JP2024024519A - Estimation device, estimation method, and control program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an estimation device, an estimation method and a control program which can easily and accurately estimate a volume of a dam.
SOLUTION: An estimation device includes: an acquisition part for acquiring numerical altitude data indicating an altitude of a ground surface where a dam is installed, and three-dimensional above-ground part model data corresponding to an above-ground part projecting from the ground surface in the dam; a virtual altitude data generation part for generating virtual altitude data which is obtained by lowering the altitude by a value based on an embedment depth of an embedment part buried in the ground in the dam from the ground surface and indicates the altitude of a virtual ground surface, on the basis of the numerical altitude data; a dam model generation part for generating a three-dimensional dam model which includes a three-dimensional ground part model corresponding to three-dimensional ground part model data and has a virtual ground surface as a lower surface, on the basis of the virtual altitude data; an estimation part for estimating the volume of the generated three-dimensional dam model; and an output part for outputting information on the estimated volume.
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、推定装置、推定方法及び制御プログラムに関する。 The present invention relates to an estimation device, an estimation method, and a control program.

土石流等の上流から流れ出る有害な土砂を受け止める砂防堰堤、並びに、川底及び河岸が削られていくことを防ぐ治山堰堤等の堰堤が知られている。 BACKGROUND ART Sabo dams that catch harmful sediment flowing from upstream areas such as debris flows, and dams such as conservation dams that prevent riverbeds and riverbanks from being eroded are known.

例えば、特許文献1には、上流側から流れ込む土石流等の越流を阻止する一対の非越流部を備え、非越流部の間に、土石流等を透過させる透過部が形成されている砂防堰堤が記載されている。 For example, Patent Document 1 discloses an erosion control system that includes a pair of non-overflow parts that prevent debris flows flowing from the upstream side from overflowing, and a permeable part that allows debris flows to pass through between the non-overflow parts. A dam is listed.

特開2014-173232号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-173232

堰堤を施工する前の計画段階において、堰堤の体積を容易、且つ、精度よく推定することが求められている。 In the planning stage before constructing a dam, it is required to easily and accurately estimate the volume of a dam.

本発明は、堰堤の体積を容易、且つ、精度よく推定することができる推定装置、推定方法及び制御プログラムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an estimation device, an estimation method, and a control program that can easily and accurately estimate the volume of a dam.

本発明の一側面に係る推定装置は、堰堤が設置される地盤面の標高を示す数値標高データと、堰堤のうち地盤面よりも突出している地上部に対応する3次元地上部モデルデータとを取得する取得部と、数値標高データに基づいて、地盤面から堰堤のうち地中に埋没させる根入れ部の根入れ深さに基づく値だけ標高を下げた、仮想地盤面の標高を示す仮想標高データを生成する仮想標高データ生成部と、仮想標高データに基づいて、3次元地上部モデルデータに対応する3次元地上部モデルを含み、且つ、仮想地盤面を下面とする3次元堰堤モデルを生成する堰堤モデル生成部と、生成した3次元堰堤モデルの体積を推定する推定部と、推定した体積に関する情報を出力する出力部と、を有することを特徴とする。 An estimation device according to one aspect of the present invention includes digital elevation data indicating the elevation of the ground surface on which the dam is installed, and three-dimensional above-ground part model data corresponding to the above-ground part of the dam that protrudes above the ground surface. A virtual elevation that indicates the elevation of the virtual ground surface, which is lowered from the ground surface by a value based on the penetration depth of the embedded part of the dam to be buried underground, based on the acquisition part to be obtained and the digital elevation data. A virtual elevation data generation unit that generates data, and a 3D dam model that includes a 3D ground part model corresponding to the 3D ground part model data and whose bottom surface is the virtual ground surface based on the virtual elevation data. The present invention is characterized in that it includes a dam model generating section for estimating the volume of the generated three-dimensional dam model, an estimating section for estimating the volume of the generated three-dimensional dam model, and an output section for outputting information regarding the estimated volume.

本発明の一側面に係る推定装置において、堰堤モデル生成部は、3次元地上部モデルの幅方向における端部に対して、堰堤のうち幅方向において地盤に貫入させる貫入部の貫入深さに基づく値の分だけ外側の位置から、鉛直方向の下方に延伸する平面を切断面とするように3次元堰堤モデルを生成することが好ましい。 In the estimation device according to one aspect of the present invention, the dam model generation unit is based on the penetration depth of the penetration portion of the dam that penetrates into the ground in the width direction with respect to the end in the width direction of the three-dimensional above ground model. It is preferable to generate the three-dimensional dam model so that the cut plane is a plane that extends downward in the vertical direction from a position outward by the value.

本発明の一側面に係る推定装置において、堰堤モデル生成部は、3次元地上部モデルデータに基づいて、3次元地上部モデルを幅方向及び下方にそれぞれ延伸した3次元延伸モデルを生成し、生成した3次元延伸モデルを、仮想地盤面と、切断面とで切断することによって3次元堰堤モデルを生成することが好ましい。 In the estimation device according to one aspect of the present invention, the dam model generation unit generates a three-dimensional stretched model by stretching the three-dimensional above-ground model in the width direction and downward, based on the three-dimensional above-ground model data; It is preferable to generate a three-dimensional dam model by cutting the three-dimensional stretched model at a virtual ground surface and a cut plane.

本発明の一側面に係る推定装置において、仮想標高データ生成部は、根入れ部の3次元地上部モデルの幅方向に沿った複数の位置における根入れ深さの平均値、中央値、最大値又は最小値を根入れ深さに基づく値として、仮想標高データを生成することが好ましい。 In the estimation device according to one aspect of the present invention, the virtual elevation data generation unit is configured to generate an average value, a median value, and a maximum value of penetration depths at a plurality of positions along the width direction of the three-dimensional above-ground model of the penetration portion. Alternatively, it is preferable to generate virtual elevation data using the minimum value as a value based on the embedment depth.

本発明の一側面に係る推定装置において、堰堤モデル生成部は、貫入部の流れ方向に沿った複数の位置における貫入深さの平均値、中央値、最大値又は最小値を貫入深さに基づく値として、3次元堰堤モデルを生成することが好ましい。 In the estimation device according to one aspect of the present invention, the dam model generation unit calculates the average value, median value, maximum value, or minimum value of the penetration depth at a plurality of positions along the flow direction of the penetration part based on the penetration depth. As a value, it is preferable to generate a three-dimensional dam model.

本発明の一側面に係る推定装置において、堰堤は、砂防堰堤又は治山堰堤であることが好ましい。 In the estimation device according to one aspect of the present invention, the dam is preferably an erosion control dam or a conservation dam.

本発明の一側面に係る推定方法は、コンピュータにより、堰堤が設置される地盤面の標高を示す数値標高データと、堰堤のうち地盤面よりも突出している地上部に対応する3次元地上部モデルデータとを取得し、数値標高データに基づいて、地盤面から堰堤のうち地中に埋没させる根入れ部の根入れ深さに基づく値だけ標高を下げた、仮想地盤面の標高を示す仮想標高データを生成し、仮想標高データに基づいて、3次元地上部モデルデータに対応する3次元地上部モデルを含み、且つ、仮想地盤面を下面とする3次元堰堤モデルを生成し、生成した3次元堰堤モデルの体積を推定し、推定した体積に関する情報を出力する、ことを特徴とする。 The estimation method according to one aspect of the present invention uses digital elevation data indicating the elevation of the ground surface where the dam is installed and a three-dimensional above-ground part model corresponding to the above-ground part of the dam that protrudes above the ground surface. A virtual elevation that indicates the elevation of a virtual ground surface that has been lowered from the ground surface by a value based on the penetration depth of the embedded part of the dam to be buried underground, based on the digital elevation data. data, and based on the virtual elevation data, generate a 3D dam model that includes a 3D ground part model corresponding to the 3D ground part model data and has the virtual ground surface as the bottom surface, and It is characterized by estimating the volume of the dam model and outputting information regarding the estimated volume.

本発明の一側面に係る制御プログラムは、出力部を有するコンピュータの制御プログラムであって、堰堤が設置される地盤面の標高を示す数値標高データと、堰堤のうち地盤面よりも突出している地上部に対応する3次元地上部モデルデータとを取得し、数値標高データに基づいて、地盤面から堰堤のうち地中に埋没させる根入れ部の根入れ深さに基づく値だけ標高を下げた、仮想地盤面の標高を示す仮想標高データを生成し、仮想標高データに基づいて、3次元地上部モデルデータに対応する3次元地上部モデルを含み、且つ、仮想地盤面を下面とする3次元堰堤モデルを生成し、生成した3次元堰堤モデルの体積を推定し、推定した体積に関する情報を出力部から出力することをコンピュータに実行させることを特徴とする。 A control program according to one aspect of the present invention is a control program for a computer having an output section, and includes digital elevation data indicating the elevation of the ground surface on which the dam is installed, and the ground surface of the dam that protrudes from the ground surface. Based on the digital elevation data, the elevation was lowered from the ground surface by a value based on the penetration depth of the embedded part of the dam to be buried underground. A three-dimensional dam that generates virtual elevation data indicating the elevation of a virtual ground surface, includes a three-dimensional ground part model corresponding to three-dimensional ground part model data based on the virtual elevation data, and has the virtual ground surface as the bottom surface. The present invention is characterized by causing a computer to generate a model, estimate the volume of the generated three-dimensional dam model, and output information regarding the estimated volume from an output unit.

本発明によれば、推定装置、推定方法及び制御プログラムは、堰堤の体積を容易、且つ、精度よく推定することができる。 According to the present invention, the estimation device, the estimation method, and the control program can easily and accurately estimate the volume of a dam.

推定装置の概略構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an estimation device. 推定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of estimation processing. 数値標高データと、3次元地上部モデルとを示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing digital elevation data and a three-dimensional above-ground model. (a)は谷の下流側から見た3次元地上部モデルを示し、(b)は幅方向から見た3次元地上部モデルを示す。(a) shows a three-dimensional above-ground model seen from the downstream side of the valley, and (b) shows a three-dimensional above-ground model seen from the width direction. 3次元延伸モデルを示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a three-dimensional stretched model. (a)は谷の下流側から見た3次元延伸モデルを示し、(b)は幅方向から見た3次元延伸モデルを示す。(a) shows a three-dimensional stretched model seen from the downstream side of the valley, and (b) shows a three-dimensional stretched model seen from the width direction. (a)は谷の下流側から見た仮想地盤面を含む3次元延伸モデルを示し、(b)は幅方向から見た仮想地盤面を含む3次元延伸モデルを示す。(a) shows a three-dimensional stretched model including a virtual ground plane seen from the downstream side of the valley, and (b) shows a three-dimensional stretched model including a virtual ground plane seen from the width direction. (a)及び(b)は、3次元堰堤モデルの切断面を設定する過程を説明するための模式図である。(a) and (b) are schematic diagrams for explaining the process of setting a cutting plane of a three-dimensional dam model. (a)は谷の下流側から見た3次元堰堤モデルを示し、(b)は幅方向から見た3次元堰堤モデルを示す。(a) shows a three-dimensional dam model seen from the downstream side of the valley, and (b) shows a three-dimensional dam model seen from the width direction. (a)、(b)及び(c)は、推定装置の効果を説明するための模式図である。(a), (b), and (c) are schematic diagrams for explaining the effects of the estimation device.

以下、図面を参照して本発明の様々な実施形態について説明する。本発明の技術的範囲はこれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明及びその均等物に及ぶ点に留意されたい。 Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the invention described in the claims and equivalents thereof.

図1は、推定装置1の概略構成の一例を示す図である。推定装置1は、コンピュータの一例であり、後述する数値標高データと、3次元地上部モデルデータとが入力されることによって、堰堤の体積を推定して、推定した堰堤の体積に関する情報を出力する。例えば、堰堤を施工する前の計画段階において、堰堤の施工者が堰堤の施工に必要な整備費用を推定するために、推定装置1は、堰堤の体積を推定する。堰堤の体積が推定されることにより、施工者は、計画段階において推定される体積と、過去に施工された堰堤の整備費用に基づく単位体積当たりの費用とに基づく整備費用を推定することができる。堰堤は、砂防堰堤又は治山堰堤である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an estimation device 1. As shown in FIG. The estimation device 1 is an example of a computer, and estimates the volume of a dam by inputting digital elevation data and three-dimensional above-ground model data, which will be described later, and outputs information regarding the estimated volume of the dam. . For example, in the planning stage before constructing a dam, the estimating device 1 estimates the volume of the dam in order for the dam builder to estimate the maintenance cost necessary for constructing the dam. By estimating the volume of the dam, the builder can estimate the maintenance cost based on the volume estimated at the planning stage and the cost per unit volume based on the maintenance costs of past dam construction. . The dam is an erosion control dam or a conservation dam.

推定装置1は、記憶部11、通信部12、表示部13、操作部14及び処理部15を備える。記憶部11は、プログラム又はデータを記憶する。記憶部11は、例えば、半導体メモリ装置を備える。記憶部11は、処理部15による処理に用いられるオペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。プログラムは、CD(Compact Disc)-ROM(Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)-ROM等のコンピュータ読み取り可能かつ非一時的な可搬型記憶媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶部11にインストールされる。 The estimation device 1 includes a storage section 11, a communication section 12, a display section 13, an operation section 14, and a processing section 15. The storage unit 11 stores programs or data. The storage unit 11 includes, for example, a semiconductor memory device. The storage unit 11 stores operating system programs, driver programs, application programs, data, etc. used in processing by the processing unit 15. The program is stored in a computer-readable, non-temporary, portable storage medium such as a CD (Compact Disc)-ROM (Read Only Memory) or a DVD (Digital Versatile Disc)-ROM using a known setup program or the like. Installed on 11.

通信部12は、出力部の一例である。通信部12は、推定装置1を他の装置と通信可能にする。通信部12は、通信インタフェース回路を備える。通信部12が備える通信インタフェース回路は、有線LAN(Local Area Network)又は無線LAN等の通信インタフェース回路である。通信部12は、データを他の装置から受信して処理部15に供給すると共に、処理部15から供給されたデータを他の装置に送信する。 The communication unit 12 is an example of an output unit. The communication unit 12 enables the estimation device 1 to communicate with other devices. The communication unit 12 includes a communication interface circuit. The communication interface circuit included in the communication unit 12 is a communication interface circuit such as a wired LAN (Local Area Network) or a wireless LAN. The communication unit 12 receives data from another device and supplies it to the processing unit 15, and also transmits the data supplied from the processing unit 15 to the other device.

表示部13は、出力部の一例である。表示部13は、画像を表示する。表示部13は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイを備える。表示部13は、処理部15から供給された表示データに基づいて画像を表示する。 The display section 13 is an example of an output section. The display unit 13 displays images. The display unit 13 includes, for example, a liquid crystal display or an organic EL (Electro-Luminescence) display. The display unit 13 displays images based on display data supplied from the processing unit 15.

操作部14は、推定装置1に対するユーザの入力操作を受け付ける。操作部14は、例えば、キーパッド、キーボード又はマウスを備える。操作部14は、表示部13と一体化されたタッチパネルを備えてもよい。操作部14は、ユーザの入力操作に応じた信号を生成して処理部15に供給する。 The operation unit 14 receives a user's input operation on the estimation device 1 . The operation unit 14 includes, for example, a keypad, a keyboard, or a mouse. The operation unit 14 may include a touch panel integrated with the display unit 13. The operation unit 14 generates a signal according to the user's input operation and supplies it to the processing unit 15.

処理部15は、推定装置1の動作を統括的に制御するデバイスであり、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を備える。処理部15は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を備える。処理部15は、GPU(Graphics Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等を備えてもよい。処理部15は、記憶部11に記憶されているプログラム並びに通信部12及び操作部14からの入力に基づいて推定装置1の各種処理が適切な手順で実行されるように、各構成の動作を制御すると共に、各種の処理を実行する。 The processing unit 15 is a device that centrally controls the operation of the estimation device 1, and includes one or more processors and their peripheral circuits. The processing unit 15 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit). The processing unit 15 may include a GPU (Graphics Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), an LSI (Large Scale Integration), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), and the like. The processing unit 15 controls the operation of each component so that various processes of the estimation device 1 are executed in appropriate procedures based on the program stored in the storage unit 11 and inputs from the communication unit 12 and the operation unit 14. It also controls and executes various processes.

処理部15は、取得部151、堰堤モデル生成部152、仮想標高データ生成部153、推定部154及び出力制御部155を機能ブロックとして備える。これらの各部は、処理部15によって実行されるプログラムによって実現される機能モジュールである。これらの各部は、ファームウェアとして推定装置1に実装されてもよい。 The processing unit 15 includes an acquisition unit 151, a dam model generation unit 152, a virtual elevation data generation unit 153, an estimation unit 154, and an output control unit 155 as functional blocks. Each of these units is a functional module realized by a program executed by the processing unit 15. Each of these parts may be implemented in the estimation device 1 as firmware.

図2は、推定処理の一例を示すフローチャートである。推定処理は、予め記憶部11に記憶されているプログラムに基づき主に処理部15により推定装置1の各要素と協働して実行される。 FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of estimation processing. The estimation process is mainly executed by the processing unit 15 in cooperation with each element of the estimation device 1 based on a program stored in the storage unit 11 in advance.

まず、取得部151は、数値標高データと、3次元地上部モデルデータとを取得する(ステップS101)。各データは記憶部11に予め記憶されており、取得部151は、予め記憶された各データを記憶部11から読み出すことによって取得する。取得部151は、通信部12を介して外部の情報処理装置から各データを受信することによって取得してもよい。 First, the acquisition unit 151 acquires digital elevation data and three-dimensional ground model data (step S101). Each piece of data is stored in advance in the storage unit 11, and the acquisition unit 151 acquires each piece of data stored in advance by reading it from the storage unit 11. The acquisition unit 151 may acquire each data by receiving each data from an external information processing device via the communication unit 12.

数値標高データは、航空レーザ測量又は写真測量等の測量手法によって計測された高さのデータに基づいて生成された地盤面のメッシュデータである。数値標高データは、水平面に沿った二次元の平面内の各区画(メッシュ)における地盤面の標高を示している。数値標高データは、計測された高さのデータから、建物及び橋等の人工構造物並びに樹木等の植生を除去し、南北及び東西方向に所定の間隔で標高値を内挿することによって生成される。数値標高データは、数値標高モデル(Digital Elevation Model、DEM)とも呼ばれる。数値標高データは、外部の情報処理装置で生成される。数値標高データは、推定装置1で生成されてもよい。 The digital elevation data is mesh data of the ground surface generated based on height data measured by a surveying method such as aerial laser surveying or photogrammetry. The digital elevation data indicates the elevation of the ground surface in each section (mesh) within a two-dimensional plane along the horizontal plane. Digital elevation data is generated by removing artificial structures such as buildings and bridges, as well as vegetation such as trees, from the measured height data, and interpolating elevation values at predetermined intervals in the north-south and east-west directions. Ru. Digital elevation data is also called a digital elevation model (DEM). Digital elevation data is generated by an external information processing device. The digital elevation data may be generated by the estimation device 1.

3次元地上部モデルデータは、堰堤のうち地盤面よりも突出している地上部に対応する3次元地上部モデルを表すための数値データである。例えば、3次元地上部モデルは、計画段階において、推定装置1にインストールされた公知の3次元製図ソフトウェアを用いて、施工者による操作部14に対する入力操作に応じて生成された3次元ソリッドモデルである。即ち、3次元地上部モデルは、複数の頂点データ、稜線データ、面データ、3次元地上部モデルの属性情報等を含み、且つ、体積を持った(中身の詰まった)地上部の3次元構造を示している。3次元地上部モデルは、計画段階において、外部の情報処理装置にインストールされた公知の3次元製図ソフトウェアを用いて外部の情報処理装置で生成されてもよい。3次元地上部モデルは、複数の頂点データ、稜線データ、面データのみを含む3次元サーフェスモデルであってもよい。 The three-dimensional above-ground part model data is numerical data representing a three-dimensional above-ground part model corresponding to the above-ground part of the dam that protrudes from the ground surface. For example, the 3D above-ground model is a 3D solid model that is generated in the planning stage using known 3D drafting software installed in the estimation device 1 in response to input operations on the operation unit 14 by the constructor. be. That is, the 3D ground part model includes a plurality of vertex data, edge line data, surface data, attribute information of the 3D ground part model, etc., and also has a volume (full of contents) 3D structure of the ground part. It shows. The three-dimensional ground model may be generated in an external information processing device in the planning stage using known three-dimensional drafting software installed in the external information processing device. The three-dimensional ground model may be a three-dimensional surface model that includes only a plurality of vertex data, edge data, and surface data.

一般に、地上部のみに対応している3次元地上部モデルデータのデータ容量は、地上部と、地中に埋没させる根入れ部とを含む3次元堰堤モデルデータのデータ容量と比較して小さい。このため、推定装置1は、処理対象となるデータの容量を削減することができる。また、処理対象となるデータの容量が小さいため、推定装置1は、堰堤の体積を推定するまでに掛かる時間を短くすることができる。 Generally, the data capacity of three-dimensional above-ground part model data that corresponds only to the above-ground part is smaller than the data capacity of three-dimensional dam model data that includes the above-ground part and the embedded part to be buried underground. Therefore, the estimation device 1 can reduce the amount of data to be processed. Furthermore, since the volume of data to be processed is small, the estimation device 1 can shorten the time required to estimate the volume of the dam.

また、計画段階において地上部と根入れ部とを含む3次元堰堤モデルを生成する場合、地上部の形状は容易に設計可能であるが、根入れ部の形状は地盤面に合わせて細かく設計する必要があるため、3次元堰堤モデルの生成に時間が掛かる。これにより、堰堤の体積を推定するまでに掛かる時間が長くなる可能性がある。一方、推定装置1は、計画段階において3次元地上部モデルを生成する場合、地上部の形状のみを設計することにより、地上部と根入れ部とを含む3次元堰堤モデルを生成する場合と比較して、3次元地上部モデルの生成に掛かる時間を短くすることができる。結果として、推定装置1は、堰堤の体積を推定するまでに掛かる時間を短くすることができる。 In addition, when generating a three-dimensional dam model that includes an above-ground part and an embedding part at the planning stage, the shape of the above-ground part can be easily designed, but the shape of the embedding part must be designed in detail according to the ground surface. Therefore, it takes time to generate a three-dimensional dam model. This may increase the amount of time it takes to estimate the volume of the dam. On the other hand, when the estimation device 1 generates a three-dimensional above-ground part model in the planning stage, it compares the case where a three-dimensional dam model including the above-ground part and the embedding part is generated by designing only the shape of the above-ground part. As a result, the time required to generate a three-dimensional ground model can be shortened. As a result, the estimation device 1 can shorten the time required to estimate the volume of the dam.

図3は、数値標高データと、3次元地上部モデルデータとを示す模式図である。図3には、数値標高データに対応する地盤面301と、3次元地上部モデルデータに対応する3次元地上部モデル302とを含む3次元製図データ300が示されている。3次元製図データ300は、公知の3次元製図ソフトウェアのデータ形式を有する3次元CADデータである。3次元製図データ300は、3次元地上部モデルデータに対応する複数の頂点データ、稜線データ、面データ等を含む。また、3次元製図データ300は、地盤面301のメッシュデータに含まれる各メッシュの標高値等を含む。 FIG. 3 is a schematic diagram showing digital elevation data and three-dimensional above-ground model data. FIG. 3 shows three-dimensional drafting data 300 including a ground surface 301 corresponding to digital elevation data and a three-dimensional above-ground model 302 corresponding to three-dimensional above-ground model data. The three-dimensional drafting data 300 is three-dimensional CAD data having a data format of known three-dimensional drafting software. The three-dimensional drafting data 300 includes a plurality of vertex data, edge line data, surface data, etc. corresponding to the three-dimensional ground model data. Furthermore, the three-dimensional drawing data 300 includes the elevation value of each mesh included in the mesh data of the ground surface 301.

図3に示すように、地盤面301には、山面303と、谷面304とが含まれる。山面303は、堰堤が設置される所定のエリアにおける山に対応する。谷面304は、堰堤が設置される所定のエリアにおける谷に対応する。山面303と、谷面304との境界は、例えば3次元製図データ300内の隣接するメッシュ間の標高値の差分を算出して、その差分値が所定の閾値以上となるメッシュ間に設定される。3次元地上部モデル302は、施工者による操作部14に対する入力操作に応じて、3次元製図データ300上において、山と山との間で、谷を塞ぐように設置される。 As shown in FIG. 3, the ground surface 301 includes a mountain surface 303 and a valley surface 304. Mountain surface 303 corresponds to a mountain in a predetermined area where a dam is installed. Valley surface 304 corresponds to a valley in a predetermined area where a dam is installed. The boundary between the mountain surface 303 and the valley surface 304 is set, for example, by calculating the difference in elevation values between adjacent meshes in the three-dimensional drawing data 300, and between the meshes for which the difference value is greater than or equal to a predetermined threshold. Ru. The three-dimensional above-ground model 302 is installed on the three-dimensional drawing data 300 in response to an input operation on the operating unit 14 by the builder so as to close the valley between the peaks.

以下では、3次元地上部モデル302の長手方向(図3におけるX方向)、即ち3次元地上部モデル302が一方の山から他方の山へ向かって延伸する方向を3次元地上部モデル302の幅方向と称する場合がある。幅方向は、3次元地上部モデル302の高さ方向(図3におけるY方向)及び谷の上流側から下流側へ向かう方向(図3におけるZ方向)と直交する。以降の実施形態において、3次元地上部モデル302の幅方向を単に幅方向と称し、3次元地上部モデル302の高さ方向を単に高さ方向と称し、谷の上流側から下流側へ向かう方向を流れ方向と称する場合がある。 Below, the width of the 3D above ground model 302 is defined as the longitudinal direction (X direction in FIG. 3) of the 3D above ground model 302, that is, the direction in which the 3D above ground model 302 extends from one mountain to the other. Sometimes referred to as direction. The width direction is perpendicular to the height direction of the three-dimensional above-ground model 302 (Y direction in FIG. 3) and the direction from the upstream side to the downstream side of the valley (Z direction in FIG. 3). In the following embodiments, the width direction of the three-dimensional above-ground model 302 is simply referred to as the width direction, and the height direction of the three-dimensional above-ground model 302 is simply referred to as the height direction, which is a direction from the upstream side of the valley to the downstream side. is sometimes referred to as the flow direction.

図4(a)は谷の下流側から見た図3に示す3次元地上部モデル302を示し、図4(b)は幅方向から見た図3に示す3次元地上部モデル302を示す。図4(a)及び(b)に示すように、3次元地上部モデル302は、上流側面305、下流側面306、上面307及び下面308を有する。上流側面305は、谷の上流側を向く面である。下流側面306は、谷の下流側を向く面である。上面307は、3次元地上部モデル302を鉛直方向の上方から見た面である。下面308は、地盤面301に沿って延伸する面である。 4(a) shows the three-dimensional above-ground model 302 shown in FIG. 3 seen from the downstream side of the valley, and FIG. 4(b) shows the three-dimensional above-ground model 302 shown in FIG. 3 seen from the width direction. As shown in FIGS. 4A and 4B, the three-dimensional above-ground model 302 has an upstream side surface 305, a downstream side surface 306, an upper surface 307, and a lower surface 308. The upstream side surface 305 is a surface facing upstream of the valley. The downstream side surface 306 is a surface facing the downstream side of the valley. The upper surface 307 is a surface when the three-dimensional above-ground model 302 is viewed from above in the vertical direction. The lower surface 308 is a surface extending along the ground surface 301.

次に、堰堤モデル生成部152は、3次元地上部モデルデータに基づいて、3次元地上部モデルを幅方向及び下方にそれぞれ延伸した3次元延伸モデルを生成する(ステップS102)。 Next, the dam model generation unit 152 generates a three-dimensional stretched model by stretching the three-dimensional above-ground model in the width direction and downward, based on the three-dimensional above-ground model data (step S102).

図5は、3次元延伸モデルを示す模式図である。図5には、堰堤モデル生成部152によって3次元地上部モデル302に基づいて生成された3次元延伸モデル309を含む3次元製図データ400が示されている。3次元製図データ400は、3次元製図データ300と同様に、公知の3次元製図ソフトウェアのデータ形式を有する3次元CADデータである。3次元延伸モデル309は、3次元地上部モデル302と同様に、3次元ソリッドモデルである。図5に示すように、堰堤モデル生成部152は、図3に示す3次元地上部モデル302に対して、操作部14に対する施工者の入力操作に応じて幅方向及び3次元地上部モデル302の下方にそれぞれ延伸する所定の処理を実行する。堰堤モデル生成部152は、所定の処理を実行することによって、3次元地上部モデル302を幅方向及び3次元地上部モデル302の下方にそれぞれ延伸した3次元延伸モデル309を生成する。即ち、3次元延伸モデル309は、3次元地上部モデル302を含んでいる。 FIG. 5 is a schematic diagram showing a three-dimensional stretched model. FIG. 5 shows three-dimensional drawing data 400 including a three-dimensional stretched model 309 generated by the dam model generation unit 152 based on the three-dimensional above-ground model 302. The three-dimensional drafting data 400, like the three-dimensional drafting data 300, is three-dimensional CAD data having the data format of known three-dimensional drafting software. The three-dimensional stretched model 309 is a three-dimensional solid model, similar to the three-dimensional ground model 302. As shown in FIG. 5, the dam model generation unit 152 generates a widthwise and three-dimensional above-ground model 302 according to the builder's input operation on the operation unit 14, for the three-dimensional above-ground model 302 shown in FIG. A predetermined process of stretching downward is executed. The dam model generation unit 152 generates a three-dimensional stretched model 309 that extends the three-dimensional above-ground model 302 in the width direction and below the three-dimensional above-ground model 302 by executing a predetermined process. That is, the three-dimensional stretched model 309 includes the three-dimensional above ground model 302.

図6(a)は谷の下流側から見た図5に示す3次元延伸モデル309を示し、(b)は幅方向から見た図5に示す3次元延伸モデル309を示す。図6(a)及び(b)に示すように、堰堤モデル生成部152は、上流側面305及び下流側面306それぞれにおいて下面308と接している平面に沿って、下面308の高さ方向の下方及び幅方向の外側(地中)に向かって延伸する。これにより、堰堤モデル生成部152は、3次元延伸モデル309を生成する。3次元延伸モデル309の形状は、流れ方向から見た場合、略長方形状を有しており、幅方向から見た場合、略台形状を有している。 6(a) shows the three-dimensional stretched model 309 shown in FIG. 5 seen from the downstream side of the valley, and FIG. 6(b) shows the three-dimensional stretched model 309 shown in FIG. 5 seen from the width direction. As shown in FIGS. 6(a) and 6(b), the dam model generation unit 152 is configured to generate a dam model along a plane that is in contact with the lower surface 308 on the upstream side surface 305 and the downstream side surface 306, respectively, downward in the height direction of the lower surface 308, and Stretch outward in the width direction (underground). Thereby, the dam model generation unit 152 generates a three-dimensional stretched model 309. The shape of the three-dimensional stretched model 309 is approximately rectangular when viewed from the flow direction, and approximately trapezoidal when viewed from the width direction.

次に、仮想標高データ生成部153は、数値標高データに基づいて、仮想標高データを生成する(ステップS103)。仮想標高データは、水平面に沿った二次元の平面内の各区画(メッシュ)における仮想地盤面の標高を示している。仮想地盤面は、堰堤が設置される地盤面を、堰堤のうち地中に埋没させる根入れ部の根入れ深さに相当する値だけ下げた地盤面である。根入れ深さは、堰堤の施工者によって予め設定されている。仮想標高データ生成部153は、地盤面から根入れ部の根入れ深さに基づく値だけ標高を下げることによって、仮想地盤面に対応する仮想標高データを生成する。例えば、仮想標高データ生成部153は、根入れ部の幅方向に沿った複数の位置における根入れ深さの平均値、中央値、最大値又は最小値を根入れ深さに基づく値として、仮想標高データを生成する。 Next, the virtual elevation data generation unit 153 generates virtual elevation data based on the digital elevation data (step S103). The virtual elevation data indicates the elevation of the virtual ground surface in each section (mesh) within a two-dimensional plane along the horizontal plane. The virtual ground surface is a ground surface obtained by lowering the ground surface on which the dam is installed by a value corresponding to the penetration depth of the part of the dam that is buried underground. The penetration depth is preset by the dam builder. The virtual elevation data generation unit 153 generates virtual elevation data corresponding to the virtual ground surface by lowering the elevation from the ground surface by a value based on the penetration depth of the embedded portion. For example, the virtual elevation data generation unit 153 uses the average value, median value, maximum value, or minimum value of the penetration depth at a plurality of positions along the width direction of the penetration part as a value based on the penetration depth, and Generate elevation data.

図7(a)は谷の下流側から見た仮想標高データに対応する仮想地盤面310を含む3次元延伸モデル309を示し、(b)は幅方向から見た仮想地盤面310を含む3次元延伸モデル309を示す。図7(a)及び(b)には、堰堤モデル生成部152によって生成された3次元延伸モデル309と共に、仮想標高データ生成部153によって数値標高データに基づいて生成された仮想標高データに対応する仮想地盤面310が示されている。仮想標高データ生成部153は、仮想標高データの各メッシュの標高を、数値標高データの対応する各メッシュの標高から根入れ深さDを減算した値に設定する。これにより、図7(a)及び(b)に示すように、仮想標高データ生成部153は、設定した値となった仮想標高データの各メッシュの標高に対応する仮想標高データを生成することができる。 FIG. 7(a) shows a three-dimensional stretched model 309 including a virtual ground surface 310 corresponding to virtual elevation data seen from the downstream side of the valley, and FIG. 7(b) shows a three-dimensional stretched model 309 including a virtual ground surface 310 seen from the width direction. Stretched model 309 is shown. FIGS. 7A and 7B show a three-dimensional stretched model 309 generated by the dam model generation unit 152 as well as virtual elevation data generated by the virtual elevation data generation unit 153 based on digital elevation data. A virtual toposurface 310 is shown. The virtual elevation data generation unit 153 sets the elevation of each mesh of the virtual elevation data to a value obtained by subtracting the penetration depth D from the elevation of each corresponding mesh of the digital elevation data. As a result, as shown in FIGS. 7A and 7B, the virtual elevation data generation unit 153 can generate virtual elevation data corresponding to the elevation of each mesh of the virtual elevation data that has reached the set value. can.

次に、堰堤モデル生成部152は、仮想標高データに基づいて、3次元地上部モデルを含み、且つ、堰堤全体を示す3次元堰堤モデルを生成する(ステップS104)。堰堤モデル生成部152は、仮想地盤面を下面とするように3次元堰堤モデルを生成する。また、堰堤モデル生成部152は、3次元地上部モデルの幅方向における端部に対して、堰堤のうち幅方向において地盤に貫入させる貫入部の貫入深さに基づく値の分だけ外側の位置から、鉛直方向の下方に延伸する平面を切断面とするように3次元堰堤モデルを生成する。貫入深さは、堰堤の施工者によって予め設定されている。堰堤モデル生成部152は、生成した3次元延伸モデルを、仮想地盤面と、上記の切断面とで切断することによって3次元堰堤モデルを生成する。例えば、堰堤モデル生成部152は、貫入部の流れ方向に沿った複数の位置における貫入深さの平均値、中央値、最大値又は最小値を貫入深さに基づく値として、3次元堰堤モデルを生成する。 Next, the dam model generation unit 152 generates a 3D dam model that includes a 3D above-ground model and shows the entire dam, based on the virtual elevation data (step S104). The dam model generation unit 152 generates a three-dimensional dam model with the virtual ground surface as the bottom surface. In addition, the dam model generation unit 152 generates a dam model from a position outside the end portion of the 3D ground model in the width direction by a value based on the penetration depth of the penetration portion of the dam that penetrates into the ground in the width direction. , a three-dimensional dam model is generated so that the cutting plane is a plane extending vertically downward. The penetration depth is preset by the dam builder. The dam model generating unit 152 generates a 3-dimensional dam model by cutting the generated 3-dimensional stretched model at the virtual ground surface and the above-mentioned cutting plane. For example, the dam model generation unit 152 generates a three-dimensional dam model by using the average value, median value, maximum value, or minimum value of penetration depths at a plurality of positions along the flow direction of the penetration part as values based on the penetration depth. generate.

図8(a)及び(b)は、3次元堰堤モデルの切断面を設定する過程を説明するための模式図である。図8(a)及び(b)に示すように、堰堤モデル生成部152は、切断面311を設定する。切断面311は、3次元地上部モデル302の幅方向における端部の位置P11,P21に対して、幅方向に貫入部の貫入深さWに基づく値の分だけ外側の位置P12,P22から、高さ方向の下方に延伸している。堰堤モデル生成部152は、3次元延伸モデル309を、仮想地盤面310と、切断面311とで切断する。 FIGS. 8A and 8B are schematic diagrams for explaining the process of setting the cutting plane of the three-dimensional dam model. As shown in FIGS. 8A and 8B, the dam model generation unit 152 sets a cut plane 311. The cutting surface 311 is located from positions P12 and P22 that are located outside by a value based on the penetration depth W of the penetration part in the width direction with respect to the end positions P11 and P21 in the width direction of the three-dimensional above-ground model 302, It extends downward in the height direction. The dam model generation unit 152 cuts the three-dimensional stretched model 309 at the virtual ground plane 310 and the cut plane 311.

例えば、堰堤モデル生成部152は、切断面311の高さ方向における長さを、位置P11,P21から仮想地盤面310まで、高さ方向の下方に引いた直線Lの長さと一致させる。また、堰堤モデル生成部152は、仮想地盤面310の幅方向における端部の位置を、位置P11,P21から高さ方向の下方に延伸している平面と仮想地盤面310とが交わる位置P13,P23とする。さらに、堰堤モデル生成部152は、切断面311の高さ方向における下端部の位置P14,P24から位置P13,P23に向かって延伸する切断面312を設定する。堰堤モデル生成部152は、3次元延伸モデル309を、仮想地盤面310と、切断面311と、切断面312とで切断する。これにより、堰堤モデル生成部152は、3次元堰堤モデルを生成することができる。3次元堰堤モデルは、3次元地上部モデル302及び3次元延伸モデル309と同様に、3次元ソリッドモデルである。 For example, the dam model generation unit 152 matches the length of the cut surface 311 in the height direction with the length of a straight line L drawn downward in the height direction from the positions P11 and P21 to the virtual ground surface 310. The dam model generation unit 152 also sets the position of the end of the virtual ground surface 310 in the width direction to a position P13, where the virtual ground surface 310 intersects a plane extending downward in the height direction from the positions P11 and P21. Let it be P23. Furthermore, the dam model generation unit 152 sets the cut surface 312 extending from the lower end positions P14 and P24 toward the positions P13 and P23 in the height direction of the cut surface 311. The dam model generation unit 152 cuts the three-dimensional stretched model 309 at a virtual ground plane 310, a cut plane 311, and a cut plane 312. Thereby, the dam model generation unit 152 can generate a three-dimensional dam model. The three-dimensional dam model is a three-dimensional solid model, similar to the three-dimensional ground model 302 and the three-dimensional stretched model 309.

図9(a)は谷の下流側から見た3次元堰堤モデル313を示し、(b)は幅方向から見た3次元堰堤モデル313を示す。図9(a)及び(b)には、堰堤モデル生成部152によって3次元延伸モデル309から切り出された3次元堰堤モデル313が示されている。 FIG. 9(a) shows the three-dimensional dam model 313 seen from the downstream side of the valley, and FIG. 9(b) shows the three-dimensional dam model 313 seen from the width direction. FIGS. 9A and 9B show a three-dimensional dam model 313 cut out from the three-dimensional extended model 309 by the dam model generation unit 152.

図9(a)及び(b)に示すように、堰堤モデル生成部152は、3次元堰堤モデル313の地盤面301より下側の領域(空間)のうち、幅方向において位置P11,P21より内側の領域を堰堤の根入れ部に対応する3次元根入れ部モデル314として設定する。また、堰堤モデル生成部152は、3次元堰堤モデル313の地盤面301より下側の領域(空間)のうち、位置P11,P21より外側の領域を堰堤の貫入部に対応する3次元貫入部モデル315として設定する。堰堤モデル生成部152は、3次元地上部モデル302、3次元根入れ部モデル314及び3次元貫入部モデル315を含む3次元堰堤モデル313を生成する。 As shown in FIGS. 9(a) and 9(b), the dam model generation unit 152 generates a dam model 313 that is located inside of positions P11 and P21 in the width direction of the region (space) below the ground surface 301 of the 3D dam model 313. The area is set as a three-dimensional embedded part model 314 corresponding to the embedded part of the dam. In addition, the dam model generation unit 152 generates a 3D penetration part model corresponding to the penetration part of the dam by converting the area outside the positions P11 and P21 of the area (space) below the ground surface 301 of the 3D dam model 313 into a 3D penetration part model corresponding to the penetration part of the dam. 315. The dam model generation unit 152 generates a 3D dam model 313 including a 3D aboveground model 302, a 3D penetration model 314, and a 3D penetration model 315.

次に、推定部154は、生成した3次元堰堤モデルの体積を推定する(ステップS105)。例えば、推定部154は、3次元空間を3軸方向に同一サイズ単位で分割した立方体のボクセルを設定する。推定部154は、3次元堰堤モデルと重なるボクセルの数から、3次元堰堤モデルの体積を推定する。図9(a)及び(b)に示す3次元堰堤モデル313の体積を推定する場合、推定部154は、3次元地上部モデル302、3次元根入れ部モデル314及び3次元貫入部モデル315それぞれの体積を算出する。さらに、推定部154は、算出した3次元地上部モデル302、3次元根入れ部モデル314及び3次元貫入部モデル315それぞれの体積の合計値を3次元堰堤モデル313の体積として推定する。 Next, the estimation unit 154 estimates the volume of the generated three-dimensional dam model (step S105). For example, the estimating unit 154 sets cubic voxels obtained by dividing the three-dimensional space into three-axis units of the same size. The estimation unit 154 estimates the volume of the three-dimensional dam model from the number of voxels that overlap with the three-dimensional dam model. When estimating the volume of the three-dimensional dam model 313 shown in FIGS. 9(a) and (b), the estimation unit 154 estimates the volume of the three-dimensional above-ground part model 302, the three-dimensional penetration part model 314, and the three-dimensional penetration part model 315, respectively. Calculate the volume of Further, the estimating unit 154 estimates the total volume of the calculated three-dimensional above ground model 302, three-dimensional embedded part model 314, and three-dimensional penetration part model 315 as the volume of the three-dimensional dam model 313.

最後に、出力制御部155は、推定した体積に関する情報を出力し(ステップS106)、一連の推定処理を終了する。出力制御部155は、推定部154によって推定された体積に関する情報を表示部13に表示することにより出力する。出力制御部155は、通信部12を介して、推定部154によって推定された体積に関する情報を外部の情報処理装置に送信することにより、出力してもよい。出力制御部155は、例えば推定部154によって推定された体積の値を、推定した体積に関する情報として出力する。出力制御部155は、推定部154によって推定された体積に基づいて推定される整備費用を、推定した体積に関する情報として出力してもよい。その場合、推定装置1は、例えば3次元堰堤モデル313の体積と、堰堤の施工に必要な整備費用との関係を示すテーブルを予め記憶部11に記憶しておく。出力制御部155は、記憶部11に記憶されたテーブルを参照し、推定部154により推定された体積に対応する整備費用を堰堤の施工に必要な整備費用として特定する。 Finally, the output control unit 155 outputs information regarding the estimated volume (step S106), and ends the series of estimation processes. The output control unit 155 outputs information regarding the volume estimated by the estimation unit 154 by displaying it on the display unit 13. The output control unit 155 may output the information regarding the volume estimated by the estimation unit 154 by transmitting it to an external information processing device via the communication unit 12 . The output control unit 155 outputs, for example, the value of the volume estimated by the estimation unit 154 as information regarding the estimated volume. The output control unit 155 may output the maintenance cost estimated based on the volume estimated by the estimation unit 154 as information regarding the estimated volume. In that case, the estimating device 1 stores in advance in the storage unit 11, for example, a table showing the relationship between the volume of the three-dimensional dam model 313 and the maintenance cost required for construction of the dam. The output control unit 155 refers to the table stored in the storage unit 11 and specifies the maintenance cost corresponding to the volume estimated by the estimation unit 154 as the maintenance cost necessary for constructing the dam.

以上詳述したように、推定装置1は、3次元地上部モデルデータに対して根入れ深さに相当する大きさだけ増大させた3次元堰堤モデルを用いることによって、堰堤の体積を容易、且つ、精度よく推定することができる。 As described in detail above, the estimation device 1 uses a three-dimensional dam model in which the three-dimensional above-ground model data is increased by an amount corresponding to the penetration depth, thereby easily and easily calculating the volume of the dam. , can be estimated with high accuracy.

図10(a)、(b)及び(c)は、推定装置1の効果を説明するための模式図である。図10(a)、(b)及び(c)に示すように、3次元堰堤モデル500には、3次元地上部モデル501と、3次元根入れ部モデル502と、3次元貫入部モデル503とが含まれている。3次元地上部モデル501の形状及びサイズは、図9(a)及び(b)に示す3次元堰堤モデル313の3次元地上部モデル302と略一致する。また、3次元堰堤モデル500の3次元根入れ部モデル502及び3次元貫入部モデル503の形状及びサイズは、地盤面504に合わせて細かく設計されている。 FIGS. 10A, 10B, and 10C are schematic diagrams for explaining the effects of the estimation device 1. As shown in FIGS. 10(a), (b), and (c), the three-dimensional dam model 500 includes a three-dimensional above ground model 501, a three-dimensional penetration model 502, and a three-dimensional penetration model 503. It is included. The shape and size of the three-dimensional above-ground model 501 substantially match the three-dimensional above-ground model 302 of the three-dimensional dam model 313 shown in FIGS. 9(a) and 9(b). Further, the shape and size of the three-dimensional penetration part model 502 and three-dimensional penetration part model 503 of the three-dimensional dam model 500 are designed in detail to match the ground surface 504.

図10(a)に示すように、実際に設計される3次元堰堤モデル500の根入れ深さは、幅方向の位置毎に異なる。しかしながら、全体としてみると、3次元根入れ部モデル502の体積は、根入れ部全体の根入れ深さが3次元堰堤モデル500の根入れ深さの平均値Daveと同じであるものとして算出される3次元根入れ部モデル314の体積と近似する。同様に、図10(c)に示すように、実際に設計される3次元堰堤モデル500の貫入深さは、流れ方向の位置毎に異なる。しかしながら、3次元貫入部モデル503の体積は、貫入部全体の貫入深さが3次元堰堤モデル500の貫入深さの平均値Waveと同じであるものとして算出される3次元貫入部モデル315の体積と近似する。 As shown in FIG. 10(a), the penetration depth of the actually designed three-dimensional dam model 500 differs depending on the position in the width direction. However, when viewed as a whole, the volume of the three-dimensional penetration part model 502 is calculated assuming that the penetration depth of the entire penetration part is the same as the average penetration depth Dave of the three-dimensional dam model 500. The volume of the three-dimensional embedded part model 314 is approximated. Similarly, as shown in FIG. 10(c), the penetration depth of the actually designed three-dimensional dam model 500 differs depending on the position in the flow direction. However, the volume of the three-dimensional penetration model 503 is the volume of the three-dimensional penetration model 315, which is calculated assuming that the penetration depth of the entire penetration is the same as the average value Wave of the penetration depth of the three-dimensional dam model 500. Approximate it as

また、3次元根入れ部モデル502の体積は、根入れ部全体の根入れ深さが3次元堰堤モデル500の根入れ深さの中央値であるものとして算出される3次元根入れ部モデル314の体積とも近似する。さらに、3次元貫入部モデル503の体積は、貫入部全体の貫入深さが3次元堰堤モデル500の根入れ深さの中央値であるものとして算出される3次元貫入部モデル315の体積とも近似する。 In addition, the volume of the three-dimensional embedded part model 502 is calculated based on the assumption that the penetration depth of the entire embedded part is the median value of the embedded depths of the three-dimensional dam model 500. It is also approximated by the volume of . Furthermore, the volume of the three-dimensional penetration model 503 is also approximated by the volume of the three-dimensional penetration model 315, which is calculated assuming that the penetration depth of the entire penetration is the median value of the penetration depth of the three-dimensional dam model 500. do.

したがって、推定装置1は、根入れ深さ又は貫入深さの平均値又は中央値を用いることにより、3次元堰堤モデル313の体積を精度良く推定することができる。即ち、推定装置1は、堰堤の体積を容易、且つ、精度よく推定することができる。これにより、推定装置1は、3次元堰堤モデル500を設計することなく、堰堤の施工に必要な費用を容易、且つ、精度よく推定することができる。 Therefore, the estimation device 1 can accurately estimate the volume of the three-dimensional dam model 313 by using the average value or median value of the penetration depth or the penetration depth. That is, the estimation device 1 can easily and accurately estimate the volume of the dam. Thereby, the estimation device 1 can easily and accurately estimate the cost required for constructing a dam without designing the three-dimensional dam model 500.

また、3次元根入れ部モデル502の体積は、根入れ部全体の根入れ深さが3次元堰堤モデル500の根入れ深さの最大値Dmaxと同じであるものとして算出される3次元根入れ部モデル314の体積より小さくなる。また、3次元根入れ部モデル502の体積は、根入れ部全体の根入れ深さが3次元堰堤モデル500の根入れ深さの最小値Dminと同じであるものとして算出される3次元根入れ部モデル314の体積より大きくなる。さらに、3次元貫入部モデル503の体積も、貫入部全体の貫入深さが3次元堰堤モデル500の根入れ深さの最大値Wmaxと同じであるものとして算出される3次元貫入部モデル315の体積より小さくなる。また、3次元根入れ部モデル502の体積は、貫入部全体の貫入深さが3次元堰堤モデル500の貫入深さの最小値Wminと同じであるものとして算出される3次元貫入部モデル315の体積より大きくなる。 In addition, the volume of the three-dimensional penetration model 502 is a three-dimensional penetration calculated assuming that the penetration depth of the entire penetration part is the same as the maximum penetration depth Dmax of the three-dimensional dam model 500. The volume of the model 314 is smaller than that of the model 314. In addition, the volume of the three-dimensional embedded part model 502 is a three-dimensional embedded part calculated assuming that the entire embedded depth of the embedded part is the same as the minimum value Dmin of the embedded depth of the three-dimensional dam model 500. The volume of the model 314 is larger than that of the model 314. Furthermore, the volume of the three-dimensional penetration model 503 is also calculated based on the assumption that the penetration depth of the entire penetration is the same as the maximum penetration depth Wmax of the three-dimensional dam model 500. It becomes smaller than the volume. The volume of the three-dimensional penetration model 502 is calculated based on the assumption that the penetration depth of the entire penetration is the same as the minimum value Wmin of the penetration depth of the three-dimensional dam model 500. It becomes larger than the volume.

したがって、推定装置1は、根入れ深さ又は貫入深さの最大値又は最小値を用いることにより、3次元堰堤モデルの体積の最大値又は最小値を容易に推定することができる。これにより、推定装置1は、堰堤の施工に必要な最大費用又は最小費用を容易に推定することができる。 Therefore, the estimation device 1 can easily estimate the maximum value or minimum value of the volume of the three-dimensional dam model by using the maximum value or minimum value of the embedding depth or the penetration depth. Thereby, the estimating device 1 can easily estimate the maximum cost or minimum cost required for constructing the dam.

また、3次元地上部モデルは、地盤面に合わせて細かく設計する必要がある根入れ部及び貫入部を含む3次元堰堤モデルより、容易に設計可能である。このため、推定装置1は、施工者による設計作業の大幅な簡素化を図ることができる。 In addition, a three-dimensional above-ground model can be designed more easily than a three-dimensional dam model that includes embedded parts and penetration parts that need to be designed in detail according to the ground surface. Therefore, the estimation device 1 can significantly simplify the design work performed by the constructor.

なお、3次元地上部モデルが3次元サーフェスモデルである場合、堰堤モデル生成部152は、3次元地上部モデルの表面を延伸した、複数の頂点データ、稜線データ、面データのみを含む3次元延伸モデルを生成してもよい。また、堰堤モデル生成部152は、複数の頂点データ、稜線データ、面データのみを含む3次元堰堤モデルを生成してもよい。推定部154は、平均断面法等の公知の体積算出技術を利用して、複数の頂点データ、稜線データ、面データのみを含む3次元堰堤モデルの体積を推定してもよい。 Note that when the 3D above-ground model is a 3D surface model, the dam model generation unit 152 generates a 3D extension that includes only a plurality of vertex data, ridgeline data, and surface data, which is an extension of the surface of the 3D aboveground model. A model may also be generated. Furthermore, the dam model generation unit 152 may generate a three-dimensional dam model that includes only a plurality of vertex data, edge data, and surface data. The estimation unit 154 may estimate the volume of the three-dimensional dam model that includes only a plurality of vertex data, edge data, and surface data using a known volume calculation technique such as the average cross section method.

また、堰堤モデル生成部152は、仮想地盤面310の幅方向における端部の位置を、仮想地盤面310と切断面311とが交わる位置としてもよい。堰堤モデル生成部152は、3次元延伸モデル309を、仮想地盤面310と、切断面311とで切断することによって、3次元堰堤モデルを生成してもよい。 Furthermore, the dam model generation unit 152 may set the position of the end of the virtual ground surface 310 in the width direction to a position where the virtual ground surface 310 and the cut surface 311 intersect. The dam model generation unit 152 may generate a 3-dimensional dam model by cutting the 3-dimensional stretched model 309 at the virtual ground plane 310 and the cut plane 311.

当業者は、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。例えば、上述した各部の処理は、本発明の範囲において、適宜に異なる順序で実行されてもよい。また、上述した実施形態及び変形例は、本発明の範囲において、適宜に組み合わせて実施されてもよい。 It should be understood that those skilled in the art can make various changes, substitutions, and modifications thereto without departing from the spirit and scope of the invention. For example, the processing of each part described above may be executed in a different order as appropriate within the scope of the present invention. Furthermore, the embodiments and modifications described above may be implemented in appropriate combinations within the scope of the present invention.

1 推定装置
151 取得部
152 堰堤モデル生成部
153 仮想標高データ生成部
154 推定部
155 出力制御部
1 Estimation device 151 Acquisition unit 152 Weir model generation unit 153 Virtual elevation data generation unit 154 Estimation unit 155 Output control unit

Claims (8)

堰堤が設置される地盤面の標高を示す数値標高データと、前記堰堤のうち前記地盤面よりも突出している地上部に対応する3次元地上部モデルデータとを取得する取得部と、
前記数値標高データに基づいて、前記地盤面から前記堰堤のうち地中に埋没させる根入れ部の根入れ深さに基づく値だけ標高を下げた、仮想地盤面の標高を示す仮想標高データを生成する仮想標高データ生成部と、
前記仮想標高データに基づいて、前記3次元地上部モデルデータに対応する3次元地上部モデルを含み、且つ、前記仮想地盤面を下面とする3次元堰堤モデルを生成する堰堤モデル生成部と、
前記生成した3次元堰堤モデルの体積を推定する推定部と、
前記推定した体積に関する情報を出力する出力部と、
を有することを特徴とする推定装置。
an acquisition unit that acquires digital elevation data indicating the elevation of a ground surface on which a dam is installed, and three-dimensional above-ground part model data corresponding to an above-ground part of the dam that protrudes above the ground surface;
Based on the digital elevation data, generate virtual elevation data indicating the elevation of a virtual ground surface, which is lowered from the ground surface by a value based on the penetration depth of the embedded part of the dam to be buried underground. a virtual elevation data generation unit,
a dam model generation unit that generates a 3D dam model including a 3D ground part model corresponding to the 3D ground part model data and whose bottom surface is the virtual ground surface, based on the virtual elevation data;
an estimation unit that estimates the volume of the generated three-dimensional dam model;
an output unit that outputs information regarding the estimated volume;
An estimation device comprising:
前記堰堤モデル生成部は、前記3次元地上部モデルの幅方向における端部に対して、前記堰堤のうち前記幅方向において地盤に貫入させる貫入部の貫入深さに基づく値の分だけ外側の位置から、鉛直方向の下方に延伸する平面を切断面とするように前記3次元堰堤モデルを生成する、請求項1に記載の推定装置。 The dam model generation unit is configured to generate a position outside the end of the three-dimensional ground model in the width direction by a value based on a penetration depth of a penetration portion of the dam that penetrates into the ground in the width direction. The estimation device according to claim 1, wherein the three-dimensional dam model is generated so that a plane extending vertically downward is used as a cutting surface. 前記堰堤モデル生成部は、
前記3次元地上部モデルデータに基づいて、前記3次元地上部モデルを前記幅方向及び下方にそれぞれ延伸した3次元延伸モデルを生成し、
前記生成した3次元延伸モデルを、前記仮想地盤面と、前記切断面とで切断することによって前記3次元堰堤モデルを生成する、請求項2記載の推定装置。
The dam model generation unit includes:
Generate a three-dimensional stretched model by stretching the three-dimensional above-ground part model in the width direction and downward, based on the three-dimensional above-ground part model data,
The estimating device according to claim 2, wherein the three-dimensional dam model is generated by cutting the generated three-dimensional stretched model at the virtual ground surface and the cutting plane.
前記仮想標高データ生成部は、前記根入れ部の前記3次元地上部モデルの幅方向に沿った複数の位置における根入れ深さの平均値、中央値、最大値又は最小値を前記根入れ深さに基づく値として、前記仮想標高データを生成する、請求項1に記載の推定装置。 The virtual elevation data generation unit calculates the average value, median value, maximum value, or minimum value of the penetration depth at a plurality of positions along the width direction of the three-dimensional above-ground model of the penetration part as the penetration depth. The estimating device according to claim 1, wherein the virtual elevation data is generated as a value based on the altitude. 前記堰堤モデル生成部は、前記貫入部の前記3次元地上部モデルの流れ方向に沿った複数の位置における貫入深さの平均値、中央値、最大値又は最小値を貫入深さに基づく値として、前記3次元堰堤モデルを生成する、請求項2に記載の推定装置。 The dam model generation unit calculates an average value, median value, maximum value, or minimum value of penetration depths at a plurality of positions along the flow direction of the three-dimensional above-ground model of the penetration part as a value based on the penetration depth. , the estimation device according to claim 2, which generates the three-dimensional dam model. 前記堰堤は、砂防堰堤又は治山堰堤である請求項1~5の何れか一項に記載の推定装置。 The estimation device according to any one of claims 1 to 5, wherein the dam is an erosion control dam or a conservation dam. コンピュータにより、
堰堤が設置される地盤面の標高を示す数値標高データと、前記堰堤のうち前記地盤面よりも突出している地上部に対応する3次元地上部モデルデータとを取得し、
前記数値標高データに基づいて、前記地盤面から前記堰堤のうち地中に埋没させる根入れ部の根入れ深さに基づく値だけ標高を下げた、仮想地盤面の標高を示す仮想標高データを生成し、
前記仮想標高データに基づいて、前記3次元地上部モデルデータに対応する3次元地上部モデルを含み、且つ、前記仮想地盤面を下面とする3次元堰堤モデルを生成し、
前記生成した3次元堰堤モデルの体積を推定し、
前記推定した体積に関する情報を出力する、
ことを特徴とする推定方法。
By computer,
Obtaining digital elevation data indicating the elevation of the ground surface on which the dam is installed, and three-dimensional above-ground part model data corresponding to the above-ground part of the dam that protrudes above the ground surface,
Based on the digital elevation data, generate virtual elevation data indicating the elevation of a virtual ground surface, which is lowered from the ground surface by a value based on the penetration depth of the embedded part of the dam to be buried underground. death,
Based on the virtual elevation data, generate a three-dimensional dam model that includes a three-dimensional above-ground model corresponding to the three-dimensional above-ground model data and has the virtual ground surface as the bottom surface;
Estimating the volume of the generated three-dimensional dam model,
outputting information regarding the estimated volume;
An estimation method characterized by:
出力部を有するコンピュータの制御プログラムであって、
堰堤が設置される地盤面の標高を示す数値標高データと、前記堰堤のうち前記地盤面よりも突出している地上部に対応する3次元地上部モデルデータとを取得し、
前記数値標高データに基づいて、前記地盤面から前記堰堤のうち地中に埋没させる根入れ部の根入れ深さに基づく値だけ標高を下げた、仮想地盤面の標高を示す仮想標高データを生成し、
前記仮想標高データに基づいて、前記3次元地上部モデルデータに対応する3次元地上部モデルを含み、且つ、前記仮想地盤面を下面とする3次元堰堤モデルを生成し、
前記生成した3次元堰堤モデルの体積を推定し、
前記推定した体積に関する情報を前記出力部から出力する、
ことを前記コンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。
A control program for a computer having an output section,
Obtaining digital elevation data indicating the elevation of the ground surface on which the dam is installed, and three-dimensional above-ground part model data corresponding to the above-ground part of the dam that protrudes above the ground surface,
Based on the digital elevation data, generate virtual elevation data indicating the elevation of a virtual ground surface, which is lowered from the ground surface by a value based on the penetration depth of the embedded part of the dam to be buried underground. death,
Based on the virtual elevation data, generate a three-dimensional dam model that includes a three-dimensional above-ground model corresponding to the three-dimensional above-ground model data and has the virtual ground surface as the bottom surface;
Estimating the volume of the generated three-dimensional dam model,
outputting information regarding the estimated volume from the output unit;
A control program that causes the computer to execute the following.
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