JPH0897927A

JPH0897927A - 野外調査データ収集システム

Info

Publication number: JPH0897927A
Application number: JP25606794A
Authority: JP
Inventors: Susumu Usami; 進宇佐美
Original assignee: BLUE LINE SHIYA KK
Current assignee: BLUE LINE SHIYA KK
Priority date: 1994-09-27
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】リアルタイムで野外調査の分析が実施でき、証
拠物件として十分耐える調査データを得る。【構成】調査対象を観測する位置でＧＰＳ装置により位
置データを確定し、ビデオカメラ３０により調査対象を
ビデオ撮影して、アナログ・デジタル変換回路３１によ
り静止画像データを生成し、調査した時間データ、位置
データ及び静止画像データから合成信号を確定し、磁針
計１１により撮影方向の磁方位データを確定する。あ
と、ライトペン３により調査対象に関するコメントを作
成し、確定した合成信号、磁方位データ及びコメントよ
りなる観測データを磁気媒体に記憶３２し、携帯用電話
３５により観測データを無線公衆電話回線に送信し、遠
隔地に設けたコンピュータで観測データを回収して解析
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、野外調査データ収集
システム、特に景観画像を数値データに組み合わせた野
外での調査データ収集装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】野外調査によるサンプリング採取では、
調査員が例えば２万５千分の１の地図とメモ帳を持参し
て、その地図内のある部分、地域Ａの調査対象場所に直
接行き、調査対象物があることを確認して、地図上の該
当箇所に点や丸の印を書き入れている。点や丸の印を入
れた該当箇所には番号を付し、その番号をメモ帳に写し
て該当箇所についてのコメントを記入している。同様な
調査を別の地域Ｂ、Ｃ・・・の各場所で行い、後で１枚
の２万５千分の１の地図上にまとめて記入し、広い範囲
の分布が一見して分かるような分布地図を作成してい
る。各地域Ａ、Ｂ、Ｃ・・・の番号入りメモ帳は、各調
査地点に関するコメントが番号違いにならないように注
意しながら連続の通し番号順に整理して、１枚または１
冊のコメント帳にまとめている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の野外調査による
サンプリング採取では、地図とメモ帳を持参して調査を
行うので、環境の状況次第では、雨の日には、地図とメ
モ帳が濡れたり汚れたりして、記入位置が不明になった
りすることがある。またコメント帳上で、整理番号を過
ったりして、コメントの行く先が混乱してしまう等のお
それがあった。各地域の個別データから総合的な広域デ
ータにまとめる時、各部分地図との照合、データの整理
になお、多大な労力を伴い、そのためにデータサンプリ
ング後に多くの時間と労力を費やしている。また、集合
したデータは科学的には十分であても、数値データだけ
なので、法律上の責任を明確にする上での証拠物件とし
ては弱いものであった。この発明による野外調査データ
収集システムはビデオカメラとパソコン周辺機器を端末
として野外でのデータ収集作業を飛躍的に効率化し、画
像データを数値のデータと結合して、情報量に深みのあ
るシステムを実現する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本願の発明では、ＧＰＳ
装置と、ライトペンにより文書やプログラム作成が可能
な携帯用端末と、この携帯用端末に装着され調査項目を
予め記憶した磁気媒体と、タイマと、ビデオカメラと、
無線携帯用電話とからなる装置を使用し、ビデオ信号か
ら静止画像データを生成するアナログ・デジタル変換回
路と、この静止画像データと位置データと時間データを
結合して合成信号を出力する合成回路と、地理上の磁方
位を計測する磁針計とを設ける。

【０００５】

【作用】調査対象を観測する位置でＧＰＳ装置により位
置データを確定し、ビデオカメラにより調査対象をビデ
オ撮影してビデオ信号およびアナログ・デジタル変換回
路により静止画像データを生成し、タイマにより調査時
の時間データを確定し、確定した時間データと位置デー
タと生成した静止画像データとから合成信号を確定し、
磁針計によりビデオカメラの撮影方向の磁方位データを
確定し、携帯用端末とライトペンにより調査対象に関す
るコメントを作成し、これら確定した合成信号と磁方位
データとコメントよりなる観測データを磁気媒体に記憶
し、必要に応じて携帯用電話により観測データを無線公
衆電話回線に送信し、遠隔地に設けたコンピュータで観
測データを無線公衆電話回線を介して受信する。現場に
行かなくとも、遠隔地に設けたコンピュータで専門家が
現況を解析できる。専門家は危険な現場に出かける必要
がないので、大量の調査が容易に実行できる。位置デー
タと画像データと数値データとが結合されて同時に得ら
れるので、法的な証拠データとしても利用できる。

【０００６】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図２は本発明に係る、野外での現地調査を
行う装置の外観図である。野外での現地調査を行う装置
は、衛星からの電波を受信するＧＰＳレシーバーのアン
テナ装置１と、表側に表示装置２を備えた手帳型コンピ
ュータ（パソコン）の本体１０と、デジタルカメラ３０
と、磁北からの向きを計る磁針計１１と、無線使用が可
能な携帯電話３５とから構成されている。

【０００７】手帳型コンピュータ１０は薄型で小型で携
帯容易であり、この本体１０とアンテナ装置１とはＲＳ
２３２Ｃケーブルで、またデジタルカメラ３０および携
帯電話携帯電話３５とは所定のケーブルで接続する。本
体１０は小型ディスクドライブやＩＣカード読み書き装
置を内蔵し、ディスクやＩＣカードが装着できる。以
下、基本データのデジタル地図やプログラムを記憶する
記憶媒体として、ＩＣカードを例に説明する。これらア
ンテナ装置１と本体１０とデジタルカメラ３０と磁針計
１１と携帯電話携帯電話３５とでＧＰＳ付き野外調査デ
ータ収集端末１９を構成する。

【０００８】さて、ＧＬＯＢＡＬＰＯＳＩＴＩＯＮＩ
ＮＧＳＹＳＴＥＭ（ＧＰＳ：全地球位置把握システ
ム）は、宇宙に打ち上げられた２４個の衛星の中から、
３個以上の衛星の電波をキャッチして全世界の地上、海
上、空中のどこにいても、自分の正確な位置をリアルタ
イムで知ることができるシステムである。各衛星からそ
の位置（緯度、経度、高度）と時刻の情報が送信されて
くる。時間信号とともに位置に関する信号をアンテナ装
置１で受信し、各衛星からの距離を半径とした球を複数
作成し、これらの球の交点が自分の位置となる。４基の
衛星が受信できれば地球上の緯度、経度、高度が測定で
きる。この緯度、経度、高度がアンテナ装置１（自分）
の位置である。

【０００９】図１は本発明に係る野外調査データ収集シ
ステムを実現する装置、ＧＰＳ付き野外調査データ収集
端末１９の詳細なブロック図である。衛星からの電波は
アンテナ装置１で受信され、アンテナ装置１から位置信
号が中央演算装置（ＣＰＵ）４に送られる。アンテナ装
置１は演算機能を備え、４基の衛星からの距離を半径と
した球を作成し、これら球の交点を１つ算出する。この
交点を地球上の緯度、経度、高度データとして、即ち位
置信号（Ｘi,Ｙi,Ｅi ）としてアンテナ装置１が出力す
る。アンテナ装置１とＣＰＵ４とはＲＳ２３２Ｃケーブ
ル１７で接続する。

【００１０】予め地図上の各位置（座標）に緯度、経
度、高度（Elevation ）などの情報を設定したものがＩ
Ｃカード６（ＩＣカード読み取り装置の場合を説明す
る）である。即ち、緯度、経度は国際的に地図上で決定
しており、電子化したものがデジタル地図データであ
る。最近では各国の専門会社から全世界をカバーしたデ
ジタル地図の光ディスクやフロッピーディスク（ＦＤ）
が世界的に市販されている。ＩＣカード６にはＧＰＳデ
ータの他に付記的なランドマーク等が記録されている
が、更に時間やコメントやメモが追記できる。位置信号
は、読み出し専用メモリＲＯＭ５にあるプログラムを使
用してＣＰＵ４により処理される。ＣＰＵ１は算出した
位置点を、表示装置２上の緯度、経度からなる座標に、
地図と合せて、プロットし、デジタル地図上にオーバー
ラップして表示する（通常のカーナビゲーターと同
じ）。

【００１１】アンテナ装置１、本体１０、ビデオ用のデ
ジタルカメラ３０、携帯電話３５、表示装置２に電力を
供給する電池も図示しないが設けられているものとす
る。ライトペン３はＣＰＵ４により制御され、表示装置
２上のメニューを選択して、各種プログラムを実行させ
たり、始動、終了させたりし、各命令ステップの確定を
指示するクリックボタンをその先端部には備えている。
ＣＰＵ４は位置信号を地図データと結合する演算や各種
の演算時にＲＡＭ７を使用する。ＲＡＭ７、ＩＣカード
６内のデータは入出力装置Ｉ／Ｏ９を介して、必要に応
じて外部の各種コンピュータ２１に出力可能である。タ
イマー２３は高精度の時刻信号をＣＰＵ４に常時出力し
ている。

【００１２】ＩＣカード６は、前述の地図データに加え
て、何をどのように調査するかを予めコンピュータ１３
によりプログラムされた次の表１、２に示すデータテー
ブルを備えている。表１、２のデータテーブルは、情報
センターのコンピュータ２１等でＩＣカード読み書き装
置を使用して作成できる。デジタルカメラ３０は通常の
テレビカメラであり、調査地点の景観をビデオ撮影でき
る。景観のビデオイメージはインターフェース３４を介
してテープレコーダ３２に録画でいる。またビデオイメ
ージはアナログ・ディジタルコンバータ（Ａ／Ｄ変換回
路）３１で静止画像が生成される。このデジタの静止画
像データは、アンテナ装置１からの位置信号（Ｘi,Ｙi,
Ｅi ）と合成回路３３により結合されて、ＩＣカード６
に格納される。また景観のビデオイメージは、アンテナ
装置１からの位置信号（Ｘi,Ｙi,Ｅi）とインターフェ
ース３４により結合されて、テープレコーダ３２の音声
記録領域に格納される。

【００１３】携帯電話３５はテンキー部３８とモデム部
３７と発信部３６からなり、通常の移動電話単体として
の機能を有し、ＣＰＵ４からの指令によりＩＣカード６
やＲＡＭ７内のデータを無線公衆電話回線に送信でき
る。本体１０は携帯電話３５を利用し、ＣＰＵ４の動作
により、無線公衆電話回線の外部よりデータ受信も可能
である。本体本体１０を構成する表示装置２、ライトペ
ン３、ＣＰＵ４、ＲＯＭ５、ＩＣカード６、ＲＡＭ７、
Ｉ／Ｏ９、タイマー２３には、例えばアップルコンピュ
ータ「ＮＥＷＴＯＮ」を使用する。また、アンテナ装置
１、磁針計１１、デジタルカメラ３０、携帯電話３５に
は市販されているＧＰＳレシーバ、磁気コンパス、ビデ
オカメラ、携帯電話をそれぞれ使用する。

【００１４】磁針計１１はどの方向の景観を撮影したか
を測定するもので、表示磁北（０度）はデジタルカメラ
３０のレンズの光軸方向に合わせてあり、磁針が常時地
磁気の北を向くので、磁針と表示磁北との差から、デジ
タルカメラ３０の視界方向（磁方位、ＭＨ）が、目視に
より読み取れる。次に、個々の調査について例えば、野
外での地滑り調査である場合に、ＩＣカード６に設定し
た内容について説明する。

【００１５】

【００１６】

【００１７】実際に、夏の増水時に堤防や土手の安全調
査を実施する場合を説明する。調査員はこのＩＣカード
６を装着した野外調査データ収集装置を持参して割り当
て地域Ａ、例えば竜ケ崎市近くの利根川の土手に出向
く。ＩＣカード６には表１、２のデータテーブルの各調
査項目（番号１、２、３、・・・対応のデータは未記
入）が記憶されており、また取手市を含む関東の２万５
千分の１の地図が記憶されていてもいい。利根川の土手
に着いた後、本体１０とアンテナ装置１とデジタルカメ
ラ３０と携帯電話３５の電源スイッチをいれて、ＧＰＳ
（全地球位置把握システム）を動作させる。本体本体１
０の表示装置２上には通常のカーナビゲーターのよう
に、調査員の実際に立っている位置が丸点印等で常時表
示される。

【００１８】調査員は川のポイント到達するとライトペ
ン３の押しボタンキーをクリック操作して、取り込み入
力を指示する。ＣＰＵ４は、アンテナ装置１から現在の
位置（丸点印等で常時表示される）を東経何度、北緯何
度、年月日を含む時刻、を夫々取り込み、ＩＣカード６
内の上記テーブル内に記録する。調査員が土手の接水地
域の状況について、含水性や崩壊の有無等をコメントと
として記入し、デジタルカメラ３０で重要と思われる景
観をビデオに撮影する。このビデオイメージは自動的に
テープレコーダ３２に録画されるが、このビデオイメー
ジには、タイマ２３からの月日時間と、アンテナ装置１
からの東経何度、北緯何度、高度データがＩ／Ｆ３４に
より加算されて、テープの音声記録領域に同時に記録さ
れる。

【００１９】静止画像を取り込むボタンキーをクリック
操作し、ビデオ像の内の重要な部分をＡ／Ｄ変換回路３
１でデジタル化して、静止画像イメージを生成し、ＩＣ
カード６内の上記テーブル内に記録する。そして、調査
員はデジタルカメラ３０が向いていた方向での磁方位
（MAGNETICHEADING) ２７０度を読み取り、コメントと
同様にライトペン３で記入し、ＩＣカード６内の上記テ
ーブル内に記録する。調査員は、必要とあらば、西方向
の景観の撮影に加えて表１、２に示すように、同一地点
でほぼ同一時刻において、複数方向の北方向、東方向、
南方向の土手の状況も、ビデオ撮影し、同様に画像デー
タの形に記録できる。

【００２０】ＣＰＵ４は取り込み入力の回数区切り目を
判断し、リターン指示（確定入力）があるまで、その回
の測定中とみなし、リターン指示があればその回の測定
終了にする。ＩＣカード６内に蓄積されるデータは、各
測定地点について、表１、表２の内容である経度緯度、
高度、その位置での観測景観、その視界方向、時刻から
なり、記号表示すると、観測データＧi(Ｘi,Ｙi,Ｅi,Ｓ
i,ＭＨi,Ｔi)となる。また、川の流れや動く風景のビデ
オ画像は、静止画像とは別途に、テープレコーダ３２に
平行して記録されている。

【００２１】さて、２万５千分の１の国土地理院の地図
上では１ｍｍは、２万５千倍すると、２５０００ｘ１０
（−４乗）ｍ＝２５ｍである。実際の地図上では、ペン
や鉛筆の太さが１ｍｍ以下であっても、事実上は太さが
１ｍｍ程度のペンで書き込み作業をしたものと同様な幅
となるので、２５ｍの誤差範囲内で地滑り調査位置が区
別して記入できると考えられる。

【００２２】さてアンテナ装置１は位置信号として、例
えば、東経１３５度３５分４０秒、北緯３５度４１分０
５秒等、秒単位のデータを出力する。１度は６０分で、
１分は６０秒なので、１度は３６００秒となる。地球上
の１度は、６０海里で１海里は１８５２ｍなので、すな
わち６０ｘ１８５２ｍとなる。１秒の距離は（６０ｘ１
８５２）／（３６００）＝１８５２／６０＝３０．８６
ｍである。ここで表示装置２の表示精度は、アンテナ装
置１の出力データが経緯度で１秒単位であることことか
ら３０．８６ｍとなり、２万５千分の１の国土地理院の
地図での記入精度の２５ｍとほぼ一致する。

【００２３】さて、地滑り発生地点が、２万５千分の１
の国土地理院の地図で、約３０ｍ精度で記録されたとし
ても、現地にいない土木専門家や行政担当者が見た場合
は、川向こうか、県境か、千葉県、茨城県どちらかとい
う重要な判定が困難な場合が多い。しかし、位置データ
に加えて表２の景観のイメージデータがあれば、一瞥し
て、その道の専門家はどの県側にあるのか即判断が付
き、対応策が決定できる。更に、景観のイメージデータ
の視界方向が磁方位でどの方向にあるかわかるので、現
地の状況情報が、実際の調査現場にいるように、他の場
所で解析する専門家にとってもよく理解できる。

【００２４】増水による土手の地滑り状況の観測が揃っ
た時点、または、緊急通知に必要な場合には、携帯電話
３５を介して、記録済のＩＣカード６の調査データ、表
１、２の内容を情報収集センターのコンピュータ２１に
転送できる。センターでは現地状況に即した、対応策を
準備したり、実施したりできる。また、別の調査では、
例えば河川敷への不当な産業廃棄物の投棄を調査する際
には、その投棄分布のみならず、投棄現場を発見した場
合には、経度緯度、高度、その位置での観測景観、その
視界方向、時刻の観測データＧi(Ｘi,Ｙi,Ｅi,Ｓi,ＭＨ
i,Ｔi)が正確に収集できる。収集した観測データＧi
は、その対策時には、法的に証拠物件として、採用され
るに値するものとなる。更に本願の野外調査データ収集
システムは、動物植物の分布調査、住宅分布調査、社員
の居住分布、学生の居住分布、道路補修調査、地質、地
形布調査等に応用できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明してきたように、ＧＰＳ装置
と、ライトペンにより文書やプログラム作成が可能な携
帯用端末と、この携帯用端末に装着され調査項目を予め
記憶した磁気媒体と、タイマと、ビデオカメラと、無線
携帯用電話を使用し、ビデオ信号から静止画像データを
生成するアナログ・デジタル変換回路と、この静止画像
データと位置データと時間データを結合して合成信号を
出力する合成回路と、磁方位を計測する磁針計とを設
け、調査対象を観測する位置でＧＰＳ装置により位置デ
ータを確定し、ビデオカメラにより調査対象をビデオ撮
影してビデオ信号をおよびアナログ・デジタル変換回路
により静止画像データを生成し、タイマにより調査時の
時間データを確定し、確定した時間データと位置データ
と生成した静止画像データとから合成信号を確定し、磁
針計により撮影方向を観測した磁方位データを確定し、
携帯用端末とライトペンにより調査対象に関するコメン
トを作成し、これら確定した合成信号と磁方位データと
コメントよりなる観測データを前記磁気媒体に記憶し、
必要に応じて携帯用電話により観測データを無線公衆電
話回線に送信し、遠隔地に設けたコンピュータに記観測
データで回収し、解析する。かくして、正確な調査デー
タと、現地情報の映像とを収集するので、回収データの
情報内容が飛躍的に向上する。フィールド現場には体力
のある作業員が立ち会い、遠隔地では熟練した分析調査
員が立ち会うことで、リアルタイムでの野外調査が実施
できる。データの即時入手により緊急時での対応策が実
即行できる。調査した観測データは、証拠物件として十
分耐えるものとなり、事後の責任分担の割り振りに活用
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の野外調査データ収集装置のブロック回
路図である。

【図２】本発明の野外調査データ収集システムの全体構
成図である。

【符号の説明】

１アンテナ装置２表示装置３ライトペン４ＣＰＵ５ＲＯＭ６ＩＣカード７ＲＡＭ９Ｉ／Ｏ１０本体１１磁針計１７接続ケーブル１３コンピュータ１９野外調査データ収集装置２３タイマー３０ビデオカメラ３１Ａ／Ｄ変換回路３２テープレコーダ３３合成回路３４インターフェース３５携帯電話

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】衛星からの電波を受信して受信地の緯
度、経度、高度の位置データを出力するアンテナ装置
と、表示装置に表示された文字や数字や図形をライトペ
ンにより編集して、文書やプログラム作成が可能な携帯
用端末と、この携帯用端末に装着され調査項目を予め記
憶した磁気媒体と、時間を計時し時間データを出力する
タイマと、調査対象をビデオ撮影しビデオ信号を出力す
るビデオカメラと、無線公衆電話回線に送受信する携帯
用電話とからなる装置であって、前記ビデオ信号から静止画像データを生成するアナログ
・デジタル変換回路と、この静止画像データと前記位置
データと時間データを結合して合成信号を出力する合成
回路とを設け、調査対象を観測する位置で前記アンテナ装置により前記
位置データを確定し、前記ビデオカメラにより調査対象
をビデオ撮影してビデオ信号をおよび前記アナログ・デ
ジタル変換回路により前記静止画像データを生成し、前
記タイマにより調査時の時間データを確定し、確定した
時間データと位置データと生成した静止画像データとか
ら前記合成信号を確定し、前記携帯用端末とライトペン
により調査対象に関するコメントを作成し、これら確定
した前記合成信号とコメントよりなる観測データを前記
磁気媒体に記憶し、必要に応じて前記携帯用電話により前記観測データを無
線公衆電話回線に送信するようにしたことを特徴とする
野外調査データ収集システム。
【請求項２】衛星からの電波を受信して受信地の緯
度、経度、高度の位置データを出力するアンテナ装置
と、表示装置に表示された文字や数字や図形をライトペ
ンにより編集して、文書やプログラム作成が可能な携帯
用端末と、この携帯用端末に装着され調査項目を予め記
憶した磁気媒体と、時間を計時し時間データを出力する
タイマと、調査対象をビデオ撮影しビデオ信号を出力す
るビデオカメラと、無線公衆電話回線に送受信する携帯
用電話とからなる装置であって、前記ビデオ信号から静止画像データを生成するアナログ
・デジタル変換回路と、この静止画像データと前記位置
データと時間データを結合して合成信号を出力する合成
回路と、地理上の磁方位を計測する磁針計とを設け、調査対象を観測する位置で前記アンテナ装置により前記
位置データを確定し、前記ビデオカメラにより調査対象
をビデオ撮影してビデオ信号をおよび前記アナログ・デ
ジタル変換回路により前記静止画像データを生成し、前
記タイマにより調査時の時間データを確定し、確定した
時間データと位置データと生成した静止画像データとか
ら前記合成信号を確定し、前記磁針計により前記ビデオ
カメラの撮影方向の磁方位データを確定し、前記携帯用
端末とライトペンにより調査対象に関するコメントを作
成し、これら確定した前記合成信号と磁方位データとコ
メントよりなる観測データを前記磁気媒体に記憶し、必要に応じて前記携帯用電話により前記観測データを無
線公衆電話回線に送信し、遠隔地に設けたコンピュータ
で前記前記観測データを無線公衆電話回線を介して受信
するようにしたことを特徴とする野外調査データ収集シ
ステム。