JP2017211805A - 植生マップ自動生成システム - Google Patents

Abstract

【課題】植生マップの作成にかかる時間や手間をより一層減らせる植生マップ自動生成システムを提供する。【解決手段】現地の植生に基づいて植生マップを自動的に生成するシステム１０であって、植生マップの作成対象領域の植生を撮影する撮影手段１２と、撮影手段１２の撮影位置および撮影方向を検知する位置方向検知手段１４と、検知した撮影位置および撮影方向に基づいて、撮影した画像から植生の空間位置を表す三次元データを取得する三次元データ取得手段１６と、取得した三次元データを植生マップの作成対象領域を表す平面上に投影して植生マップを生成するマップ生成手段１８とを備えるようにする。【選択図】図１

Description

本発明は、植生マップを自動的に生成することのできる植生マップ自動生成システムに関するものである。

従来、植物群落の分布を地形図上に示した植生マップ（植生図）を作成する際には、現地の植生を観察してデッサンでこれを描画することにより作成していた。そのため、植生マップを作り上げるのに多大な手間と時間を要していた。また、工事などで地域を改変すると、その都度、その周辺の植生マップを作成する必要があるため、さらに時間と手間を要していた。

一方、植生マップの作成に要する時間や手間をなくすようにした従来の技術として、例えば特許文献１〜７の技術が知られている。

特開２０１４−１１９２９６号公報 特開２０１４−１０２５４２号公報 特開２０１３−２５５４７３号公報 特開２０１１−１７５３８７号公報 特開２０１０−６８７１９号公報 特開２００９−２７１０４０号公報 特開２００９−２８１９３１号公報

上記の従来の特許文献１等に記載の技術によれば、植生マップの作成にかかる時間や手間をある程度は減らせるが、現時点の技術水準からすると未だ改善の余地が残されている。このため、植生マップの作成にかかる時間や手間をさらに減らすことのできる技術が求められていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、植生マップの作成にかかる時間や手間をより一層減らせる植生マップ自動生成システムを提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る植生マップ自動生成システムは、現地の植生に基づいて植生マップを自動的に生成するシステムであって、植生マップの作成対象領域の植生を撮影する撮影手段と、撮影手段の撮影位置および撮影方向を検知する位置方向検知手段と、検知した撮影位置および撮影方向に基づいて、撮影した画像から植生の空間位置を表す三次元データを取得する三次元データ取得手段と、取得した三次元データを植生マップの作成対象領域を表す平面上に投影して植生マップを生成するマップ生成手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る他の植生マップ自動生成システムは、上述した発明において、撮影した画像を分析して植生区分線を抽出する区分線抽出手段をさらに備え、マップ生成手段は、抽出した植生区分線を植生マップの作成対象領域を表す平面上に投影して植生マップを生成することを特徴とする。

また、本発明に係る他の植生マップ自動生成システムは、上述した発明において、区分線抽出手段は、撮影した画像を分析して植生のパターンに基づく学習を進め、この学習に基づいて植生区分線を抽出することを特徴とする。

また、本発明に係る他の植生マップ自動生成システムは、上述した発明において、マップ生成手段は、複数の画像から取得した三次元データを結合して全方位に展開した植生マップを生成することを特徴とする。

本発明に係る植生マップ自動生成システムによれば、現地の植生に基づいて植生マップを自動的に生成するシステムであって、植生マップの作成対象領域の植生を撮影する撮影手段と、撮影手段の撮影位置および撮影方向を検知する位置方向検知手段と、検知した撮影位置および撮影方向に基づいて、撮影した画像から植生の空間位置を表す三次元データを取得する三次元データ取得手段と、取得した三次元データを植生マップの作成対象領域を表す平面上に投影して植生マップを生成するマップ生成手段とを備えるので、植生マップの作成にかかる時間や手間をより一層減らすことができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の植生マップ自動生成システムによれば、撮影した画像を分析して植生区分線を抽出する区分線抽出手段をさらに備え、マップ生成手段は、抽出した植生区分線を植生マップの作成対象領域を表す平面上に投影して植生マップを生成するので、撮影した画像から植生区分線を自動的に抽出し、これを植生マップ上に図示することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の植生マップ自動生成システムによれば、区分線抽出手段は、撮影した画像を分析して植生のパターンに基づく学習を進め、この学習に基づいて植生区分線を抽出するので、抽出する植生区分線の精度を高めることができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の植生マップ自動生成システムによれば、マップ生成手段は、複数の画像から取得した三次元データを結合して全方位に展開した植生マップを生成するので、必要な部分のみの撮影で高精度の植生マップを作成することができるという効果を奏する。

図１は、本発明に係る植生マップ自動生成システムの実施の形態を示す概略構成図である。 図２は、撮影した写真の一例を示す図である。 図３は、植生マップの作成対象領域を示す図である。

以下に、本発明に係る植生マップ自動生成システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１に示すように、本発明に係る植生マップ自動生成システム１０は、現地の植生に基づいて植生マップを自動的に生成するシステムであって、撮影手段１２と、位置方向検知手段１４と、三次元データ取得手段１６と、マップ生成手段１８と、区分線抽出手段２０とを備える。

撮影手段１２は、植生マップの作成対象領域の植生を撮影し、写真画像（画像）を取得するものである。撮影手段１２としては、例えばスマートフォン（登録商標）などの多機能携帯電話やｉＰａｄ（登録商標）などのタブレット型端末に搭載されているカメラを利用することができる。

位置方向検知手段１４は、撮影手段１２の撮影位置および撮影方向を検知するものである。位置方向検知手段１４としては、例えば上記の多機能携帯電話やタブレット型端末に一般に備わっているＧＰＳ機能、コンパス機能、傾斜度計測機能を利用することができる。このため以下の説明では、カメラ機能、ＧＰＳ機能、コンパス機能、傾斜度計測機能を一体に備える多機能携帯電話やタブレット型端末のような携帯機器Ｍを撮影手段１２および位置方向検知手段１４として利用する場合を例にとり説明する。このようにすれば、機器構成がコンパクトとなり植生マップ作成作業の利便性が高まるので好ましい。

三次元データ取得手段１６は、検知した撮影位置および撮影方向に基づいて、撮影した写真画像から植生の空間位置を表す三次元データを取得するものである。写真画像から三次元データを取得する方法は公知の方法を利用することができる。三次元データ取得手段１６は、携帯機器Ｍに搭載されているＣＰＵを使用して稼動する処理プログラムにより構成されている。携帯機器Ｍのメモリ内にはデータバースが構築されており、このデータベースには撮影した写真画像、撮影位置、撮影方向が関連付けて格納されている。また、このデータベースにはＧＩＳデータ（地理情報システムデータ）のような植生マップの作成対象領域の地理的位置に関する空間データがあらかじめ格納されている。三次元データ取得手段１６の処理プログラムは、このデータベースのデータを使用して所定の処理を行う。この処理結果である三次元データはデータベースに格納される。

マップ生成手段１８は、取得した三次元データを植生マップの作成対象領域を表す平面上に投影して植生マップを生成するものである。データ投影方法は公知の方法を利用することができる。マップ生成手段１８は、携帯機器Ｍに搭載されているＣＰＵを使用して稼動する処理プログラムにより構成されている。マップ生成手段１８の処理プログラムは、上記データベースのデータを使用して所定の処理を行う。この処理結果である植生マップのデータはデータベースに格納される。こうして生成された植生マップは、携帯機器Ｍの画面に表示したり、外部のモニタやプリンタに出力できるようになっている。

ここで、マップ生成手段１８は、近接した位置を撮影した複数の写真画像から取得した三次元データを結合して全方位に展開した植生マップを生成してもよい。このようにすれば、必要な部分のみの写真撮影で高精度の植生マップを作成することができる。

また、マップ生成手段１８は、後述する区分線抽出手段２０で抽出した植生区分線を植生マップの作成対象領域を表す平面上に投影、描画して、植生マップを生成するようにしてもよい。このようにすれば、撮影した写真画像から植生区分線を自動的に抽出し、これを植生マップ上に図示することができる。

区分線抽出手段２０は、撮影した写真画像を分析して植生区分線（植生境界を示すライン）を抽出するものである。画像分析の方法は処理プログラムを利用した公知の方法を利用することができる。区分線抽出手段２０は、携帯機器Ｍに搭載されているＣＰＵを使用して稼動する処理プログラムにより構成されている。区分線抽出手段２０の処理プログラムは、上記データベースのデータを使用して所定の処理を行う。この処理結果である植生区分線のデータはデータベースに格納され、上述したマップ生成手段１８の処理に用いられる。

また、区分線抽出手段２０は、撮影した写真画像を分析して植生のパターンを取得し、このパターンに基づく学習を進め、この学習に基づいて植生区分線を自動的に抽出するようにしてもよい。このようにすれば、抽出する植生区分線の精度を高めることができる。

上記の構成の動作および作用について説明する。
図３に示すような植生マップの作成対象領域において、携帯機器Ｍのカメラで例えば図２に示すような写真画像２２を撮影する。写真撮影と同時に撮影位置および方向が検知され、写真画像２２はどの位置でどの方向を向いて撮影しているかの情報とともに携帯機器Ｍのデータベースに格納される。図３に示すように、接近した複数箇所について写真撮影を行い、作成対象領域について複数の写真画像を取得する。各写真画像から取得した植生の空間位置、植生区分線２４を表す三次元データを平面上に投影、描画することで植生マップが自動的に生成される。生成した植生マップは携帯機器Ｍの画面や外部のモニタ、プリンタ出力を通じて見ることができる。なお、生成した植生マップは、例えば環境省が提供しているＧＩＳデータ（１／２５０００現存植生図など）上に重ねて配置することができる。

このように、本実施の形態によれば、携帯機器Ｍによる撮影を通じて植生マップを自動的に生成できるので、植生マップの作成にかかる時間や手間を従来の技術よりも一層減らすことができる。

また、撮影した写真画像はそれぞれより詳細に分析できることから、必要な部分のみの写真撮影で高精度な植生マップを生成できる。また、写真画像を自動的に分析し、抽出した植生区分線に対応する三次元データを平面上に投影、描画することで、全方位に展開した植生マップを作成できる。

また、エキスパートシステムとして人工知能（ＡＩ）を活用すればより精度の高いシステムを構築することができる。さらに、作成した植生マップを、夜間工事照明影響評価システムなどに適用、展開すれば、より精度の高い評価が可能となるので、猛禽類などへの影響評価について今まで以上に高精度な予測が可能となる。

以上説明したように、本発明に係る植生マップ自動生成システムによれば、現地の植生に基づいて植生マップを自動的に生成するシステムであって、植生マップの作成対象領域の植生を撮影する撮影手段と、撮影手段の撮影位置および撮影方向を検知する位置方向検知手段と、検知した撮影位置および撮影方向に基づいて、撮影した画像から植生の空間位置を表す三次元データを取得する三次元データ取得手段と、取得した三次元データを植生マップの作成対象領域を表す平面上に投影して植生マップを生成するマップ生成手段とを備えるので、植生マップの作成にかかる時間や手間をより一層減らすことができる。

また、本発明に係る他の植生マップ自動生成システムによれば、撮影した画像を分析して植生区分線を抽出する区分線抽出手段をさらに備え、マップ生成手段は、抽出した植生区分線を植生マップの作成対象領域を表す平面上に投影して植生マップを生成するので、撮影した画像から植生区分線を自動的に抽出し、これを植生マップ上に図示することができる。

また、本発明に係る他の植生マップ自動生成システムによれば、区分線抽出手段は、撮影した画像を分析して植生のパターンに基づく学習を進め、この学習に基づいて植生区分線を抽出するので、抽出する植生区分線の精度を高めることができる。

また、本発明に係る他の植生マップ自動生成システムによれば、マップ生成手段は、複数の画像から取得した三次元データを結合して全方位に展開した植生マップを生成するので、必要な部分のみの撮影で高精度の植生マップを作成することができる。

以上のように、本発明に係る植生マップ自動生成システムは、植生マップの作成に有用であり、特に、作成にかかる時間や手間をより一層減らすのに適している。

１０ 植生マップ自動生成システム
１２ 撮影手段
１４ 位置方向検知手段
１６ 三次元データ取得手段
１８ マップ生成手段
２０ 区分線抽出手段
２２ 写真画像（画像）
２４ 植生区分線
Ｍ 携帯機器

Claims (4)

1. 現地の植生に基づいて植生マップを自動的に生成するシステムであって、
   植生マップの作成対象領域の植生を撮影する撮影手段と、
   撮影手段の撮影位置および撮影方向を検知する位置方向検知手段と、
   検知した撮影位置および撮影方向に基づいて、撮影した画像から植生の空間位置を表す三次元データを取得する三次元データ取得手段と、
   取得した三次元データを植生マップの作成対象領域を表す平面上に投影して植生マップを生成するマップ生成手段とを備えることを特徴とする植生マップ自動生成システム。
2. 撮影した画像を分析して植生区分線を抽出する区分線抽出手段をさらに備え、
   マップ生成手段は、抽出した植生区分線を植生マップの作成対象領域を表す平面上に投影して植生マップを生成することを特徴とする請求項１に記載の植生マップ自動生成システム。
3. 区分線抽出手段は、撮影した画像を分析して植生のパターンに基づく学習を進め、この学習に基づいて植生区分線を抽出することを特徴とする請求項２に記載の植生マップ自動生成システム。
4. マップ生成手段は、複数の画像から取得した三次元データを結合して全方位に展開した植生マップを生成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の植生マップ自動生成システム。