JP6949926B2 - 等高線生成システム及びそのプログラム - Google Patents
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Description
しかし、5mDEMのメッシュを用いた場合は、等高線間隔は、5m以下の詳細な等高線を得ることができない。
例えば、特許文献1の等高線図作成方法は、10m間隔の基本等高線図を画面に表示し、この基本等高線図上に縦横10m間隔で区切った区分線を定義する。
そして、この10mメッシュを複数の格子で分割している(図5においては、サイズが20cmの格子を縦5、横5に分割している)。
前記数値標高モデルに緯度経度で定義されている一定の大きさのメッシュを順次、平面直角座標系で定義された平面直角メッシュ用メモリに投影変換した平面直角メッシュ群を生成する平面直角座標変換部と、
平面直角座標系で定義されたラスタ用メモリと、
前記平面直角メッシュ用メモリの前記平面直角メッシュ毎に、この平面直角メッシュのX軸方向となる横辺の長さを奇数分割し、これらの分割辺の長さを平均化した平均長で前記ラスタ用メモリのX軸、Y軸を分割して前記ラスタ用メモリのX−Y平面に縦横が前記平均長の微細格子の微細格子群を定義する微細格子生成処理部と、
前記ラスタ用メモリの微細格子毎の標高値を内挿補間して割付ける標高値補間部と、
前記ラスタ用メモリの全ての微細格子の内挿補間後の標高値の内で、起点となる前記微細格子を指定し、この指定した微細格子と同じ標高値を有して閉曲する微細格子群を通る直線を求め、これらの直線をベクター化し、これを等高線ベクターとして生成する等高線生成部と、
前記等高線ベクターを画像にして表示用メモリに書き込んで画面に表示する表示処理部と、を備えたことを要旨とする。
図1は本実施の形態の等高線生成システムの概念を説明する説明図であり、コンピュータが行う処理である。本実施の形態の等高線生成システムは、一般に広く提供されている国土地理院(以下、地理院という)の5mDEM(5mメッシュ)を微細分割し、この微細メッシュ(以下、微細格子miという)に割り付けられている標高値と同じ微細格子miを繋げたベクタ情報の等高線を生成する。この等高線は本実施の形態では滑か処理が施される(以下、滑か等高線cjiと称している)。
図1に示すように、任意のエリアEi(例えば、石巻市)の緯度及び経度等で定義された5mDEMのデータ(以下、緯度経度5mDEMデータpaiという)を読込む(S10)。
そして、ラスタ用メモリに平面直角5mメッシュMbiを順次定義して、各々の平面直角5mメッシュMbiに対してTIN(triangulated irregular network)バイナリ補間を行って、ラスタ用メモリの微細格子miの標高値を補間する。
なお、標準地図画像GOi(図2及び図3参照)は、等高線、建物、道路等のベクターデータを画像化したものである。図3は図2の範囲uci付近を拡大した図である。
図4は本実施の形態の等高線生成システムの概略構成図である。図4に示すように、実施の形態1の等高線生成システム300は、コンピュータ本体部100と、表示部200等で構成されている。
標準地図用データベース149は、2万5000分の1の建物、河川、道路等(総称して都市図ともいう)のベクター情報(2万5000分の1)を記憶している。
なお、図5は、ベクター情報をラスター化した画像を標準地図画像GOiとして示している。但し、図5の標準地図画像GOiは等高線も示している。本実施の形態ではこの等高線(ベクター)は用いない。但し、図5は図2のUaiの付近である。
図8に示すように、緯度経度5mメッシュMaiの5mDEM緯度経度ポイントデータPai(緯度xai、緯度yai及び標高値zai)に対応する4点の5mDEM平面直角ポイントデータPbi(xbi、ybi、zbi(zai))を繋ぐメッシュ(以下、平面直角5mメッシュMbiという)は、X方向が狭く、かつY方向が長い長方形になっている。
この理由を説明する。
微細格子生成処理部132は、X方向9分割距離算出部132と、メッシュ分割部134等を備えて、第1のラスタ用メモリ142のX軸(X方向ともいう)、Y軸(Y方向ともいう)を例えば0.559mの間隔で奇数分割してX−Y平面に0.559mのサイズの微細格子mi(m1、m2、・・・)を生成する(図10参照)。
一般に格子間隔を適切にとらないと、平面直角座標系に対する緯度、経度の投影変換と、内挿補間の干渉による、格子状のアーチファクトが生じする。
1,-10835.893,-32871.056,41.274,0.559 m,---,269° 55' 48.4"
2,-10836.452,-32871.056,41.412,0.79 m,0.559 m,134° 52' 44.3"
3,-10835.893,-32871.614,41.214,---,1.349 m,---
となる。
すなわち、TIN補間用データFiが入力する毎に、これに含まれている平面直角5mメッシュMbiを構成する4点の5mDEM平面直角ポイントデータPbi(xbi、ybi、zbi(zai))を第1のラスタ用メモリ142に順次定義してこれらを結ぶ(図12参照)。
そして、TINバイナリ補間部139は、さらにTINバイナリ補間処理により順次補間する。この補間されたデータをTINバイナリ補間標高値zri(zr1、zr2、・・)と称する。そして、滑か処理部140(スムージング処理ともいう)を起動する。
すなわち、ラスター化処理部130は、図15(a)に示す平面直角5mメッシュMbiで代表される標高値を0.559m(小数点4位以下省略)単位の微細間隔の標高値にして、これをバイナリ補間している。
一回目の滑か処理指示に伴って生成された等高線用レイヤを第1の等高線用レイヤーと称し、二回目の滑か処理指示に伴って生成された等高線用レイヤーを第1の等高線用レイヤーと称する。これらを総称して等高線用レイヤーと称する。
図17は一回目の移動平均化処理による例であり、図18は二回目の移動平均化処理である。図19は二回目の移動平均化処理の拡大表示例である。図17〜図19に示すように、等高線の鋭い箇所が滑らかになっている。
オペレータは、画面に表示された滑か微細標高値画像GRiの等高線の滑らか具合を確認して、必要により移動平均化処理(スムージングともいう)を指示している。この指示は、表示処理部150から滑か処理部140に出力される。
等高線生成部145について図21を用いて説明する。図21においては、同じ滑か微細標高値Riの微細格子miは1個として説明する。
すなわち、滑か等高線情報Jiは、従来のように、スプライン曲線、ベジェ曲線等の曲率最大化処理を行わない、微細格子mi(0.559m)を通る直線を繋げた等高線となっている。
そして、等高線用メモリ148から滑か等高線情報Jiを読み込む。
表示処理部150は、表示用メモリ(図示せず)を解像度定義部152によって設定された解像度(1セル:0.559mサイズ)にする。
解像度定義部152は、X方向9分割距離算出部132からのX方向分割平均距離Bdi(例えば、0.559m)を読込み、表示用メモリのセルサイズの縦横を0.559mに設定する。
また、5mDEMを用いた0.559mサイズで示される細かな等高線(図3参照)であるので、5mDEM(1/25000対応)であっても1万分の1地図として使用できる。
図22はTINバイナリ補間後の滑か等高線画像GJiを表示した例であり、図23は図22の範囲Ubiの拡大図である。図24は図22と同様なエリアであり、スムージング処理後の滑か等高線画像GJiを表示した例である。図25は図3のUai付近の拡大図である。但し、図25は、図3の範囲Uaiに対応する領域である。
すなわち、等高線生成部145が第1のラスタ用メモリ142のTINバイナリ補間標高値zri(zr1、zr2、・・)を等高線用メモリ180にエリアEiの全ての滑か微細標高値ラスタ画像データRGiが記憶さる毎に、このエリアEiの基準点に該当する微細格子mi(滑か微細標高値ラスタ画像データRGi)を指定する。
超解像度赤色立体画像作成処理は、ラスタ用メモリ(第1のラスタ用メモリ142又は第2のラスタ用メモリ147)の微細格子miを指定し、この指定毎に、この指定した微細格子miを着目点とする。
図26と図27とを比較すると、スムージング処理を施した方が全体的に色(橙)が均一化している。
112 5mDEM読込部
114 地理座標用XYZポイントファイル114
118 平面直角用XYZポイントファイル118
130 微細間隔標高値ラスタ化処理部
140 滑か処理部
145 等高線生成部
143 重ね合せ部
152 解像度定義部
150 表示処理部
Claims (16)
- 緯度経度で定義された数値標高モデルを記憶した数値標高モデル用メモリと、
前記数値標高モデルに緯度経度で定義されている一定の大きさのメッシュを順次、平面直角座標系で定義された平面直角メッシュ用メモリに投影変換した平面直角メッシュ群を生成する平面直角座標変換部と、
平面直角座標系で定義されたラスタ用メモリと、
前記平面直角メッシュ用メモリの前記平面直角メッシュ毎に、この平面直角メッシュの
X軸方向となる横辺の長さを奇数分割し、これらの分割辺の長さを平均化した平均長で前
記ラスタ用メモリのX軸、Y軸を分割して前記ラスタ用メモリのX−Y平面に縦横が前記
平均長の微細格子の微細格子群を定義する微細格子生成処理部と、
前記ラスタ用メモリの微細格子毎の標高値を内挿補間して割付ける標高値補間部と、
前記ラスタ用メモリの全ての微細格子の内挿補間後の標高値の内で、起点となる前記微
細格子を指定し、この指定した微細格子と同じ標高値を有して閉曲する微細格子群を通る
直線を求め、これらの直線をベクター化し、これを等高線ベクターとして生成する等高線
生成部と、
前記等高線ベクターを画像にして表示用メモリに書き込んで画面に表示する表示処理部
と、
を有することを特徴とする等高線生成システム。 - 縦列及び横列ともに前記奇数分割の個数にした移動平均化メッシュを生成し、この移動
平均化メッシュを前記ラスタ用メモリの前記微細格子に順次、かけて前記内挿補間後の標
高値を順次、平滑し、この平滑した滑らか標高値に基づいた滑らか等高線画像を生成し、
この滑らか等高線画像を前記表示処理部によって表示させる滑か処理部と、
を有することを特徴とする請求項1記載の等高線生成システム。 - 前記ラスタ用メモリにおける平滑後の微細格子を着目点とし、この着目点毎に、この着
目点からの考慮距離を、この考慮距離に対応する微細格子数で定義し、この微細格子数内
に存在する滑らか標高値に基づいて尾根谷度を求め、この尾根谷度に応じた諧調色の画像
を生成し、画像重ね合わせ部によって前記滑らか等高線画像にこの諧調色の画像を重ねて
、前記表示処理部によって表示させる画像処理部と、
を有することを特徴とする請求項2記載の等高線生成システム。 - 前記画像処理部は、
前記微細格子数内に存在する滑らか標高値に基づいて斜度と地上開度と地下開度とを求
め、この地下開度と地上開度とより前記尾根谷度を求め、斜度を赤系の彩度に割り当て、
尾根谷度を明度に割り当てることで前記諧調色の画像を生成することを特徴とする請求項
3記載の等高線生成システム。 - 道路、建物、河川、沼がベクター情報で定義された2万5千分の1の標準地図情報が記
憶された標準地図用メモリを備え、
前記画像重ね合わせ部は、
前記標準地図情報を画像化し、この画像を前記滑らか等高線画像又は諧調色の画像に重
ね合わせて前記表示処理部によって表示させることを特徴とする請求項3記載の等高線生
成システム。 - 前記平均長のサイズを前記表示用メモリのセルの解像度として定義する解像度定義部と
、
を有することを特徴とする請求項1記載の等高線生成システム。 - 前記数値標高モデルは、5mDEMであり、前記奇数分割の数は、「9」であることを
特徴とする請求項1記載の等高線生成システム。 - 前記内挿補間は、TINバイリニア補間であることを特徴とする請求項1記載の等高線
生成システム。 - 前記数値標高モデル用メモリから所定のエリアに存在する前記一定の大きさのメッシュ
を構成する点群を読み出して前記平面直角座標変換部に出力するエリア読込部と、
を有することを特徴とする請求項1記載の等高線生成システム。 - コンピュータに、
緯度経度で定義された数値標高モデルを数値標高モデル用メモリに記憶する手段、
前記数値標高モデルに緯度経度で定義されている一定の大きさのメッシュを順次、平面
直角座標系で定義された平面直角メッシュ用メモリに投影変換した平面直角メッシュ群を
生成する手段、
ラスタ用メモリを平面直角座標系で定義する手段、
前記平面直角メッシュ用メモリの前記平面直角メッシュ毎に、この平面直角メッシュの
X軸方向となる横辺の長さを奇数分割し、これらの分割辺の長さを平均化した平均長で前
記ラスタ用メモリのX軸、Y軸を分割して前記ラスタ用メモリのX−Y平面に縦横が前記
平均長の微細格子の微細格子群を定義する手段、
前記ラスタ用メモリの微細格子毎の標高値を内挿補間して割付ける手段、
前記ラスタ用メモリの全ての微細格子の内挿補間後の標高値の内で、起点となる前記微
細格子を指定し、この指定した微細格子と同じ標高値を有して閉曲する微細格子群を通る
直線を求め、これらの直線をベクター化し、これを等高線ベクターとして生成する手段、
前記等高線ベクターを画像にして表示用メモリに書き込んで表示する表示手段、
としての機能を実行させる等高線生成プログラム。 - コンピュータに、
縦列及び横列ともに前記奇数分割の個数にした移動平均化メッシュを生成し、この移動
平均化メッシュを前記ラスタ用メモリの前記微細格子に順次、かけて前記内挿補間後の標
高値を順次、平滑し、この平滑した滑らか標高値に基づいた滑らか等高線画像を生成し、
この滑らか等高線画像を前記表示手段によって表示させる滑らか等高線性生成手段、
としての機能を実行させる請求項10記載の等高線生成プログラム。 - コンピュータに、
前記ラスタ用メモリにおける平滑後の微細格子を着目点とし、この着目点毎に、この着
目点からの考慮距離を、この考慮距離に対応する微細格子数で定義し、この微細格子数内
に存在する滑らか標高値に基づいて尾根谷度を求め、この尾根谷度に応じた諧調色の画像
を生成し、画像重ね合わせ手段によって前記滑らか等高線画像にこの諧調色の画像を重ね
、これを前記表示手段によって表示させる画像処理手段、
としての機能を実行させる請求項11記載の等高線生成プログラム。 - コンピュータに、
前記画像処理手段は、
前記微細格子数内に存在する滑らか標高値に基づいて斜度と地上開度と地下開度とを求
め、この地下開度と地上開度とより前記尾根谷度を求め、斜度を赤系の彩度に割り当て、
尾根谷度を明度に割り当てることで前記諧調色の画像を生成させることを特徴とする請求
項12記載の等高線生成プログラム。 - コンピュータに、
道路、建物、河川、沼がベクター情報で定義された2万5千分の1の標準地図情報を標
準地図用メモリに記憶する手段、
前記画像重ね合わせ手段として、
前記標準地図情報を画像化し、この画像を前記滑らか等高線画像又は諧調色の画像に重
ね合わせて前記表示手段によって表示させることを特徴とする請求項12記載の等高線生成プログラム。 - コンピュータに、
前記平均長のサイズを前記表示用メモリのセルの解像度として定義する手段、
としての機能を実行させるための請求項10記載の等高線生成プログラム。 - 前記数値標高モデルは、5mDEMであり、前記奇数分割の数は、「9」であることを
特徴とする請求項10記載の等高線生成プログラム。
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JP2019210350A JP6949926B2 (ja) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | 等高線生成システム及びそのプログラム |
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JP2019210350A JP6949926B2 (ja) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | 等高線生成システム及びそのプログラム |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2019210350A Active JP6949926B2 (ja) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | 等高線生成システム及びそのプログラム |
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CN117876621A (zh) * | 2024-03-07 | 2024-04-12 | 贵州省第一测绘院(贵州省北斗导航位置服务中心) | 一种基于高分辨率遥感图像和地形数据的国土测绘方法 |
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