JP2010525491A

JP2010525491A - 地理空間データのデータ間引きを提供する地理空間モデリングシステム及び関連する方法

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Publication number: JP2010525491A
Application number: JP2010506428A
Authority: JP
Inventors: ウォーカーミラー，ステファン; ハーランヤテス，ジェイ; コネッティ，ステファン; ラムズ，マーク
Original assignee: Harris Corp
Current assignee: Harris Corp
Priority date: 2007-04-24
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2010-07-22
Also published as: US7778808B2; CA2684893A1; WO2008134304A3; WO2008134304A2; US20080270031A1; TW200907856A; EP2150940A2

Abstract

地理空間モデリングシステムは、関連する各自の高度を有する地理空間データポイントを格納する地理空間データベースを有する。本システムはさらに、前記地理空間データポイントから識別ポイントを選択することによって、前記地理空間データポイントをデータ間引きするプロセッサを有する。より詳細には、前記プロセッサは、（ａ）複数の離間した現在の地理空間データ境界ポイントを有する現在パッチを特定し、（ｂ）前記現在の地理空間境界ポイントに対する各自の高度差を決定するため、前記地理空間データポイントを順次投入し、前記高度差と閾値範囲とを比較することに基づき前記現在パッチによる現在の識別ポイントを選択し、（ｃ）前記現在の識別ポイントを含む複数の離間した新たな地理空間境界ポイントを各パッチが有する複数の新たなパッチを特定し、（ｄ）さらなる新たな識別ポイントが選択されなくなるまで、前記新たなパッチのそれぞれについてステップ（ｂ）及び（ｃ）を繰り返す、ことに基づき、識別ポイントを選択するようにしてもよい。

Description

本発明は、地形モデリングの分野に関し、より詳細には、地理空間モデリングシステム及び関連する方法に関する。

地理的エリアの地形モデリングは、多くのアプリケーションのため利用可能である。例えば、地形モデルは、フライトシミュレータや軍事任務の立案のため利用されるかもしれない。さらに、人工的構造（都市など）の地形モデルは、セルラーアンテナ配置、都市プラニング、災害準備及び分析、マッピングなどの用途に極めて有用であるかもしれない。

地形モデルを作成する各種タイプ及び方法が、現在使用されている。１つの一般的な地形モデルは、数値標高モデル（ＤＥＭ）である。ＤＥＭは、コンピュータにより自動化された方法により生成される地理的エリアのサンプリングされたマトリックス表現である。ＤＥＭでは、座標ポイントは高さに対応するよう生成される。

従来のＤＥＭは、典型的には、異なる高度の間の変化（谷や山など）が、一般に１つのものから次のものにスムーズなものである地形をモデル化するのに用いられる。すなわち、ＤＥＭは、典型的には、現在は０〜３０ｍの間隔により複数の曲面として地形をモデル化し、その間の不連続性は“平滑化（ｓｍｏｏｔｈｅｄ）”される。このため、典型的なＤＥＭでは、地形上には明確なオブジェクトは存在しない。

１つの特に効果的な３Ｄサイトモデリングプロダクトは、本譲受人であるハリスコーポレイションによるＲｅａｌＳｉｔｅ（登録商標）である。ＲｅａｌＳｉｔｅ（登録商標）は、対象となる地理的エリアの重複する画像を登録し、ステレオ・ナディアビュー（ｓｔｅｒｅｏａｎｄｎａｄｉｒｖｉｅｗ）技術を用いて高解像度ＤＥＭを抽出するのに利用可能である。ＲｅａｌＳｉｔｅ（登録商標）は、正確なテクスチャ及び構造の境界を有する都市を含む地理的エリアの３次元（３Ｄ）地形モデルを生成するための半自動化処理を提供する。さらに、ＲｅａｌＳｉｔｅ（登録商標）モデルは、地理空間的に正確である。すなわち、モデル内の所与のポイントの位置は、極めて高い精度により地理的エリアの実際の位置に対応している。ＲｅａｌＳｉｔｅ（登録商標）モデルを生成するのに利用されるデータは、例えば、航空及び衛星写真、電気光学、赤外線及びＬＩＤＡＲ（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲａｎｇｉｎｇ）などを含むものであってもよい。

３Ｄサイトモデルを生成するための他の効果的なアプローチは、本譲受人に譲渡され、参照することによりここに援用されるＲａｈｍｅｓらによる米国特許第６，６５４，６９０号に与えられる。この特許は、高度対位置のランダムに間隔が設けられたデータに基づき、地形及び建物を含むエリアの地形モデルを生成する自動化された方法について開示している。この方法は、所定の位置グリッドに従って高度対位置の格子化されたデータを生成するためランダムに間隔が設けられたデータを処理し、地形データから建物データを区別するため格子化されたデータを処理し、地形及び建物を含むエリアの地形モデルを生成するため、建物データのポリゴン抽出を実行することを含む。

ＤＥＭＳなどの地理空間モデルを生成する１つの潜在的に困難な点は、高解像度（すなわち、１ｍ以下の間隔のデータポイント又はポスト）が地形表現のための基準となりつつあることである。高解像度ＤＥＭＳ（ＨＲＤＥＭｓ）におけるデータポイントの密度が高くなるに従って、当該モデルに対して生成されるデータ量もまた大きくなる。これらのモデルのサイズは、いくつかのアプリケーションでは最も強力な地理空間データ処理コンピュータに対してでさえ極めて負担になりうる。

ＨＲＤＥＭデータなどのデータフィールドのサイズを減少させるための様々なアプローチがしばしば利用される。１つのアプローチは、サンプリングの頻度を増加させることである。しかしながら、これは、労力と時間のかかる人手による編集を必要とするという他の問題を生じさせるかもしれない。様々な自動化されたアプローチが、シンプルな間引き（５つのポスト毎に選択されるなど）、ローカルオペレータ（３×３フィルタなど）、グローバルグリーディ挿入方法などのＤＥＭデータ間引きについて提案されてきた。しかしながら、これらのアプローチはまた、特有の欠点を有するかもしれない。例えば、ＤＥＭによるポイントのシンプルな間引きは、しばしば地理的特徴のトップとボトムとの欠落によってアーチファクトを生じさせる。さらに、ローカルオペレータは、高さの段階的な変化が有意なポイントまで蓄積したエリアを欠落させる可能性がある。さらに、従来のグローバルグリーディ挿入方法は、典型的には、コンピュータを多用し、ＬＩＤＡＲデータサーベイなどに対して所望のパフォーマンスを提供しないかもしれない。

上記背景技術を鑑み、本発明の課題は、所望の詳細さと低減されたデータサイズにより地理空間モデルを生成するためのシステム及び関連する方法を提供することである。

上記及び他の課題、特徴及び効果は、関連する各自の高度を有する地理空間データポイントを格納する地理空間データベースを有する地理空間モデリングシステムにより提供される。本システムはさらに、前記地理空間データポイントから識別ポイントを選択することによって、前記地理空間データポイントをデータ間引きするプロセッサを有する。より詳細には、前記プロセッサは、（ａ）複数の離間した現在の地理空間データ境界ポイントを有する現在パッチを特定し、（ｂ）前記現在の地理空間境界ポイントに対する各自の高度差を決定するため、前記地理空間データポイントを順次投入し、前記高度差と閾値範囲とを比較することに基づき前記現在パッチによる現在の識別ポイントを選択し、（ｃ）前記現在の識別ポイントを含む複数の離間した新たな地理空間境界ポイントを各パッチが有する複数の新たなパッチを特定し、（ｄ）さらなる新たな識別ポイントが選択されなくなるまで、前記新たなパッチのそれぞれについてステップ（ｂ）及び（ｃ）を繰り返す、ことに基づき、識別ポイントを選択するようにしてもよい。

特に、前記プロセッサはさらに、前記識別ポイントに基づき地理空間モデルを生成するようにしてもよい。例えば、地理空間モデルは、Ｔ−ＴＩＮ（Ｔｉｌｅｄ−ＴｒｉａｎｇｌｅｄＩｒｒｅｇｕｌａｒＮｅｔｗｏｒｋ）地理空間モデルを有してもよい。さらに、前記プロセッサはさらに、ローカルスロープオペレータ（ＬＳＯ）を用いて垂直ポイントを選択してもよい。前記プロセッサはさらに、前記選択された垂直ポイントに基づき前記地理空間モデルを生成してもよい。より詳細には、前記プロセッサは、前記識別ポイントを選択する前に、最初のパスにおいて選択された垂直ポイントを決定するようにしてもよい。

前記プロセッサは、例えば、重み付けされた双線形処理に基づき前記高度差を決定してもよい。また、所与のパッチに対する地理空間境界ポイントは、パッチが矩形を有するように４つであってもよい。さらに、閾値範囲は、上限と下限の閾値を有してもよい。さらに、地理空間モデリングシステムはまた、プロセッサに動作接続されるディスプレイを有してもよい。さらに、地理空間データは、例えば、ＬＩＤＡＲデータを有してもよい。

地理空間モデリング方法は、関連する各自の高度を有する地理空間データポイントを提供するステップと、地理空間データポイントをデータ間引きするステップとをを有してもよい。より詳細には、前記地理空間データポイントは、（ａ）複数の離間した現在の地理空間データ境界ポイントを有する現在パッチを特定し、（ｂ）前記現在の地理空間境界ポイントに対する各自の高度差を決定するため、前記地理空間データポイントを順次投入し、前記高度差と閾値範囲とを比較することに基づき前記現在パッチによる現在の識別ポイントを選択し、（ｃ）前記現在の識別ポイントを含む複数の離間した新たな地理空間境界ポイントを各パッチが有する複数の新たなパッチを特定し、（ｄ）さらなる新たな識別ポイントが選択されなくなるまで、前記新たなパッチのそれぞれについてステップ（ｂ）及び（ｃ）を繰り返すことによって、間引かれてもよい。

図１は、本発明による地理空間モデリングシステムの概略ブロック図である。図２は、本発明による地理空間モデリング方法のフロー図である。図３は、本発明による地理空間モデリング方法のフロー図である。図４は、図２の方法を用いて決定された地理空間データポイントパッチの概略図である。図５は、図２の方法を用いて決定された地理空間データポイントパッチの概略図である。図６は、図５の例における識別ポイントの選択に用いられる処理スタックの概略ブロック図である。図７は、本発明による双線形処理を示す他の地理空間データポイントパッチの概略図である。図８Ａは、従来の間引きデータ低減処理に基づき生成される一例となるＴ−ＴＩＮＤＥＭである。図８Ｂは、充填されていない三角領域による図８ＡのＴ−ＴＩＮである。図９Ａは、本発明によるデータ間引き処理を利用して生成される一例となるＴ−ＴＩＮＤＥＭである。図９Ｂは、充填されていない三角領域による図９ＡのＴ−ＴＩＮである。

以下において、本発明が、本発明の好適な実施例が示される添付した図面を参照してより十分に説明される。しかしながら、本発明は、多数の異なる形態により実現可能であり、ここに与えられる実施例に限定されるものとして解釈されるべきでない。これらの実施例は、本開示が完全なものになるように、また当業者に本発明の範囲を十分に伝えるように提供されたものである。明細書を通じて、同様の数字は同様の要素を参照し、他の実施例では、ダッシュ記号は類似する要素を示すのに使用される。

まず図１を参照するに、地理空間モデリングシステム２０は、例示されるように、関連する各自の高度を有する地理空間データポイントを格納する地理空間データベース２１を有する。例えば、地理空間データポイントは、当業者に知られるようなステレオ光学画像、ＬＩＤＡＲ、ＩＦＳＡＲ（ＩｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃＳｙｎｔｈｅｔｉｃＡｐｅｒｔｕｒｅＲａｄａｒ）などの各種技術を利用してキャプチャされてもよい。

上述されるように、所与の地理的エリアの大量のデータポイントを、当該エリアに対するＤＥＭを生成及び表示するのに必要となる処理及びメモリリソースを低減させるために“間引く”ことがしばしば望まれる。このため、システム２０はまた、効果的には地理空間データポイントのデータ間引きするためのプロセッサ２２を有する。例えば、プロセッサ２２は、ＰＣ、Ｍａｃ又は他の計算ワークステーションのＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）であってもよい。ディスプレイ２３はまた、後述されるように、地理空間モデリングデータを表示するため、図示される実施例においてプロセッサ２２に動作接続される。

さらに図２〜４を参照するに、地理空間データポイントをデータ間引きするため、例えば、プロセッサ２２により用いられる方法が説明される。ブロック３０においてスタートして、ブロック３２において、現在のパッチ５０が、複数の離間した現在の地理空間データ境界ポイントＸ_ＮＷＹ_ＮＷＺ_ＮＷ，Ｘ_ＮＥＹ_ＮＥＺ_ＮＥ，Ｘ_ＳＷＹ_ＳＷＺ_ＳＷ，Ｘ_ＳＥＹ_ＳＥＺ_ＳＥを有する地理空間データポイントから特定される。地理空間データポイントの集合により表される特定の地理的エリアのサイズに応じて、現在のパッチ５０は、データセット全体を含むものであるか、又はデータセットは、当業者に理解されるように、データセットが特に大きい場合、ページング問題を回避し、処理パフォーマンスを向上させるため、異なるパッチにタイル化することも可能である。本例では、現在パッチは、矩形（又は正方形）のパッチを規定するため、４つの地理空間データ境界ポイントＸ_ＮＷＹ_ＮＷＺ_ＮＷ，Ｘ_ＮＥＹ_ＮＥＺ_ＮＥ，Ｘ_ＳＷＹ_ＳＷＺ_ＳＷ，Ｘ_ＳＥＹ_ＳＥＺ_ＳＥにより規定される（ブロック３２’）。しかしながら、異なる実施例では、所望される場合には、他の個数の境界ポイントが異なるパッチ形状を規定するのに利用可能であることに留意すべきである。

現在パッチ５０が特定されると、ブロック３４において、現在の識別ポイントＸ_ＰＹ_ＰＺ_Ｐが、現在の地理空間境界ポイントＸ_ＮＷＹ_ＮＷＺ_ＮＷ，Ｘ_ＮＥＹ_ＮＥＺ_ＮＥ，Ｘ_ＳＷＹ_ＳＷＺ_ＳＷ，Ｘ_ＳＥＹ_ＳＥＺ_ＳＥに対する各自の高度差を決定するため、地理空間データポイントを順次投入し、この高度差と閾値範囲とを比較することに基づき、現在パッチの範囲内で選択される。より詳細には、現在パッチ５０内の高度差（Δｚ）に基づく最も高い又は最も低い識別ポイントが、エッジを含む４つのコーナーからの重み付けされた双線形推定に基づき決定される（ブロック３４’）。

図４において、一例となる重み付けアプローチが示される。コーナーポイントＸ_ＳＷＹ_ＳＷＺ_ＳＷ（図４の斜線部）におけるｚ値に適用されたウェイトは、現在の矩形パッチ５０の全エリアにおいて所与のポイントＸ_ＰＹ_ＰＺ_ＰからＸ_ＮＥＹ_ＮＥＺ_ＮＥまでの対角上のサブ矩形エリア（図４における斜線部）に比例する。同様の重み付がまた、当業者に理解されるように、他のコーナーポイントＸ_ＮＷＹ_ＮＷＺ_ＮＷ，Ｘ_ＮＥＹ_ＮＥＺ_ＮＥ，Ｘ_ＳＥＹ_ＳＥＺ_ＳＥに対して用いられる。

図示された例では、所与のポイントＸ_ＰＹ_ＰＺ_Ｐは、パッチの残りのポイントに関して最も大きなΔｚ（境界ポイント（Ｘ_ＮＷＹ_ＮＷＺ_ＮＷ，Ｘ_ＮＥＹ_ＮＥＺ_ＮＥ，Ｘ_ＳＷＹ_ＳＷＺ_ＳＷ，Ｘ_ＳＥＹ_ＳＥＺ_ＳＥ）に対して正の高さ又は負の高さとなりうる）を有するため、現在パッチ５０の識別ポイントとなる。しかしながら、このポイントがパッチ５０の残りのポイントより大きなΔｚを有しても、それは依然として、最終的なＤＥＭ（Ｔ−ＴＩＮなど）において表示するための選択を保障するのに十分に統計的に有意なものではないかもしれない。従って、それの値が上限と下限の閾値により規定される指定された閾値の範囲を満たす場合に限って、識別ポイントＸ_ＰＹ_ＰＺ_Ｐは選択される。

より詳細には、識別ポイントＸ_ＰＹ_ＰＺ_Ｐが選択のため統計的に有意であるとみなされるためには、Δｚの値が下限の閾値以下であるか、又は上限の閾値以上である必要がある。１つのアプローチは、識別ポイントＸ_ＰＹ_ＰＺ_ＰのΔｚの絶対値が垂直誤差ｅ以上である場合、当該ポイントが選択される（すなわち、統計的に有意な又は決定的（ｃｒｉｔｉｃａｌ）としてマークされる）ように、１つの垂直誤差閾値ｅが利用可能であるというものである。しかしながら、上限と下限の閾値はいくつかの実施例では異なりうることに留意すべきである。

垂直誤差閾値ｅ及び／又は上限／下限閾値の選択は、典型的には、モデル化される地形のタイプに依存する。例えば、相対的に平坦なエリアについては、より細かい詳細が提供されるように、閾値はより小さなものが選択されてもよい。他方、都市や山岳地帯については、相対的に小さな高度変化は特に重要ではないかもしれない。このため、当業者に理解されるように、閾値はより大きな値に設定されてもよい。例えば、図９Ａ及び９Ｂに示されるＴ−ＴＩＮについては、１．０メータの垂直誤差ｅが使用されたが、他の閾値がまた利用されてもよい。

上述されるように、識別ポイントＸ_ＰＹ_ＰＺ_Ｐが閾値の範囲に基づき統計的に有意（すなわち、決定的）であると判断されると、ブロック３６において、当該ポイントは、現在パス内の複数の新たなパッチ（すなわち、サブパッチ）を特定又は規定するのに使用される。より詳細には、サブパッチに対する新たな境界ポイントＸ_ＰＹ_ＮＷＺ_Ｃ，Ｘ_ＳＷＹ_ＰＺ_Ｄ，Ｘ_ＳＥＹ_ＰＺ_Ｂ，Ｘ_ＰＹ_ＳＷＺ_Ａを規定するため、垂直ラインと水平ライン（すなわち、ｘ軸とｙ軸にそれぞれ平行な）が識別ポイントＸ_ＰＹ_ＰＺ_Ｐを介し示される。より詳細には、新しい各パッチの境界ポイントは、（１）Ｘ_ＮＷＹ_ＮＷＺ_ＮＷ，Ｘ_ＰＹ_ＮＷＺ_Ｃ，Ｘ_ＳＷＹ_ＰＺ_Ｄ，Ｘ_ＰＹ_ＰＺ_Ｐと、（２）Ｘ_ＰＹ_ＮＷＺ_Ｃ，Ｘ_ＮＥＹ_ＮＥＺ_ＮＥ，Ｘ_ＰＹ_ＰＺ_Ｐ，Ｘ_ＳＥＹ_ＰＺ_Ｂと、（３）Ｘ_ＳＷＹ_ＰＺ_Ｄ，Ｘ_ＰＹ_ＰＺ_Ｐ，Ｘ_ＳＷＹ_ＳＷＺ_ＳＷ，Ｘ_ＰＹ_ＳＷＺ_Ａと、（４）Ｘ_ＰＹ_ＰＺ_Ｐ，Ｘ_ＳＥＹ_ＰＺ_Ｂ，Ｘ_ＰＹ_ＳＷＺ_Ａ，Ｘ_ＳＥＹ_ＳＥＺ_ＳＥとである。図４に示されるように、これらの新たな各パッチは、パッチ５０の識別ポイントＸ_ＰＹ_ＰＺ_Ｐをそれの境界ポイントの１つとして含む。

４つの新たなパッチが特定されると、ブロック３４と３６を参照して上述した識別ポイント決定選択処理が、新たな各パッチについて繰り返される。これは、図５に示されるように、４つの現在パッチの１以上の内部に４つの新たなパッチを生成させることになるかもしれない。ここで、当初のパッチ６０はまず、当初のパッチ内の選択された識別ポイントｐに基づき新たなパッチ１１〜１４に細分化される。その後、識別ポイント選択処理がパッチ１４について繰り返され、当該パッチに対する新たな識別ポイントｑが選択される。この結果、パッチ１４は、その後図示されるように、ブロック４０において、新たなパッチ４１，４２，４３，４４に細分化される。この処理が、現在パスに対して識別ポイントが選択されなくなるまで続けられ、その時点において、すべてのパッチの処理が完了するまで他のパッチに処理が移り、識別ポイント選択処理が終了する。

図６において、識別ポイント選択中に特定される各種パッチを処理する一例となる順序が示される。処理はまず、図示された処理スタックの最初の（すなわち、最下位の）アイテムであるパッチ６０から開始される。新たなパッチ１１〜１４が特定されると、これらのパッチはスタック６１に追加され、ポインタ６２により示されるように、パッチ１４の処理が開始される。パッチ１４が選択対象の識別ポイントｑを有すると判定されると、４つの新たなパッチ４１〜４４が特定され、ポインタ６３により示されるように、処理がパッチ４４に移る。

パッチ４４の処理が完了すると（当該パッチにより選択される識別ポイントがないため、又は選択対象の識別ポイントが残らなくなるまですべてのサブパッチが処理されるため）、ポインタ６３は、スタック６１をパッチ４３まで下方に移動する。パッチ４１の処理が完了すると、パッチ１４の処理が完了し、ポインタ６２がパッチ１３まで下方に移動する。説明の簡単化のため、図示された例では１つの処理スタック６１しか示されていないが、いくつかの実施例では、当業者に理解されるように、複数の処理スタック及び／又はプロセッサがパラレルに利用されてもよい。

上述したアプローチは、中間的な補間を要することなく地理的シーンにおける各特徴の統計的に有意なトップとボトムとを効果的に特定する。また、“生の”ＬＩＤＡＲなどのデータポイントは、処理のための格子に変換可能であり、その後、より現実的な地理空間の当初の位置にマッピングされる。当業者に理解されるように、上述したアプローチは、効果的に地理空間データポイントセット内における最も決定的な又は統計的に有意なポイントを選択し、当初のデータセットの任意のポイントのパラメータ化された誤差値（すなわち、閾値範囲）の範囲内の表面モデルを構築する。

いくつかの実施例では、識別ポイント選択とは独立した建物のエッジ、断崖などの垂直ポイントを選択することが望ましいかもしれない。これにより、これらの特徴が最終的なＤＥＭにおいて明確に描写される。例えば、これは、高い建物を有する都市や多数の断崖が存在する山岳領域（ロッキー山脈など）について特に効果的であるかもしれない。これは、都市設定における高層ビルの状態にパラレルな自然である。例えば、垂直ポイントは、当業者に理解されるように、ローカルスロープオペレータを用いて１つのパスに見つけることができる（ブロック３３’において）。これは、垂直ポイントが識別ポイント選択処理中に考慮から排除されるように、識別ポイント選択の前に実行されてもよい。選択された識別ポイントと垂直ポイント（存在する場合）は、当初の地理空間データポイントの間引かれたセットであるＴ−ＴＩＮＤＥＭなどの地理空間モデルを生成するのに効果的に利用される（ブロック３９’）。

図７を参照して、双線形重み付け処理を実行するための１つの効果的なアプローチが説明される。地理空間データポイントの通常の性質と、ｋ〜ｋ＋１の各繰り返しにおけるサーチパターンが与えられると、ｋ＋１における識別値を計算するのに用いられるウェイトを再計算する相対的に効率的な方法は、以下のとおりである。行ｋ〜（ｋ＋１），（ｋ＋１）〜（ｋ＋２），．．．を含む列について、ΔＷｔ_ＡとΔＷｔ_Ｂとが当該列について一定に維持される。さらに、各列の間において、示されるように、ΔＷｔ_Ａ＝ΔＷｔ_Ａ＋ΔＷｔ_ｃｉと、ΔＷｔ_Ｂ＝ΔＷｔ_Ｂ−ΔＷｔ_ｃｉとなるように、インクリメント処理とデクリメント処理が列インクリメントｃｉだけ実行される。このアプローチによると、正規化されたウェイトがシンプルなインクリメントだけ更新され、本方法がポストからポストに進捗するとき、演算数を４つの乗算演算と４つの加算演算に還元する。これは、従来の補間アプローチに対して、１６の乗算演算と２４の加算演算とに対比される。

図８Ａ，８Ｂ，９Ａ及び９Ｂを参照するに、従来技術による５メートルデシメイション（５ｍｅｔｅｒｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ）データ間引き処理を用いて生成されたＤＥＭ７０ａ，７０ｂ（充填された三角領域を有し及び有さず示される同一のＴ−ＴＩＮＤＥＭである）と、本発明の上述した方法により生成されたＤＥＭ８０ａ，８０ｂ（充填された三角領域を有し及び有さず示される同一のＴ−ＴＩＮＤＥＭである）とが示される。観察できるように、ＤＥＭ７０ａ，７０ｂについて用いられる従来のデシメイションアプローチは、丸められた建物と、輪郭データのかなりの量の損失とを生じさせる。他方、ＤＥＭ８０ａ，８０ｂは、所望のエッジポイントと輪郭データを保持するが、デシメイション間引きされたＤＥＭ７０ａ，７０ｂに匹敵するポイント数を有するオリジナルシーンのはるかに現実的なビューを提供する。７０ａのＤＥＭは、シンプルなデシメイションを介し９６％の減少を表す（３，４４６，８３５個のオリジナルのＨＲＤＥＭポイントのうちの１７４，８３４個）。上述された方法は、９５．２％（又は１６５４４８個のポイント）だけポイントを減少させる。一般に、９０〜９５％の減少が観察された。

Claims

関連する各自の高度を有する地理空間データポイントを格納する地理空間データベースと、
前記地理空間データポイントから識別ポイントを選択することによって、前記地理空間データポイントをデータ間引きするプロセッサと、
を有する地理空間モデリングシステムであって、
前記プロセッサは、
（ａ）複数の離間した現在の地理空間データ境界ポイントを有する現在パッチを特定し、
（ｂ）前記現在の地理空間境界ポイントに対する各自の高度差を決定するため、前記地理空間データポイントを順次投入し、前記高度差と閾値範囲とを比較することに基づき前記現在パッチによる現在の識別ポイントを選択し、
（ｃ）前記現在の識別ポイントを含む複数の離間した新たな地理空間境界ポイントを各パッチが有する複数の新たなパッチを特定し、
（ｄ）さらなる新たな識別ポイントが選択されなくなるまで、前記新たなパッチのそれぞれについてステップ（ｂ）及び（ｃ）を繰り返す、
ことに基づき、識別ポイントを選択するシステム。
前記プロセッサはさらに、前記識別ポイントに基づき地理空間モデルを生成する、請求項１記載の地理空間モデリングシステム。
地理空間モデルは、Ｔ−ＴＩＮ（Ｔｉｌｅｄ−ＴｒｉａｎｇｌｅｄＩｒｒｅｇｕｌａｒＮｅｔｗｏｒｋ）地理空間モデルを有する、請求項２記載の地理空間モデリングシステム。
前記プロセッサはさらに、ローカルスロープオペレータ（ＬＳＯ）を用いて垂直ポイントを選択し、
前記プロセッサはさらに、前記選択された垂直ポイントに基づき前記地理空間モデルを生成する、請求項２記載の地理空間モデリングシステム。
前記プロセッサは、重み付けされた双線形処理に基づき前記高度差を決定する、請求項１記載の地理空間モデリングシステム。
関連する各自の高度を有する地理空間データポイントを提供するステップと、
（ａ）複数の離間した現在の地理空間データ境界ポイントを有する現在パッチを特定し、（ｂ）前記現在の地理空間境界ポイントに対する各自の高度差を決定するため、前記地理空間データポイントを順次投入し、前記高度差と閾値範囲とを比較することに基づき前記現在パッチによる現在の識別ポイントを選択し、（ｃ）前記現在の識別ポイントを含む複数の離間した新たな地理空間境界ポイントを各パッチが有する複数の新たなパッチを特定し、（ｄ）さらなる新たな識別ポイントが選択されなくなるまで、前記新たなパッチのそれぞれについてステップ（ｂ）及び（ｃ）を繰り返すことによって、前記地理空間データポイントをデータ間引きするステップと、
を有する地理空間モデリング方法。
前記識別ポイントに基づき地理空間モデルを生成するステップをさらに有する、請求項６記載の地理空間モデリング方法。
地理空間モデルは、Ｔ−ＴＩＮ（Ｔｉｌｅｄ−ＴｒｉａｎｇｌｅｄＩｒｒｅｇｕｌａｒＮｅｔｗｏｒｋ）地理空間モデルを有する、請求項７記載の地理空間モデリング方法。
ローカルスロープオペレータ（ＬＳＯ）を用いて垂直ポイントを選択するステップをさらに有し、
前記地理空間モデルを生成するステップはさらに、前記選択された垂直ポイントに基づき前記地理空間モデルを生成する、請求項７記載の地理空間モデリング方法。
前記高度差を決定するステップは、重み付けされた双線形処理に基づき前記高度差を決定する、請求項６記載の地理空間モデリング方法。