JPH116731A - 地形観測システム - Google Patents

地形観測システム

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JPH116731A
JPH116731A JP16143597A JP16143597A JPH116731A JP H116731 A JPH116731 A JP H116731A JP 16143597 A JP16143597 A JP 16143597A JP 16143597 A JP16143597 A JP 16143597A JP H116731 A JPH116731 A JP H116731A
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observation data
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aircraft
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Sadaji Kase
貞二 加瀬
Minoru Nozawa
実 野澤
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NEC Corp
NEC Aerospace Systems Ltd
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NEC Corp
NEC Aerospace Systems Ltd
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】雑音による誤った位置判定を行なわずに的確な
位置データを通知する。 【解決手段】地形観測装置10は地形、樹木および送電
線の形状を観測する。データ解析装置20は得られたデ
ータを地上で解析処理する。レーザ測距部1はレーザ光
の走査範囲内の物体の距離情報とレーザ光の走査角情報
を検出し距離・角度検出データ11を出力する。GPS
部2は航空機の位置を検出し3次元の位置データ12を
出力する。動揺検出部3は航空機の姿勢を検出し姿勢角
データ13を出力する。データ記録部5は距離・角度検
出データ11、位置データ12および姿勢角データ13
を記録する。制御部4は全機能部の管理制御を行なう。
データ読取部7は観測データ14を読み込む。キーボー
ド10は処理命令を入力する。ディスプレイ8は結果を
表示する。コンピュータ9は観測データ14を解析す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は地形観測システムに
関し、特に送電線に近接する樹木等の物体の形状を航空
機等から観測する地形観測システムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電力を発電施設から変電施設迄送
る送電線に何らかの物体が接近または接触することによ
り、停電事故が発生する場合がある。停電事故の社会生
活に対する影響は非常に大きいので、このような停電事
故を防止する必要が有る。
【0003】特に、樹木は成長するため、送電線との離
隔距離の把握、伐採処理等確実な管理が必要である。と
ころが送電線が架設されている場所は道のない急峻な山
間部が多く、広範囲に迅速な測定が困難なのが現状であ
る。
【0004】このような送電線に接近する樹木等の障害
物との離隔距離を測定する技術の一例として、特開平7
−43109号公報記載の「接近樹木離隔検出装置」が
知られている。この公報では、送電線に接近する樹木等
の障害物との離隔距離をヘリコプターで画像測定し、調
査箇所、離隔距離、鉄塔からの距離、断面図等を短時間
で出力し処理できる技術が記載されている。
【0005】図4は従来の地形観測システムが対象とす
る地形の実体図である。図5は図4の地形処理図であ
る。
【0006】例えば、図4に示すような送電線と樹木の
位置関係にある径間(鉄塔間の送電線および送電線下)
を航空機に搭載した地形観測装置で計測し、計測したデ
ータを地上のデータ解析装置で解析した場合、その解析
結果の地形処理図は図5のようになる。この図から得ら
れる送電線からの最短の接近樹木離隔距離は本来樹木と
送電線との間のAであるべきなのだが、たまたま計測範
囲に進入した小動物を測距すると、データ解析の際に小
動物と樹木との区別がつかないため最短の接近樹木離隔
距離は小動物と送電線との間のBと判定されることにな
る。
【0007】これはこのような小動物の進入に限らず、
レーザ測距装置のランダムノイズによる誤測距に対して
も同じ事であり、本来存在しないはずの物体がデータ上
に存在するため、樹木であるかどうかの判断がつかない
データがしばしば存在することになる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の地形観
測システムは、小動物やランダムノイズによるデータと
樹木のデータとを区別できないため、樹木が存在しない
にも拘わらず樹木がその場所に有るものとの誤った判定
が行なわれるという欠点を有している。
【0009】本発明の目的は、小動物やランダムノイズ
の存在による誤った判定を防ぎ的確な判定を行なう地形
観測システムを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の地形観測システ
ムは、レーザ測距手段により取得した測距データに、航
空機の姿勢および位置データを反映処理した観測データ
を出力する前記航空機に搭載した地形観測装置と;前記
観測データを読み込み、この読み込んだ観測データを三
次元空間にメッシュ状に配置し、配置された任意の観測
データの近傍に他の観測データが存在する場合は前記任
意の観測データを有効とし、前記配置された任意の観測
データの近傍に他の観測データが存在しない場合は前記
任意の観測データを無効として表示するデータ解析装置
と;を備えたことを特徴としている。
【0011】レーザ走査範囲内の物体の距離データおよ
びレーザ走査角度データを出力するレーザ測距部と;航
空機の位置データを出力する航法測位計測部と;前記航
空機の姿勢を検出し姿勢データを出力する姿勢検出部
と;前記距離データ、前記レーザ走査角度データ、前記
位置データおよび前記姿勢データを計算処理し、観測デ
ータを出力する制御部と;前記観測データを記録再生す
るデータ記録部と;を有する地形観測装置と;前記観測
データを読み込みこれらのデータを三次元空間にメッシ
ュ状に配置し、配置された任意の観測データの近傍に他
の観測データが存在する場合は前記任意の観測データを
有効とし、前記配置された任意の観測データの近傍に他
の観測データが存在しない場合は前記任意の観測データ
を無効として表示するデータ解析装置と;を備えたこと
を特徴としている。
【0012】前記データ解析装置が、前記観測データを
読み込むデータ読取部と;処理命令を入力するキーボー
ドと;読み込んだ前記観測データを図形処理し、図形デ
ータを出力する計算部と;前記図形データを表示する表
示部と;を有したことを特徴としている。
【0013】なお、前記観測データが電磁波により送受
信されることを特徴としている。
【0014】前記観測データが記録媒体に記録され、こ
の記録媒体を前記航空機から地上に運搬することを特徴
としている。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0016】図1は本発明の地形観測システムの一つの
実施の形態を示すブロック図である。図1に示す本実施
の形態は、航空機(図示せず)に搭載され、地形、樹木
および送電線の形状を観測する地形観測装置10と、地
形観測装置10で得られたデータを地上で解析処理する
データ解析装置20とから構成されている。
【0017】地形観測装置10は、レーザ光の走査範囲
内に存在する物体に関する距離情報とレーザ光の走査角
情報を検出し距離・角度検出データ11を出力するレー
ザ測距部1と、衛星による航空機の空間位置を検出し3
次元空間の位置データ12を出力するGPS(Glob
al Positioning System)部2
と、航空機の姿勢を検出し姿勢角データ13を出力する
動揺検出部3と、距離・角度検出データ11、位置デー
タ12および姿勢角データ13からなる観測データ14
を記録するデータ記録部5と、全機能部の管理制御を行
なう制御部4とを備えている。
【0018】データ解析装置20は、地形観測装置10
が取得しデータ記録部5に記録した観測データ14を読
み込むデータ読取部7と、処理命令を入力するキーボー
ド6と、処理結果を表示するディスプレイ8と、観測デ
ータ14を解析処理するコンピュータ9とを備えてい
る。
【0019】図2は本実施の形態の動作を説明するフロ
ーチャートである。
【0020】次に、図1および図2を参照して本実施の
形態の動作をより詳細に説明する。
【0021】地形観測装置10は例えばヘリコプター等
の航空機に搭載し、送電線の上空を飛行しながら送電線
周辺の観測したデータをレーザ測距部1により取得し、
その取得した観測データ14をデータ記録部5に記録さ
せ記録媒体を持ち帰るか、記録せずにそのまま或いは記
録後再生してリアルタイムで地上に伝送するかの方法に
より、データ解析装置20で処理する。取得したデータ
を地上で解析することにより接近樹木離隔距離の算出、
送電線架空方向の縦断面図・横断面図の出力、送電線架
空状況の温度シミュレーション等送電の管理に必要なデ
ータおよび帳票の出力を、人員が山野奥深く立ち入るこ
となく広範囲に渡って短時間に取得することができる。
【0022】すなわち、GPS部2が出力する位置デー
タ12および動揺検出部3が出力する姿勢角データ13
により、航空機の位置および姿勢の時間変化を算出する
(ステップ1:S1)。ある時間でのレーザ測距部1が
出力する距離・角度検出データ11と前述の航空機の位
置および姿勢の時間変化とから、対象とする地形の相対
位置を算出する(ステップ2:S2)。次に相対位置を
反映した観測データ14をデータ記録部5に記録し地上
に持ち帰り後、データ解析装置20のデータ読取部7で
観測データ14を読み取る。この読み取ったデータをキ
ーボード6からの処理開始命令により、コンピュータ9
により仮想的にメッシュ化された3次元空間に配置する
(ステップ3:S3)。
【0023】ここで配置されたデータから1点を抽出
し、そのデータから任意の距離の空間メッシュ内に他の
データが存在するかどうかの有無を確認する(ステップ
4:S4)。任意の距離内に他のデータが有る場合はそ
のデータを有効とし、他のデータが無い場合はそのデー
タを無効とする(ステップ5:S5)。単一のデータで
なく群をなすデータが近傍に存在する場合のみ、そのデ
ータを有効と判定する。同様の処理を全てのデータにつ
いて行ない、有効データのみを再度3次元空間に配置す
る(ステップ6:S6)。再配置された空間データから
最短樹木離隔距離等の計算を行ない結果を表示する(ス
テップ7:S7)。
【0024】図3は図2の動作状態を説明する図であ
る。図3(a)は地形の実体図を示し、図3(b)は地
形処理図を示し、図3(c)は有効地形処理図を示す。
【0025】図3(a)に示す地形を計測した場合、先
ず全ての観測データを図3(b)のように仮想的な3次
元空間に分布配置させ、任意の1点のデータから任意の
大きさの領域内で他のデータの有無を確認する。領域内
に他のデータが存在する場合はこのデータを有効とし、
他のデータが存在しない場合はこのデータを無効とす
る。
【0026】ここで図3(b)のA,B,Cの3点に注
目すると、A点およびC点は任意の大きさの領域内に●
点の他に○点のデータが存在するが、B点だけが任意の
範囲内に他のデータが存在しない。従って、B点を無効
データとして有効データのみを再配置すると、図3
(c)となり、ここで小動物のデータとして示されたB
点が削除されることになる。この操作を全データに対し
て行なう。
【0027】上述のように取得データを処理すること
で、小動物やランダムノイズのデータを実際の樹木と識
別することができるので、最短樹木離隔距離等の計算値
の信頼性を向上させることができる。
【0028】上述のように、地形観測装置10で取得し
た観測データ14はデータ記録部5に記録され、航空機
が地上に着陸後、データ記録部5から記録媒体を取り出
し、データ解析装置20のデータ読取部に装着し観測デ
ータ14を読み込む運用手順である。
【0029】なお、運用手順としては上述の手順に制限
されるものではなく、地形観測装置10で取得した観測
データ14は、制御部4が有する送信手段により地上に
電波送信し、データ解析装置20のデータ読取部7が有
する受信手段により受信後読み取ることも可能である。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の地形観測
システムは仮想的な3次元空間上で、ある点から任意の
領域内で他のデータの有無を確認することで不要なデー
タを判断することができるため、そのデータを無視する
ことでデータの信頼性が向上するという効果を有してい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の地形観測システムの一つの実施の形態
を示すブロック図である。
【図2】本実施の形態の動作を説明するフローチャート
である。
【図3】図2の動作状態を説明する図である。
【図4】従来の地形観測システムが対象とする地形の実
体図である。
【図5】図4の地形処理図である。
【符号の説明】
1 レーザ測距部 2 GPS部 3 動揺検出部 4 制御部 5 データ記録部 6 キーボード 7 データ読取部 8 ディスプレイ 9 コンピュータ 10 地形観測装置 11 距離・角度検出データ 12 位置データ 13 姿勢角データ 14 観測データ 20 データ解析装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ測距手段により取得した測距デー
    タに、航空機の姿勢および位置データを反映処理した観
    測データを出力する前記航空機に搭載した地形観測装置
    と;前記観測データを読み込み、この読み込んだ観測デ
    ータを三次元空間にメッシュ状に配置し、配置された任
    意の観測データの近傍に他の観測データが存在する場合
    は前記任意の観測データを有効とし、前記配置された任
    意の観測データの近傍に他の観測データが存在しない場
    合は前記任意の観測データを無効として表示するデータ
    解析装置と;を備えたことを特徴とする地形観測システ
    ム。
  2. 【請求項2】 レーザ走査範囲内の物体の距離データお
    よびレーザ走査角度データを出力するレーザ測距部と;
    航空機の位置データを出力する航法測位計測部と;前記
    航空機の姿勢を検出し姿勢データを出力する姿勢検出部
    と;前記距離データ、前記レーザ走査角度データ、前記
    位置データおよび前記姿勢データを計算処理し、観測デ
    ータを出力する制御部と;前記観測データを記録再生す
    るデータ記録部と;を有する地形観測装置と;前記観測
    データを読み込みこれらのデータを三次元空間にメッシ
    ュ状に配置し、配置された任意の観測データの近傍に他
    の観測データが存在する場合は前記任意の観測データを
    有効とし、前記配置された任意の観測データの近傍に他
    の観測データが存在しない場合は前記任意の観測データ
    を無効として表示するデータ解析装置と;を備えたこと
    を特徴とする地形観測システム。
  3. 【請求項3】 前記データ解析装置が、 前記観測データを読み込むデータ読取部と;処理命令を
    入力するキーボードと;読み込んだ前記観測データを図
    形処理し、図形データを出力する計算部と;前記図形デ
    ータを表示する表示部と;を有したことを特徴とする請
    求項2記載の地形観測システム。
  4. 【請求項4】 前記観測データが電磁波により送受信さ
    れることを特徴とする請求項1,2又は3記載の地形観
    測システム。
  5. 【請求項5】 前記観測データが記録媒体に記録され、
    この記録媒体を前記航空機から地上に運搬することを特
    徴とする請求項1,2又は3記載の地形観測システム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006170887A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Pasuko:Kk 航空レーザ測量における閲覧用レーザデータ生成方法
US7633632B2 (en) 2005-08-31 2009-12-15 Pasco Corporation Laser measurement device and laser measurement method
CN105547151A (zh) * 2015-12-23 2016-05-04 上海建工集团股份有限公司 三维激光扫描点云数据采集与处理的方法及系统

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Effective date: 19981117