analysis system based on MODIS satellite data,
7 is an example of UI change when the main UI, which is an integrated analysis technology in the present invention, is changed;
8 is an integrated GUI main screen according to the present invention;
9 is a flowchart of integrated analysis of the thermal distribution diagram;
10 is a flowchart showing each module item of the integrated analysis of the thermal distribution diagram;
11 is an exemplary diagram of a thermal distribution integrated analysis screen;
12 is a map showing the daily maximum temperature as an analysis result of the heat distribution diagram;
13 is a flowchart of ground displacement monitoring analysis,
14 is an exemplary view of a ground displacement monitoring analysis screen;
15 is a flowchart of drought status analysis,
16 is an exemplary diagram of a drought status analysis screen,
17 is an image diagram as a result of analyzing the drought status,
18 is a flow chart of water surface area analysis;
19 is an exemplary diagram of a water surface area analysis screen;
20 is an exemplary view of a water surface area analysis result;
21 is a basic structural diagram of an integration framework.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부된 도면들을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 하지만, 본 발명의 범주가 여기에 한정되는 것이 아님은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, it goes without saying that the scope of the present invention is not limited thereto.
본 명세서에서, 본 실시형태는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로서, 본 발명의 범주는 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시형태들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.In this specification, the present embodiment is provided to make the disclosure of the present invention complete, and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention to which the present invention belongs, and the scope of the present invention is only It is only defined by the claims. Thus, in some embodiments, well-known components, well-known operations and well-known techniques have not been described in detail in order to avoid obscuring the interpretation of the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시형태를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 결코 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않은 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terms used herein are for describing the embodiments and are in no way intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. Also, elements and operations referred to as 'include (or include)' do not exclude the presence or addition of one or more other elements and operations.
본 발명은 개별적으로 운영되고 있는 위성영상 분석기술의 일원화와 이를 안정적으로 운영할 수 있는 관리환경 구축, 그리고 재난분석정보의 사용자 중심의 활용 극대화를 위한 표출기술을 통해, 위성영상의 통합분석이 가능케되고 WebGIS기반의 위성영상분석정보의 표출을 안정화함으로써 사용자 중심의 직관적인 정보 분석이 가능케되는 위성영상을 이용한 재난정보 통합처리 및 표출방법에 관한 것이다.The present invention enables integrated analysis of satellite images through the unification of satellite image analysis technologies that are operated individually, the establishment of a management environment that can stably operate them, and the expression technology for maximizing user-centered utilization of disaster analysis information. It is related to the integrated processing and expression method of disaster information using satellite images that enables user-centered intuitive information analysis by stabilizing the display of satellite image analysis information based on WebGIS.
도 1은 본 발명에 따른 위성영상을 이용한 재난정보 통합처리 및 표출방법을실행되기 위한 시스템 블럭도로서,1 is a system block diagram for executing a disaster information integrated processing and expression method using satellite images according to the present invention.
인공위성들로부터 정보를 수신하기 위한 안테나와; 상기 안테나를 통해 직접 전달되는 정보외에 별도 제공되는 지상 관측자료와; 상기 안테나를 통해 수신된 다종 위성정보와, 지상 관측자료들을 취합, 가공 및 저장하고 관리자와 사용자에게 제공하기 위한 서버로 구성된다.an antenna for receiving information from satellites; Ground observation data provided separately in addition to the information directly transmitted through the antenna; It consists of a server for collecting, processing, and storing multi-satellite information received through the antenna and ground observation data and providing them to administrators and users.
도 2는 본 발명에 따른 위성영상을 이용한 재난정보 통합처리 및 표출방법을실행되기 위한 시스템 구성도로서, Figure 2 is a system configuration diagram for executing the disaster information integrated processing and expression method using satellite images according to the present invention,
위성수신 안테나들과; 상기 안테나들로부터 각각 수신된 위성정보들을 데이터인터페이스와 위성모뎀을 거쳐 수신하기 위한 수신서버들과; 상기 수신서버들에 각각 연결된 영상처리 서버들과; 상기 영상처리 서버들과 연결된 위성영상 저장 및 관리서버로 구성된다.satellite receiving antennas; receiving servers for receiving the satellite information received from the antennas through a data interface and a satellite modem; image processing servers each connected to the receiving servers; It consists of a satellite image storage and management server connected to the image processing servers.
상기 위성수신 안테나는 미국 USGS의 Landsat 8 영상 및 Landsat 9 영상을 수신하기 위한 안테나와, 미국 NASA의 MODIS 영상 및 VIIRS 영상을 수신하기 위한 안테나로 구성될 수 있는데,The satellite receiving antenna may be composed of an antenna for receiving Landsat 8 and Landsat 9 images of USGS and an antenna for receiving MODIS and VIIRS images of NASA,
Landsat 8,9에서 수신된 영상은 광케이블을 통해 데이터 인터페이스 장비로 연결되고, RF 케이블을 통해 위성 모뎀으로 연결되어 LAN을 통해 Landsat 8,9 수신 서버로 전송되며, Landsat 8,9 수신 서버에서 영상처리 서버로는 LAN을 통해 데이터가 전송된다. Images received from Landsat 8,9 are connected to data interface equipment through optical cables, connected to satellite modems through RF cables, and transmitted to Landsat 8,9 receiving servers through LAN, and image processing in Landsat 8,9 receiving servers Data is transmitted to the server through the LAN.
한편, MODIS 와 VIIRS 에서 수신된 영상은 광케이블을 통해 데이터 인터페이스 장비로 연결되고, 다시 위성 모뎀을 거쳐 USB를 통해 MODIS/VIIRS 수신 서버로 전송되며, MODIS/VIIRS 수신 서버에서 영상처리 서버로는 LAN을 통해 데이터가 전송된다.On the other hand, the video received from MODIS and VIIRS is connected to the data interface equipment through an optical cable, and is transmitted to the MODIS/VIIRS receiving server through USB via a satellite modem. Data is transmitted through
MODIS/VIIRS 영상처리 서버와 Landsat 8/9 영상처리 서버의 데이터는 위성영상 저장 및 관리 서버로 전송되며, 또한 Sentinel-1,2 영상은 인터넷을 통해 수신되어 역시 위성영상 저장 및 관리 서버로 전송된다.The data of MODIS/VIIRS image processing server and Landsat 8/9 image processing server are transmitted to the satellite image storage and management server, and Sentinel-1 and 2 images are received through the Internet and transmitted to the satellite image storage and management server as well. .
Landsat 8 데이터는 X밴드 통신으로 위성으로부터 직접 다운링크되고, 상기 영상 처리 서버에서 L0R(Level 0 Reformatted), L1GT(Level 1 Systematic Terrain Corrected), L1TP(Level 1 Precision Terrain Corrected) 등의 처리를 거쳐 상기 위성영상 저장 및 관리 서버로 전송된다. Landsat 8 data is directly downlinked from the satellite through X-band communication, and processed by L0R (Level 0 Reformatted), L1GT (Level 1 Systematic Terrain Corrected), and L1TP (Level 1 Precision Terrain Corrected) in the image processing server. It is transmitted to the satellite image storage and management server.
MODIS 데이터는 DBS(Direct Broadcast System)의 X밴드 통신으로 직수신되며, Level 0 (Raw Instrument Packets), Level 1A (Scans of raw radiances in counts), Level 1B (Calibrated Radiances) 등의 처리를 거쳐 상기 위성영상 저장 및 관리 서버로 전송된다.MODIS data is directly received through X-band communication of DBS (Direct Broadcast System), and processed through Level 0 (Raw Instrument Packets), Level 1A (Scans of raw radiances in counts), and Level 1B (Calibrated Radiance) to the satellite It is transmitted to the image storage and management server.
도 3은 본 발명에 따른 재난안전 다종 위성정보의 수신 및 처리장치에서 서버 내 처리과정을 나타낸 블럭도로서, 본 발명에 따른 재난안전 다종 위성정보의 수신 및 처리장치는 FarEarth 프로그램을 중심으로 운영된다.Figure 3 is a block diagram showing the processing process in the server in the receiving and processing device for disaster safety multi-satellite information according to the present invention. .
수신 서버 확인은 FarEarth Acquisition과 FarEarth Director 모듈이 담당하는데, FarEarth Acquisition은 Landsat 8, MODIS, VIIRS의 수신상태를 확인하고, FarEarth Director는 로그를 분석하여 재수신 등의 조치를 취하는 역할을 담당한다. The receiving server confirmation is handled by the FarEarth Acquisition and FarEarth Director modules. FarEarth Acquisition checks the receiving status of Landsat 8, MODIS, and VIIRS, and FarEarth Director analyzes the log and takes action such as re-receiving.
상기 영상처리 서버 확인도 FarEarth Director 모듈을 통해 수행한다. The video processing server confirmation is also performed through the FarEarth Director module.
상기 위성영상 저장 및 관리 서버의 확인은 FarEarth Director 모듈과 NAS Manager 모듈을 통해 이루어지며, FarEarth Director가 Landsat 8, Aqua MODIS, Terra MODIS, VIIRS의 저장 상태를 확인하고, NAS Manager가 스토리지 사용정보를 관리한다. The verification of the satellite image storage and management server is performed through the FarEarth Director module and the NAS Manager module. FarEarth Director checks the storage status of Landsat 8, Aqua MODIS, Terra MODIS, and VIIRS, and NAS Manager manages storage usage information. do.
현재 Sentinel-1/2 영상은 인터넷을 통해 수집하고 있으나, 수집 및 전처리를 보다 효과적으로 수행할 필요가 있으며, 이에 수집 및 전처리 자동화 모듈의 프로토타입을 개발하였는데, 프로그램은 Python과 R로 작성되었고, 리눅스 crontab에 등록하여 사용 가능하다. Currently, Sentinel-1/2 images are collected through the Internet, but it is necessary to perform collection and pre-processing more effectively. Therefore, a prototype of the collection and pre-processing automation module was developed. The program was written in Python and R, and Linux It can be used by registering it in crontab.
재난분석정보의 통합처리 및 효율적인 운영방안을 제시하고자 본 발명에서는 현재 국립재난안전연구원에서 연구 개발 및 운용, 활용 중인 『위성영상재난분석기술』운용현황을 분석하였다.In order to present an integrated processing and efficient operation plan for disaster analysis information, the present invention analyzed the operation status of 『Satellite Image Disaster Analysis Technology』, which is currently being researched, developed, operated, and utilized by the National Institute of Disaster and Safety.
폭염대응 지원 열 분포도 분석기술, 전국규모 지반 변위 모니터링, 가뭄 현황 분석기술, 댐 유역 수표면 분석기술, 폭설 분석기술 등 다년간 각각 개발된 기술의 통합GUI(Graphic User Interface) 시스템 개발을 통한 안정적인 운영을 위하여, 기존의 재난유형별 분석방법들에 대해 살펴보면 다음과 같다.Heat wave response support Stable operation through integrated GUI (Graphic User Interface) system development of technologies developed over many years, such as heat distribution map analysis technology, nationwide ground displacement monitoring, drought status analysis technology, dam basin water surface analysis technology, and heavy snowfall analysis technology For this purpose, the existing analysis methods for each type of disaster are as follows.
먼저 폭염대응 지원 열 분포도 분석기술현황 분석방법은, LANDSAT 위성 영상의 열적외선 밴드인 LANDSAT-8 10번 밴드(10.6㎛∼11.19㎛) 영상과 LANDSAT-7 위성 6번 밴드(10.40 - 12.50㎛) 영상을 이용하여 일 최고기온을 추정하는 기술로써 우리나라 하절기(6~9월) 폭염 대응을 위한 “열 분포도”개발을 위해 개발된 알고리즘이다.First, the heat distribution map analysis technology status analysis method for supporting heat wave response is the LANDSAT-8 10th band (10.6㎛∼11.19㎛) image, which is the thermal infrared band of the LANDSAT satellite image, and the 6th band (10.40 - 12.50㎛) image of the LANDSAT-7 satellite. It is a technique for estimating the daily maximum temperature using . It is an algorithm developed to develop a “heat distribution map” to respond to heat waves during the summer season (June-September) in Korea.
도 4는 일 최고기온 추정과정만을 나타낸 흐름도로서, 폭염대응 지원 열 분포도 분석기술현황 분석방법은 일 최고기온을 추출하기 위해 LANDSAT 위성에서 촬영한 영상의 열적외선 밴드와 국내환경에 적합한 다양한 입력 자료를 적용하여 개발된 알고리즘으로서 기상청 종관기상관측소에서 측정한 지표온도와 비교하여 일 최고기온 추정 하는 기술이다.Figure 4 is a flow chart showing only the daily maximum temperature estimation process, and the heat distribution map analysis technology status analysis method for supporting heat wave response uses the thermal infrared band of the image taken from the LANDSAT satellite and various input data suitable for the domestic environment to extract the daily maximum temperature. As an algorithm developed by application, it is a technology for estimating the daily maximum temperature by comparing it with the surface temperature measured by the General Weather Station of the Korea Meteorological Administration.
LANDSAT 위성영상을 이용한 일 최고기온 추정 알고리즘은 LANDSAT 영상의 촬영시기에 자동기상관측장비에서 측정한 일 최고기온 자료와 대기/지표면 방사율을 보정한 LANDSAT 지표온도, DSM(Digital Surface Model), 정규식생지수(NDVI, Normalized Difference Vegetation Index)를 변수로 지정하여 단계적 회귀분석을 통해 일 최고기온을 추정하는 기술이다.The algorithm for estimating the daily maximum temperature using LANDSAT satellite images is the maximum daily temperature data measured by automatic meteorological observation equipment at the time of LANDSAT image capture, the LANDSAT surface temperature corrected for atmospheric/surface emissivity, DSM (Digital Surface Model), and the normal vegetation index. (NDVI, Normalized Difference Vegetation Index) is specified as a variable and the maximum daily temperature is estimated through stepwise regression analysis.
한편, 지반 변위 모니터링 시스템은 SENTINEL-1A/B SAR(Synthetic Aperture Radar) 위성영상을 활용하는 시스템으로 한반도 전역의 지반 변위 현상을 분석하기 위해 SENTINEL-1A/B SAR 영상을 다운 받아서 자동 수집, 관리 및 분석하는 시스템이다.On the other hand, the ground displacement monitoring system is a system that utilizes SENTINEL-1A/B SAR (Synthetic Aperture Radar) satellite images. To analyze ground displacement phenomena across the Korean Peninsula, the SENTINEL-1A/B SAR images are downloaded, automatically collected, managed, and It is an analysis system.
지반 변위 모니터링 시스템은 SENTINEL-1 위성 합성 개구 레이다(SAR, Synthetic Aperture Radar) 자료를 활용하여 지진, 화산활동, 지반침하, 씽크홀, 산사태 등으로 인한 한반도 전역의 지반변위 현상을 분석하는 기술로 시계열 분석을 통한 지반침하량을 계산하며, PSInSAR (Persistent Scatterer Interferometric Synthetic Aperture Radar)를 이용한 알고리즘으로 SENTINEL 영상 자동다운로드 프로그램을 이용, 영상자료를 획득하여 자동으로 분석을 수행하여 결과를 제공한다.The ground displacement monitoring system is a time-series technology that analyzes ground displacement phenomena across the Korean Peninsula due to earthquakes, volcanic activity, subsidence, sinkholes, and landslides by utilizing SENTINEL-1 satellite Synthetic Aperture Radar (SAR) data. It calculates the amount of ground subsidence through analysis, and with an algorithm using PSInSAR (Persistent Scatterer Interferometric Synthetic Aperture Radar), the SENTINEL video automatic download program is used to acquire video data, automatically perform analysis, and provide results.
도 5는 지반변위 모니터링 시스템만을 나타낸 구성도로서, 지반변위 모니터링 시스템의 전체 운용 흐름을 보여주고 있다.5 is a configuration diagram showing only the ground displacement monitoring system, and shows the overall operational flow of the ground displacement monitoring system.
가뭄 분석 알고리즘 기술현황에 대해서는, 국립재난안전연구원에서는 가뭄 재난 관련하여 MODIS 위성영상 자료를 기반으로 한 가뭄 분석기술과 LANDSAT 위성영상을 기반으로 한 수표면 면적을 추출하여 가뭄을 분석하는 기술을 병행 운영하고 있다.Regarding the current status of drought analysis algorithm technology, the National Disaster and Safety Research Institute operates a drought analysis technology based on MODIS satellite image data and a drought analysis technology by extracting the water surface area based on LANDSAT satellite imagery in relation to drought disasters. are doing
도 6은 MODIS 위성자료에 의한 가뭄분석시스템의 구성도로서, MODIS LST(Land Surface Temperature), NDVI(Normalized Difference Vegetation Index), GPM IMERG(Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM), AWS(Automatic Weather Station) 온도 및 강수자료를 입력받은 후 전처리 과정을 거친 뒤 14년 동안의 각 픽셀에서의 최댓값 및 최솟값을 이용하여 VCI(Vegetation Condition Index), TCI(Temperature Condition Index), PCI(Precipitation Condition Index)를 산 출 한 후 SDCI(Scaled Drought Condition Index)를 계산한다. 최종산출물은 1) 위성기반 동아시아 SDCI, 2) AWS 기반 남한지역 SDCI, 3) AWS 기반 남한지역 SDCI 행정구역 평균값을 제공한다.6 is a block diagram of a drought analysis system based on MODIS satellite data, MODIS LST (Land Surface Temperature), NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), GPM IMERG (Integrated Multi-satellite Retrievals for GPM), AWS (Automatic Weather Station) After receiving temperature and precipitation data and going through a preprocessing process, VCI (Vegetation Condition Index), TCI (Temperature Condition Index), and PCI (Precipitation Condition Index) are calculated using the maximum and minimum values of each pixel for 14 years After that, the Scaled Drought Condition Index (SDCI) is calculated. The final output provides 1) satellite-based East Asia SDCI, 2) AWS-based South Korea SDCI, and 3) AWS-based South Korea SDCI administrative district average.
통합 분석기술은 기존에 각기 따로 개발되어 운용되던 열 분포도, 지반변위 모니터링, 수표면 분석 및 가뭄 분석 시스템들을 통합하여 추후 확장이 가능한 구조의 통합 프레임워크 기반의 통합 분석 GUI(Graphic User Interface) 소프트웨어를 통해서 제공하기 위해 개발된 기술이다. The integrated analysis technology integrates the heat distribution map, ground displacement monitoring, water surface analysis, and drought analysis systems, which were previously developed and operated separately, to provide integrated analysis GUI (Graphic User Interface) software based on an integrated framework with a structure that can be expanded in the future. It is a technology developed to provide
통합 분석기술을 통해 기존에 개별적으로 개발 운용되던 시스템들을 하나의 통합된 시스템으로 제공함으로 사용자에게 운용에 대한 일관성과 사용 편의성이 증대된 GUI를 제공할 수 있으며, 시스템 관리 및 운용 효율성을 높일 수 있는 시스템이다. 통합분석 시스템은 다른 개발언어 혹은 기 개발된 소프트웨어와 호환성이 높은 언어인 Python을 사용하여 개발하였으며, 운용 편의를 고려하여 위한 사용자 UI를 제공하기 위해 PyQT5를 사용하였다. 사용자 UI(User Interface) 개발에 PyQT를 사용하였기에 통합 분석기술이 설치된 폴더 하위 UI 폴더에 있는 사용자화면(*.ui) 파일을 편집하여 실행 시 UI를 변경할 수 있다. 다만, 버튼이나 텍스트 항목 등을 편집할 시 해당 항목 식별자(name)가 변경되는 경우 오류가 발생할 수 있으니, 되도록 기본 UI 항목의 추가, 삭제보다 식별자(name)를 제외한 수정을 권장한다. 본 통합 분석기술 시스템 연구 결과로 개발되어 기본으로 제공하는 UI 파일들은 아래 도표와 같다. 이들 UI파일은 분석 개발된 각각의 분석 기술의 메인 UI에 해당하며, 프레임워크 기준에 따라 개발하여 추가 확장 개발이 가능한 구조를 지원한다.Through the integrated analysis technology, existing individually developed and operated systems are provided as an integrated system, providing users with a GUI with increased operational consistency and ease of use, and system management and operational efficiency. It is a system. The integrated analysis system was developed using Python, a language that is highly compatible with other development languages or previously developed software, and PyQT5 was used to provide a user UI for operational convenience. Since PyQT was used to develop the user interface (UI), the UI can be changed during execution by editing the user screen (*.ui) file in the UI folder under the folder where the integrated analysis technology is installed. However, errors may occur if the corresponding item identifier (name) is changed when editing a button or text item. Therefore, it is recommended to modify the basic UI item except for the identifier (name) rather than adding or deleting it. The UI files developed as a result of this integrated analysis technology system research and provided by default are shown in the table below. These UI files correspond to the main UI of each analysis technology developed for analysis, and are developed according to the framework standards to support a structure that enables further extension and development.
도 7은 화면(*.UI) 파일을 수정하여 다음 실행 시 화면에 반영되는 방안을 보여주는 예시도이다.FIG. 7 is an exemplary view showing a method of modifying a screen (*.UI) file and reflecting it on the screen at the next execution.
본 발명을 실행하기 위한 통합 GUI는 도 8과 같다. 개발한 각 통합 분석 모듈(열분포도 분석, 지반변위, 수표면 계산, 가뭄분석 등)은 상단의 탭 형식으로 통합된다. 탭 내부에 각 분석 기능의 파라미터 설정 기능과 분석 시작 기능이 포함되며 분석 과정에서 출력되는 로그 정보는 하단의 분석 로그 영역에 표시된다.An integrated GUI for executing the present invention is shown in FIG. 8 . Each developed integrated analysis module (heat distribution analysis, ground displacement, water surface calculation, drought analysis, etc.) is integrated in the tab format at the top. Inside the tab, the parameter setting function of each analysis function and the analysis start function are included, and the log information output during the analysis process is displayed in the analysis log area at the bottom.
본 발명에 따른 열분포도 분석 모듈에서는 기존에 개발된 열 분포도 분석 기술(MATLAB 기반)을 Python 코드로 변환되어 구현되었으며, 사용자 편의를 높이기 위해 수동으로 작업하던 부분을 소스 코드를 통해 프로그램에서 자동으로 처리되도록 설계되었다.In the heat distribution analysis module according to the present invention, the previously developed heat distribution analysis technology (MATLAB-based) was converted into Python code and implemented, and the part that was manually worked to increase user convenience is automatically processed in the program through the source code. designed to be
기존 분석 기술을 이식하는 과정에서 빠른 분석을 위해 UI에서 사용자가 분석을 원하는 특정 날짜로 분석 대상을 한정시켰다. 그리고 분석 과정에서 수동으로 기상청 관측 자료를 필요한 형식으로 변환하는 과정을 자동으로 지정된 경로에 데이터가 없는 경우 기상청 기상자료포털에서 다운받아서 생성하도록 하여 매 분석마다 순차적으로 반복하던 사용자의 작업과정을 단축시켰다. (도 9 참조) In the process of porting the existing analysis technology, the analysis target was limited to the specific date the user wanted to analyze in the UI for quick analysis. And in the process of analysis, the process of manually converting the observed data of the Korea Meteorological Administration into the required format is automatically downloaded from the Meteorological Administration Meteorological Data Portal if there is no data on the designated route, and the user's work process, which was repeated sequentially for each analysis, was shortened. . (See Fig. 9)
또한 아래 그림에서와 같이 기존 Matlab 코드가 1개의 영상을 1개의 프로세스로 작업하는 것을 Python에서 복수 개의 프로세스로 나눠서 분석하도록 하여 분석 속도를 향상 시켰다. 분석하는 프로세스 개수를 UI상에서 분석 수행 전 사용자가 변경 가능하므로 사용자는 분석 환경에서 최적의 시간을 가지는 분할 처리 프로세스 개수를 지정할 수 있다.In addition, as shown in the figure below, the analysis speed was improved by dividing the existing Matlab code into multiple processes in Python instead of working with one image in one process. Since the number of processes to be analyzed can be changed by the user on the UI before analysis is performed, the user can designate the number of division processing processes that have the optimal time in the analysis environment.
기존 Matlab 코드의 일 최고기온 분석 기술을 Python 코드로 변환 개발하였는데, 본 발명에서 개발한 각 모듈 항목들은 도 10과 같다.The highest temperature analysis technology of the existing Matlab code was converted into Python code and developed, and each module item developed in the present invention is shown in FIG. 10.
열 분포도 메인 화면에서는, 열 분포도 분석이 각각의 단계에 해당하는 기능을 통합적으로 개발하며 열 분포도 분석 GUI에서 운용 파라미터를 설정하고 수행하게 된다. In the main screen of the heat distribution map, functions corresponding to each step of the heat distribution analysis are developed integrally, and operation parameters are set and executed in the heat distribution analysis GUI.
열 분포도 분석 시 처리 속도 향상을 위하여 분석 컴퓨터의 자원을 최대한 활용한다. 아래 도표에서는 이를 위해 설치된 컴퓨터의 실제 CPU(Central Processing Unit) 개수를 자동으로 파악하여 최대 사용 가능 개수를 제시하고 분석에 사용할 CPU 코어의 개수를 설정하는 기능을 제공한다. 컴퓨터는 OS의 동작 및 기타 사용자의 타 프로그램 수행을 위해서 전체 CPU의 사용을 권장하지 않기 때문에 사용자가 운용 상황에 따라 적절한 CPU 코어 개수를 설정할 수 있도록 한다.When analyzing heat distribution, use the resources of the analysis computer to the maximum to improve the processing speed. The table below automatically identifies the actual number of CPUs (Central Processing Units) of the computer installed for this purpose, presents the maximum usable number, and provides a function to set the number of CPU cores to be used for analysis. Since the computer does not recommend using the entire CPU for the operation of the OS and the execution of other programs by the user, the user can set the appropriate number of CPU cores according to the operating situation.
도 11은 열 분포도 분석화면의 예시도로서, 열 분포도 분석기술을 운용하기 위해 통합 분석 기술 시스템을 실행하면 첫 번째 탭으로 열 분포도 분석 화면이 표시된다. 해당 화면을 통해서 열 분포도 분석에 필요한 정보들(열분포도 분석일자, 열분포도 분석 대상 영상위치, 분석에 필요한 보조 데이터 위치, 열분포도 분석결과 저장위치, 열분포도 분석실행, 열분포도 분석진행 상태)을 설정할 수 있다. 11 is an exemplary diagram of a heat distribution analysis screen. When an integrated analysis technology system is executed to operate a heat distribution analysis technology, a heat distribution analysis screen is displayed as the first tab. Through the corresponding screen, information necessary for thermal distribution analysis (date of thermal distribution analysis, image location for thermal distribution analysis, location of auxiliary data required for analysis, storage location of thermal distribution analysis result, execution of thermal distribution analysis, heat distribution analysis progress status) can be displayed. can be set
열 분포도 분석 일자는 분석을 하고자 하는 날짜를 지정한다. 설정된 날짜에 포함되는 위성영상 데이터와 Shape 파일들을 지정된 경로에서 찾는다. 해당하는 날짜의 Shape 파일이 존재하지 않는 경우 자동으로 기상청의 기상자료포털에 접속하여 해당 날짜의 증기압 데이터를 다운로드한다. 다운로드 데이터를 필요에 따라 가공하여 지정된 위치에 Shape 파일로 저장하여 사용한다. 기상청 기상자료포털에 접속하기 위해서 정부 OpenAPI를 사용하였으며, 2년 주기로 Key를 갱신해야 한다. Key 정보는 통합분석 시스템이 설치된 하위 폴더 INI 에 있는 Config.Ini 파일에서 [LST ASOS]의 key를 수정한다.The heat distribution analysis date specifies the date on which the analysis is to be performed. Search satellite image data and shape files included in the set date in the specified path. If the shape file for the corresponding date does not exist, it automatically connects to the meteorological data portal of the Korea Meteorological Administration and downloads the vapor pressure data for the corresponding date. Process the downloaded data as needed and save it as a shape file in the designated location for use. The government OpenAPI was used to access the meteorological data portal of the Korea Meteorological Administration, and the key must be renewed every two years. For key information, modify the key of [LST ASOS] in the Config.Ini file in the INI subfolder where the integrated analysis system is installed.
열 분포도 분석 대상 영상 위치는 열 분포도를 분석하고자 하는 위성 영상의 위치를 지정한다. 해당 위치에서 설정된 열 분포도 분석 일자에 따라 분석 대상이 되는 위성 영상 데이터 폴더를 검색한다. 위성 영상 데이터는 압축되지 않은 폴더와 그에 포함된 파일들로 구성되며, 데이터가 한반도 영역을 촬영하지 않는 경우 분석을 생략한다. 분석에 필요한 보조 데이터는 지형 고도 데이터로서 ALOS DSM을 이용하여 ALOS 홈페이지(http://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/en/aw3d30/index.htm)에서 받아서 저장된 위치를 지정한다.The location of the image to be analyzed for the thermal distribution map designates the location of the satellite image for which the thermal distribution map is to be analyzed. The satellite image data folder to be analyzed is searched according to the heat distribution analysis date set in the corresponding location. Satellite image data consists of uncompressed folders and files included in them, and analysis is omitted if the data does not cover the Korean peninsula. Auxiliary data required for analysis is terrain elevation data, which is obtained from the ALOS homepage (http://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/en/aw3d30/index.htm) using ALOS DSM, and specifies the saved location.
열 분포도 결과 저장 위치는 열 분포도 분석 결과물로서 위성 영상의 날짜를 기준으로 하위폴더를 생성하고, Geotiff 영상 이미지를 저장한다.The heat distribution map result storage location is the heat distribution map analysis result. Subfolders are created based on the date of the satellite image, and the geotiff image is saved.
열 분포도 분석 실행 버튼을 선택하여 분석을 수행하며, 분석 도중에는 설정 가능한 항목들이 비활성화 되어 사용자의 오동작을 차단한다.Select the Thermal Distribution Analysis Execution button to perform analysis, and during analysis, settable items are inactivated to prevent user malfunction.
열 분포도 분석 진행 상태는 우측 끝에 있는 것으로 분석에 사용하는 프로세스 수를 설정하며, 설정 가능한 최대 프로세스 수는 통합 분석 시스템 실행시 CPU 정보를 확인하여 사용 가능한 자동으로 계산하지만, 최대 수치로 자동 반영되지 않는다. 사용자가 분석 확인 후 운용환경에 맞는 프로세스 수로 설정한다. 설정된 프로세스의 수에 따라서 진행 상태를 표시하는 상태 바의 개수가 변경되며, 분석시 분석 진행 상태를 화면에 표출한다. (도 12 참조)The heat distribution analysis progress status is at the right end, and sets the number of processes used for analysis. The maximum number of processes that can be set is automatically calculated by checking the CPU information when the integrated analysis system is running, but is not automatically reflected as the maximum number. . After the user confirms the analysis, set the number of processes suitable for the operating environment. Depending on the set number of processes, the number of status bars displaying the progress status changes, and the analysis progress status is displayed on the screen during analysis. (See Fig. 12)
지반변위 모니터링 분석 통합 분석기술은 개발 완료된 ENVI 기반의 지반변위 현상 확인 IDL 스크립트를 실행하기 용이한 사용자 UI를 제공한다. 기존 작성된 IDL 스크립트에서 분석에 필요한 입력 자료 위치와 출력 결과 위치를 사용자가 스크립트를 열어서 편집하여 사용했지만, 지반변위 모니터링 분석 통합 분석 기술에서는 UI 설정한 각각의 자료위치를 분석 대상 스크립트 파일을 수정하여 윈도우 콘솔 명령창을 통해 직접 실행한다. (도 13 참조)Ground Displacement Monitoring Analysis The integrated analysis technology provides a user UI that is easy to execute the developed ENVI-based ground displacement phenomenon confirmation IDL script. In the existing IDL script, the user opened and edited the script to edit and use the location of the input data and the location of the output result required for analysis. Execute directly through the console command window. (See Fig. 13)
PSInSAR 분석으로 IDL 8.6.1, ENVI 5.4.1(SARScape 5.4.1모듈)에 의한 동작으로 내부 기능에 대한 자동화는 현재 불가한 구조이다. 단, 시스템 통합을 위한 입력 파일 설정 및 순차적 동작을 위한 절차는 통합 GUI로 통합 처리 하는 구조로 개발하였다.With PSInSAR analysis, automation of internal functions is currently impossible due to operation by IDL 8.6.1 and ENVI 5.4.1 (SARSscape 5.4.1 module). However, the input file setting for system integration and the procedure for sequential operation were developed in a structure that integrates and processes with an integrated GUI.
지반변위 운영 기술은 상용도구(ENVY, SARScape)를 사용하는 기술로 통합 분석을 위하여 상용도구의 구동을 처리 하는 부분을 Python코드로 개발하였다. 지반변위 모니터링의 구동은 상용도구에서 IDL을 기반으로 운용되며 IDL의 지정 경로를 변경하고 지정 결과 폴더에 결과가 생성되는지 감시 하는 구조로 동작한다.Ground displacement operation technology is a technology that uses commercial tools (ENVY, SARScape), and the part that handles the operation of commercial tools was developed with Python code for integrated analysis. Ground displacement monitoring is operated based on IDL in a commercial tool, and operates as a structure that changes the designated path of IDL and monitors whether the result is created in the designated result folder.
지반변위 모니터링 분석기술 운용을 위해서 통합 분석 기술 시스템을 실행하면 지반변위 모니터링 분석 탭을 확인 가능하다. (도 14 참조)If the integrated analysis technology system is executed to operate the ground displacement monitoring analysis technology, the ground displacement monitoring analysis tab can be checked. (See Fig. 14)
입출력 경로는 지반변위 모니터링 분석에 사용되는 IDL 스크립트에서 입력 부분과 결과물을 생성하는 위치를 지정한다. 지반변위 모니터링 분석을 수행하게 되면 IDL 스크립트에서 해당하는 코드의 경로 부분을 지정된 경로로 수정하여 실행한다. 입력에 사용되는 위성 자료는 ESA에서 배포하는 SENTINEL-1 영상을 사용하며, 아래 도표에서와 같이 기타 보조 자료로 Shape 파일과 고도자료를 사용한다.The input/output path specifies the location where the input part and output are generated in the IDL script used for ground displacement monitoring analysis. When ground displacement monitoring analysis is performed, the path part of the corresponding code in the IDL script is modified to the designated path and executed. Satellite data used for input uses SENTINEL-1 images distributed by ESA, and shape files and altitude data are used as other auxiliary data as shown in the diagram below.
IDL 스크립트 경로는 수행하기 위한 IDL 스크립트와 연산을 빠르게 처리하기 위한 서브 IDL 스크립트 경로를 지정하고, 지반변위 모니터링 분석 시작 버튼은 IDL 스크립트 목록에서 분석하고자 하는 IDL 스크립트를 선택하여 체크 상태로 설정 후 선택하여 분석을 시작한다. 분석 수행시 선택된 IDL 스크립트 수행 전 대응하는 서브 IDL 스크립트를 먼저 수행하며, 서브 IDL 스크립트 수행 완료 후 IDL 스크립트를 수행한다. IDL 스크립트의 실행은 별도로 설치된 ENVI+IDL에 의해서 실행되므로 지정된 경로의 크기를 관찰하여 크기 변화량이 없는 경우 수행 완료 여부를 판단한다.The IDL script path designates the IDL script to be performed and the sub-IDL script path to quickly process the calculation, and the ground displacement monitoring analysis start button selects the IDL script to be analyzed from the IDL script list, sets it to the checked state, and selects it. Start your analysis. When performing the analysis, the corresponding sub-IDL script is first executed before the selected IDL script is executed, and the IDL script is executed after the sub-IDL script is completed. Since the execution of the IDL script is executed by the separately installed ENVI+IDL, the size of the designated path is observed and if there is no change in size, the completion of execution is determined.
가뭄현황분석 통합 분석기술은 개발 완료된 MODIS 위성 영상 기반의 가뭄지수 분석 모듈을 이용하여, 사용자가 수동으로 특정 시점의 수자원에 대한 가뭄 분석한다. Python 코드로 가뭄지수 분석 모듈 프로그램을 윈도우 콘솔 명령 창을 통해 실행하며, 실행 시 필요한 파라미터들을 사용자 UI를 통해서 전달되도록 한다.Drought status analysis Integrated analysis technology uses the developed MODIS satellite image-based drought index analysis module, and the user manually analyzes drought for water resources at a specific point in time. The drought index analysis module program is executed with Python code through the window console command window, and the necessary parameters are transmitted through the user UI.
도 15는 가뭄현황 분석기술의 흐름도로서, 가뭄현황분석 통합 분석기술은 연구원 기존 시스템화 하여 운용중인 LANDSAT영상 기반 가뭄 분석 기술을 통합 GUI로 구현, 기존 실행 모듈에 실행 파라미터를 설정하여 구동하는 방식으로 개발한다. 기존 모듈보다 간결한 방식으로 수행할 수 있는 장점이 있다.Figure 15 is a flow chart of the drought status analysis technology. The drought status analysis integrated analysis technology is developed by implementing the existing LANDSAT image-based drought analysis technology operated by the researcher as an integrated GUI, setting execution parameters in the existing execution module and driving it. do. It has the advantage of being able to be performed in a more concise way than existing modules.
가뭄현황분석기술 운용을 위해서 통합 분석 기술 시스템을 실행하면 가뭄현황 분석 탭을 확인 가능하다. 도 16은 가뭄현황분석 화면의 예시도이다.If you run the integrated analysis technology system to operate the drought status analysis technology, you can check the drought status analysis tab. 16 is an exemplary diagram of a drought status analysis screen.
분석 일자는 가뭄현황을 분석할 일자를 지정한다. 분석 시 입출력 경로에서 해당하는 날짜의 위성 영상 데이터가 존재하는 경우 가뭄현황을 분석한다.Analysis date designates the date to analyze the drought status. At the time of analysis, if there is satellite image data of the corresponding date in the input/output path, the drought status is analyzed.
입출력 경로는 분석에 필요한 입력 자료의 위치와 결과가 생성 되는 경로를 설정한다. 입력으로 사용되는 자료는 LANDSAT-8 위성 영상과 분석에 필요한 알고리즘 자료의 경로가 되며, 출력으로 지정된 경로에 분석 결과물을 저장한다. 사용되는 LANDSAT-8 위성영상에 따라서 분석되는 수자원들은 다음과 같다. 아래 표 2.29에 해당되지 않는 경우 분석을 수행하지 않는다.The input/output path sets the location of the input data required for analysis and the path where the result is generated. The data used as input becomes the path of the LANDSAT-8 satellite image and the algorithm data required for analysis, and the analysis result is stored in the designated path as output. The water resources analyzed according to the used LANDSAT-8 satellite images are as follows. The analysis is not performed if it does not fall under Table 2.29 below.
가뭄현황 분석에 사용되는 가뭄현황 분석 모듈이 Matlab을 기반으로 구현되어 Matlab Runtime 엔진 및 소프트웨어들이 설치되어야 하며, 가뭄현황 분석을 완료시 지정된 출력 경로에 도 17과 같은 결과물들이 생성된다. The drought status analysis module used for the drought status analysis is implemented based on Matlab, and the Matlab Runtime engine and software must be installed. When the drought status analysis is completed, the results shown in FIG. 17 are generated in the designated output path.
수표면적 분석 통합 분석기술은 Python으로 개발된 SENTINEL 영상 기반의 수표면적 분석 시스템을 사용자의 편의성 증대를 위해 GUI 형태로 보완하였다. 수표면적을 계산하기 위해 SENTINEL 영상을 처리하는 SNAP 시스템 기반으로 동작하며, 분석된 수표면적 결과를 Geotiff 포맷 영상과 산출된 수표면적(km2) 정보가 엑셀파일 형태로 저장된다(도 18 참조)Water surface area analysis The integrated analysis technology complements the SENTINEL image-based water surface area analysis system developed in Python in the form of a GUI to increase user convenience. To calculate the water surface area, it operates based on the SNAP system that processes the SENTINEL image, and the analyzed water surface area result is stored as a Geotiff format image and the calculated water surface area (km 2 ) information in the form of an Excel file (see Fig. 18).
기존의 단일 수행방식에서 사용자가 GUI를 통한 통합 설정으로 각 수계 영역에 대한 통합 분석이 가능한 구조로 개발하였다.In the existing single execution method, the user has developed a structure that enables integrated analysis for each water system area through integrated setting through GUI.
도 19는 수표면적 분석화면의 예시도로서, 운용을 위해서 통합 분석 기술 시스템을 실행하면 수표면 분석 탭을 확인 가능하고, 위성영상 경로, Shape 파일 경로, 결과 경로 등 필요한 정보를 설정할 수 있다.19 is an exemplary view of the water surface area analysis screen. When the integrated analysis technology system is executed for operation, the water surface analysis tab can be checked, and necessary information such as satellite image path, shape file path, and result path can be set.
입출력 경로는 분석에 필요한 SENTINEL 위성 자료 위치와 분석영역을 지정하는 Shape 파일과 결과가 저장되는 출력 경로로 구성된다. The input/output path consists of a shape file specifying the location of the SENTINEL satellite data required for analysis and the analysis area, and an output path where the results are saved.
수표면 분석에 사용되는 SNAP을 기반으로 수행하기에 환경에 ESA에서 제공하는 SNAP(SENTINEL Application Platform) toolbox가 반드시 설치되어야 하며, Python에서 SNAP을 사용하기 위해서는 JDK(Java Development Kit)가 필요하다. (Python이 SNAP에 직접 사용할 수 없으며, JAVA를 통해 사용한다.To perform based on SNAP used for water surface analysis, SNAP (SENTINEL Application Platform) toolbox provided by ESA must be installed in the environment, and JDK (Java Development Kit) is required to use SNAP in Python. (Python cannot be used directly for SNAP, it is used through JAVA.
도 20은 수표면적 분석결과의 예시도로서, 가뭄현황 분석을 완료시 지정된 출력 경로에 결과 영상(Geotiff)과 산출 면적 정보(excel) 결과물이 생성된다.20 is an exemplary view of a water surface area analysis result. When the drought status analysis is completed, a result image (Geotiff) and calculated area information (excel) are generated in a designated output path.
한편, 본 발명에서는 인공위성에서 수신된 영상정보들과, 지상 관측자료들이 위성영상 저장 및 관리 서버에 제공되면 상기 서버 내에서 알고리즘이 실행되어 재난정보가 분석되어지되, 열분포도 분석과, 지반변위 모니터링과, 가뭄현황 분석과, 수표면적 분석이 통합 프레임워크 기반의 통합분석 GUI(Graphic User Interface) 소프트웨어를 통해 통합 처리되도록 구성되는데,Meanwhile, in the present invention, when image information received from satellites and ground observation data are provided to a satellite image storage and management server, an algorithm is executed in the server to analyze disaster information, heat distribution analysis, and ground displacement monitoring. And, drought status analysis and water surface area analysis are configured to be integrated and processed through integrated framework-based integrated analysis GUI (Graphic User Interface) software,
상기 통합 프레임워크는 컴퓨터 소프트웨어 시스템의 Middleware 혹은 프레임워크 형태로 각각의 관련된 부 시스템들이 동작하기 위한 환경과 연동하기 위한 채널 및 인터페이스 기능을 제공한다. 기본적으로 컴퓨터 기반 처리 시스템을 구성하는 모든 부 시스템들을 연동하기 위한 구조를 제공한다. The integration framework is a middleware or framework of a computer software system and provides channel and interface functions for interworking with an environment for each related subsystem to operate. Basically, it provides a structure for linking all subsystems constituting a computer-based processing system.
또한, 각 서브시스템들의 데이터 전송 및 이벤트 전송의 처리를 위한 API를 제공하여, 모든 서브시스템들이 동일한 메커니즘으로 동작할 수 있도록 보장해야한다. In addition, it is necessary to ensure that all subsystems can operate with the same mechanism by providing APIs for handling data transmission and event transmission of each subsystem.
이러한 통합 프레임워크 기본 구조는 도 21과 같이 메인 GUI, 프레임워크 코어, 어플리케이션 인터페이스로 구성된다.As shown in FIG. 21, this integrated framework basic structure is composed of a main GUI, a framework core, and an application interface.
메인 GUI 모듈은 응용 프로그램을 하나의 GUI로 통합하여 표출하고, 각 응용 프로그램을 구동 할 수 있는 화면을 제공한다.The main GUI module integrates application programs into a single GUI and provides a screen to run each application program.
통합 프레임워크 코어 모듈은 통합 프레임워크가 갖는 기본적인 송수신 메커니즘 모듈이다. 정보 송수신의 효율성을 위해서 통합 프레임워크 코어 모듈을 데이터 송수신 채널과 컨트롤 송수신 채널로 구분하여 설계할 수 있다. 이는 물리적인 네트워크 연결을 고려할 수도 있고, 타 시스템과의 연계도 고려할 수 있다. 데이터관리 인터페이스와 어플리케이션 인터페이스는 기본적으로 제어 관련 인터페이스와 데이터 관련 인터페이스를 제공하고 각각의 시스템들은 이를 기반으로 동작한다. The integration framework core module is a basic transmission/reception mechanism module of the integration framework. For the efficiency of information transmission and reception, the integrated framework core module can be designed by dividing it into data transmission and reception channels and control transmission and reception channels. This may consider physical network connection or linkage with other systems. The data management interface and the application interface basically provide a control-related interface and a data-related interface, and each system operates based on this.
어플리케이션 인터페이스 모듈은 컴퓨터 기반 소프트웨어 시스템을 구성하는 다양한 하위 시스템이 통합 프레임워크와 상호연동하기 위한 인터페이스이다. 기본적으로 데이터의 전송, 이벤트의 전송 기능과 같은 통신 기능을 제공한다. The application interface module is an interface for interoperating various subsystems constituting a computer-based software system with an integrated framework. Basically, it provides communication functions such as data transmission and event transmission.
이상 설명드린 바와 같이 본 발명에 따른 위성영상을 이용한 재난정보 통합처리 및 표출방법에서는, 개별적으로 운영되고 있는 위성영상 분석기술의 일원화와 이를 안정적으로 운영할 수 있는 관리환경 구축, 그리고 재난분석정보의 사용자 중심의 활용 극대화를 위한 표출기술을 제공케되는 효과가 있다.As described above, in the disaster information integrated processing and expression method using satellite images according to the present invention, the unification of satellite image analysis technology that is operated individually, the establishment of a management environment that can stably operate it, and the disaster analysis information It has the effect of providing an expression technology for maximizing user-oriented utilization.
또한, 이를 위하여 위성영상 통합분석기술과 사용자 중심의 직관적인 분석정보 제공을 위한 WebGIS기반의 위성영상분석정보 표출기술을 개발하고 안정적이고 효율적인 대용량 데이터 관리를 위한 체계를 마련케되는 효과도 있다.In addition, for this purpose, there is an effect of developing a satellite image analysis technology and a WebGIS-based satellite image analysis information display technology to provide user-oriented intuitive analysis information, and preparing a system for stable and efficient large-capacity data management.
본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시형태에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시형태는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the technical idea of the present invention has been specifically described in preferred embodiments, it should be noted that the above-described embodiments are for explanation and not for limitation. It is obvious to those skilled in the art that various variations and modifications are possible within the scope of the technical spirit of the present invention, and therefore it is natural that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.
Claims (13)
상기 열분포도 분석은, LANSAT위성 영상정보에서 얻은 정규식생지수 및 대기 상부 밝기온도와, SRTM DEM에서 얻은 일사량, 경사방향, 경사도와, 지상 관측기상자료와, 수치표고 모델이 상기 서버에 입력되면, 머신러닝 기반 기온 알고리즘이 실행되어 해당지역의 기온산출 및 열분포도가 만들어지고,
상기 지반변위 모니터링은, SENTINEL SAR(Synthetic Aperture Radar)위성영상 자료의 시계열 분석을 통해 지반 침하량을 계산하고, PSInSAR(Persistent Scatterer Interferometric Synthetic Aperture Radar)를 이용한 알고리즘으로 영상자료를 획득하여 자동 분석 및 결과를 제공하며,
상기 가뭄현황 분석은, MODIS위성 영상정보들과, 지상 관측자료들이 상기 서버에 제공되면 전처리 및 가뭄분석 알고리즘이 수행되어, 일정기간 동안의 각 픽셀에서 최대값 및 최솟값을 이용하여 TCI(온도상태지수), VCI(식생상태지수), PCI(강수상태지수)를 산출하고, 이어서 가뭄상태지수(SDCI)를 산출함으로써 해당지역의 가뭄상태가 분석되어지고,
상기 수표면적 분석은, MODIS 또는 LANSAT 위성 영상정보들과, 지상 관측자료들이 상기 서버에 제공되면 다운로드, 방사보정, 지형보정, RGB 영상 생성, KML 생성이 일괄 처리되고, 전처리가 완료되면 영상 분류/분할 알고리즘이 실행되어 수표면적이 산출되고 저장되는데,
각기 따로 운영되던 열분포도, 지반변위 모니터링, 수표면적 분석 및 가뭄현황 분석의 시스템을 통합하여 추후 확장 가능한 구조의 통합 프레임위크 기반의 통합분석 GUI(Graphic User Interface) 소프트웨어를 통해 제공되며,
상기 통합 프레임워크는 컴퓨터 소프트웨어 시스템의 Middleware 또는 프레임워크 형태로 각각의 관련된 부 시스템들이 동작하기 위한 환경과 연동하기 위한 채널 및 인터페이스 기능을 제공하고, 컴퓨터 기반 처리 시스템을 구성하는 모든 부 시스템들을 연동하기 위한 구조를 제공하며, 각 서브시스템들의 데이터 전송 및 이벤트 전송의 처리를 위한 API를 제공함으로써, 모든 서브시스템들이 동일한 메커니즘으로 동작할 수 있도록 구성되며,
상기 통합분석 GUI(Graphic User Interface) 소프트웨어에서 열분포도 분석은, 기존 Matlab 코드가 1개의 영상을 1개 프로세스로 작업하던 것을 Python에서 복수의 프로세스로 나눠서 분석하도록 구성되고, 컴퓨터의 CPU 개수를 자동 파악하여 최대 사용 개수를 제시하고 분석에 사용할 CPU 코어 개수를 설정하여 제공함으로써 분석 속도가 향상되도록 구성되며,
상기 통합분석 GUI(Graphic User Interface) 소프트웨어에서 지반변위 모니터링은, ENVI 기반의 지반변위 현상 확인 IDL 스크립트를 실행하기 용이한 사용자 UI를 제공하되, UI 설정한 각각의 자료위치를 분석대상 스크립트 파일을 수정하여 윈도우 콘솔 명령창을 통해 직접 실행하도록 구성됨으로써, 시스템 통합을 위해 입력 파일 설정 및 순차적 동작을 위한 절차는 통합 GUI로 통합 처리되도록 구성되고,
상기 통합 프레임워크는 메인 GUI, 프레임워크 코어, 어플리케이션 인터페이스로 구성되고, 메인 GUI 모듈은 응용 프로그램을 하나의 GUI로 통합하여 표출하고, 각 응용 프로그램을 구동할 수 있는 화면을 제공하며,
통합 프레임워크 코어 모듈은 통합 프레임워크가 갖는 송수신 메커니즘 모듈로서 데이터 송수신 채널과 컨트롤 송수신 채널로 구분되어지고,
데이터관리 인터페이스와 어플리케이션 인터페이스는 기본적으로 제어 관련 인터페이스와 데이터 관련 인터페이스를 제공하고 각각의 시스템들은 이를 기반으로 동작하되, 어플리케이션 인터페이스 모듈은 컴퓨터 기반 소프트웨어 시스템을 구성하는 다양한 하위 시스템이 통합 프레임워크와 상호연동하기 위한 인터페이스로서 데이터의 전송, 이벤트의 전송 기능과 같은 통신 기능을 제공함을 특징으로 하는 위성영상을 이용한 재난정보 통합처리 및 표출방법.
When the image information received from the satellite and the ground observation data are provided to the satellite image storage and management server, an algorithm is executed in the server to analyze the disaster information, but heat distribution analysis, ground displacement monitoring, and drought status analysis And, the water surface area analysis is configured to be integrated and processed through integrated framework-based integrated analysis GUI (Graphic User Interface) software,
In the thermal distribution analysis, when the normal vegetation index and upper atmospheric brightness temperature obtained from LANSAT satellite image information, insolation, slope direction, and slope obtained from SRTM DEM, ground observed meteorological data, and digital elevation model are input to the server, A machine learning-based temperature algorithm is executed to calculate the temperature and heat distribution of the region,
The ground displacement monitoring calculates ground subsidence through time-series analysis of SENTINEL SAR (Synthetic Aperture Radar) satellite image data, acquires image data with an algorithm using PSInSAR (Persistent Scatterer Interferometric Synthetic Aperture Radar), and automatically analyzes and results provide,
In the drought condition analysis, when MODIS satellite image information and ground observation data are provided to the server, pre-processing and drought analysis algorithms are performed, and TCI (Temperature State Index) is performed using the maximum and minimum values of each pixel for a certain period of time. ), VCI (vegetation condition index), PCI (precipitation condition index), and then the drought condition index (SDCI) is calculated to analyze the drought condition of the area,
In the water surface area analysis, when MODIS or LANSAT satellite image information and terrestrial observation data are provided to the server, download, radiation correction, terrain correction, RGB image generation, and KML generation are collectively processed, and when preprocessing is completed, image classification/ A segmentation algorithm is executed to calculate and store the water surface area.
It is provided through integrated analysis GUI (Graphic User Interface) software based on an integrated framework with an expandable structure by integrating the systems of heat distribution, ground displacement monitoring, water surface area analysis, and drought condition analysis, which were operated separately,
The integration framework is in the form of middleware or framework of a computer software system, providing channel and interface functions for interworking with the environment for each related subsystem to operate, and interworking all subsystems constituting a computer-based processing system. It is configured so that all subsystems can operate with the same mechanism by providing a structure for each subsystem and providing an API for data transmission and event transmission processing of each subsystem,
The thermal distribution analysis in the integrated analysis GUI (Graphic User Interface) software is configured to analyze the existing Matlab code by dividing one image into one process by dividing it into multiple processes in Python, and automatically identifying the number of CPUs in the computer. It is configured to improve the analysis speed by presenting the maximum number of uses and setting and providing the number of CPU cores to be used for analysis,
The ground displacement monitoring in the integrated analysis GUI (Graphic User Interface) software provides a user UI that is easy to execute the ENVI-based ground displacement phenomenon confirmation IDL script, but modifies the analysis target script file for each data position set by the UI. and is configured to be executed directly through the window console command window, so that the procedure for setting the input file and sequential operation for system integration is integrated with the integrated GUI,
The integrated framework consists of a main GUI, a framework core, and an application interface, and the main GUI module integrates application programs into a single GUI and provides a screen for driving each application program,
The integration framework core module is a transmission/reception mechanism module of the integration framework, and is divided into a data transmission/reception channel and a control transmission/reception channel.
The data management interface and application interface basically provide a control-related interface and a data-related interface, and each system operates based on this, but the application interface module interoperates with the integrated framework of various subsystems constituting the computer-based software system. Disaster information integrated processing and expression method using satellite images, characterized in that it provides communication functions such as data transmission and event transmission functions as an interface for doing so.
하나의 통합된 시스템과 GUI(Graphic User Interface)로 제공되며, 이를 위해 상기 통합분석 GUI(Graphic User Interface) 소프트웨어는 다른 개발언어 혹은 기 개발된 소프트웨어와 Python을 사용하고, 통합 분석기술이 설치된 폴더 하위 UI 폴더에 있는 사용자화면(*.ui) 파일을 편집하여 실행 시 UI를 변경할 수 있도록 PyQT5를 사용하며, 기본 제공되는 UI 파일로는, 통합분석 기술 메인 UI인 'main.ui' 와, 열 분포도 분석 UI인 'HeatAnalyzer.ui' 와, 지반변위 모니터링 UI인 'InsarForm.ui'와, 수표면 분석 UI인 'WaterSkin.ui'와, 가뭄분석 UI인 'DryForm.ui'로 구성되는데, 이들은 각 분석 기술의 메인 UI에 해당되고, 프레임워크 기준에 따라 추가 확장이 가능한 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 위성영상을 이용한 재난정보 통합처리 및 표출방법.
According to claim 1,
It is provided as one integrated system and GUI (Graphic User Interface). To this end, the integrated analysis GUI (Graphic User Interface) software uses other development languages or previously developed software and Python, and is located under the folder where the integrated analysis technology is installed. PyQT5 is used to edit the user screen (*.ui) file in the UI folder to change the UI during execution, and the built-in UI files include 'main.ui', the main UI of integrated analysis technology, and heat distribution chart It consists of analysis UI 'HeatAnalyzer.ui', ground displacement monitoring UI 'InsarForm.ui', water surface analysis UI 'WaterSkin.ui', and drought analysis UI 'DryForm.ui'. Disaster information integrated processing and expression method using satellite images, characterized in that it corresponds to the main UI of the technology and has a structure that can be further expanded according to the framework standard.
통합 GUI 메인화면에서는, 각 통합 분석 모듈들이 상단의 탭 형식으로 통합되고, 탭 내부에 각 분석 기능의 파라미터 설정 기능과 분석 시작 기능이 포함되며 분석 과정에서 출력되는 로그 정보는 하단의 분석 로그 영역에 표시된 것을 특징으로 하는 위성영상을 이용한 재난정보 통합처리 및 표출방법.
According to claim 2,
In the integrated GUI main screen, each integrated analysis module is integrated in the form of a tab at the top, and the parameter setting function and analysis start function of each analysis function are included inside the tab, and the log information output during the analysis process is displayed in the analysis log area at the bottom. Disaster information integrated processing and expression method using satellite images, characterized in that displayed.
열 분포도 통합 분석에서는, MATLAB 기반에서 Python 코드로 변환되어 구현하고 소스 코드를 통해 프로그램에서 자동 처리되는데,
기존 분석 기술을 이식하는 과정에서 분석을 위해 UI에서 사용자가 원하는 특정 날짜로 분석 대상이 한정되고, 분석 과정에서 기상청 관측 데이터가 지정된 경로에 존재하지않는 경우 기상청 기상자료포털에서 자동적으로 다운받아 생성되도록 함을 특징으로 하는 위성영상을 이용한 재난정보 통합처리 및 표출방법.
According to claim 2,
In the heat distribution integrated analysis, it is converted and implemented from MATLAB-based Python code and automatically processed in the program through the source code.
In the process of porting the existing analysis technology, the analysis target is limited to a specific date desired by the user in the UI for analysis, and in the analysis process, if the observation data of the Korea Meteorological Administration does not exist on the designated route, it is automatically downloaded and generated from the Meteorological Data Portal of the Korea Meteorological Administration Disaster information integrated processing and expression method using satellite images, characterized in that.
지반변위 모니터링 분석에서는, ENVI 기반의 지반변위 현상 확인 IDL 스크립트를 실행하기 위한 사용자 UI를 사용하는데, UI 설정한 각각의 자료위치를 분석 대상 스크립트 파일을 수정하여 윈도우 콘솔 명령창을 통해 직접 실행하고, 시스템 통합을 위한 입력 파일 설정 및 순차적 동작을 위한 절차는 통합 GUI로 통합 처리 되며,
상용도구(ENVY, SARScape)를 사용하고, 통합 분석을 위해 상용도구의 구동을 처리하는 부분은 Python코드로 구현되며, 지반변위 모니터링의 구동은 상용도구에서 IDL을 기반으로 운용되고 IDL의 지정 경로를 변경하고 지정 결과 폴더에 결과가 생성되는지 감시하는 구조로 동작함을 특징으로 하는 위성영상을 이용한 재난정보 통합처리 및 표출방법.
According to claim 2,
In the ground displacement monitoring analysis, a user UI is used to execute the ENVI-based ground displacement phenomenon confirmation IDL script. Procedures for input file settings and sequential operations for system integration are integrated into the integrated GUI,
Commercial tools (ENVY, SARScape) are used, and the part that handles the operation of commercial tools for integrated analysis is implemented in Python code, and the driving of ground displacement monitoring is operated based on IDL in commercial tools, and the specified path of IDL is implemented. Disaster information integrated processing and expression method using satellite images, characterized in that it operates in a structure that changes and monitors whether results are generated in a designated result folder.
가뭄현황 분석에서는, Python 코드로 가뭄지수 분석 모듈 프로그램을 윈도우 콘솔 명령 창을 통해 실행하고, 이때 필요한 파라미터들이 사용자 UI를 통해서 전달되는데 이를 시스템화하여 통합 GUI로 구현함으로써, 기존 실행 모듈에 실행 파라미터를 설정하여 구동하는 방식으로 수행되고,
수표면적 분석에서는, Python으로 개발된 SENTINEL 영상 기반의 수표면적 분석 시스템을 GUI 형태로 보완된 것으로 사용하고, 수표면적을 계산하기 위해 SENTINEL 영상을 처리하는 SNAP 시스템 기반으로 동작하며, 분석된 수표면적 결과를 Geotiff 포맷 영상과 산출된 수표면적(km2) 정보가 엑셀파일 형태로 저장되는 것을 특징으로 하는 위성영상을 이용한 재난정보 통합처리 및 표출방법.
According to claim 2,
In the drought status analysis, the drought index analysis module program is executed with Python code through the window console command window, and the necessary parameters are transmitted through the user UI. It is performed in such a way that it is driven by
In the water surface area analysis, the SENTINEL image-based water surface area analysis system developed in Python is used supplemented in GUI form, and it operates based on the SNAP system that processes the SENTINEL image to calculate the water surface area, and the analyzed water surface area result Disaster information integrated processing and expression method using satellite images, characterized in that the Geotiff format image and the calculated water surface area (km 2 ) information are stored in the form of an Excel file.
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|---|---|---|---|
| KR1020220156882A KR102561879B1 (en) | 2022-11-22 | 2022-11-22 | A method for integrated processing and display of disaster information by satellite informations |
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| KR (1) | KR102561879B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118011398A (en) * | 2024-04-09 | 2024-05-10 | 北京四象爱数科技有限公司 | Landslide and debris flow range analysis method, equipment and medium based on PSInSAR |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000038273A (en) | 1998-12-04 | 2000-07-05 | 위은수 | Communication network accident monitoring apparatus and embodying method thereof |
| KR20130007220A (en) | 2011-06-30 | 2013-01-18 | 한성균 | The method of emergency communication and the satellete broadcasting on receving and transmission using the combination with the wireless mobile antenna, smart mobile device including app program and handcarriable vsat satellete equipment |
| KR101895231B1 (en) * | 2018-03-29 | 2018-09-12 | 대한민국 | The method for calculating the maximum daily temperature using satellite |
| KR20190060093A (en) * | 2017-11-24 | 2019-06-03 | 한국항공우주연구원 | System and Method for Developing Ground System Based on Framework |
| KR102097592B1 (en) * | 2019-09-30 | 2020-04-07 | 대한민국 | Method for providing sentinel satellite imagery download service |
| KR102118335B1 (en) * | 2019-11-22 | 2020-06-03 | 대한민국 | Apparatus for analyzing ground displacement safe neighborhood using land use and space analysis and method thereof |
| KR20210066036A (en) * | 2019-11-27 | 2021-06-07 | (주)신한항업 | Plant drought monitoring method using hyperspectral sensor and soil moisture sensor |
| KR102446218B1 (en) * | 2022-07-07 | 2022-09-23 | 대한민국 | Device for receiving and processing various types of satellite information on disaster safety |
-
2022
- 2022-11-22 KR KR1020220156882A patent/KR102561879B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000038273A (en) | 1998-12-04 | 2000-07-05 | 위은수 | Communication network accident monitoring apparatus and embodying method thereof |
| KR20130007220A (en) | 2011-06-30 | 2013-01-18 | 한성균 | The method of emergency communication and the satellete broadcasting on receving and transmission using the combination with the wireless mobile antenna, smart mobile device including app program and handcarriable vsat satellete equipment |
| KR20190060093A (en) * | 2017-11-24 | 2019-06-03 | 한국항공우주연구원 | System and Method for Developing Ground System Based on Framework |
| KR101895231B1 (en) * | 2018-03-29 | 2018-09-12 | 대한민국 | The method for calculating the maximum daily temperature using satellite |
| KR102097592B1 (en) * | 2019-09-30 | 2020-04-07 | 대한민국 | Method for providing sentinel satellite imagery download service |
| KR102118335B1 (en) * | 2019-11-22 | 2020-06-03 | 대한민국 | Apparatus for analyzing ground displacement safe neighborhood using land use and space analysis and method thereof |
| KR20210066036A (en) * | 2019-11-27 | 2021-06-07 | (주)신한항업 | Plant drought monitoring method using hyperspectral sensor and soil moisture sensor |
| KR102446218B1 (en) * | 2022-07-07 | 2022-09-23 | 대한민국 | Device for receiving and processing various types of satellite information on disaster safety |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118011398A (en) * | 2024-04-09 | 2024-05-10 | 北京四象爱数科技有限公司 | Landslide and debris flow range analysis method, equipment and medium based on PSInSAR |
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