JPH09147086A - 標高データの傾斜自動推定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地形の標高データを用いて移動体の通行可能
領域の把握や災害監視区域の決定等の広い範囲の土地利
用状況の認識を迅速かつ容易に把握することが可能な技
術を提供する。 【解決手段】 地形の標高情報を格子状に有する標高デ
ータから地層面と水平面とがなす傾斜角を算出する標高
データの傾斜自動推定方法であって、標高データに多角
形パッチの頂点座標を選択する多角形パッチ領域を設定
し、前記多角形パッチ領域中の標高データから３つ以上
の頂点座標値を選択して多角形パッチを作成し、前記多
角形パッチが形成する平面の法線ベクトルを算出し、前
記多角形パッチの法線ベクトルと水平面に対して垂直方
向のベクトルとのなす角を算出するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、標高データから傾
斜角を算出する標高データの傾斜自動推定方法に関し、
特に、衛星の撮影画像より作成された地形図の標高デー
タから傾斜角を算出する標高データの傾斜自動推定方法
に適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、衛星などの画像データから地形情
報を推定する技術としては、主として、衛星などから観
測された画像データから標高や等高線を抽出する技術が
知られている。

【０００３】例えば、画像データから標高を推定する技
術は、村井俊治：スポットＨＲＶによる地形計測、写真
測量とリモートセンシング特集１、ｐｐ．２−１９（１
９８７）に記載されている。

【０００４】画像データから等高線を推定する技術は、
内田修：ステレオＳＰＯＴ画像の標定と自動計測、写真
測量とリモートセンシング、Ｖｏｌ．２８、Ｎｏ．３、
ｐｐ．３０−４１（１９８９）に、標高データから等高
線を推定する技術は、浦部ぼくろう：局所ＤＴＭ（Ｄｅ
ｇｉｔａｌ Ｔｅｒｒａｉｎ Ｍｏｄｅｌ、以下ＤＴＭ
と記す）手法による等高線の自動編集、写真測量とリモ
ートセンシング、Ｖｏｌ．３０、Ｎｏ．１、ｐｐ．４−
９（１９９１）に記載されている。

【０００５】また、等高線データから標高データを推定
する技術は、稲葉和雄：等高線からＤＴＭを作成すると
きの特徴抽出法、日本写真測量学会、長崎出島会館講演
会資料、ｐｐ．６１−６４、１９９０年１１月８・９日
に記載されている。

【０００６】以上の従来技術があるが、標高データある
いは等高線データから傾斜を推定する技術は、現在見当
たらない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見い出した。

【０００８】すなわち、前記従来の画像データから標高
または等高線を推定する技術では、衛星データなどの画
像データから、標高を推定する処理、等高線を推定する
処理及び、標高データと等高線データの相互変換処理の
様な地形の標高情報を求める方法にとどまっていた為、
標高または等高線を推定した地形の傾斜角を推定するこ
とができないという問題があった。

【０００９】また、前記従来の技術によって得られた標
高または等高線のデータを使用して傾斜角を自動推定す
る方法の課題としては、以下の２つが挙げられる。

【００１０】傾斜角の推定方法を簡単に考えると、地層
面の傾いている方向上の異なる２点を設定し、前記２点
間の距離及び標高差から、逆正接（アークタンジェン
ト）により傾斜角を算出することができる。

【００１１】しかし、前記の２点間の距離及び標高差か
ら傾斜角を算出する方法によって標高データから傾斜角
を推定する場合では、画像データ等から得られた標高デ
ータは格子状の２次元の配列に格納された離散的なデー
タであることから、地層面の傾いている方向上の異なる
２点の座標が、標高データが得られている座標に一致し
ない可能性があるため、傾斜角の推定精度が劣化すると
いう問題がある。

【００１２】また、等高線データから傾斜角を推定する
場合には、一方の等高線上にある１点を設定した後に他
方の等高線上に任意の複数の点を設定し、一方の等高線
上の１点と他方の等高線上の１点との間の距離及び標高
差から傾斜角を算出し、算出される傾斜角が最大となる
他方の等高線上の最適な点を選択する方法が考えられ
る。

【００１３】しかし、前記の等高線データから傾斜角を
推定する場合では、地層面の傾いている方向上に異なる
２点を設定するときに、一方の等高線上のある１点を設
定し、他方の等高線上の任意の点の中から最適な点を選
択する必要があるため、傾斜角を算出する計算量が増大
するという問題がある。

【００１４】本発明の目的は、地形の標高データを用い
て移動体の通行可能領域の把握や災害監視区域の決定等
の広い範囲の土地利用状況の認識を迅速かつ容易に把握
することが可能な技術を提供することにある。

【００１５】本発明の他の目的は、傾斜角の推定精度を
向上させることが可能な技術を提供することにある。

【００１６】本発明の他の目的は、傾斜角の計算量を減
らすことが可能な技術を提供することにある。

【００１７】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明かにな
るであろう。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本願によって開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１９】（１）地形の標高情報を格子状に有する標
高データから地層面と水平面とがなす傾斜角を算出する
標高データの傾斜自動推定方法であって、標高データに
多角形パッチの頂点座標を選択する多角形パッチ領域を
設定し、前記多角形パッチ領域中の標高データから３つ
以上の頂点座標値を選択して多角形パッチを作成し、前
記多角形パッチが形成する平面の法線ベクトルを算出
し、前記多角形パッチの法線ベクトルと水平面に対して
垂直方向のベクトルとのなす角を算出するものである。

【００２０】前記標高データの傾斜自動推定方法では、
まず、標高データに多角形パッチの頂点座標を選択する
多角形パッチ領域を設定する。

【００２１】次に、前記多角形パッチ領域中の標高デー
タから３つ以上の頂点座標値、例えば、前記多角形パッ
チの各頂点の中の３つ以上の任意の頂点座標を選択して
多角形パッチを作成する。

【００２２】前記多角形パッチが形成する平面の平面方
程式の係数を求めて法線ベクトルを算出し、前記多角形
パッチの法線ベクトルと水平面に対して垂直方向のベク
トルとのなす角を算出して傾斜角を得る。

【００２３】以上の様に、前記標高データの傾斜自動推
定方法によれば、地形の標高データから傾斜角を算出す
るので、地形の標高データを用いて移動体の通行可能領
域の把握や災害監視区域の決定等の広い範囲の土地利用
状況の認識を迅速かつ容易に把握することが可能であ
る。

【００２４】（２）前記（１）に記載された標高データ
の傾斜自動推定方法において、前記多角形パッチ領域の
大きさを変化させることにより作成する多角形パッチの
大きさを変更するものである。

【００２５】前記標高データの傾斜自動推定方法では、
前記多角形パッチの頂点座標を選択する多角形パッチ領
域の大きさを変化させることにより、作成する多角形パ
ッチの大きさを変更する。

【００２６】前記多角形パッチ領域の大きさを大きくす
ると、前記多角形パッチ領域に含まれる標高データの数
は増加し、標高データ全体に対する多角形パッチの数が
減少して得られる傾斜角の数は減少する。

【００２７】また、前記多角形パッチ領域の大きさを小
さくすると、前記多角形パッチ領域に含まれる標高デー
タの数は減少し、標高データ全体に対する多角形パッチ
の数が増加して得られる傾斜角の数は増加する。

【００２８】以上の様に、前記標高データの傾斜自動推
定方法によれば、高精度を要求する領域に対し多角形パ
ッチの大きさを小さくするので、傾斜角の推定精度を向
上させることが可能である。

【００２９】（３）地形の標高情報を格子状に有する標
高データから地層面と水平面とがなす傾斜角を算出する
標高データの傾斜自動推定方法であって、前記標高デー
タから作成された２つの隣接する等高線の一方の等高線
上の１点から放射状に直線を設定し、前記放射状に設定
した直線と他方の等高線との交点を算出し、前記一方の
等高線上の１点と前記他方の等高線上の交点との距離が
最小となる直線を選択し、前記選択された直線の距離
と、前記２つの等高線の標高差から傾斜角を算出するも
のである。

【００３０】前記標高データの傾斜自動推定方法では、
前記標高データから作成された２つの隣接する等高線の
一方の等高線上の１点から放射状に直線を設定し、前記
放射状に設定した直線と他方の等高線との交点を算出す
る。

【００３１】前記放射状に設定した複数の直線の中か
ら、前記一方の等高線上の１点と前記他方の等高線上の
交点との距離が最小となる直線を選択し、前記選択され
た直線の距離と、前記２つの等高線の標高差から傾斜角
を算出する。

【００３２】また、前記標高データの傾斜自動推定方法
では、前記標高データから作成された２つの隣接する等
高線の一方の等高線上の１点から放射状に直線を設定す
る際に、初回の直線設定処理において直線を放射状に設
定し、２回目以降の直線設定処理においては、初回に選
択された距離が最小となる直線の方向から特定の角度の
範囲にある領域に限定して複数の直線を設定する。

【００３３】前記の様に複数の直線を設定することによ
り、２回目以降の直線設定処理において直線の設定数を
減らすことができ、傾斜算出処理における計算量を減ら
すことが可能となる。

【００３４】以上の様に、前記標高データの傾斜自動推
定方法によれば、地形の等高線データから傾斜角を算出
するので、地形の等高線データを用いて移動体の通行可
能領域の把握や災害監視区域の決定等の広い範囲の土地
利用状況の認識を迅速かつ容易に把握することが可能で
ある。

【００３５】（４）地形の標高情報を格子状に有する標
高データから地層面と水平面とがなす傾斜角を算出する
標高データの傾斜自動推定方法であって、標高データを
２次元直交座標の格子に区分し、前記格子におけるＸ座
標軸方向の２つの格子点の標高差と前記２つの格子点の
距離とを用いてＸ軸方向の傾斜角を算出し、前記格子に
おけるＹ座標軸方向の２つの格子点の標高差と前記２つ
の格子点の距離とを用いてＹ軸方向の傾斜角を算出し、
前記各軸方向の傾斜角を合成して前記Ｘ軸方向の格子と
Ｙ軸方向の格子とが交差する特定の格子点における傾斜
角を算出するものである。

【００３６】前記標高データの傾斜自動推定方法では、
標高データを特定の格子間隔でメッシュ状の２次元直交
座標の格子に区分する。

【００３７】次に、メッシュ状の格子が交差する交差点
での傾斜角を求めるときに、まず、前記格子におけるＸ
座標軸方向の２つの格子点の標高差と前記２つの格子点
の距離とを用いてＸ軸方向の傾斜角を算出し、また、前
記格子におけるＹ座標軸方向の２つの格子点の標高差と
前記２つの格子点の距離とを用いてＹ軸方向の傾斜角を
算出する。

【００３８】前記算出されたＸ軸方向の傾斜角とＹ軸方
向の傾斜角とを合成して前記Ｘ軸方向の格子とＹ軸方向
の格子とが交差する特定の格子点における傾斜角を算出
する。

【００３９】また、前記標高データの傾斜自動推定方法
では、標高データを２次元直交座標の格子に区分する格
子間隔を変更することにより、傾斜角の推定精度を変更
する。

【００４０】以上の様に、前記標高データの傾斜自動推
定方法によれば、高精度を要求する領域に対しメッシュ
間隔を小さくするので、傾斜角の推定精度を向上させる
ことが可能である。

【００４１】（５）地形の標高情報を格子状に有する標
高データから地層面と水平面とがなす傾斜角を算出する
標高データの傾斜自動推定方法であって、標高データの
任意の１点における標高値と前記任意の１点の近傍の点
の標高値との差を算出し、前記算出された標高差と、前
記任意の１点と近傍の点との距離とによって前記任意の
１点での傾斜角を算出するものである。

【００４２】前記標高データの傾斜自動推定方法では、
まず、標高データの任意の１点と、前記任意の１点に隣
接する近傍の点を選択する。

【００４３】次に、前記任意の１点における標高値と前
記任意の１点の近傍の点の標高値との差を算出し、前記
算出された標高差と、前記任意の１点と近傍の点との距
離とによって前記任意の１点での傾斜角を算出する。

【００４４】例えば、前記標高データの傾斜自動推定方
法では、まず、標高データの任意の１点と、前記任意の
１点の前後左右に隣接する４近傍の点を選択する。

【００４５】次に、前記任意の１点における標高値を４
倍し、前記４倍した標高値から前記任意の１点の４近傍
の点の標高値を減じ、前記算出された標高差と、前記任
意の１点と４近傍の点との距離とによって前記任意の１
点での傾斜角を算出する。

【００４６】以上の様に、前記標高データの傾斜自動推
定方法によれば、注目点に隣接する近傍との標高差によ
って傾斜角を算出するので、傾斜角の推定精度を向上さ
せることが可能である。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、実施形態
とともに図を参照して詳細に説明する。

【００４８】（実施形態１）以下に、本発明の標高デー
タの傾斜自動推定方法において、標高データから多角形
パッチデータを作成して傾斜角を算出し、災害監視シス
テムに適用する実施形態１の標高データの傾斜自動推定
方法について説明する。

【００４９】図１は、本実施形態の標高データの傾斜自
動推定方法の災害監視システムの概略構成を示す図であ
る。図１において、１２０は災害監視システム、２００
は入力データ、２１０は入力データ２００を解析処理す
るデータ処理、２２０は解析したデータを保存管理する
データベース、２３０はシミュレーション処理、２４０
は表示処理、２５０は表示画像、２６０はユーザであ
る。

【００５０】図１に示す様に、本実施形態の標高データ
の傾斜自動推定方法の災害監視システムは、入力データ
２００と、入力データ２００を解析処理するデータ処理
２１０と、解析したデータを保存管理するデータベース
２２０と、シミュレーション処理２３０と、表示処理２
４０と、表示画像２５０とを有している。

【００５１】図２は、本実施形態の標高データの傾斜自
動推定方法の表示例を示す図である。図２において、８
００は傾斜データの表示画像である。

【００５２】図３は、本実施形態の標高データの傾斜自
動推定方法の災害監視システムのデータ処理の処理ブロ
ックを示す図である。図３において、３００は計測デー
タ、３１０はステレオ画像データ、３２０は入力処理、
３３０は植生解析処理、３５０は地図作成処理、３６０
は標高データ、３７０は土地利用解析処理、３９０はデ
ータ保存管理処理である。

【００５３】図３に示す様に、本実施形態の標高データ
の傾斜自動推定方法の災害監視システムのデータ処理２
１０は、計測データ３００及びステレオ画像データ３１
０を入力する入力処理３２０と、植生解析処理３３０
と、地図作成処理３５０と、標高データ３６０と、土地
利用解析処理３７０と、データベース２２０にデータを
保存するデータ保存管理処理３９０とを有している。

【００５４】図４は、本実施形態の標高データの傾斜自
動推定方法の災害監視システムのデータ処理の地図作成
処理の処理ブロックを示す図である。図４において、４
１０は標高推定処理、４２０は傾斜推定処理、４３０は
傾斜データである。

【００５５】図４に示す様に、本実施形態の標高データ
の傾斜自動推定方法の災害監視システムのデータ処理の
地図作成処理３５０は、標高推定処理４１０と、傾斜推
定処理４２０とを有し、傾斜データ４３０を出力する。

【００５６】図５は、本実施形態の標高データの傾斜自
動推定方法の標高データの一例を示す図である。

【００５７】図５に示す様に、本実施形態の標高データ
の傾斜自動推定方法の標高データ３６０は、Ｘ軸座標及
びＹ軸座標に対応する標高値が格納されている。

【００５８】図６は、本実施形態の標高データの傾斜自
動推定方法の三角パッチデータによる傾斜推定処理の処
理ブロックを示す図である。図６において、１１００は
法線ベクトル算出処理、１１１０は三角パッチデータ、
１１２０は傾斜算出処理である。

【００５９】図６に示す様に、本実施形態の標高データ
の傾斜自動推定方法の三角パッチデータによる傾斜推定
処理４２０は、法線ベクトル算出処理１１００と、三角
パッチデータ１１１０と、傾斜算出処理１１２０とを有
している。

【００６０】図７は、本実施形態の標高データの傾斜自
動推定方法の法線ベクトル算出処理１１００の処理手順
を示すフローチャートである。

【００６１】図８は、本実施形態の標高データの傾斜自
動推定方法の三角パッチデータの一例を示す図である。

【００６２】図８に示す様に、本実施形態の標高データ
の傾斜自動推定方法の三角パッチデータ１１１０は、三
角パッチが形成する平面の平面方程式の係数ａ、ｂ、ｃ
及びｄと、対応する三角パッチの各頂点の座標である対
応位置座標を有している。

【００６３】図９は、本実施形態の標高データの傾斜自
動推定方法の傾斜算出処理の処理手順を示すフローチャ
ートである。

【００６４】図１０は、本実施形態の標高データの傾斜
自動推定方法の傾斜算出処理の処理概要を示す図であ
る。図１０において、１５１０は三角パッチ群、１５２
０は傾斜算出概要、１５３０は法線ベクトル、１５４０
は三角パッチ、１５６０はＺ軸方向の垂線ベクトル、θ
は注目する三角パッチに関する傾斜角である。

【００６５】図１０に示す様に、本実施形態の標高デー
タの傾斜自動推定方法の傾斜算出処理では、三角パッチ
群１５１０の三角パッチ１５４０の法線ベクトル１５３
０と、Ｚ軸方向の垂線ベクトル１５６０とから、注目す
る三角パッチ１５４０に関する傾斜角θを算出する。

【００６６】図１１は、本実施形態の標高データの傾斜
自動推定方法の傾斜データの一例を示す図である。

【００６７】図１１に示す様に、本実施形態の標高デー
タの傾斜自動推定方法の傾斜データ４３０は、Ｘ軸座標
及びＹ軸座標に対応する傾斜角を格納している。

【００６８】図１に示す様に、本実施形態の標高データ
の傾斜自動推定方法を実施する災害監視システム１２０
は、標高データ等の入力データ２００を入力し、地震が
発生したときの被害や水害が発生する場所等の解析処理
を実行するデータ処理２１０、データ処理２１０で解析
したデータを保存管理するデータベース２２０、ユーザ
２６０の操作により所望のデータを表示画像２５０とし
て表示する表示処理２４０及び解析したデータをシミュ
レーションするシミュレーション処理２３０の４つの処
理ブロックよりなり、災害監視システム１２０の表示処
理２４０は、図２に示す様な、傾斜データの表示画像８
００を表示する。

【００６９】図３に示す様に、本実施形態の標高データ
の傾斜自動推定方法を実施する災害監視システム１２０
のデータ処理２１０は、入力処理３２０、植生解析処理
３３０、地図作成処理３５０、土地利用解析処理３７０
及びデータ保存管理処理の４つの処理ブロックよりな
り、計測データ３００及びステレオ画像データ３１０で
構成する入力データ２００は、入力処理３２０より入力
される。

【００７０】災害監視システム１２０の入力処理３２０
より入力データ２００が入力されると、データ処理２１
０の植生解析処理３３０は、広葉樹、針葉樹及び低木高
木等の森林の植生情報を作成し、データ処理２１０の土
地利用解析処理３７０は、計測データ３００より宅地状
況、河川、道路などの土地利用分類のデータ解析を行
う。

【００７１】災害監視システム１２０のデータ処理２１
０の植生解析処理３３０、地図作成処理３５０及び土地
利用解析処理３７０により処理したデータは、データ保
存管理処理３９０によりデータベース２２０に格納され
る。

【００７２】図４に示す様に、本実施形態の標高データ
の傾斜自動推定方法を実施する災害監視システム１２０
のデータ処理２１０の地図作成処理３５０は、標高推定
処理４１０によりステレオ画像データ３１０から標高情
報である標高データ３６０を作成し、傾斜推定処理４２
０により標高データ３６０から傾斜データ４３０を作成
する。

【００７３】ここで、本実施形態の標高データの傾斜自
動推定方法を実施する災害監視システム１２０の標高推
定処理４１０において、ステレオ画像データ３１０から
標高情報である標高データ３６０を作成する際には、従
来のステレオ画像データから標高データを作成する技術
により標高データ３６０の作成を行う。

【００７４】地図作成処理３５０の標高推定処理４１０
が作成する標高情報である標高データ３６０の構成は、
図５に示す様な２次元配列であり、各配列の数値が標高
値を表している。

【００７５】以下に、本実施形態の標高データの傾斜自
動推定方法を実施する災害監視システム１２０の傾斜推
定処理４２０について説明する。

【００７６】図６に示す様に、本実施形態の標高データ
の傾斜自動推定方法を実施する災害監視システム１２０
の傾斜推定処理４２０は、法線ベクトル算出処理１１０
０により標高データ３６０から幾何学データとして３つ
の頂点座標値と平面方程式の係数（法線ベクトル）で構
成する三角パッチデータ１１１０を作成し、傾斜算出処
理１１２０より三角パッチデータ１１１０から傾斜デー
タ４３０を算出する。

【００７７】以下に、本実施形態の標高データの傾斜自
動推定方法を実施する災害監視システム１２０の法線ベ
クトル算出処理１１００及び傾斜算出処理１１２０につ
いて詳細に説明する。

【００７８】図７に示す様に、本実施形態の標高データ
の傾斜自動推定方法を実施する災害監視システム１２０
の法線ベクトル算出処理１１００では、ステップ１２０
０の三角パッチ領域決定処理で、三角パッチのｘ軸方向
の大きさΔｘ及びｙ軸方向の大きさΔｙを決め、Δｘ及
びΔｙの大きさから成る三角パッチ領域を決定する。

【００７９】本実施形態の標高データの傾斜自動推定方
法を実施する災害監視システム１２０では、標高データ
の標高変化の大きい領域において、三角パッチ領域の大
きさΔｘ及びΔｙを小さくすることにより、傾斜データ
４３０の推定精度を向上させることが可能となる。

【００８０】ステップ１２１０の三角パッチ頂点座標算
出処理では、ステップ１２００の三角パッチ領域決定処
理で決定した三角パッチ領域内の任意の３点、例えば、
Δｘ及びΔｙから成る四角形の３つの頂点を選択し、三
角パッチの３頂点の座標（ｘ１、ｙ１、ｚ１）、（ｘ
２、ｙ２、ｚ２）及び（ｘ３、ｙ３、ｚ３）を求める。

【００８１】ここで、Ｚ軸はＸ軸及びＹ軸と直交する標
高方向の軸であり、ステップ１２１０の三角パッチ頂点
座標算出処理では、三角パッチの領域内にある標高デー
タ３６０の各配列のｘ、ｙ座標及び標高値より、三角パ
ッチの３頂点の座標を最小２乗法を用いて算出する。

【００８２】ステップ１２２０の平面方程式係数（法線
ベクトル）算出処理では、三角パッチの３頂点（ｘ１、
ｙ１、ｚ１）、（ｘ２、ｙ２、ｚ２）及び（ｘ３、ｙ
３、ｚ３）より、三角パッチの法線ベクトルを求める。
三角パッチの法線ベクトルは、数１に示す平面方程式の
係数（ａ、ｂ、ｃ）で表される。

【００８３】

【数１】

【００８４】数１の各係数の算出には、以下の式を用い
る。

【００８５】

【数２】

【００８６】

【数３】

【００８７】

【数４】

【００８８】

【数５】

【００８９】

【数６】

【００９０】上記ステップ１２１０の三角パッチ頂点座
標算出処理及びステップ１２２０の平面方程式係数算出
処理を、全パッチに対する平面方程式の係数を算出する
処理が終了するまで繰り返す。

【００９１】ステップ１２３０の三角パッチデータ保存
処理では、平面方程式の係数及び三角パッチが包含する
標高データ３６０の座標を一時的に保存する。

【００９２】図８に示す様に、保存する三角パッチデー
タ１１１０は、三角パッチ番号と法線ベクトルを示す平
面方程式の係数、およ三角パッチと包含関係にある標高
データ３６０のＸ軸及びＹ軸の座標値である。この三角
パッチデータ１１１０を用いて下記に示す傾斜の算出を
行う。

【００９３】図９に示す様に、本実施形態の標高データ
の傾斜自動推定方法を実施する災害監視システム１２０
の傾斜算出処理１１２０では、一時的に保存した三角パ
ッチデータ１１１０を、ステップ１４００の初期化処理
で傾斜算出処理１１２０に取り込む。

【００９４】ステップ１４１０の傾斜角算出処理で、三
角パッチデータ１１１０の法線ベクトルである平面方程
式の係数から傾斜角θを算出する。

【００９５】図１０に示す様に、ステップ１４１０の傾
斜角算出処理では、三角パッチ群１５１０のうちの注目
する三角パッチ１５４０の法線ベクトル１５３０とＺ軸
方向の垂線ベクトル１５６０とのなす角より、注目する
三角パッチの傾斜角θを決定する。

【００９６】ステップ１４１０の傾斜角算出処理におけ
る注目する三角パッチの傾斜角θの算出には次式を用い
る。

【００９７】

【数７】

【００９８】また、ステップ１４１０の傾斜角算出処理
では、数７によって算出した注目する三角パッチの傾斜
角θを、近傍の三角パッチに対する傾斜角θと比較し、
閾値γより傾斜角の差分が大きければ、平均化を行い、
注目する三角パッチの傾斜角θを決定する。

【００９９】例えば、注目する三角パッチの傾斜角θと
隣接する近傍の三角パッチの傾斜角θｎとの差分が閾値
γより大きい場合には、傾斜角θと傾斜角θｎとの平均
傾斜角θｍを求め、これを注目する三角パッチの傾斜角
θとする。

【０１００】図９に示す様に、全三角パッチの傾斜角θ
の決定が終了するまで、ステップ１４１０の傾斜角算出
処理の実行を繰り返し、全三角パッチの傾斜角θの算出
が終了したら、ステップ１４２０の傾斜データ保存処理
に進む。

【０１０１】ステップ１４２０の傾斜データ保存処理で
は、各パッチに対する傾斜角θを傾斜データ４３０とし
て保存する。図１１に示す様に、傾斜データ４３０は標
高データ３６０と同様なＸ軸及びＹ軸よりなる２次元配
列として表わす。

【０１０２】以上説明した様に、本実施形態の標高デー
タの傾斜自動推定方法によれば、地形の標高データから
傾斜角を算出するので、地形の標高データを用いて移動
体の通行可能領域の把握や災害監視区域の決定等の広い
範囲の土地利用状況の認識を迅速かつ容易に把握するこ
とが可能である。

【０１０３】また、本実施形態の標高データの傾斜自動
推定方法によれば、高精度を要求する領域に対し多角形
パッチの大きさを小さくするので、傾斜角の推定精度を
向上させることが可能である。

【０１０４】（実施形態２）以下に、本発明の標高デー
タの傾斜自動推定方法において、等高線を抽出して傾斜
を算出する実施形態２の標高データの傾斜自動推定方法
について説明する。

【０１０５】図１２は、本実施形態の標高データの傾斜
自動推定方法の等高線データによる傾斜推定処理の処理
ブロックを示す図である。図１２において、２１００は
等高線抽出処理、２１１０は等高線データ、２１２０は
傾斜算出処理である。

【０１０６】図１２に示す様に、本実施形態の標高デー
タの傾斜自動推定方法の等高線データによる傾斜推定処
理４２０は、等高線抽出処理２１００と、等高線データ
２１１０と、傾斜算出処理２１２０とを有している。

【０１０７】図１３は、本実施形態の標高データの傾斜
自動推定方法の等高線データの一例を示す図である。

【０１０８】図１４は、本実施形態の標高データの傾斜
自動推定方法の傾斜算出処理の処理手順を示すフローチ
ャートである。

【０１０９】図１５は、本実施形態の標高データの傾斜
自動推定方法の距離算出処理の処理手順を示すフローチ
ャートである。

【０１１０】図１６は、本実施形態の標高データの傾斜
自動推定方法の傾斜算出処理の処理概要を示す図であ
る。図１６において、２４００は等高線、２４１０は最
小距離算出の概要図、２４２０は分割点、２４３０は分
割小領域、２４４０は等高線、２４５０は分割点２４２
０から等高線２４４０の等高線線分との交点よりなる線
分うち最小距離となる線分である。

【０１１１】図１２に示す様に、本実施形態の標高デー
タの傾斜自動推定方法において、傾斜推定処理４２０
は、等高線抽出処理２１００により標高データ３６０か
ら等高線データ２１１０を作成し、傾斜算出処理２１２
０より等高線データ２１１０から傾斜データ４３０を算
出する。

【０１１２】ここで、本実施形態の標高データの傾斜自
動推定方法の等高線抽出処理２１００において、標高デ
ータ３６０から等高線データ２１１０を作成する際に
は、従来の標高データから等高線データを作成する技術
により等高線データ２１１０を作成する。

【０１１３】また、本実施形態の標高データの傾斜自動
推定方法の傾斜推定処理４２０の傾斜データ４３０の推
定精度は、標高データ３６０から作成する等高線データ
２１１０の等高線の間隔によって決定する。

【０１１４】本実施形態の標高データの傾斜自動推定方
法の等高線抽出処理２１００では、標高データ３６０よ
り等高線データ２１１０を算出し、算出された等高線デ
ータ２１１０は、図１３に示す様に、等高線の番号、包
含している等高線のうち最大の等高線番号及び等高線の
線分座標を有している。

【０１１５】以下、本実施形態の標高データの傾斜自動
推定方法において、等高線データ２１１０から傾斜デー
タ４３０を算出する傾斜算出処理２１２０を詳細に説明
する。

【０１１６】図１４に示す様に、本実施形態の標高デー
タの傾斜自動推定方法の傾斜算出処理２１２０では、ス
テップ２３００の初期化処理で、等高線データ２１１０
を傾斜算出処理２１２０に取り込む。

【０１１７】ステップ２３１０の距離算出処理では、図
１５に示す距離算出処理を実行するフローチャートに従
い、等高線間の距離を決定する。

【０１１８】図１５に示す様に、本実施形態の標高デー
タの傾斜自動推定方法の距離算出処理では、ステップ２
５００の等高線分割処理で、全等高線の各等高線を任意
の個数であるｎ個の領域に分割するｎ分割を行い、ｎ個
に分割された個々の領域である分割小領域の特定の点を
選択して、傾斜角算出用の分割点を決定する。

【０１１９】例えば、ｎ個に分割された分割小領域内の
等高線の中点を選択し、これをその分割小領域の傾斜角
算出用の分割点としても良い。

【０１２０】ステップ２５００の等高線分割処理で、ｎ
個に分割された個々の分割小領域内の任意の点の傾斜角
は、前記決定された分割点において算出された傾斜角で
代表するものとする。

【０１２１】ステップ２５１０の直線設定処理では、図
１６に示す様に、等高線２４００上の分割点２４２０か
ら最小距離を算出する為の複数の線分の設定を行う。

【０１２２】ステップ２５１０の直線設定処理におい
て、第１番目に距離算出処理を行う分割点について複数
の線分を設定する場合には、分割点２４２０から３６０
度の方向に放射状に複数の線分を設定する。

【０１２３】ステップ２５２０の交点算出処理では、等
高線２４００上の分割点２４２０より設定した放射状の
複数の線分のうち、等高線２４００が包含する等高線２
４４０に交わる交点を算出し、ステップ２５１０の直線
設定処理で設定した全直線と等高線２４４０との交点を
算出する処理が終了するまで、ステップ２５２０の交点
算出処理を繰り返す。

【０１２４】ステップ２５３０の最小距離算出処理で
は、分割点２４２０における等高線間の最小距離ｄを決
定する。分割点２４２０から等高線２４４０の等高線線
分との交点よりなる線分うち、分割点２４２０と等高線
２４４０上の交点との距離が最小となる線分２４５０を
決定し、その距離を最小距離ｄとする。

【０１２５】次に、ステップ２５００の等高線分割処理
で決定された全分割点での最小距離算出処理が終了する
まで、ステップ２５１０の直線設定処理、ステップ２５
２０の交点算出処理及びステップ２５３０の最小距離算
出処理を繰り返す。

【０１２６】但し、ステップ２５１０の直線設定処理に
おいて、第２番目以降に距離算出処理を行う分割点につ
いて複数の線分を設定する場合には、分割点２４２０か
ら３６０度の方向に放射状に複数の線分を設定するので
はなく、その直前の最小距離算出処理で選択した最小距
離の直線の成す角度から−ε度〜＋ε度（εは任意定
数）まで変化させた角度の方向に、複数の直線を設定す
る。

【０１２７】図１４に示す様に、ステップ２３１０の距
離算出処理を実行した後に、ステップ２３２０の距離・
傾斜角変換処理へ進む。

【０１２８】ステップ２３２０の距離・傾斜角変換処理
では、線分２４５０の最小距離ｄより傾斜角θを算出す
る。ステップ２３２０の距離・傾斜角変換処理での傾斜
角θの算出には次式を用いる。

【０１２９】

【数８】

【０１３０】数８において、αは等高線の標高間隔を示
す。

【０１３１】図１５に示したステップ２５００の等高線
分割処理で述べた様に、数８により算出した傾斜角θ
を、分割小領域２４３０の傾斜角を代表する代表傾斜角
とする。

【０１３２】全等高線が終了するまで、ステップ２３１
０の距離算出処理及びステップ２３２０の距離・傾斜角
変換処理を繰り返す。

【０１３３】ステップ１４２０の傾斜データ保存処理で
は、各パッチに対する傾斜角θを傾斜データ４３０とし
て保存する。保存される傾斜データ４３０は、標高デー
タ３６０と同様なＸ軸及びＹ軸よりなる２次元配列とし
て表わす。

【０１３４】以上の様に、本実施形態の標高データの傾
斜自動推定方法を用いることにより、２回目以降の直線
設定処理において直線の設定数を減らすことができ、傾
斜算出処理における計算量を減らすことが可能となる。

【０１３５】以上説明した様に、本実施形態の標高デー
タの傾斜自動推定方法によれば、地形の等高線データか
ら傾斜角を算出するので、地形の等高線データを用いて
移動体の通行可能領域の把握や災害監視区域の決定等の
広い範囲の土地利用状況の認識を迅速かつ容易に把握す
ることが可能である。

【０１３６】（実施形態３）以下に、本発明の標高デー
タの傾斜自動推定方法において、Ｘ軸方向及びＹ軸方向
の傾斜データを算出することにより傾斜を算出する実施
形態３の標高データの傾斜自動推定方法について説明す
る。

【０１３７】図１７は、本実施形態の標高データの傾斜
自動推定方法のＸ軸方向及びＹ軸方向の傾斜データによ
る傾斜推定処理の処理ブロックを示す図である。図１７
において、３１００はメッシュ傾斜算出処理、３１１０
はＸ軸方向傾斜データ、３１２０はＹ軸方向傾斜デー
タ、３１３０は傾斜算出処理である。

【０１３８】図１７に示す様に、本実施形態の標高デー
タの傾斜自動推定方法のＸ軸方向及びＹ軸方向の傾斜デ
ータによる傾斜推定処理は、メッシュ傾斜算出処理３１
００と、Ｘ軸方向傾斜データ３１１０と、Ｙ軸方向傾斜
データ３１２０と、傾斜算出処理３１３０とを有してい
る。

【０１３９】図１８は、本実施形態の標高データの傾斜
自動推定方法のメッシュ傾斜算出処理の処理手順を示す
フローチャートである。

【０１４０】図１９は、本実施形態の標高データの傾斜
自動推定方法の傾斜算出処理の処理概要を示す図であ
る。図１９において、３４００はメッシュ、３４１０は
ＸＺ面から見た標高データを示すライン、３４２０はＹ
Ｚ面から標高データを示す見たライン、３４３０はライ
ン３４１０の拡大図、３４４０はライン３４２０の拡大
図、３４５０はＸ軸方向傾斜データ３１１０及びＹ軸方
向傾斜データ３１２０の合成図、αはメッシュ間隔、θ
ｘはＸ軸方向の傾斜角、θｙはＹ軸方向の傾斜角、ΔＺ
ｘはＸ軸方向の標高差、ΔＺｙはＹ軸方向の標高差であ
る。

【０１４１】図２０は、本実施形態の標高データの傾斜
自動推定方法の傾斜算出処理の処理手順を示すフローチ
ャートである。

【０１４２】図１７に示す様に、本実施形態の標高デー
タの傾斜自動推定方法の傾斜推定処理４２０は、標高デ
ータ３６０から格子状の小領域であるメッシュの格子点
におけるＸ軸方向傾斜データ３１１０及びＹ軸方向傾斜
データ３１２０を作成するメッシュ傾斜算出処理３１０
０、Ｘ軸方向傾斜データ３１１０及びＹ軸方向傾斜デー
タ３１２０から傾斜データ４３０を算出する傾斜算出処
理３１３０よりなる。

【０１４３】また、本実施形態の標高データの傾斜自動
推定方法の傾斜推定処理４２０の傾斜データ４３０の推
定精度は、メッシュ間隔によって決定する。

【０１４４】以下に、本実施形態の標高データの傾斜自
動推定方法において、メッシュ傾斜算出処理３１００の
Ｘ軸方向傾斜データ３１１０及びＹ軸方向傾斜データ３
１２０を使用した傾斜算出処理３１３０の詳細を説明す
る。

【０１４５】図１８に示す様に、本実施形態の標高デー
タの傾斜自動推定方法のメッシュ傾斜算出処理３１００
では、ステップ３２００の初期化処理で、標高データ３
６０をメッシュ傾斜算出処理３１００に取り込み、メッ
シュ間隔αなどの初期設定処理を行い、図１９に示す様
に、標高データ３６０にＸ軸方向及びＹ軸方向のメッシ
ュ３４００を設定する。

【０１４６】図１８のステップ３２１０のＸ軸方向傾斜
算出処理では、図１９のＸＺ面から見たライン３４１０
の拡大図３４３０に示す様に、Ｘ軸方向のメッシュの２
つの格子点における標高データの差であるＸ軸方向の標
高差ΔＺｘとメッシュ間隔αとにより、Ｘ軸方向の傾斜
角θｘを算出する。

【０１４７】Ｘ軸方向の傾斜角θｘの算出には次式を用
いる。

【０１４８】

【数９】

【０１４９】全てのＸ軸方向の傾斜角θｘの算出が終了
するまで、ステップ３２１０のＸ軸方向傾斜算出処理を
繰り返す。

【０１５０】ステップ３２２０のＸ軸方向傾斜データ保
存処理では、各Ｘ軸方向の傾斜角θｘをＸ軸方向傾斜デ
ータ３１１０として保存する。

【０１５１】図１８のステップ３２３０のＹ軸方向傾斜
算出処理では、図１９のＹＺ面から見たライン３４１０
の拡大図３４４０に示す様に、Ｙ軸方向のメッシュの２
つの格子点における標高データの差であるＹ軸方向の標
高差ΔＺｙとメッシュ間隔αとにより、Ｙ軸方向の傾斜
角θｙを算出する。

【０１５２】Ｙ軸方向の傾斜角θｙの算出には次式を用
いる。

【０１５３】

【数１０】

【０１５４】全てのＹ軸方向の傾斜角θｙの算出が終了
するまで、ステップ３２３０のＹ軸方向傾斜算出処理を
繰り返す。

【０１５５】ステップ３２４０のＹ軸方向傾斜データ保
存処理では、ステップ３２２０のＸ軸方向傾斜データ保
存処理と同様にＹ軸方向の傾斜角θｙを保存する。

【０１５６】図２０に示す様に、本実施形態の標高デー
タの傾斜自動推定方法の傾斜算出処理３１３０では、ス
テップ３３００の初期化処理で、Ｘ軸方向傾斜データ３
１１０及びＹ軸方向傾斜データ３１２０を傾斜算出処理
３１３０に取り込み、処理の初期設定を行う。

【０１５７】ステップ３３１０の傾斜角算出処理では、
図１９の合成図３４５０に示す様に、Ｘ軸方向傾斜デー
タ３１１０及びＹ軸方向傾斜データ３１２０の合成によ
り傾斜データθを算出する。

【０１５８】傾斜角θの算出には次式を用いる。

【０１５９】

【数１１】

【０１６０】ここで、ｆは写像関数であり、特定の写像
関数ｆに従ってＸ軸方向の傾斜角θｘからＹ軸方向の傾
斜角θｙまでの傾斜角の内の特定の傾斜角を傾斜角θに
写像する。

【０１６１】例えば、Ｘ軸方向の標高差ΔＺｘからＹ軸
方向への標高差ΔＺｙへの変化がリニアであるとして、
Ｘ軸方向の傾斜角θｘとＹ軸方向の傾斜角θｙの平均値
を傾斜角θとしても良い。

【０１６２】全傾斜データの算出が終了するまで、ステ
ップ３３１０の傾斜角算出処理を繰り返す。

【０１６３】ステップ１４２０の傾斜データ保存処理で
は、各パッチに対する傾斜角θを傾斜データ４３０とし
て保存する。保存される傾斜データ４３０は、標高デー
タ３６０と同様なＸ軸及びＹ軸よりなる２次元配列とし
て表わす。

【０１６４】以上説明した様に、本実施形態の標高デー
タの傾斜自動推定方法によれば、高精度を要求する領域
に対しメッシュ間隔を小さくするので、傾斜角の推定精
度を向上させることが可能である。

【０１６５】（実施形態４）以下に、本発明の標高デー
タの傾斜自動推定方法において、注目点及びその近傍の
標高データを用いて傾斜を算出する実施形態４の標高デ
ータの傾斜自動推定方法について説明する。

【０１６６】図２１は、本実施形態の標高データの傾斜
自動推定方法の注目点及びその近傍の標高データを用い
た傾斜推定処理の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【０１６７】図２２は、本実施形態の標高データの傾斜
自動推定方法の注目点及びその近傍の標高データを用い
た傾斜推定処理の処理概要を示す図である。図２２にお
いて、４２００は注目点及びその近傍の標高データ、ｈ
０は注目点の標高データ、ｈ１〜ｈ４は近傍の標高デー
タである。

【０１６８】図２１に示す様に、本実施形態の標高デー
タの傾斜自動推定方法の傾斜推定処理では、ステップ４
１００の初期化処理で、処理に必要な変数の初期化を行
う。

【０１６９】ステップ４１１０の傾斜角算出処理では、
図２２に示す様に、標高データ３６０の注目点の標高デ
ータｈ０と４つの近傍の標高データｈ１、ｈ２、ｈ３及
びｈ４を用いて傾斜角θを算出する。傾斜角θの算出に
は次式を用いる。

【０１７０】

【数１２】

【０１７１】ここで、ｇは写像関数であり、特定の写像
関数ｇに従って近傍の標高データｈ１、ｈ２、ｈ３及び
ｈ４の範囲の内の特定の標高値を注目点の標高値に写像
し、傾斜角θを算出する。

【０１７２】たとえば、注目点の標高データｈ０を４倍
し、前記の４倍した標高データｈ０から近傍の標高デー
タｈ１、ｈ２、ｈ３及びｈ４を減じた後、注目点と近傍
の点とのＸＹ平面上の距離で除算を行った商の逆正接を
求め、注目点の傾斜角θとしても良い。

【０１７３】全注目点での傾斜角θの算出が終了するま
で、ステップ４１１０の傾斜角算出処理を繰り返す。

【０１７４】ステップ１４２０の傾斜データ保存処理で
は、各パッチに対する傾斜角θを傾斜データ４３０とし
て保存する。保存される傾斜データ４３０は、標高デー
タ３６０と同様なＸ軸及びＹ軸よりなる２次元配列とし
て表わす。

【０１７５】以上説明した様に、本実施形態の標高デー
タの傾斜自動推定方法によれば、注目点に隣接する近傍
との標高差によって傾斜角を算出するので、傾斜角の推
定精度を向上させることが可能である。

【０１７６】以上、本発明を、前記実施形態に基づき具
体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種
々変更可能であることは勿論である。

【０１７７】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。

【０１７８】（１）地形の標高データから傾斜角を算出
するので、地形の標高データを用いて移動体の通行可能
領域の把握や災害監視区域の決定等の広い範囲の土地利
用状況の認識を迅速かつ容易に把握することが可能であ
る。

【０１７９】（２）高精度を要求する領域に対し多角形
パッチの大きさを小さくするので、傾斜角の推定精度を
向上させることが可能である。

【０１８０】（３）地形の等高線データから傾斜角を算
出するので、地形の等高線データを用いて移動体の通行
可能領域の把握や災害監視区域の決定等の広い範囲の土
地利用状況の認識を迅速かつ容易に把握することが可能
である。

【０１８１】（４）高精度を要求する領域に対しメッシ
ュ間隔を小さくするので、傾斜角の推定精度を向上させ
ることが可能である。

【０１８２】（５）注目点に隣接する近傍との標高差に
よって傾斜角を算出するので、傾斜角の推定精度を向上
させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の標高データの傾斜自動推定方法の
災害監視システムの概略構成を示す図である。

【図２】実施形態１の標高データの傾斜自動推定方法の
表示例を示す図である。

【図３】実施形態１の標高データの傾斜自動推定方法の
災害監視システムのデータ処理の処理ブロックを示す図
である。

【図４】実施形態１の標高データの傾斜自動推定方法の
災害監視システムのデータ処理の地図作成処理の処理ブ
ロックを示す図である。

【図５】実施形態１の標高データの傾斜自動推定方法の
標高データの一例を示す図である。

【図６】実施形態１の標高データの傾斜自動推定方法の
三角パッチデータによる傾斜推定処理の処理ブロックを
示す図である。

【図７】実施形態１の標高データの傾斜自動推定方法の
法線ベクトル算出処理１１００の処理手順を示すフロー
チャートである。

【図８】実施形態１の標高データの傾斜自動推定方法の
三角パッチデータの一例を示す図である。

【図９】実施形態１の標高データの傾斜自動推定方法の
傾斜算出処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図１０】実施形態１の標高データの傾斜自動推定方法
の傾斜算出処理の処理概要を示す図である。

【図１１】実施形態１の標高データの傾斜自動推定方法
の傾斜データの一例を示す図である。

【図１２】実施形態２の標高データの傾斜自動推定方法
の等高線データによる傾斜推定処理の処理ブロックを示
す図である。

【図１３】実施形態２の標高データの傾斜自動推定方法
の等高線データの一例を示す図である。

【図１４】実施形態２の標高データの傾斜自動推定方法
の傾斜算出処理の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図１５】実施形態２の標高データの傾斜自動推定方法
の距離算出処理の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図１６】実施形態２の標高データの傾斜自動推定方法
の傾斜算出処理の処理概要を示す図である。

【図１７】実施形態３の標高データの傾斜自動推定方法
のＸ軸方向及びＹ軸方向の傾斜データによる傾斜推定処
理の処理ブロックを示す図である。

【図１８】実施形態３の標高データの傾斜自動推定方法
のメッシュ傾斜算出処理の処理手順を示すフローチャー
トである。

【図１９】実施形態３の標高データの傾斜自動推定方法
の傾斜算出処理の処理概要を示す図である。

【図２０】実施形態３の標高データの傾斜自動推定方法
の傾斜算出処理の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図２１】実施形態４の標高データの傾斜自動推定方法
の注目点及びその近傍の標高データを用いた傾斜推定処
理の処理手順を示すフローチャートである。

【図２２】実施形態４の標高データの傾斜自動推定方法
の注目点及びその近傍の標高データを用いた傾斜推定処
理の処理概要を示す図である。

【符号の説明】

１２０…災害監視システム、２００…入力データ、２１
０…入力データ２００を解析処理するデータ処理、２２
０…解析したデータを保存管理するデータベース、２３
０…シミュレーション処理、２４０…表示処理、２５０
…表示画像、２６０…ユーザ、８００…傾斜データの表
示画像、３００…計測データ、３１０…ステレオ画像デ
ータ、３２０…入力処理、３３０…植生解析処理、３５
０…地図作成処理、３６０…標高データ、３７０…土地
利用解析処理、３９０…データ保存管理処理、４１０…
標高推定処理、４２０…傾斜推定処理、４３０…傾斜デ
ータ、１１００…法線ベクトル算出処理、１１１０…三
角パッチデータ、１１２０…傾斜算出処理、１５１０…
三角パッチ群、１５２０…傾斜算出概要、１５３０…法
線ベクトル、１５４０…三角パッチ、１５６０…Ｚ軸方
向の垂線ベクトル、θ…注目する三角パッチに関する傾
斜角、２１００…等高線抽出処理、２１１０…等高線デ
ータ、２１２０…傾斜算出処理、２４００…等高線、２
４１０…最小距離算出の概要図、２４２０…分割点、２
４３０…分割小領域、２４４０…等高線、２４５０…分
割点２４２０から等高線２４４０の等高線線分との交点
よりなる線分うち最小距離となる線分、３１００…メッ
シュ傾斜算出処理、３１１０…Ｘ軸方向傾斜データ、３
１２０…Ｙ軸方向傾斜データ、３１３０…傾斜算出処
理、３４００…メッシュ、３４１０…ＸＺ面から見たラ
イン、３４２０…ＹＺ面から見たライン、３４３０…ラ
イン３４１０の拡大図、３４４０…ライン３４２０の拡
大図、３４５０…Ｘ軸方向傾斜データ３１１０及びＹ軸
方向傾斜データ３１２０の合成図、α…メッシュ間隔、
θｘ…Ｘ軸方向の傾斜角、θｙ…Ｙ軸方向の傾斜角、Δ
Ｚｘ…Ｘ軸方向の標高差、ΔＺｙ…Ｙ軸方向の標高差、
４２００…注目点及びその近傍の標高データ、ｈ０…注
目点の標高データ、ｈ１〜ｈ４…近傍の標高データ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地形の標高情報を格子状に有する標高デ
   ータから地層面と水平面とがなす傾斜角を算出する標高
   データの傾斜自動推定方法であって、 標高データに多角形パッチの頂点座標を選択する多角形
   パッチ領域を設定し、前記多角形パッチ領域中の標高デ
   ータから３つ以上の頂点座標値を選択して多角形パッチ
   を作成し、前記多角形パッチが形成する平面の法線ベク
   トルを算出し、前記多角形パッチの法線ベクトルと水平
   面に対して垂直方向のベクトルとのなす角を算出するこ
   とを特徴とする標高データの傾斜自動推定方法。
2. 【請求項２】 前記多角形パッチ領域の大きさを変化さ
   せることにより作成する多角形パッチの大きさを変更す
   ることを特徴とする請求項１に記載された標高データの
   傾斜自動推定方法。
3. 【請求項３】 地形の標高情報を格子状に有する標高デ
   ータから地層面と水平面とがなす傾斜角を算出する標高
   データの傾斜自動推定方法であって、 前記標高データから作成された２つの隣接する等高線の
   一方の等高線上の１点から放射状に直線を設定し、前記
   放射状に設定した直線と他方の等高線との交点を算出
   し、前記一方の等高線上の１点と前記他方の等高線上の
   交点との距離が最小となる直線を選択し、前記選択され
   た直線の距離と、前記２つの等高線の標高差から傾斜角
   を算出することを特徴とする標高データの傾斜自動推定
   方法。
4. 【請求項４】 地形の標高情報を格子状に有する標高デ
   ータから地層面と水平面とがなす傾斜角を算出する標高
   データの傾斜自動推定方法であって、 標高データを２次元直交座標の格子に区分し、前記格子
   におけるＸ座標軸方向の２つの格子点の標高差と前記２
   つの格子点の距離とを用いてＸ軸方向の傾斜角を算出
   し、前記格子におけるＹ座標軸方向の２つの格子点の標
   高差と前記２つの格子点の距離とを用いてＹ軸方向の傾
   斜角を算出し、前記各軸方向の傾斜角を合成して前記Ｘ
   軸方向の格子とＹ軸方向の格子とが交差する特定の格子
   点における傾斜角を算出することを特徴とする標高デー
   タの傾斜自動推定方法。
5. 【請求項５】 地形の標高情報を格子状に有する標高デ
   ータから地層面と水平面とがなす傾斜角を算出する標高
   データの傾斜自動推定方法であって、 標高データの任意の１点における標高値と前記任意の１
   点の近傍の点の標高値との差を算出し、前記算出された
   標高差と、前記任意の１点と近傍の点との距離とによっ
   て前記任意の１点での傾斜角を算出することを特徴とす
   る標高データの傾斜自動推定方法。