崩壊地抽出方法、装置及びプログラム
【課題】
崩壊地を迅速正確に抽出する。
【解決手段】
ヘリコプタ１０のレーザ測距装置１２により対象地域を３次元計測する。３次元座標算出装置３２が計測結果からＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータを生成し、記憶装置３４に格納する。裸地抽出装置３６は、ＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータから裸地を抽出する。傾斜地抽出装置３８は、ＤＴＭメッシュデータから傾斜地を抽出する。凹型地抽出装置４０は、ＤＴＭメッシュデータから凹型地を抽出する。これらで絞り込まれた結果から、面積フィルタリング装置４２で一定面積以上のものを抽出する。
崩壊地を迅速正確に抽出する。
【解決手段】
ヘリコプタ１０のレーザ測距装置１２により対象地域を３次元計測する。３次元座標算出装置３２が計測結果からＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータを生成し、記憶装置３４に格納する。裸地抽出装置３６は、ＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータから裸地を抽出する。傾斜地抽出装置３８は、ＤＴＭメッシュデータから傾斜地を抽出する。凹型地抽出装置４０は、ＤＴＭメッシュデータから凹型地を抽出する。これらで絞り込まれた結果から、面積フィルタリング装置４２で一定面積以上のものを抽出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、崩壊地を抽出する方法、装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
崩壊地の判読は、特に、災害発生直後に緊急に必要である。崩壊地を早期に特定することで、崩壊地発生箇所の災害復旧や二次災害防止対策に対する迅速・的確な対応が可能になる。
【０００３】
従来は、経験を有する熟練技術者が、ステレオペアの２枚の航空写真上で対象範囲を隅から隅まで立体視判読することにより、１つ１つ手作業で崩壊地を抽出していた。そして、抽出した崩壊地の位置・形状を、地形図等の紙地図に移写していた。
【０００４】
近年では、空中レーザ計測技術の発達により、詳細かつ高精度な３次元地形情報を比較的容易に入手できるようになった（特許文献１参照）。特に、地上物による反射パルスと地表面からの反射パルスの両方を計測できるレーザ測距装置を使用することにより、樹木等の地物を含む表面と、地表面の３次元座標を１つのレーザパルスで同時に計測できる。本明細書では、建物や樹木などの地物を含めた地形データをＤＳＭ(Digital Surface Model)データと呼び、地物を除外した地形データ、即ち地表面の地形データをＤＴＭ（Digital Terrain Model）データと呼ぶ。また、一定間隔でメッシュ化されたＤＳＭデータをＤＳＭメッシュデータと呼び、一定間隔でメッシュ化されたＤＴＭデータをＤＴＭメッシュデータと呼ぶ。
【０００５】
ＤＳＭデータからＤＴＭデータを作成する技術が、特許文献２に記載されている。
【０００６】
また、このようにして得られるＤＳＭデータ又はＤＴＭデータに既存の空中写真判読技術と併用することで、微地形を解析したり、渓流を調査できる（例えば、非特許文献１，２）。
【特許文献１】特開２００４−１７０４２９号公報
【特許文献２】特開２００５−２０２５１０号公報
【非特許文献１】「航空レーザー計測による出力図を用いた詳細微地地形解析」 鈴木隆司他（２００３）：平成１５年度砂防学会研究発表会概要集,ｐ３１８−３１９
【非特許文献２】「航空レーザー計測による出力図を用いた詳細微地地形解析その２」 深沢 浩他（２００４）：平成１６年度砂防学会研究発表会概要集,ｐ８０−８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、経験を有する熟練技術者が航空写真図を立体視判読することにより崩壊地を抽出する従来の方法では、判読精度及び判読に要する時間の点で、不十分であった。
【０００８】
例えば、広範囲を対象とする場合に、膨大な労力を必要とし、崩壊地の判読に多大な時間を要する。技術者の経験の差によって崩壊地判読結果が異なる。崩壊地判読結果を地形図に移写する際、写真上の崩壊地位置と地形図の位置との対応が取りにくい。その結果、間違った位置に移写するといったミスが発生する。手作業で地形図上に移写しているので、形状を簡略化したり、規模を大きくして移写する傾向にあり、移写された崩壊地の形状・規模が正確でない可能性がある。
【０００９】
本発明は、３次元地形情報に基づき崩壊地を抽出する方法、装置及びプログラムを提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る崩壊地抽出方法は、対象地域のＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータを記憶装置に格納するステップと、当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータから、裸地で傾斜地で凹型地である地域を抽出する崩壊候補抽出ステップと、当該崩壊候補抽出ステップで抽出された地域から所定面積以上の地域を抽出する面積フィルタリングステップとを具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る崩壊地抽出装置は、対象地域のＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータを記憶する記憶装置と、当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータから、裸地で傾斜地で凹型地である地域を抽出する崩壊候補抽出装置と、当該崩壊候補抽出装置で抽出された地域から所定面積以上の地域を抽出する面積フィルタリング装置とを具備することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る崩壊地抽出プログラムは、対象地域のＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータＤＳＭメッシュデータから、裸地で傾斜地で凹型地である地域を抽出する崩壊候補抽出機能と、当該崩壊候補抽出機能で抽出された地域から所定面積以上の地域を抽出する面積フィルタリング機能とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＤＴＭ及びＤＳＭの数値標高データから自動的に崩壊地を抽出できる。従って、技術者の判読時間を大幅に削減でき、崩壊地の抽出時間を短縮することができる。また、技術者がほとんど介在することがないので、技術者の経験による判読結果の違いが生じることが無く、誰が行っても同じ結果となり、客観性が向上する。さらに、自動抽出された崩壊地を正射影変換されたオルソ画像上で確認することで、更なる精度向上を図れ、判読結果の移写ミスがなくなる。最終的な崩壊地は地理座標で定義されるので、ＧＩＳ（Geographical Information System）を利用し、他の地理情報と重ね合わせることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示し、図２は、本実施例の主要な動作のフローチャートを示す。図３は、崩壊地の模式図を示し、図４は、崩壊地の断面図を示す。図３及び図４から分かるように、典型的な崩壊は、傾斜地で起こり、崩壊後では、裸地になり、凹型地形、即ち窪みを形成する。本実施例は、これらに着目して、自動処理により崩壊地を抽出する。
【００１６】
ヘリコプタ１０に、地形を３次元計測するのに使用されるレーザ測距装置１２、地表面及び地物を撮影するデジタルビデオカメラ１４、ヘリコプタ１０の方位を計測するジャイロ１６，ヘリコプタ１０の３次元位置を計測するＧＰＳ（Global Positioning System）受信装置１８、及びこれらの計測データ及び撮影画像を記録する記録再生装置２０を搭載し、対象地域上を飛行して、地表を３次元計測し、撮影する。記録再生装置２０は、記録媒体２２に計測データ及び撮影画像を記録再生する。
【００１７】
レーザ測距装置１２は、レーザビームを走査可能ないわゆるスキャン式レーザ測距装置であり、地上に照射したレーザパルスに対する最初の反射パルス（いわゆるファーストパルス）とこれに遅れる反射パルス（いわゆるラストパルス）でレーザ反射点までの距離を計測する能力を具備する。ファーストパルスは、半透過の地物、特に樹木による反射を示し、ラストパルスは、レーザを透過しない建物による反射と地表面の反射を示す。これにより、簡易的に、ＤＳＭデータの基礎となる距離データと、ＤＴＭデータの基礎になる距離データを収集できる。レーザ測距装置１２は、計測される距離データとそのレーザ照射角度を、記録再生装置２０に出力する。
【００１８】
ジャイロ１６は、ヘリコプタ１０の姿勢（ロー角、ピッチ角及びヨー角）を計測し、計測角度を記録再生装置２０に出力する。また、ＧＰＳ受信装置１８は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して、地球座標系で見たヘリコプタの３次元位置データを記録再生装置２０に出力する。ジャイロ１６の計測データは、ヘリコプタ１０の姿勢変動によるレーザ測距装置１２の測定点（レーザ反射点）の計測位置誤差を補償するのに使用される。レーザ測距装置１２及びジャイロ１６の計測値、即ち、ヘリコプタ１０からレーザ反射点迄の距離、レーザ測距装置１２からのレーザ照射角度、及びヘリコプタ１０の姿勢を演算することで、レーザ反射点をヘリコプタ１０から見た相対的な３次元位置を算出できる。ＧＰＳ受信装置１８により計測されるヘリコプタ１０の３次元位置を使うことで、レーザ測距装置１２及びジャイロ１６の測定結果から得られるレーザ反射点の３次元位置を、地球座標系等の一定の座標系に変換できるようになる。
【００１９】
記録媒体２２に記録された計測データ及び画像データは、地上で再生され、データ処理装置３０に入力される。データ処理装置３０の主要な機能は、コンピュータのソフトウエアで実現されるが、勿論、その一部又は全部をハードウエアで実現できることは明らかである。
【００２０】
３次元座標算出装置３２は、記録装置２０の記録媒体２２から再生された、レーザ測距装置１２による計測データ（距離と照射角度、ファースト／ラストの区別）、ジャイロ１６により計測されたヘリコプタ１０の姿勢、及びＧＰＳ受信装置１８によるヘリコプタ１０の３次元位置データから、ＤＳＭデータとＤＴＭデータを生成する。
【００２１】
レーザ測距装置１２によるレーザの反射点は、一般に、均等な間隔にならないので、３次元座標算出装置３２は、レーザ反射点の３次元位置データを補間及び修整して、等間隔のメッシュ（例えば、１ｍ×１ｍ又は５ｍ×５ｍ等）上の３次元座標データ、いわゆるメッシュデータを生成する。３次元座標算出装置３２の機能は、コンピュータソフトウエアのみで実現できる。
【００２２】
３次元座標算出装置３２によるＤＴＭデータとＤＳＭデータの生成では、ラストパルスからＤＴＭデータを生成し、ファーストパルスからＤＳＭデータを生成する。ファーストパルスとラストパルスの区別がない場合、計測点のデータは、ＤＴＭデータであり且つＤＳＭデータである。また、３次元座標算出装置３２は、ＤＳＭデータとＤＴＭデータの分離に、例えば、特許文献２に記載の技術を利用してもよい。計測値から算出されたＤＴＭデータ及びＤＳＭデータを公知の手法でメッシュ化する。
【００２３】
３次元座標算出装置３２で生成されたＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータは、記憶装置３４に格納される。記憶装置３４は、代表的にはハードディスク装置である。
【００２４】
裸地抽出装置３６、傾斜地抽出装置３８及び凹型地抽出装置４０が、記憶装置３４に格納されたＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータを使って、崩壊候補地を絞り込む。図２は、裸地抽出装置３６、傾斜地抽出装置３８及び凹型地抽出装置４０により処理の動作フローチャートを示す。先ず、注目メッシュを指定する変数ｎを１で初期化する（Ｓ１）。
【００２５】
裸地抽出装置３６は、記憶装置３４に記憶されるＤＳＭメッシュデータ３４ａとＤＴＭメッシュデータ３４ｂの差分を算出することで、地表面が露出している裸地、即ち、樹林に被われていない土地を抽出する。但し、ＤＳＭメッシュデータとＤＴＭメッシュデータの誤差と、崩壊地上に多少の低層樹木が残存するケースを考慮し、同じ地点のＤＳＭメッシュデータ３４ａとＤＴＭメッシュデータ３４ｂとの間の差絶対値が１．０ｍ未満の地域を、裸地であるとしている（Ｓ２）。ステップＳ２で、ＤＳＭ（ｎ）は、メッシュｎのＤＳＭメッシュデータ３４ａの標高値を示し、ＤＴＭ（ｎ）は、メッシュｎのＤＴＭメッシュデータ３４ｂの標高値を示す。ＤＴＭデータとＤＳＭデータの誤差を考慮して、差絶対値で裸地かどうかを判定している。
【００２６】
斜面地形抽出装置３８は、裸地抽出装置３６で抽出された裸地に対し、ＤＴＭメッシュデータ３４ｂを使って、一定以上の傾斜度を持つ斜面を抽出する（Ｓ３〜Ｓ４）。即ち、斜面地形抽出装置３８の抽出結果は、裸地で、且つ斜面になっている地域を示す。傾斜の程度は、次のように評価する。注目するＤＴＭメッシュｎに対し、隣接する８方向（０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度、２２５度、２７０度及び３１５度）のメッシュとの間で傾斜を算定する（Ｓ３）。そして、その８個の傾斜値の内の最大傾斜値が閾値（例えば、１０度）以上の場合、注目メッシュｎは、傾斜地であると判定する（Ｓ４）。
【００２７】
凹型地抽出装置４０は、傾斜地形抽出装置２６で絞り込まれたメッシュの中で、窪地、即ち周囲に比べて鉛直下方向に凹んでいる地域を抽出する（Ｓ５〜Ｓ７）。凹型地の評価のために、地上開度を使用する。具体的には、注目メッシュｎから８方向（０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度、２２５度、２７０度及び３１５度）について、距離Ｌ（ここでは１００ｍ）だけ離れたメッシュの標高値（存在しなければ、周囲のメッシュの標高値から補間する）と注目メッシュｎの標高値との差のアークコサイン値φ１〜φ８を算出し（Ｓ５）、これら８個の角度φ１〜φ８の平均値φａｖｅを注目メッシュｎの開度とする（Ｓ６）。そして、注目メッシュｎの開度φａｖｅが所定値以上（この実施例では、８５度以上）の場合（Ｓ７）、注目メッシュｎは、凹地であると判定する。
【００２８】
最終的に、装置３６，３８，４０により裸地で、傾斜面で且つ窪地であると判定されたメッシュｎには、崩壊候補を示すフラグ（崩壊地フラグ）３４ｃを立て、記憶装置３４に記憶する（Ｓ８）。全メッシュが終了していなければ（Ｓ９）、メッシュ変数ｎをインクリメントし（Ｓ１０）、ステップＳ２以降を繰り返す。ステップＳ２〜Ｓ９の処理を全メッシュに対して実行したら（Ｓ１０）、装置３６，３８，４０による絞り込みを終了する。
【００２９】
ここでは、装置３６，３８，４０により逐次的に崩壊候補地を絞り込むようにしたが、装置３６，３８，４０を並列に動作させ、これらの抽出結果の重複するメッシュに、崩壊値フラグを立ててもよい。並列演算を利用できる場合に、特に有効である。
【００３０】
面積フィルタリング装置４２は、凹型地抽出装置４０により記憶装置３４に書き込まれた崩壊地フラグ３４ｃを読み込み、隣接メッシュ間で崩壊地フラグが立っているメッシュをグループ化し、そのグループ単位で面積を算定する。面積は、１グループに属するメッシュの個数と、１メッシュの面積の積で算定される。５ｍ×５ｍのメッシュの場合、１メッシュの面積は２５ｍ２である。そして、算定した面積が一定値未満のメッシュ群に対しては、記憶装置３４の崩壊地フラグ３４ｃをクリアする。これにより、崩壊地フラグが立っているのは、ある程度以上の面積を有する、裸地で、傾斜面で且つ窪地を示すメッシュ群である。
【００３１】
この段階で、装置３６，３８，４０，４２によるソフトウエア又はハードウエアを使った崩壊地の抽出が終了する。このような一律の処理では、人間の目で見て崩壊地でない地域を崩壊地と評価してしまうことがある。このような間違いを修正する目的で、本実施例では、カメラ１４による画像を利用する。
【００３２】
正射投影装置４４が、カメラ１４による撮影画像を記録媒体２２から読み出し、正射投影してオルソ画像データを生成する。カメラ１４の撮影地域の全てについてオルソ画像を生成しても良いが、面積フィルタリング装置４２の処理後に崩壊地フラグが立っている地域のオルソ画像を選択的に生成するのが効率的である。生成されたオルソ画像データは、記憶装置４６に格納される。このオルソ画像は、ＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータを使って装置３６〜４２により抽出された崩壊候補地を最終判定する際に、現場の撮影画像と照合するために使用される。カメラ１４及び正射投影装置４４を設けることで、崩壊地判定の精度を上げることができる。記憶装置４６は、物理的には、記憶装置３４としても使用されるハードディスク装置からなる。
【００３３】
オルソ航空写真を入手できる場合、カメラ１４及び正射投影装置４４は不要である。入手したオルソ航空写真の画像データを記憶装置４６に格納すれば良い。そのようなオルソ航空写真等には、地理座標を現すデータが付随しているか、ファイル名等で位置が特定できるようになっている。
【００３４】
画像化装置４８は、崩壊地フラグ３４ｃが立っている地域を特定する崩壊地特定画像を生成する。崩壊地特定画像は、例えば、崩壊地フラグ３４ｃが立っている地域を、他の地域とは異なる色等で区別して表示する画像、例えば、半透明の画像である。合成装置５０は、画像化装置４８からの崩壊地特定画像データと同じ地域のオルソ画像データを記憶装置４６から読み出して、崩壊地特定画像と重畳する。画像表示装置５３が、合成装置５０からの画像、即ち、オルソ画像上に崩壊地特定画像を重畳した画像を、画面上に表示する。
【００３５】
データ処理装置３０のオペレータは、表示装置５２に表示される画像を見て、装置３６〜４２により抽出された崩壊地が妥当かどうかを判定し、必要であれば、崩壊地修整装置５６を使って崩壊地フラグ３４ｃを修整する。崩壊地修整装置５６は、コンピュータに接続するキーボード、マウス又は座標入力装置からなる。
【００３６】
本実施例では、ＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータを利用することで、傾斜地の抽出及び凹型地の抽出が容易になる。メッシュ化したＤＳＭデータ及びＤＴＭデータを利用することで、傾斜地及び凹型地の抽出時間を短縮できる。メッシュ化されていない３次元位置データを利用した場合には、傾斜地及び凹型地の抽出に時間を要する。
【００３７】
空中写真の判読結果（マーキング）を地形図に移写する時、崩壊地の形を簡略化したり、大きめに表記したり、位置がずれたりすることがあったが、本実施例では、自動抽出による崩壊地とオルソ画像を重ねて表示し、崩壊地を確認するので、形や大きさの不整合や位置のずれが大幅に低減された。
【００３８】
また、技術者の経験と知識の差によって生じる判読結果のばらつきが低減する。経験と知識に頼らざるをえなかった視覚的に判別しにくい部分も、崩壊地として抽出されてくるので、判読の標準化と客観性が向上する。
【００３９】
広範囲を対象とした崩壊地分布図の作成にかかる膨大な時間と労力を短縮でき、省力化できる。
【００４０】
航空レーザ測量によりＤＳＭデータ及びＤＴＭデータを取得する例を説明したが、航空写真測量により取得したＤＳＭデータ及びＤＴＭデータを使っても、上記実施例と同様に崩壊地を抽出できる。軽飛行機にレーザ測距装置を搭載して、地上を３次元計測してもよい。
【００４１】
特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】本実施例の主要部の動作フローチャートである。
【図３】崩壊地を模式的に示す斜視図である。
【図４】崩壊地の断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０：ヘリコプタ
１２：レーザ測距装置
１４：デジタルビデオカメラ
１６：ジャイロ
１８：ＧＰＳ受信装置
２０：記録再生装置
２２：記録媒体
３０：データ処理装置
３２：３次元座標算出装置
３４：記憶装置
３４ａ：ＤＳＭメッシュデータ
３４ｂ：ＤＴＭメッシュデータ
３４ｃ：崩壊地フラグ
３６：裸地抽出装置
３８：傾斜地抽出装置
４０：凹型地抽出装置
４２：面積フィルタリング装置
４４：正射投影装置
４６：記憶装置
４８：画像化装置
５０：合成装置
５２：表示装置
５６：崩壊地修整装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、崩壊地を抽出する方法、装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
崩壊地の判読は、特に、災害発生直後に緊急に必要である。崩壊地を早期に特定することで、崩壊地発生箇所の災害復旧や二次災害防止対策に対する迅速・的確な対応が可能になる。
【０００３】
従来は、経験を有する熟練技術者が、ステレオペアの２枚の航空写真上で対象範囲を隅から隅まで立体視判読することにより、１つ１つ手作業で崩壊地を抽出していた。そして、抽出した崩壊地の位置・形状を、地形図等の紙地図に移写していた。
【０００４】
近年では、空中レーザ計測技術の発達により、詳細かつ高精度な３次元地形情報を比較的容易に入手できるようになった（特許文献１参照）。特に、地上物による反射パルスと地表面からの反射パルスの両方を計測できるレーザ測距装置を使用することにより、樹木等の地物を含む表面と、地表面の３次元座標を１つのレーザパルスで同時に計測できる。本明細書では、建物や樹木などの地物を含めた地形データをＤＳＭ(Digital Surface Model)データと呼び、地物を除外した地形データ、即ち地表面の地形データをＤＴＭ（Digital Terrain Model）データと呼ぶ。また、一定間隔でメッシュ化されたＤＳＭデータをＤＳＭメッシュデータと呼び、一定間隔でメッシュ化されたＤＴＭデータをＤＴＭメッシュデータと呼ぶ。
【０００５】
ＤＳＭデータからＤＴＭデータを作成する技術が、特許文献２に記載されている。
【０００６】
また、このようにして得られるＤＳＭデータ又はＤＴＭデータに既存の空中写真判読技術と併用することで、微地形を解析したり、渓流を調査できる（例えば、非特許文献１，２）。
【特許文献１】特開２００４−１７０４２９号公報
【特許文献２】特開２００５−２０２５１０号公報
【非特許文献１】「航空レーザー計測による出力図を用いた詳細微地地形解析」 鈴木隆司他（２００３）：平成１５年度砂防学会研究発表会概要集,ｐ３１８−３１９
【非特許文献２】「航空レーザー計測による出力図を用いた詳細微地地形解析その２」 深沢 浩他（２００４）：平成１６年度砂防学会研究発表会概要集,ｐ８０−８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、経験を有する熟練技術者が航空写真図を立体視判読することにより崩壊地を抽出する従来の方法では、判読精度及び判読に要する時間の点で、不十分であった。
【０００８】
例えば、広範囲を対象とする場合に、膨大な労力を必要とし、崩壊地の判読に多大な時間を要する。技術者の経験の差によって崩壊地判読結果が異なる。崩壊地判読結果を地形図に移写する際、写真上の崩壊地位置と地形図の位置との対応が取りにくい。その結果、間違った位置に移写するといったミスが発生する。手作業で地形図上に移写しているので、形状を簡略化したり、規模を大きくして移写する傾向にあり、移写された崩壊地の形状・規模が正確でない可能性がある。
【０００９】
本発明は、３次元地形情報に基づき崩壊地を抽出する方法、装置及びプログラムを提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る崩壊地抽出方法は、対象地域のＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータを記憶装置に格納するステップと、当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータから、裸地で傾斜地で凹型地である地域を抽出する崩壊候補抽出ステップと、当該崩壊候補抽出ステップで抽出された地域から所定面積以上の地域を抽出する面積フィルタリングステップとを具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る崩壊地抽出装置は、対象地域のＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータを記憶する記憶装置と、当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータから、裸地で傾斜地で凹型地である地域を抽出する崩壊候補抽出装置と、当該崩壊候補抽出装置で抽出された地域から所定面積以上の地域を抽出する面積フィルタリング装置とを具備することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る崩壊地抽出プログラムは、対象地域のＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータＤＳＭメッシュデータから、裸地で傾斜地で凹型地である地域を抽出する崩壊候補抽出機能と、当該崩壊候補抽出機能で抽出された地域から所定面積以上の地域を抽出する面積フィルタリング機能とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＤＴＭ及びＤＳＭの数値標高データから自動的に崩壊地を抽出できる。従って、技術者の判読時間を大幅に削減でき、崩壊地の抽出時間を短縮することができる。また、技術者がほとんど介在することがないので、技術者の経験による判読結果の違いが生じることが無く、誰が行っても同じ結果となり、客観性が向上する。さらに、自動抽出された崩壊地を正射影変換されたオルソ画像上で確認することで、更なる精度向上を図れ、判読結果の移写ミスがなくなる。最終的な崩壊地は地理座標で定義されるので、ＧＩＳ（Geographical Information System）を利用し、他の地理情報と重ね合わせることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示し、図２は、本実施例の主要な動作のフローチャートを示す。図３は、崩壊地の模式図を示し、図４は、崩壊地の断面図を示す。図３及び図４から分かるように、典型的な崩壊は、傾斜地で起こり、崩壊後では、裸地になり、凹型地形、即ち窪みを形成する。本実施例は、これらに着目して、自動処理により崩壊地を抽出する。
【００１６】
ヘリコプタ１０に、地形を３次元計測するのに使用されるレーザ測距装置１２、地表面及び地物を撮影するデジタルビデオカメラ１４、ヘリコプタ１０の方位を計測するジャイロ１６，ヘリコプタ１０の３次元位置を計測するＧＰＳ（Global Positioning System）受信装置１８、及びこれらの計測データ及び撮影画像を記録する記録再生装置２０を搭載し、対象地域上を飛行して、地表を３次元計測し、撮影する。記録再生装置２０は、記録媒体２２に計測データ及び撮影画像を記録再生する。
【００１７】
レーザ測距装置１２は、レーザビームを走査可能ないわゆるスキャン式レーザ測距装置であり、地上に照射したレーザパルスに対する最初の反射パルス（いわゆるファーストパルス）とこれに遅れる反射パルス（いわゆるラストパルス）でレーザ反射点までの距離を計測する能力を具備する。ファーストパルスは、半透過の地物、特に樹木による反射を示し、ラストパルスは、レーザを透過しない建物による反射と地表面の反射を示す。これにより、簡易的に、ＤＳＭデータの基礎となる距離データと、ＤＴＭデータの基礎になる距離データを収集できる。レーザ測距装置１２は、計測される距離データとそのレーザ照射角度を、記録再生装置２０に出力する。
【００１８】
ジャイロ１６は、ヘリコプタ１０の姿勢（ロー角、ピッチ角及びヨー角）を計測し、計測角度を記録再生装置２０に出力する。また、ＧＰＳ受信装置１８は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して、地球座標系で見たヘリコプタの３次元位置データを記録再生装置２０に出力する。ジャイロ１６の計測データは、ヘリコプタ１０の姿勢変動によるレーザ測距装置１２の測定点（レーザ反射点）の計測位置誤差を補償するのに使用される。レーザ測距装置１２及びジャイロ１６の計測値、即ち、ヘリコプタ１０からレーザ反射点迄の距離、レーザ測距装置１２からのレーザ照射角度、及びヘリコプタ１０の姿勢を演算することで、レーザ反射点をヘリコプタ１０から見た相対的な３次元位置を算出できる。ＧＰＳ受信装置１８により計測されるヘリコプタ１０の３次元位置を使うことで、レーザ測距装置１２及びジャイロ１６の測定結果から得られるレーザ反射点の３次元位置を、地球座標系等の一定の座標系に変換できるようになる。
【００１９】
記録媒体２２に記録された計測データ及び画像データは、地上で再生され、データ処理装置３０に入力される。データ処理装置３０の主要な機能は、コンピュータのソフトウエアで実現されるが、勿論、その一部又は全部をハードウエアで実現できることは明らかである。
【００２０】
３次元座標算出装置３２は、記録装置２０の記録媒体２２から再生された、レーザ測距装置１２による計測データ（距離と照射角度、ファースト／ラストの区別）、ジャイロ１６により計測されたヘリコプタ１０の姿勢、及びＧＰＳ受信装置１８によるヘリコプタ１０の３次元位置データから、ＤＳＭデータとＤＴＭデータを生成する。
【００２１】
レーザ測距装置１２によるレーザの反射点は、一般に、均等な間隔にならないので、３次元座標算出装置３２は、レーザ反射点の３次元位置データを補間及び修整して、等間隔のメッシュ（例えば、１ｍ×１ｍ又は５ｍ×５ｍ等）上の３次元座標データ、いわゆるメッシュデータを生成する。３次元座標算出装置３２の機能は、コンピュータソフトウエアのみで実現できる。
【００２２】
３次元座標算出装置３２によるＤＴＭデータとＤＳＭデータの生成では、ラストパルスからＤＴＭデータを生成し、ファーストパルスからＤＳＭデータを生成する。ファーストパルスとラストパルスの区別がない場合、計測点のデータは、ＤＴＭデータであり且つＤＳＭデータである。また、３次元座標算出装置３２は、ＤＳＭデータとＤＴＭデータの分離に、例えば、特許文献２に記載の技術を利用してもよい。計測値から算出されたＤＴＭデータ及びＤＳＭデータを公知の手法でメッシュ化する。
【００２３】
３次元座標算出装置３２で生成されたＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータは、記憶装置３４に格納される。記憶装置３４は、代表的にはハードディスク装置である。
【００２４】
裸地抽出装置３６、傾斜地抽出装置３８及び凹型地抽出装置４０が、記憶装置３４に格納されたＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータを使って、崩壊候補地を絞り込む。図２は、裸地抽出装置３６、傾斜地抽出装置３８及び凹型地抽出装置４０により処理の動作フローチャートを示す。先ず、注目メッシュを指定する変数ｎを１で初期化する（Ｓ１）。
【００２５】
裸地抽出装置３６は、記憶装置３４に記憶されるＤＳＭメッシュデータ３４ａとＤＴＭメッシュデータ３４ｂの差分を算出することで、地表面が露出している裸地、即ち、樹林に被われていない土地を抽出する。但し、ＤＳＭメッシュデータとＤＴＭメッシュデータの誤差と、崩壊地上に多少の低層樹木が残存するケースを考慮し、同じ地点のＤＳＭメッシュデータ３４ａとＤＴＭメッシュデータ３４ｂとの間の差絶対値が１．０ｍ未満の地域を、裸地であるとしている（Ｓ２）。ステップＳ２で、ＤＳＭ（ｎ）は、メッシュｎのＤＳＭメッシュデータ３４ａの標高値を示し、ＤＴＭ（ｎ）は、メッシュｎのＤＴＭメッシュデータ３４ｂの標高値を示す。ＤＴＭデータとＤＳＭデータの誤差を考慮して、差絶対値で裸地かどうかを判定している。
【００２６】
斜面地形抽出装置３８は、裸地抽出装置３６で抽出された裸地に対し、ＤＴＭメッシュデータ３４ｂを使って、一定以上の傾斜度を持つ斜面を抽出する（Ｓ３〜Ｓ４）。即ち、斜面地形抽出装置３８の抽出結果は、裸地で、且つ斜面になっている地域を示す。傾斜の程度は、次のように評価する。注目するＤＴＭメッシュｎに対し、隣接する８方向（０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度、２２５度、２７０度及び３１５度）のメッシュとの間で傾斜を算定する（Ｓ３）。そして、その８個の傾斜値の内の最大傾斜値が閾値（例えば、１０度）以上の場合、注目メッシュｎは、傾斜地であると判定する（Ｓ４）。
【００２７】
凹型地抽出装置４０は、傾斜地形抽出装置２６で絞り込まれたメッシュの中で、窪地、即ち周囲に比べて鉛直下方向に凹んでいる地域を抽出する（Ｓ５〜Ｓ７）。凹型地の評価のために、地上開度を使用する。具体的には、注目メッシュｎから８方向（０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度、２２５度、２７０度及び３１５度）について、距離Ｌ（ここでは１００ｍ）だけ離れたメッシュの標高値（存在しなければ、周囲のメッシュの標高値から補間する）と注目メッシュｎの標高値との差のアークコサイン値φ１〜φ８を算出し（Ｓ５）、これら８個の角度φ１〜φ８の平均値φａｖｅを注目メッシュｎの開度とする（Ｓ６）。そして、注目メッシュｎの開度φａｖｅが所定値以上（この実施例では、８５度以上）の場合（Ｓ７）、注目メッシュｎは、凹地であると判定する。
【００２８】
最終的に、装置３６，３８，４０により裸地で、傾斜面で且つ窪地であると判定されたメッシュｎには、崩壊候補を示すフラグ（崩壊地フラグ）３４ｃを立て、記憶装置３４に記憶する（Ｓ８）。全メッシュが終了していなければ（Ｓ９）、メッシュ変数ｎをインクリメントし（Ｓ１０）、ステップＳ２以降を繰り返す。ステップＳ２〜Ｓ９の処理を全メッシュに対して実行したら（Ｓ１０）、装置３６，３８，４０による絞り込みを終了する。
【００２９】
ここでは、装置３６，３８，４０により逐次的に崩壊候補地を絞り込むようにしたが、装置３６，３８，４０を並列に動作させ、これらの抽出結果の重複するメッシュに、崩壊値フラグを立ててもよい。並列演算を利用できる場合に、特に有効である。
【００３０】
面積フィルタリング装置４２は、凹型地抽出装置４０により記憶装置３４に書き込まれた崩壊地フラグ３４ｃを読み込み、隣接メッシュ間で崩壊地フラグが立っているメッシュをグループ化し、そのグループ単位で面積を算定する。面積は、１グループに属するメッシュの個数と、１メッシュの面積の積で算定される。５ｍ×５ｍのメッシュの場合、１メッシュの面積は２５ｍ２である。そして、算定した面積が一定値未満のメッシュ群に対しては、記憶装置３４の崩壊地フラグ３４ｃをクリアする。これにより、崩壊地フラグが立っているのは、ある程度以上の面積を有する、裸地で、傾斜面で且つ窪地を示すメッシュ群である。
【００３１】
この段階で、装置３６，３８，４０，４２によるソフトウエア又はハードウエアを使った崩壊地の抽出が終了する。このような一律の処理では、人間の目で見て崩壊地でない地域を崩壊地と評価してしまうことがある。このような間違いを修正する目的で、本実施例では、カメラ１４による画像を利用する。
【００３２】
正射投影装置４４が、カメラ１４による撮影画像を記録媒体２２から読み出し、正射投影してオルソ画像データを生成する。カメラ１４の撮影地域の全てについてオルソ画像を生成しても良いが、面積フィルタリング装置４２の処理後に崩壊地フラグが立っている地域のオルソ画像を選択的に生成するのが効率的である。生成されたオルソ画像データは、記憶装置４６に格納される。このオルソ画像は、ＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータを使って装置３６〜４２により抽出された崩壊候補地を最終判定する際に、現場の撮影画像と照合するために使用される。カメラ１４及び正射投影装置４４を設けることで、崩壊地判定の精度を上げることができる。記憶装置４６は、物理的には、記憶装置３４としても使用されるハードディスク装置からなる。
【００３３】
オルソ航空写真を入手できる場合、カメラ１４及び正射投影装置４４は不要である。入手したオルソ航空写真の画像データを記憶装置４６に格納すれば良い。そのようなオルソ航空写真等には、地理座標を現すデータが付随しているか、ファイル名等で位置が特定できるようになっている。
【００３４】
画像化装置４８は、崩壊地フラグ３４ｃが立っている地域を特定する崩壊地特定画像を生成する。崩壊地特定画像は、例えば、崩壊地フラグ３４ｃが立っている地域を、他の地域とは異なる色等で区別して表示する画像、例えば、半透明の画像である。合成装置５０は、画像化装置４８からの崩壊地特定画像データと同じ地域のオルソ画像データを記憶装置４６から読み出して、崩壊地特定画像と重畳する。画像表示装置５３が、合成装置５０からの画像、即ち、オルソ画像上に崩壊地特定画像を重畳した画像を、画面上に表示する。
【００３５】
データ処理装置３０のオペレータは、表示装置５２に表示される画像を見て、装置３６〜４２により抽出された崩壊地が妥当かどうかを判定し、必要であれば、崩壊地修整装置５６を使って崩壊地フラグ３４ｃを修整する。崩壊地修整装置５６は、コンピュータに接続するキーボード、マウス又は座標入力装置からなる。
【００３６】
本実施例では、ＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータを利用することで、傾斜地の抽出及び凹型地の抽出が容易になる。メッシュ化したＤＳＭデータ及びＤＴＭデータを利用することで、傾斜地及び凹型地の抽出時間を短縮できる。メッシュ化されていない３次元位置データを利用した場合には、傾斜地及び凹型地の抽出に時間を要する。
【００３７】
空中写真の判読結果（マーキング）を地形図に移写する時、崩壊地の形を簡略化したり、大きめに表記したり、位置がずれたりすることがあったが、本実施例では、自動抽出による崩壊地とオルソ画像を重ねて表示し、崩壊地を確認するので、形や大きさの不整合や位置のずれが大幅に低減された。
【００３８】
また、技術者の経験と知識の差によって生じる判読結果のばらつきが低減する。経験と知識に頼らざるをえなかった視覚的に判別しにくい部分も、崩壊地として抽出されてくるので、判読の標準化と客観性が向上する。
【００３９】
広範囲を対象とした崩壊地分布図の作成にかかる膨大な時間と労力を短縮でき、省力化できる。
【００４０】
航空レーザ測量によりＤＳＭデータ及びＤＴＭデータを取得する例を説明したが、航空写真測量により取得したＤＳＭデータ及びＤＴＭデータを使っても、上記実施例と同様に崩壊地を抽出できる。軽飛行機にレーザ測距装置を搭載して、地上を３次元計測してもよい。
【００４１】
特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】本実施例の主要部の動作フローチャートである。
【図３】崩壊地を模式的に示す斜視図である。
【図４】崩壊地の断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０：ヘリコプタ
１２：レーザ測距装置
１４：デジタルビデオカメラ
１６：ジャイロ
１８：ＧＰＳ受信装置
２０：記録再生装置
２２：記録媒体
３０：データ処理装置
３２：３次元座標算出装置
３４：記憶装置
３４ａ：ＤＳＭメッシュデータ
３４ｂ：ＤＴＭメッシュデータ
３４ｃ：崩壊地フラグ
３６：裸地抽出装置
３８：傾斜地抽出装置
４０：凹型地抽出装置
４２：面積フィルタリング装置
４４：正射投影装置
４６：記憶装置
４８：画像化装置
５０：合成装置
５２：表示装置
５６：崩壊地修整装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象地域のＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータを記憶装置（３４）に格納するステップと、
当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータから、裸地で傾斜地で凹型地である地域を抽出する崩壊候補抽出ステップと、
当該崩壊候補抽出ステップで抽出された地域から所定面積以上の地域を抽出する面積フィルタリングステップ
とを具備することを特徴とする崩壊地抽出方法。
【請求項２】
当該崩壊候補抽出ステップが、
当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータから裸地を抽出する裸地抽出ステップと、
当該ＤＴＭメッシュデータから傾斜地を抽出する傾斜地抽出ステップと、
当該ＤＴＭメッシュデータから凹型地を抽出する凹型地抽出ステップ
とを具備する請求項１に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項３】
当該裸地抽出ステップが、当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータの標高値の絶対値差が所定値以下か否かにより、裸地か否かを判定する請求項２に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項４】
当該傾斜地抽出ステップが、注目するメッシュの複数の方向の傾斜の内の最大値が所定値以上か否かにより、傾斜地か否かを判定する請求項２又は３に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項５】
当該凹型地抽出ステップが、注目するメッシュの複数の方向の開度の平均値が所定値以上か否かにより、凹型地か否かを判別する請求項２、３又は４に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項６】
当該裸地抽出ステップ、傾斜地抽出ステップ及び当該凹型地抽出ステップを逐次的に実行して、絞り込むことを特徴とする請求項２に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項７】
当該崩壊候補抽出ステップが更に、当該裸地抽出ステップ、傾斜地抽出ステップ及び当該凹型地抽出ステップで重複して抽出される地域を選別し、崩壊候補地とする重複地域抽出ステップを具備することを特徴とする請求項２に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項８】
更に、当該面積フィルタリングステップで抽出された地域を示す画像を、当該地域を含むオルソ画像に重ねて表示する画像表示ステップを具備することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項９】
更に、当該対象地域を３次元計測する３次元計測ステップと、当該３次元計測ステップの計測結果から当該ＤＴＭメッシュデータ及び当該ＤＳＭメッシュデータを生成するステップとを具備することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項１０】
更に、当該対象地域をカメラで撮影する撮影ステップと、当該カメラの画像をオルソ画像に変換する変換ステップとを具備することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項１１】
対象地域のＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータを記憶する記憶装置（３４）と、
当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータから、裸地で傾斜地で凹型地である地域を抽出する崩壊候補抽出装置（３６，３８，４０）と、
当該崩壊候補抽出装置で抽出された地域から所定面積以上の地域を抽出する面積フィルタリング装置（４２）
とを具備することを特徴とする崩壊地抽出装置。
【請求項１２】
当該崩壊候補抽出装置が、
当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータから裸地を抽出する裸地抽出装置（３６）と、
当該ＤＴＭメッシュデータから傾斜地を抽出する傾斜地抽出装置（３８）と、
当該ＤＴＭメッシュデータから凹型地を抽出する凹型地抽出ステップ（４０）
とを具備する請求項１１に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項１３】
当該裸地抽出装置（３６）が、当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータの標高値の絶対値差が所定値以下か否かにより、裸地か否かを判定する請求項１２に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項１４】
当該傾斜地抽出装置（３８）が、注目するメッシュの複数の方向の傾斜の内の最大値が所定値以上か否かにより、傾斜地か否かを判定する請求項１２又は１３に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項１５】
当該凹型地抽出装置（４０）が、注目するメッシュの複数の方向の開度の平均値が所定値以上か否かにより、凹型地か否かを判別する請求項１２、１３又は１４に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項１６】
当該傾斜地抽出装置（３８）が、当該裸地抽出装置（３６）により抽出された地域から傾斜地を抽出し、当該凹型地抽出装置（４０）が、当該傾斜地抽出装置（３８）により抽出された地域から凹型地を抽出することを特徴とする請求項１２に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項１７】
当該崩壊候補抽出装置が更に、当該裸地抽出装置、傾斜地抽出装置及び当該凹型地抽出装置で重複して抽出される地域を選別し、崩壊候補地とする重複地域抽出装置を具備することを特徴とする請求項１２に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項１８】
更に、当該面積フィルタリング装置（４２）で抽出された地域を示す画像を、当該地域を含むオルソ画像に重ねて表示する表示装置（４８，５０，５２）を具備することを特徴とする請求項１１乃至１７の何れか１項に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項１９】
更に、当該対象地域を３次元計測する３次元計測装置（１２，１６，１８）と、当該３次元計測装置の計測結果から当該ＤＴＭメッシュデータ及び当該ＤＳＭメッシュデータを生成する３次元座標算出装置（３２）とを具備することを特徴とする請求項１１乃至１８の何れか１項に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項２０】
更に、当該対象地域を撮影するカメラと、当該カメラの撮影画像をオルソ画像に変換する正射投影装置（４４）とを具備することを特徴とする請求項１１乃至１９の何れか１項に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項２１】
対象地域のＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータＤＳＭメッシュデータから、裸地で傾斜地で凹型地である地域を抽出する崩壊候補抽出機能（３６，３８，４０）と、
当該崩壊候補抽出機能で抽出された地域から所定面積以上の地域を抽出する面積フィルタリング機能（４２）
とを具備することを特徴とする崩壊地抽出プログラム。
【請求項２２】
当該崩壊候補抽出機能が、
当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータから裸地を抽出する裸地抽出機能（３６）と、
当該ＤＴＭメッシュデータから傾斜地を抽出する傾斜地抽出機能（３８）と、
当該ＤＴＭメッシュデータから凹型地を抽出する凹型地抽出機能（４０）
とを具備する請求項２１に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項２３】
当該裸地抽出機能（３６）が、当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータの標高値の絶対値差が所定値以下か否かにより、裸地か否かを判定する請求項２２に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項２４】
当該傾斜地抽出機能（３８）が、注目するメッシュの複数の方向の傾斜の内の最大値が所定値以上か否かにより、傾斜地か否かを判定する請求項２２又は２３に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項２５】
当該凹型地抽出機能（４０）が、注目するメッシュの複数の方向の開度の平均値が所定値以上か否かにより、凹型地か否かを判別する請求項２２、２３又は２４に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項２６】
当該裸地抽出機能（３６）、当該傾斜地抽出機能（３８）及び当該凹型地抽出機能（４０）を逐次的に実行して、絞り込むことを特徴とする請求項２２に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項２７】
当該崩壊候補抽出機能が更に、当該裸地抽出機能、当該傾斜地抽出機能及び当該凹型地抽出ステップで重複して抽出される地域を選別し、崩壊候補地とする重複地域抽出機能を具備することを特徴とする請求項２２に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項２８】
更に、当該面積フィルタリングステップで抽出された地域を示す画像を、当該地域を含むオルソ画像に重畳する合成機能（５０）を具備することを特徴とする請求項２１乃至２７の何れか１項に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項２９】
更に、当該対象地域を３次元計測した結果から当該ＤＴＭメッシュデータ及び当該ＤＳＭメッシュデータを生成する３次元座標算出機能（３２）を具備することを特徴とする請求項２１乃至２８の何れか１項に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項３０】
更に、当該対象地域の撮影画像をオルソ画像に変換する正射投影機能（４４）を具備することを特徴とする請求項２１乃至２９の何れか１項に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項１】
対象地域のＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータを記憶装置（３４）に格納するステップと、
当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータから、裸地で傾斜地で凹型地である地域を抽出する崩壊候補抽出ステップと、
当該崩壊候補抽出ステップで抽出された地域から所定面積以上の地域を抽出する面積フィルタリングステップ
とを具備することを特徴とする崩壊地抽出方法。
【請求項２】
当該崩壊候補抽出ステップが、
当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータから裸地を抽出する裸地抽出ステップと、
当該ＤＴＭメッシュデータから傾斜地を抽出する傾斜地抽出ステップと、
当該ＤＴＭメッシュデータから凹型地を抽出する凹型地抽出ステップ
とを具備する請求項１に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項３】
当該裸地抽出ステップが、当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータの標高値の絶対値差が所定値以下か否かにより、裸地か否かを判定する請求項２に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項４】
当該傾斜地抽出ステップが、注目するメッシュの複数の方向の傾斜の内の最大値が所定値以上か否かにより、傾斜地か否かを判定する請求項２又は３に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項５】
当該凹型地抽出ステップが、注目するメッシュの複数の方向の開度の平均値が所定値以上か否かにより、凹型地か否かを判別する請求項２、３又は４に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項６】
当該裸地抽出ステップ、傾斜地抽出ステップ及び当該凹型地抽出ステップを逐次的に実行して、絞り込むことを特徴とする請求項２に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項７】
当該崩壊候補抽出ステップが更に、当該裸地抽出ステップ、傾斜地抽出ステップ及び当該凹型地抽出ステップで重複して抽出される地域を選別し、崩壊候補地とする重複地域抽出ステップを具備することを特徴とする請求項２に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項８】
更に、当該面積フィルタリングステップで抽出された地域を示す画像を、当該地域を含むオルソ画像に重ねて表示する画像表示ステップを具備することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項９】
更に、当該対象地域を３次元計測する３次元計測ステップと、当該３次元計測ステップの計測結果から当該ＤＴＭメッシュデータ及び当該ＤＳＭメッシュデータを生成するステップとを具備することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項１０】
更に、当該対象地域をカメラで撮影する撮影ステップと、当該カメラの画像をオルソ画像に変換する変換ステップとを具備することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の崩壊地抽出方法。
【請求項１１】
対象地域のＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータを記憶する記憶装置（３４）と、
当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータから、裸地で傾斜地で凹型地である地域を抽出する崩壊候補抽出装置（３６，３８，４０）と、
当該崩壊候補抽出装置で抽出された地域から所定面積以上の地域を抽出する面積フィルタリング装置（４２）
とを具備することを特徴とする崩壊地抽出装置。
【請求項１２】
当該崩壊候補抽出装置が、
当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータから裸地を抽出する裸地抽出装置（３６）と、
当該ＤＴＭメッシュデータから傾斜地を抽出する傾斜地抽出装置（３８）と、
当該ＤＴＭメッシュデータから凹型地を抽出する凹型地抽出ステップ（４０）
とを具備する請求項１１に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項１３】
当該裸地抽出装置（３６）が、当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータの標高値の絶対値差が所定値以下か否かにより、裸地か否かを判定する請求項１２に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項１４】
当該傾斜地抽出装置（３８）が、注目するメッシュの複数の方向の傾斜の内の最大値が所定値以上か否かにより、傾斜地か否かを判定する請求項１２又は１３に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項１５】
当該凹型地抽出装置（４０）が、注目するメッシュの複数の方向の開度の平均値が所定値以上か否かにより、凹型地か否かを判別する請求項１２、１３又は１４に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項１６】
当該傾斜地抽出装置（３８）が、当該裸地抽出装置（３６）により抽出された地域から傾斜地を抽出し、当該凹型地抽出装置（４０）が、当該傾斜地抽出装置（３８）により抽出された地域から凹型地を抽出することを特徴とする請求項１２に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項１７】
当該崩壊候補抽出装置が更に、当該裸地抽出装置、傾斜地抽出装置及び当該凹型地抽出装置で重複して抽出される地域を選別し、崩壊候補地とする重複地域抽出装置を具備することを特徴とする請求項１２に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項１８】
更に、当該面積フィルタリング装置（４２）で抽出された地域を示す画像を、当該地域を含むオルソ画像に重ねて表示する表示装置（４８，５０，５２）を具備することを特徴とする請求項１１乃至１７の何れか１項に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項１９】
更に、当該対象地域を３次元計測する３次元計測装置（１２，１６，１８）と、当該３次元計測装置の計測結果から当該ＤＴＭメッシュデータ及び当該ＤＳＭメッシュデータを生成する３次元座標算出装置（３２）とを具備することを特徴とする請求項１１乃至１８の何れか１項に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項２０】
更に、当該対象地域を撮影するカメラと、当該カメラの撮影画像をオルソ画像に変換する正射投影装置（４４）とを具備することを特徴とする請求項１１乃至１９の何れか１項に記載の崩壊地抽出装置。
【請求項２１】
対象地域のＤＳＭメッシュデータ及びＤＴＭメッシュデータＤＳＭメッシュデータから、裸地で傾斜地で凹型地である地域を抽出する崩壊候補抽出機能（３６，３８，４０）と、
当該崩壊候補抽出機能で抽出された地域から所定面積以上の地域を抽出する面積フィルタリング機能（４２）
とを具備することを特徴とする崩壊地抽出プログラム。
【請求項２２】
当該崩壊候補抽出機能が、
当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータから裸地を抽出する裸地抽出機能（３６）と、
当該ＤＴＭメッシュデータから傾斜地を抽出する傾斜地抽出機能（３８）と、
当該ＤＴＭメッシュデータから凹型地を抽出する凹型地抽出機能（４０）
とを具備する請求項２１に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項２３】
当該裸地抽出機能（３６）が、当該ＤＳＭメッシュデータ及び当該ＤＴＭメッシュデータの標高値の絶対値差が所定値以下か否かにより、裸地か否かを判定する請求項２２に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項２４】
当該傾斜地抽出機能（３８）が、注目するメッシュの複数の方向の傾斜の内の最大値が所定値以上か否かにより、傾斜地か否かを判定する請求項２２又は２３に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項２５】
当該凹型地抽出機能（４０）が、注目するメッシュの複数の方向の開度の平均値が所定値以上か否かにより、凹型地か否かを判別する請求項２２、２３又は２４に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項２６】
当該裸地抽出機能（３６）、当該傾斜地抽出機能（３８）及び当該凹型地抽出機能（４０）を逐次的に実行して、絞り込むことを特徴とする請求項２２に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項２７】
当該崩壊候補抽出機能が更に、当該裸地抽出機能、当該傾斜地抽出機能及び当該凹型地抽出ステップで重複して抽出される地域を選別し、崩壊候補地とする重複地域抽出機能を具備することを特徴とする請求項２２に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項２８】
更に、当該面積フィルタリングステップで抽出された地域を示す画像を、当該地域を含むオルソ画像に重畳する合成機能（５０）を具備することを特徴とする請求項２１乃至２７の何れか１項に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項２９】
更に、当該対象地域を３次元計測した結果から当該ＤＴＭメッシュデータ及び当該ＤＳＭメッシュデータを生成する３次元座標算出機能（３２）を具備することを特徴とする請求項２１乃至２８の何れか１項に記載の崩壊地抽出プログラム。
【請求項３０】
更に、当該対象地域の撮影画像をオルソ画像に変換する正射投影機能（４４）を具備することを特徴とする請求項２１乃至２９の何れか１項に記載の崩壊地抽出プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−１８８１１７（Ｐ２００７−１８８１１７Ａ）
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１１１（Ｐ２００６−３１１１）
【出願日】平成１８年１月１１日（２００６．１．１１）
【出願人】（０００２１３９０９）朝日航洋株式会社 (30)
【出願人】（５９９１４７２７４）砂防エンジニアリング株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１１日（２００６．１．１１）
【出願人】（０００２１３９０９）朝日航洋株式会社 (30)
【出願人】（５９９１４７２７４）砂防エンジニアリング株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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