JP4717707B2 - データ管理装置及びデータ管理装置のプログラム - Google Patents
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Description
例えば、工事領域に含まれる線画データ(道路や等高線が視覚的に表現されているデータ)を上書きすることにより、地図データや地形データを更新する(例えば、特許文献1を参照)。
これにより、地図データや地形データは背景データとしての閲覧が可能になるが、地図データや地形データはポリゴン(以下、「矩形領域」と称する)などに細分化されるなどの構造化処理が施されていないので、その地図データや地形データから構造物の面積等を求めることができず、その地図データや地形データを道路台帳や橋梁台帳等の調書作成に活用することが困難である。
即ち、以下の特許文献2には、道路構造物の輪郭を表している座標データ群を相互に線分で結合するとともに、人手によって道路構造物を所定の単位で分割し、道路構造物の図形をポリゴンデータの集合で表すようにしている。
また、データベースの構築後に発生する工事に伴うデータ更新や情報の再構造化については言及していないため、工事後の現況データをデータベースに反映するには、人手よるデータ修正が必要である課題もあった。
図1はこの発明の実施の形態1によるデータ管理装置を示す構成図であり、図において、データ入力部1は工事の完了後に工事業者から納品された工事成果品(例えば、CAD図面、測量データ、構造物の属性データ)の読込処理を実施する。
工事成果品であるCAD図面のデータフォーマットとしては、例えば、CADで生成されるベクトルデータなどが該当し、ベクトルデータは構造物の幾何形状を示す幾何形状データに相当する。
工事成果品である測量データのデータフォーマットとしては、例えば、国交省が規定するデジタルマップ(以降、「DM」と称する)や拡張デジタルマップ(以降、「拡張DM」と称する)などが該当し、DMや拡張DMは構造物の幾何形状を示す幾何形状データに相当する。
また、工事成果品である構造物の属性データのデータフォーマットとしては、例えば、テキストファイルやExcelファイルなどが該当し、テキストファイルやExcelファイルは構造物の特性を示す属性データに相当する。
なお、データ入力部1は、例えば、工事成果品をインターネットなどのネットワーク経由で受信する場合にはネットワークI/F等を用いて構成され、DVDROMなどの記録媒体に記録されている工事成果品を読み込む場合には、例えば、DVDディスクドライブを用いて構成される。データ入力部1はデータ取得手段を構成している。
構造要素集約部3は例えばMPUなどが実装されている半導体集積回路から構成されており、構造要素集約部3は意味解析部2により細分化された矩形領域のうち、相互に隣り合う矩形領域の特性が同じであれば、相互に隣り合う矩形領域を集約する処理を実施する。なお、構造要素集約部3は矩形領域集約手段を構成している。
また、処理評価部4は相互に隣り合う矩形領域の不接合箇所を検出して、不接合箇所を表示する処理も実施する。処理評価部4は相互に隣り合う矩形領域の不接合箇所を検出する際、工事完了後の構造物を表している図面上に意味解析部2により細分化された矩形領域又は構造要素集約部3により集約された矩形領域を重畳表示する。なお、処理評価部4は処理評価手段を構成している。
ディスプレイ5は処理評価部4の指示の下、図面等を表示する表示機器である。
地図・地形データベース7は意味解析部2により細分化された矩形領域又は構造要素集約部3により集約された矩形領域の幾何形状データを蓄積するメモリである。
属性データベース8は意味解析部2により細分化された矩形領域又は構造要素集約部3により集約された矩形領域の属性データを蓄積するメモリである。
ただし、構造化要素抽出部9は工事区域の境界線が矩形領域の境界線と一致しない場合、全部が工事区域に含まれている矩形領域と一部が工事区域に含まれている矩形領域の幾何形状データ及び属性データを抽出する。あるいは、工事区域の境界線により分断される矩形領域を分割し、全部が工事区域に含まれている矩形領域と全部が工事区域に含まれている分割後の矩形領域の幾何形状データ及び属性データを抽出する。
図面生成部10は例えばCAD機能を有するプロセッサなどが実装されている半導体集積回路から構成されており、図面生成部10は構造化要素抽出部9により抽出された矩形領域の幾何形状データ及び属性データから工事用図面を生成する処理を実施する。
なお、構造化要素抽出部9及び図面生成部10から図面生成手段が構成されている。
図2はこの発明の実施の形態1によるデータ管理装置の処理内容を示すフローチャートである。
データ入力部1は、工事の完了後に工事業者から納品された工事成果品(例えば、CAD図面、測量データ、構造物の属性データ)の読込処理を実施する(ステップST1)。
データ入力部1は、工事成果品の読込を完了すると、構造物の幾何形状を示す幾何形状データに相当するCAD図面及び測量データを意味解析部2に出力し、また、構造物の属性データを意味解析部2に出力する。
即ち、意味解析部2は、工事成果品であるCAD図面、測量データ及び構造物の属性データを相互に比較・参照することにより、例えば、工事対象物が道路構造物であれば、道路の幅員変化点や属性変化点を検出する(ステップST2)。
意味解析部2は、道路の幅員変化点や属性変化点を検出すると、CAD図面や測量データを用いて、構造物の外形線と境界の交点を算出し、境界を頂点とする矩形領域を生成する(ステップST3)。
意味解析部2は、上記のようにして、道路構造物を細分化することにより矩形領域を生成すると、道路構造物の矩形領域毎に、当該矩形領域の幾何形状データと属性データを組み合わせて一つの構造化要素を生成する(ステップST4)。
図3では、多角形の道路構造物を4つの矩形領域に細分化して、構造化している例を示しており、閉領域を示す面的な幾何形状と、その閉領域の特性を表現する属性データを組み合わせて構造化している。
図3の例では、矩形領域1と矩形領域2は幅員変化点が検出されることにより生成され、また、矩形領域3と矩形領域4も幅員変化点が検出されることにより生成されている。
一方、矩形領域3と矩形領域4は属性変化点が検出されることにより生成されている。
言うまでもないが、意味解析部2が自動的に変化点を検出することにより、構造物を細分化して矩形領域を生成するようにしているので、例えば、データ管理者などの作業者が明示的に境界線を指定する必要はない。
なお、道路構造物の矩形領域毎に、当該矩形領域の幾何形状データと属性データが組み合わされて一つの構造化要素が生成されるが、一般に、道路や橋梁等では、区域によって属性が変化する可能性があるため、構造物単位ではなく、前述の構造化単位で属性データを管理することは有効である。
図4は測量データに対する構造化手法の一例を示す説明図である。
測量データのデータフォーマットがDM又は拡張DMである場合、図4(a)に示すように、構造物の外形などが点列で表現される。
この場合、意味解析部2は、各境界領域の頂点座標値と、境界領域に対する属性値のペアを属性データとして管理し、その属性データを用いて境界領域を自動的に生成する。
この場合、矩形領域の座標値は、DM又は拡張DMのデータとして表現されているため、属性データには矩形領域の情報は含まれない。意味解析部2での境界領域生成は上記と同様である。
本方式により、測量データに対して加工や修正を施すことなく、情報の構造化が可能であるため、業務の省力化を図ることができる。また、工事成果品が活用される点でも業務コストの削減に有効である。
図5はCAD図面に対する構造化手法の一例を示す説明図である。
市販のCADシステムにおいては、構造物の外形などは複数の線分、1本のポリライン又は全体をブロック化した図形要素を用いたベクトルデータとして表現される場合が一般的である。
ベクトルデータは、例えば、線分の両端座標、円の中心と半径のような幾何情報を有するデータである。
図5(a)の例では、矩形領域の境界となる線分は表現されていないため、意味解析部2は、各矩形領域の頂点座標値と、境界領域に対する属性値のペアを属性データとして管理し、その属性データを用いて境界領域を自動的に生成する。
また、他の方法としては、前述の幅員変化点や属性変化点によって生じる境界のベクトルデータを用いて、矩形領域1〜矩形領域4を別々な矩形領域として表現することも可能である。
この場合、矩形領域の座標値などの位置情報は、竣工図においてベクトルデータとして表現されているため、属性データには矩形領域の情報を含む必要はない。意味解析部2での境界領域生成は上記と同様である。
本方式により、市販のCADシステムで作成された図面に対して加工や修正を施すことなく、情報の構造化が可能であるため、業務の省力化を図ることができる。また、工事成果品が活用される点でも業務コストの削減に有効である。
これにより、データ管理者がディスプレイ5の表示内容を見れば、意味解析部2により生成された矩形領域1〜矩形領域4が適正であるか否かを視覚的に評価することができるようになるので、評価処理部4は、データ管理者による評価結果の入力を受け付ける処理を実施する(ステップST5)。
評価処理部4は、データ管理者による評価結果が“適正”であれば、矩形領域の集約処理の開始指令を構造要素集約部3に出力するが、データ管理者による評価結果が“不適正”であれば、その旨をデータ管理者に通知する。不適正な矩形領域についての処理はデータ管理者に委ねられる(ステップST6)。
図8の例では、意味解析部2により生成された矩形領域1〜矩形領域4が点線で表現され、工事成果品に含まれている情報は太線で表現されている。例えば、外形線、中心線、停止線及び横断歩道などは太線で表現されている。
図7は矩形領域の不接合箇所が存在する例を示す説明図である。
図7の例では、矩形領域A,Bが工事区域内の構造化要素、矩形領域C,Dが非工事区域内の構造化要素である。
評価処理部4は、矩形領域B,C間の重なりやギャップを検出すると、矩形領域B,Cの頂点座標値や矩形領域B,Cの交点などの幾何情報に基づいて重なり部分やギャップ部分の幾何要素を自動的に生成し、重なり部分やギャップ部分の幾何要素を矩形領域A〜Dに重畳表示する。
これにより、データ管理者は、相互に隣り合う矩形領域の不接合箇所を容易に把握することができるので、地図データや地形データの品質を確保することが可能になる。
この際、矩形領域の頂点座標値の再計算や属性データの単一化を実施して、情報を再構造化する。
具体的には、次のようにして、相互に隣り合う矩形領域を集約する。
図6では、工事成果品として構造物の外形線のみを表現しているCAD図面を用いる例を示しているが、CAD図面の代わりに測量データを用いても同様である。
図6の例では、最初に、意味解析部2が構造物の外形線を表現する幾何情報をトレースすることにより、例えば、幅員変化のように幾何形状が変化する地点を自動的に抽出し、その変化点を境界として構造物の領域を細分化している。即ち、工事区域に含まれている領域を3つの矩形領域(工事後矩形境域11、工事後矩形領域12、工事矩形領域13)に細分化している。
次に、意味解析部2が矩形領域内で属性データが異なる地点を境界として、構造物の領域を細分化している。図6の例では、工事後矩形領域13の右半分の領域と左半分の領域は属性データが異なるため、その変化点を境界として、工事後矩形領域13と工事後矩形領域14に細分化している。
構造要素集約部3は、工事後矩形境域14の属性データと、工事前矩形領域4の属性データが一致する場合、工事後矩形境域14と工事前矩形領域4を1つの矩形領域に集約する。
図6の例では、工事後矩形領域14と工事前矩形領域4は同一属性を有するため、矩形領域14に集約される。
本方式では、相互に隣り合う矩形領域の属性データが相違しているか否かによって細分化や集約化が行われるため、結果的に必要最小限の構造化情報で表現されることになる。したがって、計算機での情報管理も容易になる上、構造化された情報を利用した工事計画の立案や工法選択も容易になり業務の省力化が図られる。
これにより、データ管理者がディスプレイ5の表示内容を見れば、意味解析部2により生成された矩形領域と構造要素集約部3により集約された矩形領域が適正であるか否かを視覚的に評価することができるようになるので、評価処理部4は、データ管理者による評価結果の入力を受け付ける処理を実施する(ステップST9)。
評価処理部4は、データ管理者による評価結果が“適正”であれば、矩形領域に関するデータの格納指令をデータ更新部6に出力するが、データ管理者による評価結果が“不適正”であれば、その旨をデータ管理者に通知する。不適正な矩形領域についての処理はデータ管理者に委ねられる(ステップST10)。
ただし、データ更新部6は、意味解析部2により細分化された矩形領域又は構造要素集約部3により集約された矩形領域の幾何形状データ及び属性データを格納する際、矩形領域の幾何形状データ及び属性データのデータ形式を業務アプリケーションに適する構造に変換してからデータベースに格納する。
例えば、矩形領域の幾何形状データのデータ形式が矩形領域を表現する複数の線分を示すベクトルデータであるとき、業務アプリケーションが構造物の面積を求めるアプリケーションであれば、線分を示すベクトルデータを折れ線を示すベクトルデータに変換する。この際、折れ線の始点と終点の座標値が一致するように閉領域を形成する。
あるいは、矩形領域における道路の中心線を抽出し、それに隣接する中心線との接続関係を生成する。
構造化要素抽出部9は、工事用図面を作成する必要がある場合、地図・地形データベース7から工事区域に含まれる矩形領域の幾何形状データを抽出するとともに、属性データベース8から工事区域に含まれる矩形領域の属性データを抽出する。
ただし、構造化要素抽出部9は、工事区域の境界線が矩形領域の境界線と一致しない場合、全部が工事区域に含まれている矩形領域と一部が工事区域に含まれている矩形領域の幾何形状データ及び属性データを抽出する。
あるいは、工事区域の境界線により分断される矩形領域を分割し、全部が工事区域に含まれている矩形領域と全部が工事区域に含まれている分割後の矩形領域の幾何形状データ及び属性データを抽出する。
図面生成部10は、構造化要素抽出部9が矩形領域の幾何形状データ及び属性データを抽出すると、その矩形領域の幾何形状データ及び属性データから工事用図面を生成する。
工事区域が、図9に示すように、矩形領域12及び矩形領域13の全部と、矩形領域11及び矩形領域14の一部を含む場合、以下の2種類の方法で工事用図面を生成する。
第一の方式では、工事区域の境界線により分断される矩形領域11,14については、矩形領域11,14を一単位として抽出する。
したがって、工事区域の境界線によって矩形領域11,14が分断されるが、構造化要素抽出部9は、矩形領域11,12,13,14の幾何形状データ及び属性データを抽出する。
図面生成部10は、構造化要素抽出部9が矩形領域11,12,13,14の幾何形状データ及び属性データを抽出すると、矩形領域11,12,13,14の幾何形状データ及び属性データを工事用図面として出力する。なお、第一の方式では、非工事対象の領域も工事用図面に含まれることになる。
第二の方式では、工事区域の境界線により分断される矩形領域11,14については、分割後の矩形領域である矩形領域11−1,14−1を一単位として抽出する。
したがって、構造化要素抽出部9は、矩形領域11−1,12,13,14−1の幾何形状データ及び属性データを抽出する。ただし、構造化要素抽出部9は、矩形領域11の幾何形状データ及び属性データを矩形領域11−1の幾何形状データ及び属性データとして抽出し、矩形領域14の幾何形状データ及び属性データを矩形領域14−1の幾何形状データ及び属性データとして抽出する。
これにより、分割前の矩形領域である矩形領域11,14の幾何形状データ及び属性データが、分割後の矩形領域である矩形領域11−1,14−1の幾何形状データ及び属性データとして継承される。
図面生成部10は、構造化要素抽出部9が矩形領域11−1,12,13,14−1の幾何形状データ及び属性データを抽出すると、矩形領域11−1,12,13,14−1の幾何形状データ及び属性データを工事用図面として出力する。なお、第二の方式では、非工事対象の領域は工事用図面に含まれていない。
本方式により、工事に必要な最小限の情報を工事業者に受け渡すことが可能になり、ヒューマンエラーの防止や工事後のデータ更新業務を省力化することができる。
また、この実施の形態1によれば、相互に隣り合う矩形領域の不接合箇所を検出する際、工事完了後の構造物を表している図面上に意味解析部2により細分化された矩形領域又は構造要素集約部3により集約された矩形領域を重畳表示するように構成したので、データ管理者が工事成果品と矩形領域間の意味的な対応付けの正否を視覚的に検証することができるようになり、その結果、データ管理者の業務の省力化を図ることができる効果を奏する。
上記実施の形態1では、矩形領域の幾何形状データ及び属性データをデータベースに格納した後、データベースから工事区域に含まれる矩形領域の幾何形状データ及び属性データを抽出して工事用図面を作成するものについて示したが、図10に示すように、さらに、外部業者が当該工事用図面にしたがって工事施工、確定測量及び竣工検査などを実施した後、外部業者から竣工図や測量データなどの工事成果品を取得し、データ管理装置が当該工事成果品を読み込むようにしてもよい。
この実施の形態2によれば、工事後の最新現況状態がデータベースに反映されるため、データの品質が向上する。さらに、工事施工、検査及びデータ更新に至るサイクルにおけるデータの利活用が可能になり、発注者のみならず受注者も含め、工事に関わる全ての業務についての省力化を図ることができる。
Claims (9)
- 工事完了後の構造物の幾何形状を示す幾何形状データと上記構造物の特性を示す属性データを取得するデータ取得手段と、上記データ取得手段により取得された幾何形状データ及び属性データを解析して、上記構造物を幾何形状又は特性が異なる矩形領域毎に細分化する細分化手段と、上記細分化手段により細分化された矩形領域の幾何形状データ及び属性データをデータベースに格納するデータ格納手段とを備えたデータ管理装置。
- 細分化手段により細分化された矩形領域のうち、相互に隣り合う矩形領域の特性が同じであれば、相互に隣り合う矩形領域を集約する矩形領域集約手段を設けたことを特徴とする請求項1記載のデータ管理装置。
- 相互に隣り合う矩形領域の不接合箇所を検出して、上記不接合箇所を表示する処理評価手段を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2記載のデータ管理装置。
- 処理評価手段は、相互に隣り合う矩形領域の不接合箇所を検出する際、工事完了後の構造物を表している図面上に細分化手段により細分化された矩形領域又は矩形領域集約手段により集約された矩形領域を重畳表示することを特徴とする請求項3記載のデータ管理装置。
- データベースから工事区域に含まれる矩形領域の幾何形状データ及び属性データを抽出し、上記矩形領域の幾何形状データ及び属性データから工事用図面を生成する図面生成手段を設けたことを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載のデータ管理装置。
- 図面生成手段は、工事区域の境界線が矩形領域の境界線と一致しない場合、全部が工事区域に含まれている矩形領域と一部が工事区域に含まれている矩形領域の幾何形状データ及び属性データを抽出することを特徴とする請求項5記載のデータ管理装置。
- 図面生成手段は、工事区域の境界線が矩形領域の境界線と一致しない場合、工事区域の境界線により分断される矩形領域を分割し、全部が工事区域に含まれている矩形領域と全部が工事区域に含まれている分割後の矩形領域の幾何形状データ及び属性データを抽出することを特徴とする請求項5記載のデータ管理装置。
- データ格納手段は、細分化手段により細分化された矩形領域の幾何形状データ及び属性データをデータベースに格納する際、上記矩形領域の幾何形状データ及び属性データのデータ形式を業務アプリケーションに適する構造に変換してからデータベースに格納することを特徴とする請求項1から請求項7のうちのいずれか1項記載のデータ管理装置。
- 工事完了後の構造物の幾何形状を示す幾何形状データと上記構造物の特性を示す属性データを取得するデータ取得処理手順と、上記データ取得処理手順により取得された幾何形状データ及び属性データを解析して、上記構造物を幾何形状又は特性が異なる矩形領域毎に細分化する細分化処理手順と、上記細分化処理手順により細分化された矩形領域の幾何形状データ及び属性データをデータベースに格納するデータ格納処理手順とをコンピュータに実行させるためのデータ管理装置のプログラム。
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