공간정보를 활용한 격자체계 개선방안

김대현,김재명,윤병찬,장은미,최윤수 대한공간정보학회 2015 Spatial Information Research Vol.23 No.6

Currently, each organization has developed its gridded data in the form of respective grid system for its own purpose. Interoperability among the organization had been limited and resulted in inconvenient data access and application across domains. In this study, we investigated potential standards for National grid system and their strength and weakness. We also reviewed existing gridding schemes and had a survey of demand about grid system to those who have used or would plan to use gridded data in academic and business sectors. As the result of survey of demand, we suggested national grid system for national grid data integration management system which has the mutual compatibility and also proposed sharing scheme of the grid type for users who need to grid data. 현재 우리나라는 기관별 업무활용을 위해 각자의 격자체계에 따라 자료가 구축되어 있어 상호 연계가 되지 않고, 자료 활용 및 접근성의 한계 등의 문제점이 발생하고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 국가적인 차원에서의 국가격자체계와 격자데이터를 표준안을 검토하고, 장단점을 파악하고자 하였다. 국내외 격자체계 활용현황을 조사하고 격자데이터 활용문제점 개선을 위해 관계기관 및 관련분야 연구자들을 대상으로 수요조사를 실시하였다. 그 결과 격자데이터를 필요로 하는 사용자가 쉽게 접근가능하고, 격자데이터의 공유방안과 상호호환을 위한 데이터 제공형태 및 방법도출 등 국가격자데이터 통합관리체계를 위한 국가격자체계안을 제시하였다.

격자 기반의 통계정보 표현을 위한 데이터 변환 방법

김문수,이지영 대한공간정보학회 2015 Spatial Information Research Vol.23 No.5

The purpose of this paper is to propose a data transformation method for visualizing the statistical information based on the grid system which has regular shape and size. Grid is better solution than administrator boundary or census block to check the distribution of the statistical information and be able to use as a spatial unit on the map flexibly. On the other hand, we need the additional process to convert the various statistical information to grid if we use the current method which is areal interpolation. Therefore, this paper proposes the 3 steps to convert the various statistical information to grid. 1)Geocoding the statistical information, 2)Converting the spatial information through the defining the spatial relationship, 3)Attribute transformation considering the data scale measurement. This method applies to the population density of Seoul to convert to the grid. Especially, spatial autocorrelation is performed to check the consistency of grid display if the reference data is different for same statistic information. As a result, both distribution of grid are similar to each other when the population density data which is represented by census block and building is converted to grid. Through the result of implementation, it is demonstrated to be able to perform the consistent data conversion based on the proposed method. 본 논문에서는 다양한 형태로 존재하는 통계정보를 일정한 모양과 크기를 갖는 격자로 표현하기 위해 필요한 데이터 변환 방법론에 대하여 제시한다. 격자는 기존 통계지도 서비스에서 활용하고 있는 통계공간단위인 행정구역과 집계구와 비교하였을 때 모양과 크기가 일정하여 통계정보를 객관적으로 파악할 수 있게 하며, 지도 축척 변화에 유연하게 적용될 수 있는 특징이 있다. 한편, 기존 통계지도 서비스에서는 면 보간법을 활용하여 통계공간단위로 변환하고 있는데, 이것을 다양한 형태로 존재하는 통계정보에 적용시키기 위해서는 추가적인 프로세스가 필요하다. 이에 따라, 본 논문에서는 다양한 형태로 존재하는 통계정보의 격자 변환을 위해 1)지오코딩을 통한 공간데이터로의 변환, 2)공간관계 정의를 통한 위치정보 변환, 3)데이터 척도를 고려한 속성정보 변환을 수행하는 방법론을 정리하였다. 제시한 방법론은 서울시 A지역의 인구 밀도 통계정보를 격자로 변환하기 위해 적용하였다. 특히, 동일한 통계정보를 표현하는 참조데이터가 서로 다르더라도 유사한 격자 표현이 가능해야 함을 검증하기 위해 공간 자기상관성을 통해 분석하였다. 그 결과, 집계구와 건물을 통해 표현되는 인구 밀도를 각각 격자로 변환하였을 때, 두 데이터 모두 유사한 격자 분포를 표현함을 파악할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 본 연구에서 제안하는 방법론은 일관된 결과를 표현할 수 있음을 확인하였다.

Development of a gridded climate data tool for the COordinated Regional climate Downscaling EXperiment data

Yoo, B.H.,Kim, K.S. Elsevier 2017 Computers and electronics in agriculture Vol.133 No.-

<P>The assessment of regional climate change impacts on agriculture would benefit from a climate data processing tool that aids preparation of input data to agricultural models. A gridded data tool was developed to process the outputs of regional climate models including the COordinated Regional climate Downscaling EXperiment (CORDEX) data. The CORDEX Data Support Library (CDSL) was designed to provide functionalities associated with high performance computing and the preparation of input data without additional storage requirement. A set of functions was implemented in the CDSL to facilitate the parallel processing of CORDEX data. The CDSL had functionalities to unify the spatial extent and resolution, projection and calendar system of gridded data for creating ensemble data sets that could be imported into a model of interest using a function call. As a case study, reference evapotranspiration (ETD) in East Asia was calculated using the CDSL to process the outputs of regional climate models (RCMS) available from the website of the CORDEX East Asia. Six sets of ETO (ETcoRDEx) were calculated using CORDEX data as inputs to the FAO 56 formula. Those sets were compared with ET0 calculated using AgMERRA data as inputs (ETAgmERRA). The processing time for climate data decreased with the increasing number of processor cores when the features of parallel processing were used for the CDSL. For example, the running time for data loading reduced by 88% using the CDSL with 16 processor cores. These results demonstrated that the CDSL would facilitate regional climate change impact assessment using a considerably large amount of climate data, e.g., >200 GB, as inputs to agricultural models. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.</P>

인터넷 구조 기반의 동적 데이터 그리드 복제 정책

김준상(Jun Sang Kim),이원주(Won Joo Lee),전창호(Chang Ho Jeon) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.45 No.3

데이터 그리드는 지리적으로 분산된 대용량의 데이터 자원을 광대역 통신망을 통해 공유한다. 이러한 그리드 환경은 물리적 네트워크인 인터넷 상에서 구현되기 때문에 대용량의 데이터를 전송하는데 많은 시간이 소요된다. 이러한 문제를 극복하기 위해서 여러 가지 복제 정책들이 제안되었는데, 기존의 데이터 그리드 복제 정책은 실제 인터넷의 구조를 고려하지 않고 논리적인 토폴로지를 바탕으로 제안되었기 때문에 실제 구축된 데이터 그리드에서 최적의 성능을 기대할 수 없다. 그리드에서 데이터 접근시간은 물리적 네트워크인 인터넷의 구조에 의해 가장 큰 영향을 받기 때문이다. 본 논문에서는 인터넷 구조 기반의 새로운 데이터 그리드 복제 정책으로 RSIA(Replication Strategy based on Internet Architecture) 복제 정책을 제안한다. 이 정책은 인터넷의 각 요소들 사이에 존재하는 구조적인 계층성을 고려하여 데이터 복사본을 배치하고, 데이터 전송 시 대역폭의 병목 구간을 피함으로써 시스템의 성능 저하를 줄인다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 제안하는 RSIA가 기존의 복제 정책에 비해 데이터 그리드의 성능 향상 면에서 우수함을 보인다. Data grid shares distributed large data via wide-band network. Such grid environment consumes much time for large data transmission. Because it is implemented on internet as physical network. Many replication strategies were proposed for solving this problem, but they are not optimal in real Data grid environments. Because they were proposed that based on logical topology without consideration of real internet architecture. Grid data access time is largely influenced by internet architecture as physical network of Data grid. In this paper, we propose a new data replication strategy RSIA(Replication Strategy based on Internet Architecture) based on internet architecture. The RSIA places replicas considering structural hierarchy in each element of internet, and avoid the performance bottlenecks to reduce system performance degradation when a data transfer. Through simulation, we show that the proposed RSIA data replication strategy improves the performance of Data Grid environment compared with previous strategies.

병렬 및 분산 컴퓨팅 : 3D 점 데이터 그리딩을 위한 고성능 병렬처리 기법

이창섭 ( Chang Seop Lee ),( Permata Ur Miftahur Rizki ),이희진 ( Hee Zin Lee ),오상윤 ( Sang Yoon Oh ) 한국정보처리학회 2014 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.3 No.8

3D 점 데이터는 높은 정확성을 가진 사물의 표면 정보 데이터로 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 특히 지리학에서 지형 파악과 분석에 많이 사용되고 있다. 일반적으로 3D 점 데이터의 Gridding 과정을 거치게 되는데 이는 불연속적인 점 데이터를 일정한 좌표 값으로 만드는 과정으로 긴 실행 시간과 높은 비용이 필요하다. 특히 Gridding 과정 중 보간 작업을 위해서 Kriging이 높은 정확성으로 주목받고 있지만 처리 과정이 복잡하고 연산이 많아 처리속도가 상대적으로 느리기 때문에 많이 사용되지 않고 있다. 본 논문에서는 Gridding을 고성능으로 처리하기 위해 Kriging 연산 과정을 병렬화했으며 격자 자료구조를 MapReduce 패러다임에 맞게 변형하여 Kriging에 적용하였다. 실험은 항공 LiDAR 데이터 약 1.6백만 개와 4.3백만 개의 점 데이터를 이용해서 제안한 MapReduce 구조에 적용하였고, 그 결과 3대의 이기종 클러스터에서 전체 실행시간이 순차적 프로그램에 비해 최대 3.4배 단축하였다. 3D point data is utilized in various industry domains for its high accuracy to the surface information of an object. It is substantially utilized in geography for terrain scanning and analysis. Generally, 3D point data need to be changed by Gridding which produces a regularly spaced array of z values from irregularly spaced xyz data. But it requires long processing time and high resource cost to interpolate grid coordination. Kriging interpolation in Gridding has attracted because Kriging interpolation has more accuracy than other methods. However it haven``t been used frequently since a processing is complex and slow. In this paper, we presented a parallel Gridding algorithm which contains Kriging and an application of grid data structure to fit MapReduce paradigm to this algorithm. Experiment was conducted for 1.6 and 4.3 billions of points from Airborne LiDAR files using our proposed MapReduce structure and the results show that the total execution time is decreased more than three times to the convention sequential program on three heterogenous clusters.

고에너지물리 데이타 그리드 시스템의 구현

조기현(Kihyeon Cho),한대희(Daehee Han),권기환(Kihwan Kwon),김진철(Jincheol Kim),양유철(Yuchul Yang),오영도(Youngdo Oh),공대정(Daejung Kong),서준석(Jun-Suhk Suh),김동희(Donghee Kim),손동철(Dongchul Son) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.33 No.7

고에너지 물리학(HEP, High Energy Physics)은 물질의 근본 구성 입자와 상호 작용 연구를 통해 궁극적으로 우주 탄생의 비밀을 밝히는 학문이다. 2007년에 시작하는 유럽입자물리연구소(CERN)의 대형강입자충돌기(LHC, Large Hadron Collider)의 CMS(Compact Muon Solenoid)실험에 참여하는 연구진은 2000여명이나 되며, 생산되는 데이타 양은 연간 수 PetaByte에 달할 예정이다. 그러므로 고에너지물리 실험에서 생산하는 데이타는 기존의 전산자원의 개념으로 처리하는 것이 불가능하다. 그리하여 고에너지물리 분야에서 자료의 계층적 구조(Tier-0, 1, 2) 및 데이타 그리드를 활용하게 되었으며, 이러한 고에너지물리 데이타 그리드 연구는 기존에 수행중인 고에너지물리 실험에도 활용하고 있다. 본 논문에서는 그리드 응용의 한 분야로서 고에너지물리 데이타 그리드에 관한 연구를 보여준다. The objective of the High Energy Physics(HEP) is to understand the basic properties of elementary particles and their interactions. The CMS(Compact Muon Solenoid) experiment at CERN which will produce a few PetaByte of data and the size of collaboration is around 2000 physicists. We cannot process the amount of data by current concept of computing. Therefore, an area of High Energy Physics uses a concept of Tier and Data Grid. We also apply Data Grid to current High Energy Physics experiments. In this paper, we report High Energy Physics Data Grid System as an application of Grid.

Enabling Remote Fault Diagnosis through Data-driven Grid Computing

Bing Tang,Li Zhang 보안공학연구지원센터 2016 International Journal of Grid and Distributed Comp Vol.9 No.4

Due to the complexity of modern manufacturing and mechanical equipments, it is difficult for equipment users or maintainers to accomplish fault diagnosis independently. In this paper, the development history of fault diagnosis technology is surveyed and investigated, especially remote fault diagnosis system based on Internet in detail. Then, a remote fault diagnosis system based on grid computing technology is proposed to enable collaborative resource sharing and problem solving among multiple equipment suppliers and equipment users by integrating all kinds of diagnostic resources. The architecture of this fault diagnosis system is presented, as well as the Client-Master-Worker computation model and the diagnostic workflow. Finally, a prototype system is implemented using the data-driven middleware-BitDew, in which multiple fault diagnosis grid services are integrated in a unified Web portal. The case study of data-driven fault data analysis is conducted in our prototype which has proved the effectiveness of the system.

군 정보통합을 위한 메타데이터 기반의 데이터 그리드 시스템

나민영(Minyoung Ra) 한국컴퓨터정보학회 2008 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.13 No.2

최근 들어 유비쿼터스 시대를 맞이하여 군 관련 정보의 통합운용이 점점 더 중요한 주제로 부각되고 있다. 기존 정보시스템을 통합 운용함에 있어 문제의 핵심은 정보의 시맨틱의 불일치이다. 이의 해결을 위해 메타데이터의 활용이 요구되고 있다. 메타데이터는 데이터에 관한 데이터를 말하는 것으로 자원의 검색을 빠르게 하는데 사용되며 또한 시맨틱 갭을 해결하는데 사용된다. 본 논문에서는 군 정보통합을 위한 메타데이터 기반의 데이터 그리드 시스템을 다룬다. 먼저 군 정보 통합을 위한 접근방법으로서 연합 데이터베이스와 데이터 그리드에 관하여 살펴보고, 메타데이터 기반의 데이터 그리드를 다룬 다음, 이에 기초한 군사자료 데이터 그리드 시스템을 제시한다. Recently, the need for integration of military-related information is increasing. The fundamental problem for integrating existing information systems is semantic inconsistency. To solve this problem, the use of metadata is essential. because metadata is a key component for effective information integration. In this paper, we present a metadata-based data grid system for integrating military data sources. First, we investigate federated database approach and data grid approach for information integration. and deal with metadata-based data grid. Then we present a data grid system for the integration of military information.

격자단위 국가 표준 시나리오를 적용한농촌용수구역단위 자료변환 방법 비교 연구

김시호,황세운 한국농공학회 2023 한국농공학회논문집 Vol.65 No.3

Representative meteorological data of the rural water district, which is the spatial unit of the study, was produced using the grid-based national standardRCP scenario rainfall data provided by the Korea Meteorological Administration. The retrospective reproducibility of the climate model scenario datawas analyzed, and the change in climate characteristics in the water district unit for the future period was presented. Finally the data characteristicsand differences of each meteorological element according to various spatial resolution conversion and post-processing methods were examined. As a main result, overall, the distribution of average precipitation and R95p of the grid data, has reasonable reproducibility compared to the ASOSobservation, but the maximum daily rainfall tends to be distributed low nationwide. The number of rainfall days tends to be higher than the station-basedobservation, and this is because the grid data is generally calculated using the area average concept of representative rainfall data for each grid. In addition, in the case of coastal regions, there is a problem that administrative districts of islands and rural water districts do not match. and In thecase of water districts that include mountainous areas, such as Jeju, there was a large difference in the results depending on whether or not high rainfallin the mountainous areas was reflected. The results of this study are expected to be used as foundation for selecting data processing methods when constructing future meteorological data forrural water districts for future agricutural water management plans and climate change vulnerability assessments.

베지어 곡선을 활용한 육각 그리드의 그림자 생성 방법

김민석,남택관,박영진 (사)한국스마트미디어학회 2023 스마트미디어저널 Vol.12 No.4

The hexagonal grid structure has been studied for processing and representing spatial information data in Geographic Information Systems. Visualization using a hexagonal grid has high visibility compared to other grid representation methods. However, it is difficult to effectively convey quantitative data and differences between grids depending on the geospatial data represented. In this paper, we propose a method to visually emphasize the hexagonal grid by generating shadow on the outside of the hexagonal grid. To do so, we offset the outer line segments of the hexagonal grid to be emphasized and generate a Bézier curve based on that information to determine the final shadow shape. We also apply variable transparency toward the edges of the shadow because the shadow gradually fades away from the hexagonal grid. We have shown that the proposed method can effectively generate shadow areas given not only a single hexagonal grid but also multiple hexagonal grids and can generate various shadow shapes based on user interface inputs. We apply the proposed method to Yongsan-gu, one of the districts of Seoul, and show the results of visually emphasizing it after generating shadow using the proposed method.