JP6697296B2 - トラバース測量のデータ管理装置 - Google Patents

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Description

本発明はトラバース測量のデータ管理装置に関するものである。
トラバース測量のデータ管理装置としては、従来、特許文献1に記載のものが知られている。この従来例において、現場情報の管理は、携帯電話を操作して測量現場を選択し、この測量現場における登録対象の座標を入力することによりなされる。携帯電話に入力されたデータはサーバコンピュータへと送信され、サーバコンピュータの現場情報記憶手段が選択された測量現場に関連付けて、入力された座標を記憶して保存する。
特開2003-337023号公報
しかしながら、上述した従来例は、測量現場と、この測量現場での測量成果である座標とを関連付けて保存するに過ぎないために、例えば、土地の境界確定測量における土地所有者の情報など測量成果に基づく副次的な情報については、散逸しやすい上に、所望の情報へのアクセス性も悪く、また、情報の蓄積に際して多大な手間がかかるおそれがあるという欠点がある。
本発明は以上の欠点を解消すべくなされたものであって、測量結果に基づく多岐に渡る情報を一元管理することが可能で、所望の情報へのアクセス性にも優れ、かつ、簡単に情報を蓄積することのできるトラバース測量のデータ管理装置の提供を目的とする。
本発明によれば、上記目的は、
トラバース測量成果を格納する測量データ格納部1と、
前記測量データ格納部1から他の測点2への複合接続がない測点2を順次検索して処理対象から除外し、残余の測点2を処理対象測点2として抽出する前処理部3と、
測量領域を処理対象測点2、2間を接続する測線4により区画した測線網から最小面積単位の単位ポリゴン6を抽出するポリゴン抽出部7と、
前記各単位ポリゴン6に対して属性情報を付与する属性付与部8とを有し、
前記ポリゴン抽出部7は、
処理対象測点2に他の処理対象測点2から進入する進入測線4に対して、該処理対象点から他の処理対象点に退出する測線4のうち、時計回り、あるいは反時計回りの予め定められたいずれか一方の回転方向に計測した角度が最小となる測線4を退出測線4として指定し、全ての処理対象測点2に対する進入測線4に一の退出測線4を関連付ける関連測線抽出部9と、
全処理対象測点2に対し、処理対象測点2に対する進入測線4、該進入測線4に対する退出測線4、該退出測線4に対応する処理対象測点2を順次、検索後の処理対象測点2が検索開始時の処理対象測点2に一致するまで検索し、ポリゴン構成測線4を抽出するポリゴン測線抽出部10と、
ポリゴン測線抽出部10において抽出された全ポリゴン構成測線4の円順列による重複を除外した残余のポリゴン構成測線4により構成されるポリゴンを処理対象ポリゴンとして出力する出力部11とを有するトラバース測量のデータ管理装置を提供することにより達成される。
本発明によれば、測量成果である測点2の中から区画を構成するものが前処理部3により処理対象測点2として抽出される。処理対象測点2、2間を測線4により接続すると、測線4を境界線とする複数の区画を測量領域に画成することができ、ポリゴン抽出部7は、このような区画をポリゴンとして、測線網から最小面積単位の区画を単位ポリゴン6として抽出する。抽出された単位ポリゴン6には、属性付与部8により属性情報が付与される。
したがって、トラバース測量により画成された区画をポリゴン化し、属性情報を付与することにより、測量結果に基づく多岐に渡る情報を属性情報として一元管理することが可能で、その検索も容易になる。また、情報の蓄積は、属性情報を追加するだけで足り、ポリゴンへの紐付けは不要であるために、手間取ることはない。
トラバース測量は、上述のように異なる所有者同士の土地の境界を確定したり、森林管理において施業の計画対象地域等を記録したりするなど、区画の境界線を示すためになされることが多い。この点、測量結果により確定、記録される土地区画をポリゴン化し、土地所有者や土地面積などを属性情報として付与したり、あるいは、林班や小班、施業班に応じた各種の施業の計画や実施状況を属性情報として付与すれば、測量結果に基づく土地区画の管理作業が極めて簡単になる。
また、上記ポリゴン抽出部7による単位ポリゴン6の抽出は、区画を構成する測線4の組合せを測量網内の全ての測線4を総当たりで検索してすることも可能であるが、上記ポリゴン抽出部7について、
処理対象測点2に他の処理対象測点2から進入する進入測線4に対して、該処理対象点から他の処理対象点に退出する測線4のうち、時計回り、あるいは反時計回りの予め定められたいずれか一方の回転方向に計測した角度が最小となる測線4を退出測線4として指定し、全ての処理対象測点2に対する進入測線4に一の退出測線4を関連付ける関連測線抽出部9と、
全処理対象測点2に対し、処理対象測点2に対する進入測線4、該進入測線4に対する退出測線4、該退出測線4に対応する処理対象測点2を順次、検索後の処理対象測点2が検索開始時の処理対象測点2に一致するまで検索し、ポリゴン構成測線4を抽出するポリゴン測線抽出部10と、
ポリゴン測線抽出部10において抽出された全ポリゴン構成測線4の円順列による重複を除外した残余のポリゴン構成測線4により構成されるポリゴンを処理対象ポリゴンとして出力する出力部11とを有して構成すれば、抽出効率が向上する。
なお、トラバース測量の閉合多角方式である閉合トラバース測量は、2つ以上の単位多角形により構成される測量網を設定し、トータルステーションによる測定により得られる辺長と交角を条件として新点の位置を算出するのが一般的であるが、辺長を巻尺により、また、交角に関しては磁針により辺の方位を測定して特定することも可能であり、このような測定方法を用いるいわゆるコンパス測量の成果を利用しても実現することができる。
さらに、上述した属性情報としての土地面積は、オペレータがポリゴンを構成する個々の測線4を指定することにより、このように指定された測線4に基づいて算出しても足りるが、
前記各単位ポリゴン6の面積を順次演算し、前記属性付与部8に当該単位ポリゴン6の属性情報として自動登録する求積部12を有してトラバース測量のデータ管理装置を構成した場合には、管理情報の作成に際してのオペレータの作業を軽減することができる。
加えて、上述の属性情報は、例えば、これが格納されるテーブルを検索してアクセスすることが可能であるが、
前記各単位ポリゴン6の表示部13上における座標を演算する表示位置演算部14と、
各単位ポリゴン6の図心位置を演算し、表示部13上に表示された図心表示に属性付与部8における属性情報をリンクする表示制御部15とを有してトラバース測量のデータ管理装置を構成した場合には、アクセス性がより向上する。これにより例えば、表示部13の画面遷移を観察することによって、属性情報が、単位ポリゴン6の測量領域内における位置や形状を示す図形的な情報と連続的、統合的に把握できるようになる。
さらにまた、前記各処理対象測点2の座標値を初期既知点を基準とする相対座標系から公共座標系に変換する座標変換部16を有し、
前記表示制御部15は、公共座標系により表示される測量領域以外の空間情報とともに各単位ポリゴン6を表示した場合には、単位ポリゴン6自身に関する情報だけでなく、その周辺の空間に関する情報をも含めて把握、管理することができる。上記空間情報としては、例えば地形図等を利用することができる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、測量結果に基づく多岐に渡る情報を一元管理することが可能で、所望の情報へのアクセス性にも優れ、かつ、簡単に情報を蓄積することのできるトラバース測量のデータ管理装置を提供することができるために、例えば森林管理をより効率的にすることが可能になる。
本発明に係るトラバース測量データ処理装置のハードウェア構成図である。 データ処理後の表示画面の一例を示す図である。 トラバース測量データ処理の概略的なフローチャートである。 測線グループの抽出処理、および閉合誤差の算出、調整処理のフローチャートである。 ポリゴンの抽出処理のフローチャートである。 測点、測線に係るデータを示す図で、(a)は入力データを示す図、(b)は入力データに基づいて作成されたデータベースを示す図、(c)は閉合誤差調整等のデータ処理を反映して作成されるデータベースを示す図である。 データ処理内容を図解により説明したもので、(a)は入力データのイメージ図、(b)は測線のグループ化処理の第一段階であるDANGLE測線の除去処理を終えたときのイメージ図である。 測線のグループ化処理の第二段階であるグループ判定処理の内容を図解により説明したもので、(a)は既知点に基づく第一次のグループ判定処理の内容を説明するイメージ図、(b)は第一次のグループ判定処理の結果に基づく第二次のグループの判定処理の内容を説明するイメージ図である。 測線のグループ化処理の第二段階、および閉合誤差の算出、調整処理の内容を図解により説明したもので、(a)は測線のグループ化処理の第二段階での再計測指示の表示画面の一例を示す図、(b)は閉合誤差の算出、調整処理での再計測指示の表示画面の一例を示す図である。 ポリゴンの抽出処理の内容を図解により説明したもので、(a)はデータ処理前の初期データを示すイメージ図、(b)は一次処理である測点毎の進入測線と退出測線の組合せ抽出処理の内容を説明する図である。 ポリゴンの抽出処理の内容を説明したもので、(a)は一次処理結果を示すイメージ図、(b)は二次処理であるポリゴン構成測線の抽出処理の結果を示すイメージ図である。 ポリゴンの抽出処理の一次処理内容の全容を図解により説明したイメージ図である。 表示処理の内容を説明する図で、表示処理結果の代表例を示すイメージ図である。 表示処理の内容を説明する図で、(a)は他の表示処理結果の一例を示すイメージ図、(b)はさらに他の表示処理結果の一例を示すイメージ図である。 入力データを説明する図で、(a)は初回の入力データを示す図、(b)は再測量後の入力データを示す図である。
図1ないし図13に本発明に係るトラバース測量のデータ管理処理の実施の形態を示す。この実施の形態は森林測量データを処理するもので、トラバース測量のデータ管理装置は、図1に示すように、中央演算処理装置からなる制御部20、メモリからなる記憶部21、キーボードやディスクドライブ等からなる入出力部22、およびLCDからなる表示部13を備えたノートパソコンやタブレットコンピュータ等の携帯可能なコンピュータにより構成される。
上記記憶部21は、上述の森林測量データをデータベース化して格納する測量データ格納部1と、上記森林測量データに対して後述する閉合誤差調整等を反映した上でデータベース化して格納する調整データ格納部23、および閉合誤差の程度に応じて色分け表示用の色彩を対応付けたカラーテーブル24を有する。上記森林測量データは、いわゆるコンパス測量によりコンパス等を用いて測定をするこの実施の形態においては、野帳に転記した測量内容をキーボード入力等することによりデータ管理装置に取り込まれる。なお、測量をトータルステーションを用いてした場合には、トータルステーションのデータ出力機能を利用してデータをデータ管理装置に取り込むことも可能である。
上記測量内容は、具体的には、図6(a)にイメージとして示すように、測線4毎に、そのID(測線名)、その終始点の点名、方位角、仰俯角、斜距離等により構成される。その測量内容は、既知点(初期既知点)を基準とする相対座標や、磁北を基準とする方位角により特定される。
一方、上記測量データ格納部1内には、図6(b)に示すように、上述の測定内容が公共座標により登録される。この測量データ格納部1内では、測線4と測点2が各々データベース化され、これらのデータベースには、上述の測定内容に加え、測点2の座標値や初期既知点であるか否か、さらには図示を省略するが、測線4のXYZ座標上の各々の距離、測点2が所属する測線4、この測線4により接続される他の測点2の点名、測線4の真北を基準にした方位角、測線4、4間の交角も登録される。森林測量データを処理対象とするこの実施の形態においては、測量領域に繁茂する植物によってGPS信号の受信が容易にはできないために、測量網中に単一の既知点のみが初期既知点として含まれる。
また、調整データ格納部23内では、図6(c)に示すように、上述の測量データ格納部1と同様に測線4と測点2が各々データベース化されるとともに、これらに加えて、測線グループ25やポリゴンについてもデータベース化される。これらのデータベースには、測線グループ25やポリゴンのID、測線グループ25を構成する測線4のリストや、測線グループ25に含まれる測点2のリスト、測線グループ25の閉合誤差の代表値、さらにはポリゴンの属性情報として、当該ポリゴンを構成する測線グループ25のID、その面積や周囲長、重心座標、その下刈りや枝落としの時期、ポリゴンを構成する測線グループ25の閉合誤差の代表値等が登録される。
上記カラーテーブル24は、測量精度に応じて閉合誤差値を範囲分けした閉合誤差範囲が、各範囲に異なる色彩を対応付けて格納される。閉合誤差範囲には、具体的には例えば図2に示すように、-1、0.05以上、0.05から0.03まで、0.03から0.02まで、0.02から0.01まで、0.01以下を設定することができる。
また、上記データ管理装置は、上述した制御部20により制御されて動作する座標変換部16、データ登録部26、前処理部3、グループ抽出部27、測線評価部28、ポリゴン抽出部7、ポリゴン誤差付与部29、表示位置演算部14、表示制御部15、属性付与部8、および求積部12を有し、これらにより図示省略の演算部が構成される。
上記座標変換部16は、上述したように相対座標からなる測量内容を測量データ格納部1内に登録される公共座標に変換するもので、測量の出発点である初期既知点の公共座標値に基づき、各測点2の座標値等を相対座標から地理座標に変換する。
上記データ登録部26は、上述した測量データ格納部1内に測定内容等をデータベース化して登録するもので、上述のように測定内容には含まれていない測点2の座標値や測線4間の交角を測定内容に基づいて算出したり、初期既知点であるか否かを登録したり、方位角を磁北から真北へと補正等したりもする。
上記前処理部3は、測量データ格納部1内のデータから上述した閉合誤差調整の対象を絞り込むもので、測点2のデータベースを検索し、所属する測線4を介して接続される他の測点2を複数有しない測点2を処理対象から除外し、残余の測点2を処理対象測点2として抽出する。この前処理部3は、抽出結果を上述した調整データ格納部23内の測線データベースに登録する。また、処理対象から除外する測点2が初期既知点である場合には、これが所属する測線4の他の測点2を新たに既知点に設定する。
上記グループ抽出部27は、前処理部3により抽出された処理対象測点2を利用して、閉図形を形成する測線グループ25を抽出する。測線グループ25の抽出は、既知点から予め定められた回転方向に測線4を他の既知点に達するまでたどってなされ、上述のように前処理部3により初期既知点が処理対象から除外された場合には、この除外処理に伴って前処理部3により新たに設定された既知点が最初の出発点とされ、ここから測線4を所定の回転方向に順次たどり、閉図形を構成するようにして出発点に戻ると、この閉図形の構成測線4を測線グループ25として抽出する。
また、上記グループ抽出部27は、後述のように測線評価部28が新たに既知点を追加することにより、追加された既知点を新たな出発点として抽出処理を繰り返すことによって、測線グループ25の複数を抽出することができる。2回目以降の抽出の際には、既知点が複数存在するために、測線グループ25は出発点と到着点をそれぞれ異なる既知点とする結合トラバースを構成し、その構成測線4が抽出される。測線グループ25の抽出を終えると、グループ抽出部27は、調整データ格納部23内の測線グループデータベースに対し、抽出した測線グループ25のID、その構成測線4、その構成測点2を登録する。
上記測線評価部28は、グループ抽出部27により抽出された測線グループ25の閉合誤差を評価し、その程度に応じて再計測の指示、あるいは閉合誤差を配分して測線グループ25内の測点2を既知点にする。この測線評価部28は、閉合誤差を算出する誤差算出部30と、閉合誤差の程度が小さい場合に測線グループ25内の測点2を既知点にする座標付与部31と、再計測の指示をする交差検出部32とを有する。
上記誤差算出部30は、上述の測線グループ25に関する閉合誤差を算出する。この閉合誤差の算出は、座標についてのもので、例えば、到着点である既知点の既知座標値と、出発点からの測点2を経由した複数回の計測によって導かれる到着点の計算座標値との差について、出発点から到着点までの総距離に対する割合を求めることによりなされる。
上記座標付与部31は、誤差算出部30により算出された閉合誤差が所定の閾値を超えない場合には、その閉合誤差を配分して測線グループ25の各測点2に座標を付与し、該座標付与点を既知点とする。一方、閉合誤差が閾値を超える場合には、当該測線グループ25の再計測の指示を出力する。例えばこの実施の形態においては、上記閾値には0.05、すなわち閉合誤差が5%を超えたときに再計測の対象とされる。また、以上の処理を終えたら、座標付与部31は、調整データ格納部23内の測点データベースに対し、測点2のID、付与座標値、座標付与点が既知点であるか否かを登録する。
なお、調整データ格納部23内の測線データベースは、以上の座標付与部31による登録がなされると、この登録内容に従って上述したデータ登録部26により測点2の座標値等の各項目が登録される。登録に際し、データ登録部26は、測線4に付与された新たな座標に基づいて測線4の方位角や仰俯角、斜距離、XYZ座標上の各々の距離、および測線4、4間の交角を算出する。また、測線グループ25に含まれる各測点2の閉合誤差のうち、最大のものを当該測線グループ25についての閉合誤差の代表値として登録する。
上記交差検出部32は、座標付与部31による閉合誤差配分が全ての測線グループ25に対してなされた結果、異なる測線グループ25、25間で測線4、4同士の交差が生じているか否かを判定し、交差が生じている場合に再計測の指示を出力する。交差の判定は、この種の適宜の既存のアルゴリズムを利用してすることができる。
ポリゴン抽出部7は、以上のようにして既知点で構成された測線グループ25の複数により構成される測線網から、最小単位の閉図形を構成するポリゴンである単位ポリゴン6を抽出する。このポリゴン抽出部7は、上述の処理対象測点2を終始点とする測線4を抽出する関連測線抽出部9と、抽出した測線4を組み合わせて単位ポリゴン6を構成するポリゴン構成測線4を抽出するポリゴン測線抽出部10と、ポリゴン構成測線4により構成される単位ポリゴン6を処理対象のポリゴン24として出力する出力部11とを有する。
上記関連測線抽出部9は、処理対象測点2に他の処理対象測点2から進入する進入測線4に対して、該処理対象測点2から他の処理対象点に退出する測線4のうち、時計回り、あるいは反時計回りの予め定められたいずれか一方の回転方向に計測した角度(交角)が最小となる測線4を退出測線4として指定し、全ての処理対象測点2に対する進入測線4に対して、一の退出測線4、言い換えれば特定の単一の退出測線4を関連付ける。上述のように処理対象測点2を抽出の際の基準にした上で、回転方向を特定することにより、回転方向の違いによる測線4の重複検出が防がれ、また、進入測線4と退出測線4の交差角度として最小のものを選択することにより、最小面積の単位ポリゴン6に対応する測線4が漏れなく検出される。
上記ポリゴン測線抽出部10は、全処理対象測点2に対し、処理対象測点2に対する進入測線4、該進入測線4に対する退出測線4、該退出測線4に対応する処理対象測点2を順次、検索後の処理対象測点2が検索開始時の処理対象測点2に一致するまで検索し、ポリゴン構成測線4を抽出する。上述同様、処理対象測点2を抽出の際の基準にした上で、同一の処理対象測点2に至るまで測線4、測点2の組み合わせを検索することにより、上述の進入・退出測線4の複数を組み合わせて構成される全てのポリゴンを網羅するポリゴン構成測線4が漏れなく検出される。
上記出力部11は、全ポリゴン構成測線4の円順列による重複を除外した残余のポリゴン構成測線4により構成されるポリゴンを処理対象ポリゴンとして出力する。上述のように処理対象測点2を基準にして進入・退出測線4を抽出したことにより、ポリゴン構成測線4は同一のポリゴンに対し、その処理対象測点2の数だけ重複して検出される。このため出力部11は、このような重複をなくし、各ポリゴンに単一のポリゴン構成測線4を対応付ける。また、以上の処理を終えたら、出力部11は、調整データ格納部23内のポリゴンデータベースに対し、ポリゴンのID、および属性情報としてポリゴン構成測線4が属する測線グループ25のIDを登録する。異なる測線グループ25に属する測線4を組み合わせてポリゴン構成測線4が構成される場合、測線グループ25のIDは複数登録される。
上記ポリゴン誤差付与部29は、ポリゴン抽出部7により抽出された単位ポリゴン6に誤差代表値を付与する。この誤差代表値は、単位ポリゴン6のポリゴン構成測線4が属する測線グループ25の閉合誤差の代表値であり、調整データ格納部23内の測線グループデータベースを参照して閉合誤差の代表値を対応する単位ポリゴン6と関連付けてポリゴンデータベースに属性情報として登録する。上述のように単位ポリゴン6に複数の測線グループ25のIDが登録されている場合、単位ポリゴン6における閉合誤差の代表値には、例えば、その中での最大値を登録することができる。
上記表示位置演算部14は、上述した表示部13への表示に際し、その表示位置をスクリーン座標により設定するもので、上述した測点2、測線4、ポリゴンの地理座標をスクリーン座標に変換し、その表示位置を設定する。この地理座標には、調整データ格納部23内のデータのみならず、測量データ格納部1内のデータ、すなわち閉合誤差の調整前のものも対象にすることができる。
上記表示制御部15は、上述の表示部13への表示に際し、その表示の内容や態様を制御する。この表示制御部15は、上述の表示位置演算部14による演算結果を利用し、閉合誤差の調整前後での測線グループ25の公共座標位置の変化を比較しやすいように色分けして重畳表示する誤差表示部33と、上述のカラーテーブル24を参照し、単位ポリゴン6についての閉合誤差の代表値に応じた色彩で単位ポリゴン6を色分け表示する色分け表示部34を備える。また、例えば、測点2や測線4、単位ポリゴン6の表示だけでなく、測点2の計測座標値や閉合誤差調整後の座標値、単位ポリゴン6の属性情報をも合わせて表示させたり、あるいは、測点2や単位ポリゴン6にこれらの情報をリンクさせることもできる。また、上述のように単位ポリゴン6にリンクを設定する場合には、単位ポリゴン6の図心位置に図心表示をした上で、ここにリンクのためのクリッカブルエリアを設定することもできる。
また、上記表示制御部15は、再計測の指示に関しては、閉合誤差が閾値を超えている測点2や、交差が検出された測線4を色分け等により強調表示させることができる。さらに、測点2等の表示に対し、その公共座標により位置合わせして地形図等複数の地図を重畳表示させることもできる(図9参照)。
上記属性付与部8は、調整データ格納部23内のポリゴンデータベースに単位ポリゴン6と関連付けて各種の属性情報を登録する。この属性情報には、単位ポリゴン6の周囲長や図心位置といったものも含まれており、属性付与部8は、測線4データベース等を参照してこれらを算出等した上で登録する。
上記求積部12は、単位ポリゴン6の面積を算出するものであり、この種の適宜の既存のアルゴリズムを利用して演算される。また、演算した面積は、上述の属性付与部8を介してポリゴンデータベースに属性情報として対応する単位ポリゴン6と関連付けて登録される。
以上のトラバース測量のデータ管理装置を用いたデータ処理の流れを以下に説明する。データ処理は、図3に示すように、森林測量の成果を入出力部22を介して入力することにより始められる(ステップS1)。上述のようにノートパソコン等により構成されるデータ管理装置は、測量現場に持ち込まれ、上述のデータ入力に先立って数点から数十点の測点2に対する森林測量がなされる。入力データは、例えば1日から数日分の相対座標系の測量成果を対象にしてなされ、初期既知点の公共座標を含めることができる。
この入力データには、具体的には例えば、図15(a)に枠で囲って示すように、測量データが測線4毎、言い換えれば測量作業単位毎に適宜のファイル形式でファイル化されたものを使用することができる。また、後述する再測量時の処理を効率化するために、各ファイルには、測量作業時期の前後を識別可能な名称を付与することができる。図15(a)に示す「0812」のフォルダに格納される4点のファイルの名称は、2013年8月12日になされた測量において、同日に1番目から4番目までの順番でなされたことを示すもので、その右側には実際に記録されているデータ内容を示したものである。また、同図下方に示すフォルダは、2013年8月12日、13日、19日、21日、および同年9月18日の各日の測量データファイルを格納するもので、"init"ファイルは初期既知点の公共座標を記録したものである。
データ入力を受け付けたデータ管理装置は、まず最初に初期処理を行う(ステップS2)。初期処理では、初期既知点に対する相対座標系から公共座標系へと座標変換部16により変換することができる。この初期処理を終えたら、座標変換後の測量成果がデータ登録部26により測量データ格納部1内にデータ登録され、測線4や測点2のデータベースが構築される(ステップS3)。
次いで、測量データ格納部1内のデータを利用して測線グループ25が抽出される(ステップS4)。測線グループ25の抽出処理は、まず最初に、前処理部3により処理対象測点2を抽出することから始まる。処理対象測点2の抽出は、図4に示すように、始点あるいは終点の重複数が1である測線4(DANGLE測線)を検出してなされ(ステップS4-1)、DANGLE測線4が検出されると、初期既知点を含むものであるかどうか判定する(ステップS4-2)。
判定の結果、初期既知点を含む場合には、接続先の測点2を新たに既知点に設定する(ステップS4-3)。さらに、当該DANGLE測線4を処理対象から除外する(ステップS4-4)。一方、初期既知点を含まない場合には、単にDANGLE測線4を処理対象から除外する(ステップS4-4)。以上のようにして検出したDANGLE測線4に対する処理を終えたら、このようなDANGLE測線4が検出されなくなるまで検出作業を繰り返す(ステップS4-5)。
図7は以上の処理対象測点2の抽出処理を図解によりイメージ化したもので、黒丸は測点2を、線分は測線4を、黒丸の近傍に位置する丸で囲った数字は測点2の番号を、線分の長手方向中央部分に位置する数字は測線4の番号を示し、二重丸で囲った数字は既知点であることを示す。図7(a)は処理前の状態であり、1番のみが唯一の既知点(初期既知点)であり、閉図形を構成しない1番の測線4、2番の測線4、15番の測線4、および16番の測線4の4本のDANGLE測線4を含む。一方、図7(b)は処理後の状態であり、上述の閉図形を構成しない4本のDANGLE測線4はなくなり、また、3番の測点2が新たに既知点に設定されている。
なお、3番の測点2の既知点化は、まず最初に、1番の既知点(初期既知点)において他の測線4との重複がなく、始点あるいは終点の重複数が1となる1番の測線4が除外され、これに伴って2番の測点2が新たに既知点にされるが、続いて2番の既知点において他の測線4との重複がない2番の測線4が除外され、これに伴って3番の測点2が新たに既知点にされる。一方、3番の既知点は、3番の測線4と6番の測線4が重複するため、これにより測線4が除外されることはない。
以上のようにして処理対象の測線4が抽出されたら、グループ抽出部27により、既知点から時計回りに最小交角で再度既知点に至る測線4の組み合わせをグループ化する(ステップS4-6)。単一の既知点を基端にして森林測量をしたこの実施の形態において、測線グループ25の抽出処理は、この既知点を含む最小面積の閉図形を構成する測線4の組み合わせをグループ化することから始まる。また、以後においては、閉合誤差の算出、調整処理(ステップS5)と同時並行して測線グループ25の抽出処理(ステップS4)が進められる。
先ず、上述のように最初のグループ化処理を終えたら、その閉合誤差を誤差算出部30により算出した上(ステップS5-1)、算出された閉合誤差が閾値を超過しているかどうかを座標付与部31より判定し(ステップS5-2)、超過していない場合には、閉合誤差を調整した上、測線グループ25に含まれる測点2を既知点にする(ステップS5-3)。一方、閉合誤差が閾値を超過している場合には、再計測指示を表示部13に表示して全てのデータ処理を終了する(ステップS5-5)。再計測は、以上のデータ処理が外業においてなされることにより、直ちに着手することができる。なお、上述のように閉合誤差を算出したときには、座標付与部31はその座標を調整データ格納部23内に記録する。
以上の一連の測線グループ25の抽出処理は、上述のようにグループ化に伴って新たに既知点が増加することにより、処理対象の測線4に含まれる測点2が全て既知点になるまで繰り返される(ステップS4-7)。図8はこの処理の流れをイメージ化したもので、実線で示す測線4がグループ化の対象であり、(a)に示すように最初のグループ化処理により、閉合トラバースを形成する3番の測線4、4番の測線4、5番の測線4、および6番の測線4が測線グループ25を構成する。図8(b)は、2番目のグループ化処理を示すもので、この際には結合トラバースを構成する7番の測線4、8番の測線4、および9番の測線4が新たに測線グループ25になる。
このようにしてグループ化処理が完了したら、異なる測線グループ25に属する測線4、2同士が測点2以外で交差しているかどうかを判定し(ステップS5-4)、交差が見つからなかった場合には、そのまま閉合誤差の算出、調整処理を終了し、交差が見つかった場合には、再計測指示を表示部13に表示して閉合誤差の算出、調整処理だけでなく全てのデータ処理を終了する(ステップS5-5)。
図9は測線4、2同士の交差が見つかる場合の例を示すもので、(a)は、154番の測点2からの計測作業時に計測対象を546番の測点2とすべきところ、誤って545番の測点2にしてしまったという勘違いによるものを示す。一方、(b)は、図7(a)に示す測量成果の段階では交差がないものの、その後の閉合誤差の調整により17番の測線4と18番測線4が交差することになってしまったものを示している。これらの図に示すように、上述の再計測指示の表示画面には、交差する測線4が太字等で強調表示される。
また、図10(a)は閉合誤差の算出、調整処理(ステップS5)が完了したときの測点2等の状態をイメージ化したものである。図7(b)に示す測線グループ25の抽出処理(ステップS4)前においては、既知点が3番の測点2のみで、また、同一番号の測点2についても閉合誤差により位置のばらつきがあり、全ての測線4が両端の測点2において連結される位置関係になかったが、この時点では測点2の全てが既知点とされ、測点2の位置のばらつきも解消されて全ての測線4が両端の測点2において連結される位置関係になっている。
加えて、図15(b)は、上述した再測量後の入力データを示すもので、再測量日である10月4日のフォルダ内には、同日を示す名称が付与されたファイルが格納され、このファイルには、再測量により得られた測量データが記録される。この再測量後の入力データは、再測量前の全入力データに再測量データを付加して構成され、再測量の原因となった不適当な測量データも含む。このため、上述したデータ登録部26は、入出力部22から以上のデータ入力がなされると、測量データ格納部1内へ格納する際に、ファイル名称から測量作業時期の前後を判別し、同一の測線4についての重複する測量データに関して後書き優先の処理をする。これにより、測量データ格納部1内には、測量作業時期がより早い不適当な測量データが格納されることなく、測量作業時期のより遅い再測量データのみが格納される。再測量後の入力データは、この後、通常の測量データと同様に処理されることにより、再測量成果を反映した処理結果を得ることができるようにされる。
さらに、上述のようにして閉合誤差の調整が完了したら、続いてポリゴン抽出部7によりポリゴン24の抽出処理が進められる(ステップS6)。ポリゴン24の抽出処理は、先ず最初に、関連測線抽出部9により測点(ノード)2毎に進入・退出測線4の組合せを抽出することから始まる(ステップS6-1)。図10(b)はこの処理内容を示すもので、測点2へと進入する測線4を進入測線4、当該測点2から退出する測線4を退出測線4として定義した上、例えば4番の測点2が進入測線4として5番の測点2に進入した場合を一例として説明したものである。この場合、5番の測点2からの退出測線4は、進入測線4である4番の測線4を除き、5番の測線4、10番の測線4、および9番の測線4の合計3測線4が候補として抽出できる。
次いで、進入測線4と退出測線4の組合せが、時計回りに交角が最小の一対からなるかどうかが判定される(ステップS6-2)。この判定は、図10(b)に示すように、退出測線4が5番の測線4であると交角はθ1、10番の測線4であると交角はθ2、および9番の測線4であると交角はθ3であることから、最小交角であるθ1に対応する5番の測線4が退出測線4に決定される。このような判定結果に基づいて絞り込みを終えたら(ステップS6-3)、図11(a)に示す進入測線4と退出測線4の組合せが抽出される。図12は以上の組合せ抽出をイメージ化したもので、測量網内部の個々のポリゴン24を構成可能な進入・退出測線4が時計回りで交角最小の判定により検出される。
この後、以上のようにして抽出した進入測線4と退出測線4を組み合わせ、ポリゴン測線抽出部10により、区画(ポリゴン)を構成する測線4の組合せの全てを抽出する(ステップS6-4)。この抽出は、処理対象測点2を起点として測線4を巡回して同一の処理対象測点2に至るまでの経路を検索して行うことができ、時計回りや反時計回り、交角の最小、最大の条件を組み合わせることにより、経路探索に用いる適宜の既存のアルゴリズムを利用してすることができる。図11(b)にその抽出結果を示す。
また、この抽出結果では、区画を構成する測線4の組合せが処理対象測点2毎に算出され、区画が重複検出されてしまうために、次いで、重複する組合せを処理対象から除外すれば(ステップS6-5)、区画を構成する測線4、すなわちポリゴン構成測線4の抽出が完了する。
さらに、以上のようにしてポリゴン構成測線4を抽出したら、求積部12によりポリゴンの面積が算出されるとともに、属性付与部8によりポリゴンの周囲長や図心位置が算出される(ステップS6-6)。また、ポリゴン誤差付与部29により、ポリゴン内に含まれる全ての測点2の閉合誤差を検索してポリゴンの閉合誤差の代表値が決定される。
加えて、この実施の形態においては、測量網の外縁により構成されるポリゴンには属性情報を設定しないことから、ここで反時計回りの測線グループ25を構成するポリゴン構成測線4を処理対象から除外した上(ステップS6-7)、出力部11により残余のポリゴン構成測線4により構成される単位ポリゴン6を作成し、また、この単位ポリゴン6に対し、求積部12や属性付与部8が面積や周囲長等を、また、ポリゴン誤差付与部29により単位ポリゴン6の閉合誤差の代表値を属性情報として設定すれば(ステップS6-8)、ポリゴン抽出処理が完了する。なお、キーボードを操作して属性付与部8により単位ポリゴン6に新たな属性情報を追加することも可能であり、森林管理のための森林測量を行うこの実施の形態においては、下刈りや枝落としなどの林班等に応じた作業領域がポリゴン化されることにより、その属性情報にこれらの作業時期を登録し、作業の進捗状況を単位ポリゴン6の位置情報とともに管理する。また、上述のポリゴン構成測線2の絞り込みは、測線グループ4の抽出に際して時計回りを正数、反時計回りを負数として処理する既存のアルゴリズムによることが可能である。
最後に、以上の処理結果に基づいて表示処理(ステップS7)を行い、表示部13に処理結果を表示すれば、データ処理が完了する。表示処理は、表示制御部15により公共座標系を適宜縮尺して上述した単位ポリゴン6を表示部13に表示したり、測点2と測線4を表示したり、あるいはカラーテーブル24を参照してこれらに閉合誤差の代表値に応じた色彩を付与してすることができる。
図2は表示画面の一例であり、測点2、測線4、および単位ポリゴン6を表示し、また、単位ポリゴン6に閉合誤差の代表値に応じた色彩を付与したものである。この表示では、閉合誤差の程度に応じて単位ポリゴン6が色分け表示される。また、図13は、測点2の近傍にそれぞれの閉合誤差の代表値の表示を追加するとともに、二点鎖線で示す単位ポリゴン6の重心位置に単位ポリゴン6の属性情報にリンクされたクリッカブルエリア35を追加したものである。
また、図14(a)は、上述の単位ポリゴン6に代えて測点2に対して閉合誤差に応じた色彩を付与したもので、さらに、図14(b)は、測点2と測線4を閉合誤差の調整前後の地理座標に基づいて色分けして重畳表示したものである。また、このほかにも例えば、上述した下刈りや枝落としのそれぞれの実施状況に応じて単位ポリゴン6を色分け表示することも可能である。
なお、以上の実施の形態においては、森林管理での用途がないために測量網の外縁の閉図形をポリゴン化しない場合を示したが、対応するポリゴン構成測線4の除外処理(ステップS6-8)を省くことにより、ポリゴンの作成や属性情報の設定をすることも可能である。
1 測量データ格納部
2 測点
3 前処理部
4 測線
6 単位ポリゴン
7 ポリゴン抽出部
8 属性付与部
9 関連測線抽出部
10 ポリゴン測線抽出部
11 出力部
12 求積部
13 表示部
14 表示位置演算部
15 表示制御部
16 座標変換部

Claims (4)

  1. トラバース測量成果を格納する測量データ格納部と、
    前記測量データ格納部から他の測点への複合接続がない測点を順次検索して処理対象から除外し、残余の測点を処理対象測点として抽出する前処理部と、
    測量領域を処理対象測点間を接続する測線により区画した測線網から最小面積単位の単位ポリゴンを抽出するポリゴン抽出部と、
    前記各単位ポリゴンに対して属性情報を付与する属性付与部とを有し、
    前記ポリゴン抽出部は、
    処理対象測点に他の処理対象測点から進入する進入測線に対して、該処理対象点から他の処理対象点に退出する測線のうち、時計回り、あるいは反時計回りの予め定められたいずれか一方の回転方向に計測した角度が最小となる測線を退出測線として指定し、全ての処理対象測点に対する進入測線に一の退出測線を関連付ける関連測線抽出部と、
    全処理対象測点に対し、処理対象測点に対する進入測線、該進入測線に対する退出測線、該退出測線に対応する処理対象測点を順次、検索後の処理対象測点が検索開始時の処理対象測点に一致するまで検索し、ポリゴン構成測線を抽出するポリゴン測線抽出部と、
    ポリゴン測線抽出部において抽出された全ポリゴン構成測線の円順列による重複を除外した残余のポリゴン構成測線により構成されるポリゴンを処理対象ポリゴンとして出力する出力部とを有するトラバース測量のデータ管理装置。
  2. 前記各単位ポリゴンの面積を順次演算し、前記属性付与部に当該単位ポリゴンの属性情報として自動登録する求積部を有する請求項1記載のトラバース測量のデータ管理装置。
  3. 前記各単位ポリゴンの表示部上における座標を演算する表示位置演算部と、
    各単位ポリゴンの図心位置を演算し、表示部上に表示された図心表示に属性付与部における属性情報をリンクする表示制御部とを有する請求項1または2記載のトラバース測量のデータ管理装置。
  4. 前記各処理対象測点の座標値を初期既知点を基準とする相対座標系から公共座標系に変換する座標変換部を有し、
    前記表示制御部は、公共座標系により表示される測量領域以外の空間情報とともに各単位ポリゴンを表示する請求項1、2または3のいずれかに記載のトラバース測量のデータ管理装置。
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