WO2026014347A1 - 情報処理装置、情報処理方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
情報処理装置、情報処理方法及びコンピュータプログラムInfo
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- WO2026014347A1 WO2026014347A1 PCT/JP2025/023957 JP2025023957W WO2026014347A1 WO 2026014347 A1 WO2026014347 A1 WO 2026014347A1 JP 2025023957 W JP2025023957 W JP 2025023957W WO 2026014347 A1 WO2026014347 A1 WO 2026014347A1
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- ground surface
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
Definitions
- This disclosure relates to an information processing device, an information processing method, and a computer program.
- This application claims priority to Japanese Application No. 2024-112167, filed July 12, 2024, and incorporates by reference all of the contents of that Japanese application.
- SAR images acquired by SAR (Synthetic Aperture Radar) mounted on satellites are sometimes used to understand surface displacements such as subsidence and uplift.
- SAR images are obtained by emitting radio waves toward the Earth's surface from a SAR mounted on an aircraft device such as a satellite, and receiving the radio waves reflected from the surface using sensors on the aircraft device.
- Patent Document 1 discloses a technology that uses SAR to measure the relative height change of the ground surface corresponding to the tunnel route, and then uses interferometric SAR analysis to determine the amount of ground surface displacement, in order to observe ground movements such as subsidence that are likely to occur during tunnel construction.
- Patent Document 2 discloses a technology for extracting points requiring emergency inspection or repair from a large number of analysis points obtained through SAR image analysis. Specifically, of the multiple analysis points extracted based on SAR image data, points where the amount of displacement is greater than a predetermined amount are identified and identified as analysis points with a high level of urgency. Furthermore, of the multiple analysis points, analysis points where the correlation with the time-series displacement of the measured values of a water level gauge installed within the observation range has collapsed are extracted as points requiring attention from the perspective of landslides.
- the information processing device disclosed herein includes a control unit that calculates an impact level indicating the magnitude of the impact that the ground displacement has on the transportation network, based on displacement information regarding ground displacement analyzed based on synthetic aperture radar images and traffic information regarding the area where the ground displacement has occurred.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an information providing system.
- FIG. 2 is a flowchart illustrating a series of processes executed by the control unit.
- FIG. 3 is an example of a screen displayed on the display device of the user terminal.
- FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which DRM is superimposed on displacement information.
- FIG. 5 is a table illustrating the relationship between various parameters and the degree of influence.
- FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of evaluation information.
- SAR images acquired by aircraft devices such as satellites can be used to observe surface displacement (also known as crustal movement) such as uplift and subsidence over a wide area of the earth's surface.
- surface displacement also known as crustal movement
- This disclosure makes it possible to effectively evaluate ground surface displacement, which has a significant impact on people's lives.
- An information processing device includes a control unit that calculates an impact level indicating the magnitude of the impact that the ground surface displacement has on a transportation network, based on displacement information regarding ground surface displacement analyzed based on synthetic aperture radar images and traffic information regarding the area in which the ground surface displacement has occurred.
- the impact of ground surface displacement on the transportation network is assessed by taking into account not only displacement information but also traffic information, making it possible to appropriately assess ground surface displacement, which has a significant impact on people's lives.
- control unit may extract at least one of the areas through which roads pass and areas adjacent to roads as a target area based on road map information and the displacement information, and calculate the influence of the target area based on the traffic information related to the target area.
- control unit may extract, based on the displacement information, a displacement area where the absolute value of the amount of displacement of the ground surface displacement is equal to or greater than a predetermined first threshold, and, based on the road map information, extract, as the target area, at least one of an area through which a road passes and an area adjacent to a road from the displacement area.
- the traffic information may include information regarding traffic volume on roads passing through or adjacent to the target area, and when the traffic volume for multiple target areas is the same, the control unit may calculate the impact degree to be greater the greater the amount of displacement of the ground surface displacement.
- the traffic information may include information regarding traffic volume on roads passing through or adjacent to the target area, and when the amount of ground surface displacement is the same in multiple target areas, the control unit may calculate the degree of influence to be greater the greater the traffic volume related to the target area.
- the traffic information includes information regarding the presence or absence of a detour route when a road passing through or adjacent to the target area is closed, and the control unit may calculate the degree of impact to be greater when there is no detour route than when there is a detour route, when the amount of ground surface displacement in multiple target areas is the same.
- the information processing devices described above in (4) to (7) can appropriately evaluate ground surface displacement, which has a significant impact on people's lives, by taking into account not only ground surface displacement but also traffic information.
- control unit may output evaluation information including the degree of influence in the multiple target areas to a display device connected to the information processing device or a user terminal that communicates with the information processing device. This allows a user or the like to know the evaluation information including the degree of influence.
- An information processing method includes a calculation step of calculating an impact level indicating the magnitude of the impact of the ground surface displacement on the transportation network, based on displacement information regarding the ground surface displacement analyzed based on a synthetic aperture radar image and traffic information regarding the area where the ground surface displacement occurred.
- the information processing method according to the present disclosure achieves the same effects as the information processing device described above in (1).
- a computer program according to an embodiment of the present disclosure is a computer program that causes a computer to function as an information processing device.
- the computer program causes the computer to execute a calculation step of calculating an impact level that indicates the magnitude of the impact that the ground surface displacement has on a transportation network, based on displacement information related to ground surface displacement analyzed based on synthetic aperture radar images and traffic information related to the area where the ground surface displacement has occurred.
- the computer program of the present disclosure achieves the same effects as the information processing device described above in (1).
- FIG. 1 is a schematic diagram showing an example configuration of an information providing system 1.
- the information providing system 1 includes an information providing server 2, a user terminal 3, and an SAR image server 4.
- the information providing server 2, the user terminal 3, and the SAR image server 4 are communicatively connected to each other via a public communication network 5 such as the Internet.
- the information providing server 2 functions as an information processing device of this embodiment.
- the information provision system 1 is a system that generates evaluation information with an impact level indicating the magnitude of the impact that ground surface displacement observed based on SAR images has on the transportation network, and provides this evaluation information to a user terminal 3.
- the information provision system 1 may be used by road management companies that manage points requiring repair, such as slopes (for example, points that are at high risk of cliff collapse due to heavy rain if left as is), or by survey companies that extract and survey points requiring repair from within a wide transportation network. It may also be used by information service companies that provide information to these companies.
- server 2 is a server operated by, for example, a road management company, a research company, or an information service company.
- Server 2 may be either an on-premise server or a cloud server.
- User terminal 3 is a device that receives information such as evaluation information from server 2.
- User terminal 3 is a stationary terminal, such as a desktop computer installed indoors, and communicates with server 2 via public communications network 5.
- User terminal 3 may also be a mobile terminal such as a smartphone or tablet computer.
- server 2 may also use user terminal 3.
- server 2 and user terminal 3 may be used by different entities or by the same entity.
- Server 2 may send evaluation information to user terminal 3 installed in a country different from the country in which server 2 is installed.
- SAR image server 4 is a server that provides SAR images to server 2.
- SAR images are acquired by observing the Earth's surface from the sky using a SAR (Synthetic Aperture Radar) mounted on an aircraft device.
- the aircraft device is, for example, a satellite, but it may also be an airship, a manned aircraft, or an unmanned aircraft (drone, etc.) that flies at a lower altitude.
- SAR images are data that express, as brightness values, the level of gray corresponding to the backscattering intensity at each point on the Earth's surface.
- SAR image server 4 is operated by a private company or government agency that distributes SAR images.
- the information providing server 2 includes a control unit 21, a storage unit 22, and a communication unit 23.
- the control unit 21, the storage unit 22, and the communication unit 23 are electrically connected to each other via a bus.
- the server 2 is further connected to an input device 24 and a display device 25.
- Server 2 is, for example, a single server computer. Server 2 may also be made up of multiple computers. When made up of multiple computers, the multiple computers may be installed in the same facility, or may be scattered across multiple locations. When server 2 is made up of multiple computers, the multiple computers may work together via a network such as public communications network 5 to realize the functions of a single server 2.
- a network such as public communications network 5
- the control unit 21 is an arithmetic processing device that includes a CPU (Central Processing Unit) and RAM (Random Access Memory).
- the control unit 21 may also include integrated circuits other than a CPU, such as an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
- the control unit 21 reads a computer program 221 stored in the memory unit 22 into the RAM and performs predetermined information processing in accordance with the read computer program 221.
- the memory unit 22 is an auxiliary storage device that includes non-volatile memory such as an HDD (Hard Disk Drive) and an SSD (Solid State Drive).
- the memory unit 22 may also include a flash ROM (Read Only Memory), a USB (Universal Serial Bus) memory, or an SD card.
- the memory unit 22 stores a computer program 221 and various parameters in non-volatile memory.
- the computer program 221 and various parameters are stored in the memory unit 22 so that they can be read from a recording medium via a reading device (not shown) provided in the server 2.
- the computer program 221 and various parameters may also be stored in the memory unit 22 by being downloaded from another computer via the public communication network 5.
- the memory unit 22 further includes a storage area for constructing a database 26.
- the communication unit 23 is a communication interface that communicates with the user terminal 3 and the SAR image server 4 via the public communication network 5.
- the communication unit 23 periodically receives SAR images from the SAR image server 4.
- the communication unit 23 transmits evaluation information to the user terminal 3 in response to a request from the user terminal 3, or periodically.
- the input device 24 is an input device such as a mouse or keyboard, and is operated by the administrator of the server 2.
- the display device 25 is a display device such as a monitor, and displays various information such as SAR images to the administrator of the server 2.
- the input device 24 and display device 25 may be integrated, for example, as a touch panel.
- the database 26 is constructed in a large-capacity storage device such as an HDD or SSD included in the storage unit 22.
- the large-capacity storage device of the storage unit 22 may be one or more external storage devices connected to the server 2.
- the database 26 may also be constructed in the storage of a cloud service operated by a company other than the company that manages the server 2.
- the memory unit 22, in the sense of storage on which the database 26 is constructed may be, from the perspective of the information providing server 2, a memory unit of the device itself (a memory unit within the server 2), or an external device (a memory unit outside the server 2, such as the above-mentioned external storage device or cloud server).
- the database 26 includes a SAR image database (SAR DB) 261, a DEM (Digital Elevation Model) database (DEM DB) 262, a displacement information database (displacement information DB) 263, a map database (map DB) 264, and a traffic information database (traffic information DB) 265.
- SAR DB SAR image database
- DEM DB Digital Elevation Model
- displacement information database displacement information database
- map database map database
- traffic information database traffic information database
- the SAR image database 261 stores SAR images that are periodically provided by the SAR image server 4. When multiple SAR images that observe the same area of the Earth's surface but were generated at different times are input into the SAR image database 261, these SAR images are not overwritten by newer SAR images, but are instead saved (archived) together in chronological order.
- DEM database 262 stores DEM data.
- DEM data is data that displays the elevation values of the earth's surface, and is provided by public institutions such as the Geospatial Information Authority of Japan or the United States Geological Survey (USGS).
- the DEM data may be downloaded to DEM database 262 via public communication network 5, or may be stored in DEM database 262 in a readable form from a recording medium such as a USB memory stick.
- DTM Digital Terrain Model
- DEM data is obtained, for example, by observing the earth's surface using a laser mounted on an aircraft. When buildings or trees are present on the earth's surface, the DEM data directly represents the elevation values of the surfaces of the buildings or trees (or the rooftops of buildings).
- DTM data is DEM data that has been post-processed to remove the heights of buildings and trees and purely represent the elevation values of the earth's surface.
- the displacement information database 263 stores displacement information.
- the displacement information is information about ground surface displacement between certain points in time, which is acquired by the control unit 21 analyzing SAR images and DEM data (or DTM data).
- the displacement information includes, for example, the amount of ground surface displacement (amount of uplift or subsidence). Specific methods for acquiring displacement information will be described later.
- Map database 264 stores road map information.
- Road map information is, for example, a digital road map (DRM) that digitally represents road maps for all of Japan.
- DRM includes "intersection data” and "link data.”
- Intersection data is data that associates intersection IDs assigned to domestic intersections with intersection location information.
- Link data is data that associates the following information a to e with the link IDs of specific links assigned to domestic roads.
- a Position information of the start point, end point, and interpolation point of a specific link Information
- b Link ID connected to the start point of a specific link Information
- c Link ID connecting to the end point of a specific link Information
- d Link cost of a specific link
- the DRM forms a network that corresponds to the actual road alignment and direction of travel.
- the DRM is a network in which road sections between nodes representing intersections are connected by directed links l (lowercase L). More specifically, the DRM is a directed graph in which a node n is set for each intersection, and each node n is connected by a pair of directed links l in opposite directions. Therefore, in the case of a one-way road, node n is connected only by one-way directed links l.
- the DRM also includes road attribute information of the road corresponding to the directed link 1.
- the road attribute information includes, for example, the following information 1 to information 6.
- Information 1 Road type information indicating whether the road is a general road or a toll road.
- Information 2 Average gradient of the road.
- Information 3 Number of lanes on the road.
- Information 4 Road width for each lane.
- Information 5 Radius of curvature of the road.
- Information 6 Regulated speed of the road (e.g., legal speed limit).
- Traffic information database 265 stores traffic information.
- the traffic information includes, for example, past traffic volume on roads.
- the traffic information may be provided by information organizations such as the Japan Road Traffic Information Center, or by other organizations.
- the user terminal 3 includes a processing unit 31, a storage unit 32, and a communication unit 33.
- the processing unit 31, the storage unit 32, and the communication unit 33 are electrically connected to each other via a bus.
- the user terminal 3 is further connected to an input device 34 and a display device 35.
- the processing unit 31 is an arithmetic processing device including a CPU and RAM.
- the processing unit 31 reads computer programs stored in the storage unit 32 and performs various information processing operations in accordance with the computer programs.
- the storage unit 32 is an auxiliary storage device that includes non-volatile memory such as an HDD and SSD.
- the storage unit 32 stores computer programs and various parameters in non-volatile memory.
- the computer programs and various parameters are stored in the storage unit 32 in a form that can be read from a recording medium via a reading device (not shown) provided on the user terminal 3.
- the computer programs and various parameters may also be stored in the storage unit 32 in a form that can be downloaded from another computer via the public communications network 5.
- the communication unit 33 is a communication interface that communicates with the server 2 via the public communication network 5.
- the communication unit 33 sends a request for rating information to the server 2 in response to a user operation.
- the communication unit 33 also receives rating information sent from the server 2.
- the input device 34 is an input device such as a mouse or keyboard, and is operated by the user of the user terminal.
- the display device 35 is a display device such as a display, and displays various information such as SAR images to the user.
- the input device 34 and display device 35 may be integrated, for example, as a touch panel.
- Example of a series of information processing 2 is a flowchart illustrating a series of processes executed by the control unit 21 of the information providing server 2.
- the control unit 21 executes the following various processes based on the computer program 221 stored in the storage unit 22.
- the user request includes various information such as the geographical range and time range of the requested evaluation information, and parameters that the user values.
- control unit 21 executes the following five steps in sequence.
- the steps may be executed in any order, or in parallel, as long as there are no contradictions.
- Step ST11 User request reception processing
- Step ST12 Displacement information generation processing
- Step ST13 Target region extraction processing
- Step ST14 Influence calculation processing
- Step ST15 Output processing
- This series of processes is performed to narrow down the areas of the wide area of the earth's surface observed by SAR where crustal movements that have a significant impact on the transportation network are occurring.
- the user operating the user terminal 3 is a road management company, and in order to narrow down the wide area of roads that it manages to areas that require particular monitoring or construction such as reinforcement, it obtains evaluation information including the degree of impact of each area from the server 2 operated by the investigation company. This allows the user to appropriately select areas of the roads that it manages to conduct field investigations on, based on the evaluation information.
- control unit 21 Based on a user request received from the user terminal 3 (step ST11), the control unit 21 generates displacement information representing the amount of ground surface displacement based on the SAR image and DEM data (step ST12), and extracts target areas that may have an impact on the transportation network based on the DRM and the displacement information (step ST13).
- server 2 can appropriately evaluate ground surface displacements that have a significant impact on people's lives (particularly the transportation network) based on SAR images. Each step is explained in detail below.
- the settings screen 6 includes a map display section 61 and a settings display section 62.
- the map display section 61 may be, for example, a topographical map or an aerial photograph.
- the user sets the content of the user request by operating a cursor 612 on the settings screen 6 using the input device 34.
- the setting display unit 62 includes input fields 621, 622, 623, and 624 for weighting factors for various parameters.
- the weighting factors are used when performing weighted calculations in the impact calculation process (step ST14) described below.
- Input field 621 is a field for inputting weighting factor W1 for the rate of change
- input field 622 is a field for inputting weighting factor W2 for the presence or absence of a detour
- input field 623 is a field for inputting weighting factor W3 for increased travel time
- input field 624 is a field for inputting weighting factor W4 for traffic volume.
- the user can click the save button 625, which sends a user request including the set geographic range 611, time range, and weighting factors W1 to W4 from the user terminal 3 to the server 2 via the public communication network 5.
- the reset button 626 the set details are reset to their initial values.
- the communication unit 23 of the server 2 forwards the received user request to the control unit 21.
- the control unit 21 begins processing from step ST12 onwards when the user request is input.
- the control unit 21 reads SAR images from a plurality of time points from the SAR image database 261. Specifically, for a location corresponding to the user-requested geographical range 611, the control unit 21 reads SAR images from a plurality of time points within the user-requested temporal range. For example, the control unit 21 reads a first SAR image observed at a time point after the start time point 614 and closest to the start time point 614, and a second SAR image observed at a time point before the end time point 615 and closest to the end time point 615.
- control unit 21 generates information representing ground surface displacement by analyzing SAR images from multiple points in time. Specifically, using differential interferometric SAR analysis (DInSAR), the control unit 21 obtains the displacement from the ground surface observed in the first SAR image to the ground surface observed in the second SAR image based on the phase difference between the first SAR image and the second SAR image.
- DInSAR differential interferometric SAR analysis
- the displacement is such that the Earth's surface is approaching an aircraft device (e.g., a satellite) equipped with a SAR, it is considered to be an uplift of the Earth's surface. Conversely, if the displacement is such that the Earth's surface is moving away from the aircraft device, it is considered to be a subsidence of the Earth's surface. Since this displacement is obtained based on the distance between the SAR and the Earth's surface, if the SAR is observing the Earth's surface from an oblique direction, the displacement will include not only a vertical displacement component but also a horizontal displacement component.
- the control unit 21 then reads the DEM data from the DEM database 262 and corrects the ground surface displacement obtained by differential interferometric SAR analysis based on the DEM data, thereby generating displacement information including the amount of ground surface displacement for each of multiple points. Finally, the control unit 21 stores the generated displacement information in the displacement information database 263.
- control unit 21 may use various types of interferometric SAR time series analysis instead of differential interferometric SAR analysis.
- the control unit 21 may obtain ground surface displacement using PS-InSAR analysis (Persistent Scatterer InSAR) or SBAS analysis (Small Baseline Subset).
- PS-InSAR analysis is a time series analysis method that estimates ground surface displacement using only the pixel values of SAR images that contain persistent scatterers (PS), which are targets with stable reflection phases.
- PS are, for example, artificial structures such as buildings.
- SBAS analysis is a time series analysis method that creates a large number of data pairs with short vertical baseline lengths and short observation intervals, and estimates the amount of displacement between each observation.
- the control unit 21 extracts a target area for calculating the impact level based on the displacement information and the DRM. Specifically, the control unit 21 extracts a displacement area from the displacement information where the absolute value of the displacement amount of the ground surface displacement is equal to or greater than a predetermined first threshold value Th1.
- the "absolute value" of the displacement amount of the ground surface displacement is used because it is believed that both a large positive value of the ground surface displacement (ground uplift) and a large negative value of the ground surface displacement (ground subsidence) in the negative direction can have an impact on people's lives.
- the "absolute value of the displacement amount” is obtained by observing the displacement amount over multiple periods and removing the observation error.
- the first threshold value Th1 may be set appropriately.
- the first threshold value Th1 may be 10 mm.
- Displacement information D1 is, for example, image information, and the amount of ground displacement is expressed for each pixel.
- darker colored areas represent areas with larger amounts of ground displacement, and lighter colored areas represent areas with smaller amounts of ground displacement.
- Figure 4 is a schematic diagram showing the state in which DRM has been overlaid on displacement information D1.
- the magnitude of the amount of ground displacement is expressed by the density of the hatching instead of the density of the color.
- areas with higher density of hatching represent areas with larger amounts of ground displacement, and areas with lower density of hatching represent areas with smaller amounts of ground displacement.
- the control unit 21 performs threshold processing on the displacement information D1 using the first threshold value Th1 to extract multiple displacement areas where the displacement amount is equal to or greater than the first threshold value Th1.
- Figure 4 shows only displacement areas A1, A2, and A3 out of the multiple displacement areas.
- the control unit 21 extracts, as target areas, areas through which roads pass from among the multiple displacement areas, based on the link data included in the DRM.
- road B1 passes through displacement area A1. Therefore, the control unit 21 extracts displacement area A1 as target area A1. Furthermore, road B2 passes through displacement area A2. Therefore, the control unit 21 extracts displacement area A2 as target area A2. In contrast, no road passes through displacement area A3. Therefore, the control unit 21 does not extract displacement area A3 as a target area.
- control unit 21 may extract, as target areas, areas close to roads from among multiple displacement areas, based on the link data included in the DRM.
- the target area may be extracted based on a second threshold value Th2 for determining whether the displacement area and a road are close to each other. For example, even if no roads pass through displacement area A3, the control unit 21 extracts displacement area A3 as target area A3 if the distance from displacement area A3 to the nearest road B3 is within second threshold value Th2.
- the second threshold value Th2 is, for example, 5 m, 10 m, 20 m, or 30 m.
- the control unit 21 stores the extracted target areas in the memory unit 22.
- the control unit 21 calculates the influence degree of each of the multiple target areas based on the traffic information for each target area. For example, information such as traffic volume for road A1 passing through target area A1 in Figure 4 is used as traffic information for target area A1. Information such as traffic volume for road A2 passing through target area A2 in Figure 4 is used as traffic information for target area A2. Information such as traffic volume for road B3 adjacent to target area A3 in Figure 4 is used as traffic information for target area A3.
- the impact level (hereinafter referred to as "Y1" where appropriate) is an evaluation parameter that indicates the magnitude of the impact that ground surface displacement has on the transportation network. Specifically, the control unit 21 calculates a higher impact level Y1 for each target area the greater the amount of ground surface displacement. Furthermore, the control unit 21 calculates a higher impact level Y1 for each target area the greater the traffic volume related to that target area (i.e., the traffic volume on roads passing through that target area or on roads close to that target area).
- Figure 5 is a table illustrating the relationship between various parameters such as traffic information and the impact Y1.
- Parameters for calculating the impact Y1 include, for example, the rate of change X1, the presence or absence of a detour X2, the additional travel time when a road is closed X3, and traffic volume X4.
- the control unit 21 calculates or obtains these parameters X1 to X4 for each target area prior to calculating the impact Y1.
- the rate of change X1 is a parameter that indicates the rate of ground displacement.
- the rate of change X1 is the value obtained by dividing the maximum cumulative value P1 of ground displacement in the target area by the average value P2 of the absolute displacement (absolute value of the displacement) of all target areas, and multiplying this value by 100.
- the maximum cumulative value P1 of ground displacement in a target area is the value of the surface displacement (also called the "cumulative displacement") accumulated within a specified observation period in a specified target area.
- the average value P2 of the absolute displacement (absolute value of the displacement) of all target areas is the average value of the cumulative displacement in all target areas.
- the cumulative displacement amounts for each of the target areas A1, A2, and A3 are measured, and the average of the measured cumulative displacement amounts is set to the average value P2 of the absolute displacement amounts (absolute values of the displacement amounts) for all the target areas.
- the control unit 21 calculates the rate of change X1 for each target area using the following formula (1):
- the absolute value of the amount of ground surface displacement (specifically, its maximum cumulative value P1) may be used as is as the parameter for calculating the degree of impact Y1.
- the presence or absence of a detour X2 is a parameter that indicates whether, when a road passing through the target area (or a road adjacent to the target area) is blocked, it is possible to reach the destination from the starting point without passing through that road.
- the control unit 21 determines whether a detour exists by performing route analysis using a known traffic simulator, with the start point of link data corresponding to a road included in the target area as the starting point and the end point of that link data as the destination.
- a known traffic simulator may, for example, be network analysis using an O-D table (Origin-Destination Matrix).
- the control unit 21 calculates the travel time T1 when taking the road through the target area and the travel time T2 when taking the detour, and calculates the difference between these (T2 - T1) as the increased travel time X3 when the road is closed.
- the travel time is calculated using known route analysis.
- a predetermined multiple e.g. 10 times
- Traffic volume X4 is a value based on past traffic volume.
- the control unit 21 may calculate the average traffic volume for the target area A1 over the past year from the traffic information database 265 and use this average value as traffic volume X4.
- the maximum traffic volume over the past year may be used as traffic volume X4.
- Traffic volume X4 may be a current predicted traffic volume simulated based on past traffic volume.
- the control unit 21 predicts the current predicted traffic volume based on past traffic volume using a known traffic simulator.
- traffic capacity X41 may be used instead of traffic volume X4. While traffic volume X4 is a value based on past traffic volume, traffic capacity X41 is a value calculated based on the road design. Specifically, traffic capacity X41 refers to the maximum number of vehicles that can pass through a cross section within a certain period of time under specified conditions, and is calculated based on the number of lanes on the road, the legal speed limit, etc.
- the control unit 21 calculates the influence Y1 of each target area based on these parameters X1 to X4 and the weighting factors W1 to W4 included in the user request. Specifically, as shown in the following equation (2), the influence Y1 is calculated by multiplying each parameter X1 to X4 by the weighting factors W1 to W4, respectively, and then finding the sum of these. If there is no detour, the increased travel time will have no value (N/A). Therefore, a constant such as a road blockage constant C1 is prepared, and if there is no detour, this constant is added as shown in the following equation (3).
- the weighting factors W1, W3, and W4 are all positive values.
- the control unit 21 calculates the influence degree Y1 to be larger the larger the rate of change X1, the longer the increased travel time X3, and the greater the traffic volume X4.
- the weighting coefficient W2 for the presence or absence of a detour X2 is a negative value in order to calculate a greater impact when there is no detour than when there is a detour.
- the road closure constant C1 is, for example, 100.
- the road closure constant C1 may be a default value stored in advance in the memory unit 22, or may be a value set appropriately by the user.
- the control unit 21 calculates the impact Y1 for each of the other target areas A2 to A5. The control unit 21 then stores the calculated impact Y1 for each of target areas A1 to A5 in the memory unit 22.
- the control unit 21 further calculates the ranking (priority) of the influence Y1 of the multiple target areas A1 to A5 based on the calculated influence Y1.
- the influence Y1 of target area A4 is the greatest, and the influence Y1 of target area A5 is the least.
- the control unit 21 also stores these priorities in the memory unit 22.
- target area A2 is the area with the largest displacement.
- step ST15 the control unit 21 outputs the evaluation information 7 including the impact Y1 and the priority to the user terminal 3.
- the control unit 21 reads out the impact Y1 and priority of each of the multiple target areas A1 to A5 from the storage unit 22, and generates the evaluation information 7 by overlaying the impact Y1 and priority on appropriate map information.
- FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of evaluation information 7.
- Evaluation information 7 includes map information 71 and an evaluation icon 72.
- Map information 71 is, for example, an image captured or drawn of the Earth's surface including multiple target areas A1 to A5 as viewed from above, and may be, for example, an optical image (aerial photograph), SAR image, or topographical map captured by an optical satellite. Map information 71 may also be an image in which displacement information is superimposed on an optical image or topographical map.
- the evaluation icons 72 are icons placed at points in the map information 71 that correspond to each of the multiple target areas A1 to A5, and indicate the impact Y1 or priority. In FIG. 6, the evaluation icons 72 indicate the priority with numbers. Note that the evaluation icons 72 may also indicate the impact Y1 with numbers, color intensity, or icon size. If the evaluation icon 72 indicates the priority, the impact Y1 may be displayed as a pop-up when the mouse cursor is hovered over the evaluation icon 72.
- the processing unit 31 of the user terminal 3 When the processing unit 31 of the user terminal 3 receives the evaluation information 7 sent from the server 2, it displays the evaluation information 7 on the display device 35. This allows the user to know the multiple target areas A1 to A5 where ground surface displacement is occurring within the geographical range set in the user request. The user can also know which of the multiple target areas A1 to A5 has a particularly large impact on the transportation network (for example, target area A4, which has the greatest impact).
- the numerical value "1154" for impact level Y1 will pop up.
- the magnitude of the impact that ground displacement in the target area has on the transportation network can be visualized numerically, allowing the user to more easily narrow down the areas that particularly require monitoring from the set geographical range.
- the control unit 21 may also output the evaluation information 7 to a display device 25 connected to the server 2.
- the administrator of the server 2 may narrow down the areas that require particular monitoring based on the evaluation information 7, and report the narrowed down areas to the user. Even with this configuration, it is possible to effectively extract ground surface displacements that have a significant impact on people's lives.
- Each process (each function) in the above-described embodiments is performed by a processing circuit (circuitry) including at least one processor.
- the circuitry may be composed of a circuit such as an integrated circuit that combines, in addition to the processor, at least one memory, various analog circuits, and various digital circuits.
- the memory stores program code that causes the processor to perform the function.
- the processor may perform the function in accordance with program code read from the memory, or may perform the function in accordance with a logic circuit designed in advance to perform the function.
- the processor may be any of a variety of processors suitable for computer control, such as a CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), DSP (Digital Signal Processor), FPGA (Field Programmable Gate Array), or ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
- processors installed in multiple physically separated computers may cooperate with each other to execute functions via a network such as a LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network), or the Internet.
- the program may be installed into memory from an external server device or the like via a network, or may be distributed stored on a recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory), or semiconductor memory, and then installed into memory from the recording medium.
- Embodiments of the present disclosure may be realized by an apparatus, a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a non-transitory computer-readable recording medium, or any combination thereof.
- the recording medium may be either volatile or non-volatile.
- the apparatus may be composed of multiple individual devices. When composed of multiple individual devices, they may be arranged in a single housing, or may be arranged separately in two or more separate housings.
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Abstract
情報処理装置は、合成開口レーダ画像に基づいて解析された地表変位に関する変位情報と、前記地表変位が発生した領域に関する交通情報と、に基づいて、前記地表変位が交通網に与える影響の大きさを示す影響度を算出する制御部、を備える。
Description
本開示は、情報処理装置、情報処理方法及びコンピュータプログラムに関する。本出願は、2024年7月12日に出願した日本出願第2024-112167号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
地盤沈下、隆起などの地表変位の把握のために、人工衛星に搭載されたSAR(Synthetic Aperture Radar:合成開口レーダ)によって取得されるSAR画像を利用することがある。SAR画像は、人工衛星などの航空機器に搭載されたSARから地表に向けて電波を発し、地表で反射した電波を航空機器のセンサで受信することで得られる情報である。
特許文献1には、トンネル工事を行う際に地盤沈下などの地盤変動が生じやすいことから、このような変動を観測するために、トンネル経路に対応する地表面の相対的な高さ変化をSARにより計測し、干渉SAR解析により地表面変位量を求める技術が開示されている。
特許文献2には、SAR画像解析によって得られた多数の解析ポイントから、緊急点検や補修を要する地点を抽出する技術が開示されている。具体的には、SAR画像データに基づいて抽出された複数の解析ポイントのうち、変位量が所定量以上大きい地点を確認し、緊急度の高い解析ポイントとして特定する。また、複数の解析ポイントのうち、観測範囲に設置された水位計における計測値の時系列変位との相関関係が崩れた解析ポイントを、土砂崩れの観点で注目すべきポイントとして抽出する。
本開示の情報処理装置は、合成開口レーダ画像に基づいて解析された地表変位に関する変位情報と、前記地表変位が発生した領域に関する交通情報と、に基づいて、前記地表変位が交通網に与える影響の大きさを示す影響度を算出する制御部、を備える。
人工衛星などの航空機器によって取得されるSAR画像を用いることで、広範な地表を対象に隆起、沈下などの地表変位(地殻変動ともいう)を観測できる。その一方で、これらの地表変位のうち、人の暮らしへの影響度が大きい地表変位を絞り込む必要が生じる。例えば、変位量の大きい地表変位が観測されたとしても、地表変位が発生した地点が人家も交通もないジャングルの奥地にある場合、その地表変位に着目する必要性は低くなる。これに対し、交通の盛んな地点であれば、それほど大きくない変位量であっても、その地点の地表変位に着目する必要性が高くなる。
この点について、特許文献1では、トンネル経路という予め定めた範囲の領域を関心領域として設定している。トンネル工事が現に施工中であるという特殊な事情があれば、特定の領域を設定してからその領域の変位量を観測するという手法を取り得るが、例えば補修工事などを行うべき領域が未だ決まっていない場合、特許文献1の技術では対応できない。
特許文献2では、地表変位の変位量の大きい地点を抽出するが、地表変位の変位量が大きいだけでは人々の暮らしへの影響度を測ることはできない。また、特許文献2では、水位計の計測値を併せて考慮することで解析ポイントを抽出するが、これについても単に土砂崩れが生じやすい地点を解析ポイントとして抽出するのであって、人々の暮らしへの影響度の大きい土砂崩れであるか否かについて測ることはできない。
そこで、本開示は、かかる従来の問題点に鑑み、SAR画像に基づいて、人々の暮らしへの影響が大きい地表変位を好適に評価することができる情報処理装置等を提供することを目的とする。
本開示によれば、人々の暮らしへの影響が大きい地表変位を好適に評価することができる。
以下、本開示の実施形態の概要を列記して説明する。
(1)本開示の実施形態に係る情報処理装置は、合成開口レーダ画像に基づいて解析された地表変位に関する変位情報と、前記地表変位が発生した領域に関する交通情報と、に基づいて、前記地表変位が交通網に与える影響の大きさを示す影響度を算出する制御部、を備える。
本開示によれば、変位情報だけでなく交通情報を加味して、地表変位が交通網に与える影響を評価するため、人々の暮らしへの影響が大きい地表変位を好適に評価することができる。
(2)上述の(1)の情報処理装置において、前記制御部は、道路地図情報と前記変位情報とに基づいて、前記領域のうち道路の通る領域及び道路と近接する領域の少なくとも一方の領域を、対象領域として抽出し、前記対象領域に関する前記交通情報に基づいて、前記対象領域の前記影響度を算出してもよい。
地表変位が交通網に与える影響が存在しうる領域を影響度の算出対象とすることで、制御部における処理負担を低減することができる。
(3)上述の(2)の情報処理装置において、前記制御部は、前記変位情報に基づいて、前記地表変位の変位量の絶対値が所定の第1しきい値以上となる変位領域を抽出し、前記道路地図情報に基づいて、前記変位領域のうち道路の通る領域及び道路と近接する領域の少なくとも一方の領域を、前記対象領域として抽出してもよい。
地表変位の変位量が小さい場合、かかる地表変位は人々の暮らしへほとんど影響を与えないと考えられる。このため、変位量の小さい領域をしきい値処理によって影響度の算出対象から除外することで、制御部における処理負担を低減することができる。
(4)上述の(2)又は(3)の情報処理装置において、前記交通情報は、前記対象領域を通過又は前記対象領域に近接する道路の交通量に関する情報を含み、前記制御部は、複数の前記対象領域に関する前記交通量が同じ場合、前記地表変位の変位量が大きいほど、前記影響度を大きく算出してもよい。
(5)上述の(2)又は(3)の情報処理装置において、前記交通情報は、前記対象領域を通過又は前記対象領域に近接する道路の交通量に関する情報を含み、前記制御部は、複数の前記対象領域における前記地表変位の変位量が同じ場合、前記対象領域に関する前記交通量が多いほど、前記影響度を大きく算出してもよい。
(6)上述の(2)又は(3)の情報処理装置において、前記交通情報は、前記対象領域を通過又は前記対象領域に近接する道路が閉鎖された際の迂回路の有無に関する情報を含み、前記制御部は、複数の前記対象領域における前記地表変位の変位量が同じ場合、前記迂回路が有るときよりも前記迂回路が無いときの前記影響度を大きく算出してもよい。
(7)上述の(2)又は(3)の情報処理装置において、前記交通情報は、前記対象領域を通過又は前記対象領域に近接する道路が閉鎖された際の迂回路の有無と、前記迂回路を通る場合に当該道路を通る場合と比べて増加する旅行時間である増加旅行時間と、に関する情報を含み、前記制御部は、複数の前記対象領域における前記地表変位の変位量が同じ場合、かつ前記迂回路が有る場合においては前記増加旅行時間が長いほど前記影響度を大きく算出してもよい。
上述の(4)から(7)の情報処理装置によれば、地表変位だけでなく交通情報も加味することによって、人々の暮らしへの影響が大きい地表変位を好適に評価することができる。
(8)上述の(2)から(7)の情報処理装置において、前記制御部は、複数の前記対象領域における前記影響度を含む評価情報を、前記情報処理装置に接続される表示装置、又は前記情報処理装置と通信するユーザ端末に出力してもよい。これにより、影響度を含む評価情報をユーザなどが知ることができる。
(9)本開示の実施形態に係る情報処理方法は、合成開口レーダ画像に基づいて解析された地表変位に関する変位情報と、前記地表変位が発生した領域に関する交通情報とに基づいて、前記地表変位が交通網に与える影響の大きさを示す影響度を算出する算出工程、を備える。本開示の情報処理方法は、上述の(1)の情報処理装置と同じ効果を奏する。
(10)本開示の実施形態に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを情報処理装置として機能させるコンピュータプログラム。前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータに、合成開口レーダ画像に基づいて解析された地表変位に関する変位情報と、前記地表変位が発生した領域に関する交通情報とに基づいて、前記地表変位が交通網に与える影響の大きさを示す影響度を算出する算出工程、を実行させる。本開示のコンピュータプログラムは上述の(1)の情報処理装置と同じ効果を奏する。
以下、図面を参照して、本開示の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
〔システムの構成例〕
図1は、情報提供システム1の構成例を示す概略図である。情報提供システム1は、情報提供サーバ2と、ユーザ端末3と、SAR画像サーバ4とを備える。情報提供サーバ2と、ユーザ端末3と、SAR画像サーバ4は、それぞれインターネットなどの公衆通信網5を介して通信可能に接続されている。情報提供システム1において、情報提供サーバ2は、本実施形態の情報処理装置として機能する。
図1は、情報提供システム1の構成例を示す概略図である。情報提供システム1は、情報提供サーバ2と、ユーザ端末3と、SAR画像サーバ4とを備える。情報提供サーバ2と、ユーザ端末3と、SAR画像サーバ4は、それぞれインターネットなどの公衆通信網5を介して通信可能に接続されている。情報提供システム1において、情報提供サーバ2は、本実施形態の情報処理装置として機能する。
情報提供システム1は、SAR画像に基づいて観測した地表変位が交通網に与える影響の大きさを示す影響度を付した評価情報を生成し、当該評価情報をユーザ端末3に提供するシステムである。情報提供システム1は、法面などの要補修地点(例えば、そのまま放置すると豪雨などにより崖くずれが生じるおそれの高い地点)を管理する道路管理会社によって利用されてもよいし、広範な交通網の中から要補修地点を抽出及び調査する調査会社によって利用されてもよい。また、これらの会社へ情報を提供する情報サービス会社によって利用されてもよい。
情報提供サーバ2(以下、適宜「サーバ2」という。)は、例えば道路管理会社、調査会社又は情報サービス会社により運用されるサーバである。サーバ2は、オンプレミスサーバ及びクラウドサーバのいずれであってもよい。
ユーザ端末3は、サーバ2から評価情報などの情報の提供を受ける装置である。ユーザ端末3は、例えば屋内に設置されたデスクトップパソコンなど、据え置き型の端末であり、公衆通信網5を介してサーバ2と通信する。ユーザ端末3はスマートフォン又はタブレット型コンピュータなどの携帯端末であってもよい。
例えば調査会社がサーバ2を運用する場合、調査会社とは別の道路管理会社がユーザ端末3を使用し、道路の要補修地点を絞り込むために、サーバ2から情報の提供を受ける。道路管理会社がサーバ2を運用する場合、同じく道路管理会社がユーザ端末3を使用してもよい。このように、情報提供システム1において、サーバ2とユーザ端末3は、別々の主体が使用してもよいし、同一の主体が使用してもよい。サーバ2は、サーバ2が設置されている国とは異なる国に設置されたユーザ端末3へ評価情報を送信してもよい。
SAR画像サーバ4は、サーバ2にSAR画像を提供するサーバである。SAR画像は、航空機器に搭載されたSAR(Synthetic Aperture Radar:合成開口レーダ)によって上空から地表を観測することで取得される。航空機器は、例えば人工衛星であるが、より低空を飛行する飛行船、有人航空機又は無人航空機(ドローンなど)であってもよい。SAR画像は、地表の各点における後方散乱強度に応じた濃淡レベルを輝度値として表現するデータである。SAR画像サーバ4は、SAR画像の配信事業を行う民間企業又は政府機関などにより運用される。
〔情報提供サーバの構成〕
情報提供サーバ2は、制御部21と、記憶部22と、通信部23とを備える。制御部21と、記憶部22と、通信部23は、それぞれバスによって電気的に接続されている。サーバ2には、さらに入力装置24と表示装置25とが接続されている。
情報提供サーバ2は、制御部21と、記憶部22と、通信部23とを備える。制御部21と、記憶部22と、通信部23は、それぞれバスによって電気的に接続されている。サーバ2には、さらに入力装置24と表示装置25とが接続されている。
サーバ2は、例えば1台のサーバコンピュータである。サーバ2は、複数台のコンピュータによって構成されてもよい。複数台のコンピュータによって構成される場合、複数台のコンピュータは、同一施設内に設置されてもよいし、場所的に離れた複数箇所に点在していてもよい。複数台のコンピュータによってサーバ2が構成される場合、複数台のコンピュータが公衆通信網5などのネットワークを介して連携することで1個のサーバ2としての機能を実現してもよい。
制御部21は、CPU(Central Processing Unit)及びRAM(Random Access Memory)などを含む演算処理装置である。制御部21には、FPGA(Field-Programmable Gate Array)などのCPU以外の集積回路が含まれていてもよい。制御部21は、記憶部22に格納されているコンピュータプログラム221をRAMに読み出し、読み出したコンピュータプログラム221に従って所定の情報処理を行う。
記憶部22は、HDD(Hard Disk Drive)及びSSD(Solid State Drive)などの不揮発性メモリを含む補助記憶装置である。記憶部22は、フラッシュROM(Read Only Memory)、USB(Universal Serial Bus)メモリ又はSDカードを含んでもよい。記憶部22は、不揮発性メモリにコンピュータプログラム221及び各種のパラメータを格納している。コンピュータプログラム221及び各種のパラメータは、サーバ2に設けられた読取り装置(図示省略)を介して記録媒体から読み取り可能に記憶部22に格納される。コンピュータプログラム221及び各種のパラメータは、公衆通信網5を介して他のコンピュータからダウンロードされることで、記憶部22に格納されてもよい。記憶部22は、データベース26を構築する記憶領域をさらに含む。
通信部23は、公衆通信網5を介して、ユーザ端末3及びSAR画像サーバ4と通信する通信インタフェースである。通信部23は、SAR画像サーバ4からSAR画像を定期的に受信する。通信部23は、ユーザ端末3の要求に応じて、又は定期的に、評価情報をユーザ端末3に送信する。
入力装置24は、例えばマウス及びキーボートなどの入力機器であり、サーバ2の管理者により操作される。表示装置25は、例えばディスプレイなどの表示機器であり、SAR画像などの各種の情報をサーバ2の管理者に表示する。入力装置24及び表示装置25は、例えばタッチパネルのように一体化されていてもよい。
データベース26は、記憶部22に含まれるHDD又はSSDなどの大容量ストレージに構築される。記憶部22の大容量ストレージは、サーバ2に接続された1台又は複数台の外付け型の記憶装置であってもよい。データベース26は、サーバ2を管理する会社以外の会社が運用するクラウドサービスのストレージに構築されてもよい。
このように、データベース26が構築されるストレージという意味での記憶部22は、情報提供サーバ2から見て、自装置の記憶部(サーバ2内の記憶部)であってもよいし、外部装置(サーバ2外の記憶部であり、上記の外付け型の記憶装置やクラウドサーバなど)であってもよい。
データベース26は、SAR画像データベース(SAR DB)261と、DEM(Digital Elevation Model:数値標高モデル)データベース(DEM DB)262と、変位情報データベース(変位情報DB)263と、地図データベース(地図DB)264と、交通情報データベース(交通情報DB)265と、を含む。
SAR画像データベース261には、SAR画像サーバ4から定期的に提供されるSAR画像が格納されている。地表のうち同じ領域を観測し、かつ生成時点の異なる複数のSAR画像がSAR画像データベース261に入力されると、これらのSAR画像は、古いSAR画像が新しいSAR画像に上書きされるのではなく、複数のSAR画像がともに時系列順に保存(アーカイブ)される。
DEMデータベース262には、DEMデータが格納されている。DEMデータは、地表面の標高値を表示するデータであり、例えば国土地理院やアメリカ地質調査所(United States Geological Survey:USGS)などの公的機関から提供される。DEMデータは、公衆通信網5を介してDEMデータベース262にダウンロードされてもよいし、USBメモリなどの記録媒体から読み取り可能な形でDEMデータベース262に格納されてもよい。
なお、DEMデータに代えて、DTM(Digital Terrain Model:数値地形モデル)データを用いてもよい。DEMデータは、例えば航空機器に搭載されたレーザによって地表を観測することで取得される。このとき、地表に建物や樹木があるときには、建物や樹木の表面(建物であれば、屋上面)の標高値をそのまま表現するのがDEMデータである。これに対し、DEMデータに後処理を施して、建物や樹木の高さを除き、純粋に地表の標高値を表現するのがDTMデータである。
変位情報データベース263には、変位情報が格納されている。変位情報は、制御部21がSAR画像とDEMデータ(DTMデータでもよい)とを解析することで取得される、ある時点からある時点までの間の地表変位に関する情報である。変位情報は、例えば、地表変位の変位量(隆起量又は沈下量)を含む。変位情報の取得の具体的手法については、後述する。
地図データベース264には、道路地図情報が格納されている。道路地図情報は、例えば、日本全国の道路地図をデジタル形式で表現したデジタル道路地図(Digital Road Map:DRM)である。DRMは、「交差点データ」及び「リンクデータ」などを含む。「交差点データ」は、国内の交差点に付与された交差点IDと、交差点の位置情報とを対応付けたデータである。「リンクデータ」は、国内の道路に対応して付与された特定リンクのリンクIDに対して、次の情報aから情報eを対応付けたデータである。
情報a:特定リンクの始点・終点・補間点の位置情報
情報b:特定リンクの始点に接続するリンクID
情報c:特定リンクの終点に接続するリンクID
情報d:特定リンクのリンクコスト
情報b:特定リンクの始点に接続するリンクID
情報c:特定リンクの終点に接続するリンクID
情報d:特定リンクのリンクコスト
DRMは、実際の道路線形と道路の走行方向に対応したネットワークを構成する。すなわち、DRMは、交差点を表すノード間の道路区間を有向リンクl(小文字のエル)で繋いだネットワークである。より具体的には、DRMは、交差点ごとにノードnが設定され、各ノードn間が逆向きの一対の有向リンクlで繋がった有向グラフである。したがって、一方通行の道路の場合は、一方向の有向リンクlのみノードnが接続される。
DRMには、有向リンクlに対応する道路の道路属性情報も含まれる。道路属性情報には、例えば次の情報1から情報6が含まれる。
情報1:一般道路であるか有料道路であるかを表す道路種別情報
情報2:道路の平均勾配
情報3:道路の車線数
情報4:車線ごとの道路幅
情報5:道路の曲率半径
情報6:道路の規制速度(例えば法定速度)
情報1:一般道路であるか有料道路であるかを表す道路種別情報
情報2:道路の平均勾配
情報3:道路の車線数
情報4:車線ごとの道路幅
情報5:道路の曲率半径
情報6:道路の規制速度(例えば法定速度)
交通情報データベース265には、交通情報が格納されている。交通情報は、例えば道路における過去の交通量を含む。交通情報は、例えば日本道路交通情報センターなどの情報機関から提供されてもよいし、その他の機関から提供されてもよい。
〔ユーザ端末の構成〕
ユーザ端末3は、処理部31と、記憶部32と、通信部33とを備える。処理部31と、記憶部32と、通信部33は、それぞれバスによって電気的に接続されている。ユーザ端末3には、さらに入力装置34と表示装置35とが接続されている。
ユーザ端末3は、処理部31と、記憶部32と、通信部33とを備える。処理部31と、記憶部32と、通信部33は、それぞれバスによって電気的に接続されている。ユーザ端末3には、さらに入力装置34と表示装置35とが接続されている。
処理部31は、CPU及びRAMを含む演算処理装置である。処理部31は、記憶部32に格納されたコンピュータプログラムを読み出し、当該コンピュータプログラムに従って各種の情報処理を行う。
記憶部32は、HDD及びSSDなどの不揮発性メモリを含む補助記憶装置である。記憶部32は、不揮発性メモリにコンピュータプログラム及び各種のパラメータを格納している。当該コンピュータプログラム及び各種のパラメータは、ユーザ端末3に設けられた読取り装置(図示省略)を介して記録媒体から読み取り可能な形で、記憶部32に格納される。また、当該コンピュータプログラム及び各種のパラメータは、公衆通信網5を介して他のコンピュータからダウンロードされる形で、記憶部32に格納されてもよい。
通信部33は、公衆通信網5を介して、サーバ2と通信する通信インタフェースである。通信部33は、ユーザの操作に応じて、サーバ2へ評価情報の要求を送信する。また、通信部33は、サーバ2から送信される評価情報を受信する。
入力装置34は、例えばマウス及びキーボートなどの入力機器であり、ユーザ端末の使用者(ユーザ)により操作される。表示装置35は、例えばディスプレイなどの表示機器であり、SAR画像などの各種の情報をユーザに表示する。入力装置34及び表示装置35は、例えばタッチパネルのように一体化されていてもよい。
〔一連の情報処理例〕
図2は、情報提供サーバ2の制御部21が実行する一連の処理を例示するフローチャートである。制御部21は、例えばユーザ端末3から送信された評価情報の要求(ユーザ要求)がサーバ2に受信されたことを契機に、記憶部22に格納されているコンピュータプログラム221に基づいて、以下の各種の処理を実行する。ユーザ要求には、例えば要求する評価情報の地理的範囲、時間的範囲、及び、ユーザが重視するパラメータなどの各種の情報が含まれる。
図2は、情報提供サーバ2の制御部21が実行する一連の処理を例示するフローチャートである。制御部21は、例えばユーザ端末3から送信された評価情報の要求(ユーザ要求)がサーバ2に受信されたことを契機に、記憶部22に格納されているコンピュータプログラム221に基づいて、以下の各種の処理を実行する。ユーザ要求には、例えば要求する評価情報の地理的範囲、時間的範囲、及び、ユーザが重視するパラメータなどの各種の情報が含まれる。
制御部21は、ユーザ端末3からの要求を待たず、例えば定期的に以下の各種の処理を実行してもよいし、サーバ2の管理者が入力装置24により処理の実行指示をしたことを契機に各種の処理を実行してもよい。
まず、処理の大枠を説明する。制御部21は、以下の5つのステップを順次に実行する。各ステップは、それぞれ矛盾のない範囲で順番が前後してもよいし、並列に処理がなされてもよい。
ステップST11:ユーザ要求受付処理
ステップST12:変位情報生成処理
ステップST13:対象領域抽出処理
ステップST14:影響度算出処理
ステップST15:出力処理
ステップST12:変位情報生成処理
ステップST13:対象領域抽出処理
ステップST14:影響度算出処理
ステップST15:出力処理
これらの一連の処理は、SARによって観測された広範な地表の中から、交通網に与える影響の大きい地殻変動が生じている領域を絞り込むために実行される。例えば、ユーザ端末3を操作するユーザは道路管理会社であり、自身が管理する広範な道路の中から、特に監視を要する領域又は補強などの工事を要する領域を絞り込むために、調査会社が運用するサーバ2から各領域の影響度を含む評価情報を取得する。これにより、ユーザは、当該評価情報に基づいて、自身が管理する道路の中から、現地調査を実施する領域を好適に選定することができる。
言い換えると、制御部21は、ユーザ端末3から受信したユーザ要求に基づいて(ステップST11)、SAR画像とDEMデータとに基づいて地表変位の変位量を表す変位情報を生成し(ステップST12)、DRMと変位情報とに基づいて交通網に与える影響が存在しうる対象領域を抽出する(ステップST13)。
そして、当該対象領域の中から交通網に与える影響の大きい領域をさらに絞り込むために、制御部21は、交通情報に基づいて各対象領域の影響度を算出する(ステップST14)。最後に、制御部21は、当該影響度を含む評価情報をユーザ端末3に出力する(ステップST15)。影響度は、例えば、対象領域について監視や補修を要するか否かを示す評価パラメータのひとつとして用いられる。
以上の一連の処理により、ユーザは、広範な地表の中から、注目すべき領域(すなわち、影響度の高い領域)を知ることができる。このように、サーバ2によれば、SAR画像に基づいて、人々の暮らし(特に、交通網)への影響が大きい地表変位を好適に評価することができる。以下、各ステップについて具体的に説明する。
[ユーザ要求受付処理:ステップST11]
はじめに、制御部21はユーザ端末3から送信されるユーザ要求を受け付ける。ユーザ要求は、ユーザが要求する評価情報の内容に関する要求情報であり、ユーザ端末3をユーザが操作することによって適宜に設定される。以下、ユーザ要求の設定手法について具体的に説明する。
はじめに、制御部21はユーザ端末3から送信されるユーザ要求を受け付ける。ユーザ要求は、ユーザが要求する評価情報の内容に関する要求情報であり、ユーザ端末3をユーザが操作することによって適宜に設定される。以下、ユーザ要求の設定手法について具体的に説明する。
図3は、ユーザ端末3の表示装置35に表示される画面の一例である。まず、処理部31は記憶部32に格納されているコンピュータプログラムに基づいて、表示装置35に設定画面6を表示させる。設定画面6は、サーバ2に送信するユーザ要求の内容を設定するための画面である。
設定画面6は、地図表示部61と、設定表示部62とを含む。地図表示部61は、例えば地形図であってもよいし、航空写真であってもよい。ユーザは、入力装置34によって設定画面6上のカーソル612を操作することでユーザ要求の内容を設定する。
例えば、ユーザは、拡大縮小ボタン613などを用いて、適宜の地域を地図表示部61に表示する。そして、カーソル612を地図表示部61上でドラッグすることにより、地図表示部61のうち評価情報を要求する地理的範囲611を設定する。また、ユーザは、開始時点614及び終了時点615のそれぞれの入力欄に年月日を入力することで、評価情報の時間的範囲を設定する。
設定表示部62は、各種のパラメータの重み係数の入力欄621、622、623、624を含む。重み係数は、後述の影響度算出工程(ステップST14)において重みを加味した計算をする際に用いる。入力欄621は変化率の重み係数W1を入力する欄であり、入力欄622は迂回路の有無の重み係数W2を入力する欄であり、入力欄623は増加旅行時間の重み係数W3を入力する欄であり、入力欄624は交通量の重み係数W4を入力する欄である。
これらの入力をした後、ユーザが保存ボタン625をクリックすることで、設定した地理的範囲611、時間的範囲及び重み係数W1からW4を含むユーザ要求がユーザ端末3から公衆通信網5を介してサーバ2へ送信される。ユーザがリセットボタン626をクリックすると、設定した内容が初期値に変更される。
サーバ2の通信部23は、受信した当該ユーザ要求を制御部21に転送する。制御部21は、ユーザ要求が入力されたことを契機に、ステップST12以下の処理を開始する。
[変位情報生成処理:ステップST12]
まず、制御部21は、ユーザ要求に基づいて、複数時点のSAR画像をSAR画像データベース261から読み出す。具体的には、ユーザ要求の地理的範囲611に対応する地点について、ユーザ要求の時間的範囲内の複数時点のSAR画像を読み出す。例えば、制御部21は、開始時点614以降において開始時点614に最も近い時点に観測された第1SAR画像と、終了時点615以前において終了時点615に最も近い時点に観測された第2SAR画像とを読み出す。
まず、制御部21は、ユーザ要求に基づいて、複数時点のSAR画像をSAR画像データベース261から読み出す。具体的には、ユーザ要求の地理的範囲611に対応する地点について、ユーザ要求の時間的範囲内の複数時点のSAR画像を読み出す。例えば、制御部21は、開始時点614以降において開始時点614に最も近い時点に観測された第1SAR画像と、終了時点615以前において終了時点615に最も近い時点に観測された第2SAR画像とを読み出す。
次に、制御部21は、複数時点のSAR画像を解析することで地表変位を表す情報を生成する。具体的には、差分干渉SAR解析(Differential Interferometric SAR:DInSAR)により、第1SAR画像と第2SAR画像との間の位相差に基づいて、第1SAR画像において観測された地表から第2SAR画像において観測された地表までの変位を取得する。
SARを搭載した航空機器(例えば、人工衛星)に地表が近づく変位であれば、地表の隆起があると考えられる。反対に、当該航空機器から地表が遠ざかる変位であれば、地表の沈降があると考えられる。当該変位は、SARと地表との遠近に基づいて得られるため、SARが地表を斜め方向から観測している場合、当該変位は鉛直方向の変位成分のみならず水平方向の変位成分も含む。
そして、制御部21は、DEMデータベース262からDEMデータを読み出し、当該DEMデータに基づいて、差分干渉SAR解析により取得された地表変位を補正することで、複数の地点ごとの地表変位の変位量を含む変位情報を生成する。最後に、制御部21は、生成した変位情報を変位情報データベース263に格納する。
なお、制御部21は、差分干渉SAR解析に代えて、各種の干渉SAR時系列解析を用いてもよい。例えば、制御部21はPS-InSAR解析(Persistent Scatterer InSAR)により地表変位を取得してもよいし、SBAS解析(Small Baseline Subset)により地表変位を取得してもよい。
ここで、PS-InSAR解析は、SAR画像のうち、反射の位相が安定的なターゲットである恒久散乱体(Persistent Scatterer:PS)を含む画素の値のみを用いて地表変位を推定する時系列解析法である。PSは、例えばビルなどの人工建造物である。また、SBAS解析は、短い垂直基線長及び短い観測間隔のデータペアを多数作成し、各観測間の変位量を推定する時系列解析法である。
[対象領域抽出処理:ステップST13]
続いて、制御部21は、変位情報とDRMに基づいて、影響度を算出するための対象領域を抽出する。具体的には、制御部21は、変位情報のうち地表変位の変位量の絶対値が所定の第1しきい値Th1以上となる変位領域を抽出する。ここで、地表変位の変位量の「絶対値」としているのは、地表変位のプラス値(地盤の隆起)が大きい場合も、地表変位のマイナス値(地盤の沈下)がマイナス方向に大きい場合も、人々の暮らしへの影響が生じうると考えられるからである。「変位量の絶対値」とは、複数の期間に渡って変位量を観測して観測誤差を取り除いたものである。第1しきい値Th1は、適当に設定すればよい。第1しきい値Th1は、例えば、10mmであってもよい。
続いて、制御部21は、変位情報とDRMに基づいて、影響度を算出するための対象領域を抽出する。具体的には、制御部21は、変位情報のうち地表変位の変位量の絶対値が所定の第1しきい値Th1以上となる変位領域を抽出する。ここで、地表変位の変位量の「絶対値」としているのは、地表変位のプラス値(地盤の隆起)が大きい場合も、地表変位のマイナス値(地盤の沈下)がマイナス方向に大きい場合も、人々の暮らしへの影響が生じうると考えられるからである。「変位量の絶対値」とは、複数の期間に渡って変位量を観測して観測誤差を取り除いたものである。第1しきい値Th1は、適当に設定すればよい。第1しきい値Th1は、例えば、10mmであってもよい。
地表変位の変位量が小さい場合、かかる地表変位は人々の暮らしへほとんど影響を与えないと考えられるため、変位量の小さい領域については、しきい値処理によって影響度の算出対象から除外する。これにより、後述の制御部21が影響度算出処理を実行する対象領域を少なくすることができるため、制御部21の負担を低減することができる。
変位情報D1にDRMを重ね合わせることによって、各画素に地表変位の変位量が表現されることができる。変位情報D1は、例えば画像情報であり、各画素に地表変位の変位量が表現されている。その場合、色の濃い領域が地表変位の変位量の大きい領域であり、色の薄い領域が地表変位の変位量が少ない領域である。図4は、変位情報D1にDRMを重ね合わせた状態を示す模式図である。図4の例では、色の濃さを代わりに、ハッチングの密度の高さで地表変位の変位量の大きさが表現される。図4において、ハッチングの密度の高い領域が地表変位の変位量の大きい領域であり、ハッチングの密度の低い領域が地表変位の変位量が少ない領域である。
制御部21は、変位情報D1について第1しきい値Th1によるしきい値処理を実行することで、変位量が第1しきい値Th1以上となる複数の変位領域を抽出する。図4では、簡易化のため、複数の変位領域のうち変位領域A1,A2,A3のみ図示している。次に、制御部21は、DRMに含まれるリンクデータに基づいて、複数の変位領域のうち道路の通る領域を対象領域として抽出する。
例えば、変位領域A1には、道路B1が通っている。このため、制御部21は変位領域A1を対象領域A1として抽出する。また、変位領域A2には、道路B2が通っている。このため、制御部21は変位領域A2を対象領域A2として抽出する。これに対し、変位領域A3には道路が通っていない。このため、制御部21は変位領域A3を対象領域として抽出しない。
なお、例えば土砂崩れや土石流などの土砂災害では、いざ災害が生じると、地表変位が生じている領域の外へ土砂が流れ出し、当該領域に近接する当該領域外の交通網にも影響が生じるおそれがある。このため、制御部21は、DRMに含まれるリンクデータに基づいて、複数の変位領域のうち道路と近接する領域を対象領域として抽出してもよい。
この場合、変位領域と道路とが近接しているか否かを判別するための第2しきい値Th2に基づいて、対象領域を抽出してもよい。例えば、制御部21は、変位領域A3内に道路が通っていない場合であっても、変位領域A3から最も近い道路B3までの距離が第2しきい値Th2以内であれば、変位領域A3を対象領域A3として抽出する。第2しきい値Th2は、例えば、5m、10m、20m、または30mである。
以上により、変位情報とDRMとに基づいて、交通網に影響しうる地表変位を含む対象領域を抽出することができる。制御部21は、抽出した複数の対象領域を記憶部22に保存する。
[影響度算出処理:ステップST14]
続いて、制御部21は、各対象領域に関する交通情報に基づいて、複数の対象領域の影響度をそれぞれ算出する。例えば、図4の対象領域A1を通る道路A1についての交通量などの情報を、対象領域A1に関する交通情報として用いる。図4の対象領域A2を通る道路A2についての交通量などの情報を、対象領域A2に関する交通情報として用いる。図4の対象領域A3に近接する道路B3についての交通量などの情報を、対象領域A3に関する交通情報として用いる。
続いて、制御部21は、各対象領域に関する交通情報に基づいて、複数の対象領域の影響度をそれぞれ算出する。例えば、図4の対象領域A1を通る道路A1についての交通量などの情報を、対象領域A1に関する交通情報として用いる。図4の対象領域A2を通る道路A2についての交通量などの情報を、対象領域A2に関する交通情報として用いる。図4の対象領域A3に近接する道路B3についての交通量などの情報を、対象領域A3に関する交通情報として用いる。
影響度(以下、適宜に符号「Y1」を付して説明する。)は、地表変位が交通網に与える影響の大きさを示す評価パラメータである。具体的には、制御部21は、各対象領域について、地表変位の変位量が大きいほど、影響度Y1を大きく算出する。また、制御部21は、各対象領域について、当該対象領域に関する交通量(すなわち、当該対象領域を通る道路又は当該対象領域に近接する道路の交通量)が多いほど、影響度Y1を大きく算出する。
図5は、交通情報などの各種のパラメータと影響度Y1との関係を例示するテーブルである。影響度Y1を算出するためのパラメータは、例えば、変化率X1と、迂回路の有無X2と、道路封鎖時の増加旅行時間X3と、交通量X4と、を含む。制御部21は、影響度Y1の算出に先んじて、各対象領域におけるこれらのパラメータX1からX4を算出又は取得する。
変化率X1は、地表変位の割合を示すパラメータである。地表変位の変位量が大きいほど、変化率X1も大きい値となる。例えば、変化率X1は、対象領域における地表変位の変位量の最大累積値P1を、全対象領域の絶対変位量(変位量の絶対値)の平均値P2によって除した値に100を乗算した値である。対象領域における地表変位の変位量の最大累積値P1は、所定の対象領域における、所定の観測期間内に累積していた地表変位の変位量(「累積変位量」とも言う)の値である。例えば、2023年2月1日から対象領域A1に対する観測を開始し、2024年1月31日に25mmの変位量が測定された場合に、25mmは対象領域A1における地表変位の変位量の最大累積値P1とされる。全対象領域の絶対変位量(変位量の絶対値)の平均値P2は、すべての対象領域における累積変位量の平均値である。例えば、対象領域A1、A2、A3に関する累積変位量のそれぞれを測定し、測定した累積変位量の平均値は、全対象領域の絶対変位量(変位量の絶対値)の平均値P2とされる。制御部21は、例えば変位情報に基づいて、各対象領域における変化率X1を以下の式(1)によって算出する。
X1=P1/P2×100 ・・・(1)
変化率X1に代えて、影響度Y1を算出するためのパラメータとして地表変位の変位量の絶対値(具体的には、その最大累積値P1)をそのまま用いてもよい。
迂回路の有無X2は、対象領域を通る道路(又は、対象領域と近接する道路)が封鎖された際に、当該道路を通らずに起点から目的地点に到達できるか否かを示すパラメータである。例えば、制御部21は、対象領域に含まれる道路に対応するリンクデータの始点を起点とし、当該リンクデータの終点を目的地点として、公知の交通シミュレータにより経路解析を行うことで、迂回路の有無を判定する。公知の交通シミュレータとしては、例えばO-D表(Origin-Destination Matrix)によるネットワーク解析を用いてもよい。
迂回路がある場合(X2=1)、制御部21は、対象領域を通る道路を通る場合の旅行時間T1と、迂回路を通る場合の旅行時間T2とを算出し、これらの差分(T2-T1)を道路が封鎖された際の増加旅行時間X3として算出する。旅行時間の算出は、公知の経路解析による。
制御部21は、対象領域を通る道路が封鎖された際に、陸路では目的地に絶対に到達できない場合、迂回路がない(X2=0)と判定する。この場合、封鎖された当該道路の先には孤立村落が生じるおそれがある。
また、迂回路があるとしても、元々の道路を通る旅行時間T1よりも迂回路を通る旅行時間T2が極端に長い場合、実質的に迂回路がないのと同じであると評価して、迂回路なしと判定してもよい。例えば、旅行時間T2が旅行時間T1の所定倍数(例えば、10倍)を超える場合や、増加旅行時間X3が所定時間(例えば、2時間)を超える場合、制御部21は現実には迂回路があるとしても、一律に迂回路なし(X2=0)と判定してもよい。
交通量X4は、過去の交通量に基づく値である。例えば、制御部21は、交通情報データベース265から対象領域A1の過去1年間における交通量の平均値を算出して、当該平均値を交通量X4として用いてもよい。また、過去1年間における交通量の最大値を、交通量X4として用いてもよい。
交通量X4は、過去の交通量に基づいてシミュレーションされた現在の予測交通量であってもよい。この場合、制御部21は、過去の交通量に基づいて、現在の予測交通量を公知の交通シミュレータにより予測する。
また、交通量X4に代えて、交通容量X41を用いてもよい。交通量X4は過去の交通量に基づく値であるのに対し、交通容量X41は道路の設計に基づいて算出される値である。具体的には、交通容量X41は、所定の条件下において、一定の時間内にある断面を通過できる自動車の最大数を意味し、道路の車線数や法定速度などによって算出される。
制御部21は、これらのパラメータX1からX4を算出又は取得した後、これらのパラメータX1からX4と、ユーザ要求に含まれる重み係数W1からW4とに基づいて、各対象領域の影響度Y1を算出する。具体的には、以下の式(2)に示すように、各パラメータX1からX4に重み係数W1からW4をそれぞれ乗算した上で、これらの和を求めることにより、影響度Y1を算出する。迂回路がない場合、増加旅行時間は値なし(N/A)となるため、例えば道路封鎖定数C1などの定数を準備して、迂回路がない場合には以下の式(3)に示すように当該定数を加算する。
[迂回路があるとき]
Y1=W1×X1+W2×X2+W3×X3+W4×X4 ・・・(2)
[迂回路がないとき]
Y1=W1×X1+W2×X2+C1+W4×X4 ・・・(3)
Y1=W1×X1+W2×X2+W3×X3+W4×X4 ・・・(2)
[迂回路がないとき]
Y1=W1×X1+W2×X2+C1+W4×X4 ・・・(3)
図5の例では、重み係数はW1=10,W2=-5,W3=1,W4=5である。これらは一例であって、図3にて示したように重み係数W1からW4はユーザによって適宜の値に設定される。重み係数W1,W3,W4は、それぞれプラス値となっている。これにより、制御部21は、変化率X1が大きいほど、増加旅行時間X3が長いほど、交通量X4が多いほど、影響度Y1を大きく算出する。
これに対し、迂回路の有無X2についての重み係数W2は、迂回路が有るときよりも迂回路が無いときの影響度を大きく算出するために、マイナス値となっている。また、道路封鎖定数C1は、例えば100である。道路封鎖定数C1は、あらかじめ記憶部22に記憶されている既定値であってもよいし、ユーザによって適宜に設定される値であってもよい。
対象領域A1の場合、変化率X1が23.3[%]であり、交通量X4が150[pcu/(h*100)]であり、迂回路が無く(X2=0)、増加旅行時間の値はない(N/A)。このため、上記の式により影響度Y1は「1083」と算出される。同様に、制御部21は、他の対象領域A2からA5の影響度Y1をそれぞれ算出する。そして、制御部21は、算出した各対象領域A1からA5の影響度Y1を記憶部22に保存する。
制御部21は、算出した影響度Y1に基づいて、複数の対象領域A1からA5の影響度Y1の順位(優先順位)をさらに算出する。図5の例では、対象領域A4の影響度Y1が最も大きく、対象領域A5の影響度Y1が最も小さい。制御部21は、これらの優先順位をも、記憶部22に保存する。
以上のように、地表変位だけでなく交通情報も加味することによって、人々の暮らしへの影響が大きい地表変位を好適に評価及び抽出することができる。例えば、地表変位だけを考えれば、複数の対象領域A1からA5のうち変位量が最も大きい領域は対象領域A2である。しかしながら、対象領域A2を通る道路の交通量よりも対象領域A4を通る道路の交通量のほうが多いことや、対象領域A2を通る道路には迂回路が存在するのに対して対象領域A4を通る道路には迂回路がないことに起因して、対象領域A2の影響度(Y1=579)よりも対象領域A4の影響度(Y1=1154)のほうが大きく算出されている。
[出力処理:ステップST15]
続いて、制御部21は、影響度Y1及び優先順位を含む評価情報7をユーザ端末3に出力する。制御部21は、記憶部22から複数の対象領域A1からA5の影響度Y1及び優先順位をそれぞれ読み出して、適宜の地図情報に影響度Y1及び優先順位を重ね合わせた評価情報7を生成する。
続いて、制御部21は、影響度Y1及び優先順位を含む評価情報7をユーザ端末3に出力する。制御部21は、記憶部22から複数の対象領域A1からA5の影響度Y1及び優先順位をそれぞれ読み出して、適宜の地図情報に影響度Y1及び優先順位を重ね合わせた評価情報7を生成する。
図6は、評価情報7の一例を示す模式図である。評価情報7は、地図情報71と評価アイコン72とを含む。地図情報71は、例えば複数の対象領域A1からA5を含む地表を上空から見た状態で撮像又は描画した画像であり、例えば光学衛星が撮像した光学画像(航空写真)、SAR画像又は地形図である。地図情報71として、光学画像又は地形図に対し、変位情報を重ね合わせた画像を用いてもよい。
評価アイコン72は、地図情報71のうち複数の対象領域A1からA5のそれぞれに対応する地点に配置されるアイコンであり、影響度Y1又は優先順位を示している。図6では、評価アイコン72は優先順位を数字で示している。なお、評価アイコン72は、影響度Y1を数字、色の濃さ又はアイコンの大きさで示してもよい。評価アイコン72が優先順位を示す場合、マウスカーソルを評価アイコン72に重ねたときに影響度Y1がポップアップ表示されてもよい。
ユーザ端末3の処理部31は、サーバ2から送信された評価情報7を受信すると、評価情報7を表示装置35に表示させる。これにより、ユーザはユーザ要求において設定した地理的範囲のうち、地表変位が生じている複数の対象領域A1からA5を知ることができる。また、ユーザは、複数の対象領域A1からA5のうち交通網への影響が特に大きい領域(例えば、影響度が最も大きい対象領域A4)をさらに知ることができる。
また、例えばユーザが対象領域A4を示す評価アイコン72(数字1が表示されているアイコン)にマウスカーソルを重ねると、影響度Y1の数値「1154」がポップアップ表示される。このように、対象領域における地表変位が交通網へ与える影響の大きさを数値的に可視化することができるため、ユーザは設定した地理的範囲から特に監視などが必要な領域をより容易に絞り込むことができる。
なお、制御部21は、評価情報7をサーバ2に接続される表示装置25に出力してもよい。この場合、サーバ2の管理者が評価情報7に基づいて特に監視などが必要な領域を絞り込み、ユーザに対して絞り込んだ領域を報告してもよい。このように構成する場合にも、人々の暮らしへの影響が大きい地表変位を好適に抽出することができる。
上述の実施形態の各処理(各機能)は、少なくとも一つのプロセッサを含む処理回路(Circuitry)により実行される。Circuitryは、プロセッサに加え、少なくとも一つのメモリ、各種アナログ回路、各種デジタル回路が組み合わされた集積回路等の回路で構成されてもよい。メモリは、機能をプロセッサに実行させるプログラムコードを格納する。プロセッサは、メモリから読み出したプログラムコードに従い機能を実行してもよいし、予め機能を実行するように設計された論理回路に従って機能を実行してもよい。プロセッサは、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等、コンピュータの制御に適合する種々のプロセッサであってよい。なお物理的に分離した複数のプロセッサが互いに協働して機能を実行してもよい。例えば物理的に分離した複数のコンピュータのそれぞれに搭載されたプロセッサがLAN(Local Area Network)、WAN (Wide Area Network) 、インターネット等のネットワークを介して互いに協働して機能を実行してもよい。プログラムは、外部のサーバ装置等からネットワークを介してメモリにインストールされてもよく、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD-ROM(Digital Versatile Disk Read Only Memory)、半導体メモリ等の記録媒体に格納された状態で流通し、記録媒体からメモリにインストールされてもよい。
本開示の実施形態は、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、若しくはコンピュータが読み取り可能な非一時的な記録媒体、或いはこれらの任意の組み合わせにより実現され得る。記録媒体の性質は、揮発性及び不揮発性のいずれでもよい。装置は、個別の複数の装置で構成してもよい。個別の複数の装置で構成する場合、それらを1つの筐体に配置する構成、及び離れた2つ以上の筐体に分かれて配置する構成のいずれであってもよい。
今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本開示の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
1 情報提供システム
2 情報提供サーバ
21 制御部
22 記憶部
221 コンピュータプログラム
23 通信部
24 入力装置
25 表示装置
26 データベース
261 SAR画像データベース
262 DEMデータベース
263 変位情報データベース
264 地図データベース
265 交通情報データベース
3 ユーザ端末
31 処理部
32 記憶部
33 通信部
34 入力装置
35 表示装置
4 SAR画像サーバ
5 公衆通信網
6 設定画面
61 地図表示部
611 地理的範囲
612 カーソル
613 拡大縮小ボタン
614 開始時点
615 終了時点
62 設定表示部
621 入力欄
622 入力欄
623 入力欄
624 入力欄
625 保存ボタン
626 リセットボタン
7 評価情報
71 地図情報
72 評価アイコン
W1,W2,W3,W4 重み係数
Th1 第1しきい値
Th2 第2しきい値
D1 変位情報
A1,A2,A3,A4,A5 対象領域
A1,A2,A3 変位領域
B1,B2,B3 道路
X1 変化率
X2 迂回路の有無
X3 増加旅行時間
X4 交通量
X41 交通容量
Y1 影響度
T1,T2 旅行時間
C1 道路封鎖定数
P1 変化量の最大累積値
P2 絶対変化量の平均値
2 情報提供サーバ
21 制御部
22 記憶部
221 コンピュータプログラム
23 通信部
24 入力装置
25 表示装置
26 データベース
261 SAR画像データベース
262 DEMデータベース
263 変位情報データベース
264 地図データベース
265 交通情報データベース
3 ユーザ端末
31 処理部
32 記憶部
33 通信部
34 入力装置
35 表示装置
4 SAR画像サーバ
5 公衆通信網
6 設定画面
61 地図表示部
611 地理的範囲
612 カーソル
613 拡大縮小ボタン
614 開始時点
615 終了時点
62 設定表示部
621 入力欄
622 入力欄
623 入力欄
624 入力欄
625 保存ボタン
626 リセットボタン
7 評価情報
71 地図情報
72 評価アイコン
W1,W2,W3,W4 重み係数
Th1 第1しきい値
Th2 第2しきい値
D1 変位情報
A1,A2,A3,A4,A5 対象領域
A1,A2,A3 変位領域
B1,B2,B3 道路
X1 変化率
X2 迂回路の有無
X3 増加旅行時間
X4 交通量
X41 交通容量
Y1 影響度
T1,T2 旅行時間
C1 道路封鎖定数
P1 変化量の最大累積値
P2 絶対変化量の平均値
Claims (10)
- 合成開口レーダ画像に基づいて解析された地表変位に関する変位情報と、前記地表変位が発生した領域に関する交通情報と、に基づいて、前記地表変位が交通網に与える影響の大きさを示す影響度を算出する制御部、
を備える、情報処理装置。 - 前記制御部は、
道路地図情報と前記変位情報とに基づいて、前記領域のうち道路の通る領域及び道路と近接する領域の少なくとも一方の領域を、対象領域として抽出し、
前記対象領域に関する前記交通情報に基づいて、前記対象領域の前記影響度を算出する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記制御部は、
前記変位情報に基づいて、前記地表変位の変位量の絶対値が所定の第1しきい値以上となる変位領域を抽出し、
前記道路地図情報に基づいて、前記変位領域のうち道路の通る領域及び道路と近接する領域の少なくとも一方の領域を、前記対象領域として抽出する、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記交通情報は、前記対象領域を通過又は前記対象領域に近接する道路の交通量に関する情報を含み、
前記制御部は、複数の前記対象領域に関する前記交通量が同じ場合、前記地表変位の変位量が大きいほど、前記影響度を大きく算出する、
請求項2又は請求項3に記載の情報処理装置。 - 前記交通情報は、前記対象領域を通過又は前記対象領域に近接する道路の交通量に関する情報を含み、
前記制御部は、複数の前記対象領域における前記地表変位の変位量が同じ場合、前記対象領域に関する前記交通量が多いほど、前記影響度を大きく算出する、
請求項2又は請求項3に記載の情報処理装置。 - 前記交通情報は、前記対象領域を通過又は前記対象領域に近接する道路が閉鎖された際の迂回路の有無に関する情報を含み、
前記制御部は、複数の前記対象領域における前記地表変位の変位量が同じ場合、前記迂回路が有るときよりも前記迂回路が無いときの前記影響度を大きく算出する、
請求項2又は請求項3に記載の情報処理装置。 - 前記交通情報は、前記対象領域を通過又は前記対象領域に近接する道路が閉鎖された際の迂回路の有無と、前記迂回路を通る場合に当該道路を通る場合と比べて増加する旅行時間である増加旅行時間と、に関する情報を含み、
前記制御部は、複数の前記対象領域における前記地表変位の変位量が同じ場合、かつ前記迂回路が有る場合においては前記増加旅行時間が長いほど前記影響度を大きく算出する、
請求項2又は請求項3に記載の情報処理装置。 - 前記制御部は、複数の前記対象領域における前記影響度を含む評価情報を、前記情報処理装置に接続される表示装置、又は前記情報処理装置と通信するユーザ端末に出力する、請求項2から請求項7のいずれか一項に記載の情報処理装置。
- 合成開口レーダ画像に基づいて解析された地表変位に関する変位情報と、前記地表変位が発生した領域に関する交通情報とに基づいて、前記地表変位が交通網に与える影響の大きさを示す影響度を算出する算出工程、
を備える、情報処理方法。 - コンピュータを情報処理装置として機能させるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータに、
合成開口レーダ画像に基づいて解析された地表変位に関する変位情報と、前記地表変位が発生した領域に関する交通情報とに基づいて、前記地表変位が交通網に与える影響の大きさを示す影響度を算出する算出工程、
を実行させる、コンピュータプログラム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024112167 | 2024-07-12 | ||
| JP2024-112167 | 2024-07-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2026014347A1 true WO2026014347A1 (ja) | 2026-01-15 |
Family
ID=98386626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2025/023957 Pending WO2026014347A1 (ja) | 2024-07-12 | 2025-07-03 | 情報処理装置、情報処理方法及びコンピュータプログラム |
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| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2026014347A1 (ja) |
Citations (7)
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2025
- 2025-07-03 WO PCT/JP2025/023957 patent/WO2026014347A1/ja active Pending
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