JP2017172977A - トラバース測量データ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測量作業効率を高めることができるとともに、簡単な操作で閉合誤差を算出することのできるトラバース測量データ処理装置を提供する。【解決手段】測点の計測座標値、測点に接続される測線の接続先測点、および測線の方位角あるいは測線間の交角情報を含むトラバース測量成果を格納する測量データ格納部３と、２点の既知点を終始端とする２本以上の連続する測線を測線グループとして抽出するグループ抽出部５と、測線グループに対して閉合誤差を算出し、閉合誤差が所定の閾値を超える場合には再計測指示を出力するとともに、閾値を超えない場合には、閉合誤差を配分して測線グループの各測点に座標を付与し、座標付与点を既知点とする測線評価部６と、測量データ格納部３に未知点がなくなるまで順次、グループ抽出部５と測線評価部６とにより測点に対して座標を付与する制御部７とを有してなるトラバース測量データ処理装置。【選択図】図１

Description

本発明はトラバース測量データ処理装置に関するものである。

閉合誤差を調整可能なトラバース測量データ処理装置としては、従来、特許文献１に記載のものが知られている。この従来例において、基準点の点名や計測点の角度・距離などを測量現場で携帯電話に入力すると、サーバコンピュータへと送信され、基準点の登録されている座標を利用してサーバコンピュータにおいて閉合差（閉合誤差）が計算され、計算結果が携帯電話に送信されて表示される。

特開２００３-３３７０２３号公報

しかしながら、上記従来例は、閉合誤差を算出できる状況までトラバース測量をしたときに、それまでの測量成果を測量現場で入力して閉合誤差を算出するに過ぎないために、複数次の閉合誤差を含むような状況に至るまで測量作業を一気に進めることができず、測量作業効率が悪い上に、閉合誤差の算出に際しても、作業者が元となる測量成果、すなわち閉合誤差の算出材料自体を指定しなければならないために、手間がかかるという欠点がある。

本発明は以上の欠点を解消すべくなされたものであって、測量作業効率を高めることができるとともに、簡単な操作で閉合誤差を算出することのできるトラバース測量データ処理装置の提供を目的とする。

本発明によれば、上記目的は、
測点１の計測座標値、測点１に接続される測線２の接続先測点１、および測線２の方位角あるいは測線２、２間の交角情報を含むトラバース測量成果を格納する測量データ格納部３と、
２点の既知点を終始端とする２本以上の連続する測線２を測線グループ４として抽出するグループ抽出部５と、
前記測線グループ４に対して閉合誤差を算出し、閉合誤差が所定の閾値を超える場合には再計測指示を出力するとともに、閾値を超えない場合には、閉合誤差を配分して測線グループ４の各測点１に座標を付与し、該座標付与点を既知点とする測線評価部６と、
前記測量データ格納部３に未知点がなくなるまで順次グループ抽出部５と測線評価部６とにより測点１に対して座標付与する制御部７とを有するトラバース測量データ処理装置を提供することにより達成させる。

本発明によれば、測線評価部６による閉合誤差の算出は、グループ抽出部５によりトラバース測量成果から抽出される測線グループ４を対象にしてなされる。算出された閉合誤差が所定の精度を満たす許容範囲内であると、測線評価部６により測線グループ４内の各測点１に配分されて計測座標値が補正され、以後においてこれらの測点１が補正後の座標値をもつ既知点として扱われる。一方、閉合誤差が許容範囲を超えているときには、測線評価部６から再計測指示が出力される。

以上のグループ抽出部５による測線グループ４の抽出、および測線評価部６による閉合誤差の算出等は、トラバース測量成果を格納する測量データ格納部３内に既知点ではなく未知点とされる測点１がなくなるまで繰り返される。測量データ格納部３内にはトラバース測量成果として測点１の計測座標値、測点１に接続される測線２の接続先測点１、および測線２の方位角あるいは測線２、２間の交角情報の適数が含まれており、グループ抽出部５により抽出される測線グループ４は、２点の既知点を終始端とする２本以上の連続する測線２により構成される。

具体的には例えば、閉図形を含む結合多角方式の多角網の測量成果が測量データ格納部３内に格納されたときには、先ず最初に、２点の既知点、言い換えると測量以前から位置座標が既知であった初期既知点を終始端とする２本以上の連続する測線２が初期測線グループ４としてグループ抽出部５により抽出される。次いで、この初期測線グループ４が測線評価部６により閉合誤差計算され、閉合誤差が所定の閾値を超える場合には、再計測指示がなされる。一方、所定の閾値を超えない場合には、初期測線グループ４の各測点１に閉合誤差が配分された上、この後さらに、この誤差配分点を新たな既知点として、これを終始端のいずれかとする２本以上の連続する測線２がグループ抽出部５により二次測線グループ４として抽出され、上述の初期測線グループ４と同じように処理される。以後同様に、未知点としての測点１がなくなるまで測線グループ４の抽出等を順次繰り返す。

したがって本発明によれば、測線評価部６による閉合誤差の算出単位となる測線グループ４がグループ抽出部５によりトラバース測量成果から抽出されるために、複数次の閉合誤差を含むような量の測量成果からも閉合誤差を良好に算出することができ、閉合誤差の算出のために測量成果の量やタイミングを調整する必要がないために、測量作業を一気に進めることにより測量作業効率を向上させることができる。また、閉合誤差の算出に際し、作業者は、トラバース測量成果を測量データ格納部３内に格納するだけで足りるために、手間を要することもない。

トラバース測量は、両端に初期既知点を配して一路線で新点を結ぶ単路線方式のほか、閉合多角方式のように初期既知点が単一でも足りる場合もある。この点、上記グループ抽出部５は、上記測量データ格納部３内のトラバース測量成果が唯一の初期既知点のみを含む際には、上記初期既知点に接続される測点１、または上記初期既知点を終始端とする閉図形を形成する測線２を測線グループ４として抽出すれば、複数の初期既知点が期待しづらい森林測量等の成果についても処理することができるようになる。

なお、トラバース測量（多角測量）は、初期既知点と測点１を含む折線や多角形から構成される測量網を設定し、トータルステーションによる測定により得られる辺長と交角を条件として新点の位置を算出するのが一般的であるが、辺長を巻尺により、また、交角に関しては磁針により辺の方位を測定して特定することも可能であり、このような測定方法を用いるいわゆるコンパス測量の成果を利用しても実現することができる。

また、上記グループ抽出部５による測線グループ４の抽出は、２点の既知点を終始端とする２本以上の連続する測線２という条件を満たす測線２の組合せについて、トラバース測量成果に含まれる全ての測線２の組合せを総当たりで検索してすることも可能であるが、上記グループ抽出部５が、既知点から予め定められた回転方向に測線２を他の既知点に達するまでたどって得られる結合トラバースを測線グループ４として抽出すれば、抽出効率が向上する。

以上のトラバース測量データ処理装置による処理成果は、上述した従来例のように測量現場において測量作業の進行に伴って逐次確認すれば、測量作業と閉合誤差計算作業等とを外業と内業とに分けて別個にするような場合に比して、作業全体を同時並行して効率的に進めることができる。これにより例えば、上述した閉合誤差が所定の閾値を超過して再計測指示が出力されたときにも、再測量への着手にあまり手間を要することがない。

さらに、森林測量においては、見通しが悪い上に、ＧＰＳ信号の受信や、位置の特定に役立つ目印となるものもあまり期待できないために、作業者が位置を勘違いしやすく、また、区画を測ることが多いことから、上記測線評価部６について、グループ抽出部５により抽出された測線グループ４内の測線２が他の測線グループ４内の測線２に測点１以外で交差する際に、再計測指示を出力して構成した場合には、区画を計測する際には発生することのない測線２の交差をもってして測量間違いを効率的に発見することができる。

また、上述の再計測指示は、その対象となる測線２、または測点１をそれらの名称で示してすることも可能であるが、
上記測点１、および測線２を表示する表示部８と、
前記再計測指示の出力時に該再計測指示対象の測線２、または測点１を強調表示する表示制御部９とを有してトラバース測量データ処理装置を構成すれば、上述した測量間違いの状況や、再計測対象位置について、視覚的に容易に把握できる。上述のように測量現場で確認した場合には、さらに理解がしやすくなる。

さらにまた、上記表示制御部９が、測線２、または測点１を測線評価部６における付与座標と、測量データ格納部３内の計測座標値の双方に基づいて同一画面上に識別可能に表示する誤差表示部１０を備えた場合には、閉合誤差に含まれる系統誤差が把握等しやすくなる。

加えて、上記計測座標値を初期既知点を基準とする相対座標系から公共座標系に変換する座標変換部１１を有し、
上記表示制御部９は、公共座標系により表示される測量領域以外の空間情報とともに各測点１を表示した場合には、森林測量の際に測量位置を把握する際の手助けになる。上記空間情報としては、例えば地形図等を利用することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、測量作業効率を高めることができるとともに、簡単な操作で閉合誤差を算出することのできるトラバース測量データ処理装置を提供することができ、測量に要する期間を短縮等することも可能になる。

本発明に係るトラバース測量データ処理装置のハードウェア構成図である。 データ処理後の表示画面の一例を示す図である。 トラバース測量データ処理の概略的なフローチャートである。 測線グループの抽出処理、および閉合誤差の算出、調整処理のフローチャートである。 ポリゴンの抽出処理のフローチャートである。 測点、測線に係るデータを示す図で、（ａ）は入力データを示す図、（ｂ）は入力データに基づいて作成されたデータベースを示す図、（ｃ）は閉合誤差調整等のデータ処理を反映して作成されるデータベースを示す図である。 データ処理内容を図解により説明したもので、（ａ）は入力データのイメージ図、（ｂ）は測線のグループ化処理の第一段階であるＤＡＮＧＬＥ測線の除去処理を終えたときのイメージ図である。 測線のグループ化処理の第二段階であるグループ判定処理の内容を図解により説明したもので、（ａ）は既知点に基づく第一次のグループ判定処理の内容を説明するイメージ図、（ｂ）は第一次のグループ判定処理の結果に基づく第二次のグループの判定処理の内容を説明するイメージ図である。 測線のグループ化処理の第二段階、および閉合誤差の算出、調整処理の内容を図解により説明したもので、（ａ）は測線のグループ化処理の第二段階での再計測指示の表示画面の一例を示す図、（ｂ）は閉合誤差の算出、調整処理での再計測指示の表示画面の一例を示す図である。 ポリゴンの抽出処理の内容を図解により説明したもので、（ａ）はデータ処理前の初期データを示すイメージ図、（ｂ）は一次処理である測点毎の進入測線と退出測線の組合せ抽出処理の内容を説明する図である。 ポリゴンの抽出処理の内容を説明したもので、（ａ）は一次処理結果を示すイメージ図、（ｂ）は二次処理であるポリゴン構成測線の抽出処理の結果を示すイメージ図である。 ポリゴンの抽出処理の一次処理内容の全容を図解により説明したイメージ図である。 表示処理の内容を説明する図で、表示処理結果の代表例を示すイメージ図である。 表示処理の内容を説明する図で、（ａ）は他の表示処理結果の一例を示すイメージ図、（ｂ）はさらに他の表示処理結果の一例を示すイメージ図である。 入力データを説明する図で、（ａ）は初回の入力データを示す図、（ｂ）は再測量後の入力データを示す図である。

図１ないし図１３に本発明に係るトラバース測量データ処理の実施の形態を示す。この実施の形態は森林測量データを処理するもので、トラバース測量データ処理装置は、図１に示すように、中央演算処理装置からなる制御部７、メモリからなる記憶部２０、キーボードやディスクドライブ等からなる入出力部２１、およびＬＣＤからなる表示部８を備えたノートパソコンやタブレットコンピュータ等の携帯可能なコンピュータにより構成される。

上記記憶部２０は、上述の森林測量データをデータベース化して格納する測量データ格納部３と、上記森林測量データに対して後述する閉合誤差調整等を反映した上でデータベース化して格納する調整データ格納部２２、および閉合誤差の程度に応じて色分け表示用の色彩を対応付けたカラーテーブル２３を有する。上記森林測量データは、いわゆるコンパス測量によりコンパス等を用いて測定をするこの実施の形態においては、野帳に転記した測量内容をキーボード入力等することにより処理装置に取り込まれる。なお、測量をトータルステーションを用いてした場合には、トータルステーションのデータ出力機能を利用してデータを処理装置に取り込むことも可能である。

上記測量内容は、具体的には、図６（ａ）にイメージとして示すように、測線２毎に、そのＩＤ（測線名）、その終始点の点名、方位角、仰俯角、斜距離等により構成される。その測量内容は、既知点（初期既知点）を基準とする相対座標や、磁北を基準とする方位角により特定される。

一方、上記測量データ格納部３内には、図６（ｂ）に示すように、上述の測定内容が公共座標により登録される。この測量データ格納部３内では、測線２と測点１が各々データベース化され、これらのデータベースには、上述の測定内容に加え、測点１の座標値や初期既知点であるか否か、さらには図示を省略するが、測線２のＸＹＺ座標上の各々の距離、測点１が所属する測線２、この測線２により接続される他の測点１の点名、測線２の真北を基準にした方位角、測線２、２間の交角も登録される。森林測量データを処理対象とするこの実施の形態においては、測量領域に繁茂する植物によってＧＰＳ信号の受信が容易にはできないために、測量網中に単一の既知点のみが初期既知点として含まれる。

また、調整データ格納部２２内では、図６（ｃ）に示すように、上述の測量データ格納部３と同様に測線２と測点１が各々データベース化されるとともに、これらに加えて、測線グループ４やポリゴン２４についてもデータベース化される。これらのデータベースには、測線グループ４やポリゴン２４のＩＤ、測線グループ４を構成する測線２のリストや、測線グループ４に含まれる測点１のリスト、測線グループ４の閉合誤差の代表値、さらにはポリゴン２４の属性情報として、当該ポリゴン２４を構成する測線グループ４のＩＤ、その面積や周囲長、重心座標、その下刈りや枝落としの時期、ポリゴン２４を構成する測線グループ４の閉合誤差の代表値等が登録される。

上記カラーテーブル２３は、測量精度に応じて閉合誤差値を範囲分けした閉合誤差範囲が、各範囲に異なる色彩を対応付けて格納される。閉合誤差範囲には、具体的には例えば図２に示すように、-１、０．０５以上、０．０５から０．０３まで、０．０３から０．０２まで、０．０２から０．０１まで、０．０１以下を設定することができる。

また、上記処理装置は、上述した制御部７により制御されて動作する座標変換部１１、データ登録部２５、前処理部２６、グループ抽出部５、測線評価部６、ポリゴン抽出部２７、ポリゴン誤差付与部２８、表示位置演算部２９、表示制御部９、属性付与部３０、および求積部３１を有し、これらにより図示省略の演算部が構成される。

上記座標変換部１１は、上述したように相対座標からなる測量内容を測量データ格納部３内に登録される公共座標に変換するもので、測量の出発点である初期既知点の公共座標値に基づき、各測点１の座標値等を相対座標から地理座標に変換する。

上記データ登録部２５は、上述した測量データ格納部３内に測量内容等をデータベース化して登録するもので、上述のように測定内容には含まれていない測点１の座標値や測線２、２間の交角を測定内容に基づいて算出したり、初期既知点であるか否かを登録したり、方位角を磁北から真北へと補正等したりもする。

上記前処理部２６は、測量データ格納部３内のデータから上述した閉合誤差調整の対象を絞り込むもので、測点１のデータベースを検索し、所属する測線２を介して接続される他の測点１を複数有しない測点１を処理対象から除外し、残余の測点１を処理対象測点１として抽出する。この前処理部２６は、抽出結果を上述した調整データ格納部２２内の測線２データベースに登録する。また、処理対象から除外する測点１が初期既知点である場合には、これが所属する測線２の他の測点１を新たに既知点に設定する。

上記グループ抽出部５は、前処理部２６により抽出された処理対象測点１を利用して、閉図形を形成する測線グループ４を抽出する。測線グループ４の抽出は、既知点から予め定められた回転方向に測線２を他の既知点に達するまでたどってなされ、上述のように前処理部２６により初期既知点が処理対象から除外された場合には、この除外処理に伴って前処理部２６により新たに設定された既知点が最初の出発点とされ、ここから測線２を所定の回転方向に順次たどり、閉図形を構成するようにして出発点に戻ると、この閉図形の構成測線２を測線グループ４として抽出する。

また、上記グループ抽出部５は、後述のように測線評価部６が新たに既知点を追加することにより、追加された既知点を新たな出発点として抽出処理を繰り返すことによって、測線グループ４の複数を抽出することができる。２回目以降の抽出の際には、既知点が複数存在するために、測線グループ４は出発点と到着点をそれぞれ異なる既知点とする結合トラバースを構成し、その構成測線２が抽出される。測線グループ４の抽出を終えると、グループ抽出部５は、調整データ格納部２２内の測線グループデータベースに対し、抽出した測線グループ４のＩＤ、その構成測線２、その構成測点１を登録する。

上記測線評価部６は、グループ抽出部５により抽出された測線グループ４の閉合誤差を評価し、その程度に応じて再計測の指示、あるいは閉合誤差を配分して測線グループ４内の測点１を既知点にする。この測線評価部６は、閉合誤差を算出する誤差算出部３２と、閉合誤差の程度が小さい場合に測線グループ４内の測点１を既知点にする座標付与部３３と、再計測の指示をする交差検出部３４とを有する。

上記誤差算出部３２は、上述の測線グループ４に関する閉合誤差を算出する。この閉合誤差の算出は、座標についてのもので、例えば、到着点である既知点の既知座標値と、出発点からの測点１を経由した複数回の計測によって導かれる到着点の測量座標値との差について、出発点から到着点までの総距離に対する割合を求めることによりなされる。

上記座標付与部３３は、誤差算出部３２により算出された閉合誤差が所定の閾値を超えない場合には、その閉合誤差を配分して測線グループ４の各測点１に座標を付与し、該座標付与点を既知点とする。一方、閉合誤差が閾値を超える場合には、当該測線グループ４の再計測の指示を出力する。例えばこの実施の形態においては、上記閾値には０．０５、すなわち閉合誤差が５％を超えたときに再計測の対象とされる。また、以上の処理を終えたら、座標付与部３３は、調整データ格納部２２内の測点１データベースに対し、測点１のＩＤ、付与座標値、座標付与点が既知点であるか否かを登録する。

なお、調整データ格納部２２内の測線データベースは、以上の座標付与部３３による登録がなされると、この登録内容に従って上述したデータ登録部２５により測点１の座標値等の各項目が登録される。登録に際し、データ登録部２５は、測線２に付与された新たな座標に基づいて測線２の方位角や仰俯角、斜距離、ＸＹＺ座標上の各々の距離、および測線２、２間の交角を算出する。また、測線グループ４に含まれる各測点１の閉合誤差のうち、最大のものを当該測線グループ４についての閉合誤差の代表値として登録する。

上記交差検出部３４は、座標付与部３３による閉合誤差配分が全ての測線グループ４に対してなされた結果、異なる測線グループ４間で測線２、２同士の交差が生じているか否かを判定し、交差が生じている場合に再計測の指示を出力する。交差の判定は、この種の適宜の既存のアルゴリズムを利用してすることができる。

ポリゴン抽出部２７は、以上のようにして既知点で構成された測線グループ４の複数により構成される測線網から、最小単位の閉図形を構成するポリゴン２４である単位ポリゴン２４を抽出する。このポリゴン抽出部２７は、上述の処理対象測点１を終始点とする測線２を抽出する関連測線抽出部３５と、抽出した測線２を組み合わせて単位ポリゴン２４を構成するポリゴン構成測線２を抽出するポリゴン測線抽出部３６と、ポリゴン構成測線２により構成される単位ポリゴン２４を処理対象のポリゴン２４として出力する出力部３７とを有する。

上記関連測線抽出部３５は、処理対象測点１に他の処理対象測点１から進入する進入測線２に対して、該処理対象測点１から他の処理対象点に退出する測線２のうち、時計回り、あるいは反時計回りの予め定められたいずれか一方の回転方向に計測した角度（交角）が最小となる測線２を退出測線２として指定し、全ての処理対象測点１に対する進入測線２に対して、一の退出測線２、言い換えれば特定の単一の退出測線２を関連付ける。上述のように処理対象測点１を抽出の際の基準にした上で、回転方向を特定することにより、回転方向の違いによる測線２の重複検出が防がれ、また、進入測線２と退出測線２の交差角度として最小のものを選択することにより、最小面積の単位ポリゴン２４に対応する測線２が漏れなく検出される。

上記ポリゴン測線抽出部３６は、全処理対象測点１に対し、処理対象測点１に対する進入測線２、該進入測線２に対する退出測線２、該退出測線２に対応する処理対象測点１を順次、検索後の処理対象測点１が検索開始時の処理対象測点１に一致するまで検索し、ポリゴン構成測線２を抽出する。上述同様、処理対象測点１を抽出の際の基準にした上で、同一の処理対象測点１に至るまで測線２、測点１の組み合わせを検索することにより、上述の進入・退出測線２の複数を組み合わせて構成される全てのポリゴン２４を網羅するポリゴン構成測線２が漏れなく検出される。

上記出力部３７は、全ポリゴン構成測線２の円順列による重複を除外した残余のポリゴン構成測線２により構成されるポリゴン２４を処理対象ポリゴン２４として出力する。上述のように処理対象測点１を基準にして進入・退出測線２を抽出したことにより、ポリゴン構成測線２は同一のポリゴン２４に対し、その処理対象測点１の数だけ重複して検出される。このため出力部３７は、このような重複をなくし、各ポリゴン２４に単一のポリゴン構成測線２を対応付ける。また、以上の処理を終えたら、出力部３７は、調整データ格納部２２内のポリゴンデータベースに対し、ポリゴン２４のＩＤ、および属性情報としてポリゴン構成測線２が属する測線グループ４のＩＤを登録する。異なる測線グループ４に属する測線２を組み合わせてポリゴン構成測線２が構成される場合、測線グループ４のＩＤは複数登録される。

上記ポリゴン誤差付与部２８は、ポリゴン抽出部２７により抽出された単位ポリゴン２４に誤差代表値を付与する。この誤差代表値は、単位ポリゴン２４のポリゴン構成測線２が属する測線グループ４の閉合誤差の代表値であり、調整データ格納部２２内の測線グループデータベースを参照して閉合誤差の代表値を対応する単位ポリゴン２４と関連付けてポリゴンデータベースに属性情報として登録する。上述のように単位ポリゴン２４に複数の測線グループ４のＩＤが登録されている場合、単位ポリゴン２４における閉合誤差の代表値には、例えば、その中での最大値を登録することができる。

上記表示位置演算部２９は、上述した表示部８への表示に際し、その表示位置をスクリーン座標により設定するもので、上述した測点１、測線２、ポリゴン２４の地理座標をスクリーン座標に変換し、その表示位置を設定する。この地理座標には、調整データ格納部２２内のデータのみならず、測量データ格納部３内のデータ、すなわち閉合誤差の調整前のものも対象にすることができる。

上記表示制御部９は、上述の表示部８への表示に際し、その表示の内容や態様を制御する。この表示制御部９は、上述の表示位置演算部２９による演算結果を利用し、閉合誤差の調整前後での測線グループ４の公共座標位置の変化を比較しやすいように色分けして重畳表示する誤差表示部１０と、上述のカラーテーブル２３を参照し、単位ポリゴン２４についての閉合誤差の代表値に応じた色彩で単位ポリゴン２４を色分け表示する色分け表示部３８を備える。また、例えば、測点１や測線２、単位ポリゴン２４の表示だけでなく、測点１の計測座標値や閉合誤差調整後の座標値、単位ポリゴン２４の属性情報をも合わせて表示させたり、あるいは、測点１や単位ポリゴン２４にこれらの情報をリンクさせることもできる。また、上述のように単位ポリゴン２４にリンクを設定する場合には、単位ポリゴン２４の図心位置に図心表示をした上で、ここにリンクのためのクリッカブルエリアを設定することもできる。

また、上記表示制御部９は、再計測の指示に関しては、閉合誤差が閾値を超えている測点１や、交差が検出された測線２を色分け等により強調表示させることができる。さらに、測点１等の表示に対し、その公共座標により位置合わせして地形図等複数の地図を重畳表示させることもできる（図９参照）。

上記属性付与部３０は、調整データ格納部２２内のポリゴンデータベースに単位ポリゴン２４と関連付けて各種の属性情報を登録する。この属性情報には、単位ポリゴン２４の周囲長や図心位置といったものも含まれており、属性付与部３０は、測線データベース等を参照してこれらを算出等した上で登録する。

上記求積部３１は、単位ポリゴン２４の面積を算出するものであり、この種の適宜の既存のアルゴリズムを利用して演算される。また、演算した面積は、上述の属性付与部３０を介してポリゴンデータベースに属性情報として対応する単位ポリゴン２４と関連付けて登録される。

以上のトラバース測量データ処理装置を用いたデータ処理の流れを以下に説明する。データ処理は、図３に示すように、森林測量の成果を入出力部２１を介して入力することにより始められる（ステップＳ１）。上述のようにノートパソコン等により構成される処理装置は、測量現場に持ち込まれ、上述のデータ入力に先立って数点から数十点の測点１に対する森林測量がなされる。入力データは、例えば１日から数日分の相対座標系の測量成果を対象にしてなされ、初期既知点の公共座標を含めることができる。

この入力データには、具体的には例えば、図１５（ａ）に枠で囲って示すように、測量データが測線２毎、言い換えれば測量作業単位毎に適宜のファイル形式でファイル化されたものを使用することができる。また、後述する再測量時の処理を効率化するために、各ファイルには、測量作業時期の前後を識別可能な名称を付与することができる。図１５（ａ）に示す「０８１２」のフォルダに格納される４点のファイルの名称は、２０１３年８月１２日になされた測量において、同日に１番目から４番目までの順番でなされたことを示すもので、その右側には実際に記録されているデータ内容を示したものである。また、同図下方に示すフォルダは、２０１３年８月１２日、１３日、１９日、２１日、および同年９月１８日の各日の測量データファイルを格納するもので、"ｉｎｉｔ"ファイルは初期既知点の公共座標を記録したものである。

データ入力を受け付けた処理装置は、まず最初に初期処理を行う（ステップＳ２）。初期処理では、初期既知点に対する相対座標系から公共座標系へと座標変換部１１により変換することができる。この初期処理を終えたら、座標変換後の測量成果がデータ登録部２５により測量データ格納部３内にデータ登録され、測線２や測点１のデータベースが構築される（ステップＳ３）。

次いで、測量データ格納部３内のデータを利用して測線グループ４が抽出される（ステップＳ４）。測線グループ４の抽出処理は、まず最初に、前処理部２６により処理対象測点１を抽出することから始まる。処理対象測点１の抽出は、図４に示すように、始点あるいは終点の重複数が１である測線２（ＤＡＮＧＬＥ測線）を検出してなされ（ステップＳ４-１）、ＤＡＮＧＬＥ測線２が検出されると、初期既知点を含むものであるかどうか判定する（ステップＳ４-２）。

判定の結果、初期既知点を含む場合には、接続先の測点１を新たに既知点に設定する（ステップＳ４-３）。さらに、当該ＤＡＮＧＬＥ測線２を処理対象から除外する（ステップＳ４-４）。一方、初期既知点を含まない場合には、単にＤＡＮＧＬＥ測線２を処理対象から除外する（ステップＳ４-４）。以上のようにして検出したＤＡＮＧＬＥ測線２に対する処理を終えたら、このようなＤＡＮＧＬＥ測線２が検出されなくなるまで検出作業を繰り返す（ステップＳ４-５）。

図７は以上の処理対象測点１の抽出処理を図解によりイメージ化したもので、黒丸は測点１を、線分は測線２を、黒丸の近傍に位置する丸で囲った数字は測点１の番号を、線分の長手方向中央部分に位置する数字は測線２の番号を示し、二重丸で囲った数字は既知点であることを示す。図７（ａ）は処理前の状態であり、１番のみが唯一の既知点（初期既知点）であり、閉図形を構成しない１番の測線２、２番の測線２、１５番の測線２、および１６番の測線２の４本のＤＡＮＧＬＥ測線２を含む。一方、図７（ｂ）は処理後の状態であり、上述の閉図形を構成しない４本のＤＡＮＧＬＥ測線２はなくなり、また、３番の測点１が新たに既知点に設定されている。

なお、３番の測点１の既知点化は、まず最初に、１番の既知点（初期既知点）において他の測線２との重複がなく、始点あるいは終点の重複数が１となる１番の測線２が除外され、これに伴って２番の測点１が新たに既知点にされるが、続いて２番の既知点において他の測線２との重複がない２番の測線２が除外され、これに伴って３番の測点１が新たに既知点にされる。一方、３番の既知点は、３番の測線２と６番の測線２が重複するため、これにより測線２が除外されることはない。

以上のようにして処理対象の測線２が抽出されたら、グループ抽出部５により、既知点から時計回りに最小交角で再度既知点に至る測線２の組み合わせをグループ化する（ステップＳ４-６）。単一の既知点を基端にして森林測量をしたこの実施の形態において、測線グループ４の抽出処理は、この既知点を含む最小面積の閉図形を構成する測線２の組み合わせをグループ化することから始まる。また、以後においては、閉合誤差の算出、調整処理（ステップＳ５）と同時並行して測線グループ４の抽出処理（ステップＳ４）が進められる。

先ず、上述のように最初のグループ化処理を終えたら、その閉合誤差を誤差算出部３２により算出した上（ステップＳ５-１）、算出された閉合誤差が閾値を超過しているかどうかを座標付与部３３より判定し（ステップＳ５-２）、超過していない場合には、閉合誤差を調整した上、測線グループ４に含まれる測点１を既知点にする（ステップＳ５-３）。一方、閉合誤差が閾値を超過している場合には、再計測指示を表示部８に表示して全てのデータ処理を終了する（ステップＳ５-５）。再計測は、以上のデータ処理が外業においてなされることにより、直ちに着手することができる。なお、上述のように閉合誤差を算出したときには、座標付与部３３はその座標を調整データ格納部２２内に記録する。

以上の一連の測線グループ４の抽出処理は、上述のようにグループ化に伴って新たに既知点が増加することにより、処理対象の測線２に含まれる測点１が全て既知点になるまで繰り返される（ステップＳ４-７）。図８はこの処理の流れをイメージ化したもので、実線で示す測線２がグループ化の対象であり、（ａ）に示すように最初のグループ化処理により、閉合トラバースを形成する３番の測線２、４番の測線２、５番の測線２、および６番の測線２が測線グループ４を構成する。図８（ｂ）は、２番目のグループ化処理を示すもので、この際には結合トラバースを構成する７番の測線２、８番の測線２、および９番の測線２が新たに測線グループ４になる。

このようにしてグループ化処理が完了したら、異なる測線グループ４に属する測線２、２同士が測点１以外で交差しているかどうかを判定し（ステップＳ５-４）、交差が見つからなかった場合には、そのまま閉合誤差の算出、調整処理を終了し、交差が見つかった場合には、再計測指示を表示部８に表示して閉合誤差の算出、調整処理だけでなく全てのデータ処理を終了する（ステップＳ５-５）。

図９は測線２、２同士の交差が見つかる場合の例を示すもので、（ａ）は、１５４番の測点１からの計測作業時に計測対象を５４６番の測点１とすべきところ、誤って５４５番の測点１にしてしまったという勘違いによるものを示す。一方、（ｂ）は、図７（ａ）に示す測量成果の段階では交差がないものの、その後の閉合誤差の調整により１７番の測線２と１８番測線２が交差することになってしまったものを示している。これらの図に示すように、上述の再計測指示の表示画面には、交差する測線２が太字等で強調表示される。

また、図１０（ａ）は閉合誤差の算出、調整処理（ステップＳ５）が完了したときの測点１等の状態をイメージ化したものである。図７（ｂ）に示す測線グループ４の抽出処理（ステップＳ４）前においては、既知点が３番の測点１のみで、また、同一番号の測点１についても閉合誤差により位置のばらつきがあり、全ての測線２が両端の測点１において連結される位置関係になかったが、この時点では測点１の全てが既知点とされ、測点１の位置のばらつきも解消されて全ての測線２が両端の測点１において連結される位置関係になっている。

加えて、図１５（ｂ）は、上述した再測量後の入力データを示すもので、再測量日である１０月４日のフォルダ内には、同日を示す名称が付与されたファイルが格納され、このファイルには、再測量により得られた測量データが記録される。この再測量後の入力データは、再測量前の全入力データに再測量データを付加して構成され、再測量の原因となった不適当な測量データも含む。このため、上述したデータ登録部２５は、入出力部２１から以上のデータ入力がなされると、測量データ格納部３内へ格納する際に、ファイル名称から測量作業時期の前後を判別し、同一の測線２についての重複する測量データに関して後書き優先の処理をする。これにより、測量データ格納部３内には、測量作業時期がより早い不適当な測量データが格納されることなく、測量作業時期のより遅い再測量データのみが格納される。再測量後の入力データは、この後、通常の測量データと同様に処理されることにより、再測量成果を反映した処理結果を得ることができるようにされる。

さらに、上述のようにして閉合誤差の調整が完了したら、続いてポリゴン抽出部２７によりポリゴン２４の抽出処理が進められる（ステップＳ６）。ポリゴン２４の抽出処理は、先ず最初に、関連測線抽出部３５により測点（ノード）１毎に進入・退出測線２の組合せを抽出することから始まる（ステップＳ６-１）。図１０（ｂ）はこの処理内容を示すもので、測点１へと進入する測線２を進入測線２、当該測点１から退出する測線２を退出測線２として定義した上、例えば４番の測点１が進入測線２として５番の測点１に進入した場合を一例として説明したものである。この場合、５番の測点１からの退出測線２は、進入測線２である４番の測線２を除き、５番の測線２、１０番の測線２、および９番の測線２の合計３測線２が候補として抽出できる。

次いで、進入測線２と退出測線２の組合せが、時計回りに交角が最小の一対からなるかどうかが判定される（ステップＳ６-２）。この判定は、図１０（ｂ）に示すように、退出測線２が５番の測線２であると交角はθ１、１０番の測線２であると交角はθ２、および９番の測線２であると交角はθ３であることから、最小交角であるθ１に対応する５番の測線２が退出測線２に決定される。このような判定結果に基づいて絞り込みを終えたら（ステップＳ６-３）、図１１（ａ）に示す進入測線２と退出測線２の組合せが抽出される。図１２は以上の組合せ抽出をイメージ化したもので、測量網内部の個々のポリゴン２４を構成可能な進入・退出測線２が時計回りで交角最小の判定により検出される。

この後、以上のようにして抽出した進入測線２と退出測線２を組み合わせ、ポリゴン測線抽出部３６により、区画（ポリゴン２４）を構成する測線２の組合せの全てを抽出する（ステップＳ６-４）。この抽出は、処理対象測点１を起点として測線２を巡回して同一の処理対象測点１に至るまでの経路を検索して行うことができ、時計回りや反時計回り、交角の最小、最大の条件を組み合わせることにより、経路探索に用いる適宜の既存のアルゴリズムを利用してすることができる。図１１（ｂ）にその抽出結果を示す。

また、この抽出結果では、区画２４を構成する測線２の組合せが処理対象測点１毎に算出され、区画２４が重複検出されてしまうために、次いで、重複する組合せを処理対象から除外すれば（ステップＳ６-５）、区画２４を構成する測線２、すなわちポリゴン構成測線２の抽出が完了する。

さらに、以上のようにしてポリゴン構成測線２を抽出したら、求積部３１によりポリゴン２４の面積が算出されるとともに、属性付与部３０によりポリゴン２４の周囲長や図心位置が算出される（ステップＳ６-６）。また、ポリゴン誤差付与部２８により、ポリゴン２４内に含まれる全ての測点１の閉合誤差を検索してポリゴン２４の閉合誤差の代表値が決定される。

加えて、この実施の形態においては、測量網の外縁により構成されるポリゴン２４には属性情報を設定しないことから、ここで反時計回りの測線グループ４を構成するポリゴン構成測線２を処理対象から除外した上（ステップＳ６-７）、出力部３７により残余のポリゴン構成測線２により構成される単位ポリゴン２４を作成し、また、この単位ポリゴン２４に対し、求積部３１や属性付与部３０が面積や周囲長等を、また、ポリゴン誤差付与部２８により単位ポリゴン２４の閉合誤差の代表値を属性情報として設定すれば（ステップＳ６-８）、ポリゴン抽出処理が完了する。なお、キーボードを操作して属性付与部３０により単位ポリゴン２４に新たな属性情報を追加することも可能であり、森林管理のための森林測量を行うこの実施の形態においては、下刈りや枝落としなどの林班等に応じた作業領域がポリゴン化されることにより、その属性情報にこれらの作業時期を登録し、作業の進捗状況を単位ポリゴン２４の位置情報とともに管理する。また、上述のポリゴン構成測線２の絞り込みは、測線グループ４の抽出に際して時計回りを正数、反時計回りを負数として処理する既存のアルゴリズムによることが可能である。

最後に、以上の処理結果に基づいて表示処理（ステップＳ７）を行い、表示部８に処理結果を表示すれば、データ処理が完了する。表示処理は、表示制御部９により公共座標系を適宜縮尺して上述した単位ポリゴン２４を表示部８に表示したり、測点１と測線２を表示したり、あるいはカラーテーブル２３を参照してこれらに閉合誤差の代表値に応じた色彩を付与してすることができる。

図２は表示画面の一例であり、測点１、測線２、および単位ポリゴン２４を表示し、また、単位ポリゴン２４に閉合誤差の代表値に応じた色彩を付与したものである。この表示では、閉合誤差の程度に応じて単位ポリゴン２４が色分け表示される。また、図１３は、測点１の近傍にそれぞれの閉合誤差の代表値の表示を追加するとともに、二点鎖線で示す単位ポリゴン２４の重心位置に単位ポリゴン２４の属性情報にリンクされたクリッカブルエリアを追加したものである。

また、図１４（ａ）は、上述の単位ポリゴン２４に代えて測点１に対して閉合誤差に応じた色彩を付与したもので、さらに、図１４（ｂ）は、測点１と測線２を閉合誤差の調整前後の地理座標に基づいて色分けして重畳表示したものである。また、このほかにも例えば、上述した下刈りや枝落としのそれぞれの実施状況に応じて単位ポリゴン２４を色分け表示することも可能である。

なお、以上の実施の形態においては、森林管理での用途がないために測量網の外縁の閉図形をポリゴン化しない場合を示したが、対応するポリゴン構成測線２の除外処理（ステップＳ６-８）を省くことにより、ポリゴンの作成や属性情報の設定をすることも可能である。

１ 測点
２ 測線
３ 測量データ格納部
４ 測線グループ
５ グループ抽出部
６ 測線評価部
７ 制御部
８ 表示部
９ 表示制御部
１０ 誤差表示部
１１ 座標変換部

Claims (7)

1. 測点の計測座標値、測点に接続される測線の接続先測点、および測線の方位角あるいは測線間の交角情報を含むトラバース測量成果を格納する測量データ格納部と、
   ２点の既知点を終始端とする２本以上の連続する測線を測線グループとして抽出するグループ抽出部と、
   前記測線グループに対して閉合誤差を算出し、閉合誤差が所定の閾値を超える場合には再計測指示を出力するとともに、閾値を超えない場合には、閉合誤差を配分して測線グループの各測点に座標を付与し、該座標付与点を既知点とする測線評価部と、
   前記測量データ格納部に未知点がなくなるまで順次グループ抽出部と測線評価部とにより測点に対して座標付与する制御部とを有するトラバース測量データ処理装置。
2. 前記グループ抽出部は、前記測量データ格納部内のトラバース測量成果が唯一の初期既知点のみを含む際には、前記初期既知点に接続される測点、または前記初期既知点を終始端とする閉図形を形成する測線を測線グループとして抽出する請求項１記載のトラバース測量データ処理装置。
3. 前記グループ抽出部は、既知点から予め定められた回転方向に測線を他の既知点に達するまでたどって得られる結合トラバースを測線グループとして抽出する請求項１または２記載のトラバース測量データ処理装置。
4. 前記測線評価部は、グループ抽出部により抽出された測線グループ内の測線が他の測線グループ内の測線に測点以外で交差する際に、再計測指示を出力する請求項１、２または３記載のトラバース測量データ処理装置。
5. 前記測点、および測線を表示する表示部と、
   前記再計測指示の出力時に該再計測指示対象の測線、または測点を強調表示する表示制御部とを有する請求項１から４のいずれかに記載のトラバース測量データ処理装置。
6. 前記表示制御部は、測線、または測点を測線評価部における付与座標と、測量データ格納部内の計測座標値の双方に基づいて同一画面上に識別可能に表示する誤差表示部を備える請求項５記載のトラバース測量データ処理装置。
7. 前記計測座標値を初期既知点を基準とする相対座標系から公共座標系に変換する座標変換部を有し、
   前記表示制御部は、公共座標系により表示される測量領域以外の空間情報とともに各測点を表示する請求項５または６記載のトラバース測量データ処理装置。

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