WO2010137697A1 - 可動型情報収集装置 - Google Patents

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data
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observation data
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福永哲雄
鬼山昭男
岡田宏之
彦坂修平
松井譲
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株式会社パスコ
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/50—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a mobile data collecting device, e.g. walk by or drive by

Definitions

  • the present invention relates to a movable information collecting apparatus.
  • a device described in Patent Document 1 is known as a device for collecting and analyzing information at a disaster occurrence site when a disaster occurs.
  • the information collection device is composed of an information base pack dispatched to a disaster site, a disaster prevention center communicating with the information base pack via a communication satellite, and a radio base station.
  • the information base pack is equipped with information display means such as a projector and a large screen, means for capturing acquired video by a handy camera, and an information server.
  • information display means such as a projector and a large screen
  • means for capturing acquired video by a handy camera and an information server.
  • an information server As shown in the sixteenth paragraph of Patent Document 1, various types of data transmitted from the disaster prevention center are accumulated in the information server and displayed on a large screen or the like together with acquired data from a handy camera or the like.
  • the conventional example described above is configured to acquire the display source data at a disaster prevention center installed outside the site and transmit it to the information base pack, for example, the communication state at the site is not a preferable state. In such a case, there is a drawback in that the sufficient function cannot be exhibited.
  • the present invention has been made to solve the above-described drawbacks, and an object of the present invention is to provide a movable information collecting apparatus capable of grasping the current situation in a timely manner.
  • Another object of the present invention is to provide a geographical monitoring system that can use the movable information collecting apparatus.
  • the object is An observation data collecting antenna system 1 for receiving observation data obtained by observing the observation target area from above, A geographic information database 2 storing already acquired geographic information in the observation area; An evaluation calculation device 3 that extracts changes from the acquired geographical information in the observation data and outputs change element data; This is achieved by providing a movable information collecting apparatus in which is mounted on the movable frame 4.
  • the movable information collection device A is formed by mounting the observation data collection antenna system 1, the geographic information database 2, and the evaluation calculation device 3 on the movable frame 4. For example, when a natural disaster occurs, Alternatively, it can be transported to a nearby area.
  • the movable gantry 4 may be a self-propelled type provided with a power source 4a, or may be towed by an appropriate towing vehicle.
  • the observation data obtained by the present state observation from the sky performed at the dispatch site of the movable information collection device A is received by the antenna system 1 for direct observation data collection without going through the fixed monitoring station B such as the disaster prevention center.
  • the evaluation calculation device 3 outputs the change to the observation data, calculates the change element for the previously acquired geographical information prepared in advance, and can output it in an appropriate format.
  • the change element may be a difference between data, or only coordinate information related to a region in which a change is recognized between data, and can be appropriately determined according to the situation.
  • the acquired geographical information can be composed of statistical information for a certain period in the past, in addition to information at a single point in the past.
  • the observation data can be directly received and processed at the place where the movable information collecting apparatus A is dispatched, and at least the calculated change element data is displayed on the display device 9 or based on this. For example, it becomes possible to acquire detailed data on various geographical factors such as slope failure or examination of the possibility of natural dam failure. As a result, based on the data, it is possible to quickly take necessary measures such as making a plan for conducting detailed observations or making a plan for the delivery route of relief supplies in the event of a disaster.
  • the input / output level and format of data between the components such as the observation data collection antenna system 1 and the evaluation calculation device 3 are controlled by the control unit 10 and the movable information collection device A can operate as a whole. Therefore, sufficient data collection can be performed without arranging a specialized operator in each part.
  • the movable information collection device A is equipped with the evaluation calculation device 3 that generates the change factor data from the observation data, the information collection result to the fixed monitoring station B such as the disaster prevention center is used as the change factor data. Can be reported. Since the change element data has a smaller capacity than the observation data, even if the communication infrastructure between the dispatch site of the movable information collection device A and the fixed monitoring station B is thin, the fixed monitoring station B On the other hand, since it becomes possible to quickly transmit data having the same amount of information as observation data using change element data, it is possible to reliably provide useful materials for general countermeasure meetings at the fixed monitoring station B. It becomes possible.
  • the observation data collection antenna system 1 receives the wide-area observation data for the observation target area transmitted from the earth observation satellite 5, and the narrow-area observation transmitted from the aircraft 6 or the helicopter 7. It is possible to configure to receive data. In this case, although the resolution is inferior, first, the difference occurrence area is automatically detected based on the wide-area observation data by the earth observation satellite 5 including information about the wide area. Thereafter, the difference calculation area is subjected to the difference calculation using the high-resolution medium / small-area observation data and displayed, thereby improving the work efficiency in addition to the accuracy.
  • the movable information collection device A is equipped with the satellite control device 8, it is possible to systematically acquire wide-area observation data, and when used together with the flight plan of the aircraft 6 etc., the on-site observation work is completed autonomously. Therefore, even when the information infrastructure with the fixed monitoring station B or the like is completely cut off, it is possible to make observations and plan countermeasures.
  • the movable information collection apparatus A having information collection and analysis functions can be used to construct a geographic monitoring system.
  • Geographic monitoring system A movable information collection device A that can be moved to the observation area; It has a fixed monitoring station B that can communicate with the movable information collection device A, The movable information collection device A is formed so that observation data for the observation target area can be received from above, and conversion operation of the observation data into predetermined evaluation data is possible.
  • the fixed monitoring station B is formed so as to be able to monitor the geographical variation of the observation target area based on the evaluation data transmitted from the movable information collecting apparatus A.
  • the movable information collection device A is dispatched at or near the disaster site when a disaster or the like occurs, and transmits the information acquired at the dispatch site to the fixed monitoring station B serving as a disaster prevention center.
  • the movable information collection device A is equipped with a device that can receive observation data for the observation target region from the sky and can convert the observation data into predetermined evaluation data. Reporting to B is performed by outputting evaluation data obtained by performing some calculation on the observation data that is raw data.
  • the evaluation data it is possible to adopt all data types that have at least a smaller capacity than the observation data, such as lossless or lossy (irreversible) compressed data that can be evaluated by the fixed monitoring station B.
  • lossless or lossy (irreversible) compressed data that can be evaluated by the fixed monitoring station B.
  • the difference data between the observation data and the acquired geographic information or the difference data subjected to compression processing is adopted as the evaluation data, immediately after reception at the fixed monitoring station B, the geographical variation state is confirmed. can do.
  • the evaluation data can also include various current indices derived from observation data, for example, indices such as the degree of risk of natural dam failure, time, or risk of slope failure. .
  • the movable information collecting apparatus A can be remotely operated from the fixed monitoring station B, for example, an instruction for an operator having no specialized knowledge and an operation requiring specialized knowledge by processing remote operation are performed. Since it becomes possible to acquire observation data while being exchanged, it is possible to acquire necessary information without having a specialist in information processing or the like on board.
  • the fixed monitoring station B can be remotely operated by an expert using the change element data described above.
  • observation data can be collected and processed at a dispatch site, it is possible to grasp the current situation in a timely manner when a disaster occurs.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of a geographic monitoring system. It is a block diagram of a movable information collection device. It is a block diagram of the antenna system for observation data collection. It is a figure which shows the process sequence of observation data.
  • the geographic monitoring system is composed of a fixed monitoring station B that functions as a disaster prevention center and a movable information collection device A that is dispatched to or near the site in the event of an emergency such as a disaster. .
  • the fixed monitoring station B is connected to the fixed station side antenna system 10 for uplinking the control signal to the earth observation satellite 5 using the frequency band of S band.
  • the uplink from the fixed monitoring station B can, for example, complete the imaging request while the movable information collecting apparatus A moves to the site, and acquire observation data from the earth observation satellite 5 simultaneously with arrival at the site. Available to prepare as you can.
  • the fixed monitoring station B includes geographical information such as GIS data equipped in the movable information collecting apparatus A, a database storing basic data for simulation, various simulation software such as slope failure, etc.
  • a display device for displaying these, and software for processing differential data (change element data) to be described later are prepared.
  • the movable information collection device A has an input / output unit 11, a preprocessing unit 12, and an evaluation calculation device 3 on a movable frame 4 provided with wheels 4 b and the like so that it can be transported to a disaster site or the like.
  • the satellite control device 8 and the control unit 10 for controlling them are mounted, and each component is operated by an operator in response to an instruction to the operation panel unit 10a connected to the control unit 10.
  • the movable gantry 4 is a self-propelled type provided with a power source 4a such as an engine, and the overall weight, dimensions, and the like are designed to be able to travel on a general road.
  • the input / output unit 11 includes an observation data collection antenna system 1 that receives observation data from the earth observation satellite 5, the aircraft 6, and the helicopter 7 at a dispatch site, and a communication unit 13.
  • Stationary communication satellite (CS: Communications) for communication with fixed monitoring station B CS) 13a to satellite 24, mobile phone IF 13b for enabling communication via mobile phone 14 from outside movable information collection device A, and a display device for showing the calculation results in evaluation calculation device 3 to the operator 9 is included.
  • the observation data collecting antenna system 1 includes an observation satellite communication antenna system 15, an aircraft reception system 16, and a helicopter communication antenna device 17.
  • the antenna system 15 for observation satellite communication uses the antenna control system 18 to automatically track the earth observation satellite 5 based on signals from the earth observation satellite 5 or track the earth observation satellite 5 based on satellite orbit prediction data.
  • an X-band receiver 15a that receives observation data (mission data) from the earth observation satellite 5
  • an S-band transmitter / receiver 15b that transmits and receives an operation control signal of the earth observation satellite 5.
  • the X-band receiver 15a includes an antenna, a feed, a low noise amplifier (LNA), and a down converter.
  • Observation data received from the earth observation satellite 5 received by the X-band receiver 15a is an observation data receiving system.
  • 15c after being demodulated from an analog signal to a digital signal, frame synchronization and error correction are performed, and photographed data is extracted.
  • the control unit 10 starts processing of the generated shooting data in the preprocessing unit 12.
  • the S-band transceiver 15b includes a high power amplifier (HPA) and a low noise amplifier (LNA).
  • Amplifier an up-converter, and a down-converter, receive telemetry data indicating the status of equipment mounted on the earth observation satellite 5, and further output a telecommand as an observation instruction signal for the equipment.
  • the observation satellite communication antenna system 15 is equipped with a telemetry data and a TT & C system 15d for processing a telemetry tracking command. Is demodulated from an analog signal to a digital signal in the TT & C system 15d and output.
  • the control of the earth observation satellite 5 by the telemetry tracking command is performed by an instruction from the satellite control device 8 to the satellite image capturing plan device 8a by the operator, and the map displayed on the operation screen installed in the operation panel unit 10a.
  • an imaging region of interest is specified above or by coordinates
  • an imaging range including the imaging region of interest is set, and an imaging time based on orbit prediction data of the earth observation satellite 5 is set for the set imaging range, and The incident angle is calculated.
  • the satellite command generation device 8b of the satellite control device 8 generates a command signal based on the output from the satellite image capturing plan device 8a, and the control unit 10 that has confirmed the generation of the command signal performs a TT & C system for the command signal.
  • Command output to 15d Upon receiving the command signal, the TT & C system 15d modulates the command signal from a digital signal to an analog signal and outputs the modulated signal to the S-band transceiver 15b.
  • observation data from the aircraft 6 is received by the S-band transmitting / receiving device 15b of the observation satellite communication antenna system 15 and then demodulated from an analog signal to a digital signal by the observation data reception system 16a of the aircraft reception system 16. Is done.
  • the imaging data generated by the observation data receiving system 16a is output to the preprocessing unit 12 under the control of the control unit 10.
  • a Ka band or a Ku band can also be used.
  • the observation data is collected by the helicopter 7 using the helicopter system, and the observation data from the helicopter 7 is received by the helicopter communication antenna device 17 and sent to the evaluation calculation device 3. It is done. While the observation data acquired by the earth observation satellite 5 described above is a wide area and the observation data from the aircraft 6 is an observation of the middle area, the observation data from the helicopter 7 is a narrow area and high resolution image. Can be acquired, and if necessary, real-time delivery of moving images can also be supported.
  • the movable information collection device A is instructed to change the imaging region to the aircraft 6 or the helicopter 7 flying in a predetermined imaging plan so that the observation region of interest for the earth observation satellite 5 can be designated. Equipped with necessary communication means for.
  • the observation data from the earth observation satellite 5 collected by the observation data collecting antenna system 1, the observation data from the aircraft 6, and the observation data from the helicopter 9 are necessary in the preprocessing unit 12. After the processing is performed, it is output to the evaluation unit.
  • the preprocessing unit 12 has an image processing unit 19 for satellite data, aircraft data, and helicopter data.
  • the image processing unit 19 includes data processors 20, 21, and 25 corresponding to satellite data, aircraft data, and helicopter data, and observation data sent to the data processors 20, 21, and 25 is subjected to image reproduction processing.
  • the image correction / geocoding devices 20b, 21b, and 25b perform radiometric correction, geometric correction, and map projection on the images, and the processed images are archived 20c. 21c and 25c, compression into a predetermined format, image integration, and the like are performed.
  • the image data format may be converted as necessary.
  • the preprocessing unit 12 includes a disaster prevention information data preprocessing unit 22, which evaluates disaster induction information such as weather information and river information transmitted from the fixed monitoring station B and the like in a predetermined evaluation format. Output to the arithmetic unit 3.
  • the evaluation calculation device 3 includes an analysis unit 23, a geographical information database 2 in which already acquired satellite images, aircraft images, helicopter images, digital elevation data (DEM: Digital Elevation Model), maps, and various GIS data are stored in a hierarchy.
  • the earth observation satellite image or the aircraft image input to the evaluation calculation device 3 is a correspondence in the geographic information database 2 in the state of the image or the state of the DEM generated from the image analysis unit 23a of the analysis unit 23.
  • the old and new differences are calculated by comparing with the data.
  • the extracted difference data is displayed on the display device 9 of the input / output unit 11 and used as a final result after verification by an operator or the like, narrowing down of the difference occurrence area, and the like.
  • difference extraction process when there is wide area data from the earth observation satellite 5 in both the old and new, first, the difference between the wide area data is automatically extracted, and then the intermediate area data by the aircraft 6 with higher resolution is extracted at the extraction location. If the difference between them is obtained, the efficiency and accuracy of processing can be improved.
  • the difference data generated as described above is used as an evaluation target as it is, or is further analyzed in the integrated analysis unit 23b to generate analysis data necessary for disaster prevention.
  • the integrated analysis unit 23b considers the data from the disaster prevention information data pre-processing unit 22 described above, for example, confirms the road breakage state, generates data for determining the relief and supply route, or the earthquake When many natural dams are formed at the same time, the risk of dam collapse, such as the time to natural dam collapse using topographic data and rainfall data of the basin, and the downstream area at the time of collapse By making damage assumptions, data useful for decision making, such as priorities for evacuation advisories and natural dam collapse prevention measures, is output.
  • the integrated analysis unit 23b can perform various outputs depending on the situation. For example, in a site where a large-scale fire has occurred, the fire analysis area and land use data are combined to extinguish the fire. By determining a place where the fire spread can be effectively prevented by the activity, it is also possible to output the decision reference data when ranking the areas where the fire fighting activity should be performed.
  • the acquired data or the difference data in the integrated analysis unit 23b is transmitted to the fixed monitoring station B via the communication unit 13 and the stationary communication satellite 24, and the equipment provided in the fixed monitoring station B as described above. Is used to grasp the current situation and take countermeasures.

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Abstract

【課題】タイムリーな現況把握が可能な可動型情報収集装置の提供を目的とする。また、上記可動型情報収集装置を利用可能な地理監視システムの提供を目的とする。 【解決手段】上空から観測対象地域を観測した観測データを受信する観測データ収集用アンテナシステム１と、　観測対象地域内の既取得地理情報を格納した地理情報データベース２と、　前記観測データと既取得地理情報との差分を演算して出力する評価演算装置３と、　を可動架台４上に搭載して可動型情報収集装置を構成する。

Description

可動型情報収集装置
　本発明は可動型情報収集装置に関するものである。
　災害発生時等に災害発生現場において情報収集、分析等を行うための装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。この従来例において、情報収集装置は、災害現場に派遣される情報基地パックと、通信衛星を介して情報基地パックと交信する防災センタ、および無線基地局とから構成される。
　情報基地パックには、プロジェクタ、大型スクリーン等の情報表示手段、ハンディカメラ等による取得映像の取り込み手段および情報サーバが搭載される。特許文献１の第１６段落に示されるように、情報サーバには、防災センタから送信される各種のデータが蓄積され、ハンディカメラ等による取得データとともに、大型スクリーン等に表示される。
特開平９-１０３４５号公報
　しかし、上述した従来例は、表示用元データを現地以外に設置された防災センタにおいて取得し、情報基地パックに送信するように構成されるために、例えば、現地での通信状態が好ましい状態でない場合には、十分な機能を発揮することができないという欠点がある。
　とりわけ、災害地等の情報を地球観測衛星から取得する場合にはデータ量も多いために、全体の処理速度の低下を招き、現地の状況を考慮したタイムリーな観測等が行えないという欠点がある。
　本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、タイムリーな現況把握が可能な可動型情報収集装置の提供を目的とする。
　また、本発明の他の目的は、上記可動型情報収集装置を利用可能な地理監視システムの提供にある。
　本発明によれば上記目的は、
　上空から観測対象地域を観測した観測データを受信する観測データ収集用アンテナシステム１と、
　観測対象地域内の既取得地理情報を格納した地理情報データベース２と、
　前記観測データにおける既取得地理情報からの変化を抽出して変化要素データを出力する評価演算装置３と、
　を可動架台４上に搭載した可動型情報収集装置を提供することにより達成される。
　可動型情報収集装置Ａは、観測データ収集用アンテナシステム１、地理情報データベース２、および評価演算装置３を可動架台４上に搭載して形成され、例えば、自然災害が発生した場合、災害現場、あるいはその付近の地域に搬送することができる。可動架台４は、動力源４ａを備えた自走式であっても、あるいは、適宜の牽引車両に牽引されるものであってもよい。
　可動型情報収集装置Ａの派遣現場で行われる上空からの現況観測によって得られた観測データは、防災センター等、固定監視局Ｂを経由することなく直接観測データ収集用アンテナシステム１により受信されて評価演算装置３に出力され、評価演算装置３は、上記観測データを対象にした変化抽出処理を行い、予め用意された既取得地理情報に対する変化要素を演算して適宜フォーマットで出力することができる。
　なお、ここで変化要素とは、データ間の差分であっても、あるいは、データ間で変化が認められる領域に関する座標情報のみなどであってもよく、状況に応じて適宜決定することができる。また、上記既取得地理情報とは、過去の一時点における情報以外に、過去の一定期間を対象にした統計的な情報でも構成することができる。
　したがってこの発明において、可動型情報収集装置Ａの派遣地において直接観測データの受信、データ処理を行うことができ、少なくとも、演算した変化要素データを表示装置９に表示したり、あるいはこれに基づいて、例えば、斜面崩壊、あるいは発生した天然ダム崩壊の可能性の検討等、種々の地理的変動要因についての詳細なデータを取得することが可能になる。この結果、該データに基づいて、さらに、詳細な観測を行う計画を立てたり、あるいは災害時の救援物資搬入経路の計画を立てる等の必要な対応を機敏にとることが可能になる。
　また、観測データ収集用アンテナシステム１と評価演算装置３等、各構成部間のデータの入出力レベル、フォーマット等は、制御部１０等により制御され、可動型情報収集装置Ａは全体として動作可能なように調整されているために、各部に専門のオペレータを配置することなく十分なデータ収集を行うことができる。
　さらに、可動型情報収集装置Ａは観測データから変化要素データを生成する評価演算装置３を搭載しているために、防災センター等の固定監視局Ｂへの情報収集結果を変化要素データを使用して報告することができる。変化要素データは、観測データに比して容量が小さいために、可動型情報収集装置Ａの派遣地と固定監視局Ｂとの間の通信インフラが細い場合であっても、固定監視局Ｂに対して変化要素データを用いて観測データと同等の情報量を持つデータを素早く送信することが可能になるために、固定監視局Ｂにおける全般的な対策会議等に有用な資料を確実に提供することが可能になる。
　観測データ収集用アンテナシステム１は、地球観測衛星５から送信される観測対象地域に対する広域観測データの受信に加え、航空機６から送信される中域観測データ、またはヘリコプター７から送信される狭域観測データを受信するように構成することが可能であり、この場合、解像度は劣るものの、広域についての情報が含まれる地球観測衛星５による広域観測データに基づいてまず、差分発生領域を自動検出し、その後、差分発生領域に対して高解像度の中狭域観測データによる差分演算を実行して表示することにより、正確性に加え、作業効率の向上も達成することが可能になる。
　さらに、可動型情報収集装置Ａに衛星コントロール装置８を装備すると、広域観測データの計画的な取得が可能になり、航空機６等の飛行計画と併用すると、現場での観測作業を自立的に完結させることができるために、固定監視局Ｂ等との情報インフラが完全に絶たれた場合であっても、観測、対策案の立案等を行うことができる。
　また、情報収集、分析機能を有した可動型情報収集装置Ａは、地理監視システムの構築に利用することができる。地理監視システムは、
　観測対象地域に移動可能な可動型情報収集装置Ａと、
　可動型情報収集装置Ａと交信可能な固定監視局Ｂとを有して構成され、
　前記可動型情報収集装置Ａは、上空から観測対象地域に対する観測データが受信可能で、かつ、該観測データの所定の評価データへの変換操作が可能に形成されるとともに、
　固定監視局Ｂは、前記可動型情報収集装置Ａから送信される評価データに基づいて観測対象地域の地理的変動を監視可能に形成される。
　可動型情報収集装置Ａは、災害等が発生した際に災害現場、あるいはその近くに派遣され、防災センターとなる固定監視局Ｂに派遣地で取得した情報を送信する。可動型情報収集装置Ａは、上空から観測対象地域に対する観測データが受信可能で、かつ、該観測データの所定の評価データへの変換操作を行うことができる装置が搭載されており、固定監視局Ｂへの報告は、生データである観測データに対して何等かの演算を加えた評価データを出力することにより行われる。
　評価データは、生の観測データに比して容量が飛躍的に小さくなるために、固定監視局Ｂとの間の通信回線が細くても現況を迅速に伝達することが可能になる。
　評価データには、ロスレス、あるいは固定監視局Ｂにおいて評価可能な程度のロッシー（非可逆）圧縮データ等、少なくとも観測データに比して容量が小さくなった全てのデータタイプを採用することが可能であるが、観測データと、上記既取得地理情報との差分データ、あるいは差分データに圧縮処理を施したものを評価データとして採用すると、固定監視局Ｂでの受信後、直ちに地理的変動状態を確認することができる。
　また、評価データには、観測データから導き出された種々の現況指数、例えば、発生した天然ダムの崩壊の危険性の程度、時間、あるいは斜面崩壊の危険性の程度等の指数を含めることもできる。
　さらに、前記可動型情報収集装置Ａを固定監視局Ｂから遠隔操作できるようにした場合には、例えば、専門的知識を有しないオペレータに対する指示と、処理遠隔操作による専門的知識を要する操作とを交えながら観測データの取得を行うことが可能になるために、情報処理等の専門家を乗務させることなく、必要な情報を取得することができる。この場合、固定監視局Ｂにおいて専門家が上述した変化要素データを利用して遠隔操作することができる。
　本発明によれば、派遣現場で観測データの収集、これらの処理を行うことができるために、災害発生時等においてタイムリーな現況把握が可能になる。
地理監視システムのシステム構成図である。 可動型情報収集装置のブロック図である。 観測データ収集用アンテナシステムのブロック図である。 観測データの処理手順を示す図である。
　図１に示すように、地理監視システムは、防災センターとして機能する固定監視局Ｂと、災害等、有事の際に現場、またはその近くに派遣される可動型情報収集装置Ａとから構成される。固定監視局Ｂは、Ｓバンドの周波数帯を使用して地球観測衛星５に対して制御信号をアップリンクするための固定局側アンテナシステム１０に接続されている。固定監視局Ｂからのアップリンクは、例えば、可動型情報収集装置Ａが現場に移動する間に撮影要求を完了し、現場への到着と同時に地球観測衛星５からの観測データを取得することができるように準備するために利用できる。
　また、固定監視局Ｂには、可動型情報収集装置Ａに装備されるＧＩＳデータ等の地理情報、シミュレーション用基礎データ等が格納されるデータベース、斜面崩壊等の種々のシミュレーションソフトウエア等に加え、これらを表示するディスプレイ装置、さらには、後述する差分データ（変化要素データ）に対する処理用ソフトウエア等が用意される。
　なお、これらの構成要素は、可動型情報収集装置Ａに装備されるものとほぼ同一の構成であるために、図１には図示しない。
　図２に示すように、可動型情報収集装置Ａは、災害現場等に搬送可能なように、車輪４ｂ等を備えた可動架台４上に入出力部１１、前処理部１２、評価演算装置３、衛星コントロール装置８、およびこれらを制御するための制御部１０を搭載して構成され、各構成部は、制御部１０に接続される操作パネル部１０ａへの指示によりオペレータにより操作される。この実施の形態において、可動架台４はエンジン等の動力源４ａを備えた自走式であり、全体の重量、寸法等は、一般道路を走行可能に設計される。
　上記入出力部１１は、派遣現場で地球観測衛星５、航空機６、およびヘリコプター７からの観測データを受信する観測データ収集用アンテナシステム１と、通信部１３とからなり、通信部１３には、固定監視局Ｂとの間での通信を行うための静止通信衛星（ＣＳ：Communications
Satellite）２４に対するＣＳアンテナ１３ａ、可動型情報収集装置Ａ外から携帯電話１４を介した通信を可能にするための携帯電話ＩＦ１３ｂ、および評価演算装置３での演算結果をオペレータに示すための表示装置９が含まれる。
　図３に示すように、観測データ収集用アンテナシステム１は、観測衛星通信用アンテナシステム１５と、航空機用受信システム１６と、ヘリ通信用アンテナ装置１７とを有する。観測衛星通信用アンテナシステム１５は、アンテナコントロールシステム１８により地球観測衛星５からの信号をもとにした地球観測衛星５の自動追尾、あるいは衛星軌道予測データをもとにした地球観測衛星５の追尾が可能で、地球観測衛星５からの観測データ（ミッションデータ）を受信するＸバンド受信装置１５ａと、地球観測衛星５の運用管制信号の送受信を行うＳバンド送受信装置１５ｂとを有する。
　Ｘバンド受信装置１５ａは、アンテナ、フィード、低雑音アンプ（ＬＮＡ：Low Noise Amplifier）、ダウンコンバータを含み、Ｘバンド受信装置１５ａにより受信された地球観測衛星５からの観測データは、観測データ受信システム１５ｃにおいて、アナログ信号からデジタル信号に復調された後、フレーム同期、誤り訂正が行われ、撮影データが取り出される。撮影データの生成が制御部１０に通知されると、制御部１０は、生成された撮影データの前処理部１２での処理を開始する。
　一方、上記Ｓバンド送受信装置１５ｂは、大電力増幅器（ＨＰＡ：High Power Amplifier）、低雑音アンプ（ＬＮＡ：Low Noise
Amplifier）、アップコンバータ、ダウンコンバータを含み、地球観測衛星５に搭載された機器の状況を示すテレメトリデータを受信し、さらに上記機器に対する観測指示信号であるテレコマンドを出力する。
　また、観測衛星通信用アンテナシステム１５には、テレメトリデータ、およびテレメトリ・トラッキング・コマンドを処理するためのＴＴ＆Ｃシステム１５ｄが実装され、地球観測衛星５の姿勢等に関するＨＫ（HouseKeeping）データを含むテレメトリデータは、ＴＴ＆Ｃシステム１５ｄにおいてアナログ信号からデジタル信号に復調されて出力される。
　また、テレメトリ・トラッキング・コマンドによる地球観測衛星５の制御は、オペレータによる衛星コントロール装置８の衛星画像撮影計画装置８ａに対する指示により行われ、操作パネル部１０ａに設置された操作画面に表示される地図上で、あるいは座標で撮影関心領域を指定すると、撮影関心領域を含む撮影範囲の設定が行われ、設定された撮影範囲に対し、地球観測衛星５の軌道予測データをもとに撮影時刻、および入射角が計算される。衛星コントロール装置８の衛星用コマンド生成装置８ｂは、上記衛星画像撮影計画装置８ａによる出力をもとにコマンド信号を生成し、コマンド信号の生成を確認した制御部１０は、該コマンド信号のＴＴ＆Ｃシステム１５ｄへの出力を指令する。コマンド信号を受領したＴＴ＆Ｃシステム１５ｄは、コマンド信号をデジタル信号からアナログ信号に変調してＳバンド送受信装置１５ｂに出力する。
　一方、航空機６からの観測データは、観測衛星通信用アンテナシステム１５のＳバンド送受信装置１５ｂにより受信された後、航空機用受信システム１６の観測データ受信システム１６ａによりアナログ信号からデジタル信号への復調等が行われる。観測データ受信システム１６ａで生成された撮影データは、制御部１０による管理下で前処理部１２に出力される。
　なお、以上においては航空機６との通信をＳバンドで行う場合を示したが、ＫａバンドやＫｕバンドを利用することも可能である。
　さらに、この実施の形態において、ヘリコプター７による観測データの収集は、ヘリテレシステムを使用して行われ、ヘリコプター７からの観測データは、ヘリ通信用アンテナ装置１７により受信され、評価演算装置３に送られる。上述した地球観測衛星５により取得される観測データが広域を、航空機６による観測データが中域を観測したものであるのに対し、ヘリコプター７からの観測データは狭域、かつ、高解像度の画像を取得することが可能であり、必要に応じ、動画のリアルタイム配信にも対応させることができる。
　地球観測衛星５に対する観測関心領域の指定が可能なように、可動型情報収集装置Ａには、所定の撮影計画で飛行している航空機６、あるいはヘリコプター７に対する撮影地域の変更等の指示を行うための必要な交信手段が装備される。
　以上のように、観測データ収集用アンテナシステム１により収集された地球観測衛星５からの観測データと、航空機６からの観測データと、ヘリコプター９からの観測データとは、前処理部１２において必要な処理が行われた後、評価部に出力される。
　図４に示すように、前処理部１２は、衛星データ、航空機データ、およびヘリデータに対する画像処理部１９を有し、該画像処理部１９での処理が終了すると、評価演算装置３における評価が行われる。画像処理部１９は、衛星データ、航空機データ、およびヘリデータに対応するデータプロセッサ２０、２１、２５を有しており、これらデータプロセッサ２０、２１、２５に送られた観測データは、画像再生処理装置２０ａ、２１ａ、２５ａにおいて画像データフォーマットに変換処理した後、画像補正・ジオコーディング装置２０ｂ、２１ｂ、２５ｂで画像のラジオメトリック補正、幾何補正、地図投影を行い、処理された画像をアーカイブ装置２０ｃ、２１ｃ、２５ｃで所定のフォーマットへの圧縮、画像の統合等が行われる。なお、画像データフォーマットの変換は必要に応じて行えば足りる。
　さらに、前処理部１２には防災情報データ前処理部２２が含まれており、固定監視局Ｂ等から送信される気象情報、河川情報等の災害誘発情報を所定の評価フォーマットに整形して評価演算装置３に出力する。
　評価演算装置３は、解析部２３と、既取得の衛星画像、航空機画像、ヘリ画像、デジタル標高データ（ＤＥＭ：Digital Elevation Model）、地図、各種ＧＩＳデータを階層化して格納した地理情報データベース２とを有し、評価演算装置３に入力された地球観測衛星画像、あるいは航空機画像は、解析部２３の画像解析部２３ａにおいて画像の状態、あるいはこれから生成したＤＥＭの状態で地理情報データベース２内の対応データと比較することによって、新旧差分が演算される。抽出された差分データは、入出力部１１の表示装置９に表示され、オペレータ等による検証、差分発生領域の絞り込み等が行なわれた後、最終成果として利用される。
　なお、表示装置９以外にも、操作パネル部１０ａや評価演算装置３などにモニタを設け、上述した差分データを表示することも可能である。
　差分抽出処理（変化抽出処理）は、新旧ともに地球観測衛星５による広域データがある場合、まず、広域データ同士の差分を自動抽出した後、抽出箇所について、より解像度の高い航空機６による中域データ間の差分を求めると、処理の効率化、精度向上を図ることができる。
　以上のようにして生成された差分データは、そのままの状態で評価対象として利用したり、あるいは統合分析部２３ｂにおいてさらに分析が行われて防災上必要な分析データが生成される。統合分析部２３ｂは、上述した防災情報データ前処理部２２からのデータ等を考慮して、例えば、道路寸断状態を確認して救援、物資搬入経路を割り出すためのデータを生成し、あるいは、地震等により多数の天然ダムが同時に形成された場合、天然ダム形成箇所について、地形データや流域の降雨データを用いて天然ダム崩壊までの時間等、ダム崩壊の危険性、さらには崩壊時の下流域の被害想定を行うことにより、避難勧告や天然ダム崩壊防止措置の優先順位等の意思決定に役立つデータを出力する。
　統合分析部２３ｂは、以上のほかに状況に応じて種々の出力を行うことが可能であり、例えば、大規模な火災が発生している現場において、火災発生域と土地利用データを組み合わせて消火活動により効率的に延焼が阻止できる場所を割り出すことによって、消火活動を行うべき地域の順位付けをする場合の意思決定基準データを出力するように構成することもできる。
　これら統合分析部２３ｂでの取得データ、あるいは差分データは、通信部１３、および静止通信衛星２４を経由して固定監視局Ｂに送信され、上述したように、固定監視局Ｂに装備された設備を使用して現況把握、対策等に利用される。
　なお、以上においては、可動型情報収集装置Ａにおける情報収集操作は、オペレータによる制御部１０への操作により行われる場合を説明したが、制御部１０に固定監視局Ｂ、あるいは携帯電話からの指示により動作するリモートデスクトップの機能を組み込んで、可動型情報収集装置Ａを完全に遠隔操作したり、あるいは専門知識をもたないオペレータを補助に利用した情報収集活動が可能になる。
　１　　　　観測データ収集用アンテナシステム
　２　　　　地理情報データベース
　３　　　　評価演算装置
　４　　　　可動架台
　５　　　　地球観測衛星
　６　　　　航空機
　７　　　　ヘリコプター
　８　　　　衛星コントロール装置
　Ａ　　　　可動型情報収集装置
　Ｂ　　　　固定監視局

Claims (7)

  1. 　上空から観測対象地域を観測した観測データを受信する観測データ収集用アンテナシステムと、
    　観測対象地域内の既取得地理情報を格納した地理情報データベースと、
    　前記観測データにおける既取得地理情報からの変化を抽出して変化要素データを出力する評価演算装置と、
    　を可動架台上に搭載した可動型情報収集装置。
  2. 　前記観測データ収集用アンテナシステムは、
    　地球観測衛星から送信される観測対象地域に対する広域観測データ、及び航空機、またはヘリコプターから送信される観測対象地域内での中狭域観測データを受信可能に形成されるとともに、
    　既取得地理情報には、既取得広域観測データ及び既取得中狭域観測データが含まれ、
    　前記評価演算装置は、広域観測データの比較による広域自動差分抽出及び中狭域観測データの比較による中狭域自動差分抽出が可能な請求項１記載の可動型情報収集装置。
  3. 　前記地球観測衛星に対する観測制御を行う衛星コントロール装置を備える請求項２記載の可動型情報収集装置。
  4. 　観測対象地域に移動可能な可動型情報収集装置と、
    　可動型情報収集装置と交信可能な固定監視局とを有し、
    　前記可動型情報収集装置は、上空から観測対象地域に対する観測データが受信可能で、かつ、該観測データの所定の評価データへの変換操作が可能に形成されるとともに、
    　固定監視局は、前記可動型情報収集装置から送信される評価データに基づいて観測対象地域の地理的変動を監視可能な地理監視システム。
  5. 　前記評価データには、観測データにおける、可動型情報収集装置に予め搭載された既取得地理情報からの変化を抽出した変化要素データが含まれるとともに、
    　固定監視局は、前記可動型情報収集装置から送信される変化要素データと、自局に予め格納してある既取得地理情報に基づいて観測対象地域の地理的変動を監視可能な請求項４記載の地理監視システム。
  6. 　前記変化要素データは、
    　地球観測衛星から送信される観測対象地域に対する広域観測データの変化要素データ、及び航空機、またはヘリコプターから送信される観測対象地域内での中狭域観測データに対する変化要素データを含む請求項５記載の地理監視システム。
  7. 　前記可動型情報収集装置が固定監視局からの遠隔操作可能に形成される請求項４記載の地理監視システム。
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