https://doi.org/10.7236/JIIBC.2018.18.6.11
JIIBC 2018-6-2
WMS 시스템을 이용한 해양예측모델 데이터의 가시화 기법
A Visualization Method for the Ocean Forecast Data using WMS System
권태정***, 이재령**, 박재표*
Taejung Kwon***, Jaeryoung Lee**, Jaepyo Park*
요 약 최근 GIS(Geographic Information System)을 중심으로 다양한 정보를 지도위에 제공하고 있으며, 대표적으로 국외 의 경우 구글맵, 오픈스트리트맵, 빙맵 등이 있고, 국내의 경우 네이버지도, 다음지도, 브이월드맵 등이 GIS 기술의 한 부분인 WMS(Web Map Service)를 이용하여 서비스를 제공하고 있다. 본 논문에서는 현재 서비스되고 있는 벡터장 데이터 정보를 이용하여, 조류의 흐름도 와 스트림라인의 표출 방안 알고리즘 연구 및 사용자 편의성을 고려한 해양예측모델 데이터의 가시 화 방안에 대해 연구를 수행하였다. 기존의 조류 흐름도 표출 및 스트림라인 표출 알고리즘과 제안하는 방식의 성능을 비교 를 하여, 기존의 기술 보다 2배 이상 빠른 표출이 되는 것을 확인하였다.
Abstract Recently, many companies offer various web-based map that is based on GIS(Geographic Information System) information. Google Map, Open street, Bing Map, Naver Map, Daum Map, Vwolrd Map, etc are the few examples of such system. In this paper, we propose a method to visualize ocean forecasting model data considering the flow diagram of tidal current, streamline expression algorithm, and user convenience by using vector field data information that is currently being served. It is confirmed that the proposed method of the flow diagram of tidal current, and stream line expression algorithm is faster than that of conventional ocean prediction model data by more than 2 times.
Key Words : GIS, WMS(Web Map Service), Ocean Forecast Data, Visualization, Vector field
*정회원, 숭실대학교 정보과학대학원
**정회원, 아이콘미디어랩 대표이사
***정회원, 케이엠기술연구소 대표이사
접수일자: 2018년 10월 11일, 수정완료: 2018년 11월 11일 게재확정일자: 2018년 12월 7일
Received: 11 October, 2018 / Revised: 11 November, 2018 / Accepted: 7 December, 2018
*Corresponding Author: [email protected]
Graduate School of Information Science, Soongsil University, Korea
Ⅰ. 서 론
최근 IT(Information Technology) 트렌드는 기존의 전통적인 산업의 단일 기술로 서비스를 창출하고 서비스 하는 형태를 탈피하여, 다수의 기술을 융합하여 새로운 서비스를 창출하고, 융합된 기술을 바탕으로 수익사업을 창출하고 있다[1,2]. GIS 공간정보 데이터에 의한 비즈니스
도 대표적인 사례 중 하나라고 할 수 있다.
공간정보는 모바일 기술의 대중화와 인터넷의 확장으 로 네이게이션, 증강현실 등과 같이 널리 대중화되어 다 양한 서비스를 제공하고 있으며, 어떠한 단말기에서나 서비스를 받을 수 있게 되었다[3,4].
대표적인 공간정보 데이터 제공 서비스로는 국외의 경우 구글맵, 오픈스트리트맵, 빙맵 등이 있으며, 국내의
경우 네이버 지도, 다음지도, 브이월드 등이 있다. 이러한 공간정보 데이터 서비스 업체들은 지도를 기반으로 날씨 정보, 길 찾기 서비스, 실시간 교통정보, 항공사진 등 다 양한 정보를 지도와 융합하여, 사용자에게 공간정보를 제공하고 있다[5].
이러한 공간정보 서비스를 제공하기 위해서 기본적으 로 웹 기반의 지도 서비스 기술 중 하나인 WMS(Web Map Service)를 채택하여 서비스를 제공하고 있다.
WMS를 이용할 경우 다양한 단말기에서 내장된 웹브라 우징 기술만 적용하면, 지도 서비스 및 정보 서비스를 제 공받을 수 있어, 종래에 단말기에 종속적인 지도 서비스 의 단점을 보완하고 다양한 기기에서 서비스를 받을 수 있는 장점 때문에 현재는 공간정보 서비스에 제공되는 지도 서비스로 사용되고 있다[6].
본 논문에서는 이러한 WMS 기술을 기반으로, 현재 대중적으로 서비스 되고 있지 않는 해양예측모델 정보인 벡터장을 활용하여, 조류의 흐름 및 스트림라인 표출방 안 알고리즘 제시하고, 사용자 편의를 고려한 가시화 방 안을 제시한다.
기존에 구현된 조류 흐름도의 표출 방법과 비교하여, 제안하는 알고리즘 및 가시화 방안의 우수성을 검증하였 다. 부가적으로 해양예측 모델에 정보 서비스 표출에 국 한하지 않고 다양한 분야에 데이터를 적용할 수 있도록 JAVA 및 Javascript, HTML5(HyperText Markup Language) 등 오픈소스 기술을 이용하여 시스템을 구현 하였다.
Ⅱ. 관련연구
1. WMS(Web Map Service)
WMS는 HTTP 인터페이스를 기반으로 인터넷 기반 에서 공간정보 이미지를 사용하여, 웹에서 맵을 제공하 는 기술이다[7].
1997년 OGC(Open Geospatial Consortium)는 웹 기반 으로 맵서비스 개발을 위한 “WWW Maping Framework”를 제시하였으며, 테스크 포스트팀을 구성 하여 “Web Mapping Teset Bed“ 명칭으로 파일럿 프로 젝트를 진행하여 1999년 9월에 시작하여 2000년 4월에 완료하였다[8].
현재 OGC에서 2000년부터 WMS 1.0 표준으로 제시
하여, 현재는 WMS 1.3 이 2004년 1월에 제정이 되어 ISO 19128로 국제 표준으로 제정되어 있다[9].
가. OpenGIS WMS Implementation Specification OGC에서 재정한 WMS 1.3에 정의한 Web Map Service 구현 사양은 다음과 같다. Web Map Service는 국제표준으로 정의된 공간정보 데이터로부터 사용자가 원하는 지역 정보를 동적 검색하여 지역 정보를 제공한 다. 제공되는 지도 이미지는 표준화된 디지털화된 이미 지 파일이어야 하며, 사용되는 지도 이미지는 PNG, GIF, JPEG 또는 벡터 이미지인 SVG, WebCGM 포맷으로 사 용자에 스크린에서 해당 이미지를 랜더링을 하여 지도 서비스가 되어야 한다[10].
WMS는 HTTP(Hypertext Transfer Protocol)를 사용 함으로 HTTP 사용 규칙도 정의되어 있다. HTP는 URL 을 사용함으로 써 GET 방식과 POST 방식 두 가지 중 하나 이상을 만족해야 하며, GET 방식은 필수 이며, POST 방식은 선택 사항으로 규정되어 있다[11].
나. OGC Best Pratices for using WMS 해당 표준 문서는 WMS 상의 지도를 표출할 시 육상 과 해상의 데이터를 최적성 상태에서 표출하기 위한 데 이터 포맷 인터페이스 프로세싱, 모델 공유 정보등이 정 의된 문서이다. 공간정보 데이터의 경우 육상 공간 데이 터와 해상공간 데이터로 크게 분류할 수 있는데, 육상공 간 데이터와 해상공간데이터가 포맷이 서로 상이하여 해 당 데이터들이 융합적으로 전달이 될 수 있어야 사용자 에게 적합한 WMS 서비스를 할 수 있게 된다[12].
표 1. 시간정의 표준
Table 1. Standard for time definition 일련
번호 정의
c1
stands for a year. A value is between 1 and 9999.
Negative values or more than 4 characters are also allowed by WMS1.3, Annex D and ISO8601 c2 stands for a month. A value is between 1 and 12.
c3 stands for a day. A value is between 1 and 31.
c4 stands for an hour. A value is between 0 and 23.
c5 stands for a minute. A value is between 0 and 59.
c6 stands for a second. A value is usually between 0 and 59 and rarely 60 for leap seconds.
c7 stands for a millisecond. A value is between 1 and 999.
우선 WMS에서 제공되는 공간정보의 Layer 들에 시 간이 표준화가 되어야 동일 시간에 서로 다른 데이터를 확인할 수 있다.
WMS에서 시간 OGC Best Pratices for using WMS with TIme Dependent or Elevation-Dependnet Data 문 서에 다음과 같이 정의 되어 있다. Timestamp 의 sequence <c1,…,cn>이 증가 하며, 1이가나 7단계까지 증가하도록 표 1에 정의되어 있다.
그림 1은 아이슬란드의 Katla 화산 폭발로 인한 화산 재 이동 경로 추적을 WMS로 표현한 것이며, 각 시간 점 을 뿌려서 하나의 이동경로를 표시한 화면이다. 화산재 이동경로 자료는 2013년 5월 16일 00시부터 시작하여 6 시간 간격으로 서로 다른 이동 속도 파라미터를 적용하 여 이동경로를 시뮬레이션한 결과이다.(분홍색은 천천히 흘러감, 노란색은 보통, 녹색은 빠름) WMS에서 표출시 단순 정적이 정보를 표출하는 것 이상으로 이동되는 공 간정보 데이터를 표출하는 서비스를 하기 때문에 표준화 된 시간이 정의가 필요하다[13].
그림 1. WMS service for Katla ash route
Fig. 1. Please put the title of figure here. Please put the titleof figure here
2. 기존 해양예측데이터 가시화
해양예측데이터 는 해양 환경에서 측정되는 항목(조 위, 조석, 조류)을 기반으로 월, 년 분석을 통해 얻어진 결 과인 분조 값을 이용하여, 예측 자료를 생성한다. 본 논문 에서는 조류 해양예측데이터를 WMS에 표현을 하는 것 을 목표로 하고 있다. 기존에 해양예측 데이터를 가시화 를 하기 위해서는 해양예측데이터를 Fortran으로 구성된 예측 모델 프로세스를 통해 얻어진 결과 파일인 NetCDF
포맷 형식의 파일을 MATLAB 와 같은 수치 해석 프로 그램으로 가시화를 하여 아래 그림과 같이 표출을 하였 다. 이와 같이 가시화를 하였을 때 가장 큰 문제는 그림 2처럼 공간정보가 제외된 단순 X,Y 좌표로 표출을 하여 지도상에 표출의 어려움이 있다.
그림 2. 해양예측(조류) 데이터 표출 예시
Fig. 2. Examples of Ocean Prediction(tidal current) Data Display
가. MOHID 예측 모델 데이터
해양예측데이터 는 해양을 연구하는 연구실 또는 기 관에서 다양하게 생성을 하고 있으며, MOHID는 국제 연 구기관에서 정의된 모델로 해당모델을 생성하는 연구실 또는 기관은 해당 표준을 맞추어서 데이터를 생성한다
[14]. 어디서 생성한 예측모델 데이터라도 표준 포맷만 알 면 바로 사용할 수 있다.
그림 3. MOHID 파일 구조 Fig. 3. MOHID file structure
MOHID 모델 포맷은 그림 3과 같이 오션타임, 위도, 경도, 수위(zeta), 유향, 유속, 수심의 정보를 포함하고 있 다. 예측모델의 데이터는 격자단위는 각 데이터 간의 거 리를 말하며, 해당 논문에 사용된 데이터는 데이터 간의 간격이 9Km이다.
나. ROMS 예측 모델 데이터
ROMS(Regional Ocean Modeling System) 예측모델 은 Opensource 기반의 해양예측모델 시스템을 말한다[15]. ROMS 예측모델을 이용하여 해양기상을 예측을 한다.
ROMS 모델 OpenSource 기반으로 생성된 데이터 포맷 이 연구실 또는 기관에 따라 상이 하나, 공통적으로 MOHID 모델에서 가지는 시간, 위도, 경도, 수위, 유향, 유속뿐만 아니라, 수온, 염분 정보를 함께 가지고 있으며 그림 4와 같이 가시화를 해서 표현하고 있다. 해당 논문 에서는 격자 간격은 9Km 의 모델을 사용하였다.
그림 4. ROMS 예측 모델 데이터 표출 예시
Fig. 4. Example of ROMS Predictive Model Data Display
다. 해양데이터 벡터장 데이터 표현
해양 데이터인 벡터장을 표출하는 것은 개발자가 임 의로 표출하는 것이 아니라 국제 해사 기구에서 이미 표 준화되어 전 세계 공통적으로 사용되고 있는 표현 방식 이다. 국제 표준으로는 S-100 에 2015년에 재정된 IHO Universal Hydrographic Data Model 정의되어 있다[16]. 표출된 화면은 그림 5와 같이 격자화 하여 위도, 경도 를 x, y 축으로 변환을 하여서 벡터를 표출하도록 하고 있다. 벡터장 데이터의 세기는 화살표 길이 또는 색상으 로 표현을 하며, 방향은 화살표 머리 방향의 꺾임을 표현
하도록 정의되어 있다.
그림 5. ROMS 예측 모델 데이터 표출 예시 Fig. 5. Example of vector field Display
Ⅲ. 해양예측모델 데이타 가시화 모듈
1. WMS 시스템 설계
본 논문에서 제안하는 WMS 시스템은 관련 연구에서 언급한 국제 표준을 준수하며, 공간정보 데이터의 특성 으로 다양한 좌표 체계를 포함한 데이터를 수용하기 위 해서 좌표변환 프로세스를 포함한다. 그리고 해양예측 데이터를 분석하여 벡터장 데이터의 유향, 유속 데이터 를 읽고 변환을 수행하며, 해당 자료를 레스터 형태로 변 환하여 사용자에게 제공할 수 있는 이미지 프로세스를 포함된 시스템을 그림 6과 같이 제안한다.
그림 6. WMS 시스템 구성도
Fig. 6. WMS System Configuration Diagram
가. WMS의 좌표변환 프로세스
WMS 좌표변환 프로세스는 지도 표현을 위해 지도와 사용자 화면 좌표 간의 변환 과정을 말한다. 지도 데이 터를 사용자 화면에 표시하기 위해서는 서로 다른 단위 및 크기가 되어 있다면, 지도가 정상적으로 표현이 되지
않기 때문에 지도 데이터와 사용자 화면 데이터 간의 비 례식을 사용하여 좌표 변환을 수행한다. 예를 들어 해상 도가 1920 x 1080 화면으로 서비스를 받으면, 사용자 화 면의 x 값은 0에서 1919까지 y는 0-1079까지 표현이 가 능하다. 사용자 화면의 최상단을 원점(0,0)으로 하고 x축 은 오른쪽, y 축은 아래쪽을 증가하여 진행을 한다.
나. WMS의 좌표변환 프로세스
해양데이터는 NetCDF 파일 형식으로 확장자는 .nc로 되어 있다. 해당 파일을 읽기 위선 ncBrowe 또는 HDF Viwer 와 같은 별도의 프로그램으로 열로 볼 수 있으나, WMS에서 자동으로 해양예측 데이터를 읽어 오기 위해 서 NOAA(National Oceanic and Atmosphecric Administation)에서 제공하는 Open source 모듈을 사용 하였다.
해양데이터는 HOMID 와 ROMS 두 가지 타입을 지원 하도록 하였으며, 그림 7과 같이 표출되는 데이터에 따라 데이터를 자동으로 선택하여 모델 데이터에 포함되어 있 는 데이터를 읽어온 뒤 벡터장의 크기와 방향을 분석하 고, 경도, 위도를 분석하여 화면 좌표로 변환을 수행한다.
그림 7. 분석 프로세스 Fig. 7. Analysis Process
예를 들어 표출할 데이터가 벡터장이라고 사용자가 선택한 쿼리가 전달시 해당 프로세서는 해양예측 모델에 서 벡터장이 들어 있는 모델을 판단하여, HOMID 와 ROMS를 선택하게 되고 같이 넘어온 날짜 쿼리 및 위경 도 정보에 맞는 파일을 선택하여 읽게 된다. 해당 논문에 서 사용된 예측 모델 파일인 HOHID 와 ROMS는 서로 표출하는 위경도가 상이하여 이와 같은 기능이 가능하다.
해양예측 데이터인 nc 파일을 읽어서 위경도 값을 화면 좌표로 변환을 하게 되고, 벡터장 값인 u, v 값을 읽어서 벡터장의 방향 및 세기(색상)를 결정하게 된다. 세기 결 정 색상 값인 RGB는 총 9단계로 국제표준을 준수하여 표 2와 같이 정의하였다.
표 2. 벡터장 세기에 RGB 설정
Table 2. RGB Setting for the Vecture Intensity
단계 R G B
1 118 82 226
2 2 152 221
3 97 203 229
4 109 188 69
5 180 220 0
6 205 193 0
7 248 167 24
8 247 162 157
9 255 30 30
다. WMS 이미지 프로세스
좌표변환 프로세스와 해양데이터 분석 프로세스의 결 과를 이용하여 WMS 이미지로 변환 과정이 이미지 프로 세스 과정이다. 각각의 좌표에 맞게 잘게 조각내어진 타 일링 형태의 이미지로 가공 처리를 수행한다. 조각낸 타 일링 형태로 이미지를 제공하는 것은 하나의 이미지로 제공될 경우 사용자가 원하는 영역뿐만 아니라 다른 지 역의 이미지를 제공하는데 대용량의 이미지 파일을 다운 로드를 해야 하고 해당 데이터를 다시 브라우저에서 표 출하기 위해선 연산처리 시간이 다수 소요가 되는 문제 점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하고자, 그림 8에서 처럼 사용자가 선택한 영역을 잘게 조각내어진 타일링 이미지로 제공하고 브라우저에서는 타이일링 된 이미지 를 표출함으로써 불필요한 이미지 다운로드 및 연산 시 간을 줄일 수 있다.
그림 8. 이미지 타일링 예시 화면
Fig. 8. Example screen for image tiling
라. WMS 서비스
제안하는 WMS 서비스는 Open Source Container 인 TOMCAT을 이용하여 Servelt 형태로 제공하는 서비스 이다.
사용자 측에서는 공간 표출을 위해 OpenLayer를 통해
최종 화면을 표출하게 된다. 지도 서비스를 위해선 기본 적으로 BASE MAP을 구축을 해야 하나, 개인이 별도의 Base Map 구축을 하기는 어렵다.
Base Map 구축을 위해선 원하는 영역의 지도 이미지 를 단계별로 타일링 하여 저장하고 있어야 하며, 표출 범 위 따라 1T에서 10T 이상의 타일링 된 이미지를 제작헤 야 하는 어려움 때문에 본 논문에서는 현재 무료로 제공 되고 있는 구글맵, 네이버맵, 다음맵, 오픈스트리트맵, 빙 맵, 브이월드맵 등을 지원하며, 사용자가 선택된 Base Map 기반에 해양예측을 표출할 수 있도록 그림 9와 같이 설계하였다.
그림 9. 제안하는 WMS 시스템 클래스 다이어그램 Fig. 9. Proposed WMS system class diagram
2. 격자형태의 데이터 표출 알고리즘
그림 10은 해양예측 데이터를 이용하여 조류의 흐름 을 스트림라인으로 표현하기 위한 알고리즘이다.
그림 10. 격자화 데이터 표출 알고리즘
Fig. 10. Algorithm for the presentation of grid data
해양 예측모델 데이터는 격자화된 데이터가 저장되어 있다. 그렇기 때문에 데이터를 표출할 때도 격자화를 시
켜서 표출을 해야 된다. 격자 형태의 데이터는 벡터 값 (U,V)를 각각 크기와 방향을 가지고 있어 에서는 r1 ~ r4 의 값을 계산하고 r1 ~ r4 의점의 평균을 구해서 x, y의 값으로 이용하여, 다음 진향 방향을 찾아, 이전의 값과 다 음 진행 방향의 값을 연결하여 스트림라인으로 가시화할 수 있게 된다.
제시안 알고리즘을 이용하여 스트림라인을 표현할 경 우 이동 경로가 각이 진 표현이 된다. 조류의 특성상 실 제 흐름은 각을 지면서 이동하지 않는다. 이러한 문제점 을 해결하고자 베지어곡선 알고리즘을 적용하였다. 본 연구에서 사용된 베지어 곡선은 식 1의 베지어곡선 일반 화를 사용하였다.
∈
(1)
베지어곡선 알고리즘을 적용한 스트림라인은 그림 11 과 같게 된다.
그림 11. 베지어곡선 알고리즘 적용전과 후의 표출 예시 Fig. 11. Example of Before and After the Application
of Veggie Ergoline Algorithm
Ⅳ. 실험 및 결과
1. 실험 환경
제안한 격자형태의 데이터 표출 알고리즘으로 조류 흐름을 스트림라인 알고리즘의 성능 평가를 위해서 기본 적으로 사용되는 최단거리 길 찾기 알고리즘 과 제안하 는 알고리즘의 성능 평가를 실시하였다. 성능 평가에 사 용된 데이터는 MOHID 1일 치 자료와 ROMS 1일 치 자 료를 이용하여 데이터를 읽어서 웹 서비스 화면에 표출
하는 시간을 측정하였다. 구현환경은 TEST 클라이언트 PC 와 서버는 서로 다른 네트워크에 연결이 되어 Internet으로 통해서 Web 브라우저 및 Jmeter를 통해 테 스트를 실시하였다.
2. 성능평가
동일한 조건을 위해서 제안된 알고리즘과 최단거리 길 찾기 알고리즘을 JAVA로 구현을 하여 웹서비스로 성 능 평가를 실시하였다. 성능 평가에 활용된 서버 시스템 은 표 3과 같다.
표 3. 성능 평가 서버 및 클라이언트 사양
Table 3. Server and client specifications used for performance evaluation
Server Client
CPU Intel Xeon
E5-2603 CPU Intel i5-2500, 3.3GHZ RAM Samsung DDR3
16G RAM Samsung DDR3 8G HDD Samsung 1T,
7200RPM HDD Samsung 1T, 7200RPM OS Centos 6.6 64bit OS Windows 7 Pro
64bit WAS Tomcat 7 64bit Utils Jmeter, Crome
브라우저 JDK Sun Java JDK 1.7
64bit
가. JMeter 성능 테스트 결과
제안 알고리즘과 최단거리 길 찾기 알고리즘을 웹서 비스로 해양예측데이터를 이용한 스트림라인 표출 성능 데스트를 위해서 JMeter를 이용하여, 타켓 서버는 단일 서버에 서로 다른 서비스 명으로 웹 서비스를 실행하여, 클라이언트 PC에서 스트림라인 표출 응답시간을 측정하 였다. JMeter 상에 가상 사용자를 100명으로 할당을 하고 반복 횟수를 100회로 지정하여 수행을 하여 표 4와 같은 성능 결과를 보였다.
표 4. 성능평가 결과
Table 4. Performance Evaluation Results
구분 제안 알고리즘 최단거리 알고리즘
요청횟수 10000 10000
평균 응답시간 3 ms 6 ms
최소 응답시간 1 ms 2 ms
최대 응답시간 1.7 ms 3.7 ms
Error 0.2% 20 %
JMeter 결과를 보면 최단 거리 알고리즘을 수행한 것 보다 제안하는 알고리즘이 2배 정보 빠르게 응답하여 사 용자에게 자료를 표출해주는 것을 확인하였으며, 에러률 도 낮은 것을 확인하였다. 이는 서버의 사양에 따라 다소 달라질 수 있으나, 동일한 서버에서 동일한 시나리오로 성능 평가를 하였기 때문에 제안하는 알고리즘의 우수성 을 확인하였다.
나. 조류 흐름 표출 기능 테스트 결과
제안 알고리즘으로 표현된 조류 흐름 스트림라인이 종례의 데이터 표현과 동일한 방향으로 표출이 되어야 정상적으로 표출이 되는 것으로 해당 기능의 성능을 테 스트하였다. 이는 동일한 해양예측 모델 데이터를 이용 하여 그림 12와 같이 종례의 데이터 표현 방식인 고정 화 살표 방향으로 표현을 하고 그림 13과 같이 스트림라인 으로 표현한 데이터의 방향과 세기를 비교하였다.
그림 12. 기존 방법으로 가시화한 조류 예측 데이터 Fig. 12. Tidal current prediction data that has been
visualized in a traditional way
그림 13. 제안한 방법으로 가시화된 조류 예측 데이터 Fig. 13. Tidal current forecasting data in the proposed method
그림 14. 기존 방식의 조류 흐름도 가시화
Fig. 14. Visualization of Tidal current flow by Existing method
그림 15. 제안한 알고리즘을 이용한 조류 흐름도 가시화 Fig. 15. Visualization of Tidal current flow diagram
using proposed algorithm
기존 표현 방법은 조류의 흐름을 파악 하기 보단는 조 류의 세기 및 방향을 알 수 있는 정보로 표현되었으나, 제안된 표출방법은 조류의 시작점과 바닷물의 흐르는 물 의 방향 및 세기를 보다 쉽게 표현이 되어 해양학적 지식 이 없는 사람도 알 수 있도록 표현이 되었다. 보다 정확 한 비교를 위해서 특정 지역을 확대하여 비교해 보았다.
그림 14는 기존 방식의 가시화 방법이며, 그림 15는 제안 한 알고리즘을 통한 방법이다.
Ⅴ. 결 론
본 연구에서는 GIS 정보를 웹으로 제공하는 WMS 시
스템을 이용하여 해양예측데이터의 벡터장 값을 이용하 여 조류의 흐름을 가시화하는 알고리즘을 제안하였다.
조류 흐름을 스트림라인으로 표현한 알고리즘은 이전 값을 이용하여 이동 경로를 찾아 서로 연결해주며, 조류 의 특성을 반영하기 위해서 베지어곡선 알고리즘을 적용 하여 부드러운 곡선으로 스트림라인 을 가시화하였다.
해당 알고리즘의 성능을 평가하기 위해서 기존에 많 이 사용되는 최단거리 길 찾기 알고리즘과 제안된 알고 리즘을 JAVA로 구현하여 웹 응답시간을 측정시 제안된 알고리즘이 2배 빠른 응답 속도를 나타내어 제안된 알고 리즘의 우수성을 확인하였으며, 가시화 표현 방식도 종 래의 표현 방식보다는 일반 사용자가 쉽게 이해할 수 있 는 방식으로 표출되는 것을 확인하였다.
해당 시스템은 해양예측 시스템 표출에 국한하지 않 고 다양한 데이터를 보다 쉽게 표현이 가능하도록 WMS 국제 표준을 준수 하였으며, 특정 라이센스에 제약을 받 지 않도록 HTML5, JavaScript 등으로 구성하여 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대한다.
향후 과제로는 HTML5 기술을 이용한 동적인 흐름을 표현하는 기능 알고리즘 연구와 다양한 데이터를 자동 수집 할 수 있는 알고리즘의 연구가 남아 있다.
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저자 소개
권 태 정(정회원)
∙2016년 8월 숭실대학교 정보과학대학 원(공학석사)
∙2018년 3월 ~ 현재 숭실대학교 대학원 IT정책경영학과 박사과정
∙2017년 ~ 현재 케이엠기술연구소 대표 이사
<주관심분야: GIS, 보안>
이 재 령(정회원)
∙2016년 8월 숭실대학교 정보과학대학 원(공학석사)
∙2018년 3월 ~ 현재 숭실대학교 대학원 IT정책경영학과 박사과정
∙2015년 ~ 현재 아이콘미디어랩 대표이 사
<주관심분야:미디어,가상현실>
박 재 표(정회원)
∙1998년 8월 : 숭실대학교 대학원 컴퓨 터학과 (공학석사)
∙2004년 8월 : 숭실대학교 대학원 컴퓨 터학과 (공학박사)
∙2010년 3월 ～ 현재 : 숭실대학교 정보 과학대학원 교수
<주관심분야:영상보안,암호학>
