UAV 영상을 활용한 3D 건물 객체 데이터 갱신 및 관리 시스템 개발

김재학(Kim, Jae Hak),이동하(Lee, Dong Ha) 대한공간정보학회 2020 대한공간정보학회지 Vol.28 No.3

스마트 시티, 디지털 트윈 등 4차 산업에 공간정보 기술이 핵심 기술로 떠오르면서 많은 기술적 발전을 보이고 있다. 이러한 공간정보 기술의 핵심적인 방향이 가상세계를 현실처럼 실감나게 환경을 구축하는 것을 목표하기 때문에 보다 정밀하고, 효율적인 3차원 건물 객체 구축과 갱신에 대한 수요가 빠르게 증가하고 있다. 하지만 정밀한 3차원 건물 객체 갱신을 위해서는 대용량의 관측데이터가 이용되지만, 이러한 관측데이터를 체계적으로 관리 할 수 있는 시스템에 대한 관심은 아직 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 unmanned aerial vehicle(UAV) 관측데이터를 기준으로 3차원 건물 모델링에 필요한 원시데이터 및 다양한 형태의 보조적인 공간정보를 통합하여 관리할 수 있는 시스템을 개발하고자 한다. 본 시스템을 통해 3차원 건물 객체 모델링에 포함되는 불필요한 공정 및 작업시간을 줄이고, 신속한 3차원 건물 모델링을 수행할 수 있도록 지원하는 것이 가능하다. 개발된 시스템의 검증을 위하여 서울 여의도중학교 주변의 관측데이터를 적용시켜 테스트한 결과, UAV 원시데이터 및 3차원 건물 모델링에 관련된 데이터 모두 서버에 정상 저장 관리되고 있었으며, 모델링 완료 후 시스템에서 필요한 데이터를 쉽게 획득할 수 있어 수정 및 보완 작업이 용이하였다. As geospatial information technology has emerged as a core technology in the fourth industry such as Smart City and Digital Twin, there are many technological advances. Since the core direction of this geospatial information technology aims to construct the environment in a realistic way like a virtual world, the demand for more precise and efficient 3D building object construction and renewal is rapidly increasing. However, a large amount of observation data is used to accurately update 3D building objects, but interest in a system that can systematically manage such observation data is still insufficient. Therefore, this study aims to develop a system that can integrate and manage raw data required for 3D building modeling and various forms of auxiliary spatial information based on UAV observation data. Through this system, it is possible to reduce unnecessary processes and working hours included in 3D building object modeling, and to support rapid 3D building modeling. As a result of testing by applying observation data around Yeouido Middle School in Seoul to verify the developed system, both raw UAV data and data related to 3D building modeling were normally stored and managed in the server. After the modeling was completed, the system was able to easily obtain the necessary data, making it easier to modify.

2차원 지리 객체를 위한 시공간 객체 모델 설계

이현아,남광우,류근호,Lee, Hyeon-Ah,Nam, Kwang-Woo,Ryu, Keun-Ho 한국정보처리학회 2002 정보처리학회논문지D Vol.9 No.1

지금까지 시공간 객체를 다양한 관점에서 접근하여 표현하려는 많은 연구가 이루어졌다. 이 대부분의 연구는 GIS적 관점과 시간 데이터베이스 관점, 그리고 객체 지향적 관점 및 데이터타입 접근 방법으로 시공간 객체를 표현하고 있다. 시공간 객체는 공간 속성이 불연속적으로 변하는 객체, 위치 정보가 연속적으로 변하는 객체, 그리고 면적과 위치가 연속적으로 변하는 객체로 분류된다. 그러나 기존의 시공간 모델들은 한 종류의 객체에만 초점을 맞추고 있다. 따라서 이 논문에서는 유클리드 평면상에서 세가지 형태의 객체를 모두 표현할 수 있는 시공간 객체 모델을 제안한다. 이를 위해 유효시간 개념을 확장한 시간 모델과 함께 객체의 연속된 두 버전간의 관계성을 정의하여 이동 객체와 이력 객체 모두를 표현하는 방식을 사용한다. 여기서 제안하는 2차원 시공간 객체 모델은 개방형 GIS 명세서에서 제시하고 있는 2차원 공간 객체 모델을 따름으로써 표준 공간 모델과의 호환성을 보장한다. Most of works have been performed on representation of spatiotemporal objects from various points of view. Most of them represent spatiotemporal objects using approaches from GIS, temporal databases, object-oriented databases or data type. Spatiotemporal objects can be classified as objects whose position and shape changes discretely over time, objects whose position changes continuously and objects whose shape changes continuously as well as position. Previous works on spatiotemporal model have focused on only one of them. In this paper, we propose a spatiotemporal model that can represent three types of objects in Euclidean plan. For this purpose, we represent both discrete and continuous moving objects by defining temporal model extended from valid time and by defining relationship between two consecutive versions of objects. The proposed spatiotemporal object model is based on open GIS specification so that it has compatibility with existing spatial data model.

3차원 공간 위상 관계 연산자의 설계

김상호,강구,류근호,Kim, Sang-Ho,Kang, Gu,Ryu, Geun-Ho 한국정보처리학회 2003 정보처리학회논문지D Vol.10 No.2

지리정보시스템은 3차원 위상정보를 표현함으로써 사용자에게 정확하고 정교한 서비스를 제공한다. 이 때에 3차원 위상정보연산을 위해 차원변경방식과 서로 이질적인 공간모델을 사용해야 하는데, 이 방식을 사용할 때는 공간 연산이 어려울 뿐 아니라 서로 호환성이 부족한 문제가 발생한다. 따라서 이 논문에서는 이 문제를 해결하기 위하여 2차원 공간 객체 모델을 수용하는 3차원 공간 객체 모델을 제안하였고, 타당성을 보이기 위하여 구현하여, 그 실행을 보였다. 3차원 공간 위상 관계 연산자를 위하여 DE-9IM 방식을 3차원 개념으로 정의한 DE-9IM을 이용해서 설계하였고, 객체지향 개념을 지원하는 컴포넌트 환경에서 3차원 공간 위상 연산자를 구현하였다. 이 논문에서 제안된 3차원 공간 위상 연산자는 타 시스템과의 상호 운용성을 보장하며, 구현된 공간 위상 관계 연산을 이용하여, 3차원 공간 객체에 대한 효율적인 공간 질의를 수행할 수 있다. As Geographic Information Systems represent three dimensional topological information, The Systems provide accurate and delicate services for users. In order to execute three dimensional topological operations, a dimensional transformation and heterogeneous spatial models should be used. However, the existing systems that use the dimensional transformation and the heterogeneous models, is not only difficult to operate the spatial operators, but also happened to support non-interoperability. Therefore, in order to solve the problems, we proposed three dimensional spatial object models that supported two dimensional object models and implemented them to show validity of the proposed models. When designing the three dimensional topological operators, we used 3DE-9IM which extended DE-9IM to support three dimensional concepts, and implemented operators on the component environment with object oriented concepts. The proposed three dimensional spatial object models and topological operators can support interoperability between systems, and execute spatial queries efficiently on three dimensional spatial objects.

교육용 해양플랜트 Rig 굴착 시뮬레이션 구현

박주용,조효제,이지훈,임영진,Park, Ju-Yong,Jo, Hyo-Jae,Lee, Jee-Hoon,Lim, Young-Jin 한국시뮬레이션학회 2011 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.20 No.2

The purpose of this study is 3 dimensional modeling of lower part of drilling system in offshore rig and simulation of drilling process. Recently, shipbuilding companies have been focusing on offshore rigs due to their high added-value and the reduced demand of new shipbuilding. In most cases, however, the basic design, installation and management of offshore rig are carried out by foreign companies. Therefore, it is difficult to obtain the knowledge and information of drilling system. In this study drilling devices, BOP(Blowout Preventor) and cementing job and mud circulation related components are included as the main components of offshore rig. The structure and function of them were analyzed from a viewpoint of object-oriented technique. On the basis of this analysis they were modeled in the 3 dimensional structure with 3D software tool such as CATIA and 3DVIA Composer. The drilling process was simulated according to the scenario of drilling operation. This simulation system can be effectively used for an educational tool for students and engineers in ocean plant industries. 본 논문은 해양구조물 rig의 굴착시스템의 하부 부분의 3차원 모델링과 굴착과정의 시뮬레이션에 있다. 최근 조선사들은 높은 부가가치성과 신조의 감소로 인해 해양구조물 rig에 관심이 집중되고 있다. 그러나 대부분의 경우 해양구조물 rig의 기본 설계, 설치 및 운영은 외국회사들이 수행하고 있다. 따라서 굴착에 대한 지식과 정보를 얻기가 쉽지 않다. 본 논문에서는 해양구조물 rig의 핵심장비로 굴착장비, 폭발방지장치인 BOP, 시멘트 작업 및 머드 순환 장치 관련 장비들을 포함하였다. 이들의 구조와 기능은 객체지향기술 관점에서 분석하였다. 이 분석에 기초하여 3차원 소프트웨어 도구인 CATIA와 3DVIA Composer 를 이용하여 이 장비들을 모델링하였다. 굴착과정은 굴착작업의 시나리오에 따라 시뮬레이션되었다. 이 시뮬레이션 시스템은 해양플랜트 산업분야의 엔지니어와 학생들에게 교육도구로 유용하게 활용될 수 있다.

BIM기반의 시공계획 지원을 위한 시공객체 라이브러리 개발 연구

전기현(Jun Ki-Hyun),윤석헌(Yun Seok-Heon) 대한건축학회 2011 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.27 No.9

In order to complete construction projects successfully, detailed pre-construction planning is very important. Recently, many construction projects have adopted BIM-based technologies and 4D simulation is the most famous technology in BIM. The construction equipments and temporary resources object libraries are important elements for pre-construction planning and 4D simulation. However, because of lack of object libraries of construction equipments and temporary resources, they have not been used properly in 4D construction simulation. This study suggests the priorities of object libraries of construction equipments and temporary resources for construction simulation, and defines the key properties of them. In the case study, the tower crane object library is developed and the key properties are defined.

BIM기반의 시공계획 지원을 위한 시공객체 라이브러리 개발 연구

전기현,윤석헌,Jun, Ki-Hyun,Yun, Seok-Heon 대한건축학회 2011 대한건축학회논문집 Vol.27 No.9

In order to complete construction projects successfully, detailed pre-construction planning is very important. Recently, many construction projects have adopted BIM-based technologies and 4D simulation is the most famous technology in BIM. The construction equipments and temporary resources object libraries are important elements for pre-construction planning and 4D simulation. However, because of lack of object libraries of construction equipments and temporary resources, they have not been used properly in 4D construction simulation. This study suggests the priorities of object libraries of construction equipments and temporary resources for construction simulation, and defines the key properties of them. In the case study, the tower crane object library is developed and the key properties are defined.

3차원 모델링을 위한 라이다 데이터로부터 특징점 추출 방법

이대건(Lee, Dae Geon),이동천(Lee, Dong-Cheon) 한국측량학회 2016 한국측량학회지 Vol.34 No.5

GPS 데이터를 이용한 이동객체의 이동패턴 분석

조재희,서일정,이덕규,하병국 한국경영정보학회 2007 한국경영정보학회 학술대회논문집 Vol.2007 No.-

GPS 수신기의 지속적인 가격 하락과 GPS 기반의 다양한 위치기반서비스 개발로 인하여 개인 휴대용 GPS 수신기의 보급이 확대되고 있다. 이동객체의 위치 및 시간 정보를 포함하고 있는 GPS 데이터를 분석하면 이전에는 불가능했던 이동패턴을 파악하고 이해하는 것이 가능해진다. 이동객체 데이터의 저장과 분석에 관한 연구들이 진행되고 있지만, 이동객체의 속성에 따른 다차원적 이동패턴 분석에 관한 연구는 찾아보기 힘들다. 본 연구는 개인 휴대용 GPS 수신기를 통해 수집된 이동 데이터와 이동객체의 속성 데이터를 통합하여 이동객체의 시공간적 특성을 다차원적으로 분석할 수 있는 데이터마트를 구현하고 시각적으로 표현하였다. 이러한 과정을 통해 GPS 데이터를 이용한 이동패턴 분석의 유용성과 문제점을 탐색적으로 살펴보았다.