JP7057578B1 - プロット調査システム及びプロット調査方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】表示制御部１０５は、メッシュデータの地理座標系を撮影画像のカメラ座標系に対応付けることで、当該撮影画像内にメッシュデータを重ねて表示させる。作成制御部１０６は、所定のプロットの作成キーが入力されると、携帯端末装置の現地点の地理座標系位置情報を基準点として、地理座標系の上方向から見た場合の所定の形状を有するプロットの境界線を作成する。変更制御部１０７は、前記作成されたプロットの境界線が前記メッシュデータと重複する場合、当該重複するメッシュデータの地理座標系位置情報の上下方向の座標値を用いて、前記重複するプロットの境界線の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を変更することで、前記重複するプロットの境界線を前記メッシュデータの上方に表示させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロット調査システム及びプロット調査方法に関する。

森林の地上計測の基本的な方法では、先ず、衛星や空中写真等の上空から森林全体を把握する間接計測方法があり、次に、間接計測方法の結果に基づいて、森林の一部に現実に入って現場で地上における単木（樹木）等を計測する直接計測方法がある。ここで、調査地はプロットと呼ばれることから、直接計測方法は、プロット調査、調査地調査、標準地調査、地上調査とも呼ばれる。

従来より、森林の調査に関係する技術は多種存在する。例えば、特開２００８－４６８３７号公報（特許文献１）には、３次元空中写真に基づいて林相区分を行い、各林相毎の面積を計測し、林相毎に標準地を選定する森林資源調査方法が開示されている。この方法は、標準地内の樹種を識別し、標準地内の樹木の樹高を測定し、樹高を所定の樹高・胸高直径回帰式に代入して胸高直径を算出する。又、この方法は、樹高及び胸高直径から単位面積当たりの立木幹材積を算出し、単位面積当たりの立木幹材積に林相面積を乗じて林相内の立木幹材積を求め、算出した林相毎の立木幹材積にバイオマス係数を乗じて林相のバイオマス蓄積量を求める。これにより、現地調査を必要とせず、調査中の生命の危険を避け、データ処理のコスト及び処理時間を軽減するとしている。又、初心者でも短時間かつ高い精度で森林全体の調査を同等な基準で行え、森林簿蓄積量の現実蓄積量に対する誤差率が小さいバイオマス蓄積量の推定が可能であるとしている。

又、特開２０１０－８６２７６号公報（特許文献２）には、森林現況小班区画画像データ作成部と、小班区画属性情報画像データ作成部と、間伐対象区域画像データ作成部と、を有する樹種分類システムが開示されている。森林現況小班区画画像データ作成部は、森林現況情報に関する森林現況情報画像データに基づいて、森林を小班区画に分別するための小班区画画像データを作成して、小班区画画像データと森林現況情報画像データとに基づいて、森林現況小班区画画像データを作成する。小班区画属性情報画像データ作成部は、各小班区画の特徴を現す小班区画属性情報を抽出し、各小班区画属性情報に関する小班区画属性情報画像データを作成する。間伐対象区域画像データ作成部は、小班区画属性情報画像データと当該森林の地利条件とに基づいて間伐対象区域を選定し、選定された間伐対象区域を表す間伐対象区域画像データを作成する。これにより、森林の樹種を適切に判別して森林現況情報を作成し、作成された森林現況情報を用いて間伐対象区域を適切に選定可能とするとしている。

又、特開２０１５－２１９６９４号公報（特許文献３）には、プロセッサと、表示装置とを備える森林施業提案装置が開示されている。このプロセッサは、タッチパネルセンサにより顧客所有の森林における間伐材の本数が修正されると、修正後の間伐材の本数に基づいて売上金額を修正する。表示装置は、修正後の売上金額を表示する。これにより、森林施業の提案内容に変更がある場合に、迅速に森林の主要者に再提案出来るとしている。

又、特開２０１８－８４４７２号公報（特許文献４）には、樹冠高画像データ作成処理と、樹冠高画像データノイズ処理と、精密樹冠画像データ作成処理と、精密樹冠情報作成処理と、森林資源情報算定処理と、を備える森林資源情報算定方法が開示されている。樹冠高画像データ作成処理は、レーザー計測データと地理的情報とに基づいて作成された調査対象森林域画像データに基づいて樹冠高画像データを作成する。樹冠高画像データノイズ処理は、樹冠高画像データに含まれるノイズ除去処理を施す。精密樹冠画像データ作成処理は、調査対象樹木の各樹木に対応する樹冠の抽出が可能な精密樹冠画像データを、ノイズ処理済みの樹冠高画像データに基づいて作成する。精密樹冠情報作成処理は、精密樹冠画像データから各樹木に対応する樹冠に関する樹冠情報を作成する。森林資源情報算定処理は、精密樹冠情報に基づいて調査対象森林域に関する森林資源情報を作成する。これにより、各樹木に対応する樹冠を高精度に抽出することによって、森林資源情報を高精度に算定出来るとしている。

特開２００８－４６８３７号公報 特開２０１０－８６２７６号公報 特開２０１５－２１９６９４号公報 特開２０１８－８４４７２号公報

プロット調査では、先ず、計測者が、森林内に一定の面積のプロットを設定し、プロット内の要素（単木の胸高直径、樹高等）を調査する。この調査した要素の傾向により、森林全体の傾向を推定する。

ここで、プロットの形は、例えば、円形、正方形等が選択され、理論上は、円形が最も森林全体への推定精度が高いとされている。又、プロットの面積は大きければ大きい程、森林全体への推定精度は高くなるが、プロットの面積が大き過ぎると、計測者への負担が増大する。そこで、例えば、プロットが正方形の場合は、プロットの面積は１００ｍ^２や４００ｍ^２が採用される。プロットの配置方法には、任意に配置する方法（標準地法）やサンプリングにより配置する方法（無作為抽出法、系統抽出法）等が採用されている。

ところで、プロットの設定方法には、例えば、予め所定の寸法を有する方形枠や竿を用いて、面積が１００ｍ^２や４００ｍ^２になるように森林の地表領域を設定したり、電子コンパスを用いて、プロットの方向を設定したりしている。又、計測者は、プロット内の樹木の胸高直径や樹高等を計測する場合、計測者は、プロットの境界を示す境界線を目に見える形で地表に表す必要がある。このようなプロットの設定方法では、計測者の手間と時間が掛かるという課題がある。

特許文献１－４に記載の技術では、既に森林に関係するデータが存在することが前提となっており、現場におけるプロット調査に活用することが出来ない。

一方、近年、レーザースキャナーやカメラ付き携帯端末装置の普及により、三次元点群データと二次元カラー画像データとを並行して取得することで、リアルタイムに計測対象を確認しながら計測対象の所定点を三次元測量することが出来るようになってきている。このようなレーザースキャナーやカメラ付き携帯端末装置を活用することで、プロット調査を簡便に、且つ、精度高く行うことが出来る可能性がある。

そこで、本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、プロット調査を簡便に、且つ、精度高く行うことが可能なプロット調査システム及びプロット調査方法を提供することを目的とする。

本発明に係るプロット調査システムは、三次元レーザースキャナーとカメラとが同等の方向を向いて付属された携帯端末装置を備えたプロット調査システムであって、第一の取得制御部と、第二の取得制御部と、第一の変換制御部と、第二の変換制御部と、表示制御部と、作成制御部と、変更制御部と、を備える。第一の取得制御部は、前記三次元レーザースキャナーによって計測対象領域の三次元点群データを取得する。第二の取得制御部は、前記カメラによって前記計測対象領域を示した二次元画像の撮影画像を取得する。第一の変換制御部は、前記携帯端末装置に付属の位置通信装置で取得した地理座標系位置情報を用いて、前記三次元点群データを、地理座標系で表現された地理座標系三次元点群データに変換する。第二の変換制御部は、前記地理座標系三次元点群データで表される形状の表面をメッシュ化して、多角形から構成された、前記計測対象領域の表面を表すメッシュデータに変換する。表示制御部は、前記メッシュデータの地理座標系を前記撮影画像のカメラ座標系に対応付けることで、当該撮影画像内にメッシュデータを重ねて表示させる。作成制御部は、所定のプロットの作成キーが入力されると、前記携帯端末装置の現地点の地理座標系位置情報を基準点として、地理座標系の上方向から見た場合の所定の形状を有するプロットの境界線を作成する。変更制御部は、前記作成されたプロットの境界線が前記メッシュデータと重複する場合、当該重複するメッシュデータの地理座標系位置情報の上下方向の座標値を用いて、前記重複するプロットの境界線の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を変更することで、前記重複するプロットの境界線を前記メッシュデータの上方に表示させる。

本発明に係るプロット調査方法は、三次元レーザースキャナーとカメラとが同等の方向を向いて付属された携帯端末装置を備えたプロット調査システムのプロット調査方法であって、第一の取得制御工程と、第二の取得制御工程と、第一の変換制御工程と、第二の変換制御工程と、表示制御工程と、作成制御工程と、変更制御工程と、を備える。プロット調査方法の各制御工程は、プロット調査システムの各制御部に対応する。

本発明によれば、プロット調査を簡便に、且つ、精度高く行うことが可能となる。

本発明の実施形態に係るプロット調査システムの一例を示す概略図である。 本発明の実施形態に係るプロット調査方法の実行手順を示すためのフローチャートである。 計測者が三次元レーザースキャナーとカメラとを計測対象領域に向けて処理している場合の一例を示す図（図３Ａ）と、計測者が位置通信装置で地理座標系位置情報を取得する場合の一例を示す図（図３Ｂ）と、である。 ２種類の位置通信装置の構成の一例を示す図（図４Ａ）と、携帯端末装置が地理座標系三次元点群データをメッシュデータに変換する場合の一例を示す図（図４Ｂ）と、である。 携帯端末装置と、撮影画像と、メッシュデータとの関係を示す場合の一例を示す図である。 撮影画像内のプロット形状キーとプロット条件キーの一例を示す図（図６Ａ）と、プロットの形状が正方形の場合と円形の場合の一例を示す図（図６Ｂ）と、である。 地理座標系の上方向から見た場合の正方形のプロットの境界線とメッシュデータとの一例を示す図である。 地理座標系の水平方向から見た場合のプロットの境界線を構成する最初の辺の一例を示す図である。 地理座標系におけるメッシュデータとプロットの境界線との一例を示す正面視斜視図である。 地理座標系におけるメッシュデータとプロットの境界線との一例を示す平面視斜視図である。 地理座標系におけるメッシュデータとプロットの境界線との一例を示す平面図である。 地理座標系におけるプロットの境界線が反映された場合の撮影画像の一例を示す図である。 新規メッシュデータが反映された際の地理座標系の水平方向から見たプロットの境界線を構成する最初の辺の一例を示す図である。 地理座標系における単木のメッシュデータが反映された場合の撮影画像の一例を示す図である。 実施例における撮影画像内のプロット形状キーの一例を示す図（図１５Ａ）と、正方形のプロット条件キーの一例を示す図（図１５Ｂ）と、である。 実施例における撮影画像に正方形のプロットの境界線を作成する際の一例を示す図（図１６Ａ）と、正方形のプロットの境界線を作成した際の一例を示す図（図１６Ｂ）と、である。 実施例における撮影画像にプロットの最初の辺が表示された際の一例を示す図（図１７Ａ）と、プロットの最初の辺と第二の辺が表示された際の一例を示す図（図１７Ｂ）と、である。 実施例における撮影画像に単木のメッシュデータが表示された際の一例を示す図（図１８Ａ）と、単木の胸高直径が表示された際の一例を示す図（図１８Ｂ）と、である。 実施例における撮影画像に、他の場所でプロット内の単木のメッシュデータが表示された際の一例を示す図（図１９Ａ）と、更に他の場所でプロット内の単木のメッシュデータが表示された際の一例を示す図（図１９Ｂ）と、である。 実施例において、地理座標系のメッシュデータプロットの境界線が横方向から見た場合で三次元的に表示された際の一例を示す図（図２０Ａ）と、上方向から見た場合で三次元的に表示された際の一例を示す図（図２０Ｂ）と、である。 実施例における撮影画像内の円のプロット条件キーの一例を示す図（図２１Ａ）と、円のプロットの境界線を作成した際の一例を示す図（図２１Ｂ）と、である。 実施例における撮影画像に単木のメッシュデータが表示された際の一例を示す図（図２２Ａ）と、単木の胸高直径が表示された際の一例を示す図（図２２Ｂ）と、である。 実施例における撮影画像に、他の場所で円のプロット内の単木のメッシュデータが表示された際の一例を示す図（図２３Ａ）と、更に他の場所で円のプロット内の単木のメッシュデータが表示された際の一例を示す図（図２３Ｂ）と、である。 実施例において、地理座標系のメッシュデータプロットの境界線が横方向から見た場合で三次元的に表示された際の一例を示す図（図２４Ａ）と、斜め方向から見た場合で三次元的に表示された際の一例を示す図（図２４Ｂ）と、である。上方向から見た場合で三次元的に表示された際の一例を示す図（図２４Ｃ）と、である。

以下に、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

本発明に係るプロット調査システム１は、図１に示すように、携帯端末装置１０と、三次元レーザースキャナー１１と、カメラ１２と、位置通信装置１３とから基本的に構成される。ここで、図１では、三次元レーザースキャナー１１と、カメラ１２と、位置通信装置１３とは、携帯端末装置１０に付属の形態であるが、各部がそれぞれ携帯端末装置１０に接続された形態であっても構わない。

携帯端末装置１０は、画面を表示する表示部と、ユーザの操作により所定の指示キーの入力を受け付ける受付部（入力部）と、データを記憶させる記憶部と、各部を制御する制御部と、データを出力する出力部と、通信部と、を備えている。携帯端末装置１０は、例えば、タブレット型端末装置、携帯用のノートパソコン、タッチパネル付きの携帯端末装置（スマートフォン）等を挙げることが出来る。

又、三次元レーザースキャナー１１は、レーザー照射部と、散乱光検出部と、点群算出部と、を備える。ここで、レーザー照射部は、対象物にパルス状のレーザーを発光する。散乱光検出部は、対象物に照射したレーザーに対する散乱光を検出する。点群算出部は、検出された散乱光に基づいて、三次元レーザースキャナー１０から対象物までの距離や対象物の表面における散乱光が散乱した位置の点群の三次元データを算出する。三次元レーザースキャナー１０は、例えば、Ｌｉｄａｒ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ、Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）センサーを挙げることが出来る。三次元レーザースキャナー１１で取得される三次元点群データは、複数の三次元位置情報の集合体である。

又、カメラ１２は、可視光カメラを基本とし、デジタル写真を撮影することが出来れば、どのような種類のカメラでも良い。又、位置通信装置１３は、携帯端末装置１０の位置情報を取得することが出来れば、どのような種類の位置通信装置１３でも良いが、例えば、ＧＰＳ受信装置（１周波ＧＮＳＳ受信機）や２周波マルチＧＮＳＳ受信機を挙げることが出来る。

ここで、三次元レーザースキャナー１１とカメラ１２とは同等の方向を向いて携帯端末装置１０に付属されている。そのため、三次元レーザースキャナー１１とカメラ１２とを所定の計測対象領域に向けると、三次元レーザースキャナー１１とカメラ１２とが同一の計測対象領域に対する三次元点群データと二次元画像の撮影画像とを得ることが出来る。

さて、携帯端末装置１０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤ等を内蔵しており、ＣＰＵは、例えば、ＲＡＭを作業領域として利用し、ＲＯＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤ等に記憶されているプログラムを実行する。又、後述する各部についても、ＣＰＵがプログラムを実行することで当該各部を実現する。

次に、図１－図２を参照しながら、本発明の実施形態に係る構成及び実行手順について説明する。先ず、計測者が、携帯端末装置１０を携帯して、計測を希望する所定の計測対象領域（例えば、複数の単木が存在する土地）に訪れ、携帯端末装置１０を起動させる。そして、計測者は、携帯端末装置１０の三次元レーザースキャナー１１とカメラ１２とを計測対象領域へ向けて、携帯端末装置１０に計測キーを入力する。

すると、携帯端末装置１０の第一の取得制御部１０１は、三次元レーザースキャナー１１によって計測対象領域の三次元点群データを取得する（図２：Ｓ１０１）。

ここで、第一の取得制御部１０１の取得方法に特に限定は無い。例えば、計測者は、図３Ａに示すように、三次元レーザースキャナー１１のレーザー照射部を計測対象領域（例えば、傾斜状の地面）に向けて、計測キーを入力すると、第一の取得制御部１０１は、計測キーの入力を受けて、三次元レーザースキャナー１１のレーザーの照射を開始する。

照射されたレーザーは、三次元レーザースキャナー１１に対向する計測対象領域の一部で反射して散乱光として散乱する。そして、三次元レーザースキャナー１１の散乱光検出部は、散乱光を検出し、三次元レーザースキャナー１１の点群算出部は、散乱光が散乱した位置の点群の三次元点群データを取得する。

ここで、三次元点群データは、散乱光が三次元レーザースキャナー１１に戻ってきた位置の点を含み、散乱光が三次元レーザースキャナー１１に戻ってこなかった位置の点は含まれない。又、三次元点群データに含まれる点Ｐ１の位置情報（ｘｐ１、ｙｐ１、ｚｐ１）は、携帯端末装置１０の位置を基準（原点）とした三次元座標系で構成される。

さて、第一の取得制御部１０１が三次元点群データを取得すると、次に、端末端末装置１０の第二の取得制御部１０２は、カメラ１２によって計測対象領域（傾斜状の地面）を写された二次元画像の撮影画像Ｉを取得する（図２：Ｓ１０２）。

ここで、第二の取得制御部１０２の取得方法に特に限定は無い。例えば、計測者は、図３Ａに示すように、カメラ１２を計測対象領域に向けているため、第二の取得制御部１０２は、計測対象領域を撮影して、計測対象領域を示した二次元画像の撮影画像Ｉを取得する。

ここで、三次元レーザースキャナー１１とカメラ１２とは同等の方向を向いているため、三次元レーザースキャナー１１により取得された三次元点群データは、カメラ１２により取得された撮影画像Ｉに含まれる計測対象領域の一部に対応することになる。

さて、第二の取得制御部１０２が撮影画像を取得すると、次に、端末端末装置１０の第一の変換制御部１０３は、携帯端末装置１０に付属の位置通信装置１３で取得した地理座標系位置情報を用いて、三次元点群データを、地理座標系で表現された地理座標系三次元点群データに変換する（図２：Ｓ１０３）。

ここで、第一の変換制御部１０３の変換方法に特に限定は無い。例えば、第一の変換制御部１０４は、携帯端末装置１０に付属（内蔵）の位置通信装置１３を介して、携帯端末装置１０の現地点Ｐ０の地理座標系位置情報（ｘｐ０、ｙｐ０、ｚｐ０）を取得する。次に、第一の変換制御部１０４は、携帯端末装置１０の現地点Ｐ０を基準とする三次元点群データに含まれる各点Ｐ１の位置情報（ｘｐ１、ｙｐ１、ｚｐ１）から携帯端末装置１０の現地点Ｐ０の地理座標系位置情報（ｘｐ０、ｙｐ０、ｚｐ０）を減算して、その減算値（ｘｐ１－ｘｐ０、ｙｐ１－ｙｐ０、ｚｐ１－ｚｐ０）を、地理座標系を基準とした三次元点群データの各点Ｐ２の位置情報（ｘｐ２、ｙｐ２、ｚｐ２）として算出する。つまり、第一の変換制御部１０４は、三次元点群データの各点Ｐ１の位置情報（ｘｐ１、ｙｐ１、ｚｐ１）の基準点を携帯端末装置１０の現地点Ｐ０の基準点から地理座標系の基準点に変更することで、地理座標系三次元点群データの各点Ｐ２の位置情報（ｘｐ２、ｙｐ２、ｚｐ２）に変換する。これにより、携帯端末装置１０の現地点Ｐ０を基準とする三次元点群データを、地理座標系を基準とする地理座標系三次元点群データ（計測用のデータ）として取り扱うことが可能となる。

ここで、位置通信装置１３に特に限定は無いが、例えば、図４Ａに示すように、位置通信装置１３が、携帯端末装置１０に付属のＧＰＳ受信装置（１周波ＧＮＳＳ受信機）である場合、第一の変換制御部１０４が取得する携帯端末装置１０の現地点Ｐ０の地理座標系位置情報（ｘｐ０、ｙｐ０、ｚｐ０）の精度（測定限界）は、一般的に、１０ｍ程度になる。一方、携帯端末装置１０にＲＴＫ受信機４０を取り付けて、位置通信装置１３が、ＲＴＫ受信機４０の２周波マルチＧＮＳＳ受信機である場合は、第一の変換制御部１０４が取得する携帯端末装置１０の現地点Ｐ０の地理座標系位置情報（ｘｐ０、ｙｐ０、ｚｐ０）の精度は、数ｃｍ程度になり、携帯端末装置１０の現地点Ｐ０の地理座標系位置情報（ｘｐ０、ｙｐ０、ｚｐ０）の精度が極めて向上する。この場合、変換される地理座標系三次元点群データの精度も向上するため、計測結果の精度を向上させることが出来る。尚、ここでの２周波マルチＧＮＳＳ受信機による地理座標系位置情報（ＧＮＳＳ情報）は、タッチパネル付きの携帯端末装置１０（スマートフォン）やタブレット型端末装置１０に内蔵の受信機により取得されても良いし、上述のように２周波マルチＧＮＳＳ受信機４０を携帯端末装置１０に別途装着して、この２周波マルチＧＮＳＳ受信機４０により取得されても良い。

さて、第一の変換制御部１０３が変換を完了すると、次に、携帯端末装置１０の第二の変換制御部１０４は、地理座標系三次元点群データで表される形状の表面をメッシュ化して、多角形から構成された、前記計測対象領域の表面を表すメッシュデータに変換する（図２：Ｓ１０４）。

ここで、第二の変換制御部１０４の変換方法に特に限定は無い。例えば、第二の変換制御部１０４は、地理座標系三次元点群データを、図４Ｂに示すように、全ての面が三つの頂点の三角形から構成されるメッシュデータＭ１に変換する。ここで、メッシュ化のアルゴリズムに特に限定は無いが、例えば、三角形分割法等を挙げることが出来る。

例えば、地理座標系三次元点群データは、三次元座標ＩＤと、画像ＩＤと、地理座標系位置情報（地理座標系三次元位置情報）との各項目から構成される。一方、メッシュデータＭ１は、地理座標系三次元点群データをメッシュ（網目）として表現するデータであり、メッシュＩＤと、メッシュ頂点と、法線ベクトルとの各項目から構成される。メッシュ頂点には、地理座標系位置情報の頂点が所定数（１以上の数）格納される。法線ベクトルは、メッシュ面に対して垂直なベクトルであり、メッシュ面上の全ての直線と垂直であるベクトルと意味し、メッシュ面の法線ベクトルを三次元で表現したものが格納される。ここで、メッシュデータＭ１では、メッシュを構成する多角形の頂点と多角形の外向きの法線ベクトルであるため、個々の地理座標系三次元点群データと比較すると、データ量が圧縮される。

このように、地理座標系三次元点群データをメッシュ化することで、データ量の多い点群データを、データ量を圧縮したメッシュデータＭ１に変換し、簡単に取り扱うことが可能となる。又、メッシュデータＭ１は、計測対象領域の表面を表しており、上述した撮影画像上にＡＲ（拡張現実）オブジェクトとして表示し易くなるため、計測者の指定点の指定に最適に表示することが出来る。尚、上述では、メッシュ形状として三角形を採用したが、このメッシュ形状の種類に特に限定は無く、三角形の他に、例えば、四角形、五角形等を挙げることが出来る。

ここで、第二の変換制御部１０４は、地理座標系三次元点群データをメッシュ化する前に、点のバラつきを除去するためのノイズ処理を行うことで、計測対象領域（地面）と無関係な点を地理座標系三次元点群データから除去し、計測対象領域の形状を精度高くメッシュデータＭ１にしても良い。ノイズ処理として、例えば、地理座標系三次元点群データに対して箱ひげ図を算出し、バラつきが大きい点を除去する処理を挙げることが出来る。

さて、第二の変換制御部１０４が変換を完了すると、次に、携帯端末装置１０の表示制御部１０５は、メッシュデータＭ１の地理座標系を撮影画像Ｉのカメラ座標系に対応付けることで、当該撮影画像Ｉ内の計測対象領域にメッシュデータＭ１を重ねて表示させる（図２：Ｓ１０５）。

ここで、表示制御部１０５の表示方法に特に限定は無い。例えば、図５に示すように、現実世界におけるメッシュデータＭ１内の任意の点Ｐ２の地理座標系位置情報（ｘｐ２、ｙｐ２、ｚｐ２）と、撮影画像Ｉ内に示されたメッシュデータＭ１内の対応点Ｑ２のカメラ座標系二次元位置情報（ｖｑ２、ｕｑ２）とは、三次元レーザースキャナー１１とカメラ１２の撮影位置や姿勢情報、カメラ１２の焦点距離、キャリブレーションマトリックスなどの変換情報に基づいて対応付けることが出来る。

地理座標系は、地理座標における特定の点を原点として、横軸をｘ軸とし、縦軸をｙとし、奥行軸（視野軸）をｚ軸とする。ｚ軸は、三次元レーザースキャナー１１から計測対象領域に向かった方向の軸を意味する。又、カメラ座標系は、撮影画像Ｉにおける所定の点を原点として、横軸をｖ軸とし、縦軸をｕ軸とする。撮影画像Ｉは、カメラ１２の中心から計測対象領域に向かってｚ軸方向に焦点距離ｆだけ離れた位置に、ｚ軸に対して垂直に位置する。ここで、ｘ軸方向は、例えば、地理座標系の横方向（左右方向）であり、ｚ軸方向は、地理座標系の奥行方向（前後方向）であり、ｙ軸方向は、地理座標系の上下方向（垂直方向）である。

表示制御部１０５は、変換情報を用いて、現実世界のメッシュデータＭ１の各点Ｐ２の地理座標系位置情報（ｘｐ２、ｙｐ２、ｚｐ２）の地理座標系を、撮影画像Ｉのカメラ座標系に対応付けることで、地理座標系のメッシュデータＭ１の点Ｐ２の地理座標系位置情報（ｘｐ２、ｙｐ２、ｚｐ２）を撮影画像Ｉ内のメッシュデータＭ１の対応点Ｑ２のカメラ座標系二次元位置情報（ｖｑ２、ｕｑ２）に変換する。そして、表示制御部１０５は、変換後のメッシュデータＭ１の対応点Ｑ２のカメラ座標系二次元位置情報（ｖｑ２、ｕｑ２）を撮影画像Ｉ内に表示させることで、撮影画像Ｉ内の計測対象領域にメッシュデータＭを重ね合わせる。

例えば、表示制御部１０５は、撮影画像Ｉ内の計測対象領域（ここでは、傾斜状の地面）にメッシュデータＭ１を表示受付部（例えば、タッチパネル）上に表示させる。これにより、撮影画像Ｉ内にメッシュデータＭを、計測対象領域の表面を表すＡＲオブジェクトとして表示させることが可能となる。

又、表示制御部１０５は、タッチパネルに表示されたメッシュデータＭ１の任意の点を指定可能に表示させても良い。

さて、表示制御部１０５が表示を完了すると、計測者が、計測対象領域にプロットを設定するための所定のプロットの作成キーを入力すると、携帯端末装置１０の作成制御部１０６は、携帯端末装置１０の現地点Ｐ０の地理座標系位置情報（ｘｐ０、ｙｐ０、ｚｐ０）を基準点として、地理座標系の上方向から見た場合の所定の形状を有するプロットの境界線を作成する（図２：Ｓ１０６）。

ここで、作成制御部１０６の作成方法に特に限定は無い。先ず、計測者が、携帯端末装置１０のタッチパネルを介して、プロットの作成キーを入力すると、作成制御部１０６は、図６Ａに示すように、タッチパネルの撮影画像Ｉ内に、プロットの形状を指定するためのプロット形状キー６０１を選択可能に表示する。

プロット形状キー６０１には、図６Ａに示すように、「正方形」キー６０１ａと、「円（自分中心）」キー６０１ｂと、「四角形（方向指定）」キー６０１ｃが選択可能に表示される。「正方形」キー６０１ａは、プロットの形状が正方形であることを示し、「円（自分中心）」キー６０１ｂは、プロットの形状が円であることを示し、「四角形（方向指定）」キー６０１ｃは、プロットの形状が四角形であることを示す。

ここで、計測者が、プロット形状キー６０１を選択すると、作成制御部１０６は、タッチパネルの撮影画像Ｉ内に、プロットの条件を指定するためのプロット条件キー６０２を選択可能に表示する。

プロット条件キー６０２は、プロット形状キー６０１の種類に応じて変更される。図６Ａに示すように、プロット形状キー６０１が「正方形」キー６０１ａの場合、プロット条件キー６０２には、「辺の長さ（横、奥行）」キー６０２ａと、「最初の辺から右に展開」キー６０２ｂと、「最初の辺から左に展開」キー６０２ｃとが選択可能に表示される。

ここで、「辺の長さ（横、奥行）」キー６０２ａでは、図６Ｂに示すように、正方形の横方向（ｘ軸方向）の辺の長さＬｘと奥行方向（ｚ軸方向）の辺の長さＬｚを入力するためのキーである。又、「最初の辺から右に展開」キー６０２ｂでは、基準点Ｐ０から、三次元レーザースキャナー１１とカメラ１２とが向いている視準方向Ｄに正方形の最初の辺Ｌ１が設けられ、この最初の辺Ｌ１から右側に正方形のプロットＡ１が展開される。「最初の辺から左に展開」キー６０２ｃでは、基準点Ｐ０から視準方向Ｄに最初の辺Ｌ１から左側に正方形のプロットＡ２が展開される。ここで、「最初の辺から右に展開」キー６０２ｂと、「最初の辺から左に展開」キー６０２ｃとは、いずれかが選択される。

又、プロット形状キー６０１が「円（自分中心）」キー６０１ｂの場合、プロット条件キー６０２には、「面積入力」キー６０２ｄが選択可能に表示される。「面積入力」キー６０２ｄでは、円のプロットＣの面積を入力することが出来る。例えば、円のプロットＣの面積が１００ｍ^２の場合、所定の点を円の中心として、半径ｒが約５．６４ｍの円のプロットＣが展開される（５．６４ｍ×５．６４ｍ×ＰＩ＝１００ｍ^２）。

尚、プロット形状キー６０１が「四角形（方向指定）」キー６０１ｃの場合、プロット条件キー６０２には、四角形のプロットを指定するための方向と各辺を指定するためのキーが選択可能に表示される。

ここで、例えば、計測者が、「正方形」キー６０１ａを選択し、「辺の長さ（横、奥行）」キー６０２ａを選択して、正方形の横方向の辺の長さＬｘに「１０ｍ」を入力し、奥行方向の辺の長さＬｚに「１０ｍ」を入力し、「最初の辺から右に展開」キー６０２ｂを選択する。すると、作成制御部１０６は、正方形のプロットの形状とプロットの条件を受け付ける。

そして、作成制御部１０６は、図８に示すように、携帯端末装置１０の現地点Ｐ０の地理座標系位置情報（ｘｐ０、ｙｐ０、ｚｐ０）を基準点として、地理座標系の上方向から見た場合の正方形を有するプロットＡ１の境界線Ｌを作成する。具体的には、作成制御部１０６は、携帯端末装置１０の現地点Ｐ０の地理座標系位置情報（ｘｐ０、ｙｐ０、ｚｐ０）を第一の頂点ａ１とし、地理座標系の上方向から見て、第一の頂点ａ１から、視準方向Ｄに沿って、入力された奥行方向の辺の長さＬｚだけ離れた点を第二の頂点ａ２とする。次に、作成制御部１０６は、第二の頂点ａ２から視準方向Ｄと直角方向で、且つ、右方向に沿って、入力された横方向の辺の長さＬｘだけ離れた点を第三の頂点ａ３とし、第一の頂点ａ１から視準方向Ｄと直角方向で、右方向に沿って、入力された横方向の辺の長さＬｘだけ離れた点を第四の頂点ａ４とする。

ここで、第二の頂点ａ２から第四の頂点ａ４までの地理座標系位置情報は、第一の頂点ａ１の地理座標系位置情報（ｘｐ０、ｙｐ０、ｚｐ０）から、横方向又は奥行方向に平行移動しているだけであるため、例えば、第二の頂点ａ２の地理座標系位置情報は、ｚ座標値に奥行方向の辺の長さＬｚを加算した位置情報（ｘｐ０、ｙｐ０、ｚｐ０＋Ｌｚ）となり、第三の頂点ａ３の地理座標系位置情報は、ｘ座標値に横方向の辺の長さＬｘを加算し、座標値に奥行方向の辺の長さＬｚを加算した位置情報（ｘｐ０＋Ｌｘ、ｙｐ０、ｚｐ０＋Ｌｚ）となり、第四の頂点ａ４の地理座標系位置情報は、ｘ座標値に横方向の辺の長さＬｘを加算した位置情報（ｘｐ０＋Ｌｘ、ｙｐ０、ｚｐ０）となる。

そして、作成制御部１０６は、第一の頂点ａ１から第四の頂点ａ４までの頂点について、相互に隣接する頂点間を連結した４つの辺Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４をプロットＡ１の境界線Ｌとして作成する。これにより、地理座標系においてプロットＡ１の境界線Ｌを簡単に作成することが可能となる。

ところで、作成制御部１０６は、各頂点に、プロットＡ１の境界線Ｌの頂点を示す頂点画像Ｓ（例えば、棒の上方先端に球を有するポール）を表示させても良い。これにより、計測者が頂点画像Ｓを確認することで、各頂点の位置を直ぐに見つけることが可能となる。尚、頂点画像Ｓの形態に特に限定は無く、例えば、ポールの他に矢印や旗印等を挙げることが出来る。

さて、作成制御部１０６が作成を完了すると、次に、携帯端末装置１０の変更制御部１０７は、作成されたプロットＡ１の境界線ＬがメッシュデータＭ１と重複する場合、重複するメッシュデータＭ１の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を用いて、重複したプロットＡ１の境界線Ｌの地理座標系位置情報の上下方向の座標値を変更することで、重複したプロットＡ１の境界線ＬをメッシュデータＭ１の上方に表示させる（図２：Ｓ１０７）。

ここで、変更制御部１０７の変更方法に特に限定は無い。例えば、図７、図８に示すように、プロットＡ１の境界線Ｌのうち、第一の頂点ａ１の近傍には、先ほどのメッシュデータＭ１が広がっている。そこで、変更制御部１０７は、先ず、第一の頂点ａ１と重複するメッシュデータＭ１の対応点ｍ１の地理座標系位置情報（ｘｍ１、ｙｍ１、ｚｍ１）の上下方向の座標値（ここでは、ｙｍ１）に所定値ｙ０（例えば、１０ｃｍ）を加算した加算値（ｙｍ１＋ｙ０）を算出する。次に、変更制御部１０７は、メッシュデータＭ１と重複する第一の頂点ａ１の地理座標系位置情報（ｘｐ０、ｙｐ０、ｚｐ０）の上下方向の座標値（ｙｐ０）を加算値（ｙｍ１＋ｙ０）に変更して、地理座標系位置情報（ｘｐ０、ｙｍ１＋ｙ０、ｚｐ０）とする。尚、第一の頂点ａ１は、地理座標系の上方向から見て対応点ｍ１と重複するため、第一の点ａ１の地理座標系位置情報（ｘｐ０、ｙｐ０、ｚｐ０）の左右方向の座標値（ｘｐ０）は、対応点ｍ１の地理座標系位置情報（ｘｍ１、ｙｍ１、ｚｍ１）の左右方向の座標値（ｘｍ１）と同一であり、第一の点ａ１の地理座標系位置情報（ｘｐ０、ｙｐ０、ｚｐ０）の前後方向の座標値（ｚｐ０）は、対応点ｍ１の地理座標系位置情報（ｘｍ１、ｙｍ１、ｚｍ１）の前後方向の座標値（ｚｍ１）と同一である。これにより、第一の頂点ａ１をメッシュデータＭの対応点ｍ１の上方に配置させることが可能となり、計測者が、撮影画像Ｉを確認した際に、メッシュデータＭの対応点ｍ１の上方に存在する第一の頂点ａ１を直ぐに確認することが出来る。

次に、変更制御部１０７は、境界線Ｌを構成する４つの辺Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４のそれぞれを所定数（例えば、４つ）に分割し、分割した分割点（例えば、３つの分割点）が、メッシュデータＭ１と重複するか否かを判定する。

ここで、分割点が、メッシュデータＭ１で対応する対応点と重複する場合、変更制御部１０７は、分割点と重複するメッシュデータＭ１の対応点の地理座標系位置情報の上下方向の座標値に所定値（ｙ０）を加算した加算値を算出し、メッシュデータＭ１の対応点と重複する分割点の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を加算値に変更する。

例えば、図７では、例えば、最初の辺Ｌ１の第一の頂点ａ１と第二の頂点ａ２との間には、３つの分割点ｂ１、ｂ２、ｂ３が設けられる。ここで、図９に示すように、第一の頂点ａ１から第二の頂点ａ２に向かって第一の分割点ｂ１と第二の分割点ｂ２（境界線Ｌの最初の辺Ｌ１の一部）とは、メッシュデータＭ１と重複し、第三の分割点ｂ３と第二の頂点ａ２（境界線Ｌの最初の辺Ｌ１の他部）は、メッシュデータＭ１に重複しない。

そこで、変更制御部１０７は、第一の分割点ｂ１と重複するメッシュデータＭ１の対応点ｍ２の地理座標系位置情報（ｘｍ２、ｙｍ２、ｚｍ２）の上下方向の座標値（ｙｍ２）に所定値（ｙ０）を加算した加算値（ｙｍ２＋ｙ０）を算出し、第一の分割点ｂ１の地理座標系位置情報（ｘｂ１、ｙｂ１、ｚｂ１）の上下方向の座標値（ｙｂ１）を加算値（ｙｍ２＋ｙ０）に変更する。第二の分割点ｂ２の地理座標系位置情報（ｘｂ２、ｙｂ２、ｚｂ２）も同様に、重複するメッシュデータＭ１の対応点ｍ３の地理座標系位置情報（ｘｍ３、ｙｍ３、ｚｍ３）を用いて、第二の分割点ｂ２の地理座標系位置情報（ｘｂ２、ｙｂ２、ｚｂ２）の上下方向の座標値（ｙｂ２）を加算値（ｙｍ３＋ｙ０）に変更する。これにより、第一の頂点ａ１と同様に、第一の分割点ｂ１と第二の分割点ｂ２とをメッシュデータＭ１の上方に配置させることが出来る。

一方、第三の分割点ｂ３と第二の頂点ａ２とは、メッシュデータＭ１に重複しないため、変更制御部１０７は、第三の分割点ｂ３と第二の頂点ａ２とのそれぞれの点の地理座標系位置情報の上下方向の座標値に初期値（ｙ００）を設定する。初期値に特に限定は無く、予め設定された値であっても、プロットＡ１の設定の際の携帯端末装置１０の現地点Ｐ０の地理座標系位置情報（ｘｐ０、ｙｐ０、ｚｐ０）の上下方向の座標値（ｙｐ０）で合っても良い。例えば、第三の分割点ｂ３では、地理座標系位置情報（ｘｂ３、ｙ００、ｚｂ３）となり、第二の頂点ａ２では、地理座標系位置情報（ｘａ２、ｙ００、ｚａ２）となる。これにより、メッシュデータＭ１と重複しない点では、一定の高さのプロットＡ１の境界線Ｌを設けることが出来る。

ここで、プロットＡ１の境界線Ｌの構成に特に限定は無いが、例えば、図８に示すように、最初の辺Ｌ１は、３つの分割点ｂ１、ｂ２、ｂ３により４つの分割辺Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４に分割され、第一の頂点ａ１から隣接する第一の分割点ｂ１までの第一の分割辺Ｌ１１は、第一の頂点ａ１又は第一の分割点ｂ１のいずれかの一方の点（ここでは、第一の頂点ａ１）の地理座標系位置情報の上下方向の座標値（ｙｍ１＋ｙ０）を同一にし、一方の点から他方の点（ここでは、第一の分割点ｂ１）まで伸ばした辺として構成される。つまり、分割辺は、分割辺の両方の２点のうち、いずれかの一方の点を基準として、一方の点の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を同一にし、一方の点から他方の点まで伸ばした辺とする。ここで、基準となる点の選択方法に特に限定は無いが、例えば、分割辺の両方の２点のうち、地理座標系位置情報の上下方向の座標値が高い点を選択すると好ましい。このように、分割辺は、両方の２点のいずれかの高さを基準とした辺として構成される。ここで、メッシュデータＭ１と重複する第一の分割辺Ｌ１１から第三の分割辺Ｌ１３では、メッシュデータＭ１の高低に合せて階段状の辺となることから、計測者にプロットＡ１の境界線Ｌを発見し易くすることが可能となる。メッシュデータＭ１と重複しない第四の分割辺Ｌ１４では、地理座標系位置情報の上下方向の座標値が同じとなるため、この領域について、メッシュデータＭ１の取得を促すことが可能となる。尚、境界線Ｌを構成する４つの辺Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４についても同様に処理される。

ここで、上述では、境界線Ｌを構成する４つの辺Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４のそれぞれを所定数（４つ）に分割するように構成したが、他の構成で分割しても構わない。例えば、４つの辺Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４のそれぞれを所定の長さ（例えば、１ｍ）毎に分割するように構成しても良い。又、分割辺Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４は、上述の階段状の構成の他に、例えば、隣接する２点を相互に連結する辺にして、折れ線状の構成であっても構わない。階段状の構成でも折れ線状の構成でも、分割点の数が増加する程、境界線Ｌは、メッシュデータＭ１の高低に追従するように構成される。プロットＡ１の境界線ＬをメッシュデータＭ１の高低に合わせて表示することで、プロットＡ１の境界線Ｌを容易に確認することが可能となる。又、プロットの形状が円の場合であっても、その境界線Ｌの分割方法は同様である

ここで、変更制御部１０７が変更を完了すると、図９－図１１に示すように、地理座標系のメッシュデータＭ１には、プロットＡ１の境界線Ｌがデータとして３次元的に追加される。分割辺Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３は、メッシュデータＭ１の上方に配置されている。そして、地理座標系でのプロットＡ１の境界線Ｌは、変換情報により、撮影画像Ｉのカメラ座標系に変換され、撮影画像Ｉにおいても確認可能となる。

そして、計測者が、撮影画像Ｉを確認すると、図１２に示すように、例えば、撮影画像ＩのメッシュデータＭ１には、プロットＡ１の境界線Ｌのうち、最初の辺Ｌ１と、第四の辺Ｌ４と、第一の頂点画像Ｓとが表示される。このように、計測者は、撮影画像ＩのプロットＡ１の境界線Ｌを見ながら、計測対象領域のうち、どこの領域の三次元点群データ（メッシュデータ）を取得する必要があるかを直ぐに確認することが出来る。これにより、従来、手間と時間が掛かっていたプロットＡ１の設定を地理座標系でのデータ上で簡単に行い、上述した撮影画像Ｉ内にプロットＡ１の境界線ＬをＡＲ（拡張現実）オブジェクトとして表示することが可能となり、計測者の手間と時間を飛躍的に軽減することが可能となるのである。

尚、例えば、計測者が、プロットＡ１の境界線Ｌを誤って設定した場合は、例えば、キャンセルキー（図示せず）を携帯端末装置１０に入力することで、作成制御部１０６は、設定したプロットＡ１の境界線Ｌを削除する。これにより、計測者は、プロットＡ１の設定のやり直しを簡単にすることが出来る。

さて、計測者が、更に、計測対象領域の三次元点群データを取得する場合は、下記のようになる。即ち、計測者が携帯端末装置１０の位置を動かして、三次元レーザースキャナー１１とカメラ１２とを計測対象領域の他の部分（例えば、第二の頂点ａ２の近傍部分）へ向ける。すると、上述と同様に、第一の取得制御部１０１が、三次元レーザースキャナー１１によって他の部分の三次元点群データを取得し（図２：Ｓ１０１）、第二の取得制御部１０２は、カメラ１２によって他の部分を示した二次元画像の撮影画像Ｉを取得する（図２：Ｓ１０２）。次に、第一の変換制御部１０３は、三次元点群データを地理座標系三次元点群データに変換し（図２：Ｓ１０３）、第二の変換制御部１０４は、地理座標系三次元点群データをメッシュデータＭ２に変換する（図２：Ｓ１０４）。そして、表示制御部１０５は、メッシュデータＭ２の地理座標系を撮影画像のカメラ座標系に対応付けることで、当該撮影画像Ｉの他の部分にメッシュデータＭ２を重ねて表示させる（図２：Ｓ１０５）。

ここで、既に、作成制御部１０６がプロットＡ１の境界線Ｌを作成していることから、プロットＡ１の境界線Ｌの作成は省略される（図２：Ｓ１０６）。一方、変更制御部１０７は、新たにメッシュデータＭ２が表示されると、新たに表示された新規メッシュデータＭ２と境界線Ｌが重複するか否かを判定する。ここで、新規メッシュデータＭ２は、第二の頂点ａ２の近傍部分であることから、例えば、今まで重複していなかった第二の頂点ａ２を含む境界線ＬがメッシュデータＭ２と重複する。

そこで、変更制御部１０７は、第二の点ａ２を含む境界線Ｌが新規メッシュデータＭ１と重複する場合、重複する新規メッシュデータＭ２の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を用いて、重複したプロットＡ１の境界線Ｌの地理座標系位置情報の上下方向の座標値を変更することで、重複したプロットＡ１の境界線Ｌを新規メッシュデータＭ２の上方に表示させる（図２：Ｓ１０７）。

ここでは、例えば、図１３に示すように、第三の分割点ｂ３と第二の頂点ａ２とが、新規メッシュデータＭ２と重複した場合、変更制御部１０７は、第三の分割点ｂ３と重複する新規メッシュデータＭ２の対応点ｍ４の地理座標系位置情報（ｘｍ４、ｙｍ４、ｚｍ４）の上下方向の座標値（ｙｍ４）に所定値（ｙ０）を加算した加算値（ｙｍ４＋ｙ０）を算出し、第三の分割点ｂ３の地理座標系位置情報（ｘｂ３、ｙ００、ｚｂ３）の上下方向の座標値（ｙ００）を加算値（ｙｍ４＋ｙ０）に変更する。第二の頂点ａ２の地理座標系位置情報（ｘａ２、ｙ００、ｚａ２）も同様に、重複する新規メッシュデータＭ２の対応点ｍ５の地理座標系位置情報（ｘｍ５、ｙｍ５、ｚｍ５）を用いて、第二の頂点ａ２の地理座標系位置情報（ｘａ２、ｙ００、ｚａ２）の上下方向の座標値（ｙ００）を加算値（ｙｍ５＋ｙ０）に変更する。尚、第三の分割点ｂ３と第二の頂点ａ２との間の第四の分割辺Ｌ１４は、第三の分割点ｂ３の地理座標系位置情報の上下方向の座標値（ｙｍ４＋ｙ０）を同一にし、第三の分割点ｂ３から第二の頂点ａ２まで伸ばした辺として構成される。これにより、第三の分割点ｂ３と第二の点ａ２と第四の分割辺Ｌ１４とを新規メッシュデータＭ２の上方に配置させることが出来るため、計測者は、プロットＡ１の境界線Ｌを見失うことなく確認することが可能となる。又、計測者が、計測対象領域の三次元点群データを取得する度に、新規メッシュデータが追加され、それに対応して、プロットＡ１の境界線Ｌが新規メッシュデータの上方に配置されることから、計測者は、プロットＡ１の内外を正確に把握しながら、計測対象領域の三次元点群データを効率的に取得することが可能となる。

ここで、例えば、計測対象領域のプロットＡ１内に単木が存在する場合、計測者が、三次元レーザースキャナー１１とカメラ１２とを単木へ向けると、第一の取得制御部１０１が、三次元レーザースキャナー１１によって単木の三次元点群データを取得し（図２：Ｓ１０１）、第二の取得制御部１０２は、カメラ１２によって単木を示した二次元画像の撮影画像Ｉを取得する（図２：Ｓ１０２）。次に、第一の変換制御部１０３は、三次元点群データを地理座標系三次元点群データに変換し（図２：Ｓ１０３）、第二の変換制御部１０４は、地理座標系三次元点群データをメッシュデータＭ３に変換する（図２：Ｓ１０４）。そして、表示制御部１０５は、メッシュデータＭ３の地理座標系を撮影画像Ｉのカメラ座標系に対応付けることで、当該撮影画像Ｉ上にメッシュデータＭ３を重ねて表示させる（図２：Ｓ１０５）。

この場合、図１４に示すように、単木ＴがメッシュデータＭ２として取得される。計測者が、単木ＴをメッシュデータＭ２として取得する場合であっても、既に作成したプロットＡ１の境界線Ｌが撮影画像Ｉ内に反映されることから、計測者は、プロットＡ１内の単木Ｔの三次元点群データ（メッシュデータＭ２）を効率よく取得することが可能となる。

ここで、プロットＡ１内の単木ＴのメッシュデータＭ２が取得された場合、携帯端末装置１０が、例えば、単木ＴのメッシュデータＭ２を活用することで、単木Ｔの胸高直径等を算出するよう構成しても良い。

さて、計測者が、プロットＡ１内を動き回って、プロットＡ１内の単木Ｔ等を全てメッシュデータＭとして取得し、結果キーを携帯端末装置１０に入力すると、携帯端末装置１０は、今まで取得したメッシュデータＭを地理座標系のベクタデータとして変換して出力する。ここで、ベクタデータとは、複数の点の地理座標系位置情報（座標値）とそれらを結ぶ線や面の方程式及び所定のパラメータで表現される図形データを意味する。ベクタデータは、メッシュデータＭと互換性が高く、且つ、他の端末装置のソフトウェア（又はアプリケーション）で読み取って利用することが出来るため、メッシュデータＭをベクタデータに変換することで、今まで取得したメッシュデータＭの汎用性を高めることが可能となる。

このように、本発明では、地理座標系でのメッシュデータＭの上方にプロットＡ１の境界線Ｌを作成して、撮影画像Ｉ内に表示させることが出来るため、計測者は、現場でプロットＡ１の境界線Ｌを設置する必要が無く、計測者は、撮影画像Ｉ内のプロットＡ１の境界線Ｌを見ながら、プロットＡ１内の単木Ｔの三次元点群データの取得を行うことが可能となる。そのため、本発明では、プロット調査に要する計測者の手間と時間を飛躍的に軽減することが出来るとともに、計測者の人的ミス等も軽減することが出来るため、プロット調査の精度を高めることが可能となる。

さて、本発明に係る実施例について説明する。図１、図２に示すプロット調査システム１及びプロット調査方法を携帯端末装置１０に具現化し、所定の計測対象領域について計測を行った。計測者は、先ず、所定の計測対象領域に対して三次元レーザースキャナー１１で三次元点群データを取得し、同一の計測対象領域に対してカメラ１２で撮影画像を取得した。携帯端末装置１０では、三次元点群データを地理座標系三次元点群データに変換し、それをメッシュデータに変換した。又、携帯端末装置１０では、撮影画像Ｉをタッチパネル上に表示するとともに、メッシュデータの地理座標系を撮影画像のカメラ座標系に対応付けることで、撮影画像I内にメッシュデータを表示させた。

図１５Ａには、携帯端末装置１０のタッチパネル上の撮影画像Ｉ内に、うっすらとメッシュデータＭが重ねて表示されている。メッシュデータＭは、計測対象領域の表面を表すデータであるため、撮影画像Ｉの計測対象領域に対応して表示される。撮影画像Ｉの右上の四角部分Ｗ（小型ウインドウ）には、地上の上方向から見た携帯端末装置１０の位置を示した地上写真が表示される。

ここで、計測者が、プロットの作成キーを携帯端末装置１０に入力すると、所定のメッセージ「目印を設置 スキャン中の目印として以下のオブジェクトを設置できます。」１５００が表示されるとともに、「マーカー（指定水平距離）」キー１５０１と、「円（自分中心）」キー１５０２と、「正方形（自分中心）」キー１５０３と、「四角形（方向を指定）」キー１５０４とが選択可能に表示される。

ここでは、計測者が、「正方形（自分中心）」キー１５０３を選択すると、図１５Ｂに示すように、所定のメッセージ「辺の長さを設定 長方形の奥行き（ｍ）と幅（ｍ）の順に指定して下さい。」１５０５が表示されるとともに、奥行きの入力欄１５０６と、幅の入力欄１５０７と、「最初の辺から右に展開」キー１５０８と、「最初の辺から左に展開」キー１５０９と、「キャンセル」キー１５１０とが選択可能に表示される。

そこで、計測者が、奥行きの入力欄１５０６に「１０．０」を入力し、幅の入力欄１５０７に「１０．０」を入力して、「最初の辺から右に展開」キー１５０８を選択すると、図１６Ａに示すように、所定のメッセージ「最初の辺を設置したい方向にカメラを向けて「＋」ボタンを押してください。」１６００が表示されるとともに、「＋」ボタン１６０１が撮影画像I内のメッシュデータＭ上に選択可能に表示される。

そこで、計測者が、所定の位置で「＋」ボタン１６０１を選択すると、作成制御部１０６は、携帯端末装置１０の現地点の地理座標系位置情報を基準点として、現地点から「＋」ボタン１０６１の指定点までの方向を最初の辺の方向（視準方向）として、地理座標系の上方向から見て、視準方向に沿って、１０ｍの最初の辺Ｌ１を設置し、この最初の辺Ｌ１から右側に正方形のプロットＡ１の境界線Ｌを作成する（図２：Ｓ１０６）。

ここで、最初の辺Ｌ１は、メッシュデータＭに重複するため、変更制御部１０７は、重複するメッシュデータＭの地理座標系位置情報の上下方向の座標値を用いて、重複した最初の辺Ｌ１の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を変更することで、重複したプロットＡ１の最初の辺Ｌ１をメッシュデータＭ１の上方に表示させる（図２：Ｓ１０７）。

撮影画像Ｉには、図１６Ｂに示すように、最初の辺Ｌ１がメッシュデータＭの上方に表示される。これにより、計測者は、撮影画像Ｉ内でプロットＡ１の境界線ＬをメッシュデータＭの上方で確認することが出来る。

ここで、例えば、計測者が、最初の辺Ｌ１に沿って歩くと、最初の辺Ｌ１が所定の長さ毎に分割され、分割された複数の分割辺がメッシュデータＭ１の高低に合わせて階段状に構成される。そのため、図１７Ａに示すように、撮影画像ＩのメッシュデータＭに対応して、最初の辺Ｌ１が階段状に表示される。

そして、計測者が、最初の辺Ｌ１から第二の頂点ａ２に近づくと、図１７Ｂに示すように、撮影画像ＩのメッシュデータＭに対応して、最初の辺Ｌ１と第二の辺Ｌ２との間の第二の頂点ａ２に頂点画像Ｓが表示される。これにより、計測者が計測対象領域を動き回ったとしても、撮影画像Ｉ内のメッシュデータＭの上方にプロットＡ１の境界線Ｌを示す最初の辺Ｌ１と第二の辺Ｌ２が表示されることから、プロットＡ１から外すことなく、プロットＡ１内を正確に動き回ることが可能となる。

ここで、計測者が、例えば、プロットＡ１内の単木に向かって三次元レーザースキャナー１１とカメラ１２とを単木へ向けると、図１８Ａに示すように、携帯端末装置１０は、単木ＴのメッシュデータＭを取得し、撮影画像Ｉ内に単木ＴのメッシュデータＭを表示させる。これにより、プロットＡ１内の単木ＴのメッシュデータＭを効率よく取得することが出来る。

尚、撮影画像Ｉの右上の四角部分Ｗには、所定の切替キーの入力により、三次元レーザースキャナー１１で取得した三次元点群データが表示される。四角部分Ｗのうち、三次元点群データが得られていない部分は所定の色（黒色）で表示されている。これにより、測定者に、三次元点群データが得られていない部分を三次元レーザースキャナー１１でスキャンするように促すことが出来る。

又、単木ＴのメッシュデータＭが取得された場合、所定のメッセージ「タップした木を単木としてマークします。」１８００が表示される。計測者が、「＋」ボタン１６０１を介して、撮影画像Ｉ内の単木ＴのメッシュデータＭの任意の点を選択する（タッピングする）と、携帯端末装置１０が、選択された単木ＴのメッシュデータＭから単木Ｔの胸高直径を算出し、図１８Ｂに示すように、この単木Ｔに番号（「１」）１８０１を付与し、算出した胸高直径（１７．９ｃｍ）１８０２を表示する。これにより、計測者が、取得したメッシュデータＭの単木Ｔの胸高直径を容易に計測することが可能となる。又、計測者は、単木ＴのメッシュデータＭを簡単にマーキングすることが可能となる。

さて、計測者は、プロットＡ１内を動き回って、プロットＡ１内の単木ＴのメッシュデータＭを取得していく。ここで、計測者が移動することで、携帯端末装置１０の位置も移動するが、設定されたプロットＡ１は、地理座標系で設定されているため、図１９Ａ、図１９Ｂに示すように、携帯端末装置１０の位置が、プロットＡ１の境界線Ｌに近づけば、撮影画像Ｉ内にプロットＡ１の境界線Ｌが表示される。これにより、プロットＡ１内の単木Ｔに限定して、単木ＴのメッシュデータＭ（三次元点群データ）を取得することが可能となる。

さて、計測者が、プロットＡ１内の単木ＴのメッシュデータＭをある程度取得して、例えば、結果キーを携帯端末装置１０に入力すると、携帯端末装置１０は、図２０Ａに示すように、地理座標系において取得したメッシュデータＭと、プロットＡ１の境界線Ｌとを横方向から見た場合で三次元的に表示させる。計測者が、携帯端末装置１０のタッチパネルを操作することで、携帯端末装置１０は、図２０Ｂに示すように、取得したメッシュデータＭと、プロットＡ１の境界線Ｌとが上方向から見た場合で三次元的に表示させる。又、単木ＴのメッシュデータＭには、計測された胸高直径２０００が表示される。ここで、メッシュデータＭが存在しない領域は、所定の色（例えば、紺色）で表示される。これにより、計測者は、プロットＡ１内のメッシュデータＭと単木Ｔの胸高直径を一見して確認することが可能となる。又、計測者に、メッシュデータＭが存在しない領域をスキャンするように促すことが出来る。

ところで、上述では、プロットの形状が正方形の場合について説明したが、プロットの形状が円の場合は、下記のようになる。即ち、計測者が、プロットの作成キーを選択して、「円（自分中心）」キー１５０２を選択すると、図２１Ａに示すように、所定のメッセージ「面積を設定 設置する領域の面積（ｍ２）を指定して下さい。」２１００が表示されるとともに、面積入力欄２１０１と、キャンセルキー２１０２と、ＯＫキー２１０３とが選択可能に表示される。

そこで、計測者が、面積入力欄２１０１に「１００．０」を入力し、ＯＫキー２１０２を選択すると、図２１Ｂに示すように、作成制御部１０６は、携帯端末装置１０の現地点の地理座標系位置情報を中心として、半径が約５．６４ｍの円のプロットＣの境界線Ｌを作成する（図２：Ｓ１０６）。更に、変更制御部１０７は、プロットＣの境界線ＬがメッシュデータＭと重複する場合、重複したプロットＣの境界線ＬをメッシュデータＭの上方に表示させる（図２：Ｓ１０７）。ここでは、プロットＣの中心が携帯端末装置１０の現地点であるため、撮影画像Ｉ内には、境界線Ｌが表れず、「＋」ボタン２１００が表示されている。

ここで、例えば、計測者が、現地点から動き回って、近くに存在する単木に向かって三次元レーザースキャナー１１とカメラ１２とを単木Ｔへ向けると、図２２Ａに示すように、携帯端末装置１０は、単木ＴのメッシュデータＭを取得し、撮影画像Ｉ内に単木ＴのメッシュデータＭを表示させる。ここで、単木Ｔの背面には、プロットＣの境界線Ｌが、地面のメッシュデータＭの上方に浮かんだように表示される。これにより、計測者は、プロットＣ内を確認しながら、単木ＴのメッシュデータＭを取得することが出来る。ここで、単木ＴのメッシュデータＭが取得された場合、上述と同様に、計測者が、「＋」ボタン２１００を介して、撮影画像Ｉ内の単木ＴのメッシュデータＭの任意の点を選択すると、携帯端末装置１０が、選択された単木ＴのメッシュデータＭから単木Ｔの胸高直径を算出し、図２２Ｂに示すように、この単木Ｔに番号（「１」）２２００を付与し、算出した胸高直径（１７．９ｃｍ）２２０１を表示する。

又、計測者は、プロットＣ内を動き回るが、設定されたプロットＣは、地理座標系に設定されるため、図２３Ａ、図２３Ｂに示すように、携帯端末装置１０の位置が、プロットＣの境界線Ｌに近づけば、撮影画像Ｉ内にプロットＣの境界線Ｌが表示される。これにより、上述と同様に、計測者は、プロットＣ内を確認しながら、単木ＴのメッシュデータＭを取得することが出来る。

更に、計測者が、結果キーを携帯端末装置１０に入力すると、携帯端末装置１０は、図２４Ａに示すように、取得したメッシュデータＭと、プロットＣの境界線Ｌとを横方向から見た場合ｄ三次元的に表示させる。又、単木ＴのメッシュデータＭには、計測された胸高直径２４００が表示される。計測者が、携帯端末装置１０のタッチパネルを操作することで、携帯端末装置１０は、図２４Ｂに示すように、取得したメッシュデータＭと、プロットＣの境界線Ｔとが斜め方向から見た場合で三次元的に表示させたり、図２４Ｃに示すように、上方向から見た場合で三次元的に表示させたりする。このように、計測者は、プロットＣ内のメッシュデータＭと単木Ｔの胸高直径２４００を一見して確認することが可能となる。

尚、本発明の実施形態では、携帯端末装置１０が各部を備えるよう構成したが、当該各部を実現するプログラムを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体を提供するよう構成しても構わない。当該構成では、プログラムを装置に読み出させ、当該装置が各部を実現する。その場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の作用効果を奏する。さらに、各部が実行する工程をハードディスクに記憶させる方法として提供することも可能である。

以上のように、本発明に係るプロット調査システム及び計測方法は、計測分野、測量分野、土木分野、建築分野等、地理座標系位置情報を取得して活用するあらゆる分野に有用であり、プロット調査を簡便に、且つ、精度高く行うことが可能なプロット調査システム及び計測方法として有効である。

１ プロット調査システム
１０ 携帯端末装置
１１ 三次元レーザースキャナー
１２ カメラ
１３ 位置通信装置
１０１ 第一の取得制御部
１０２ 第二の取得制御部
１０３ 第一の変換制御部
１０４ 第二の変換制御部
１０５ 表示制御部
１０６ 作成制御部
１０７ 変更制御部

Claims (4)

1. 三次元レーザースキャナーとカメラとが同等の方向を向いて付属された携帯端末装置を備えたプロット調査システムであって、
   前記三次元レーザースキャナーによって計測対象領域の三次元点群データを取得する第一の取得制御部と、
   前記カメラによって前記計測対象領域を示した二次元画像の撮影画像を取得する第二の取得制御部と、
   前記携帯端末装置に付属の位置通信装置で取得した地理座標系位置情報を用いて、前記三次元点群データを、地理座標系で表現された地理座標系三次元点群データに変換する第一の変換制御部と、
   前記地理座標系三次元点群データで表される形状の表面をメッシュ化して、多角形から構成された、前記計測対象領域の表面を表すメッシュデータに変換する第二の変換制御部と、
   前記メッシュデータの地理座標系を前記撮影画像のカメラ座標系に対応付けることで、当該撮影画像内の計測対象領域にメッシュデータを重ねて表示させる表示制御部と、
   所定のプロットの作成キーが入力されると、前記携帯端末装置の現地点の地理座標系位置情報を基準点として、地理座標系の上方向から見た場合の所定の形状を有するプロットの境界線を作成する作成制御部と、
   前記作成されたプロットの境界線が前記メッシュデータと重複する場合、当該重複するメッシュデータの地理座標系位置情報の上下方向の座標値を用いて、前記重複するプロットの境界線の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を変更することで、前記重複するプロットの境界線を前記メッシュデータの上方に表示させる変更制御部と、
   を備えるプロット調査システム。
2. 前記変更制御部は、前記プロットの境界線の一部が前記メッシュデータと重複する場合、前記重複するメッシュデータの地理座標系位置情報の上下方向の座標値に所定値を加算した加算値を算出し、前記重複するプロットの境界線の一部の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を前記加算値に変更し、
   前記プロットの境界線の他部が前記メッシュデータと重複しない場合、前記重複しないプロットの境界線の他部の地理座標系位置情報の上下方向の座標値に初期値を設定する、
   請求項１に記載のプロット調査システム。
3. 前記変更制御部は、新たにメッシュデータが表示されると、新たに表示された新規メッシュデータと前記プロットの境界線が重複するか否かを判定し、
   前記プロットの境界線が前記新規メッシュデータと重複する場合、当該重複する新規メッシュデータの地理座標系位置情報の上下方向の座標値を用いて、前記重複するプロットの境界線の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を変更することで、前記重複するプロットの境界線を前記新規メッシュデータの上方に表示させる、
   請求項１又は２に記載のプロット調査システム。
4. 三次元レーザースキャナーとカメラとが同等の方向を向いて付属された携帯端末装置を備えたプロット調査システムのプロット調査方法であって、
   前記三次元レーザースキャナーによって計測対象領域の三次元点群データを取得する第一の取得制御工程と、
   前記カメラによって前記計測対象領域を示した二次元画像の撮影画像を取得する第二の取得制御工程と、
   前記携帯端末装置に付属の位置通信装置で取得した地理座標系位置情報を用いて、前記三次元点群データを、地理座標系で表現された地理座標系三次元点群データに変換する第一の変換制御工程と、
   前記地理座標系三次元点群データで表される形状の表面をメッシュ化して、多角形から構成された、前記計測対象領域の表面を表すメッシュデータに変換する第二の変換制御工程と、
   前記メッシュデータの地理座標系を前記撮影画像のカメラ座標系に対応付けることで、当該撮影画像内の計測対象領域にメッシュデータを重ねて表示させる表示制御工程と、
   所定のプロットの作成キーが入力されると、前記携帯端末装置の現地点の地理座標系位置情報を基準点として、地理座標系の上方向から見た場合の所定の形状を有するプロットの境界線を作成する作成制御工程と、
   前記作成されたプロットの境界線が前記メッシュデータと重複する場合、当該重複するメッシュデータの地理座標系位置情報の上下方向の座標値を用いて、前記重複するプロットの境界線の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を変更することで、前記重複するプロットの境界線を前記メッシュデータの上方に表示させる変更制御工程と、
   を備えるプロット調査方法。

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