본 논문에서는 도로 환경을 재구성하기 위한 새로운 모델링 기법을 제시한다. 도로 환경 재구성을 위한 모델링 알고리즘은 도로 주변 건물들의 3차원 모델을 재구성하는 부분, 도로 모델을 편집 생성하는 부분, 그리고 기타 부가적인 객체들을 모델링하는 부분으로 나누어지는데, 각 부분은 모델링하는 대상의 특성에 따라 각기 다른 모델링 기법을 적용한다. 특히 도로 주변 건물의 3차원 모델을 재구성하기 위한 모델링 기법으로 여러 장의 사진으로부터 모델의 3차원 구조를 다면체 단위로 추출해내는 Photogrammetric Modeling 기법[1, 2]을 사용하였는데, 본 논문에서 제시하는 모델링 기법은 사용자 인터페이스를 개선하고 도로 환경이 지니는 제약조건들을 추가함으로써 도로라는 특수한 환경을 재구성하는데 있어 Photogrammetric Modeling기법에 비해 단순하고 용이한 시스템을 제공한다.
도로교통소음은 많은 지역에 산재해 있으며 특히 주도로변에 거주하는 사람들에게 환경과 관련하여 매우 중요하다. 도로교통으로부터 소음수준을 계산하는데 몇가지 다른 방법들이 이용되고 있다. 이 방법들은 계산방법과 그래프식 그리고 컴퓨터 모델링 기술 등이다. 교통과 교통소음의 영향으로부터 소음을 계산하는 간단한 기술의 예측방법은 여기에 나타내었다. 이 TNS (traffic Noise Screening) 방법은 서로 다른 도로유형에 대한 일련의 도로교통소음레벨의 예측그래프로 전개된 것이다. 이 그래프는 Federal Highway Administration (FHWA) STAMINA 2.0을 이용하여 다양한 시나리오에 대한 소음 예측모델을 계산한 결과를 기초하였다. TNS에 도로의 기하학적 형태, 교통량 주행속도 그리고 도로중앙선의 거리등의 데이터를 입력시킨다. TNS 그래프는 소음영향과 연관된 교통소음예측에서 사용하는 경우 교통소음레벨의 계산을 쉽게 한다. 이 TNS 방법은 STAMINA 2.0과 같은 상세 모델링을 대신하지는 못하지만 상세 모델을 필요로 할 때 도움을 주는 도구이다 만약 소음계산들이 중요하거나 또는 시나리오가 보다 복잡하고 부가된다면 보다 상세한 모델링이 수행되어져 스크린 결과들이 나타난다.
산악지역을 관통하는 도로의 경우 그 특성상 절토 후 도로를 시공하는 경우가 자주 있으며 때로는 매우 긴 구간에 일조가 적게 나타나 음영이 오래 지속되는 곳이 발생한다. 본 연구는 GIS를 이용하여 도로의 노선계획시 예상되는 일조영향을 평가하여 정확한 데이터를 제공하고자 한다. 실험대상지역을 선정하고 수치지형자료의 변환을 통하여 3D 지형 메쉬데이터를 작성하고 동일좌표체계의 도로선형자료를 반영하여 정확한 도로모델링을 생성하므로써 도로의 각 지점별 일조영향분석을 위한 기초자료를 구축하였다. 또한 도로노면상의 음영시간을 계산하고 일영이 도로 전체에 어느 정도 유지되는지를 가시적으로 모델링화하여 계절별 시간대별로 도식화하므로써 판단자의 시각적 분석을 가능케 하였다.
최근 인명과 재산을 보호할 수 있는 중요한 분야인 안전 운전 서비스를 위해 GIS 및 텔레매틱스 기술에 USN을 활용하는 연구가 증가하고 있다. 본 논문에서는 이러한 안전 운전 서비스를 위한 연구의 하나로, USN을 활용하여 굴곡 도로에서 발생할 수 있는 위험을 분석하고 사고를 예방하기 위한 기술을 제안한다. 위험 분석 기술은 크게 모델링과 알고리즘으로 구성된다. 모델링으로는 굴곡 도로, 도로 방향, 센서, 차량, 위험에 대한 모델을 제안하고, 알고리즘으로는 위험을 분석하고 경고할 수 있는 다중 레벨 위험 분석 알고리즘을 제안한다. 그리고, 제안한 모델링과 알고리즘에 대한 시뮬레이션 응용 프로그램을 구현한다.
다중입력조건에 따른 단일 출력퍼지시스템인 인구밀도와 도로조건에 따른 소개속도의 모델링시스템에서는 인구밀도와 도로조건의 퍼지멤버쉽에 대한 소개속도의 상승작용을 확인할 수 있었다. 그러나 도로조건을 평가하는 방법을 포장과 비포장으로만 구분함으로 인해 발생하는 퍼지추론과정에서 비탄력성은 향후 도로조건에 대한 세밀한 조사를 통하여 퍼지멤버쉽함수의 형태를 재고해야 할 것으로 판단된다. 실제 원자력시설에서 발생할 수 있는 사고의 경우 방사능에 노출될 수 있는 일반대중은 방사능에 대한 깊은 지식을 가지지 못하는 경우가 대부분이다. 따라서 차폐효과 혹은 소개속도를 정량적으로 파악하기 힘든 경우가 많다. 따라서, 이러한 퍼지시스템은 방사선 비상대응 시스템을 개발하는 의사결정자나 비상시 방사능에 노출되는 사람들의 대응 방식을 모델링하는데 유용할 것으로 판단된다.
도시 지역의 대부분을 차지하는 건물에 대한 3차원 정보는 도로, 교통 등의 시설물관리시스템 구축, 도로계획, 택지개발, 도시계획 등 여러 분야에 필요하다. 현재 항공사진, 고해상도 위성영상, LiDAR 자료, 수치사진측량 시스템 등의 보급과 분석 알고리즘의 발전으로 인하여 도시지역 건물 3차원 모델링에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 그 중에서 정밀한 DSM 취득이 가능한 LiDAR 자료가 도시지역 건물 3차원 모델링에 가장 유망한 자료이다. 그러나 LiDAR 자료만을 이용할 경우에는 선형화 과정 등의 수작업이 많이 들어가고, 주관적인 재구성과정이 들어가야 하는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 수치지도를 LiDAR 자료와 같이 이용하여 건물 3차원 모델링시 작업자의 수동적인 과정을 단축하였다. 항공사진과 해석도화기를 이용한 정확도 평가 결과 1:5,000 수치지도 정확도 규정을 만족하는 도시지역 건물 3차원 모델링이 가능하였고, 비교적 자동화된 공정을 이루었다.
인터넷의 발전으로 WWW상에서 지도 정보를 서비스하는 사이트들이 늘어나고 있다. 본 논문은 이러한 WWW상의 지리 정보 서비스를 확장한 도로 주행 안내 시스템의 구현에 관하여 기술한다. 도로 주행 안내 시스템은 도로, 건물 등의 지리 정보를 표시해주며 사용자의 최단 경로질의를 받고 빠른 시간내에 최단경로를 탐색할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 이러한 요구를 수용할 수 있도록 OODBMS, CORBA, Java를 사용하여 WWW상의 도로 주행 안내 시스템을 설계 및 구현하였다. 이를 위해 이 논문에서는 도로 데이터 캐싱과 그래프 모델링, HEPV (Hierarchical Encoded Path View) 알고리즘 구현 등의 사항을 기술하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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