JP2012042410A - 気象レーダ観測情報提供システムおよび気象レーダ観測情報提供方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気象レーダで観測され地図上にメッシュ単位で雨量ごとに色分けして表現された雨量データに関する情報を、ユーザにわかりやすく提供する気象レーダ観測情報提供システムおよび気象レーダ観測情報提供方法を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、気象レーダ観測情報提供システムは、画像情報取得部と情報抽出部と地域情報特定部と雨量算出部と提供情報生成部とを有する。画像情報取得部は、雨量２次元画像情報、雨量データの観測時刻情報、および凡例情報が含まれる画像情報を取得する。情報抽出部は、画像情報から観測時刻情報および雨量の凡例情報を抽出する。地域情報特定部は、雨量２次元画像情報に含まれる地域を特定する。雨量算出部は、凡例情報により、雨量２次元画像情報に含まれる地域の雨量を算出する。提供情報生成部は、観測時刻情報と算出された雨量とから、ユーザに提供するための出力情報を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、気象レーダ観測情報提供システムおよび気象レーダ観測情報提供方法に関する。

従来、気象状況を面的に観測する手段として、気象レーダが普及している。気象レーダは、アンテナから電磁波を放射し、反射して返ってくる電磁波を分析することで、雨雲の位置や降雨強度（雨量）、風向、風速等のデータを取得することができる。

このうち気象レーダにより取得された雨量データは、地図上に数キロメートルまたは数百メートルのメッシュ単位で雨量ごとに色分けして表現され、２次元の画像情報として提供されることが多い。

特開平１０−３０８７６８号公報

しかし、インターネット等で一般に公開されている気象レーダの情報では、地図上にメッシュ単位で表現された雨量を示す色情報と、どの色がどの程度の雨量かを示す雨量パターンの凡例情報とをユーザが関連付ける作業が必要であり、より簡易に所望の地域の雨量データを認識することが可能な技術が望まれていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、気象レーダで観測され地図上にメッシュ単位で雨量ごとに色分けして表現された雨量データに関する情報を、ユーザにわかりやすい情報として提供することが可能な気象レーダ観測情報提供システムおよび気象レーダ観測情報提供方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための実施形態によれば、気象レーダ観測情報提供システムは、画像情報取得部と情報抽出部と地域情報特定部と雨量算出部と提供情報生成部とを有する。画像情報取得部は、雨量２次元画像情報、雨量データの観測時刻情報、および凡例情報が含まれる画像情報を取得する。情報抽出部は、画像情報から観測時刻情報および雨量の凡例情報を抽出する。地域情報特定部は、雨量２次元画像情報に含まれる地域を特定する。雨量算出部は、凡例情報により、雨量２次元画像情報に含まれる地域の雨量を算出する。提供情報生成部は、観測時刻情報と算出された雨量とから、ユーザに提供するための出力情報を生成する。

第１実施形態による気象レーダ観測情報提供システムの構成を示すブロック図である。 第１実施形態による気象レーダ観測情報提供システムの動作を示すシーケンス図である。 第１実施形態または第２実施形態による気象レーダ観測情報提供システムの画像収集装置１０で取得される画面キャプチャ情報の一例を示す説明図である。 第２実施形態による気象レーダ観測情報提供システムの構成を示すブロック図である。 第２実施形態による気象レーダ観測情報提供システムの動作を示すシーケンス図である。

《第１実施形態》
〈第１実施形態による気象レーダ観測情報提供システムの構成〉
本発明の第１実施形態による気象レーダ観測情報提供システムの構成について、図１を参照して説明する。

本実施形態による気象レーダ観測情報提供システム１Ａは、インターネット２を介してユーザが操作するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３や携帯端末４に接続されており、画像収集装置１０と、画像分析装置２０と、ユーザ情報保存装置３０と、情報提供装置４０とを有する。

画像収集装置１０は、画像情報取得部としてのＷｅｂ情報取得部１１と、情報抽出部１２と、画像情報データベース記憶部１３とを有する。

Ｗｅｂ情報取得部１１は、気象レーダにより取得された雨量データが所定地域の地図上にメッシュ単位で雨量ごとに色分けして表現された雨量２次元画像情報が提供されているインターネット２上のＷｅｂページの画面キャプチャ情報を取得するとともに、このＷｅｂページに含まれる雨量２次元画像情報を取得する。このＷｅｂページには、雨量２次元画像情報の他、当該雨量２次元画像情報内の雨量データが取得された観測時刻情報や、予め設定された雨量ごとの表示色を凡例として示した凡例情報等が含まれている。

情報抽出部１２は、Ｗｅｂ情報取得部１１で取得された画像キャプチャ情報から文字抽出処理およびパターン認識処理を行うことにより、雨量データの観測時刻情報および凡例情報を抽出する。

画像情報データベース記憶部１３は、Ｗｅｂ情報取得部１１で取得された雨量２次元画像情報と、情報抽出部１２で抽出された観測時刻情報および凡例情報とを格納した画像情報データベースを記憶する。

画像分析装置２０は、画像情報取得部２１と、地図形状データベース記憶部２２と、地域情報特定部２３と、雨量算出部２４とを有する。

画像情報取得部２１は、画像収集装置１０の画像情報データベース記憶部１３に記憶された雨量２次元画像情報および凡例情報を取得する。

地図形状データベース記憶部２２は、各県、各市町村等で区分けされる各地域の地図形状データを格納した地図形状データベースを記憶する。

地域情報特定部２３は、画像情報取得部２１で取得した雨量２次元画像情報と、地図形状データベース記憶部２２に記憶されている地図形状データとを照合し、当該雨量２次元画像情報に含まれる県、市町村等の地域を特定する。

雨量算出部２４は、画像情報取得部２１で取得された凡例情報を用いて、当該雨量２次元画像情報を構成している各ビットの色情報から、地域情報特定部２３で特定された各地域の雨量を算出し、さらに過去に算出された各地域の雨量を用いて、累計雨量（雨が降り始めて止むまでの総雨量）を算出する。

ユーザ情報保存装置３０は、本システムにより生成される提供情報を送信するユーザのＰＣ３や携帯端末４のアドレス情報、および該当地域情報等を含むユーザ情報が予め格納されたユーザ情報データベースを記憶したユーザ情報データベース記憶部３１を有する。

情報提供装置４０は、提供情報生成部４１と、提供情報送信部４２とを有する。

提供情報生成部４１は、予め保持しているテンプレートのテキスト情報に、画像収集装置１０の画像情報データベース記憶部１３に記憶された観測時刻情報と、画像分析装置２０の地域情報特定部２３で特定された当該雨量２次元画像情報の地域情報と、画像分析装置２０の雨量算出部２４で算出された雨量および累計雨量とを当てはめた、各地域の気象レーダ観測情報を提供するためのテキスト提供情報を生成する。

また提供情報生成部４１は、生成したテキスト提供情報を音声で出力するための音声提供情報を生成する。

提供情報送信部４２は、ユーザ情報データベース記憶部３１に記憶されたユーザ情報の該当地域情報に対応するテキスト提供情報や音声提供情報を、該当するユーザのＰＣ３や携帯端末４のアドレス宛てに送信する。

ＰＣ３、携帯端末４は、気象レーダ観測情報提供システム１Ａから送信されたテキスト提供情報を表示し、また音声提供情報を出力する。

〈第１実施形態による気象レーダ観測情報提供システムの動作〉
次に、本実施形態による気象レーダ観測情報提供システム１Ａにおける気象レーダ観測情報提供処理の動作について、図２のシーケンス図を参照して説明する。

本実施形態において、気象レーダ観測情報提供システム１Ａのユーザ情報保存装置３０のユーザ情報データベース記憶部３１には、本システムにより生成される提供情報を送信するユーザのＰＣ３や携帯端末４のアドレス情報、および該当地域情報等のユーザ情報が予め格納されたユーザ情報データベースが記憶されている（Ｓ１）。

ユーザ情報が記憶されている状態で気象レーダ観測情報提供処理が開始されると、画像収集装置１０のＷｅｂ情報取得部１１において、気象レーダにより取得された雨量データが所定地域の地図上にメッシュ単位で雨量ごとに色分けして表現された雨量２次元画像情報が提供されているインターネット２上のＷｅｂページの、画面キャプチャ情報が取得されるとともに、このＷｅｂページに含まれる雨量２次元画像情報が取得される（Ｓ２）。

取得された画面キャプチャ情報Ｘの一例を、図３に示す。図３の画面キャプチャ情報Ｘには、雨量２次元画像情報を含むエリアＡ、観測時刻情報を含むエリアＢ、凡例情報を含むエリアＣが含まれている。

次に情報抽出部１２において、Ｗｅｂ情報取得部１１で取得された画像キャプチャ情報から文字抽出処理およびパターン認識処理が行われることにより、雨量データの観測時刻情報および凡例情報が抽出される（Ｓ３）。

例えば、図３の画面キャプチャ画像からは、エリアＢの文字抽出処理が行われることにより観測時刻情報「８月１２日 ９時００分」が抽出され、エリアＣのパターン認識処理および文字認識処理が行われることにより、どの色が何mm/ｈの雨量を表すかを示す凡例情報が抽出される。図３の凡例情報では、白が1mm/h以下、緑が1〜4mm/h、青が4〜16mm/h、黄が16〜32mm/h、赤が32mm/h以上の雨量を表すことを示している。

これらのＷｅｂ情報取得部１１で取得された雨量２次元画像情報、情報抽出部１２で抽出された観測時刻情報、および凡例情報は、画像情報データベース記憶部１３に記憶された画像情報データベースに格納される（Ｓ４）。

次に、画像分析装置２０の画像情報取得部２１において、画像収集装置１０の画像情報データベース記憶部１３に記憶された雨量２次元画像情報および凡例情報が取得される（Ｓ５）。

次に、地域情報特定部２３において、画像情報取得部２１で取得した雨量２次元画像情報と、地図形状データベース記憶部２２に記憶されている地図形状データとが照合され、当該雨量２次元画像情報に含まれる県、市町村等の地域が特定される。

例えば図３の雨量２次元画像情報には、東京都、神奈川県、山梨県、埼玉県、茨城県、千葉県が、含まれている地域として特定される。

次に、雨量算出部２４において、画像情報取得部２１で取得された凡例情報を用いて、当該雨量２次元画像情報を構成している各ビットの色情報から、地域情報特定部２３で特定された各地域の雨量が算出される（Ｓ７）。この各地域の雨量は例えば、各都県内の平均雨量、または最も多い色情報の雨量等が、当該都県の雨量として算出される。

雨量算出部２４ではさらに、過去に算出された各地域の雨量を用いて、累計雨量が算出される。

次に、情報提供装置４０の提供情報生成部４１において、画像収集装置１０の画像情報データベース記憶部１３に記憶された観測時刻情報と、画像分析装置２０の地域情報特定部２３で特定された当該雨量２次元画像情報の地域情報と、画像分析装置２０の雨量算出部２４で算出された雨量および累計雨量とが取得される（Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０）。

そして、これらの情報が、予め保持しているテンプレートのテキスト情報に当てはめられることで、各地域の気象レーダ観測情報を提供するためのテキスト提供情報、例えば「埼玉県は９時００分に4mm/h、累計15mmの降雨が観測されています。」が生成される（Ｓ１１）。併せて、このテキスト提供情報を音声で出力するための音声提供情報が、提供情報生成部４１で生成される。

そして、このテキスト提供情報に該当する地域、例えば「埼玉県」が、該当地域情報としてユーザ情報データベースに登録されているユーザのアドレス宛てに、このテキスト情報および音声提供情報が送信される（Ｓ１３）。

ユーザのＰＣ３、携帯端末４では、受信されたテキスト情報が表示画面に表示され、また、音声提供情報が出力される。

以上の第１実施形態によれば、気象レーダ観測情報提供システムは、気象レーダで観測され地図上にメッシュ単位で雨量ごとに色分けして表現された雨量データから、所望の地域の雨量データに関する現在の情報を抽出し、ユーザにわかりやすい情報として提供することができる。

《第２実施形態》
〈第２実施形態による気象レーダ観測情報提供システムの構成〉
本発明の第２実施形態による気象レーダ観測情報提供システム１Ｂの構成は、システム内に予測装置５０をさらに有する他は第１実施形態による気象レーダ観測情報提供システム１Ａと同様であるため、同一部分の詳細な説明は省略する。

予測装置５０は、図４に示すように、画像情報取得部５１と、降雨パターン情報記憶部５２と、類似降雨パターン情報検出部５３と、予測雨量情報生成部５４と、予測雨量情報送信部５５とを有する。

画像情報取得部５１は、画像収集装置１０の画像情報データベース記憶部１３に記憶された、現在から所定時間遡った時点までの雨量２次元画像情報を取得する。

降雨パターン情報記憶部５２は、過去の雨量２次元画像情報等の雨量情報から抽出した複数の降雨パターン画像情報を記憶する。この降雨パターン画像情報は、例えば雨の降り始めからやむまでの間の雨量の推移を示すものである。

類似降雨パターン情報検出部５３は、画像情報取得部５１で取得された現在から所定時間遡った時点までの雨量２次元画像情報と、降雨パターン情報記憶部５２に記憶された複数の降雨パターン情報とをそれぞれ比較し、雨量の推移の類似度が高い降雨パターン情報を検出する。

予測雨量情報生成部５４は、類似降雨パターン情報検出部５３で検出された類似度の高い降雨パターン情報に、現在の雨量情報をあてはめることにより、各地域の所定時間後（数分後〜数時間後）の雨量を予測した予測雨量情報を生成する。

予測雨量情報送信部５５は、予測雨量情報生成部５４で生成された予測雨量情報を、ユーザ情報保存装置３０のユーザ情報データベース記憶部３１に記憶されたユーザ情報に基づいて、該当する地域情報を有するユーザのＰＣ３や携帯端末４のアドレス宛てに送信する。

〈第２実施形態による気象レーダ観測情報提供システムの動作〉
次に、本実施形態による気象レーダ観測情報提供システム１Ｂの動作について、図５のシーケンス図を参照して説明する。

図５において、ステップＳ２１〜Ｓ２４の処理は、第１実施形態において説明したステップＳ１〜Ｓ４の処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。

雨量２次元画像情報等が画像情報データベースに格納されると、予測装置５０の画像情報取得部５１において、画像収集装置１０の画像情報データベース記憶部１３に記憶された、現在から所定時間遡った時点までの雨量２次元画像情報が取得される（Ｓ２５）。

次に、類似降雨パターン情報検出部５３において、画像情報取得部５１で取得された現在から所定時間遡った時点までの雨量２次元画像情報と、降雨パターン情報記憶部５２に記憶された複数の降雨パターン情報とがそれぞれ比較され、雨量の推移の類似度が高い降雨パターン情報が検出される（Ｓ２６）。

この、類似度の高い降雨パターン情報を検出する処理には、例えばクラスタ分析手法により、各画像情報から変換された数値により画像間の距離を算出し、この距離に基づいて画像どうしの類似度を時系列で判断する方法がある。

次に、類似降雨パターン情報検出部５３で検出された類似度の高い降雨パターン情報に、現在の雨量情報があてはめられることで、予測雨量情報生成部５４により、各地域の所定時間後（数分後〜数時間後）の雨量を予測した予測雨量情報が生成される（Ｓ２７）。

生成された予測雨量情報は、第１実施形態において説明したテキスト情報および音声提供情報とともに、ユーザ情報保存装置３０のユーザ情報データベース記憶部３１に記憶されたユーザ情報に基づいて、該当する地域情報を有するユーザのＰＣ３や携帯端末４のアドレス宛てに送信される（Ｓ２８、Ｓ２９）。

以上の第２実施形態によれば、気象レーダ観測情報提供システムは、所望の地域の雨量データに関する現在の情報に、所定時間後の予測情報も加えて、ユーザに提供することができる。

上述した第２実施形態においては、予め記憶した降雨パターン情報に基づいて自システム内で予測雨量情報を生成する場合について説明したが、インターネット上のＷｅｂページに所定時間後の雨量２次元画像情報が提供されている場合には、これを利用して第１実施形態と同様の処理により予測雨量情報を生成するようにしてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１Ａ、１Ｂ…気象レーダ観測情報提供システム
２…インターネット
３…パーソナルコンピュータ
４…携帯端末
１０…画像収集装置
１１…Ｗｅｂ情報取得部
１２…情報抽出部
１３…画像情報データベース記憶部
２０…画像分析装置
２１…画像情報取得部
２２…地図形状データベース記憶部
２３…地域情報特定部
２４…雨量算出部
３０…ユーザ情報保存装置
３１…ユーザ情報データベース記憶部
４０…情報提供装置
４１…提供情報生成部
４２…提供情報送信部
５０…予測装置
５１…画像情報取得部
５２…降雨パターン情報記憶部
５３…類似降雨パターン情報検出部
５４…予測雨量情報生成部
５５…予測雨量情報送信部

Claims (6)

1. 気象レーダにより取得された雨量データが所定地域の地図上にメッシュ単位で雨量ごとに色分けして表現された雨量２次元画像情報、前記雨量データの観測時刻情報、および雨量ごとの表示色を凡例として示した凡例情報が含まれる画像情報を取得する画像情報取得部と、
   前記画像情報取得部で取得された画像情報から、前記観測時刻情報および前記凡例情報を抽出する情報抽出部と、
   地域ごとの地図形状データを格納した地図形状データベースを記憶する地図形状データベース記憶部と、
   前記画像情報取得部で取得された雨量２次元画像情報と、前記地図形状データベース記憶部に記憶されている地図形状データとを照合し、当該雨量２次元画像情報に含まれる地域を特定する地域情報特定部と、
   前記情報抽出部で抽出された凡例情報を用いて、当該雨量２次元画像情報を構成している色情報から、前記地域情報特定部で特定された各地域の雨量を算出する雨量算出部と、
   前記画像情報取得部で取得された観測時刻情報と、前記地域情報特定部で特定された当該雨量２次元画像情報の地域情報と、前記雨量算出部で算出された雨量とから、各地域の気象レーダ観測情報を提供するための出力情報を生成する提供情報生成部と
   を備えることを特徴とする気象レーダ観測情報提供システム。
2. 前記雨量算出部は、さらに過去に算出された各地域の雨量を用いて、所定時間の累計雨量を算出し、
   前記提供情報生成部は、前記画像情報取得部で取得された観測時刻情報と、前記地域情報特定部で特定された当該雨量２次元画像情報の地域情報と、前記雨量算出部で算出された雨量および累計雨量とから、各地域の気象レーダ観測情報を提供するための出力情報を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の気象レーダ観測情報提供システム。
3. ユーザごとの、利用端末のアドレス情報、および該当地域情報を含むユーザ情報が予め格納されたユーザ情報データベースを記憶したユーザ情報データベース記憶部と、
   前記ユーザ情報データベース記憶部に記憶されたユーザ情報の該当地域情報に対応する前記出力情報を、該当するユーザの利用端末のアドレス情報宛てに送信する提供情報送信部と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の気象レーダ観測情報提供システム。
4. 前記画像情報取得部は、気象レーダにより取得された雨量データが所定地域の地図上にメッシュ単位で雨量ごとに色分けして表現された所定時間後の予測雨量２次元画像情報をさらに取得し、
   前記地域情報特定部は、前記画像情報取得部で取得された予測雨量２次元画像情報と、前記地図形状データベース記憶部に記憶されている地図形状データとを照合し、当該予測雨量２次元画像情報に含まれる地域を特定し、
   前記雨量算出部は、前記情報抽出部で抽出された凡例情報を用いて、当該予測雨量２次元画像情報を構成している色情報から、前記地域情報特定部で特定された各地域の雨量を算出し、
   前記提供情報生成部は、前記雨量算出部で算出された雨量から、各地域の所定時間後の予測雨量情報を提供するための出力情報を生成する
   ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の気象レーダ観測情報提供システム。
5. 過去の複数の降雨パターン情報を記憶した降雨パターン情報記憶部と、
   前記画像情報取得部で取得された現在から所定時間遡った時点までの雨量２次元画像情報と、前記降雨パターン情報記憶部に記憶された複数の降雨パターン情報とをそれぞれ比較し、雨量の推移の類似度が高い降雨パターン情報を検出する類似降雨パターン情報検出部と、
   前記類似降雨パターン情報検出部で検出された類似度の高い降雨パターン情報と、前記画像情報取得部で取得された現在の雨量２次元画像情報とから、各地域の所定時間後の予測雨量情報を提供するための出力情報を生成する予測情報生成部と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の気象レーダ観測情報提供システム。
6. 気象レーダ観測情報提供システムが、
   気象レーダにより取得された雨量データが所定地域の地図上にメッシュ単位で雨量ごとに色分けして表現された雨量２次元画像情報、前記雨量データの観測時刻情報、および雨量ごとの表示色を凡例として示した凡例情報が含まれる画像情報を取得する画像情報取得ステップと、
   前記画像情報取得ステップにより取得された画像情報から、前記観測時刻情報および前記凡例情報を抽出する情報抽出ステップと、
   地域ごとの地図形状データを格納した地図形状データベースを記憶する地図形状データベース記憶ステップと、
   前記画像情報取得ステップにより取得された雨量２次元画像情報と、前記地図形状データベース記憶ステップで記憶された地図形状データとを照合し、当該雨量２次元画像情報に含まれる地域を特定する地域情報特定ステップと、
   前記情報抽出ステップで抽出された凡例情報を用いて、当該雨量２次元画像情報を構成している色情報から、前記地域情報特定ステップで特定された各地域の雨量を算出する雨量算出ステップと、
   前記画像情報取得ステップで取得された観測時刻情報と、前記地域情報特定ステップで特定された当該雨量２次元画像情報の地域情報と、前記雨量算出ステップで算出された雨量とから、各地域の気象レーダ観測情報を提供するための出力情報を生成する提供情報生成ステップと
   を有することを特徴とする気象レーダ観測情報提供方法。

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