JP6694212B2 - Traffic obstacle estimation system - Google Patents

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Description

本発明は、災害発生直後における道路や鉄道などの交通網の障害を推定するのに好適な交通障害推定システムに関する。   The present invention relates to a traffic fault estimation system suitable for estimating a fault in a transportation network such as a road or a railroad immediately after a disaster occurs.

地形を把握するための技術としては、航空機等から地表に向けてレーザーを発射し、地表面の高さ情報などを取得する技術が知られている。   As a technique for grasping the topography, a technique is known in which a laser is emitted from an aircraft or the like toward the surface of the earth to obtain height information of the ground surface.

例えば、特許文献1(特許2014−35232号公報)には、航空機にレーザースキャナを搭載し、航空機を飛行させつつ当該レーザースキャナから地上にレーザー光を照射し、地上から反射するレーザー光との時間差より得られる地上までの距離と、GPS測量機、IMU(慣性計測装置)から得られる航空機の位置情報より、地上の標高や地形の形状を精密に調べる航空レーザー測量に関する技術が開示されている。
特許2014−35232号公報
For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 2014-35232), a laser scanner is mounted on an aircraft, and while the aircraft is flying, the laser scanner irradiates a laser beam on the ground and a time difference from the laser beam reflected from the ground. A technique relating to aviation laser surveying is disclosed, in which the altitude to the ground and the shape of the terrain are precisely determined from the distance to the ground obtained more and the position information of the aircraft obtained from the GPS surveying instrument and IMU (inertial measurement device).
Japanese Patent No. 2014-35232

地震や、地すべりや土石流、雪崩等の自然災害が発生すると、道路や鉄道などの交通網に障害が生じ、車両等の通行が困難になる被害が発生することがある。これらは広域、かつ、同時多発的に発生することが多く、さらに、網羅的な把握が難しい。   When an earthquake or a natural disaster such as a landslide, a debris flow, or an avalanche occurs, a traffic network such as a road or a railroad may be damaged, which may cause a vehicle to be difficult to pass through. These often occur over a wide area and at the same time, and it is difficult to comprehensively understand them.

そこで、地震、斜面災害、雪崩等の自然災害によって、道路や鉄道などの交通網に障害が生じた場合、上記のような従来の技術を用いて地形を把握し交通網に対する障害の有無を検証することが考えられる。   Therefore, if a traffic network such as a road or railroad is damaged due to an earthquake, slope disaster, avalanche, or other natural disaster, use the conventional technology described above to identify the topography and verify the existence of any obstacles to the traffic network. It is possible to do it.

しかしながら、航空機からの航空レーザー測量は、計測精度は良いが、膨大な準備が必要でありコストが高く、さらに計測結果を得るまでに要する時間も長く、計測した標高データのみでは計測対象が交通網なのか地形なのかその他の地物なのか判別できず、災害発生直後における道路や鉄道などの交通網の障害を簡便に把握することができない、という問題があった。   However, the aerial laser survey from an aircraft has good measurement accuracy, but requires enormous preparations, is expensive, and takes a long time to obtain a measurement result. There is a problem that it is not possible to determine whether it is a topography or another feature, and it is not possible to easily grasp the obstacles of the transportation network such as roads and railways immediately after the disaster occurs.

災害発生直後における道路や鉄道などの交通網の状態を、簡便かつ迅速に把握することができれば、復旧に役立てることが可能であるが、従来はこれができず、問題であった。   If the state of the transportation network such as roads and railroads immediately after the occurrence of a disaster could be easily and quickly grasped, it would be useful for recovery, but in the past this was not possible and there was a problem.

この発明は、上記のような課題を解決するものであって、本発明に係る交通障害推定システムは、第1時期に取得された複数の空中写真に基づいて、第1の座標算出済み3次元点群データを取得すると共に、前記第1時期と異なる第2時期に取得された複数の空中写真に基づいて、第2の座標算出済み3次元点群データを取得し、前記第1の座標算出済み3次元点群データと、前記第2の座標算出済み3次元点群データとの差分に基づいて地形変化データを取得する地形変化データ取得ステップと、地図データに含まれる交通網データから得られるバッファゾーンデータを準備するステップと、前記バッファゾーンデータの着目ゾーンにおける地形変化量を、地形変化データから取得するステップと、前記地形変化量が所定値以上であるとき、交通障害が発生したものと推定し、前記地形変化量が所定値以上でないとき、交通障害が発生していないものと推定するステップと、を実行することを特徴とする。 The present invention is to solve the problems as described above, and a traffic obstacle estimation system according to the present invention provides a first coordinate-calculated three-dimensional image based on a plurality of aerial photographs acquired in a first period. While acquiring point cloud data, second coordinate-calculated three-dimensional point cloud data is acquired based on a plurality of aerial photographs acquired at a second time different from the first time, and the first coordinate calculation is performed. Topography change data acquisition step of acquiring topography change data based on the difference between the completed three-dimensional point cloud data and the second coordinate-calculated three-dimensional point cloud data, and obtained from the traffic network data included in the map data. Preparing the buffer zone data, obtaining the terrain change amount in the zone of interest of the buffer zone data from the terrain change data, and when the terrain change amount is a predetermined value or more Estimated that the traffic failure, when said terrain variation is less than the predetermined value, and to execute the steps of presumed traffic hazard has not occurred, the.

また、本発明に係る交通障害推定システムは、前記所定値が、地上解像度に応じて異なることを特徴とする。   Further, the traffic obstacle estimation system according to the present invention is characterized in that the predetermined value differs depending on the ground resolution.

また、本発明に係る交通障害推定システムは、前記バッファゾーンデータが、GIS(Geographic Information System:地理情報システム)で使用されるポイントデータとラインデータとから得られることを特徴とする。 Further, the traffic obstacle estimation system according to the present invention is characterized in that the buffer zone data is obtained from point data and line data used in a GIS (Geographic Information System) .

また、本発明に係る交通障害推定システムは、前記空中写真は、地形を異なる位置から撮影した複数の空中写真であることを特徴とする。   Further, the traffic obstacle estimation system according to the present invention is characterized in that the aerial photographs are a plurality of aerial photographs obtained by taking topography from different positions.

また、本発明に係る交通障害推定システムは、前記座標算出済み3次元点群データの準備には、Structure from Motion技術、及び、Multi−view Stereo技術が用いられることを特徴とする。   Further, the traffic obstacle estimation system according to the present invention is characterized in that the Structure from Motion technology and the Multi-view Stereo technology are used to prepare the coordinate-calculated three-dimensional point cloud data.

本発明に係る交通障害推定システムは、空中写真に基づいた地形の地形変化データと、バッファゾーンデータとに基づくデータから、交通障害の発生の有無を推定するので、このような本発明に係る交通障害推定システムによれば、災害発生直後における道路や鉄道などの交通網の障害を簡便に把握することが可能となり、把握した情報を災害後の復旧などに役立てることが可能となる。   Since the traffic obstacle estimation system according to the present invention estimates the occurrence of a traffic obstacle from the data based on the topographic change data of the terrain based on the aerial photograph and the data based on the buffer zone data, the traffic obstacle related to the present invention as described above. According to the failure estimation system, it is possible to easily understand the failure of the transportation network such as the road and the railroad immediately after the occurrence of the disaster, and it is possible to use the acquired information for recovery after the disaster.

本発明の実施形態に係る交通障害推定システムで用いる空中写真を取得する飛行体101の構成を説明する図である。It is a figure explaining the composition of the air vehicle 101 which acquires the aerial photograph used with the traffic obstacle estimation system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る交通障害推定方法に基づいて交通障害推定システムを実現させるコンピューターの構成の一例を示す図である。It is a figure showing an example of composition of a computer which realizes a traffic obstacle presumption system based on a traffic obstacle presumption method concerning an embodiment of the present invention. 地表変化解析システムで実行される解析処理のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the analysis process performed with a surface change analysis system. 地表変化解析システムの座標算出済み3次元点群データ取得するサブルーチンを示す図である。It is a figure which shows the subroutine which acquires the coordinate-calculated three-dimensional point cloud data of a ground change analysis system. 交通網データのデータ構造例を示す図である。It is a figure which shows the data structure example of traffic network data. 本発明に係る交通障害推定システムで実行されるバッファゾーンデータ取得処理のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the buffer zone data acquisition process performed with the traffic obstacle estimation system which concerns on this invention. 本発明に係る交通障害推定システムにおける交通障害推定処理のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the traffic obstacle estimation process in the traffic obstacle estimation system which concerns on this invention. 本発明に係る交通障害推定システムによって交通障害発生と判断された箇所が色分け表示された地図データの例である。It is an example of the map data in which the location determined to have a traffic obstacle by the traffic obstacle estimation system according to the present invention is displayed in different colors.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。まず、本発明に係る交通障害推定システムで利用される空中写真を撮影する方法の一例について説明する。図1は本発明の実施形態に係る交通障害推定システムで用いる空中写真を取得する飛行体101の構成を説明する図であり、飛行体101によって地表の空中写真を撮影している様子を示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, an example of a method for taking an aerial photograph used in the traffic obstacle estimation system according to the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an aircraft 101 that acquires an aerial photograph used in a traffic obstacle estimation system according to an embodiment of the present invention, showing a state in which an aerial photograph of the ground surface is taken by the aircraft 101. There is.

本発明に係る交通障害推定システムにおいては、飛行体101による空中写真の撮影は、地震や、地すべりや土石流、雪崩等の自然災害が発生した後に行うことが想定されている。交通障害推定システムでは自然災害発生後の空中写真により推定等のステップが実行される。   In the traffic obstacle estimation system according to the present invention, it is assumed that the aerial photograph is taken by the flying object 101 after an earthquake or a natural disaster such as landslide, debris flow, or avalanche occurs. In the traffic obstacle estimation system, steps such as estimation are executed from aerial photographs after the occurrence of natural disasters.

なお、以下、空中写真を撮影するための構成を説明するが、このような構成による空中写真の撮影方法は、あくまでも空中写真の撮影方法の一例であり、本発明に係る交通障害推定システムは、他の撮影方法によって取得された空中写真を用いることもできる。   In the following, a configuration for taking an aerial photograph will be described, but the aerial photograph taking method with such a configuration is merely an example of the aerial photograph taking method, and the traffic obstacle estimation system according to the present invention is It is also possible to use an aerial photograph acquired by another photographing method.

図1中、101は自律飛行可能な飛行体である。ここでは、この飛行体101としては、無人機を想定しているが、有人機を用いて空中写真を撮影するようにしてもよい。   In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a flying body capable of autonomous flight. Although an unmanned aerial vehicle is assumed here as the flying object 101, an aerial photograph may be taken using a manned aerial vehicle.

地上に制御装置(不図示)が設置されており、該制御装置は、前記飛行体101とデータ通信可能であり、前記飛行体101の飛行の制御、飛行計画の設定、変更、前記飛行体101が収集した情報を保存、管理することができるようになっている。   A control device (not shown) is installed on the ground, and the control device is capable of data communication with the flying object 101, and controls flight of the flying object 101, sets and changes flight plan, and changes the flying object 101. The information collected by can be saved and managed.

前記飛行体101は、例えば自律飛行する小型飛行体としてのヘリコプターを用いることができる。該飛行体101(ヘリコプター)は前記制御装置から遠隔操作で操縦され、或は前記制御装置から前記飛行体101(ヘリコプター)の制御装置に飛行計画が設定され、飛行計画に従って、自律飛行するようになっている。   As the flying body 101, for example, a helicopter as a small flying body that autonomously flies can be used. The air vehicle 101 (helicopter) is operated by remote control from the control device, or a flight plan is set in the control device of the air vehicle 101 (helicopter) by the control device so that the air vehicle 101 can fly autonomously according to the flight plan. Is becoming

前記飛行体101(ヘリコプター)は、機体103、該機体103に設けられた所要数のプロペラ、例えば前後左右、計4組のプロペラ104、105、106、107を有し、該プロペラ104、105、106、107はそれぞれ個別に第1モータ、第2モータ、第3モータ、第4モータ(いずれも不図示)に連結されている。また、各第1モータ、第2モータ、第3モータ、第4モータは独立して駆動が制御される様になっている。なお、前記プロペラ104、105、106、107及び前記第1モータ、第2モータ、第3モータ、第4モータ等は飛行体の航行手段を構成する。   The flying body 101 (helicopter) has an airframe 103 and a required number of propellers provided on the airframe 103, for example, front and rear, left and right, and a total of four sets of propellers 104, 105, 106, 107. The propellers 104, 105, 106 and 107 are individually connected to a first motor, a second motor, a third motor, and a fourth motor (all not shown). Further, the drive of each of the first motor, the second motor, the third motor, and the fourth motor is independently controlled. The propellers 104, 105, 106, 107, the first motor, the second motor, the third motor, the fourth motor, and the like constitute the navigation means of the flying body.

前記飛行体101(ヘリコプター)の機体103には、撮像装置113及び飛行体制御装置(不図示)が設けられている。前記撮像装置113はデジタル画像データを取得する。該撮像装置113は、静止画像を所定時間間隔で撮像するカメラであってもよいし、或は画像を連続的に撮像するビデオカメラであってもよい。前記撮像装置113は前記機体103の下面に設けられている。又、前記撮像装置113は、撮像素子として、画素(ピクセル)の集合体であるCCD、CMOSセンサを有しており、この撮像素子によって、空中からのデジタル画像データ(空中写真)を取得することができるようになっている。   An image pickup device 113 and a flight device control device (not shown) are provided on the airframe 103 of the flight device 101 (helicopter). The image pickup device 113 acquires digital image data. The image pickup device 113 may be a camera that picks up still images at predetermined time intervals, or may be a video camera that continuously picks up images. The imaging device 113 is provided on the lower surface of the machine body 103. Further, the image pickup device 113 has CCD and CMOS sensors, which are a group of pixels, as an image pickup element, and can acquire digital image data (aerial photograph) from the air by this image pickup element. You can do it.

撮像装置113で取得された空中写真のデータは、無線で地上の制御装置に送信するように構成してもよいし、また、不図示のメディアなどに記憶しておき、飛行体101(ヘリコプター)の着陸後、このメディアから回収するようにしてもよい。   The aerial photograph data acquired by the imaging device 113 may be wirelessly transmitted to a control device on the ground, or may be stored in a medium (not shown) or the like, and the air vehicle 101 (helicopter) may be stored. After landing, the media may be retrieved from this media.

なお、以上のような飛行体101(ヘリコプター)に搭載された撮像装置113で空中写真を取得することは、大がかりな準備等が必要なく、比較的簡便で安価に空中写真を撮影することでき、本発明に係る交通障害推定システムを実現する上では、要となる事項ではあるが、必ずしも、本発明に係る交通障害推定システムは、上記のような飛行体を用いての空中写真を利用する必要はない。すなわち、従来の有人飛行機等や人工衛星といった飛行体によって取得された空中写真等を用いても、本発明に係る交通障害推定システムを実現することができる。   It should be noted that acquiring an aerial photograph with the image pickup device 113 mounted on the flying object 101 (helicopter) as described above does not require large-scale preparation, and the aerial photograph can be taken relatively easily and inexpensively. Although it is an important matter in realizing the traffic obstacle estimation system according to the present invention, the traffic obstacle estimation system according to the present invention does not necessarily need to use an aerial photograph using the flying body as described above. There is no. That is, the traffic obstacle estimation system according to the present invention can be realized even by using an aerial photograph or the like acquired by a conventional manned airplane or the like, or an aircraft such as an artificial satellite.

次に、以上のような飛行体101(ヘリコプター)の撮像装置113で取得される空中写真と、GIS(Geographic Information System:地理情報システム)で一般的に用いられるベクトルデータとに基づいて、地表における交通網の障害状況を推定する本発明に係る交通障害推定システムを実行するコンピューターの構成を説明する。   Next, based on the aerial photograph acquired by the imaging device 113 of the flying object 101 (helicopter) and the vector data generally used in GIS (Geographic Information System), The configuration of a computer that executes the traffic obstacle estimation system according to the present invention for estimating the obstacle situation of a traffic network will be described.

図2は本発明の実施形態に係る交通障害推定方法に基づいて交通障害推定システムを実現させるコンピューターの構成の一例を示す図である。図2において、10はシステムバス、11はCPU(Central Processing Unit)、12はRAM(Random Access Memory)、13はROM(Read Only Memory)、14は外部情報機器との通信を司る通信制御部、15はキーボードコントローラなどの入力制御部、16は出力制御部、17は外部記憶装置制御部、18はキーボード、ポインティングデバイス、マウスなどの入力機器からなる入力部、19は印刷装置などの出力部、20はHDD(Hard Disk Drive)等の外部記憶装置、21はグラフィック制御部、22はディスプレイ装置をそれぞれ示している。   FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a computer that realizes the traffic obstacle estimation system based on the traffic obstacle estimation method according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, 10 is a system bus, 11 is a CPU (Central Processing Unit), 12 is a RAM (Random Access Memory), 13 is a ROM (Read Only Memory), and 14 is a communication control unit that controls communication with an external information device. Reference numeral 15 is an input control unit such as a keyboard controller, 16 is an output control unit, 17 is an external storage device control unit, 18 is an input unit including input devices such as a keyboard, pointing device, and mouse, 19 is an output unit such as a printing device, Reference numeral 20 denotes an external storage device such as an HDD (Hard Disk Drive), 21 denotes a graphic control unit, and 22 denotes a display device.

図2において、CPU11は、ROM13内のプログラム用ROM、或いは、大容量の外部記憶装置20に記憶されたプログラム等に応じて、外部機器と通信することでデータを検索・取得したり、また、図形、イメージ、文字、表等が混在した出力データの処理を実行したり、更に、外部記憶装置20に格納されているデータベースの管理を実行したり、などといった演算処理を行うものである。   In FIG. 2, the CPU 11 retrieves / acquires data by communicating with an external device in accordance with a program ROM stored in the ROM 13 or a program stored in the large-capacity external storage device 20, or the like. It is for performing arithmetic processing such as processing of output data in which graphics, images, characters, tables and the like are mixed, and further management of a database stored in the external storage device 20.

また、CPU11は、システムバス10に接続される各デバイスを統括的に制御する。ROM13内のプログラム用ROMあるいは外部記憶装置20には、CPU11の制御用の基本プログラムであるオペレーティングシステムプログラム(以下OS)等が記憶されている。   Further, the CPU 11 centrally controls each device connected to the system bus 10. The program ROM in the ROM 13 or the external storage device 20 stores an operating system program (hereinafter referred to as OS), which is a basic program for controlling the CPU 11.

また、ROM13あるいは外部記憶装置20には出力データ処理等を行う際に使用される各種データが記憶されている。メインメモリーであるRAM12は、CPU11の主メモリ、ワークエリア等として機能する。   Further, the ROM 13 or the external storage device 20 stores various data used when performing output data processing and the like. The RAM 12, which is the main memory, functions as the main memory, work area, etc. of the CPU 11.

入力制御部15は、キーボードや不図示のポインティングデバイスからの入力部18を制御する。また、出力制御部16は、プリンタなどの出力部19の出力制御を行う。   The input control unit 15 controls the input unit 18 from a keyboard or a pointing device (not shown). The output control unit 16 also controls the output of the output unit 19 such as a printer.

外部記憶装置制御部17は、ブートプログラム、各種のアプリケーション、フォントデータ、ユーザーファイル、編集ファイル、プリンタドライバ等を記憶するHDD(Hard Disk Drive)や、或いはフロッピーディスク(FD)等の外部記憶装置20へのアクセスを制御する。本発明の交通障害推定方法を実現するシステムプログラムは、上記のような外部記憶装置20に記憶されている。また、グラフィック制御部21は、ディスプレイ装置22に表示する情報を描画処理するための構成である。   The external storage device controller 17 is an external storage device 20 such as a hard disk drive (HDD) that stores a boot program, various applications, font data, user files, edit files, printer drivers, or the like, or a floppy disk (FD). Control access to. The system program that realizes the traffic obstacle estimation method of the present invention is stored in the external storage device 20 as described above. Further, the graphic control unit 21 is a component for drawing the information displayed on the display device 22.

また、通信制御部14は、ネットワークを介して、外部機器と通信を制御するものであり、これによりシステムが必要とするデータを、インターネットやイントラネット上の外部機器が保有するデータベースから取得したり、外部機器に情報を送信したりすることができるように構成される。   Further, the communication control unit 14 controls communication with an external device via a network, and thereby acquires data required by the system from a database held by an external device on the Internet or an intranet, It is configured to be able to send information to an external device.

外部記憶装置20には、CPU11の制御プログラムであるオペレーティングシステムプログラム(以下OS)以外に、本発明の交通障害推定システムをCPU11上で動作させるシステムプログラム、及びこのシステムプログラムで用いるデータなどがインストールされ保存・記憶されている。   In the external storage device 20, in addition to an operating system program (hereinafter referred to as OS) which is a control program for the CPU 11, a system program for operating the traffic obstacle estimation system of the present invention on the CPU 11 and data used by the system program are installed. Saved and stored.

本発明の交通障害推定方法を実現するシステムプログラムで利用されるデータとしては、基本的には外部記憶装置20に保存されていることが想定されているが、場合によっては、これらのデータを、通信制御部14を介してインターネットやイントラネット上の外部機器から取得するように構成することも可能である。また、本発明の交通障害推定方法を実現するシステムプログラムで利用されるデータを、USBメモリやCD、DVDなどの各種メディアから取得するように構成することもできる。   As the data used in the system program that realizes the traffic obstacle estimation method of the present invention, it is basically assumed that the data is stored in the external storage device 20. It is also possible to configure to acquire from an external device on the Internet or an intranet via the communication control unit 14. Further, the data used in the system program that realizes the traffic obstacle estimation method of the present invention can be configured to be acquired from various media such as a USB memory, a CD, and a DVD.

また、外部記憶装置20には、後述される空中写真データと地図データなど、本発明に係る交通障害推定方法の処理ステップが実行される上で参照される各種データなどが記憶されることが想定されている。   Further, it is assumed that the external storage device 20 stores various data referred to when the processing steps of the traffic obstacle estimation method according to the present invention are executed, such as aerial photograph data and map data described later. Has been done.

本発明に係る交通障害推定システムにおいては、地表変化解析方法により得られる地形変化データを利用することで交通障害の有無の推定を行う。そこで、次に、上記のようなシステム構成のコンピューターにより実行可能な本発明で用いる地表変化解析方法について、以下説明する。   In the traffic obstacle estimation system according to the present invention, the presence or absence of the traffic obstacle is estimated by using the topographic change data obtained by the ground change analysis method. Therefore, a ground change analysis method used in the present invention that can be executed by a computer having the above system configuration will be described below.

地表変化解析方法が実行される地表変化解析システムは、概要としては、第1時期と、この第1時期とは異なっている第2時期との地表の変化を解析するものである。このような解析結果の出力方法の一例としては、これを視覚化しディスプレイ装置22などにより表示することを挙げることができるが、本発明においては、この結果を交通障害推定システムのために利用する。   As a general outline, the ground surface change analysis system in which the ground surface change analysis method is executed analyzes the ground surface change between the first period and the second period that is different from the first period. One example of such an analysis result output method is to visualize this and display it on the display device 22 or the like. In the present invention, this result is used for a traffic obstacle estimation system.

ここで、地表変化解析システムの解析処理においては、第1時期に係る空中写真と、この第1時期の後である第2時期に係る空中写真とで、地表に有意な変化がある場合における地表の解析を想定している。また、第2時期としては、例えば、地すべりや土石流、豪雪や雪崩などの災害発生後の時期を想定しており、第1時期としては、当該災害発生前の時期を想定している。   Here, in the analysis processing of the surface change analysis system, the ground surface in the case where there is a significant change in the ground surface between the aerial photograph related to the first period and the aerial photograph related to the second period after the first period. It is supposed to be analyzed. Further, the second time is assumed to be a time after a disaster such as landslide, debris flow, heavy snowfall or avalanche, and the first time is assumed to be a time before the disaster.

なお、地表変化解析システムにおいては、空中写真はデジタルデータとして処理し得るものを準備するものであるが、災害発生前の第1時期に係る空中写真として、アナログ写真しか準備できないような場合には、これをスキャンしてデジタルデータとすればよい。第2時期に係る空中写真については、飛行体101(ヘリコプター)による、これまで説明した空中写真の取得方法に基づいて取得するようにすれば適切なデジタルデータによる空中写真を得ることができる。   In addition, in the surface change analysis system, the aerial photograph prepares what can be processed as digital data. However, when only the analog photograph can be prepared as the aerial photograph related to the first period before the disaster occurs. , This can be scanned and made into digital data. With respect to the aerial photograph relating to the second period, if the aerial photograph is acquired based on the aerial photograph acquisition method described above by the flying object 101 (helicopter), an aerial photograph with appropriate digital data can be obtained.

以下、本発明で用いる地表変化解析システムにおける解析処理について説明する。図3は地表変化解析システムで実行される解析処理のフローチャートを示す図である。   Hereinafter, the analysis processing in the surface change analysis system used in the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram showing a flowchart of an analysis process executed by the surface change analysis system.

図3において、ステップS100で、解析処理が開始されると、続いて、ステップS101では、 第1時期に取得された複数の空中写真を準備するステップが実行される。このステップでは、地表の変化を引き起こすような地すべりや土石流、豪雪や雪崩などの災害発生の前の空中写真を複数準備することを想定している。ここで、以下、空中写真を準備する際には、解析対象とする地表を、同じ時期に異なる位置から撮影した空中写真を複数準備することが求められている。さらに、写真を撮影したカメラの位置情報(経度・緯度・高さ)を必要とする。これに加えて、カメラの姿勢情報(ヨー、ピッチ、ロール;磁方位、仰俯角、回転角に相当)、レンズ歪み情報が得られる場合は、3次元点群データの精度向上に寄与するため好ましいが必須ではない。これは、後述する第2時期の空中写真を準備するステップの場合も同様である。   In FIG. 3, when the analysis process is started in step S100, subsequently, in step S101, a step of preparing a plurality of aerial photographs acquired in the first period is executed. In this step, it is assumed that multiple aerial photographs will be prepared before a disaster such as a landslide, debris flow, heavy snowfall or avalanche that causes a change in the ground surface. Here, hereinafter, when preparing an aerial photograph, it is required to prepare a plurality of aerial photographs of the ground surface to be analyzed, taken from different positions at the same time. Furthermore, the location information (longitude / latitude / height) of the camera that took the picture is required. In addition to this, when camera posture information (yaw, pitch, roll; magnetic azimuth, elevation / depression angle, rotation angle) and lens distortion information can be obtained, it contributes to improvement in accuracy of the three-dimensional point cloud data, which is preferable. Is not mandatory. This is the same in the case of the step of preparing the aerial photograph for the second period, which will be described later.

続いて、ステップS102においては、前のステップS101で準備された第1時期の空中写真を基に、座標算出済みの3次元点群データを取得するサブルーチンを実行する。   Subsequently, in step S102, a subroutine for acquiring coordinate-calculated three-dimensional point cloud data is executed based on the aerial photograph of the first period prepared in the previous step S101.

以下、このようなサブルーチンについて説明する。図4は地表変化解析システムの座標算出済み3次元点群データ取得するサブルーチンを示す図である。   Hereinafter, such a subroutine will be described. FIG. 4 is a diagram showing a subroutine for acquiring coordinate-computed three-dimensional point cloud data of the surface change analysis system.

図4において、ステップS200で、座標算出済み3次元点群データ取得サブルーチンが開始されると、ステップS201において、該当する時期の複数の空中写真が参照される。   In FIG. 4, when the coordinate-calculated three-dimensional point cloud data acquisition subroutine is started in step S200, a plurality of aerial photographs at corresponding times are referred to in step S201.

ステップS202では、準備された空中写真が、第1時期のものである場合、撮影地点情報(緯度・経度・高さ)を設定する。準備された空中写真が、第1時期のもの以外である場合には、このステップで特段の処理を行わなくてもよい。ただし、第1時期および第2時期の空中写真がデジタル航空測量用のカメラで撮影された画像であったり、カメラの姿勢情報(ヨー、ピッチ、ロール;磁方位、仰俯角、回転角に相当)およびレンズ歪み情報が得られたりする場合のように、高精度な3次元点群データの計測が望める場合は、それら情報を使用してもよい。   In step S202, if the prepared aerial photograph is for the first period, shooting point information (latitude / longitude / height) is set. If the prepared aerial photograph is one other than the one in the first period, no special process may be performed in this step. However, the aerial photographs of the 1st and 2nd periods are images taken by the camera for digital aerial survey, and the posture information of the camera (yaw, pitch, roll; magnetic direction, elevation angle, rotation angle) When it is desired to measure highly accurate three-dimensional point cloud data, such as when lens distortion information is obtained, the information may be used.

次に、ステップS203に進み、複数の空中写真から3次元分布データを算出する。このようなステップS203の3次元分布データ算出ステップにおいては、Structure from Motion技術を用いるようにすることが好適である。または、従来からの写真測量によって求めてもよい。あるいは、レーザー測量による3次元点群データを取得あるいは使用してもよい。   Next, in step S203, three-dimensional distribution data is calculated from a plurality of aerial photographs. In such a three-dimensional distribution data calculating step of step S203, it is preferable to use the Structure from Motion technology. Alternatively, it may be obtained by conventional photogrammetry. Alternatively, three-dimensional point cloud data obtained by laser survey may be acquired or used.

Structure from Motion技術は、空中写真における特徴点を抽出し、複数の空中写真間の対応付けを行うことで、地表の3次元分布データを算出する技術である。このような3次元分布データ算出ステップとしては、特開2013−120133号公報、特開2014−120079号公報などに記載されている従来周知のアルゴリズムを用いることができる。   The Structure from Motion technology is a technology for extracting three-dimensional distribution data of the ground surface by extracting feature points in an aerial photograph and associating a plurality of aerial photographs with each other. As such a three-dimensional distribution data calculation step, a conventionally known algorithm described in JP2013-120133A, JP2014-120079A, or the like can be used.

次に、ステップS204においては、上記のステップS203で算出された3次元分布データに基づいて、地表の3次元分布データより高密度な地表の3次元点群データを算出する3次元点群データ算出ステップを実行する。この3次元点群データ算出ステップにおいては、Multi−view Stereo技術を用いるようにすることが好適である。   Next, in step S204, based on the three-dimensional distribution data calculated in step S203, three-dimensional point cloud data calculation for calculating three-dimensional point cloud data of the ground surface having a higher density than the three-dimensional distribution data of the ground surface Perform the step. In this three-dimensional point cloud data calculation step, it is preferable to use the Multi-view Stereo technique.

なお、ステップS203の3次元分布データ算出ステップや、ステップS204の3次元点群データ算出ステップには、SfM−MVSソフトウェア、或いは、写真測量ソフトウェアなどのソフトウェアを用いることができる。   Software such as SfM-MVS software or photogrammetric software can be used for the three-dimensional distribution data calculation step of step S203 and the three-dimensional point cloud data calculation step of step S204.

続く、ステップS205においては、上記のようにして得た3次元点群データ算出ステップと、基準座標(GCP;グラウンドコントロールポイント)に基づいて、全ての点群の位置座標を算出して、座標算出済み3次元点群データを取得する。   Subsequently, in step S205, the position coordinates of all the point groups are calculated based on the three-dimensional point cloud data calculation step obtained as described above and the reference coordinates (GCP; ground control point), and coordinate calculation is performed. Completed 3D point cloud data is acquired.

ここで、基準座標(GCP;グラウンドコントロールポイント)の座標位置の設定について説明する。空中写真そのものは、地理情報ではなく、あくまで画像情報である。そこで、空中写真中の特定しやすい個所に、基準座標(GCP;グラウンドコントロールポイント)を設定する作業を実施する。   Here, the setting of the coordinate position of the reference coordinates (GCP; ground control point) will be described. The aerial photographs themselves are image information, not geographic information. Therefore, work is performed to set reference coordinates (GCP; ground control points) at locations that are easy to identify in the aerial photograph.

第1時期で準備された空中写真中において目標としやすく、かつ、第2時期で準備された空中写真中にも写り込む同様の地上の対象物を、基準座標(GCP;グラウンドコントロールポイント)として人手で決定する。   It is easy to set a target in the aerial photographs prepared in the 1st period, and a similar ground object reflected in the aerial photographs prepared in the 2nd period is manually set as the reference coordinates (GCP; ground control point). To decide.

そして、第1時期で準備された空中写真には、撮影地点情報(緯度・経度・高さ)が設定されているので、これらに基づいて、基準座標(GCP;グラウンドコントロールポイント)の位置座標を算出する。このような算出には、既存のアルゴリズムを用いることができる。   Since the aerial photographs prepared in the first period have shooting location information (latitude / longitude / height), the position coordinates of the reference coordinates (GCP; ground control point) are based on these. calculate. An existing algorithm can be used for such calculation.

このように算出された基準座標(GCP;グラウンドコントロールポイント)には、真の地理座標を基準とすれば±5m程度の誤差が入り込む可能性があるが、後述するように、本発明では、第1時期の座標算出済み3次元点群データと、第2時期の座標算出済み3次元点群データとの間の差分である地形変化データが重要となるので、第1時期と第2時期の地形変化が相対的に正しければ、前記のような地理空間的な絶対的な位置の誤差については大きな問題とはならない。   The reference coordinates (GCP; ground control point) calculated in this manner may have an error of about ± 5 m when true geographic coordinates are used as a reference. The topographic change data, which is the difference between the coordinate-calculated 3D point cloud data for the first period and the coordinate-calculated 3D point cloud data for the second period, is important. If the change is relatively correct, the above error in absolute geospatial position does not cause a big problem.

第1時期で準備された空中写真に基づいて算出された基準座標(GCP;グラウンドコントロールポイント)の位置座標については、第2時期で準備された空中写真に基づいて、座標算出済み3次元点群データを取得する際にも、用いる。   Regarding the position coordinates of the reference coordinates (GCP; ground control point) calculated based on the aerial photographs prepared in the first period, the coordinate-calculated three-dimensional point cloud is based on the aerial photographs prepared in the second period. It is also used when acquiring data.

なお、3次元点群データ算出ステップと基準座標(GCP;グラウンドコントロールポイント)とから、座標算出済み3次元点群データを取得するアルゴリズムとしては、従来周知のものを用いることができる。   A conventionally known algorithm can be used as an algorithm for acquiring the coordinate-calculated three-dimensional point cloud data from the three-dimensional point cloud data calculation step and the reference coordinates (GCP; ground control point).

なお、第1時期および第2時期の空中写真がデジタル航空測量用のカメラで撮影された画像であったり、カメラの姿勢情報(ヨー、ピッチ、ロール;磁方位、仰俯角、回転角に相当)およびレンズ歪み情報が得られたりする場合のように、高精度な3次元点群データの計測が望める場合や、第1時期および第2時期にレーザー測量の3次元点群データが使用可能な場合は、それらによって得られる誤差の少ない3次元点群データを使用し、この後の処理を進めてもよい。   It should be noted that the aerial photographs of the first and second periods are images taken by a camera for digital aerial survey, and the posture information of the camera (yaw, pitch, roll; magnetic direction, elevation angle, rotation angle) When it is desired to measure highly accurate 3D point cloud data, such as when lens distortion information is obtained, or when laser surveying 3D point cloud data can be used in the first and second periods. May use the three-dimensional point cloud data having a small error obtained by them and proceed with the subsequent processing.

また、第1時期の空中写真に基づいて取得された座標算出済み3次元点群データを、第1の座標算出済み3次元点群データと称することとする。   In addition, the coordinate-calculated three-dimensional point cloud data acquired based on the aerial photograph of the first period will be referred to as first coordinate-calculated three-dimensional point cloud data.

ステップS206では、元のルーチンにリターンする。   In step S206, the process returns to the original routine.

サブルーチンからメインルーチンに戻り、続いて、図3のステップ103において、第2時期に取得された複数の空中写真を準備するステップが実行される。このステップでは、地表の変化を引き起こすような地すべりや土石流、豪雪や雪崩などの災害発生の後の空中写真を複数準備することを想定している。災害発生の後の空中写真を得るには、先に説明したような飛行体101(ヘリコプター)を用いると、比較的簡便で安価に空中写真を撮影することできる。   Returning from the subroutine to the main routine, subsequently, in step 103 of FIG. 3, a step of preparing a plurality of aerial photographs acquired in the second period is executed. In this step, it is assumed that multiple aerial photographs will be prepared after a disaster such as a landslide, debris flow, heavy snowfall or avalanche that causes surface changes. To obtain an aerial photograph after the occurrence of a disaster, the use of the flight vehicle 101 (helicopter) as described above makes it possible to take an aerial photograph relatively easily and inexpensively.

続いて、ステップS104においては、前のステップS103で準備された第2時期の空中写真を基に、座標算出済みの3次元点群データを取得するサブルーチンを実行する。   Subsequently, in step S104, a subroutine for acquiring coordinate-calculated three-dimensional point cloud data is executed based on the aerial photograph of the second period prepared in the previous step S103.

ステップS205においては、空中写真中に基準座標(GCP;グラウンドコントロールポイント)を参照することは説明した。ここで、第1時期に取得された複数の空中写真に設定した基準座標(GCP;グラウンドコントロールポイント)と、第2時期に取得された複数の空中写真に設定する基準座標(GCP;グラウンドコントロールポイント)とは同一のものにする。   In step S205, it has been described that the reference coordinates (GCP; ground control point) are referred to in the aerial photograph. Here, the reference coordinates (GCP; ground control points) set in the plurality of aerial photographs acquired in the first period and the reference coordinates (GCP; ground control points) set in the plurality of aerial photographs obtained in the second period. ) Is the same as.

さて、サブルーチンによって、第2時期の空車写真に基づいて得られた座標算出済み3次元点群データの取得が完了するとメインルーチンにリターンする。   Now, when the subroutine completes the acquisition of the coordinate-calculated three-dimensional point cloud data obtained based on the empty vehicle photograph of the second period, the process returns to the main routine.

なお、第2時期の空中写真に基づいて取得された座標算出済み3次元点群データを、第2の座標算出済み3次元点群データと称することとする。   The coordinate-calculated three-dimensional point cloud data acquired based on the aerial photograph at the second time will be referred to as second coordinate-calculated three-dimensional point cloud data.

さて、図3のメインルーチンに戻り、第1時期に取得された複数の空中写真に基づいて取得された、第1の座標算出済み3次元点群データと、第2時期に取得された複数の空中写真に基づいて取得された、第2の座標算出済み3次元点群データとの差分を算出する。   Now, returning to the main routine of FIG. 3, the first coordinate-calculated three-dimensional point cloud data acquired based on the plurality of aerial photographs acquired in the first time period and the plurality of data acquired in the second time period are acquired. The difference from the second coordinate-calculated three-dimensional point cloud data acquired based on the aerial photograph is calculated.

ステップS106では、前記差分の大小に応じて、地形変化データを作成する。ある地点(x,y)における第2時期と第1時期との高さの差分をΔzとすると、当該ある地点における地形変化データは(x,y,Δz)として表すことができる。   In step S106, topographic change data is created according to the magnitude of the difference. If the difference in height between the second time and the first time at a certain point (x, y) is Δz, the topographic change data at the certain point can be expressed as (x, y, Δz).

第1時期と第2時期の3次元点群データとの差分である地形変化データを取得するアルゴリズムとしては、GIS(Geographic Information System:地理情報システム)のような従来周知のものを用いることができる。   As an algorithm for obtaining the topographic change data which is the difference between the first period and the second period three-dimensional point cloud data, a conventionally well-known one such as GIS (Geographic Information System) can be used. ..

本発明に係る交通障害推定システムでは、このような地形変化データを用いる。また、地表変化解析システムで得られる地形変化データは、例えば、色分けして、ディスプレイ装置22に表示したり、出力部19から出力したりすることもできる。なお、前記差分の大小を視覚化する上では、色分け表示のみならず、濃淡表示などを採用することもできる。また、差分の大小が視覚化できれば、他の任意の方法を用いることができる。   The traffic obstacle estimation system according to the present invention uses such topographical change data. Further, the topographical change data obtained by the ground surface change analysis system can be color-coded and displayed on the display device 22 or output from the output unit 19, for example. In order to visualize the magnitude of the difference, not only the color-coded display but also the gray-scale display can be adopted. Further, any other method can be used as long as the magnitude of the difference can be visualized.

ステップS107で解析処理を終了する。   The analysis process ends in step S107.

以上のような地表変化解析システムによれば、地すべりや土石流、豪雪や雪崩などの災害発生直後の地表変化を迅速に把握することが可能となると共に、迅速に得られる解析結果を、防災、捜索支援のために活用することが可能となる。また、本発明に係る交通障害推定システムでは、前記のような地表変化解析システムより得られる地形変化データを利用し、次に説明する、災害発生直後における道路や鉄道などの交通網の障害を簡便に把握することが可能となり、把握した情報を災害後の復旧などに役立てることが可能となる。   The above surface change analysis system makes it possible to quickly grasp the surface changes immediately after a disaster such as a landslide, debris flow, heavy snowfall or avalanche, and to quickly obtain analysis results for disaster prevention and search. It can be used for support. Further, in the traffic obstacle estimation system according to the present invention, the landform change data obtained from the ground surface change analysis system as described above is used to simplify the obstacles of the traffic network such as roads and railways immediately after the occurrence of the disaster, which will be described below. Therefore, it is possible to use the obtained information for recovery after a disaster.

次に、前記のようなシステム構成のコンピューターにより実行可能な本発明に係る交通障害推定方法について、以下説明する。   Next, a traffic obstacle estimation method according to the present invention, which can be executed by a computer having the above system configuration, will be described below.

本発明に係る交通障害推定システムは、概要としては、例えば、地すべりや土石流、豪雪や雪崩などの自然災害発生後に取得された空中写真と、GIS(Geographic Information System:地理情報システム)で用いられるベクトルデータとに基づいて、地表における交通網の障害状況を推定して、これを視覚化しディスプレイ装置22などにより表示するものである。ここで、以下、実施形態では、前記交通網として、自動車等が走行する道路を想定するが、前記交通網には、列車などが走行する鉄道も含まれている。   The traffic obstacle estimation system according to the present invention is, as an outline, for example, an aerial photograph acquired after occurrence of a natural disaster such as a landslide, debris flow, heavy snowfall or avalanche, and a vector used in GIS (Geographic Information System). Based on the data, the obstacle condition of the transportation network on the ground surface is estimated, and this is visualized and displayed by the display device 22 or the like. Here, hereinafter, in the embodiments, the road on which an automobile or the like travels is assumed as the transportation network, but the transportation network also includes a railway on which a train or the like travels.

GISで用いられるベクトルデータは、1)ポイントデータ(ノードのみで構成されるデータ)、2)ラインデータ(またはアークデータ。2つ以上のノードと、ノードを結ぶリンクで構成されるデータ)、3)ポリゴンデータ(3つ以上のノードと、ノードを順にリンクで結んだ閉じた領域として構成されるデータ)の3種のデータから構成されている。   Vector data used in GIS is 1) point data (data consisting only of nodes), 2) line data (or arc data. Data consisting of two or more nodes and links connecting the nodes), 3) ) Polygon data (three or more nodes and data configured as a closed area in which nodes are sequentially connected by links) is composed of three types of data.

ここで、交通網データはラインデータにより、表すことができる。また、バッファゾーンデータは、ポリゴンデータとして表すことができる。   Here, the traffic network data can be represented by line data. Also, the buffer zone data can be represented as polygon data.

地図データにおける交通網データ(ベクトルデータのうちのラインデータ)から、バッファゾーンデータ(ベクトルデータのうちのポリゴンデータ)を取得する処理について説明する。   A process of acquiring buffer zone data (polygon data of vector data) from traffic network data (line data of vector data) in map data will be described.

地図データにおいては、主として道路などの交通網データを含んでいる。さらに、この交通網データは、道路上の交差点の位置等を示すポイントデータと、ポイントデータ同士が接続されたラインデータと、から主として構成されている。   The map data mainly includes traffic network data such as roads. Furthermore, this transportation network data is mainly composed of point data indicating the position of an intersection on a road, and line data in which the point data are connected to each other.

図5は交通網データのデータ構造例を示す図である。図5において、図5(A)は道路などの交通網データ自体を示している。このような交通網データには、交差点や道路などのデータが含まれている。   FIG. 5 is a diagram showing a data structure example of traffic network data. In FIG. 5, FIG. 5A shows traffic network data itself such as roads. Such traffic network data includes data such as intersections and roads.

また、図5(B)は、上記の交差点や道路にそれぞれ対応したポイントデータPxと、ラインデータLyとを示している。このようなポイントデータとラインデータの概念は従来周知のものであり、GIS(Geographic Information System:地理情報システム)などに採用されているものを適宜利用することができる。   Further, FIG. 5B shows point data Px and line data Ly respectively corresponding to the above intersections and roads. The concept of such point data and line data is well known in the related art, and data adopted in GIS (Geographic Information System) can be used as appropriate.

また、図5(C)は、ラインデータから取得されるバッファゾーンデータ(1点鎖線)を示している。バッファゾーンデータは、面を示すポリゴンデータからなる
図6は本発明に係る交通障害推定システムで実行されるバッファゾーンデータ取得処理のフローチャートを示す図である。
Further, FIG. 5C shows buffer zone data (one-dot chain line) acquired from the line data. The buffer zone data is composed of polygon data indicating a surface. FIG. 6 is a flowchart showing a buffer zone data acquisition process executed by the traffic obstacle estimation system according to the present invention.

図6において、ステップS300で、バッファゾーンデータの算出処理を開始すると、続いて、ステップS301に進み、本発明に係る交通障害推定システムで推定対象とされる範囲の交通網データ中のポイントデータとラインデータを取得する。ここで、前記推定対象とされる範囲は、空中写真で取得される地形の範囲と同一の範囲となる。   In FIG. 6, when the calculation processing of the buffer zone data is started in step S300, the process proceeds to step S301, and the point data in the traffic network data in the range to be estimated by the traffic obstacle estimation system according to the present invention is calculated. Get line data. Here, the range to be estimated is the same range as the range of the terrain acquired by the aerial photograph.

続く、ステップS302では、ポイントデータと、ラインデータとからバッファゾーンデータを作成する。バッファゾーンデータは、従来周知の概念によってポイントデータとラインデータとから作成することができる。バッファゾーンデータは、要は、一定の幅(例えば、実寸で20m)を有する交通網のポリゴンデータである。ただし、使用する空中写真の撮影縮尺が小さいなどの理由により、地上解像度(1ピクセルが表す実空間における実寸サイズ、単位メートル)が十分ではない場合、3次元点群データの計測誤差を考慮して、生成するバッファゾーンデータの幅を実寸の道路幅よりも大幅に広くする(実際の道路幅の数倍程度広くする)等の工夫 をしてもよい。これは、地形変化部がバッファゾーンデータ内から外れてしまい、交通障害発生として推定すべきところを、そうしないミスを防止するためである。   Then, in step S302, buffer zone data is created from the point data and the line data. The buffer zone data can be created from the point data and the line data according to a conventionally known concept. The buffer zone data is essentially polygon data of a transportation network having a constant width (for example, 20 m in actual size). However, if the terrestrial resolution (actual size in the real space represented by 1 pixel, unit meter) is not sufficient due to the small scale of aerial photography used, etc., consider the measurement error of the 3D point cloud data. Alternatively, the width of the generated buffer zone data may be made significantly wider than the actual road width (a few times wider than the actual road width). This is to prevent a mistake in which the topographic change portion is out of the buffer zone data and should be presumed to be a traffic obstacle, but not.

続くステップS303で、バッファゾーンデータの取得処理を終了する。   In the subsequent step S303, the buffer zone data acquisition process is terminated.

次に、地表変化解析システムにより得られる空中写真に基づく地形変化データと、地理情報システム等で用いる地図データの一種である交通網データに基づくバッファゾーンデータとから、本発明に係る交通障害推定システムが、自然災害等による交通障害の発生状況を推定するアルゴリズムについて説明する。   Next, from the topographical change data based on the aerial photograph obtained by the surface change analysis system and the buffer zone data based on the traffic network data which is a kind of map data used in the geographical information system, the traffic obstacle estimation system according to the present invention. Will explain the algorithm for estimating the occurrence status of traffic obstacles due to natural disasters.

図7は本発明に係る交通障害推定システムにおける交通障害推定処理のフローチャートを示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing a flowchart of traffic obstacle estimation processing in the traffic obstacle estimation system according to the present invention.

図7において、ステップS400で、交通障害推定処理が開始されると、続いてステップS401に進み、推定対象範囲の地形変化データを準備し、ステップS402で、推定対象範囲としてバッファゾーンデータを準備する。   In FIG. 7, when the traffic obstacle estimation process is started in step S400, the process proceeds to step S401 to prepare the terrain change data of the estimation target range, and to prepare the buffer zone data as the estimation target range in step S402. ..

続くステップS403では、バッファゾーンデータ内で着目する着目ゾーンと、地図、地理データ的に重なっている地形変化データを検索する。続いて、ステップS404では、着目ゾーン内における地形変化量を取得する。   In the subsequent step S403, the zone of interest in the buffer zone data is searched for topographic change data that overlaps with the map and geographical data. Succeedingly, in a step S404, a topographical change amount in the focused zone is acquired.

続いて、ステップS405では、ステップS404で算出した地形変化量が所定値以上であるか否かが判定される。   Succeedingly, in a step S405, it is determined whether or not the topographic change amount calculated in the step S404 is equal to or more than a predetermined value.

ステップS405における判定がYESであるときには、何らかの異常が発生したものと判断できるので、ステップS406に進み、交通障害が発生したものと推定する。一方、ステップS405における判定がNOであるときには、異常がないものと判断できるので、ステップS407に進み、交通障害発生なしと推定する。   When the determination in step S405 is YES, it can be determined that some abnormality has occurred, so the flow proceeds to step S406, and it is estimated that a traffic obstacle has occurred. On the other hand, if the determination in step S405 is NO, it can be determined that there is no abnormality, so the flow proceeds to step S407 and it is estimated that no traffic obstacle has occurred.

ここで、ステップS405で判定に用いる閾値となる地形変化量の所定値は、使用する第1時期および第2時期の空中写真の地上解像度によって変更することが好ましい。ここで、地上解像度とは、空中写真1画素の実空間における実際のサイズ(単位:メートル)を指す。仮に同じ総画素数かつ同じ画角のレンズを使用して空中写真を撮影する場合、高高度から撮影した空中写真は地上解像度が低い(1画素の実空間における実際のサイズが大きい)。逆に低高度から撮影した空中写真は地上解像度が高い(1画素の実空間における実際のサイズが小さい)。地上解像度の低い空中写真を使用した場合には、前記所定値は大きめに設定し、地上解像度の高い空中写真を使用した場合には、前記所定値も小さめに設定する。   Here, it is preferable that the predetermined value of the landform change amount serving as the threshold value used for the determination in step S405 be changed according to the ground resolution of the aerial photographs of the first time period and the second time period used. Here, the terrestrial resolution refers to the actual size (unit: meter) in the real space of one pixel of the aerial photograph. If an aerial photograph is taken using a lens having the same total number of pixels and the same angle of view, the aerial photograph taken from a high altitude has a low ground resolution (the actual size of one pixel in a real space is large). On the contrary, aerial photographs taken from low altitude have high ground resolution (actual size in real space of 1 pixel is small). When an aerial photograph with low ground resolution is used, the predetermined value is set to be large, and when an aerial photograph with high ground resolution is used, the predetermined value is also set to be small.

ステップS408では、全ての着目ゾーンについて判断・推定がなされたか否かが判定される。ステップS408の判定がNOであるとき、ステップS410に進み、次の着目ゾーンに着目して、ステップS404に戻る。   In step S408, it is determined whether or not the determination / estimation has been made for all the zones of interest. When the determination in step S408 is no, the process proceeds to step S410, the next target zone is focused, and the process returns to step S404.

一方、ステップS408の判定がYESであるときには、ステップS409に進み、交通障害発生と判断された補間点間の箇所を色分けして表示した地図データを、ディスプレイ装置22に表示する。なお、色分け表示された地図データは、印刷装置などの出力部19に出力するようにしてもよい。図8は交通障害発生と判断された箇所が色分け表示された地図データの一例を示す図である。   On the other hand, when the determination in step S408 is YES, the process proceeds to step S409, and the display device 22 displays the map data in which the locations between the interpolation points where the traffic obstacle is determined to have been color-coded and displayed. The map data displayed in different colors may be output to the output unit 19 such as a printing device. FIG. 8 is a diagram showing an example of map data in which a portion determined to have a traffic obstacle is color-coded and displayed.

ステップS411で、交通障害推定処理を終了する。   In step S411, the traffic obstacle estimation process ends.

以上、本発明に係る交通障害推定システムは、空中写真に基づいた地形の地形変化データと、バッファゾーンデータとに基づくデータから、交通障害の発生の有無を推定するので、このような本発明に係る交通障害推定システムによれば、災害発生直後における道路や鉄道などの交通網の障害を簡便に把握することが可能となり、把握した情報を災害後の復旧などに役立てることが可能となる。   As described above, the traffic obstacle estimation system according to the present invention estimates the presence or absence of a traffic obstacle from the data based on the terrain change data of the terrain based on the aerial photograph and the data based on the buffer zone data. According to the traffic obstacle estimation system, it is possible to easily grasp the obstacle of the transportation network such as the road and the railroad immediately after the occurrence of the disaster, and it is possible to utilize the grasped information for the recovery after the disaster.

10・・・システムバス
11・・・CPU(Central Processing Unit)
12・・・RAM(Random Access Memory)
13・・・ROM(Read Only Memory)
14・・・通信制御部
15・・・入力制御部
16・・・出力制御部
17・・・外部記憶装置制御部
18・・・入力部
19・・・出力部
20・・・外部記憶装置
21・・・グラフィック制御部
22・・・ディスプレイ装置
101・・・飛行体
103・・・機体
104、105、106、107・・・プロペラ
113・・・撮像装置
10 ... System Bus 11 ... CPU (Central Processing Unit)
12 ... RAM (Random Access Memory)
13 ... ROM (Read Only Memory)
14 ... Communication control unit 15 ... Input control unit 16 ... Output control unit 17 ... External storage device control unit 18 ... Input unit 19 ... Output unit 20 ... External storage device 21・ ・ ・ Graphic control unit 22 ・ ・ ・ Display device 101 ・ ・ ・ Aircraft 103 ・ ・ ・ Airframes 104, 105, 106, 107 ・ ・ ・ Propeller 113 ・ ・ ・ Imaging device

Claims (5)

第1時期に取得された複数の空中写真に基づいて、第1の座標算出済み3次元点群データを取得すると共に、
前記第1時期と異なる第2時期に取得された複数の空中写真に基づいて、第2の座標算出済み3次元点群データを取得し、
前記第1の座標算出済み3次元点群データと、前記第2の座標算出済み3次元点群データとの差分に基づいて地形変化データを取得する地形変化データ取得ステップと、
地図データに含まれる交通網データから得られるバッファゾーンデータを準備するステップと、
前記バッファゾーンデータの着目ゾーンにおける地形変化量を、地形変化データから取得するステップと、
前記地形変化量が所定値以上であるとき、交通障害が発生したものと推定し、前記地形変化量が所定値以上でないとき、交通障害が発生していないものと推定するステップと、
を実行することを特徴とする交通障害推定システム。
Based on the plurality of aerial photographs acquired in the first period, the first coordinate-calculated three-dimensional point cloud data is acquired, and
The second coordinate-calculated three-dimensional point cloud data is acquired based on a plurality of aerial photographs acquired at a second time different from the first time,
Topography change data acquisition step of acquiring topography change data based on a difference between the first coordinate-calculated three-dimensional point cloud data and the second coordinate-calculated three-dimensional point cloud data,
Preparing buffer zone data obtained from traffic network data included in map data,
Acquiring a topographic change amount in the zone of interest of the buffer zone data from the topographic change data;
When the topography change amount is equal to or greater than a predetermined value, it is estimated that a traffic obstacle has occurred, and when the topography change amount is not equal to or greater than the predetermined value, a step of estimating that a traffic obstacle has not occurred,
A traffic obstacle estimation system characterized by executing.
前記所定値が、地上解像度に応じて異なることを特徴とする請求項1に記載の交通障害推定システム。 The traffic obstacle estimation system according to claim 1, wherein the predetermined value is different depending on the ground resolution. 前記バッファゾーンデータが、GIS(Geographic Information System:地理情報システム)で使用されるポイントデータとラインデータとから得られることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の交通障害推定システム。 The traffic obstacle estimation system according to claim 1 or 2, wherein the buffer zone data is obtained from point data and line data used in a GIS (Geographic Information System) . 前記空中写真は、地形を異なる位置から撮影した複数の空中写真であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の交通障害推定システム。 The traffic obstacle estimation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the aerial photograph is a plurality of aerial photographs obtained by photographing topography from different positions. 前記座標算出済み3次元点群データの準備には、Structure from Motion技術、及び、Multi−view Stereo技術が用いられることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の交通障害推定システム。 The structure of the coordinate-calculated three-dimensional point cloud is prepared by using the Structure from Motion technology and the Multi-view Stereo technology. The traffic according to any one of claims 1 to 4, wherein: Failure estimation system.
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