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효과적인 극한지 건설환경 분석을 위한 현지 3차원 가시화 방안 연구
김의명,이우식,홍창희,Kim, Eui Myoung,Lee, Woo Sik,Hong, Chang Hee 한국공간정보학회 2012 한국공간정보학회지 Vol.20 No.6
극한(寒)지에서 건설사업을 수행하기 위해서는 건설의 초기 단계인 기획, 설계단계부터 지형자료와 같은 현지에 대한 기반 데이터가 반드시 요구되며, 필요에 따라 수시로 현지조사를 수행할 필요가 있다. 그럼에도 극한지는 지역적 특성상 대부분 원거리에 있고 접근이 용이하지 않다는 특성이 있으며, 특히 남극과 같은 특수지역은 현지 조사를 수행하는 것 자체가 어렵고, 현지조사를 수행한다 해도 현지를 방문할 수 있는 인원이 매우 제한적이어서 대부분은 현장을 모르고 건설에 참여하게 됨으로써 의사결정 오류나 설계 오류 등이 발생할 확률이 높아지게 된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제를 해결고자 남극 장보고기지 건설지 주변을 연구대상지로 선정하여 원격탐사를 통해 광역적 지형데이터와 노출지반 암석분류데이터를 구축하는 방법과 건설부지에 대해서는 정밀 지형데이터를 구축하는 방법 등을 살펴보았다. 또한, 3차원 GIS 기술을 통해 이러한 데이터를 통합적으로 관리하고 가시화함으로써 모든 건설참여자가 현장 감각을 익히고 수시로 필요한 분석을 수행할 수 있도록 하는 방법을 제시하고자 하였다. 이를 통해 건설사들이 실제 극한지 건설공사를 수행하고자 할 때 현지 공간데이터를 DB화하고 3차원 가시화함으로써 건설환경을 필요시 마다 분석할 수 있어 의사결정이나 설계 등 건설 업무를 지원할 수 있을 것으로 기대한다. For construction project in extreme cold region, it is essential to establish basic data on the site such as topographical data from the early stage of construction of planning and designing, and it is needed to frequently perform site investigation when necessary. However, extreme cold regions are characteristic of being at long distance and difficult in approaching, and special regions such as Antarctica, in particular, are hard to conduct site investigation. Although a site investigation may be conducted, those who can visit Antarctica are sufficiently limited so that most of the staff may participate in construction without knowledge of the site and increase the risk of errors in decision making or designing. In order to resolve such problems, the authors in this study identified methods of building wide-area topographical data and bedrock classification data of exposed areas via remote sensing and of building precise topographical data on the construction site. Also, the authors attempted to present methods by which such data can be managed and visualized integrally via three-dimensional GIS technology and all the participants in construction can learn sense of field and conduct necessary analysis as frequent as possible. The areas around the Jangbogo Antarctic Station were selected to be the research area for conducting effective integrational management and three-dimensional visualization of various spatial data such as wide-area digital elevation model, ortho-images, bedrock classification data, local precise digital elevation model, and site images. The results of this study may enable construction firms to analyze local environments for construction whenever they need for construction in extreme cold regions and then support construction work including decision making or designing.
김의명(Eui-Myoung Kim),조두영(Du-Young Cho),김연웅(Yeon-Woong Kim),유홍주(Hong-Joo Yu) 대한공간정보학회 2009 한국공간정보학회 학술대회 Vol.2009 No.4
라이다자료는 도시 내의 시설물 관리, 도시계획, 재해 및 재난 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 특히 건물에 대한 3차원 정보는 기존의 항공사진 또는 위성영상에 의한 방법보다 라이다장비를 이용하여 효과적으로 취득할 수 있다. 본 연구에서는 라이다자료를 이용하여 건물의 경계정보를 자동으로 추출할 수 있는 프로토타입을 개발하는 것에 목적을 두고 있다. 먼저 건물의 경계를 자동으로 추출하는 과정에 대한 부분은 ESRI사의 ArcGIS 제품내에 있는 Model Builder를 통하여 검증하였다. 또한 건물자동화를 위한 프로토타입의 개발을 위해 기능을 설계하고 이를 구현하기 위하여 ArcObjects를 이용하였다.
김의명(Kim Eui Myoung),송영선(Song Yeong Sun),조현기(Jo Hyun Gee) 대한공간정보학회 2009 대한공간정보학회지 Vol.17 No.4
최근 들어 다양한 분야에서 개방형 라이브러리가 개발되어 온라인상으로 배포되고 있으며, 사용자들은 이러한 오픈소스를 활용할 경우 최소한의 노력으로 요구되는 응용프로그램을 신속하게 개발할 수 있다. 그러나 배포되는 오픈소스를 활용하기 위해서는 사용목적에 맞게 커스터마이징 공정이 요구된다. 본 연구에서는 최근 국내에서 세계 측지계의 변환작업이 활발히 진행되는 상황에서 좌표계변환을 위해 개발된 오픈소스 Proj4를 기반으로 소프트웨어를 개발하고, 이를 국토지리정보원에서 개발한 NGI Pro 소프트웨어와 비교?평가하였다. 그 결과 약간의 변환과정만으로 국내에서 활용 가능한 좌표변환모듈의 개발이 가능하였으며, 좌표계변환을 요구하는 분야 뿐 만 아니라 다양한 응용프로그램에 개방형 라이브러리를 활용하는 것이 효과적임을 알 수 있었다. Open source is recently much more made and distributed by on-line such as internet in various fields. Therefore, end users could rapidly develop applications needed for some purposes using minimal efforts if use open sources. But, open source must be customized for their purposes. In this paper, we developed software for coordinates conversion and compared the software with NGI Pro which is developed by National Geographic Information Institute. Consequently, it is possible for us to easily develop the coordinates conversion module and we know that the use of open source is effective to develop various applications.
김의명(Kim Eui Myoung) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 D Vol.28 No.2D
엑스선 영상은 의료분야에서 많이 활용되고 있으며 특히 인간의 골격형성 과정에서 발생할 수 있는 척추만곡의 변형을 파악하는 데 아주 효율적이다. 본 연구에서는 엑스선 영상의 사진기 검정과 엑스선 영상을 이용한 대상물의 3차원 좌표 결정에 중점을 두었다. 엑스선 사진기를 이용한 대십밸의 좌표결정 과정은 엑스선 사진기 검정을 위해서 방사선이 투과되지 않게 제작된 쇠볼이 배치된 1차 검정대상물을 이용하여 엑스선 영상의 내부표정요소와 외부표정요소를 결정하고 이로부터 엑스선에 교차하게 아크릴로 제작된 두 면을 가지고 있는 엑스선 검정장의 3치원 좌표를 결정하는 2단계 과정을 거쳤다. 사진측량기법에 의해 결정된 엑스선 검정장의 3차원 좌표값은 정밀하게 관측된 CMM과의 비교를 통하여 그 정확도를 평가하였으며 엑스선의 진행방향(X축)에 대한 오차가 Y축과 Z축에 비해 상대적으로 높게 나타났으나 Y축과 Z축에 대한 위치오차는 수 ㎜의 정확도를 나타내었다. 본 연구를 통해서 사진측량기법은 환자의 3차원 위치결정이나 의료용 교정기기를 제작하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다. X-ray images are wildly used in medical applications, and these can be more efficiently find scoliosis which is appearing during the growth of human skeleton than others. This research is focused on the calibration of X-ray image and three-dimensional coordinate determination of objects. Three-dimensional coordinate of objects taken by X-ray are determined by two step procedure. Firstly, interior and exterior orientation parameters are determined by camera calibration using Primary Calibration Object (PCO) which has two sides with embedded radiopaque steel ball. Secondly, calibration cage coordinates which is composed of two acrylic sheets that are perpendicular to X-ray source are determined by the parameters. Three-dimensional coordinates of calibration cage determined by photogrammetric technique are compared with that of Coordinate Measuring Machine (CMM). Though the accuracy analysis, X direction which is parallel to X-ray source error values are relatively higher than those of Y and Z directions. But, the accuracies of Y and Z axis are approximately -3 ㎜ to 3 ㎜. From the research results, it is considered that photogrammetric technique is applied to determine three-dimensional coordinates of patients or assist to make medical devices.