JP2019132707A - Ground surface displacement observation apparatus of tunnel path and ground surface displacement observation program of tunnel path - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トンネル経路の地表面変位観測装置及びトンネル経路の地表面変位観測プログラムに関する。 The present invention relates to a ground surface displacement observation apparatus for a tunnel route and a ground surface displacement observation program for a tunnel route.
トンネル工事を行う場合、地盤沈下または地盤隆起等の地盤変動が生じることが多い。このような地盤変動を観測することは、工事管理上等の要請において重要である。 When tunnel construction is performed, ground deformation such as ground subsidence or ground uplift often occurs. Observing such ground deformation is important for construction management requirements.
例えば、下記特許文献1には、測量機器による測量からトンネル工事周辺地域の地表面のXYZ座標を取得し、取得したデータに基づいてトンネル工事周辺地域の地表面の沈下量分布図を作成する技術が開示されている。 For example, in Patent Document 1 below, a technique for acquiring XYZ coordinates of the ground surface in the area surrounding the tunnel construction from surveying by a surveying instrument, and creating a distribution map of the settlement of the ground surface in the area surrounding the tunnel construction based on the acquired data. Is disclosed.
しかし、上記従来の技術においては、地表面の沈下量の計測を、測量機器を使用して地上作業員が行っているので、計測地点の数、計測回数等に限界がある。また、例えば私人の敷地等では、このような計測ができない可能性がある。 However, in the above-described conventional technique, since the ground worker uses a surveying instrument to measure the amount of land subsidence, the number of measurement points, the number of measurements, and the like are limited. In addition, for example, such measurement may not be possible on a private site.
従って、トンネル工事の予定経路上の地表面の変位について、工事の影響の有無(工事の前から沈降していたか否か)、工事後の地表面の変位(工事による地盤変動やトンネル設置による地盤変動)の有無の把握が困難であった。 Therefore, regarding the displacement of the ground surface on the planned route of tunnel construction, whether or not there is an influence of the construction (whether or not it has settled from before construction), the displacement of the ground surface after construction (ground fluctuation due to construction or ground due to tunnel installation) It was difficult to grasp the presence or absence of fluctuation.
本発明の目的は、トンネル工事前の地表面の変位の状況、及びトンネル工事の進捗に起因するトンネル工事経路における地表面の変位の状況を分り易く確認できるトンネル経路の地表面変位観測装置及びトンネル経路の地表面変位観測プログラムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a ground surface displacement observation apparatus and a tunnel for a tunnel route that can easily understand the state of ground surface displacement before tunnel construction and the state of ground surface displacement in the tunnel construction route resulting from the progress of tunnel construction. The purpose is to provide a ground surface displacement observation program.
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態は、トンネル経路の地表面変位観測装置であって、トンネル経路を含む、予め定めた範囲の領域を関心領域として設定する関心領域設定手段と、前記関心領域を予め定めた範囲に分割して分割領域を生成する関心領域分割手段と、異なる時刻にレーダー装置により取得された観測対象である前記関心領域における地表面の時系列画像データから、当該地表面の変位情報を生成する変位情報生成手段と、前記変位情報生成手段が生成した変位情報を、前記関心領域内の分割領域毎に収集する変位情報収集手段と、前記分割領域毎に収集された変位情報に基づき、各分割領域における変位の代表値を演算する代表値演算手段と、前記演算された代表値をトンネル経路に対応する地表面の変位量として表示する表示手段とを有し、前記表示手段は、トンネル経路の地表面における標高と前記代表値とを、異なるスケールで縦断図として表示することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention is an apparatus for observing a ground surface displacement of a tunnel route, and includes a region of interest setting means for setting a region of a predetermined range including the tunnel route as a region of interest. A region-of-interest dividing unit that divides the region of interest into a predetermined range to generate a segmented region, and time-series image data of the ground surface in the region of interest that is an observation target acquired by a radar device at different times, Displacement information generating means for generating displacement information on the ground surface, displacement information collecting means for collecting the displacement information generated by the displacement information generating means for each divided area in the region of interest, and collecting for each divided area Based on the displacement information thus obtained, representative value calculation means for calculating a representative value of displacement in each divided area, and the calculated representative value as a displacement amount of the ground surface corresponding to the tunnel route. And display means for displaying, the display means, and displaying the altitude and the representative value of the ground surface of the tunnel path, as vertical view at different scales.
また、上記トンネル経路の地表面変位観測装置は、前記関心領域に存在する、予め定めた地物のポリゴンを抽出するポリゴン抽出手段をさらに備え、前記変位情報生成手段は、前記ポリゴンにおける変位情報を前記地表面の変位情報として生成する構成としてもよい。 Further, the ground surface displacement observation device of the tunnel route further includes a polygon extracting means for extracting a polygon of a predetermined feature existing in the region of interest, and the displacement information generating means includes displacement information on the polygon. It is good also as a structure produced | generated as displacement information of the said ground surface.
また、上記代表値は中央値であるのが好適である。 The representative value is preferably a median value.
また、上記関心領域は、前記トンネル経路及び前記トンネル経路の両側を含む一定の領域であるのが好適である。 The region of interest is preferably a certain region including the tunnel route and both sides of the tunnel route.
また、上記関心領域分割手段は、前記関心領域を一定距離で分割するのが好適である。 Further, it is preferable that the region of interest dividing means divides the region of interest at a constant distance.
また、本発明の他の実施形態は、トンネル経路の地表面変位観測プログラムであって、コンピュータを、トンネル経路を含む、予め定めた範囲の領域を関心領域として設定する関心領域設定手段、前記関心領域を予め定めた範囲に分割して分割領域を生成する関心領域分割手段、異なる時刻にレーダー装置により取得された観測対象である前記関心領域における地表面の時系列画像データから、当該地表面の変位情報を生成する変位情報生成手段、前記変位情報生成手段が生成した変位情報を、前記関心領域内の分割領域毎に収集する変位情報収集手段、前記分割領域毎に収集された変位情報に基づき、各分割領域における変位の代表値を演算する代表値演算手段、前記演算された代表値をトンネル経路に対応する地表面の変位量として表示するとともに、トンネル経路の地表面における標高と前記代表値とを、異なるスケールで縦断図として表示する表示手段、として機能させることを特徴とする。 In another embodiment of the present invention, there is provided a program for observing a ground surface displacement of a tunnel route, wherein the computer sets a region of interest including a tunnel route as a region of interest, the region of interest setting means, A region-of-interest dividing unit that divides the region into predetermined ranges to generate a segmented region, from time-series image data of the surface of the region of interest in the region of interest acquired by the radar device at different times, Displacement information generating means for generating displacement information, displacement information collecting means for collecting the displacement information generated by the displacement information generating means for each divided region in the region of interest, based on the displacement information collected for each divided region , Representative value calculating means for calculating a representative value of displacement in each divided area, and displaying the calculated representative value as a displacement amount of the ground surface corresponding to the tunnel route Rutotomoni, characterized in that to function and elevation and the representative value of the ground surface of the tunnel path, as a display means for displaying a longitudinal view in a different scale.
本発明によれば、トンネル工事前の地表面の変位の状況、及びトンネル工事の進捗に起因するトンネル経路における地表面の変位の状況を分り易く確認することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the situation of the displacement of the ground surface before tunnel construction and the situation of the displacement of the ground surface in the tunnel path | route resulting from the progress of tunnel construction can be confirmed easily.
以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という)を、図面に従って説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
図1には、実施形態にかかるトンネル経路の地表面変位観測装置を含んだ地表面変位の観測システムの構成例が示される。図1の例では、トンネル経路100が示されており、トンネル経路100の位置に対応する地上の位置及びその周辺の地表面の相対的な高さの変化を衛星等に備えられた合成開口レーダー(synthetic aperture radar:SAR)102により計測し、干渉SAR解析により地表面変位量(地表面の相対的な高さの変動)を求める。ここで、トンネル経路100とは、トンネルの工事計画において予め決定された経路であり、工事予定のトンネル経路(図1では破線で示す)並びに工事中及び施工済のトンネル経路(図1では実線で示す)を含む。
FIG. 1 shows a configuration example of a ground surface displacement observation system including a ground surface displacement observation device for a tunnel path according to an embodiment. In the example of FIG. 1, a
図1において、SAR102による計測を開始するタイミングとしては、例えば周回周期が11日の衛星の場合、上記工事前(約15回以上計測できる期間で、計画で当該地域が工事対象となる約半年前)とする。この工事開始前の計測により、あらかじめ合成開口レーダー102にて、正確に計測することができる位置を特定する。工事開始後、衛星の周回周期(例えば11日)毎に当該位置のデータを用いて計測する。当該位置のデータを用いることにより、精度の高い計測が可能となる。
In FIG. 1, the timing for starting the measurement by the
SAR102により計測された地表面の相対的な高さ変化の情報(レーダー画像データ)は、地表面変位の観測システムに含まれるトンネル経路の地表面変位観測装置104に送信される。トンネル経路の地表面変位観測装置104では、トンネル工事の実施前、実施中、実施後における地表面変位の経時変化等を求め、出力する。
Information on the relative height change of the ground surface (radar image data) measured by the
図2には、トンネル経路の地表面変位観測装置104の構成例のブロック図が示される。図2において、トンネル経路の地表面変位観測装置104は、関心領域設定部10、関心領域分割部12、レーダー画像データ取得部14、変位情報生成部16、変位情報収集部18、代表値演算部20、ポリゴン抽出部22、表示制御部24、通信部26、記憶部28及びCPU30を含んで構成されている。なお、CPU30以外にGPUを用いてもよい。このトンネル経路の地表面変位観測装置104は、CPU30、ROM、RAM、不揮発性メモリ、I/O、通信インターフェース等を備え、装置全体の制御及び各種演算を行うコンピュータとして構成されており、上記各機能は、例えばCPU30とCPU30の処理動作を制御するプログラムとにより実現される。
FIG. 2 shows a block diagram of a configuration example of the ground surface
関心領域設定部10は、トンネル経路に対応する地表面上の経路を含む、予め定めた範囲の領域を関心領域として設定する。ここで、関心領域とは、利用者が変位の観測を希望する領域であり、本実施形態では、トンネル経路に対応する地表面上の経路を含む領域である。トンネル経路に対応する地表面上の経路とは、地下に掘削されるトンネルの位置に対応する地表面上の位置、すなわちトンネル経路の地表面への投影経路をいう。関心領域設定部10は、上記トンネル経路に対応する地表面上の経路の両側に予め定めた幅のバッファ領域を設定し、トンネル経路に対応する地表面上の経路とバッファ経路とを関心領域とする。なお、関心領域設定部10は、利用者がキーボード、マウス等の適宜な入力手段から入力した、関心領域を指定するための指示情報に基づいて関心領域を設定してもよい。関心領域設定部10は、通信部26を介して外部のサーバ等から取得する等の方法により予め記憶部28に記憶された地図情報を読み出し、その地図情報上に関心領域を設定する。関心領域設定部10が設定した関心領域は、記憶部28に記憶させる。なお、利用者が希望の関心領域を指定する際には、表示制御部24が液晶表示装置その他の適宜な表示手段に、記憶部28から読み出した上記地図情報を表示させ、当該画面を介して利用者が指示情報(例えば、地図上の特定の領域を指定する情報)を入力する構成とするのが好適である。関心領域の詳細に関しては後述する。
The region-of-
関心領域分割部12は、関心領域設定部10が設定した関心領域を記憶部28から読み出し、予め定めた範囲に分割して分割領域を生成する。分割領域は、トンネル経路に対応する地表面上の経路に沿って一定距離(例えば、100m毎)で分割した領域が好適である。なお、上記一定距離は、使用目的に応じて適宜決定できる。関心領域の分割の方法は、利用者がキーボード、マウス等の適宜な入力手段から入力した分割指示情報に基づき関心領域分割部12が分割してもよいし、予め定めた距離毎に分割してもよい。上記分割領域は、記憶部28に記憶させる。また、上記分割指示情報または上記予め定めた距離も記憶部28に記憶させておき、関心領域分割部12がこれらのいずれかを記憶部28から読み出して、関心領域の分割処理を実行する構成とすることができる。
The region-of-interest dividing
レーダー画像データ取得部14は、衛星に搭載したSAR102等が計測したレーダー画像データを、図示しない地上局を経由して受信した通信部26から取得する。取得したレーダー画像データは、記憶部28に記憶させる。この場合、上記レーダー画像データは、異なる時刻に取得された複数のレーダー画像データ(時系列画像データ)として記憶部28に記憶される。このレーダー画像データには、地表面からの反射波の位相の情報が含まれている。
The radar image
変位情報生成部16は、異なる時刻にSAR102等のレーダー装置により取得された観測対象である上記関心領域における地表面の時系列画像データを記憶部28から読み出し、当該地表面の変位(標高の変位)を含む変位情報を生成する。ここで、異なる時刻とは、上記レーダー画像データの取得時刻が異なることをいう。変位情報生成部16は、異なる時刻に取得された一組のレーダー画像データによりその時刻の間に発生した変位を演算し、変位情報として生成する。地表面の変位情報とは、SAR102と地表面との距離の変位に関する情報であり、時系列画像データの内、取得時刻が異なるレーダー画像データ間の位相差に基づいて算出する。変位の算出は、レーダー画像データの画素毎に行う。レーダー画像データと、数値標高モデル(DEM)を用いることにより、各画素が地表面のどの位置であるかを対応付けできるので、算出した変位が地表面のどの位置の変位であるかを把握することができる。このため、変位情報には、当該変位の位置を表す座標情報を含ませることができる。この変位情報により地表面の変位(トンネル工事に伴う地盤沈下、地盤隆起等の変位)を観測することができる。なお、変位情報生成部16は、上記関心領域における変位情報のみを生成する構成としてもよい。変位情報生成部16が生成した変位情報は、記憶部28に記憶させる。
The displacement
変位情報収集部18は、変位情報生成部16が生成した変位情報並びに関心領域設定部10が設定した関心領域及び関心領域分割部12が生成した分割領域を記憶部28から読み出し、関心領域内の分割領域毎に変位情報を収集する。上述した通り、変位情報はレーダー画像データの画素毎に算出されるので、変位情報収集部18も分割領域内の画素毎に変位情報を収集する。また、各画素は、変位情報に含まれる座標情報によりその位置がわかるので、変位情報収集部18は、変位が算出された各画素が関心領域内の画素であるか否か、関心領域内の画素の場合にどの分割領域に所属するものであるかを判断することができる。なお、変位情報生成部16が、関心領域における変位情報のみを生成する構成の場合には、変位情報収集部18は、どの分割領域に所属する画素の変位情報であるかを判断すればよい。また、分割領域内の変位情報は、後述する代表値演算部20の演算結果の精度及び信頼性の向上のために、分割領域毎に複数存在するのが好適である。従って、関心領域分割部12が関心領域を分割する際には、分割領域の大きさ(面積)が上記画素より十分大きくなるようにする。変位情報収集部18が分割領域毎に収集した変位情報は、記憶部28に記憶させる。
The displacement
代表値演算部20は、変位情報収集部18が分割領域毎に収集した変位情報を記憶部28から読み出し、その変位情報に基づき、各分割領域における変位の代表値を演算する。代表値としては、各分割領域の変位を表す(代表する)ことができるものであればいずれも採用できるが、例えば分割領域毎に収集された変位情報に含まれる変位の中央値(メディアン)、平均値等が挙げられ、中央値がより好適である。代表値演算部20が演算した代表値は、記憶部28に記憶させる。
The representative
ポリゴン抽出部22は、上記関心領域設定部10が設定した関心領域に存在する、予め定めた地物のポリゴンを抽出する。ここで、地物のポリゴンとしては、例えば家屋、道路、河川等のポリゴンが挙げられるが、これらには限定されない。上記ポリゴンに関する情報すなわちポリゴンの種類、形状及び位置情報は、予め記憶部28に記憶させておき、ポリゴン抽出部22が記憶部28から読み出して使用する。
The
上記変位情報生成部16は、上記ポリゴン抽出部22が上記関心領域において抽出したポリゴンと重なる(ポリゴン上の)時系列画像データから変位情報を生成する構成としてもよい。この場合、変位情報収集部18は、上記ポリゴン上の変位情報を上記地表面の変位情報として分割領域毎に収集し、代表値演算部20がこの変位情報から代表値を演算することができる。
The displacement
また、上記代表値演算部20は、代表値の経時変化を演算する構成としてもよい。ここで、代表値の経時変化とは、単位時間当たりの代表値の変化、すなわち代表値の変化の速さをいう。代表値の経時変化は、例えば代表値演算部20が演算した代表値に、変位情報生成部16が当該代表値である変位情報の生成に使用した一組のレーダー画像データの取得時刻(SAR102によるレーダー画像データの取得時刻)の一方を関連付けて記憶部28に記憶させ、代表値演算部20が、記憶部28から二つの代表値及びこれに関連付いた取得時刻を読み出し、上記代表値の差分を取得時刻の差分で除することにより求めることができる。
Further, the representative
表示制御部24は、代表値演算部20が演算した代表値を記憶部28から読み出し、液晶表示装置その他の適宜な表示装置を制御してトンネル経路に対応する地表面の変位量として表示する。ここで、トンネル経路に対応する地表面とは、トンネル経路の地表面への投影経路上の地表面をいう。表示制御部24が上記代表値を表示する場合、トンネル経路すなわち工事予定のトンネル経路並びに工事中及び施工済のトンネル経路に対応する地表面の標高と共に表示する。この場合、トンネル経路に対応する地表面の標高と代表値とを、異なるスケールで縦断図として表示するのが好適である。縦断図としての表示例は後述する。
The
通信部26は、適宜なインターフェースにより構成され、無線または有線の通信回線を介してCPU30が外部のサーバ等とデータをやり取りするために使用する。例えば、上記SAR102等を搭載した衛星から送信されるレーダー画像データの受信も通信部26が行う。
The
記憶部28は、ハードディスク装置、ソリッドステートドライブ(SSD)等の不揮発性メモリで構成され、上記各種情報等、及びCPU30の動作プログラム等の、トンネル経路の地表面変位観測装置104が行う各処理に必要な情報を記憶させる。なお、記憶部28としては、デジタル・バーサタイル・ディスク(DVD)、コンパクトディスク(CD)、光磁気ディスク(MO)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープ、電気的消去および書き換え可能な読出し専用メモリ(EEPROM)、フラッシュ・メモリ等を使用してもよい。また、記憶部28には、主としてCPU30の作業領域として機能するランダムアクセスメモリ(RAM)、及びBIOS等の制御プログラムその他のCPU30が使用するデータが格納される読み出し専用メモリ(ROM)を含めるのが好適である。
The
図3には、表示制御部24が表示装置に表示する関心領域及び分割領域の例が示される。図3において、上記トンネル経路に対応する地表面上の経路Tが破線で示されている。関心領域設定部10は、この経路Tの両側に予め定めた幅のバッファ領域Bを設定し、トンネル経路に対応する地表面上の経路T及びその両側に設定されたバッファ領域Bを合わせて関心領域Iaとする。なお、上述したように、利用者が入力した、関心領域を指定するための指示情報に基づいて関心領域Iaを設定する構成としてもよい。
FIG. 3 shows an example of a region of interest and a divided region that the
また、関心領域分割部12は、上記関心領域Iaを予め定めた範囲(距離)に分割して分割領域を生成する。図3の例では、分割領域D1〜D9が表示されている。なお、分割領域の数は9個(D1〜D9)に限定されるものではなく、トンネル経路の長さ、地表面の変位の観察に要求される精度等に応じて適宜決定される。
The region of
変位情報生成部16は、上述したように、関心領域Iaにおける地表面のレーダー画像データ(時系列画像データ)から変位情報を生成する。図3の例では、変位情報の生成に使用されるレーダー画像データに含まれる地表面の変位の取得位置Sが□(四角形)で表示されているが、この位置SはSAR102等のレーダー装置による変位の取得位置である。なお、変位の取得位置は、関心領域Iaの内側に限らず、外側でも取得される。図3の例では、関心領域Iaの外側で取得された変位の位置がSoで示されている。変位情報生成部16は、このように関心領域Iaの内側及び外側で取得される変位の内、関心領域Iaの内側で取得される変位から変位情報を生成する。
As described above, the displacement
変位情報収集部18は、変位情報生成部16が上記関心領域Iaにおいて生成した地表面の変位を含む変位情報を、上記分割領域D1〜D9毎に収集する。代表値演算部20は、以上のようにして分割領域D1〜D9毎に収集された変位情報に含まれる変位の代表値を各分割領域D1〜D9の代表値として演算する。各分割領域D1〜D9の代表値は、トンネル経路に対応する地表面上の経路Tにおける変位量として表示制御部24が適宜な表示装置に表示する。
The displacement
図4には、ポリゴン抽出部22が抽出したポリゴンを使用して代表値を演算する方法の説明図が示される。図4において、変位情報生成部16が関心領域Iaとレーダー画像データ(図4では、変位データと表記し、□(四角形)で表示する)とを記憶部28から読み出し(I)、関心領域Iaの領域内に一部含まれる変位データを抽出する(II)。上述したように、レーダー画像データの各画素は、DEMを用いることによりその位置がわかるので、上記(II)の抽出を行うことができる。図4の(III)で示された□(四角形)の集合が、上記(II)で抽出した変位データであり、関心領域Iaの領域内に一部含まれる変位データである。この場合、変位情報生成部16は、関心領域Iaの領域内に完全に含まれる変位データを抽出する構成としてもよい。
FIG. 4 shows an explanatory diagram of a method for calculating the representative value using the polygon extracted by the
次に、変位情報生成部16は、上記(III)で示された□(四角形)の集合とポリゴン抽出部22が抽出した地物のポリゴン(図4では、家屋ポリゴンを例示している)とを比較し(IV)、家屋ポリゴンの領域内に一部含まれる変位データを抽出し(V)、この変位データを含む変位情報を生成する(VI)。この場合、変位情報生成部16は、変位データが家屋ポリゴンの領域内に完全に含まれる箇所の変位データを抽出してもよい。
Next, the displacement
変位情報収集部18は、上記ポリゴン上の変位情報を上記地表面の変位情報として分割領域毎に収集し、代表値演算部20がこの変位情報から代表値を演算する。
The displacement
図5(a)、(b)には、表示制御部24が表示する縦断図の表示例が示される。図5(a)は平面図であり、トンネル経路に対応する地表面上の経路Tを含む関心領域Iaが示されている。また、図5(b)には、上記経路Tに対応する縦断図が示されている。なお、図5(a)において、上記経路Tは破線で示され、関心領域Iaは一点鎖線で囲まれた領域として示されている。また、図5(a)、(b)では、同時に2つの地点P1、P2でトンネル工事が進行している例を示しているが、工事の進行箇所の数は、2点に限定されるものではない。
5A and 5B show display examples of vertical views displayed by the
上述したように、図5(a)に示された関心領域Iaに設定された分割領域毎に演算された変位の代表値が、上記経路Tにおける地表面の変位とされて図5(b)の縦断図中に表示される。図5(b)の例では、二点鎖線によりトンネル経路の地表面における標高が示され、上記代表値が分割領域毎に棒グラフで表示されているが、この組合せに限定されるものではない。 As described above, the representative value of the displacement calculated for each divided region set in the region of interest Ia shown in FIG. 5A is the displacement of the ground surface in the path T, and FIG. It is displayed in the vertical section. In the example of FIG. 5B, the altitude on the ground surface of the tunnel route is indicated by a two-dot chain line, and the representative value is displayed as a bar graph for each divided region. However, the present invention is not limited to this combination.
図5(b)の例では、トンネル経路の地表面における標高と上記代表値とを同時に表示しているが、トンネル経路の地表面における標高はメートル(m)単位の値であり、上記代表値は通常ミリメートル(mm)以下の単位であるので、上記代表値を識別しやすくするために、両者のスケールを異ならせている。具体的には、上記代表値を拡大(例えば1000倍)して表示する。なお、棒グラフは、トンネル経路の地表面における標高を表す二点鎖線より上が隆起を、下が沈下を表している。 In the example of FIG. 5B, the altitude on the ground surface of the tunnel route and the above representative value are displayed at the same time. The altitude on the ground surface of the tunnel route is a value in units of meters (m), and the above representative value. Is usually a unit of millimeter (mm) or less, and therefore, the scales of the two are made different in order to make it easy to identify the representative value. Specifically, the representative value is enlarged (for example, 1000 times) and displayed. In the bar graph, the upper side of the two-dot chain line representing the altitude on the ground surface of the tunnel route indicates the uplift, and the lower side indicates the subsidence.
図5(b)に示されるように、代表値を棒グラフで表示する場合、ポリゴン抽出部22が抽出するポリゴンの種類毎に表示してもよい。すなわち、異なるポリゴンを使用して代表値演算部20が演算した代表値毎に棒グラフで表示する。図5(b)の例では、家屋ポリゴンと道路ポリゴンとから演算した代表値を別の棒グラフとして表示している。
As shown in FIG. 5B, when the representative value is displayed as a bar graph, it may be displayed for each type of polygon extracted by the
なお、図5(b)において、道路ポリゴンから演算した代表値と家屋ポリゴンから演算した代表値とは独立しており、各棒グラフの長さが各ポリゴンから演算した代表値の値を示している。このため、図5(b)により、道路及び家屋における変位(代表値)をそれぞれ表示することができる。 In FIG. 5B, the representative value calculated from the road polygon and the representative value calculated from the house polygon are independent, and the length of each bar graph indicates the value of the representative value calculated from each polygon. . For this reason, the displacement (representative value) in the road and the house can be respectively displayed according to FIG.
なお、時間の経過、トンネル工事の進行等に伴い、地表面の隆起または沈下の大きさに変化が生じる場合もある。この場合には、変化後の値で棒グラフの高さを更新する構成が好適である。 In addition, with the passage of time, the progress of tunnel construction, etc., there may be a change in the size of the elevation or settlement of the ground surface. In this case, a configuration in which the height of the bar graph is updated with the changed value is preferable.
図6には、実施形態にかかるトンネル経路の地表面変位観測装置104の動作例のフロー図が示される。図6において、関心領域設定部10が、利用者が入力した関心領域を指定するための指示情報等に基づいて、トンネル経路に対応する地表面上の経路を含む、予め定めた範囲の領域を関心領域として設定し、記憶部28に記憶させる(S1)。次に、関心領域分割部12は、関心領域設定部10が設定した関心領域を記憶部28から読み出し、予め定めた範囲に分割して分割領域を生成し、記憶部28に記憶させる(S2)。
FIG. 6 is a flowchart of an operation example of the ground surface
また、レーダー画像データ取得部14は、衛星に搭載したSAR102等が計測したレーダー画像データを衛星から受信した通信部26から取得し、記憶部28に記憶させる(S3)。
Also, the radar image
変位情報生成部16は、異なる時刻にSAR102等のレーダー装置により取得された観測対象である上記関心領域における地表面の時系列画像データを記憶部28から読み出し、当該地表面の変位(標高の変位)を含む変位情報を生成する(S4)。変位情報収集部18は、変位情報生成部16が生成した変位情報並びに関心領域設定部10が設定した関心領域及び関心領域分割部12が生成した分割領域を記憶部28から読み出し、関心領域内の分割領域毎に変位情報を収集する(S5)。
The displacement
代表値演算部20は、変位情報収集部18が分割領域毎に収集した変位情報を記憶部28から読み出し、その変位情報に基づき、各分割領域における変位の代表値を演算する(S6)。
The representative
表示制御部24は、代表値演算部20が演算した代表値を記憶部28から読み出し、液晶表示装置その他の適宜な表示装置を制御してトンネル経路に対応する地表面の変位量を表す縦断図として表示する(S7)。
The
上述した、図6の各ステップを実行するためのプログラムは、記録媒体に格納することも可能であり、また、そのプログラムを通信手段によって提供しても良い。その場合、例えば、上記説明したプログラムについて、「プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体」の発明または「データ信号」の発明として捉えても良い。 The above-described program for executing each step of FIG. 6 can be stored in a recording medium, and the program may be provided by communication means. In that case, for example, the above-described program may be regarded as an invention of a “computer-readable recording medium recording a program” or an invention of a “data signal”.
10 関心領域設定部、12 関心領域分割部、14 レーダー画像データ取得部、16 変位情報生成部、18 変位情報収集部、20 代表値演算部、22 ポリゴン抽出部、24 表示制御部、26 通信部、28 記憶部、30 CPU、100 トンネル経路、102 SAR、104 トンネル経路の地表面変位観測装置。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記関心領域を予め定めた範囲に分割して分割領域を生成する関心領域分割手段と、
異なる時刻にレーダー装置により取得された観測対象である前記関心領域における地表面の時系列画像データから、当該地表面の変位情報を生成する変位情報生成手段と、
前記変位情報生成手段が生成した変位情報を、前記関心領域内の分割領域毎に収集する変位情報収集手段と、
前記分割領域毎に収集された変位情報に基づき、各分割領域における変位の代表値を演算する代表値演算手段と、
前記演算された代表値をトンネル経路に対応する地表面の変位量として表示する表示手段とを有し、
前記表示手段は、トンネル経路の地表面における標高と前記代表値とを、異なるスケールで縦断図として表示することを特徴とするトンネル経路の地表面変位観測装置。 A region of interest setting means for setting a region of a predetermined range including a tunnel route as a region of interest;
A region of interest dividing means for dividing the region of interest into a predetermined range to generate a divided region;
Displacement information generating means for generating displacement information of the ground surface from time-series image data of the ground surface in the region of interest that is the observation target acquired by the radar device at different times;
Displacement information collecting means for collecting the displacement information generated by the displacement information generating means for each divided region in the region of interest;
Based on displacement information collected for each of the divided areas, representative value calculating means for calculating a representative value of displacement in each divided area;
Display means for displaying the calculated representative value as a displacement amount of the ground surface corresponding to the tunnel route;
The display means displays the altitude on the ground surface of the tunnel route and the representative value as vertical sections on different scales as a tunnel surface ground displacement observation apparatus.
前記変位情報生成手段は、前記ポリゴンにおける変位情報を前記地表面の変位情報として生成することを特徴とする、請求項1に記載のトンネル経路の地表面変位観測装置。 Polygon extraction means for extracting polygons of predetermined features existing in the region of interest;
The ground displacement observation device for a tunnel route according to claim 1, wherein the displacement information generation means generates displacement information on the polygon as displacement information on the ground surface.
トンネル経路を含む、予め定めた範囲の領域を関心領域として設定する関心領域設定手段、
前記関心領域を予め定めた範囲に分割して分割領域を生成する関心領域分割手段、
異なる時刻にレーダー装置により取得された観測対象である前記関心領域における地表面の時系列画像データから、当該地表面の変位情報を生成する変位情報生成手段、
前記変位情報生成手段が生成した変位情報を、前記関心領域内の分割領域毎に収集する変位情報収集手段、
前記分割領域毎に収集された変位情報に基づき、各分割領域における変位の代表値を演算する代表値演算手段、
前記演算された代表値をトンネル経路に対応する地表面の変位量として表示するとともに、トンネル経路の地表面における標高と前記代表値とを、異なるスケールで縦断図として表示する表示手段、
として機能させる、トンネル経路の地表面変位観測プログラム。
Computer
A region of interest setting means for setting a region of a predetermined range including the tunnel route as a region of interest,
A region-of-interest dividing means for dividing the region of interest into a predetermined range to generate a divided region;
Displacement information generating means for generating displacement information of the ground surface from time-series image data of the ground surface in the region of interest that is the observation target acquired by the radar device at different times;
Displacement information collecting means for collecting displacement information generated by the displacement information generating means for each divided region in the region of interest;
Representative value calculating means for calculating a representative value of displacement in each divided region based on the displacement information collected for each divided region;
The display means for displaying the calculated representative value as a displacement amount of the ground surface corresponding to the tunnel route, and displaying the elevation on the ground surface of the tunnel route and the representative value as a vertical section on different scales,
A ground surface displacement observation program for tunnel routes.
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