KR102596013B1 - 3차원 지하정보 구축 및 생성방법 - Google Patents

3차원 지하정보 구축 및 생성방법 Download PDF

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KR102596013B1 KR1020220117554A KR20220117554A KR102596013B1 KR 102596013 B1 KR102596013 B1 KR 102596013B1 KR 1020220117554 A KR1020220117554 A KR 1020220117554A KR 20220117554 A KR20220117554 A KR 20220117554A KR 102596013 B1 KR102596013 B1 KR 102596013B1
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Abstract

본 발명은 3차원 지하정보 구축 및 생성방법에 관한 것으로서, 상수도시설, 하수도시설, 가스시설, 통신시설 및 전기시설의 지하시설물 구축시스템을 연구하는 공동연구기관의 서버로부터 소스데이터, 탐사데이터, 지하시설물 비교분석, 지층 복합처리에 대한 정보를 제공받은 후 프로그램에 적용할 수 있도록 실행가능한 알고리즘으로 처리하는 프로그램 구성단계; 모바일 지하공간 통합지도센터에서 접속한 후 지하공간 통합지도 데이터 중 지하 시설물과 지하수위 관련 데이터를 제공받는 모바일센터 데이터 내려받기 단계; 지표면을 구성하는 데이터를 UAV 또는 수치지도를 통하여 수치 표고 모형(DEM:Digital Elevation Model)으로 구성하고, 지표면의 생성은 상기 수치 표고 모형을 활용하여 Surface Model로 표현하는 지표면 데이터과정, 지하공간 통합지도에 등록된 보링주상도 데이터 자료 중 지층구성의 생성을 위해 3차원 지층정보만을 선별하여 가져오는 시추주상도 가시화과정, 지하공간 통합지도 하수관에 있는 하수관거와 폐하수관로를 포함한 지하 시설물 생성하는 지하 시설물 생성과정을 포함하는 원데이터 가시화 단계; 지표투과레이더를 통해 계측 대상을 계측한 데이터를 사용자가 생성하고자 하는 지하 시설물의 메뉴를 클릭하면 자동으로 생성할 수 있도록 변경하는 지표투과레이더 탐사데이터 생성단계; 현장에서 계측한 지표투과레이더의 데이터와 인공지능을 거쳐 가공된 데이터에 지하공간 통합지도의 저장된 각 지하 시설물별 정보를 부여할 수 있도록 암석코어 영상정보 데이터를 모듈화시키는 지표투과레이더와 AI 데이터 생성 및 모듈단계; RGB 기반의 암석코어 영상정보 데이터와 물리탐사 기반의 지하정보 탐사 데이터를 입력하여 암석의 정확한 구분과 복합처리를 위한 지층면을 구성하는 모듈을 개발하는 지하정보 탐사데이터 모듈단계; 시추주상도의 층 데이터를 기반으로 지층면을 구성하면 꺾인면 형태로 이루어져 있는 것을 알고리즘을 사용하여 원래의 지층면과 유사한 형태로 지층면을 구성할 수 있는 지층 분석과정, 지층과 복합처리에 대한 분석 후 구성된 지층을 단면도로 확인하는 절단면 생성과정으로 구성되는 지층 복합처리 모듈단계; 지층과 지하 시설물에 대한 분석 및 비교 결과를 확인할 수 있는 보고서 생성단계를 포함한다.

Description

3차원 지하정보 구축 및 생성방법{3D underground information construction and generation method}
본 발명은 3차원 지하정보 구축 및 생성방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지하공간 통합지도의 활용성 향상 방안의 일환으로 수행 중이며, 현장에서 계측된 실시간 기반의 데이터와 지하공간 통합지도 내에 저장되어 운용 중인 보관 데이터의 비교 작업을 수행하기 위한 시스템을 구축할 수 있는 3차원 지하정보 구축 및 생성방법에 관한 것이다.
일반적으로, 상수도시설, 하수도시설, 가스시설, 통신시설 및 전기시설 등의 지하에 매설되는 시설로 정의되는 지하 시설물은, 도시를 운영하기 위한 필수 기반시설로서, 지상 시설물들과는 달리 땅속에 묻혀 있으며 종류가 다양함에 따라 관리가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 사고 발생 시 그 대처방안 또한 도출하기 어렵다는 특징이 있다.
특히, 지하 시설물에 대한 예기치 못한 사고가 발생하는 경우, 인명이나 재산상의 손실이 초래됨에 따라 이에 대한 체계적인 관리가 매우 중요하다고 할 수 있다.
이에, 지하 시설물의 매설 시 지상으로 지상지표를 설치하거나, 지하에 지하지표를 설치하여 지진, 산사태 및 홍수 등과 같은 자연재해 발생에도 지하 시설물의 위치이동을 용이하게 탐지할 수 있는 정보인식 수단을 제공하는 다양한 관리 시스템이 제안되었다.
종래의 관리 시스템에서는, 지하 시설물에 대응하는 위치를 위성항법장치(GPS, Global Positioning System)를 통해 인식하거나, 지상에 바코드 또는 QR 코드 등과 같은 정보인식 수단을 설치하고 정보인식 수단과 매칭된 지하 시설물과 관련된 데이터들로 데이터베이스를 구축함으로써 지하 시설물 위치를 인식하고 있다.
이후, 현장 작업자 또는 관리자는, 단말을 이용하여 전술한 GPS 위치정보, 정보인식 수단에 대한 태그인식 또는 무선통신방식의 태그인식을 통해 위치정보 및 속성정보를 획득하고, 이를 이용하여 데이터베이스를 검색함으로써 저장된 지하 시설물 정보를 전송받아 지하 시설물에 대한 관리작업을 수행할 수 있게 된다.
그러나, 현재 제공되는 지하 시설물 정보에 의해서는 해당 지하 시설물에 대한 지도 상의 단순 맵핑(mapping)하여 그 위치 및 대략적인 형상만을 표시하는 수준에 머물러 있어, 지하공간 내 시설물들이 어떠한 입체적 형태로 배치되어 있는지 용이하게 식별하기 어렵다는 한계가 있었다.
또한, 오차가 필연적으로 발생하는 위성항법장치를 통해 인식된 위치를 기반으로 지하 시설물을 맵핑할 경우, 상기 오차로 인해 정확한 지하 시설물의 위치를 표시할 수 없어 지하 시설물에 대한 관리작업을 수행하기 어려운 문제가 있으며, 위성항법장치가 잘 동작하지 않는 도심지역에서는 사용이 어려운 문제가 있었다.
또한, 지상에 바코드나 QR 코드와 같은 정보인식 수단을 별도로 표지를 일일이 설치하기에 어려움이 있으며, 지상에 노출된 정보인식 수단이 훼손될 경우 무용지물이 되는 문제가 있었다.
또한, 종래의 관리 시스템은 기저장된 지하 시설물 정보를 지도 상에 맵핑하여 제공하나, 지하 시설물 정보를 이용하는 사용자 단말의 위치 및/또는 방위(자세)의 실시간 변화를 고려하여 지하 시설물에 관련된 정보를 인터렉션(interaction)하게 제공하기에 미흡함이 있었다.
특히, 종래 관리 시스템은 GPS의 부재 시, 사용자의 위치 및/또는 단말의 카메라 방위(자세)의 변화에 따라 인터렉션된 지하시설물 정보를 정확하게 제공하는데 어려움이 있어 이를 해결하기 위한 기술적 도입이 필요한 상황이다.
뿐만 아니라, 민간업체에서 제공하는 전자지도는 지도상에 등장하는 지형 및 건물 등의 오브젝트(object)의 위치가 상대좌표로 설정되어 있어, 해당 좌표에서 지하 시설물 간의 거리 및 서로의 방위각이 일치하지 않는 경우가 종종 발생하게 되는 문제점이 있었다.
더하여, 종래 지하 시설물 관리 시스템의 데이터베이스에 저장된 지하 시설물 정보는 민간업체에 의뢰하거나, 해당 업체가 자체적으로 구축한 2D 또는 3D 전자지도상에 지하 시설물들의 위치정보, 지형정보 및 속성정보 등을 맵핑하여 제작된 것으로서 그 정확도가 현저히 낮다는 한계가 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-2264219호 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0132183호
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 지하정보 정밀탐사 시스템 및 복합데이터 처리·분석 기술기반의 지하공간 탐사 정확도를 향상시키고, 지하공간 통합지도 데이터 및 현장 실측 데이터 등을 활용한 복합데이터 기반 3차원 지하정보 구축 및 분석 기술 알고리즘을 제공하는 3차원 지하정보 구축 및 생성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지하정보 구축 및 생성방법은
상수도시설, 하수도시설, 가스시설, 통신시설 및 전기시설의 지하시설물 구축시스템을 연구하는 공동연구기관의 서버로부터 소스데이터, 탐사데이터, 지하시설물 비교분석, 지층 복합처리에 대한 정보를 제공받은 후 프로그램에 적용할 수 있도록 실행가능한 알고리즘으로 처리하는 프로그램 구성단계; 모바일 지하공간 통합지도센터에서 접속한 후 지하공간 통합지도 데이터 중 지하 시설물과 지하수위 관련 데이터를 제공받는 모바일센터 데이터 내려받기 단계; 지표면을 구성하는 데이터를 UAV 또는 수치지도를 통하여 수치 표고 모형(DEM:Digital Elevation Model)으로 구성하고, 지표면의 생성은 상기 수치 표고 모형을 활용하여 Surface Model로 표현하는 지표면 데이터과정, 지하공간 통합지도에 등록된 보링주상도 데이터 자료 중 지층구성의 생성을 위해 3차원 지층정보만을 선별하여 가져오는 시추주상도 가시화과정, 지하공간 통합지도 하수관에 있는 하수관거와 폐하수관로를 포함한 지하 시설물 생성하는 지하 시설물 생성과정을 포함하는 원데이터 가시화 단계; 지표투과레이더를 통해 계측 대상을 계측한 데이터를 사용자가 생성하고자 하는 지하 시설물의 메뉴를 클릭하면 자동으로 생성할 수 있도록 변경하는 지표투과레이더 탐사데이터 생성단계; 현장에서 계측한 지표투과레이더의 데이터와 인공지능을 거쳐 가공된 데이터에 지하공간 통합지도의 저장된 각 지하 시설물별 정보를 부여할 수 있도록 암석코어 영상정보 데이터를 모듈화시키는 지표투과레이더와 AI 데이터 생성 및 모듈단계; RGB 기반의 암석코어 영상정보 데이터와 물리탐사 기반의 지하정보 탐사 데이터를 입력하여 암석의 정확한 구분과 복합처리를 위한 지층면을 구성하는 모듈을 개발하는 지하정보 탐사데이터 모듈단계; 시추주상도의 층 데이터를 기반으로 지층면을 구성하면 꺾인면 형태로 이루어져 있는 것을 알고리즘을 사용하여 원래의 지층면과 유사한 형태로 지층면을 구성할 수 있는 지층 분석과정, 지층과 복합처리에 대한 분석 후 구성된 지층을 단면도로 확인하는 절단면 생성과정으로 구성되는 지층 복합처리 모듈단계; 지층과 지하 시설물에 대한 분석 및 비교 결과를 확인할 수 있는 보고서 생성단계를 포함하고,
상기 모바일센터 데이터 내려받기 단계에서 하수관로는 지하공간 통합지도 하수관에 있는 하수관거와 폐하수관로를 생성하고, 상수관로는 취수관, 도수관, 송수관, 배수관, 공업용수관을 생성하며, 전력관은 전력구와 전력지중관로 중 전력지중관로를 대상으로 생성하고, 가스관은 천연가스배관과 산업가스배관을 생성하며, 난방관은 열배관을 대상으로 생성하고, 통신관은 통신선로를 대상으로 생성한다.
그리고 상기 모바일센터 데이터 내려받기 단계에서 지하 시설물은 상수도관, 하수도관, 전력관, 가스관, 통신관, 난방관, 광역상수관로으로 구성되면서 원형관 형상으로 생성할 수 있다.
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본 발명에 따른 3차원 지하정보 구축 및 생성방법은 지하정보 정밀탐사 시스템 및 복합데이터 처리·분석 기술기반의 지하공간 탐사 정확도를 향상시키고, 지하공간 통합지도 데이터 및 현장 실측 데이터 등을 활용한 복합데이터 기반 3차원 지하정보 구축 및 분석 기술 알고리즘을 제공할 뿐만 아니라 그에 따른 작업비용과 인력손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 3차원 지하정보 구축 및 생성방법을 나타낸 순차도.
도 2는 본 발명에 따른 원데이터 생성단계를 나타낸 순차도.
도 3은 본 발명에 따른 지층 복합처리 모듈단계를 나타낸 순차도.
도 4 내지 30은 본 발명에 따른 3차원 지하정보 구축 및 생성방법의 실시 예를 나타낸 것으로서,
도 4는 프로그램의 전제화면구성을 나타낸 도면.
도 5 내지 7은 모바일 통합지도센터 접속초기화면, 모바일 통합지도센터 접속화면, 및 모바일센터에 접속한 화면을 나타낸 도면.
도 8은 일반 입력사항 화면을 나타낸 도면.
도 9는 수치지도 활용소프트웨어를 활용한 지하공간 통합지도 지하 시설물 예.
도 10은 지하공간 통합지도 상수관로의 예를 나타낸 도면.
도 11은 지표면 데이터입력 화면을 나타낸 도면.
도 12는 지하공간 통합지도의 보링과 관련 자료 목록.
도 13은 지하공간 통합지도 하수관의 배치 현황 예를 나타낸 도면.
도 14는 변경된 하수관로의 다이로그 구성을 나타낸 도면.
도 15 및 도 16은 지하공간 통합지도 상수도관의 배치 현황 및 전력지중관로 배치 현황 예를 나타낸 도면.
도 17은 지하 시설물 생성방법을 나타낸 도면.
도 18은 현장단면분석용 지표투과레이더 다이로그를 나타낸 도면.
도 19 내지 21은 지표투과레이더와 AI데이터의 생성화면, 지표투과레이더와 AI데이터에 속성을 부여하기 위한 다이로그 및 지표투과레이더와 AI데이터에 속성이 부여된 상태를 나타낸 도면.
도 22a 및 22b는 전기비저항탐사예와 탄성파데이터에 의한 지층구성 예를 나타낸 도면.
도 23 및 24는 시추주상도로 구성한 지층과 Kriging 보간법에 의한 구성된 지층을 나타낸 도면.
도 25는 단면절단을 통한 지층분석을 나타낸 도면.
도 26 및 27은 원래지층과 보간처리한 지층의 비교와 여러개의 단면을 작성한 예를 나타낸 도면.
도 28 및 29는 지층복합처리 결과화면과 지하 시설물 비교결과보고서를 나타낸 도면.
도 30a 내지 30c는 삭제할 지층표시, 선택한 주상도의 지층이 삭제된 상태 및 지층이 추가된 상태를 나타낸 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 도 1은 본 발명에 따른 3차원 지하정보 구축 및 생성방법을 나타낸 순차도이고, 도 2는 본 발명에 따른 원데이터 생성단계를 나타낸 순차도이며, 도 3은 본 발명에 따른 지층 복합처리 모듈단계를 나타낸 순차도이다.
본원발명인 3차원 지하정보 구축 및 생성방법(10)은 프로그램 구성단계(S100), 모바일센터 데이터 내려받기 단계(S110), 원데이터 생성단계(S120), 지표투과레이더 탐사데이터 생성단계(S130), 지표투과레이더와 AI 데이터 생성 및 모듈단계(S140), 지하정보 탐사데이터 모듈단계(S150), 지층 복합처리 모듈단계(S160), 보고서 생성단계(S170)를 포함한다.
상기 프로그램 구성단계(S100)는 상수도시설, 하수도시설, 가스시설, 통신시설 및 전기시설의 지하시설물 구축시스템을 연구하는 공동연구기관의 서버로부터 데이터를 공급받아 처리하는 단계이다.
즉, 상기 프로그램 구성단계(S100)는 상수도시설, 하수도시설, 가스시설, 통신시설 및 전기시설의 지하시설물 구축시스템을 연구하는 공동연구기관의 서버로부터 소스데이터, 탐사데이터, 지하시설물 비교분석, 지층 복합처리에 대한 정보를 제공받아 처리하게 된다.
구체적으로, 상기 프로그램 구성단계(S100)는 상수도시설, 하수도시설, 가스시설, 통신시설 및 전기시설의 지하시설물 구축시스템을 연구하는 공동연구기관의 서버로부터 소스데이터, 탐사데이터, 지하시설물 비교분석, 지층 복합처리에 대한 정보를 실행가능한 알고리즘으로 처리하여 프로그램에서 사용할 수 있도록 한 것이다.
여기서, 상기 프로그램 구성단계(S100)을 통해 형성되는 프로그램의 전체화면은 중앙에 메인화면, 좌측에 트리, 우측에는 속성정보, 하단에는 단면도를 배치하도록 구성하되, 상기 프로그램의 배치 및 구성은 환경 및 목적 등에 따라 달라질 수 있음을 밝힌다.
상기 모바일센터 데이터 내려받기 단계(S110)는 지하공간 통합지도 데이터 중 지하 시설물과 지하수위를 제공받는 단계이다.
즉, 상기 모바일센터 데이터 내리받기 단계(S110)는 모바일 지하공간 통합지도센터에 접속한 후 지하공간 통합지도에서 관리하는 데이터를 내려받을 수 있도록 한 것이다. (도시된 도 5 내지 도 7참조)
이때, 상기 지하공간 통합지도는 데이터의 구분이 용이하도록 일정한 섹터로 구분된 타일 형식으로 표시됨에 따라 접속하기 전에 사전에 내려받을 범위에 대한 좌표를 입력할 수 있다.
좀 더 보충설명하면, 상기 좌표의 입력은 도시된 도 5와 같이 초기화면에서 [Update Position]을 클릭하면 좌표를 입력할 수 있도록 한 것이다.
그리고 상기 모바일센터 데이터 내려받기 단계(S110)에서 지하 시설물은 상수도관, 하수도관, 전력관, 가스관, 통신관, 난방관, 광역상수관의 데이터를 제공받은 후 상기 지하 시설물을 구성하는 상수도관, 하수도관, 전력관, 가스관, 통신관, 난방관, 광역상수관을 원형관 형상으로 생성하게 된다.
상기 원데이터 생성단계(S120)는 지표면 데이터과정(S121), 시추주상도 생성과정(S122), 지하 시설물 생성과정(S123)으로 구성된다.
먼저, 상기 지표면 데이터과정(S121)은 지표면을 구성하는 데이터를 UAV 또는 수치지도를 통하여 수치 표고 모형(DEM:Digital Elevation Model)으로 구성하고, 지표면의 생성은 상기 수치 표고 모형을 활용하여 Surface Model로 표현할 수 있도록 한 것이다.
이때, 상기 지표면 데이터과정(S121)은 다양하게 표현하기 위하여 별도의 Option Dialog를 통해 제어하도록 하며, 표현은 Surface, Grid, Gradation 3가지로 표현한다.
상기 시추주상도 생성과정(S122)은 지하공간 통합지도에 등록된 보링주상도 데이터 자료 중 지층구성의 생성을 위한 3차원 지층정보만을 선별하여 생성하는 과정이다.
즉, 상기 시추주상도 생성과정(S122)은 도시된 도 12와 같이 지층정보를 포함한 20개의 정보 항목이 구비된 지하공간 통합지도를 활용하고, 본원발명에서 상기 시추주상도 생성과정(S122)은 사용자의 정보제공 측면에서 필요한 데이터를 지정할 수 있도록 체크항목으로 구성한 것이다.
상기 지하 시설물 생성과정(S123)은 지하공간 통합지하 하수관에 있는 하수관거와 폐하수관로를 생성하는 과정이다.
여기서, 상기 하수관로는 지하공간 통합지도 하수관에 있는 하수관거와 폐하수관로를 생성하고, 상수관로는 취수관, 도수관, 송수관, 배수관, 공업용수관을 생성하며, 전력관은 전력구와 전력지중관로 중 전력지중관로를 대상으로 생성하고, 가스관은 천연가스배관과 산업가스배관을 생성하며, 난방관은 열배관을 대상으로 생성하고, 통신관은 통신선로를 대상으로 생성한다.
상기 지표투과레이더 탐사데이터 생성단계(S130)는 지표투과레이더를 통해 계측 대상을 계측한 데이터를 사용자가 자동으로 생성할 수 있도록 변경하는 단계이다.
즉, 상기 지표투과레이더 탐사데이터 생성단계(S130)는 지표투과레이더를 통해 계측되는 계측 대상의 데이터가 점으로 형성됨에 따라 생성하고자 하는 지하 시설물의 메뉴를 클릭한 후 직접 해당하는 점을 클릭하면서 선을 그어 생성하는 방식으로 형성된다.
이때, 상기 지표투과레이더 탐사데이터 생성단계(S130)는 선을 그린 후에 실행키를 누르면 해당 직경 두께의 원형 라인이 생성되도록 형성한다.
좀 더 보충설명하면, 상기 지표투과레이더 탐사데이터 생성단계(S130)는 현장에서 탐사한 지표투과레이더 데이터는 관 직경과 길이, 위치 좌표만이 존재함에 따라 복합처리에 의한 정확도 향상을 위해서 모바일 지하공간 통합지도 지하 시설물과의 비교가 필요하다.
따라서, 비교 대상이 되는 원 데이터와 같은 속성을 가지질 수 있도록 현장에서 지표투과레이더로 탐사한 데이터에 인공지능을 거쳐 가공한 데이터를 입력하여 생성하고, 현장에서 취득한 지표투과레이더 데이터에 속성을 부여할 수 있도록 한 것이다.
상기 지표투과레이더와 AI 데이터 생성 및 모듈단계(S140)는 현장에서 계측한 지표투과레이더의 데이터와 인공지능을 거쳐 가공된 데이터에 지하공간 통합지도의 저장된 각 지하 시설물별 정보를 부여할 수 있도록 암석코어 영상정보 데이터를 모듈화시키는 단계이다.
즉, 상기 지표투과레이더와 AI 데이터 생성 및 모듈단계(S140)는 현장에서 계측한 지표투과레이더의 데이터에 지하공간 통합지도의 저장된 각 지하 시설물별 정보를 부여할 수 있도록 한 것이다.
구체적으로, 상기 지표투과레이더와 AI 데이터 생성 및 모듈단계(S140)는 현장에서 계측한 지표투과레이더의 데이터는 좌표(x, y, h)와 직경(정확한 값이 아닌 상태)의 정보만을 가지고 있으며, 지하 시설물의 종류나 정확한 직경 등의 정보가 없는 상태임에 따라 지하공간 통합지도에서 다루고 있는 각 지하 시설물별 정보를 부여할 수 있도록 한 것이다.
상기 지하정보 탐사데이터 모듈단계(S150)는 RGB 기반의 암석코어 영상정보 데이터와 물리탐사 기반의 지하정보 탐사 데이터를 입력하여 암석의 정확한 구분과 복합처리를 위한 지층면을 구성하는 모듈단계이다.
여기서, 상기 지하정보 탐사데이터 모듈단계(S150)는 지하공간의 지층이나 지하 시설물을 탐사한 결과를 생성하기 위해서는 Text 데이터로 변환이 필요한 전기비저항탐사 데이터 과정과 공지된 탄성파 데이터 과정으로 구성된다.
상기 지층 복합처리 모듈단계(S160)는 지층과 관련된 복합처리는 분석과 관련된 기능을 하는 메뉴로, 복합처리 및 단면 검토하는 단계이다.
그리고 상기 지층 복합처리 모듈단계(S160)는 시추주상도의 층 데이터를 기반으로 지층면을 구성하면 꺾인면 형태로 이루어져 있는 것을 알고리즘을 사용하여 원래의 지층면과 유사한 형태로 지층면을 구성할 수 있는 지층 분석과정(S161)과 지층과 복합처리에 대한 분석 후 구성된 지층을 단면도로 확인하는 절단면 생성과정(S162)을 포함한다.
본원발명에서, 상기 절단면 생성과정(S162)은 지층을 단면도로 확인하기 위하여 도시된 도 25와 같이 [Analysis] 리본 메뉴의 [Create Section] 탭에 있는 [Section Cutting]을 클릭한 후 메인화면의 모델링에서 단면을 확인하고 싶은 특정 위치의 단면에 대하여 두점(시작 및 끝점)을 클릭하면 하단에 단면도가 생성될 수 있도록 한 것이다.
상기 보고서 생성단계(S170)는 지층과 지하 시설물에 대한 분석 및 비교 결과를 확인할 수 있는 모듈단계이다.
즉, 상기 보고서 생성단계(S170)는 복합처리된 지층에 대하여 결과를 보는 기능으로 도시된 도 27과 같이 [Report] 리본 메뉴의 [Report]의 [Soil Layer] 아이콘을 클릭하여 표현하게 된다.
그리고 상단의 지층을 선택하면 도시된 도 28과 같이 그래프가 표시되는데, 가로축은 복합 처리한 데이터 값을 세로축은 원 데이터의 값을 표시한 그래프이고, 가운데 대각선에서 가까울수록 원데이터와 복합처리 데이터의 편차가 적은 것을 나타낸 것으로 대각선보다 위는 값이 적어진 것을 의미하고 대각선보다 아래는 값이 커진 것을 의미한다. 여기서 가로 축과 세로 축의 단위는 지층의 절대높이 값(Elevation)을 나타낸 것이다.
상기와 같이 구성되는 3차원 지하정보 구축 및 생성방법의 실시 예를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상수도시설, 하수도시설, 가스시설, 통신시설 및 전기시설의 지하시설물 구축시스템을 연구하는 공동연구기관의 서버로부터 소스데이터, 탐사데이터, 지하시설물 비교분석, 지층 복합처리에 대한 정보를 실행가능한 알고리즘으로 처리하여 프로그램에서 사용한다.
그리고 지하공간 통합지도에서 관리하는 데이터를 내려받기 위해 모바일 지하공간 통합지도센터에 접속한 후 지하공간 통합지도에서 관리하는 데이터를 내려받는다.
이때, 상기 지하공간 통합지도는 데이터의 구분이 용이하도록 일정한 섹터로 구분된 타일 형식으로 표시됨에 따라 접속하기 전에 사전에 내려받을 범위에 대한 좌표를 입력한다.
또한, 지하 시설물은 상수도관, 하수도관, 전력관, 가스관, 통신관, 난방관, 광역상수관의 데이터를 제공받은 후 상기 지하 시설물을 구성하는 상수도관, 하수도관, 전력관, 가스관, 통신관, 난방관, 광역상수관을 원형관 형상으로 생성하게 된다.
다음으로, 지표면을 구성하는 데이터를 UAV 또는 수치지도를 통하여 수치 표고 모형(DEM:Digital Elevation Model)으로 구성하고, 지표면의 생성은 상기 수치 표고 모형을 활용하여 Surface Model로 표현하는 지표면 데이터과정, 지하공간 통합지도에 등록된 보링주상도 데이터 자료 중 지층구성의 생성을 위한 3차원 지층정보만을 선별하여 생성하는 시추주상도 생성과정, 지하공간 통합지하 하수관에 있는 하수관거와 폐하수관로를 생성하는 지하 시설물 생성과정을 형성한다.
그리고 지표투과레이더를 통해 계측되는 계측 대상의 데이터가 점으로 형성됨에 따라 생성하고자 하는 지하 시설물의 메뉴를 클릭한 후 직접 해당하는 점을 클릭하면서 선을 그어 생성한 후 실행키를 작동시켜 해당 직경 두께의 원형 라인이 생성되도록 형성한다.
다음으로, 현장에서 계측한 지표투과레이더의 데이터에 지하공간 통합지도의 저장된 각 지하 시설물별 정보를 부여하고, RGB 기반의 암석코어 영상정보 데이터와 물리탐사 기반의 지하정보 탐사 데이터를 입력하여 암석의 정확한 구분과 복합처리를 위한 지층면을 구성한다.
그리고 지층과 관련된 복합처리는 분석과 관련된 기능을 하는 메뉴로, 복합처리 및 단면 검토한 후 복합처리된 지층에 대하여 결과를 확인할 수 있도록 [Report] 리본 메뉴의 [Report]의 [Soil Layer] 아이콘을 클릭하여 보고서를 생성하면, 3차원 지하정보 구축 및 생성방법은 완료되는 것이다.
삭제
여기서, 상기 3차원 지하정보 구축 및 생성방법의 실행순서 환경 및 목적 등에 달라질 수 있음을 밝힌다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
S100 : 프로그램 구성단계
S110 : 모바일센터 데이터 내려받기 단계
S120 : 원데이터 생성단계
S130 : 지표투과레이더 탐사데이터 생성단계
S140 : 지표투과레이더와 AI 데이터 생성 및 모듈단계
S150 : 지하정보 탐사데이터 모듈단계
S160 : 지층 복합처리 모듈단계
S170 : 보고서 생성단계

Claims (4)

  1. 상수도시설, 하수도시설, 가스시설, 통신시설 및 전기시설의 지하시설물 구축시스템을 연구하는 공동연구기관의 서버로부터 소스데이터, 탐사데이터, 지하시설물 비교분석, 지층 복합 데이터 처리에 대한 정보를 제공받은 후 프로그램에 적용할 수 있도록 실행가능한 알고리즘으로 처리하는 프로그램 구성단계(S100);
    모바일 지하공간 통합지도센터에서 접속한 후 지하공간 통합지도 데이터 중 지하 시설물과 지하수위 관련 데이터를 제공받는 모바일센터 데이터 내려받기 단계(S110);
    지표면을 구성하는 데이터를 UAV 또는 수치지도를 통하여 수치 표고 모형(DEM:Digital Elevation Model)으로 구성하고, 지표면의 생성은 상기 수치 표고 모형을 활용하여 Surface Model로 표현하는 지표면 데이터과정(S121), 지하공간 통합지도에 등록된 보링주상도 데이터 자료 중 지층구성의 생성을 위해 3차원 지층정보만을 선별하여 가져오는 시추주상도 생성과정(S122), 지하공간 통합지도 하수관에 있는 하수관거와 폐하수관로를 포함한 지하 시설물 생성하는 지하 시설물 생성과정(S123)을 포함하는 원데이터 생성단계(S120);
    지표투과레이더를 통해 계측 대상을 계측한 데이터를 사용자가 생성하고자 하는 지하 시설물의 메뉴를 클릭하면 자동으로 생성할 수 있도록 변경하는 지표투과레이더 탐사데이터 생성단계(S130);
    현장에서 계측한 지표투과레이더의 데이터와 인공지능을 거쳐 가공된 데이터에 지하공간 통합지도의 저장된 각 지하 시설물별 정보를 부여할 수 있도록 암석코어 영상정보 데이터를 모듈화시키는 지표투과레이더와 AI 데이터 생성 및 모듈단계(S140);
    RGB 기반의 암석코어 영상정보 데이터와 물리탐사 기반의 지하정보 탐사 데이터를 입력하여 암석의 정확한 구분과 복합 데이터 처리를 위한 지층면을 구성하는 모듈을 적용하는 지하정보 탐사데이터 모듈단계(S150);
    시추주상도의 층 데이터를 기반으로 지층면을 구성하면 꺾인면 형태로 이루어져 있는 것을 알고리즘을 사용하여 원래의 지층면과 유사한 형태로 지층면을 구성할 수 있는 지층 분석과정(S161), 지층과 복합 데이터 처리에 대한 분석 후 구성된 지층을 단면도로 확인하는 절단면 생성과정(S162)으로 구성되는 지층 복합 데이터 처리 모듈단계(S160);
    지층과 지하 시설물에 대한 분석 및 비교 결과를 확인할 수 있는 보고서 생성단계(S170)를 포함하고,
    상기 모바일센터 데이터 내려받기 단계(S110)에서, 하수관로는 지하공간 통합지도 하수관에 있는 하수관거와 폐하수관로를 대상으로 생성하고, 상수관로는 취수관, 도수관, 송수관, 배수관, 공업용수관을 대상으로 생성하며, 전력관은 전력구와 전력지중관로 중 전력지중관로를 대상으로 생성하고, 가스관은 천연가스배관과 산업가스배관을 대상으로 생성하며, 난방관은 열배관을 대상으로 생성하고, 통신관은 통신선로를 대상으로 생성하는 것을 특징으로 하는 3차원 지하정보 구축 및 생성방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 모바일센터 데이터 내려받기 단계(S110)에서 지하 시설물은 상수도관, 하수도관, 전력관, 가스관, 통신관, 난방관, 광역상수관로으로 구성되면서 원형관 형상으로 생성한 것을 특징으로 하는 3차원 지하정보 구축 및 생성방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
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