地盤立体表示システム
【課題】空中電磁探査法で得た地表下の比抵抗情報の色分布を誰もが立体的に把握できる。
【解決手段】比抵抗コントラストデータＦ１を記憶したデータベース１００と、地形立体画像データＧ１を記憶したデータベース１１０と、第１のカラーテーブル変換部１０１と、第２のカラーテーブル変換部１０５と、第１のＨＳＶ変換部１０８と、第１の合成部１１とを備えて、地下所定深さにおける水分を含む部分、乾いた部分等を立体的に表示する。第１のカラーテーブル変換部１０１（ルックアップテーブル）は、データベース１００の比抵抗コントラストデータＦ１（尾根：青、谷：赤）を座標値毎に読み出し、比抵抗値ｐが小さいほどより赤く（水を多く含む谷の部分）、比抵抗値ｐが大きいほどより青く（あまり含まない乾いた部分：例えば尾根）なるような色調変換をする。
【解決手段】比抵抗コントラストデータＦ１を記憶したデータベース１００と、地形立体画像データＧ１を記憶したデータベース１１０と、第１のカラーテーブル変換部１０１と、第２のカラーテーブル変換部１０５と、第１のＨＳＶ変換部１０８と、第１の合成部１１とを備えて、地下所定深さにおける水分を含む部分、乾いた部分等を立体的に表示する。第１のカラーテーブル変換部１０１（ルックアップテーブル）は、データベース１００の比抵抗コントラストデータＦ１（尾根：青、谷：赤）を座標値毎に読み出し、比抵抗値ｐが小さいほどより赤く（水を多く含む谷の部分）、比抵抗値ｐが大きいほどより青く（あまり含まない乾いた部分：例えば尾根）なるような色調変換をする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空中電磁探査法で得た地表下の比抵抗情報の色分布を誰でもが立体的に把握できるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘリコプターで電磁センサーを曳航しながらこの電磁センサーで電磁波を地上に発射し、得られた受信信号から地盤の電気的性質を確認する方法（空中電磁探査法）がある。
【０００３】
この方法は、電気を流しやすい地層及び地下水層の抽出能力に優れている方法であり、現地立ち入りが不要なこともあって推奨されている（図３０参照）。
【０００４】
空中電磁法の探査原理は、図３１（ａ）、（ｂ）に示すように磁気センサーの送信コイル（ＦＬ、ＦＨ）から電磁波を地上に放射させて一次磁場を発生させる。このとき、一次磁場の変化を打ち消すように地中に渦電流が誘起される。
【０００５】
そして、渦電流による２次磁場が生じ、一次磁場に対する二次磁場の割合（Ｈａ／Ｈｐ）を測定する。そして、比抵抗を解析する。
【０００６】
なお、比抵抗は、「単位面積を通る電流に対する単位長な当たりの電気抵抗であり、断面積Ｓ、長さＬの均質な導体の電気抵抗Ｒは、
Ｒ＝ρＬ／Ｓ
で表され、このときのρを比抵抗と称している。
【０００７】
一方、特許文献１には、電磁波を用いた空中地下構造探査方法が開示されている。特許文献１は、航空機で電磁探査用バードを調査対象エリアをカバーするように曳航し、上空の無数の位置で異なる複数種類の一次磁場を発生させ、それによる地下の電磁誘導作用を利用して調査対象エリアの二次磁場情報収集する。
【０００８】
調査対象エリアの地形図を処理した地理情報に、取得した二次磁場情報を合わせて地下の三次元的な電気的特性分布に基づく三次元地質構造モデルを構築する。
【０００９】
それに基づきコンピュータ上で稼動する三次元可視化手段により、地上及び地中を含む任意の位置から任意の方向に見える二次元もしくは三次元のイメージを、観察位置或いは観察方向に変化させて連続的に画面上に表示可能とする。
【００１０】
また、特許文献１の段落００２２には、空中電磁探査により取得した地下の３次元的なお電気的特性（比抵抗）の膨大なデータが基本情報となり、システムに入力される。
【００１１】
不規則に分布する地形データ（ＸＹ座標）から規則正しく並ぶ格子点での標高値を数学的に計算し、地形面を生成する、と記載している。
【００１２】
また、段落００２３には、空中電磁探査法で取得した地球磁場強度情報による地表面の磁気的特性分布、・・・・等を用いる、と記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−２９４８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、磁気的分布の色付けは経験に基づいているのが殆どであり、判読者によって異なる。
【００１５】
さらに、適切な色づけを行なったとしても、例えば平面図において水分を含む地形は赤、高比抵抗部分を青としたとしても、地表の凹凸が容易に視覚的に分らないので、地質学的に将来の予測を行なうには容易ではない。
【００１６】
本発明は、空中電磁探査法で得た地表下の比抵抗情報の色分布を誰もが立体的に把握できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の地盤立体表示システムは、所定の地域に、空中から電磁波を発射して人工的に発生させた交流磁場が地中を透過する際に生ずる電磁誘導現象を計測して得たメッシュ毎の地表下の地盤の比抵抗値に、その比抵抗値の値が小さいほどに赤色を強調したＲＧＢ値を、値が大きいほどに青色を強調したＲＧＢ値が割り付けられ、これらを比抵抗画像データとして記憶した第１のデータベースと、
前記所定の地域における地表面の前記メッシュ間隔のＤＥＭデータに基づいて求めた地上開度に、その地上開度が大きいほど明るい色を割り付けた地上開度画像と前記ＤＥＭデータに基づいて求めた地下開度に、その地下開度の値が大きいほど暗い色を割り付けた地下開度画像との差画像に、斜度が大きいほどに赤が強調された色値を割り付けた傾斜強調画像を合成した地形立体画像が前記メッシュ座標と該地形立体画像のＲＧＢ値とで記憶された第２のデータベースと、
前記第１のデータベースから前記メッシュ座標毎に比抵値を読み出し、比抵抗値が低いほどにシアンに強調したＲＧＢ値、比抵抗値が高いほどに紅色に強調したＲＧＢに変換するカラーテーブル変換部と、
前記第２のデータベースから地形立体画像のメッシュ座標毎にＲＧＢ値を読み出し、前記ＲＧＢ値を読み出す毎に、Ｓ（彩度）、Ｈ（色相）、Ｖ（明度）を制御してグレイスケール化し、これをグレイスケール化地形立体画像として出力する第１のＨＳＶ変換部と、
前記グレイスケール化地形立体画像と前記カラー変換テーブルからの画像データとを合成する手段と、
前記合成された画像データを画面に表示する手段と
を備えたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、誰でもが地表下の地盤の状況を容易に立体的に把握できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１の地盤立体表示システムの概略構成図である。
【図２】比抵抗コントラストデータを説明する説明図である。
【図３】比抵抗コントラストデータを説明する説明図である。
【図４】地形立体画像データＧ１を説明する説明図である。
【図５】カラーテーブル変換部（１）の説明図である。
【図６】カラーテーブル変換部（１）の説明図である。
【図７】カラーテーブル変換部（１）の説明図である。
【図８】カラーテーブル変換部（１）の概念を説明する説明図である。
【図９】画像データＦ２を説明する説明図である。
【図１０】第２のカラーテーブル変換部１０５の変換処理の説明図である。
【図１１】第２のカラーテーブル変換部１０５の変換処理の説明図である。
【図１２】第２のカラーテーブル変換部１０５の変換処理の説明図である。
【図１３】合成画像ＦＧａ（画像合成タイプ１ともいう）の説明図である。
【図１４】実施の形態２の地盤立体表示システムの概略構成図である。
【図１５】第３のカラーテーブル変換部１３０における変換処理の説明図である。
【図１６】第３のカラーテーブル変換部１３０における変換処理の説明図である。
【図１７】第３のカラーテーブル変換部１３０における変換処理の説明図である。
【図１８】画像合成タイプ２を説明する説明図である。
【図１９】淡い赤色の赤色立体画像Ｇ３を説明する説明図である。
【図２０】画像合成タイプ１又は画像合成タイプ２の変換処理を説明する説明図である。
【図２１】画像合成タイプ１又は画像合成タイプ２の変換処理を説明する説明図である。
【図２２】画像合成タイプ１又は画像合成タイプ２の変換処理を説明する説明図である。
【図２３】第２のカラーテーブル変換部のカラーテーブルを段階的に変更した場合の画面例を説明する説明図である。
【図２４】画像合成タイプ３の説明図である。
【図２５】図２５に画像合成タイプ２の他の一例を説明する説明図である。
【図２６】画像合成タイプ３の他の一例を説明する説明図である。
【図２７】画像合成タイプ３の他の一例を説明する説明図である。
【図２８】画像合成タイプ２の他の一例を説明する説明図である。
【図２９】画像合成タイプ２の他の一例を説明する説明図である。
【図３０】空中電磁探査法の説明図である。
【図３１】空中電磁探査法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本実施の形態は、比抵抗データ（特願２０１０−０９１９３４）に基づく比抵抗コントラストデータＦ１と地形立体画像Ｇ１（特願２００４−３６８５４９）とを用いる。
【００２１】
（比抵抗コントラストデータ）
比抵抗コントラストデータＦ１は、以下のようにして得ている。
【００２２】
ヘリコプタを用いた空中電磁探査法による電磁探査を行い、調査対象地盤における１次磁場に対する２次磁場の強さの割合を同相成分と離相成分とに分離する。
【００２３】
そして、これらの分離データ全体について、ドリフトによるずれを補正し、この全体の補正を行った測定データを、飛行測線毎の測定データに分割し、それぞれレベリングを行い、各測定点における比抵抗の値を計算し、補間処理を行い、周波数毎にグリッド形式の比抵抗データを生成し、このグリッド形式の比抵抗データと、レベリングを行った飛行測線毎の測定データとからなる入力格子データを生成し、この入力格子データに対しグリッドレベリングを行って、２次元的にエラーを除外してレベリング済み格子データを求め、このレベリング済み格子データから、飛行測線毎の比抵抗データを生成する。これら一連の処理をグリッディングという。
【００２４】
そして、生成した飛行測線毎の比抵抗データを基に、飛行測線間の比抵抗データを補間するとともに、再びグリッディングを行い、周波数毎にグリッド形式の比抵抗データを生成し、この生成した周波数毎のグリッド形式の比抵抗データと、数値標高モデルのデータとを組み合わせることにより、３次元比抵抗モデルを作成する。
【００２５】
すなわち、生成した周波数毎のグリッド形式の比抵抗データと、ＤＥＭデータとを組み合わせることにより、任意の３次元位置の比抵抗値を取り出せる比抵抗モデルを作成する。
【００２６】
そして、例えば、平面においては、メッシュの座標（Ｘ、Ｙ：例えば１ｍ、１０ｍ）と、比抵抗値範囲（以下単に比抵抗値ｐという）とを対応させた比抵抗コントラストデータＦ１を生成する。
【００２７】
つまり、比抵抗値は測定の際に送信コイルからの出力と受信コイルでの計測された入力の比であり単位はppmレベルのΩmであり、測定周波数ごとに測定できる深さが違う。
【００２８】
このまま地形図と重ねて検討すると最も知りたい地下水の飽和の程度による変化に対して地質の違いによる変化のオーダーが遥かに大きく地形と地下水の対応関係がわかりにくかった。そこで、全体的な値の変化傾向を引き去り局所的な増減を強調する処理を加えた。
【００２９】
具体的には
10mメッシュ比抵抗値のデータに対してラプラシアン（二次微分）パラメータ※を求め地形の１m解像度にあわせて、スムージング処理を加えた。
【００３０】
これが比抵抗コントラスト画像（比抵抗コントラストデータＦ１）である。
【００３１】
なお、ラプラシアンは、元の値をp（i,j）とすると
-4*p(i,j)+p(i-1,j)+p(i,j-1)+p(i+1,j)+p(i-1,j)で求めることができる。
【００３２】
（赤色立体画像データＧ１：地形立体画像データＧ１ともいう）
赤色立体画像データＧ１は、以下のようにして得ている。
【００３３】
所定範囲の地表の標高値が付与された三次元のデジタルデータ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を読み込み、地表面を復元して各格子（各メッシュ：１ｍ）の高さと座標とを第１のＤＥＭデータとして生成し、これらの第１のＤＥＭデータを連結する地表面の着目点の第１のＤＥＭデ-タから複数方向毎に、一定範囲内までの最大頂点となる第２のＤＥＭデータと水平線とがなす角度ベクトルをそれぞれ求めて平均化した地上開度を求める。
【００３４】
そして、この地上開度の値の大きさほどに明るい色を割りあてた地上開度画像（Ｄｐ）を得て、一定範囲の第１のＤＥＭデータ上に空気層を押し当てた立体を裏返した反転ＤＥＭデータの着目点の第１のＤＥＭデータから複数方向毎に、一定範囲内までの最大頂点となる第３のＤＥＭデータと水平線とがなす第２の角度ベクトルをそれぞれ求めて平均化して地下開度を求める。そして、この地下開度の値の大きさほどに暗い色を割りあてた地下開度画像（Ｄｑ）を得る。
【００３５】
次に、地上開度画像（Ｄｐ）と地下開度画像（Ｄｑ）とを重み付け合成し、この値に応じて階調表現した第１の合成画像（Ｄｈ：第１の地形立体図画像Ｇ１ａともいう）を得る。
【００３６】
前述の地上開度画像（Ｄｐ）は、地上開度の値が４０度から１２０度の範囲に収まる場合は、１１０度を最も明るく、５０度を最も暗くした階調で第１のグレイスケールを前記地上開度画像に割りあてることで、地上開度が大きいほど色を明るくしている。
【００３７】
また、地下開度の値が４０度から１２０度の範囲に収まる場合は、１１０度を最も暗く、５０度を最も明るくした階調で第２のグレイスケールを前記地下開度に割りあて、地下開度が大きいほど色を暗くしている。
【００３８】
さらに、地上開度画像（Ｄｐ）は、地表面の第１のＤＥＭデータの同じＺ値を繋いだ等高線をメッシュ化し、着目点を有するメッシュ領域に、前記第１のグレイスケールに基づく色データを地上開度に割付けた地上開度画像（Ｄｐａ）を生成し、この地上開度画像（Ｄｐａ）の色階調を反転させて尾根が白くなるように調整する。
【００３９】
さらに、地表面の第１のＤＥＭデータの同じＺ値を繋いだ等高線をメッシュ化し、前記着目点を有するメッシュ領域に、前記第２のグレイスケールに基づく色データを割付けた地上開度画像（Ｄｂ）を生成し、この地上開度画像Ｄｂの色が黒くなりすぎた場合は、トーンカーブを補正した度合いの色に補正する。
【００４０】
一方、前記地表面をメッシュ化し、前記着目点のメッシュと隣接するメッシュとの平均傾斜を、それぞれのメッシュの前記第１のＤＥＭデ-タに基づいて求めて平均化し、平均傾斜度として出力する。
【００４１】
そして、地上開度画像（Ｄｐ）と地下開度画像（Ｄｑ）との差画像（Ｄｒａ）を求め、この差画像（Ｄｒａ）と同一の標高値を有する前記平均傾斜度を読み込み、この平均傾斜度毎に、その平均傾斜度の値が大きいほどに赤が強調された色を割り付けた傾斜強調画像（Ｄｒ）を得る。
【００４２】
そして、前記地上開度画像（Ｄｐ）と地下開度画像（Ｄｑ）と前記傾斜強調画像（Ｄｒ）とを合成した第２の合成画像（Ｋｉ：第２の地形立体画像Ｇ１ｂ）とする。
【００４３】
前述の傾斜強調画像（Ｄｒ）は、斜度の値が０度から７０度程度の範囲に収まる場合は、０度に最も明るく、５０度以上を最も暗くした階調で前記第３のグレイスケールを前記差画像（Ｄｒａ）に割りあてることで、傾斜の大きいほど色が黒くなる斜度画像（Ｄｒａ）を得て、ＲＧＢカラーモード機能でＲを強調している。
【００４４】
さらに、記傾斜強調画像（Ｄｒ）と前記第１の合成部で合成して得た合成画像（Ｄｈ）と合成して、尾根が赤色で強調された立体画像（Ｋｉ：第３の地形立体画像Ｇ１ｃともいう）を得る。
【００４５】
また、以下に示す本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、下記の構成に特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００４６】
＜実施の形態１＞
図１は本実施の形態の地盤立体表示システムの概略構成図である。図１に示すように本実施の形態の地盤表示システムは、比抵抗コントラストデータＦ１を記憶したデータベース１００と、地形立体画像データＧ１を記憶したデータベース１１０と、第１のカラーテーブル変換部１０１と、第２のカラーテーブル変換部１０５と、第１のＨＳＶ変換部１０８と、第１の合成部１１とを備えて、地下所定深さにおける水分を含む部分、乾いた部分等を立体的に表示する。
【００４７】
前述のデータベース１００に記憶されている比抵抗コントラストデータＦ１は、図２及び図３に示すように、メッシュの座標Ｘ，Ｙに比抵抗コントラスト値範囲（単に比抵抗値ｐという）とが対応させられて記憶されている。
【００４８】
また、データベース１１０には、メッシュの座標Ｘ，Ｙに赤色立体画像データＧ１のＲＧＢ値と対応させている（図４参照）。なお、比抵抗コントラスト値は「１」、「２」・・・を称する。
【００４９】
第１のカラーテーブル変換部１０１（ルックアップテーブル）は、データベース１００の比抵抗コントラストデータＦ１（尾根：青、谷：赤）を座標値毎に読み出し、比抵抗値ｐが小さいほどより赤く（水を多く含む谷の部分）、比抵抗値ｐが大きいほどより青く（あまり含まない乾いた部分：例えば尾根）なるような色調変換をする。つまり、地下水位の高い部分を赤く表現する。
【００５０】
具体的には、第１のカラーテーブル変換部１０１は、図５〜図７に示すように、比抵抗値ｐをＲＧＢ値に変換する。このテーブルを変換カラーテーブル（１）とも称している。
【００５１】
すなわち、図８に示すように、第１のカラーテーブル変換部１０１は、図８に示すような変換を行なっている。
【００５２】
この第１のカラーテーブル変換部１０１によって変換された画像データＦ２（水分を含む地層が赤：谷が赤、乾いた地層が青：尾根が青）をメモリ１０３に記憶する（図９参照）。図９においては等高線を重ねている例を示している。
【００５３】
図９に示すように比抵抗値ｐが小さい方に赤なり、大きい方が青になる。このため、水を多く含む部分が赤色で、あまり水を含まない乾いた尾根等の部分が青色になる。
【００５４】
一般に、青色は後退色であり、周囲よりもより低く見え、赤色は前進色で周囲よりもより高く見える。すなわち、尾根は比抵抗値ｐが高いので青色に表現されるため沈下しているように見え、谷では比抵抗値ｐが低いために赤色で表現されるので、周りよりも高いようにみえる。つまり、実際の地形との対応関係が反対で，尾根が青，谷が赤になっていることになる。
【００５５】
第１のＨＳＶ変換部１０８は、データベース１１０から地形立体画像データＧ１のデータをメッシュの座標Ｘ，Ｙ毎に読み出し、これをグレイスケール化してメモリ１０９に記憶する。グレイスケールにした赤色立体地図（グレイスケール化地形立体画像データＧ２）は尾根や山頂部は明るい白に近い灰色に表現される。
【００５６】
本実施の形態では、Ｓ（彩度）を下げて、Ｈ（色相）をオレンジ色側に振り、Ｖ（明度）を上げることで灰色化する。
【００５７】
前述のＳ（彩度）の処理を彩度低減処理と称し、Ｈ（色相）の処理を色相変換処理と称し、Ｖ（明度）の処理を明度増加処理とも称する。
【００５８】
第２のカラーテーブル変換部１０５は、第１のカラーテーブル変換部１０１のメッシュ番号及び座標値並びに比抵抗コントラスト値範囲（総称してパラメータＢという）において、比抵抗値ｐが低いところをシアン（水色）、比抵抗値が大きい部分を紅色（朱色）に変更する。
【００５９】
つまり、第２のカラーテーブル変換部１０５は第１のカラーテーブル変換部１０１に設定されたパラメータＢに対する彩度と明度の関係を維持したまま、色相について変更を行うテーブルである（変換カラーテーブル（２）又はパラメータＢともいう）。これは，水色は後退色で，朱色は前進色であることを考慮したものである。このようにして得た画像データＦ３（谷をシアン、尾根を朱色）をメモリ１０６に記憶する。
【００６０】
前述の第２のカラーテーブル変換部１０５の処理は、具体的には、図１０〜図１２に示している。
【００６１】
ここで、シアン−朱色変換を採用した理由について述べる。
【００６２】
この第２のカラーテーブル変換部１０５は、単純に画像データＦ１（尾根：青、谷：赤）を反転させたものではない。
【００６３】
単純に画像データＦ１（尾根：青、谷：赤）を反転させた場合、グレイスケールにした赤色立体地図は谷や窪地の部分が暗い灰色に表現される。
【００６４】
ここに青色のBlueの彩度の高い色が重なると、視覚の特性から、地形がほとんど読み取れなくなる。
【００６５】
一方、グレイスケールにした赤色立体地図は尾根や山頂部は明るい白に近い灰色に表現される。このような部分に、赤の彩度が高い色が重なることになる。その結果、視覚の特性から、地形がほとんど読み取れなくなる。その点を考慮して、比抵抗値が小さい場合には、シアン色が次第に強調されるように調整し、比抵抗値が大きい場合に、朱色に次第に強調されるように調整する。
【００６６】
従って、この色の場合、彩度が最大であっても、明度は確保されているのでグレイスケール化した赤色立体地図による地形を認識することができることになる。なお、色相環でみるとシアン-朱色の関係は、ほぼ補色関係にある、反対側の色に近い。補色関係にある場合に限って、高い値と低い値が狭い範囲で繰り返した場合に、離れた距離でみると、無彩色に見えるはずである。
【００６７】
ただし、厳密に補色の値になっていないのは、ディスプレイ上での立体感を考慮して、調整する。
【００６８】
第１の合成部１１５は、メモリ１０９のグレイスケール化した赤色立体画像Ｇ２とメモリ１０６のシアン−朱色変換した画像データＦ３（谷をシアン、尾根を朱色）とを重ねた合成画像ＦＧａ（画像合成タイプ１ともいう）をメモリ１２０に記憶する（図１３参照）。
【００６９】
出力部１６０は、メモリ１２０のＦＧａ（画像合成タイプ１）を表示部１５５に出力して表示する。この出力部１６０は、設定により各メモリのいずれかの画像データを画面に表示する。
【００７０】
この結果、図１３に示すように大部分の尾根の部分が朱色，地すべりの部分がシアン色となり地形と含水との関係が大変よくわかる。尾根でもシアン色の部分や谷でも水色ではないところもあり様々な情報が読み取れる。
【００７１】
＜実施の形態２＞
しかしながら、グレイスケール化した赤色立体地図とシアン−朱色変換した画像データＦ３（谷をシアン、尾根を朱色）を重ねた合成画像ＦＧａ（画像合成タイプ１）はオリジナルの赤色立体地図と比較すると立体感が弱い。
【００７２】
そこで、第３のカラーテーブル変換部及び第２のＨＳＶ変換部等を新たに備える。
【００７３】
図１４は実施の形態２の概略構成図である。図１４に示すように、実施の形態１の構成要件の他に、第２のＨＳＶ変換部１４０と、第３のカラーテーブル変換部１３０と、第２の合成部１５８と、シアン色除去部１５１等を備えている。
【００７４】
第２のＨＳＶ変換部１４０は、データベースの赤色立体地図を読み出し、急斜面ほど赤いという性質を残しながら色相を本来の赤からオレンジに変化させると同時に彩度をやや落とす変換である（図１９参照；画像データＧ３）。但し、谷の緑がかったシアン色に調整してある。
【００７５】
すなわち、Ｓを０°（赤）から１０°（朱色）に、彩度を１０％減少、明度を１０％増加させた。
【００７６】
第３のカラーテーブル変換部１３０は、メモリ１００の画像データＦ１（尾根：青、谷：赤）をメッシュの座標毎（Ｘｉ，Ｙｉ）に読み込み、比抵抗値ｐが低くなるに従って青色が強く、比抵抗値が高くなるに従ってマゼンタに変換する。すなわち、シアン色を青に、朱色をマゼンタに変換する（画像データＦ４）。
【００７７】
第３のカラーテーブル変換部１３０における変換処理である比抵抗コントラストと色コードとの関係を図１５、図１６、図１７に示している。これを変換カラーテーブル（３）ともいう。
【００７８】
第２の合成部１５３は、メモリ１４１の淡い赤色の赤色立体画像Ｇ３（画像データＧ３）と、メモリ１３１の画像データＦ４とを重ね合わせ、これを重ね合わせ画像Ｍｉ（画像合成タイプ２ともいう）としてメモリ１５０に記憶する（図１８参照）。
【００７９】
前述のＭｉを得るために、赤色立体地図が谷の部分が暗くなりすぎるのを避けるためにシアンが多く含む個所はシアン色除去部１５１がシアン色成分を除去する。
【００８０】
これによって、地下開度の値が９０°以上の時にシアンを含み、数値が大きいほどシアンが濃くなる。
【００８１】
これは，パラメータBの値が低い場合，青色になり，位置的に谷と重なりパラメータBの読み取りに景況が出るため青色彩度低減処理である。
【００８２】
従って、画像合成タイプ２は画像合成タイプ１と比較して，地形がより立体的に見やすくなっている。
【００８３】
しかし，パラメータBの値を直読できるかという点では画像合成タイプ１の画像のほうが見やすい場合もある。
【００８４】
このような場合には、出力部１６０に合成画像タイプ１の選択を設定するか合成画像タイプ２の選択を設定して、いずれかを画面に表示させる。
【００８５】
すなわち、図２０〜２２に示すように、カラーテーブル変換（１）による比抵抗値の色相を、カラーテーブル変換（２）またはカラーテーブル変換（３）のように変換して、画像合成タイプ１又は画像合成タイプ２を得ている。
【００８６】
＜実施の形態３＞
これまでのカラーテーブルは、いずれもグラデーションで表現されている。グラデーションで表現のために，あらかじめ閾値を決めることなく地形とパラメータの関係を相対的に扱うことができる。
【００８７】
しかし，離れた2点間でのパラメータBの値を比較することは困難であった。
【００８８】
このため、第２のカラーテーブル変換部のカラーテーブルを段階的に変更したもので全体で7階調にした。パラメータＢの変化の様子が等値線的にも読み取れる（図２３参照）。
【００８９】
これと、画像Ｍｉとを合成すると（画像合成タイプ３ともいう：図２４参照）、地形の水分を含む範囲が等高線的に分ると共に、地形の立体感が分りやすい。
【００９０】
また、図２５に画像合成タイプ２の一例を示す。この図２５に示すように、赤色立体地図の赤色部（急斜面）、暗部（谷や沢部）と比抵抗コントラスト図の色相を合わせることにより沢部などに低比抵抗コントラスト図が重なり、水みちなどが地形表現と整合し、地形と比抵抗コントラストの分布が分りやすくなった。
【００９１】
また、赤色立体地図を重ねることにより、急峻な尾根でかつ風化が進行している（比抵抗が高い）個所を容易に識別することが可能となった。
【００９２】
さらに、同じ地滑り地形でも地下水が高い、あるいは含水比が高い崩積土からなる地滑りブロックを認識でき、危険判定が可能となった。
【００９３】
なお、画像合成タイプ３の一例を図２６及び図２７に示す。図２６は等高線を重ね表示している。図において、青い個を含む範囲であり、この個所は比抵抗が周囲に比べて低く、地下水位が高いが飽和高い崩積度が分布と推定される。は下方にガリーが発達し、土砂流出の可能性が高い。
【００９４】
赤い個所は、比抵抗が高く、かつ近い水位が低いとされる。（２）はガリーが発達しており、落石、崩壊に注意が必要である。
【００９５】
さらに、画像合成タイプ２の一例を図２８及び図２９に示す。図２８において青い個所は、比抵抗が周囲に比較して低く、地下水が高いか含水比の高い崩積土が分布していると推定される。なお、現地調査においてこの青い部分において湿地が確認された。図２８においては鳥瞰図で表している。
【００９６】
そして、図２８において、（１）の個所は下方にガリーが発達し、土砂流出の可能性が高いことが分る。
【００９７】
また、赤い個所は、比抵抗が高く、かつ地下水位が低いあるいは風化が進行し、隙間が推定される。（２）の個所は現場においても緩みが確認され、落石、崩壊が推定される。
【００９８】
従って、現地に立ち入ることなく、地滑り、崩壊、断層などの災害要因を立体的に把握できる。
【００９９】
なお、上記の各画像データは、印刷若しくは外部にコンピュータに出力してもよい。
【０１００】
また、本実施の形態の地盤状況立体可視化表示装置は、プロセッサ、マイクロコンピュータ、ロジック、レジスタ等の適宜な組み合わせからなる中央情報処理装置（CPU）と、この中央情報処理装置に必要な制御・操作情報を入力するキーボード（KB）、マウス、対話型ソフトスイッチ、外部通信チャネル等を含む情報入力部と、ディスプレイ、データベース、メモリ等からなり、ロム（ＲＯＭ）等には、前述の第１、第２、第３のカラーテーブル変換部、第１及び第２の合成部、第１及び第２のＨＳＶ変換部、シアン色除去部等として機能させるプログラムを記憶している。
【符号の説明】
【０１０１】
１００ データベース
１１０ データベース
１０１ 第１のカラーテーブル変換部
１０５ 第２のカラーテーブル変換部
１０８ 第１のＨＳＶ変換部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空中電磁探査法で得た地表下の比抵抗情報の色分布を誰でもが立体的に把握できるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘリコプターで電磁センサーを曳航しながらこの電磁センサーで電磁波を地上に発射し、得られた受信信号から地盤の電気的性質を確認する方法（空中電磁探査法）がある。
【０００３】
この方法は、電気を流しやすい地層及び地下水層の抽出能力に優れている方法であり、現地立ち入りが不要なこともあって推奨されている（図３０参照）。
【０００４】
空中電磁法の探査原理は、図３１（ａ）、（ｂ）に示すように磁気センサーの送信コイル（ＦＬ、ＦＨ）から電磁波を地上に放射させて一次磁場を発生させる。このとき、一次磁場の変化を打ち消すように地中に渦電流が誘起される。
【０００５】
そして、渦電流による２次磁場が生じ、一次磁場に対する二次磁場の割合（Ｈａ／Ｈｐ）を測定する。そして、比抵抗を解析する。
【０００６】
なお、比抵抗は、「単位面積を通る電流に対する単位長な当たりの電気抵抗であり、断面積Ｓ、長さＬの均質な導体の電気抵抗Ｒは、
Ｒ＝ρＬ／Ｓ
で表され、このときのρを比抵抗と称している。
【０００７】
一方、特許文献１には、電磁波を用いた空中地下構造探査方法が開示されている。特許文献１は、航空機で電磁探査用バードを調査対象エリアをカバーするように曳航し、上空の無数の位置で異なる複数種類の一次磁場を発生させ、それによる地下の電磁誘導作用を利用して調査対象エリアの二次磁場情報収集する。
【０００８】
調査対象エリアの地形図を処理した地理情報に、取得した二次磁場情報を合わせて地下の三次元的な電気的特性分布に基づく三次元地質構造モデルを構築する。
【０００９】
それに基づきコンピュータ上で稼動する三次元可視化手段により、地上及び地中を含む任意の位置から任意の方向に見える二次元もしくは三次元のイメージを、観察位置或いは観察方向に変化させて連続的に画面上に表示可能とする。
【００１０】
また、特許文献１の段落００２２には、空中電磁探査により取得した地下の３次元的なお電気的特性（比抵抗）の膨大なデータが基本情報となり、システムに入力される。
【００１１】
不規則に分布する地形データ（ＸＹ座標）から規則正しく並ぶ格子点での標高値を数学的に計算し、地形面を生成する、と記載している。
【００１２】
また、段落００２３には、空中電磁探査法で取得した地球磁場強度情報による地表面の磁気的特性分布、・・・・等を用いる、と記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−２９４８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、磁気的分布の色付けは経験に基づいているのが殆どであり、判読者によって異なる。
【００１５】
さらに、適切な色づけを行なったとしても、例えば平面図において水分を含む地形は赤、高比抵抗部分を青としたとしても、地表の凹凸が容易に視覚的に分らないので、地質学的に将来の予測を行なうには容易ではない。
【００１６】
本発明は、空中電磁探査法で得た地表下の比抵抗情報の色分布を誰もが立体的に把握できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の地盤立体表示システムは、所定の地域に、空中から電磁波を発射して人工的に発生させた交流磁場が地中を透過する際に生ずる電磁誘導現象を計測して得たメッシュ毎の地表下の地盤の比抵抗値に、その比抵抗値の値が小さいほどに赤色を強調したＲＧＢ値を、値が大きいほどに青色を強調したＲＧＢ値が割り付けられ、これらを比抵抗画像データとして記憶した第１のデータベースと、
前記所定の地域における地表面の前記メッシュ間隔のＤＥＭデータに基づいて求めた地上開度に、その地上開度が大きいほど明るい色を割り付けた地上開度画像と前記ＤＥＭデータに基づいて求めた地下開度に、その地下開度の値が大きいほど暗い色を割り付けた地下開度画像との差画像に、斜度が大きいほどに赤が強調された色値を割り付けた傾斜強調画像を合成した地形立体画像が前記メッシュ座標と該地形立体画像のＲＧＢ値とで記憶された第２のデータベースと、
前記第１のデータベースから前記メッシュ座標毎に比抵値を読み出し、比抵抗値が低いほどにシアンに強調したＲＧＢ値、比抵抗値が高いほどに紅色に強調したＲＧＢに変換するカラーテーブル変換部と、
前記第２のデータベースから地形立体画像のメッシュ座標毎にＲＧＢ値を読み出し、前記ＲＧＢ値を読み出す毎に、Ｓ（彩度）、Ｈ（色相）、Ｖ（明度）を制御してグレイスケール化し、これをグレイスケール化地形立体画像として出力する第１のＨＳＶ変換部と、
前記グレイスケール化地形立体画像と前記カラー変換テーブルからの画像データとを合成する手段と、
前記合成された画像データを画面に表示する手段と
を備えたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、誰でもが地表下の地盤の状況を容易に立体的に把握できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１の地盤立体表示システムの概略構成図である。
【図２】比抵抗コントラストデータを説明する説明図である。
【図３】比抵抗コントラストデータを説明する説明図である。
【図４】地形立体画像データＧ１を説明する説明図である。
【図５】カラーテーブル変換部（１）の説明図である。
【図６】カラーテーブル変換部（１）の説明図である。
【図７】カラーテーブル変換部（１）の説明図である。
【図８】カラーテーブル変換部（１）の概念を説明する説明図である。
【図９】画像データＦ２を説明する説明図である。
【図１０】第２のカラーテーブル変換部１０５の変換処理の説明図である。
【図１１】第２のカラーテーブル変換部１０５の変換処理の説明図である。
【図１２】第２のカラーテーブル変換部１０５の変換処理の説明図である。
【図１３】合成画像ＦＧａ（画像合成タイプ１ともいう）の説明図である。
【図１４】実施の形態２の地盤立体表示システムの概略構成図である。
【図１５】第３のカラーテーブル変換部１３０における変換処理の説明図である。
【図１６】第３のカラーテーブル変換部１３０における変換処理の説明図である。
【図１７】第３のカラーテーブル変換部１３０における変換処理の説明図である。
【図１８】画像合成タイプ２を説明する説明図である。
【図１９】淡い赤色の赤色立体画像Ｇ３を説明する説明図である。
【図２０】画像合成タイプ１又は画像合成タイプ２の変換処理を説明する説明図である。
【図２１】画像合成タイプ１又は画像合成タイプ２の変換処理を説明する説明図である。
【図２２】画像合成タイプ１又は画像合成タイプ２の変換処理を説明する説明図である。
【図２３】第２のカラーテーブル変換部のカラーテーブルを段階的に変更した場合の画面例を説明する説明図である。
【図２４】画像合成タイプ３の説明図である。
【図２５】図２５に画像合成タイプ２の他の一例を説明する説明図である。
【図２６】画像合成タイプ３の他の一例を説明する説明図である。
【図２７】画像合成タイプ３の他の一例を説明する説明図である。
【図２８】画像合成タイプ２の他の一例を説明する説明図である。
【図２９】画像合成タイプ２の他の一例を説明する説明図である。
【図３０】空中電磁探査法の説明図である。
【図３１】空中電磁探査法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本実施の形態は、比抵抗データ（特願２０１０−０９１９３４）に基づく比抵抗コントラストデータＦ１と地形立体画像Ｇ１（特願２００４−３６８５４９）とを用いる。
【００２１】
（比抵抗コントラストデータ）
比抵抗コントラストデータＦ１は、以下のようにして得ている。
【００２２】
ヘリコプタを用いた空中電磁探査法による電磁探査を行い、調査対象地盤における１次磁場に対する２次磁場の強さの割合を同相成分と離相成分とに分離する。
【００２３】
そして、これらの分離データ全体について、ドリフトによるずれを補正し、この全体の補正を行った測定データを、飛行測線毎の測定データに分割し、それぞれレベリングを行い、各測定点における比抵抗の値を計算し、補間処理を行い、周波数毎にグリッド形式の比抵抗データを生成し、このグリッド形式の比抵抗データと、レベリングを行った飛行測線毎の測定データとからなる入力格子データを生成し、この入力格子データに対しグリッドレベリングを行って、２次元的にエラーを除外してレベリング済み格子データを求め、このレベリング済み格子データから、飛行測線毎の比抵抗データを生成する。これら一連の処理をグリッディングという。
【００２４】
そして、生成した飛行測線毎の比抵抗データを基に、飛行測線間の比抵抗データを補間するとともに、再びグリッディングを行い、周波数毎にグリッド形式の比抵抗データを生成し、この生成した周波数毎のグリッド形式の比抵抗データと、数値標高モデルのデータとを組み合わせることにより、３次元比抵抗モデルを作成する。
【００２５】
すなわち、生成した周波数毎のグリッド形式の比抵抗データと、ＤＥＭデータとを組み合わせることにより、任意の３次元位置の比抵抗値を取り出せる比抵抗モデルを作成する。
【００２６】
そして、例えば、平面においては、メッシュの座標（Ｘ、Ｙ：例えば１ｍ、１０ｍ）と、比抵抗値範囲（以下単に比抵抗値ｐという）とを対応させた比抵抗コントラストデータＦ１を生成する。
【００２７】
つまり、比抵抗値は測定の際に送信コイルからの出力と受信コイルでの計測された入力の比であり単位はppmレベルのΩmであり、測定周波数ごとに測定できる深さが違う。
【００２８】
このまま地形図と重ねて検討すると最も知りたい地下水の飽和の程度による変化に対して地質の違いによる変化のオーダーが遥かに大きく地形と地下水の対応関係がわかりにくかった。そこで、全体的な値の変化傾向を引き去り局所的な増減を強調する処理を加えた。
【００２９】
具体的には
10mメッシュ比抵抗値のデータに対してラプラシアン（二次微分）パラメータ※を求め地形の１m解像度にあわせて、スムージング処理を加えた。
【００３０】
これが比抵抗コントラスト画像（比抵抗コントラストデータＦ１）である。
【００３１】
なお、ラプラシアンは、元の値をp（i,j）とすると
-4*p(i,j)+p(i-1,j)+p(i,j-1)+p(i+1,j)+p(i-1,j)で求めることができる。
【００３２】
（赤色立体画像データＧ１：地形立体画像データＧ１ともいう）
赤色立体画像データＧ１は、以下のようにして得ている。
【００３３】
所定範囲の地表の標高値が付与された三次元のデジタルデータ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を読み込み、地表面を復元して各格子（各メッシュ：１ｍ）の高さと座標とを第１のＤＥＭデータとして生成し、これらの第１のＤＥＭデータを連結する地表面の着目点の第１のＤＥＭデ-タから複数方向毎に、一定範囲内までの最大頂点となる第２のＤＥＭデータと水平線とがなす角度ベクトルをそれぞれ求めて平均化した地上開度を求める。
【００３４】
そして、この地上開度の値の大きさほどに明るい色を割りあてた地上開度画像（Ｄｐ）を得て、一定範囲の第１のＤＥＭデータ上に空気層を押し当てた立体を裏返した反転ＤＥＭデータの着目点の第１のＤＥＭデータから複数方向毎に、一定範囲内までの最大頂点となる第３のＤＥＭデータと水平線とがなす第２の角度ベクトルをそれぞれ求めて平均化して地下開度を求める。そして、この地下開度の値の大きさほどに暗い色を割りあてた地下開度画像（Ｄｑ）を得る。
【００３５】
次に、地上開度画像（Ｄｐ）と地下開度画像（Ｄｑ）とを重み付け合成し、この値に応じて階調表現した第１の合成画像（Ｄｈ：第１の地形立体図画像Ｇ１ａともいう）を得る。
【００３６】
前述の地上開度画像（Ｄｐ）は、地上開度の値が４０度から１２０度の範囲に収まる場合は、１１０度を最も明るく、５０度を最も暗くした階調で第１のグレイスケールを前記地上開度画像に割りあてることで、地上開度が大きいほど色を明るくしている。
【００３７】
また、地下開度の値が４０度から１２０度の範囲に収まる場合は、１１０度を最も暗く、５０度を最も明るくした階調で第２のグレイスケールを前記地下開度に割りあて、地下開度が大きいほど色を暗くしている。
【００３８】
さらに、地上開度画像（Ｄｐ）は、地表面の第１のＤＥＭデータの同じＺ値を繋いだ等高線をメッシュ化し、着目点を有するメッシュ領域に、前記第１のグレイスケールに基づく色データを地上開度に割付けた地上開度画像（Ｄｐａ）を生成し、この地上開度画像（Ｄｐａ）の色階調を反転させて尾根が白くなるように調整する。
【００３９】
さらに、地表面の第１のＤＥＭデータの同じＺ値を繋いだ等高線をメッシュ化し、前記着目点を有するメッシュ領域に、前記第２のグレイスケールに基づく色データを割付けた地上開度画像（Ｄｂ）を生成し、この地上開度画像Ｄｂの色が黒くなりすぎた場合は、トーンカーブを補正した度合いの色に補正する。
【００４０】
一方、前記地表面をメッシュ化し、前記着目点のメッシュと隣接するメッシュとの平均傾斜を、それぞれのメッシュの前記第１のＤＥＭデ-タに基づいて求めて平均化し、平均傾斜度として出力する。
【００４１】
そして、地上開度画像（Ｄｐ）と地下開度画像（Ｄｑ）との差画像（Ｄｒａ）を求め、この差画像（Ｄｒａ）と同一の標高値を有する前記平均傾斜度を読み込み、この平均傾斜度毎に、その平均傾斜度の値が大きいほどに赤が強調された色を割り付けた傾斜強調画像（Ｄｒ）を得る。
【００４２】
そして、前記地上開度画像（Ｄｐ）と地下開度画像（Ｄｑ）と前記傾斜強調画像（Ｄｒ）とを合成した第２の合成画像（Ｋｉ：第２の地形立体画像Ｇ１ｂ）とする。
【００４３】
前述の傾斜強調画像（Ｄｒ）は、斜度の値が０度から７０度程度の範囲に収まる場合は、０度に最も明るく、５０度以上を最も暗くした階調で前記第３のグレイスケールを前記差画像（Ｄｒａ）に割りあてることで、傾斜の大きいほど色が黒くなる斜度画像（Ｄｒａ）を得て、ＲＧＢカラーモード機能でＲを強調している。
【００４４】
さらに、記傾斜強調画像（Ｄｒ）と前記第１の合成部で合成して得た合成画像（Ｄｈ）と合成して、尾根が赤色で強調された立体画像（Ｋｉ：第３の地形立体画像Ｇ１ｃともいう）を得る。
【００４５】
また、以下に示す本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、下記の構成に特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００４６】
＜実施の形態１＞
図１は本実施の形態の地盤立体表示システムの概略構成図である。図１に示すように本実施の形態の地盤表示システムは、比抵抗コントラストデータＦ１を記憶したデータベース１００と、地形立体画像データＧ１を記憶したデータベース１１０と、第１のカラーテーブル変換部１０１と、第２のカラーテーブル変換部１０５と、第１のＨＳＶ変換部１０８と、第１の合成部１１とを備えて、地下所定深さにおける水分を含む部分、乾いた部分等を立体的に表示する。
【００４７】
前述のデータベース１００に記憶されている比抵抗コントラストデータＦ１は、図２及び図３に示すように、メッシュの座標Ｘ，Ｙに比抵抗コントラスト値範囲（単に比抵抗値ｐという）とが対応させられて記憶されている。
【００４８】
また、データベース１１０には、メッシュの座標Ｘ，Ｙに赤色立体画像データＧ１のＲＧＢ値と対応させている（図４参照）。なお、比抵抗コントラスト値は「１」、「２」・・・を称する。
【００４９】
第１のカラーテーブル変換部１０１（ルックアップテーブル）は、データベース１００の比抵抗コントラストデータＦ１（尾根：青、谷：赤）を座標値毎に読み出し、比抵抗値ｐが小さいほどより赤く（水を多く含む谷の部分）、比抵抗値ｐが大きいほどより青く（あまり含まない乾いた部分：例えば尾根）なるような色調変換をする。つまり、地下水位の高い部分を赤く表現する。
【００５０】
具体的には、第１のカラーテーブル変換部１０１は、図５〜図７に示すように、比抵抗値ｐをＲＧＢ値に変換する。このテーブルを変換カラーテーブル（１）とも称している。
【００５１】
すなわち、図８に示すように、第１のカラーテーブル変換部１０１は、図８に示すような変換を行なっている。
【００５２】
この第１のカラーテーブル変換部１０１によって変換された画像データＦ２（水分を含む地層が赤：谷が赤、乾いた地層が青：尾根が青）をメモリ１０３に記憶する（図９参照）。図９においては等高線を重ねている例を示している。
【００５３】
図９に示すように比抵抗値ｐが小さい方に赤なり、大きい方が青になる。このため、水を多く含む部分が赤色で、あまり水を含まない乾いた尾根等の部分が青色になる。
【００５４】
一般に、青色は後退色であり、周囲よりもより低く見え、赤色は前進色で周囲よりもより高く見える。すなわち、尾根は比抵抗値ｐが高いので青色に表現されるため沈下しているように見え、谷では比抵抗値ｐが低いために赤色で表現されるので、周りよりも高いようにみえる。つまり、実際の地形との対応関係が反対で，尾根が青，谷が赤になっていることになる。
【００５５】
第１のＨＳＶ変換部１０８は、データベース１１０から地形立体画像データＧ１のデータをメッシュの座標Ｘ，Ｙ毎に読み出し、これをグレイスケール化してメモリ１０９に記憶する。グレイスケールにした赤色立体地図（グレイスケール化地形立体画像データＧ２）は尾根や山頂部は明るい白に近い灰色に表現される。
【００５６】
本実施の形態では、Ｓ（彩度）を下げて、Ｈ（色相）をオレンジ色側に振り、Ｖ（明度）を上げることで灰色化する。
【００５７】
前述のＳ（彩度）の処理を彩度低減処理と称し、Ｈ（色相）の処理を色相変換処理と称し、Ｖ（明度）の処理を明度増加処理とも称する。
【００５８】
第２のカラーテーブル変換部１０５は、第１のカラーテーブル変換部１０１のメッシュ番号及び座標値並びに比抵抗コントラスト値範囲（総称してパラメータＢという）において、比抵抗値ｐが低いところをシアン（水色）、比抵抗値が大きい部分を紅色（朱色）に変更する。
【００５９】
つまり、第２のカラーテーブル変換部１０５は第１のカラーテーブル変換部１０１に設定されたパラメータＢに対する彩度と明度の関係を維持したまま、色相について変更を行うテーブルである（変換カラーテーブル（２）又はパラメータＢともいう）。これは，水色は後退色で，朱色は前進色であることを考慮したものである。このようにして得た画像データＦ３（谷をシアン、尾根を朱色）をメモリ１０６に記憶する。
【００６０】
前述の第２のカラーテーブル変換部１０５の処理は、具体的には、図１０〜図１２に示している。
【００６１】
ここで、シアン−朱色変換を採用した理由について述べる。
【００６２】
この第２のカラーテーブル変換部１０５は、単純に画像データＦ１（尾根：青、谷：赤）を反転させたものではない。
【００６３】
単純に画像データＦ１（尾根：青、谷：赤）を反転させた場合、グレイスケールにした赤色立体地図は谷や窪地の部分が暗い灰色に表現される。
【００６４】
ここに青色のBlueの彩度の高い色が重なると、視覚の特性から、地形がほとんど読み取れなくなる。
【００６５】
一方、グレイスケールにした赤色立体地図は尾根や山頂部は明るい白に近い灰色に表現される。このような部分に、赤の彩度が高い色が重なることになる。その結果、視覚の特性から、地形がほとんど読み取れなくなる。その点を考慮して、比抵抗値が小さい場合には、シアン色が次第に強調されるように調整し、比抵抗値が大きい場合に、朱色に次第に強調されるように調整する。
【００６６】
従って、この色の場合、彩度が最大であっても、明度は確保されているのでグレイスケール化した赤色立体地図による地形を認識することができることになる。なお、色相環でみるとシアン-朱色の関係は、ほぼ補色関係にある、反対側の色に近い。補色関係にある場合に限って、高い値と低い値が狭い範囲で繰り返した場合に、離れた距離でみると、無彩色に見えるはずである。
【００６７】
ただし、厳密に補色の値になっていないのは、ディスプレイ上での立体感を考慮して、調整する。
【００６８】
第１の合成部１１５は、メモリ１０９のグレイスケール化した赤色立体画像Ｇ２とメモリ１０６のシアン−朱色変換した画像データＦ３（谷をシアン、尾根を朱色）とを重ねた合成画像ＦＧａ（画像合成タイプ１ともいう）をメモリ１２０に記憶する（図１３参照）。
【００６９】
出力部１６０は、メモリ１２０のＦＧａ（画像合成タイプ１）を表示部１５５に出力して表示する。この出力部１６０は、設定により各メモリのいずれかの画像データを画面に表示する。
【００７０】
この結果、図１３に示すように大部分の尾根の部分が朱色，地すべりの部分がシアン色となり地形と含水との関係が大変よくわかる。尾根でもシアン色の部分や谷でも水色ではないところもあり様々な情報が読み取れる。
【００７１】
＜実施の形態２＞
しかしながら、グレイスケール化した赤色立体地図とシアン−朱色変換した画像データＦ３（谷をシアン、尾根を朱色）を重ねた合成画像ＦＧａ（画像合成タイプ１）はオリジナルの赤色立体地図と比較すると立体感が弱い。
【００７２】
そこで、第３のカラーテーブル変換部及び第２のＨＳＶ変換部等を新たに備える。
【００７３】
図１４は実施の形態２の概略構成図である。図１４に示すように、実施の形態１の構成要件の他に、第２のＨＳＶ変換部１４０と、第３のカラーテーブル変換部１３０と、第２の合成部１５８と、シアン色除去部１５１等を備えている。
【００７４】
第２のＨＳＶ変換部１４０は、データベースの赤色立体地図を読み出し、急斜面ほど赤いという性質を残しながら色相を本来の赤からオレンジに変化させると同時に彩度をやや落とす変換である（図１９参照；画像データＧ３）。但し、谷の緑がかったシアン色に調整してある。
【００７５】
すなわち、Ｓを０°（赤）から１０°（朱色）に、彩度を１０％減少、明度を１０％増加させた。
【００７６】
第３のカラーテーブル変換部１３０は、メモリ１００の画像データＦ１（尾根：青、谷：赤）をメッシュの座標毎（Ｘｉ，Ｙｉ）に読み込み、比抵抗値ｐが低くなるに従って青色が強く、比抵抗値が高くなるに従ってマゼンタに変換する。すなわち、シアン色を青に、朱色をマゼンタに変換する（画像データＦ４）。
【００７７】
第３のカラーテーブル変換部１３０における変換処理である比抵抗コントラストと色コードとの関係を図１５、図１６、図１７に示している。これを変換カラーテーブル（３）ともいう。
【００７８】
第２の合成部１５３は、メモリ１４１の淡い赤色の赤色立体画像Ｇ３（画像データＧ３）と、メモリ１３１の画像データＦ４とを重ね合わせ、これを重ね合わせ画像Ｍｉ（画像合成タイプ２ともいう）としてメモリ１５０に記憶する（図１８参照）。
【００７９】
前述のＭｉを得るために、赤色立体地図が谷の部分が暗くなりすぎるのを避けるためにシアンが多く含む個所はシアン色除去部１５１がシアン色成分を除去する。
【００８０】
これによって、地下開度の値が９０°以上の時にシアンを含み、数値が大きいほどシアンが濃くなる。
【００８１】
これは，パラメータBの値が低い場合，青色になり，位置的に谷と重なりパラメータBの読み取りに景況が出るため青色彩度低減処理である。
【００８２】
従って、画像合成タイプ２は画像合成タイプ１と比較して，地形がより立体的に見やすくなっている。
【００８３】
しかし，パラメータBの値を直読できるかという点では画像合成タイプ１の画像のほうが見やすい場合もある。
【００８４】
このような場合には、出力部１６０に合成画像タイプ１の選択を設定するか合成画像タイプ２の選択を設定して、いずれかを画面に表示させる。
【００８５】
すなわち、図２０〜２２に示すように、カラーテーブル変換（１）による比抵抗値の色相を、カラーテーブル変換（２）またはカラーテーブル変換（３）のように変換して、画像合成タイプ１又は画像合成タイプ２を得ている。
【００８６】
＜実施の形態３＞
これまでのカラーテーブルは、いずれもグラデーションで表現されている。グラデーションで表現のために，あらかじめ閾値を決めることなく地形とパラメータの関係を相対的に扱うことができる。
【００８７】
しかし，離れた2点間でのパラメータBの値を比較することは困難であった。
【００８８】
このため、第２のカラーテーブル変換部のカラーテーブルを段階的に変更したもので全体で7階調にした。パラメータＢの変化の様子が等値線的にも読み取れる（図２３参照）。
【００８９】
これと、画像Ｍｉとを合成すると（画像合成タイプ３ともいう：図２４参照）、地形の水分を含む範囲が等高線的に分ると共に、地形の立体感が分りやすい。
【００９０】
また、図２５に画像合成タイプ２の一例を示す。この図２５に示すように、赤色立体地図の赤色部（急斜面）、暗部（谷や沢部）と比抵抗コントラスト図の色相を合わせることにより沢部などに低比抵抗コントラスト図が重なり、水みちなどが地形表現と整合し、地形と比抵抗コントラストの分布が分りやすくなった。
【００９１】
また、赤色立体地図を重ねることにより、急峻な尾根でかつ風化が進行している（比抵抗が高い）個所を容易に識別することが可能となった。
【００９２】
さらに、同じ地滑り地形でも地下水が高い、あるいは含水比が高い崩積土からなる地滑りブロックを認識でき、危険判定が可能となった。
【００９３】
なお、画像合成タイプ３の一例を図２６及び図２７に示す。図２６は等高線を重ね表示している。図において、青い個を含む範囲であり、この個所は比抵抗が周囲に比べて低く、地下水位が高いが飽和高い崩積度が分布と推定される。は下方にガリーが発達し、土砂流出の可能性が高い。
【００９４】
赤い個所は、比抵抗が高く、かつ近い水位が低いとされる。（２）はガリーが発達しており、落石、崩壊に注意が必要である。
【００９５】
さらに、画像合成タイプ２の一例を図２８及び図２９に示す。図２８において青い個所は、比抵抗が周囲に比較して低く、地下水が高いか含水比の高い崩積土が分布していると推定される。なお、現地調査においてこの青い部分において湿地が確認された。図２８においては鳥瞰図で表している。
【００９６】
そして、図２８において、（１）の個所は下方にガリーが発達し、土砂流出の可能性が高いことが分る。
【００９７】
また、赤い個所は、比抵抗が高く、かつ地下水位が低いあるいは風化が進行し、隙間が推定される。（２）の個所は現場においても緩みが確認され、落石、崩壊が推定される。
【００９８】
従って、現地に立ち入ることなく、地滑り、崩壊、断層などの災害要因を立体的に把握できる。
【００９９】
なお、上記の各画像データは、印刷若しくは外部にコンピュータに出力してもよい。
【０１００】
また、本実施の形態の地盤状況立体可視化表示装置は、プロセッサ、マイクロコンピュータ、ロジック、レジスタ等の適宜な組み合わせからなる中央情報処理装置（CPU）と、この中央情報処理装置に必要な制御・操作情報を入力するキーボード（KB）、マウス、対話型ソフトスイッチ、外部通信チャネル等を含む情報入力部と、ディスプレイ、データベース、メモリ等からなり、ロム（ＲＯＭ）等には、前述の第１、第２、第３のカラーテーブル変換部、第１及び第２の合成部、第１及び第２のＨＳＶ変換部、シアン色除去部等として機能させるプログラムを記憶している。
【符号の説明】
【０１０１】
１００ データベース
１１０ データベース
１０１ 第１のカラーテーブル変換部
１０５ 第２のカラーテーブル変換部
１０８ 第１のＨＳＶ変換部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の地域に、空中から電磁波を発射して人工的に発生させた交流磁場が地中を透過する際に生ずる電磁誘導現象を計測して得たメッシュ毎の地表下の地盤の比抵抗値に、その比抵抗値の値が小さいほどに赤色を強調したＲＧＢ値を、値が大きいほどに青色を強調したＲＧＢ値が割り付けられ、これらを比抵抗画像データとして記憶した第１のデータベースと、
前記所定の地域における地表面の前記メッシュ間隔のＤＥＭデータに基づいて求めた地上開度に、その地上開度が大きいほど明るい色を割り付けた地上開度画像と前記ＤＥＭデータに基づいて求めた地下開度に、その地下開度の値が大きいほど暗い色を割り付けた地下開度画像との差画像に、斜度が大きいほどに赤が強調された色値を割り付けた傾斜強調画像を合成した地形立体画像が前記メッシュ座標と該地形立体画像のＲＧＢ値とで記憶された第２のデータベースと、
前記第１のデータベースから前記メッシュ座標毎に比抵値を読み出し、比抵抗値が低いほどにシアンに強調したＲＧＢ値、比抵抗値が高いほどに紅色に強調したＲＧＢに変換するカラーテーブル変換部と、
前記第２のデータベースから地形立体画像のメッシュ座標毎にＲＧＢ値を読み出し、前記ＲＧＢ値を読み出す毎に、Ｓ（彩度）、Ｈ（色相）、Ｖ（明度）を制御してグレイスケール化し、これをグレイスケール化地形立体画像として出力する第１のＨＳＶ変換部と、
前記グレイスケール化地形立体画像と前記カラー変換テーブルからの画像データとを合成する手段と、
前記合成された画像データを画面に表示する手段と
を有することを特徴とする地盤立体表示システム。
【請求項２】
前記第１のデータベースから前記メッシュ座標毎に比抵値を読み出し、比抵抗値が低いほどに青色に強調したＲＧＢ値、比抵抗値が高いほどにマゼンタに強調したＲＧＢに変換するカラーテーブル変換部と、
第２のデータベースから地形立体画像のメッシュ座標毎にＲＧＢ値を読み出し、急斜面ほど赤いという性質を残しながら色相を赤からオレンジに変化させると共に彩度をやや落とす変換を行い、これを淡い赤色の地形立体画像として出力する第２のＨＳＶ変換部と、
前記淡い赤色の地形立体画像と前記カラーテーブル変換部からの画像データとを合成した合成画像を出力する第２の合成部と、
前記第２の合成部からの合成画像を画面に表示する手段と
を有することを特徴とする請求項１記載の地盤立体表示システム。
【請求項３】
前記淡い赤色の地形立体画像のデータを前記メッシュ座標毎に読み出して、一定値以上のシアン値を除去するシアン色除去部と
を有することを特徴とする請求項１又は２記載の地盤立体表示システム。
【請求項１】
所定の地域に、空中から電磁波を発射して人工的に発生させた交流磁場が地中を透過する際に生ずる電磁誘導現象を計測して得たメッシュ毎の地表下の地盤の比抵抗値に、その比抵抗値の値が小さいほどに赤色を強調したＲＧＢ値を、値が大きいほどに青色を強調したＲＧＢ値が割り付けられ、これらを比抵抗画像データとして記憶した第１のデータベースと、
前記所定の地域における地表面の前記メッシュ間隔のＤＥＭデータに基づいて求めた地上開度に、その地上開度が大きいほど明るい色を割り付けた地上開度画像と前記ＤＥＭデータに基づいて求めた地下開度に、その地下開度の値が大きいほど暗い色を割り付けた地下開度画像との差画像に、斜度が大きいほどに赤が強調された色値を割り付けた傾斜強調画像を合成した地形立体画像が前記メッシュ座標と該地形立体画像のＲＧＢ値とで記憶された第２のデータベースと、
前記第１のデータベースから前記メッシュ座標毎に比抵値を読み出し、比抵抗値が低いほどにシアンに強調したＲＧＢ値、比抵抗値が高いほどに紅色に強調したＲＧＢに変換するカラーテーブル変換部と、
前記第２のデータベースから地形立体画像のメッシュ座標毎にＲＧＢ値を読み出し、前記ＲＧＢ値を読み出す毎に、Ｓ（彩度）、Ｈ（色相）、Ｖ（明度）を制御してグレイスケール化し、これをグレイスケール化地形立体画像として出力する第１のＨＳＶ変換部と、
前記グレイスケール化地形立体画像と前記カラー変換テーブルからの画像データとを合成する手段と、
前記合成された画像データを画面に表示する手段と
を有することを特徴とする地盤立体表示システム。
【請求項２】
前記第１のデータベースから前記メッシュ座標毎に比抵値を読み出し、比抵抗値が低いほどに青色に強調したＲＧＢ値、比抵抗値が高いほどにマゼンタに強調したＲＧＢに変換するカラーテーブル変換部と、
第２のデータベースから地形立体画像のメッシュ座標毎にＲＧＢ値を読み出し、急斜面ほど赤いという性質を残しながら色相を赤からオレンジに変化させると共に彩度をやや落とす変換を行い、これを淡い赤色の地形立体画像として出力する第２のＨＳＶ変換部と、
前記淡い赤色の地形立体画像と前記カラーテーブル変換部からの画像データとを合成した合成画像を出力する第２の合成部と、
前記第２の合成部からの合成画像を画面に表示する手段と
を有することを特徴とする請求項１記載の地盤立体表示システム。
【請求項３】
前記淡い赤色の地形立体画像のデータを前記メッシュ座標毎に読み出して、一定値以上のシアン値を除去するシアン色除去部と
を有することを特徴とする請求項１又は２記載の地盤立体表示システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２０１２−５３１９１（Ｐ２０１２−５３１９１Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９４４８２（Ｐ２０１０−１９４４８２）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（５９１０７４１６１）アジア航測株式会社 (48)
【出願人】（５０５３９８９６３）西日本高速道路株式会社 (105)
【出願人】（５０１４９７２６４）西日本高速道路エンジニアリング四国株式会社 (17)
【出願人】（３９６００７８９０）大日本コンサルタント株式会社 (9)
【出願人】（３０４０２８３４６）国立大学法人 香川大学 (285)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（５９１０７４１６１）アジア航測株式会社 (48)
【出願人】（５０５３９８９６３）西日本高速道路株式会社 (105)
【出願人】（５０１４９７２６４）西日本高速道路エンジニアリング四国株式会社 (17)
【出願人】（３９６００７８９０）大日本コンサルタント株式会社 (9)
【出願人】（３０４０２８３４６）国立大学法人 香川大学 (285)
【Ｆターム（参考）】
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