JP2004045336A - デジタル水文データ生成装置,デジタル水文データ生成プログラム,デジタル水文データ管理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水文自記紙のトレンドグラフが,第1のレンジ(0〜20m)を最大記録幅として記録される第1のグラフ線g1と,第1のレンジよりも小さな第2のレンジ(0〜1m)を最大記録幅として記録され,第2のレンジの範囲を越えるデータは第2のレンジの範囲を超えた分だけ最大記録幅の範囲内へ折り返して記録される第2のグラフ線g2とを有するものであり,それを読み取った画像データに基づき,第2のグラフ線g2によりデータを数値化した高分解能の数値データの複数の候補を求め,該候補から第1のグラフ線g1により数値化した低分解能の数値データYg1に最も近いものをデジタル水文データとする。それぞれ色の異なるグラフ線g1,g2の抽出は,色相を用いて抽出する。
【選択図】図8
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は,雨量や河川の水位に関する水文データのトレンドグラフが記録された水文自記紙に基づくデジタル水文データ生成装置,デジタル水文データ生成プログラム及びデジタル水文データ管理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
国土交通省の各地方整備局管内等では,長年に渡って各地方の雨量や各河川の水位に関する水文データをペンレコーダを用いることによりトレンドグラフとして所定の記録紙に記録し,保存している。このように前記水文データがトレンドグラフとして記録された記録紙は水文自記紙といわれる。該水文自記紙は,河川整備の基本方針や基本計画を作成する際等に活用される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら,前記水文自記紙は記録媒体が「紙」であるため,記録されている情報量の割りには大きな保管スペースが必要となり所望のデータを探すのに時間がかかる上に劣化や破損を起こしやすく,保管スペースの確保やその取り扱いに大きな労力を必要とするという問題点があった。さらに今後は,公共団体等が保有する情報は,一般公開してさらなる活用を図る必要があるが,「紙」媒体のままではその利用効率が悪いという問題点もあった。また,いわゆる電子ファイリングシステム等により前記水文自記紙を画像データ化することも考えられるが,単に画像データ化するだけでは,トレンドグラフの画像データから雨量や河川の水位をいちいち読み取る必要があり,これでは所望の水文データの検索や水文データの統計処理等を行うことが容易ではなく,利用効率の大幅な向上は期待できない。
従って,本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,水文自記紙に基づく水文データを数値化してデジタルデータ(デジタル水文データ)とすることにより,水文データについての保管スペースの省スペース化,及び利用効率の大幅な向上を図るデジタル水文データ生成装置及びそのプログラム,並びにデジタル水文データ管理装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は,雨量又は河川の水位に関する水文データのトレンドグラフが記録された水文自記紙に基づいて前記水文データを数値化したデジタル水文データを生成するデジタル水文データ生成装置であって, 前記水文自記紙からトレンドグラフ画像を読み取る画像読取手段と,読み取られた前記トレンドグラフ画像から前記水文データのグラフ線を抽出するグラフ線抽出手段と,抽出された前記グラフ線の位置に対応する前記デジタル水文データを生成する数値データ生成手段と,を具備してなることを特徴とするデジタル水文データ生成装置として構成されるものである。
これにより,水文データを前記水文自記紙のイメージデータとしてのみでなく,数値データ(デジタルデータ)としてもコンピュータ等により利用できるので,水文データの保管スペースの省スペース化とともに,利用効率の大幅な向上を図ることが可能となる。
【0005】
また,前記水文自記紙に記録される前記トレンドグラフが,所定の下限値から上限値までの第1のレンジを最大記録幅として前記水文データが記録される第1のグラフ線と,前記第1のレンジよりも小さな第2のレンジを前記最大記録幅として前記水文データが記録されるとともに,前記第2のレンジの範囲を越える前記水文データについては前記第2のレンジの範囲を超えた分だけ前記最大記録幅の範囲内へ折り返して記録される第2のグラフ線とを有するものであり,前記数値データ生成手段が,前記グラフ線抽出手段により抽出された前記第1及び第2のグラフ線に基づいて前記デジタル水文データを生成するよう構成されたものが考えられる。
例えば,前記数値データ化手段が,前記第2のグラフ線に基づいて前記水文データを数値化した高分解能の数値データの複数の候補を求めるとともに,これに対応する前記水文データを前記第1のグラフ線に基づいて数値化した低分解能の数値データを求め,前記高分解能の数値データの複数の候補から前記低分解能の数値データに最も近いものを前記デジタル水文データとするもの等である。
このような前記第1及び第2のグラフ線を有する前記水文自記紙は広く用いられており,前記第2グラフ線からは,そのレンジ幅が狭いため前記水文データの値そのものを特定することはできないが,後述する(2)式で示されるように分解能の高い前記水文データの値の複数の候補が求まり,前記第1のグラフ線からは,そのレンジ幅が広いために分解能は低いが,前記水文データの値そのものを特定できるため,上述したように前記高分解能の数値データの候補から前記低分解能の数値データに最も近いものを前記デジタル水文データとして選ぶことにより,高分解能の水文データの値を生成する(読み取る)ことが可能となる。これについては,具体例を用いて後述する。
【0006】
また,前記第1及び第2のグラフ線及びその他の目盛り線が互いに異なる色で記録されたものである場合に,前記グラフ線抽出手段が,前記トレンドグラフ画像のRGB情報により求まる色相に基づいて前記グラフ線を抽出するものも考えられる。
これにより,前記水文自記紙が古い場合等,RGB情報の各レベルそのものによっては前記グラフ線を精度よく抽出できない場合であっても,人間の視覚により近い色相を用いることによって前記グラフ線を精度よく抽出することができる。
さらに,前記トレンドグラフ画像における前記グラフ線上の色相基準位置を指定する色相基準位置指定手段を具備し,前記グラフ線抽出手段が,前記色相基準位置のRGB情報により求まる色相を含む所定範囲内の色相を有する点を抽出することにより前記グラフ線を抽出するものであれば,前記グラフ線の抽出条件となる色相の範囲を利用者の視覚に基づいて設定する必要がなく条件設定が容易となる。
【0007】
また,前記トレンドグラフ画像上における少なくとも2点以上の基準位置と,該基準位置それぞれに対応する少なくとも前記水文データの値とを指定する基準位置指定手段を具備し,前記数値データ生成手段が,前記基準位置指定手段により指定された情報に基づいて前記グラフ線の位置に対応する前記デジタル水文データを生成するものであるものも考えられる。
例えば,前記基準位置指定手段が,前記トレンドグラフ画像における時間軸上の2点の前記基準位置と,該2点のうちの1点において前記時間軸と交差するデータ軸上の1点の前記基準位置と,前記基準位置それぞれに対応する前記水文データの値及び時刻とを指定するもの等である。
これにより,前記水文自記紙の画像読み取り時の位置のずれ(縦横の傾きのずれ等)を補正でき,精度の高い前記デジタル水文データの生成(読み取り)が可能となる。
また,本発明は,前記デジタル水文データ生成装置の有する機能をコンピュータに実行させるためのデジタル水文データ生成プログラムとして捉えたものであってもよい。
さらに,本発明は,前記デジタル水文データ生成装置の機能を有するデジタル水文データ管理装置として捉えてもよい。即ち,雨量又は河川の水位に関する水文データのトレンドグラフが記録された水文自記紙に基づいて前記水文データを数値化したデジタル水文データを管理するデジタル水文データ管理装置であって, 前記水文自記紙からトレンドグラフ画像を読み取る画像読取手段と,読み取られた前記トレンドグラフ画像から前記水文データのグラフ線を抽出するグラフ線抽出手段と,抽出された前記グラフ線の位置に対応する前記デジタル水文データを生成する数値データ生成手段と,前記トレンドグラフ画像に関する所定の関連データを入力する関連データ入力手段と,前記トレンドグラフ画像のデータと前記デジタル水文データと前記関連データとを対応づけて記憶するデータ記憶手段と,指定された前記トレンドグラフ画像のデータ,前記水文データの数値データ,及び前記関連データの1又は複数を前記データ記憶手段内から検索するデータ検索手段と,前記データ検索手段による検索結果を出力する出力手段と,を具備してなることを特徴とするデジタル水文データ管理装置である。
ここで,前記関連データとしては,前記水文データについての管轄者,観測場所,観測河川名,観測期間,観測データの種類の1又は複数を含むものが考えられる。
これにより,デジタル化(数値化)された水文データの検索が容易となる。
さらに,1又は複数の端末との通信可能に構成され,前記端末からの所定のデータ要求を前記通信手段を介して受信する要求受信手段と,前記データ要求に基づいて前記データ検索手段により検索した結果を,前記端末に送信するデータ送信手段と,を具備するものであれば,通信回線を通じてより広範囲の利用者の前記端末から前記デジタル水文データを検索(利用)できるので,水文データの利用効率を飛躍的に向上させることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しながら,本発明の実施の形態について説明し,本発明の理解に供する。尚,以下の実施の形態は,本発明を具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに,図1は本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Xにより提供されるデジタル水文データ利用システムの概略構成を表す図,図2は本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置X及びそれと通信可能な端末の概略構成を表すブロック図,図3は本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Xにおけるデータ登録処理の手順を表すフローチャート,図4は本発明の実施の検体に係るデジタル水文データ管理装置Xから端末へのデータ送信処理の手順を表すフローチャート,図5及び図6は水文自記紙のトレンドグラフ画像及びその画像上で指定される基準位置の一例を表す図,図7は水文データのトレンドグラフの記録方法を説明するための図,図8は水文データのトレンドグラフからのデジタル水文データの値の算出例を説明するための図,図9は本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Xから端末に送信される初期画面の一例を表す図,図10は本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Xから端末に送信される水文データの検索画面の一例を表す図,図11は本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Xから端末に送信される水文データの閲覧画面の一例を表す図である。
【0009】
まず,図1を用いて,本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Xにより提供されるデジタル水文データ利用システムの構成について説明する。以下,デジタル水文データ管理装置Xのことを単にデータ管理装置Xという。
本データ管理装置Xは,前記水文自記紙に基づく水文データ及びその関連データを登録する機能を有するとともに,LAN又は公衆回線1を介して1又は複数の端末2と通信可能に接続され,該端末2からの要求に応じて登録された水文データ等を送信(提供)する機能を有するものである。前記端末2は,パソコンや携帯電話,PDA等の情報端末であり,主として河川整備等に携わる利用者,及びその他一般の利用者等により操作されるものである。
【0010】
次に,図2を用いて,本データ管理装置X及び端末2の各構成について説明する。
図2(a)に示すように,本データ管理装置Xは,HTTPサーバ11,データ記憶部12,通信制御部13,操作表示部14,データ制御部15,及びイメージスキャナ16を具備している。
前記HTTPサーバ11は,インターネット通信プロトコルに基づいて前記端末2と通信を行ういわゆるウェブサーバの機能を有する装置であり,前記端末2から送信されるURL等の要求を受信し,これに対応するHTMLやJavaScript(サン・マイクロシステムズ・インコーポレーテッドの登録商標,以下同じ)等によって構成されたページ(画面)データやその他の情報を前記データ記憶部16から読み出して前記端末2に対して送信する他,前記端末2から送信される各種データ要求に応じ,予め登録されたCGI等のプログラムに従って前記データ記憶部16から必要なデータを読み出し及び加工してHTMLやJavaScriptによるページデータ等に編成して前記端末2に送信する。
前記データ記憶部12は,ハードディスク等の記憶装置であり,後述する水文データのトレンドグラフ画像データd1や前記デジタル水文データd2,及びその関連データd3,並びに前記HTTPサーバ11,前記操作表示部14,前記データ制御部15により扱われるその他のデータが格納される。
前記通信制御部13は,前記LAN又は公衆回線1を介した前記端末2との通信制御を行う。
前記操作表示部14は,不図示のCRTディスプレイ,キーボード,マウス等から構成され,データの登録操作等,当該データ管理装置Xにおける各種入力及び表示を行う。
前記データ制御部15は,前記端末2からの要求に関わらず,前記データ記憶部12に記憶される各種データの処理を行うものであり,後述するデジタル水文データ生成処理等を実行する。
前記イメージスキャナ16は,前記水文自記紙から水文データのトレンドグラフ画像(カラー画像)を読み取り,それをJPEG等のイメージ画像データ化して前記トレンドグラフ画像データd1として前記データ記憶部12に格納するものである。
【0011】
前記端末2は,一般的なパソコンや携帯電話,PDA等の情報端末であり,図2(b)に示すように,不図示のCRTディスプレイ,キーボード,及びマウス等,或いは液晶パネル及びシートキー等から構成される操作表示部21と,不図示のMPU,主メモリ,及びその周辺機器から構成されるデータ制御部22と,ハードディスクや不揮発性RAM等のデータ記憶部23と,前記LAN又は公衆回線1を介したデータ通信を行う通信制御部24とを具備している。
前記データ記憶部23には,前記データ管理装置Xへの各種データ要求や前記データ管理装置Xから受信するHTMLデータ等を前記操作表示部21へ表示出力するウェブブラウザ等のプログラムがインストールされている。これらのプログラムは,必要に応じて前記データ制御部22の前記主メモリに展開され,該データ制御部22により実行される。
以上の他,前記端末2は一般的なパソコンや携帯電話,PDA等と同様の他の構成を有するが,周知であるのでここでは説明を省略する。
【0012】
次に,図3を用いて,本データ管理装置Xの前記データ制御部15により制御されるデータ登録処理,即ち前記トレンドグラフ画像データd1,前記デジタル水文データd2,及び前記関連データd3を前記データ記憶部12へ登録(格納)する処理について説明する。以下,S11,S12,…は,処理手順(ステップ)の番号を表すものとする。
まず,前記イメージスキャナ16により前記水文自記紙に記録されたトレンドグラフ画像が読み取られ,カラー画像データ(即ち,前記トレンドグラフ画像データd1)として,前記データ記憶部12に格納される(S11)。
次に,読み取られた前記トレンドグラフ画像が前記操作表示部14により画面表示され,そのトレンドグラフ画像上において,そのトレンドグラフに対応する数値データを求めるために用いる3点の基準位置を,前記マウス等によって指定する基準位置指定処理(前記基準位置指定手段の処理の一例)が実行される(S12)。図5は,前記基準位置である3点P1,P2,P3を○印で表した前記トレンドグラフ画像(所定の河川の水位を表すトレンドグラフの画像)の一例である。ここに示す前記トレンドグラフ画像には,河川の水位を表す2つのグラフ線g1,g2が示されており(即ち,前記水文自記紙に2つのグラフ線g1,g2が記録されている),それぞれデータ軸の最大記録幅Wのレンジが異なるが,説明の簡単化のために以下は一方の前記グラフ線g1について述べる。以下,前記グラフ線g1のレンジを第1のレンジ,前記グラフ線g2のレンジを第2のレンジという。
【0013】
図5に示すように,前記基準位置としては,例えば,前記トレンドグラフ画像における時間軸Jx上の2点P1,P2と,該2点のうちの1点P1において前記時間軸Jxと交差するデータ軸Jy上の1点P3の3つの前記基準位置を指定する(マウスクリックによりその位置の座標を入力する等)。さらに,前記基準位置P1〜P3それぞれに対応する水文データの値と時刻とを前記キーボード等により入力する。図5の例では,P1,P2,P3の各位置に対応する水文データ(水位)の値(前記第1のレンジに対応する値)及び時刻の組み合わせは,それぞれ(0m,10月2日0時0分),(0m,10月3日18時0分),(20m,10月2日0時0分)である。これにより,線分P1−P2に平行な方向がトレンドグラフの時間軸(横軸)方向,それに直角な方向がトレンドグラフのデータ軸(縦軸)方向であり,さらに,P1−P2間の距離が30時間に,P1−P3間の距離が水位20mにそれぞれ相当することがわかり,その結果,前記トレンドグラフ画像上の各位置が,どの時刻のいくらの値(水位値)に対応するのかを算出できることになる。従って,前記水文自記紙からの画像データ読み取りの際に,画像読み取り位置にずれ(縦横の傾きのずれ等)が生じても,そのずれが適切に補正され,精度高く水文データの値を算出する(読み取る)ことが可能となる。この他にも,例えば,少なくとも前記時間軸Jx及び前記データ軸Jyのいずれに対してもその平行線上にない前記トレンドグラフ画像上の任意の2点の位置及びその位置のデータの値及び時刻を前記基準位置として指定すれば,同様に前記トレンドグラフ画像上の各位値の時刻及び値を算出でき,前記データ軸Jy上の2点を前記基準位置として指定すれば,前記トレンドグラフ画像上の各位置が少なくともいくらの値(水位値)に対応するのかを算出できる等,前記基準位置の指定方法としては各種の方法が考えられる。ここで,前記基準位置P1〜P3それぞれについて,前記第2のレンジに対応する水文データの値についても同様に入力する。図5の例では,前記第2のレンジに対応する前記各位置P1,P2,P3に対応する値は,それぞれ0m,0m,1mである。
【0014】
また,前記水文自記紙には,図6に示すように記録される水文データのデータ軸が円弧状のものもある。これは,前記水文自記紙に水文データを記録するペンレコーダのペンが,所定の回転軸の回りに回動可能に支持されており,該ペンが描く円弧に合わせて前記水文自記紙のデータ軸も円弧状にしているものである。このようなデータ軸が円弧状であるトレンドグラフについても,図5に示したトレンドグラフと同様に基準位置P1’,P2’,P3’が指定されるが,この場合,前記トレンドグラフ画像上の各位置に対応する水文データの値を求める際に,予め設定されたデータ軸の円弧の半径に基づく補正が行われる。
【0015】
次に,S11で読み取った前記トレンドグラフ画像から,前記グラフ線g1,g2の抽出処理(前記グラフ線抽出手段の処理の一例)が実行される。ここで,前記水文自記紙には,2つの前記グラフ線g1,g2及びその他の目盛り線(縦線・横線)がそれぞれ異なる色(例えば,g1は緑色,g2は赤色,目盛り線は灰色等)で記録されているため,通常は前記トレンドグラフ画像データのRGB情報に基づいて,例えば,Gのレベルが所定レベル以上であれば前記グラフ線g1,Rのレベルが所定レベル以上であれば前記グラフ線g2である等として,前記グラフ線g1,g2それぞれを抽出できる。しかしながら,前記水文自記紙の中には非常に古いものも多く,前記グラフ線g1,g2の色とよく似た色の汚れが付着していることも多いため,人間の視覚によってはそれらの違いを識別できても,RGB情報の各レベルそのものによっては前記グラフ線g1,g2のみを精度よく抽出できない場合が多い。そこで,まず,前記トレンドグラフ画像の全位置(全画素)から,RGBの各レベルが前記グラフ線g1,g2それぞれについて予め設定された所定の範囲内である位置を粗抽出した後,該粗抽出された各位置について,より人間の視覚に近い指標である色相H(Hue)を求め,その色相Hの値が前記グラフ線g1,g2のそれぞれについて予め設定された所定の範囲内にある点(画素)の集合をそれぞれ前記グラフ線g1,g2として抽出する。ここで,前記色相Hは,RGB情報(RGBの各レベルR,G,B)に基づくいわゆるHSI変換により求められる。該HSI変換は,次の(1)式で表される。
【数1】
ここで,M1,M2は中間パラメータ,Sは彩度,Iは明度を表す。このように色相Hを用いることにより,前記水文自記紙の汚れ等に影響されずに前記グラフ線g1,g2を精度よく抽出することが可能となる。
また,前記グラフ線g1,g2を抽出する前記色相Hの範囲は,S11で読み取られた前記トレンドグラフ画像データd1に基づいて設定してもよい。即ち,前記トレンドグラフ画像上において,マウス等により前記グラフ線g1,g2それぞれについてのグラフ線上の任意の位置(以下,色相基準位置という)を利用者に指定させ,該色相基準位置の色相Hを基準色相として求め,前記色相Hが前記基準色相±所定値の範囲内となる点を前記グラフ線g1,g2として抽出する。これにより,前記水文自記紙それぞれに応じた適切な色相範囲を容易に設定できる。
【0016】
次に,S14において,S12で指定された前記基準位置に関する情報に基づいて,S13で抽出された前記グラフ線g1に対応する数値データ,即ち前記デジタル水文データの生成処理(前記数値データ生成手段の処理の一例)が実行される。以下,本デジタル水文データの生成処理について説明する。
前述したように,前記水文自記紙には2つの前記グラフ線g1,g2が記録されるが,これらは以下に示すように記録される。
まず,一方の前記グラフ線g1は通常のトレンドグラフとして,即ち,水文データの下限値から上限値まで(例えば,0〜20m)の前記第1のレンジを最大記録幅Wとして水文データ(図5では,河川の水位)のトレンドグラフが記録される。従って,前記グラフ線g1(の位置)に対応する値をそのまま前記第1のレンジに従って読み取れば水文データの値を読み取ることができる。しかしながら,前記第1のレンジの幅は大きいため,前記水文自記紙の記録を行うペンレコーダの記録精度の制約上,値の読み取り分解能は低くなる。
【0017】
これに対し,他方の前記グラフ線g2は,前記第1のレンジよりも小さな前記第2のレンジ(図5では,1m)を前記最大記録幅Wとして水文データが記録されるが,前記第2のレンジを越える水文データについては,前記第2のレンジの範囲を超えた分だけ前記最大記録幅Wの範囲内へ折り返して記録される。これを図7に示す具体例により説明する。
今,水文データの値(河川の水位)が,図7の細いグラフ線g21で表すように,1mを超えて2.5mまで上昇(t1,t2の領域)した後,1mまで下降(t3,t4の領域)したとする。このとき,図7に太線で表す前記グラフ線g2は,0〜1mまでは前記第2のレンジ(1m)を前記最大記録幅Wとして通常通り記録されるが(不図示),前記第2のレンジの上限である1mを超えると,超えた分だけ前記最大記録幅Wの範囲内(下側)へ折り返して記録される(t1の領域)。そして,さらに値が2mを超えると,前記グラフ線g2は,前記第2のレンジの下限である0mの位置を下回らない(前記最大記録幅Wの範囲を逸脱しない)ように,2mを超えた分だけ前記最大記録幅Wの範囲内(上側)へ折り返して記録される(t2の領域)。また,前記最大記録幅Wの範囲内で値が反転(上昇から下降へ反転)すると,それに従って前記グラフ線g2も反転して記録される(t2〜t3の領域)。さらに,水文データの値が低下して値が2mを下回ると,前記グラフ線g2は,1mを超えたときと同様に,前記最大記録幅Wの範囲を逸脱しないように,2mを下回った分だけ前記最大記録幅Wの範囲内(上側)へ折り返して記録される(t4)。従って,前記グラフ線g2に対応する値(前記第2のレンジに基づく値)をYg2,前記第2のレンジの幅をWg2(図5では1m)とすると,実際の水文データの値Yは,次の(2)式で表される複数の候補Y2n(前記高分解能の数値データの複数の候補に相当)(n=0,1,2,…)のうちのいずれかとなる。
Y2n=2×Wg2×n+Yg2 and 2×Wg2×(n+1)−Yg2 …(2)
このような2つの前記グラフ線g1,g2で水文データを記録することにより,レンジ幅(図5では20m)の大きい(前記第1のレンジ)前記グラフ線g1は,分解能は低いが水文データの値をそのまま表すグラフとなり,レンジ幅(図5では1m)の小さい(前記第2のレンジ)前記グラフ線g2は,分解能は高い(図5の例では前記グラフ線g1の20倍の分解能)が水文データの値の候補しか表せないグラフとなる。
そこで,本デジタル水文データの生成処理(S14)では,S12で指定された前記基準位置の情報に基づいて,予め設定された所定のサンプリング時間間隔(に対応する位置)ごとに,S13で抽出された前記グラフ線g1,g2それぞれに対応する水文データの値Yg1,Yg2が求められるとともに,(2)式により前記グラフ線g2に対応する前記水文データの値の候補Y2nが求められ,該候補Y2nの中から前記グラフ線g2に対応する水文データの値Yg1(前記低分解能の数値データに相当)に最も近いものが前記デジタル水文データd2として選択され,該デジタル水文データd2がS11で格納された前記トレンドグラフ画像データd1に対応づけられて前記データ記憶部12に格納される。例えば,図8に示すトレンドグラフの例では,所定のサンプリング時刻(A)の時点(例えば,毎正時(1時間ごと))において,前記グラフ線g1に対応する前記水文データの値Yg1≒2.5[m],前記グラフ線g2に対応する前記水文データの値Yg2≒0.75[m]とすると,そのYg2から求まる水文データの値の候補は,(2)式より(Wg2=1m),0.75,1.25,2.75,3.25,…[m]となり,この候補の中からYg1(=2.5m)に最も近い値として,2.75[m]が時刻(A)の時点での前記デジタル水文データとして選択される。これにより,前記第2のレンジに対応した分解能の高い値が,前記デジタル水文データd2として登録される。
【0018】
ところで,万一,前記グラフ線g1,g2の抽出(S13)の際に,前記水文自記紙の汚れ等のノイズが誤って抽出された場合に,前記デジタル水文データd2が誤って生成されることを防止するため,前記デジタル水文データの生成処理(S14)において,例えば以下に示すような異常データ検出処理を行ってもよい。即ち,前述したデジタル水文データの生成処理(S14)により各正時の前記デジタル水文データd2を求めた後に,その時間変化(前後の値との平均値との差や直前数点分の平均値との差等)が予め設定された最大変化量(通常生じ得る最大の変化量)を超える場合にはデータが異常であると判別し,利用者への通知等を行う。そして異常が通知された場合には,例えば,「そのままの数値を採用する」,「前後の値の平均値を採用する」,及び「利用者による入力値(利用者による目視読み取り値)を採用する」の中からいずれかを選択できるよう構成する。これにより,前記デジタル水文データd2が異常値のまま登録されることがなくなる。
【0019】
次に,S11で格納された前記トレンドグラフ画像データd1に関連する前記関連データd3が入力され,該関連データd3が前記トレンドグラフ画像データd1に対応づけられて前記データ記憶部12へ格納(S15)された後,本データ登録処理が終了する。ここで,前記関連データd3には,前記トレンドグラフ画像データd1に対応する水文データについての管轄者(そのデータを管轄する所管団体名等),観測場所(地名等),観測河川名,観測期間,観測データの種類(雨量データか河川の水位データか等),その他各種のデータが含まれる。
【0020】
次に,図4を用いて,前記データ登録処理により登録されたデータの前記端末2への送信処理について説明する。
まず,前記端末2において,前記ウェブブラウザの機能により,所定のURLが指定されて図9に示すような所定の初期画面Pg1が前記データ管理装置Xに対して要求され(S31),前記データ管理サーバXによりその要求が受信されると(S21のY側),前記初期画面Pg1が前記データ管理サーバXから前記端末2に送信(S22)され,これが前記端末2によって受信(S32)される。
次に,前記端末2において,送信を要求する水文データの種類(雨量データか河川の水位データか)が前記初期画面Pg1上で選択(Pb11又はPb12の操作)されると,選択されたデータの種類が指定されて所定のデータ検索画面が前記データ管理装置Xに対して要求され(S33),前記データ管理サーバXによりその要求が受信されると(S23のY側),前記データ検索画面が前記データ管理サーバXから前記端末2に送信(S24)され,これが前記端末2によって受信(S34)される。ここで図10は河川の水位データについての前記データ検索画面Pg2の一例である。
次に,前記端末2の前記初期画面Pg1上において,送信を要求する水文データを検索するための検索情報として,水文データについての前記管轄者d31(所管),前記観測河川名d32,前記観測場所d33(観測所),前記観測期間d34(yy年mm月dd〜dd日)が指定され,所定の検索ボタンPb0又は一覧表ボタンPb1が操作されると,指定された前記検索情報がデータ要求として前記データ管理サーバXに送信(S35)される。一方,前記データ管理サーバXによりそのデータ要求が受信されると(S25のY側),前記検索ボタンPb0が操作されていた場合は,指定された前記検索情報に対応する前記トレンドグラフ画像データd1,前記デジタル水文データd2,及び前記関連データd3が検索され,その検索結果である前記トレンドグラフ画像データd1と前記デジタル水文データd2とが対応するように合成された図11に示すようなデータ閲覧画面Pg3が前記端末2に送信され(S26),これが前記端末2によって受信(S36)される。このS26では,前記端末2において前記一覧表ボタンPb1が操作されていた場合には,指定された検索情報に対応する前記デジタル水文データd2及び前記関連データd3のみが検索され,その検索結果である前記デジタル水文データd2を一覧表示させるデータ閲覧画面(不図示)が前記端末2に送信される。さらにこれに加えて,或いはこれに代えて,前記検索結果である前記水文データd2のデータファイルが前記端末2にダウンロードされるよう構成してもよい。このデータファイルのフォーマットとしては種々考えられるが,例えば,いわゆるcsvファイル形式や該csvファイル形式に独自の取り決めが盛り込まれた国土交通省河川データの統一ファイルフォーマットであるysfファイル形式(ファイル名.ysf)とすれば,汎用的な表計算ソフト等で読み込み及び加工が可能となり便利である。この場合,前記デジタル水文データd2を前記データ管理サーバXの前記データ記憶12へ登録する際に,前記ファイルフォーマット(csv,ysf等)で登録しておけば,ダウンロード時にフォーマット変換を行う必要がなくなる。ここで,前記データ閲覧画面Pg3にも,前記検索情報d31〜d34の入力枠,前記検索ボタンPb0,及び前記一覧表ボタンPb1が含まれており,該データ閲覧画面Pg3上でさらに検索操作,即ち,前記検索情報d31〜d34の指定及び前記検索ボタンPb0若しくは前記一覧表ボタンPb1の操作がなされると(S37のY側),S35へ戻って前記データ要求からの処理が繰り返される一方,前記検索操作がなされなければ前記端末2側の処理が終了する。これに対し,本データ管理サーバXでは,前記初期画面Pg1,前記データ検索画面(Pg21,Pg22),及び前記データ閲覧画面Pg3の各要求が受信されるのを常時チェックしながらループする(S21,S23,S25)。
このように,前記端末2で前記関連データd3を指定することにより,水文データの前記トレンドグラフ画像d1だけでなく,それに対応する数値データである前記デジタル水文データd2も容易に取得することが可能となり,所望の水文データの検索及び水文データの統計処理等による活用が容易となるため,水文データの利用効率が飛躍的に向上する。しかも,本データ管理サーバXの構成によれば,前記HTTPサーバ11によりインターネット通信プロトコルに基づく通信が行われるので,本データ管理サーバXをインターネットに接続すれば,そのままの構成で水文データを一般公開して有効に活用することも可能となる。
また,以上示した実施の形態では,前記デジタル水文データd2等は,前記データ管理サーバXから前記端末2に送信することにより前記端末2で参照できるよう構成しているが,もちろん前記データ管理サーバXに前記端末2の機能を持たせる等により前記データ管理サーバXにおいて参照できるよう構成したものも考えられる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように,本発明によれば,水文自記紙に記録されたトレンドグラフからその値が自動的に読み取られ,水文データを水文自記紙のイメージデータとしてのみでなく,数値データ(デジタルデータ)としてもコンピュータ等により利用できるので,水文データの保管スペースの省スペース化とともに,利用効率の大幅な向上を図ることが可能となる。しかも,トレンドグラフ画像上における少なくとも2点以上の基準位置を指定するだけなので操作も容易である。また,人間の視覚に近い色相に基づいてトレンドグラフ画像からグラフ線が抽出されるため,水文自記紙が古い場合等であっても精度のよいグラフ線の抽出が可能となる。また,水文データについての管轄者,観測場所,観測河川名,観測期間,観測データ等の関連データとともに水文データを記憶手段に記憶させ,通信接続された端末から検索可能とすることにより,水文データを広く一般公開してより広範囲での活用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Xにより提供されるデジタル水文データ利用システムの概略構成を表す図。
【図2】本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置X及びそれと通信可能な端末の概略構成を表すブロック図。
【図3】本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Xにおけるデータ登録処理の手順を表すフローチャート。
【図4】本発明の実施の検体に係るデジタル水文データ管理装置Xから端末へのデータ送信処理の手順を表すフローチャート。
【図5】水文自記紙のトレンドグラフ画像及びその画像上で指定される基準位置の一例を表す図。
【図6】水文自記紙のトレンドグラフ画像及びその画像上で指定される基準位置の一例を表す図。
【図7】水文データのトレンドグラフの記録方法を説明するための図。
【図8】水文データのトレンドグラフからのデジタル水文データの値の算出例を説明するための図。
【図9】本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Xから端末に送信される初期画面の一例を表す図。
【図10】本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Xから端末に送信される水文データの検索画面の一例を表す図。
【図11】本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Xから端末に送信される水文データの閲覧画面の一例を表す図。
【符号の説明】
1…LAN又は公衆回線
2…端末
11…HTTPサーバ
12,23…データ記憶部
13,24…通信制御部
14,21…操作表示部
15,22…データ制御部
d1…トレンドグラフ画像データ
d2…デジタル水文データ
d3…水文データの関連データ
S11,S12,,…処理手順(ステップ)
P1,P2,P3,P1’,P2’,P3’…基準位置
g1,g2…グラフ線
Claims (12)
- 雨量又は河川の水位に関する水文データのトレンドグラフが記録された水文自記紙に基づいて前記水文データを数値化したデジタル水文データを生成するデジタル水文データ生成装置であって,
前記水文自記紙からトレンドグラフ画像を読み取る画像読取手段と,
読み取られた前記トレンドグラフ画像から前記水文データのグラフ線を抽出するグラフ線抽出手段と,
抽出された前記グラフ線の位置に対応する前記デジタル水文データを生成する数値データ生成手段と,
を具備してなることを特徴とするデジタル水文データ生成装置。 - 前記水文自記紙に記録される前記トレンドグラフが,所定の下限値から上限値までの第1のレンジを最大記録幅として前記水文データが記録される第1のグラフ線と,前記第1のレンジよりも小さな第2のレンジを前記最大記録幅として前記水文データが記録されるとともに,前記第2のレンジの範囲を越える前記水文データについては前記第2のレンジの範囲を超えた分だけ前記最大記録幅の範囲内へ折り返して記録される第2のグラフ線とを有するものであり,
前記数値データ生成手段が,前記グラフ線抽出手段により抽出された前記第1及び第2のグラフ線に基づいて前記デジタル水文データを生成するよう構成されてなる請求項1に記載のデジタル水文データ生成装置。 - 前記数値データ化手段が,前記第2のグラフ線に基づいて前記水文データを数値化した高分解能の数値データの複数の候補を求めるとともに,これに対応する前記水文データを前記第1のグラフ線に基づいて数値化した低分解能の数値データを求め,前記高分解能の数値データの複数の候補から前記低分解能の数値データに最も近いものを前記デジタル水文データとするものである請求項2に記載のデジタル水文データ生成装置。
- 前記第1及び第2のグラフ線及びその他の目盛り線が互いに異なる色で記録されたものである請求項2又は3のいずれかに記載のデジタル水文データ生成装置。
- 前記グラフ線抽出手段が,前記トレンドグラフ画像のRGB情報により求まる色相に基づいて前記グラフ線を抽出するものである請求項4に記載のデジタル水文データ生成装置。
- 前記トレンドグラフ画像における前記グラフ線上の色相基準位置を指定する色相基準位置指定手段を具備し,
前記グラフ線抽出手段が,前記色相基準位置のRGB情報により求まる色相を含む所定範囲内の色相を有する点を抽出することにより前記グラフ線を抽出するものである請求項5に記載のデジタル水文データ生成装置。 - 前記トレンドグラフ画像上における少なくとも2点以上の基準位置と,該基準位置それぞれに対応する少なくとも前記水文データの値とを指定する基準位置指定手段を具備し,
前記数値データ生成手段が,前記基準位置指定手段により指定された情報に基づいて前記グラフ線の位置に対応する前記デジタル水文データを生成するものである請求項1〜6のいずれかに記載のデジタル水文データ生成装置。 - 前記基準位置指定手段が,前記トレンドグラフ画像における時間軸上の2点の前記基準位置と,該2点のうちの1点において前記時間軸と交差するデータ軸上の1点の前記基準位置と,前記基準位置それぞれに対応する前記水文データの値及び時刻とを指定するものである請求項7に記載のデジタル水文データ生成装置。
- 雨量又は河川の水位に関する水文データのトレンドグラフが記録された水文自記紙に基づいて前記水文データを数値化したデジタル水文データを生成する手順をコンピュータに実行させるためのデジタル水文データ生成プログラムであって,
前記水文自記紙からトレンドグラフ画像を読み取る画像読取手順と,
読み取られた前記トレンドグラフ画像から前記水文データのグラフ線を抽出するグラフ線抽出手順と,
抽出された前記グラフ線の位置に対応する前記デジタル水文データを生成する数値データ生成手順と,
をコンピュータに実行させるよう構成されてなることを特徴とするデジタル水文データ生成プログラム。 - 雨量又は河川の水位に関する水文データのトレンドグラフが記録された水文自記紙に基づいて前記水文データを数値化したデジタル水文データを管理するデジタル水文データ管理装置であって,
前記水文自記紙からトレンドグラフ画像を読み取る画像読取手段と,
読み取られた前記トレンドグラフ画像から前記水文データのグラフ線を抽出するグラフ線抽出手段と,
抽出された前記グラフ線の位置に対応する前記デジタル水文データを生成する数値データ生成手段と,
前記トレンドグラフ画像に関する所定の関連データを入力する関連データ入力手段と,
前記トレンドグラフ画像のデータと前記デジタル水文データと前記関連データとを対応づけて記憶するデータ記憶手段と,
指定された前記トレンドグラフ画像のデータ,前記水文データの数値データ,及び前記関連データの1又は複数を前記データ記憶手段内から検索するデータ検索手段と,
前記データ検索手段による検索結果を出力する出力手段と,
を具備してなることを特徴とするデジタル水文データ管理装置。 - 前記関連データが,前記水文データについての管轄者,観測場所,観測河川名,観測期間,観測データの種類の1又は複数を含むものである請求項10に記載のデジタル水文データ管理装置。
- 1又は複数の端末との通信可能に構成され,
前記端末からの所定のデータ要求を前記通信手段を介して受信する要求受信手段と,
前記データ要求に基づいて前記データ検索手段により検索した結果を,前記端末に送信するデータ送信手段と,
を具備してなる請求項10又は11のいずれかに記載のデジタル水文データ管理装置。
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