JP2003005634A - 地形標高データの補正装置および補正方法、測量地点の位置座標の決定方法 - Google Patents
地形標高データの補正装置および補正方法、測量地点の位置座標の決定方法Info
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- JP2003005634A JP2003005634A JP2001188020A JP2001188020A JP2003005634A JP 2003005634 A JP2003005634 A JP 2003005634A JP 2001188020 A JP2001188020 A JP 2001188020A JP 2001188020 A JP2001188020 A JP 2001188020A JP 2003005634 A JP2003005634 A JP 2003005634A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 時間的、経済的コストを削減して、広範囲の
地形を高い精度で把握することの可能な地形標高データ
の補正装置および補正方法、測量地点の位置座標の決定
方法を実現する。 【解決手段】 所定領域におけるＤＥＭ８をデータ領域
３に格納する。プログラム領域４に格納された離散点の
配置位置を決定する演算式を用いて、ＤＥＭ８の誤差を
有する地形標高（ｚ）を効率よく補正する配置位置を検
索し、最適と判断された離散点の測量値１１をＧＰＳを
用いて実測し、データ領域３に格納した後、オーディナ
リクリッギング手法による推定方程式による演算式に従
い、緯度経度上の所定領域内の地形構造を推定し、この
推定結果に従い、前記ＤＥＭ８の誤差を有する地形標高
（ｚ）を補正し、補正された地形標高（ｚ）を出力装置
７を用いて出力する。
地形を高い精度で把握することの可能な地形標高データ
の補正装置および補正方法、測量地点の位置座標の決定
方法を実現する。 【解決手段】 所定領域におけるＤＥＭ８をデータ領域
３に格納する。プログラム領域４に格納された離散点の
配置位置を決定する演算式を用いて、ＤＥＭ８の誤差を
有する地形標高（ｚ）を効率よく補正する配置位置を検
索し、最適と判断された離散点の測量値１１をＧＰＳを
用いて実測し、データ領域３に格納した後、オーディナ
リクリッギング手法による推定方程式による演算式に従
い、緯度経度上の所定領域内の地形構造を推定し、この
推定結果に従い、前記ＤＥＭ８の誤差を有する地形標高
（ｚ）を補正し、補正された地形標高（ｚ）を出力装置
７を用いて出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、緯度経度上の所定
領域内において、誤差を有する地形標高データの高精度
な補正を実現する地形標高データの補正装置および補正
方法、緯度経度上の所定領域内において測量を実施する
測量地点の位置座標の決定方法に関する。
領域内において、誤差を有する地形標高データの高精度
な補正を実現する地形標高データの補正装置および補正
方法、緯度経度上の所定領域内において測量を実施する
測量地点の位置座標の決定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】土木工事の計画段階や概略設計の段階に
おいては、経済的でかつ設計に反映することの可能な精
度を確保した広範囲の地形標高を把握することが求めら
れている。従来より、既存の地形図を用いて検討を行っ
ているが、誤差が大きいことや地形図が古かったり、あ
るいは海外などでは地形図そのものがない場合などがあ
り、詳細な測量を実施するか、航空機による写真測量を
実施している。
おいては、経済的でかつ設計に反映することの可能な精
度を確保した広範囲の地形標高を把握することが求めら
れている。従来より、既存の地形図を用いて検討を行っ
ているが、誤差が大きいことや地形図が古かったり、あ
るいは海外などでは地形図そのものがない場合などがあ
り、詳細な測量を実施するか、航空機による写真測量を
実施している。
【０００３】また、大規模造成工事等においては膨大な
土量の切盛が生じるため、施工中の土工管理において正
確な土量の把握が必要となる。このため、航空写真測量
等を行うとともに、補足の測量を実施しながら日々進行
する工事の変化にあわせた正確な土量把握を行ってい
る。さらに、近年では迅速かつ高精度な地形測量を実施
するために、ＧＰＳを利用した測量等も行われている。
土量の切盛が生じるため、施工中の土工管理において正
確な土量の把握が必要となる。このため、航空写真測量
等を行うとともに、補足の測量を実施しながら日々進行
する工事の変化にあわせた正確な土量把握を行ってい
る。さらに、近年では迅速かつ高精度な地形測量を実施
するために、ＧＰＳを利用した測量等も行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、大規模
なエリアの地形情報を得るために、ＧＰＳを利用した測
量を行った場合には、相当数の測量点を配置する必要が
あり、時間的・経済的コストが高くなるといった問題が
ある。また、従来の航空写真測量についても、精度は高
いものの撮影にかかる費用が膨大となる。
なエリアの地形情報を得るために、ＧＰＳを利用した測
量を行った場合には、相当数の測量点を配置する必要が
あり、時間的・経済的コストが高くなるといった問題が
ある。また、従来の航空写真測量についても、精度は高
いものの撮影にかかる費用が膨大となる。
【０００５】このような中、近年、高解像度人工衛星画
像を基にした地形の３次元データであるデジタル地形標
高モデル（以降、ＤＥＭ）が商業ベースで入手可能とな
ってきている。高解像度衛星画像によるＤＥＭは、航空
写真測量に係るコストの１／３の費用で済むこと、さら
には、広範囲（11km×11km）を一度にステレオ撮影し、
5m程度の格子網データとして供給することが可能である
などの利点が多い。
像を基にした地形の３次元データであるデジタル地形標
高モデル（以降、ＤＥＭ）が商業ベースで入手可能とな
ってきている。高解像度衛星画像によるＤＥＭは、航空
写真測量に係るコストの１／３の費用で済むこと、さら
には、広範囲（11km×11km）を一度にステレオ撮影し、
5m程度の格子網データとして供給することが可能である
などの利点が多い。
【０００６】しかしながら、公称の誤差が水平±1.0m、
垂直1.5mであり、土木工事の現場において適用するには
十分な精度とは言えず、そのまま設計や施工管理に用い
るには十分ではない。
垂直1.5mであり、土木工事の現場において適用するには
十分な精度とは言えず、そのまま設計や施工管理に用い
るには十分ではない。
【０００７】上記事情に鑑み、本発明は、時間的、経済
的コストを削減して、広範囲の地形を高い精度で把握す
ることの可能な地形標高データの補正装置および補正方
法、緯度経度上の所定領域内において測量を実施する測
量地点の位置座標の決定方法を実現することを目的とす
る。
的コストを削減して、広範囲の地形を高い精度で把握す
ることの可能な地形標高データの補正装置および補正方
法、緯度経度上の所定領域内において測量を実施する測
量地点の位置座標の決定方法を実現することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
緯度経度上の所定領域における地形標高データと、同領
域内に離散して設けられる所定数の測量地点から各々計
測した位置座標及び地形標高を有する測量値とを格納す
るデータ領域と、前記測量値を用いて前記地形標高デー
タの含有する地形標高誤差を補正するオーディナリ・ク
リッギング手法による推定方程式を利用した演算式を格
納するプログラム領域と、該プログラム領域、及び前記
データ領域を有する記憶装置と、該記憶装置に格納され
たデータ領域のデータとプログラム領域のプログラムを
用いて演算処理を行う演算装置と、該演算処理装置によ
る演算処理結果を出力する出力装置と、を有することを
特徴としている。
緯度経度上の所定領域における地形標高データと、同領
域内に離散して設けられる所定数の測量地点から各々計
測した位置座標及び地形標高を有する測量値とを格納す
るデータ領域と、前記測量値を用いて前記地形標高デー
タの含有する地形標高誤差を補正するオーディナリ・ク
リッギング手法による推定方程式を利用した演算式を格
納するプログラム領域と、該プログラム領域、及び前記
データ領域を有する記憶装置と、該記憶装置に格納され
たデータ領域のデータとプログラム領域のプログラムを
用いて演算処理を行う演算装置と、該演算処理装置によ
る演算処理結果を出力する出力装置と、を有することを
特徴としている。
【０００９】請求項２記載の発明は、記憶装置に設けら
れるデータ領域に格納されて、緯度経度上の所定領域内
に離散して設けられる所定数の測量地点から各々計測し
た位置座標及び地形標高を有する測量値は、ＧＰＳより
得られたデータが格納されることを特徴としている。
れるデータ領域に格納されて、緯度経度上の所定領域内
に離散して設けられる所定数の測量地点から各々計測し
た位置座標及び地形標高を有する測量値は、ＧＰＳより
得られたデータが格納されることを特徴としている。
【００１０】請求項３記載の発明は、前記演算装置に前
記測量値を入力する入力装置、を備えることを特徴とし
ている。
記測量値を入力する入力装置、を備えることを特徴とし
ている。
【００１１】請求項４記載の発明は、緯度経度上の所定
領域内における地形標高データの誤差を含む地形標高
を、前記測量値を用いてオーディナリ・クリッギング手
法による推定方程式を利用した演算式により補正するこ
とを特徴としている。
領域内における地形標高データの誤差を含む地形標高
を、前記測量値を用いてオーディナリ・クリッギング手
法による推定方程式を利用した演算式により補正するこ
とを特徴としている。
【００１２】請求項５記載の発明は、前記測量値は、Ｇ
ＰＳより得られるデータを用いることを特徴としてい
る。
ＰＳより得られるデータを用いることを特徴としてい
る。
【００１３】請求項６記載の発明は、緯度経度上の所定
領域内で測量を実施する所定数の測量地点の位置座標の
決定方法は、４地点の測量地点の位置座標をあらかじめ
デジタル地形標高データの格子網上に固定する第１の行
程と、第１の行程に前記測量地点を１地点追加した場合
の、配置された測量地点の位置座標及び地形標高から得
られる測量地点の配置状況を評価する評価指標値を、前
記地形標高データのエリア内のすべての地点について総
当たりに算出する第２の行程と、第２の行程より算出さ
れた該評価指標値を相対的に比較して最小となる位置座
標を抽出する第３の行程と、により追加される測量地点
の最適な位置座標を決定し、測量地点を追加する毎に第
２の行程と、第３の行程を繰り返すことを特徴としてい
る。
領域内で測量を実施する所定数の測量地点の位置座標の
決定方法は、４地点の測量地点の位置座標をあらかじめ
デジタル地形標高データの格子網上に固定する第１の行
程と、第１の行程に前記測量地点を１地点追加した場合
の、配置された測量地点の位置座標及び地形標高から得
られる測量地点の配置状況を評価する評価指標値を、前
記地形標高データのエリア内のすべての地点について総
当たりに算出する第２の行程と、第２の行程より算出さ
れた該評価指標値を相対的に比較して最小となる位置座
標を抽出する第３の行程と、により追加される測量地点
の最適な位置座標を決定し、測量地点を追加する毎に第
２の行程と、第３の行程を繰り返すことを特徴としてい
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る地形標高デー
タの補正装置の実施形態について、図１〜５を用いて説
明する。図１に示すように、本発明に係る地形標高デー
タの補正装置１は、必要に応じて緯度経度上の所定領域
内に配置された所定数の測量地点から各々計測した位置
座標及び地形標高が含まれた測量値１１を入力する入力
装置２と、地形標高データ、及び前記入力装置２より入
力された前記測量値１１が格納されたデータ領域３と、
入力された前記測量値１１を用いて、前記地形標高デー
タの含有する誤差を補正するオーディナリ・クリッギン
グ手法による推定方程式のプログラムが格納されたプロ
グラム領域と、を有する記録装置５と、該記録装置５に
格納されたプログラムにデータを用いて演算処理を行う
演算装置６と、演算処理結果を出力する出力装置７とに
より構成されている。
タの補正装置の実施形態について、図１〜５を用いて説
明する。図１に示すように、本発明に係る地形標高デー
タの補正装置１は、必要に応じて緯度経度上の所定領域
内に配置された所定数の測量地点から各々計測した位置
座標及び地形標高が含まれた測量値１１を入力する入力
装置２と、地形標高データ、及び前記入力装置２より入
力された前記測量値１１が格納されたデータ領域３と、
入力された前記測量値１１を用いて、前記地形標高デー
タの含有する誤差を補正するオーディナリ・クリッギン
グ手法による推定方程式のプログラムが格納されたプロ
グラム領域と、を有する記録装置５と、該記録装置５に
格納されたプログラムにデータを用いて演算処理を行う
演算装置６と、演算処理結果を出力する出力装置７とに
より構成されている。
【００１５】本発明の地形標高データにおける誤差を許
容誤差まで低減し補正する補正方法は、緯度経度上の所
定領域内に配置した所定数の測量地点より実測した位置
座標及び地形標高等の測量値１１を用いて、同領域内全
体の地形構造を推定し、地形標高データにおける誤差を
補正するが、この測量値１１を用いて地形構造を推定す
る手段として、地球統計手法（Geostatistics）で一般
的に用いられているオーディナリ・クリッギング手法を
採用している。このような地球統計手法は、地質構造を
推定する統計手法として古くから鉱山工学の分野で用い
られている手法であり、近年では空間統計学としての学
問分野に発展し、多くの分野でも用いられるようになっ
てきている。
容誤差まで低減し補正する補正方法は、緯度経度上の所
定領域内に配置した所定数の測量地点より実測した位置
座標及び地形標高等の測量値１１を用いて、同領域内全
体の地形構造を推定し、地形標高データにおける誤差を
補正するが、この測量値１１を用いて地形構造を推定す
る手段として、地球統計手法（Geostatistics）で一般
的に用いられているオーディナリ・クリッギング手法を
採用している。このような地球統計手法は、地質構造を
推定する統計手法として古くから鉱山工学の分野で用い
られている手法であり、近年では空間統計学としての学
問分野に発展し、多くの分野でも用いられるようになっ
てきている。
【００１６】また、本発明で補正される地形標高データ
は、現在一般向けに販売されている高解像度衛星画像を
基に作成された地形の３次元データを有するＤＥＭ８を
採用している。該ＤＥＭ８は、ある一定の大きさを持っ
た格子状の配列によるデジタル画像で、格子毎に位置座
標（ｘ，ｙ）９、及び地形標高（ｚ）１０の３次元のデ
ータを有するものである。該ＤＥＭ８は、最高で82cmの
解像度（82cm四方の格子の配列）のデジタル画像とする
ことが可能であるが、本実施の形態では、５mの解像度
のデータを用いており、位置座標（ｘ，ｙ）９が、ｘ：
１〜８１、ｙ：１〜８１までの６５６１ピクセル（格子
の数）のデータを用いている（図５参照）。
は、現在一般向けに販売されている高解像度衛星画像を
基に作成された地形の３次元データを有するＤＥＭ８を
採用している。該ＤＥＭ８は、ある一定の大きさを持っ
た格子状の配列によるデジタル画像で、格子毎に位置座
標（ｘ，ｙ）９、及び地形標高（ｚ）１０の３次元のデ
ータを有するものである。該ＤＥＭ８は、最高で82cmの
解像度（82cm四方の格子の配列）のデジタル画像とする
ことが可能であるが、本実施の形態では、５mの解像度
のデータを用いており、位置座標（ｘ，ｙ）９が、ｘ：
１〜８１、ｙ：１〜８１までの６５６１ピクセル（格子
の数）のデータを用いている（図５参照）。
【００１７】さらに、前記ＤＥＭ８の地形標高（ｚ）１
０が持つ誤差を補正するために用いられる実測による測
量値１１には、本実施の形態においてＧＰＳにより測量
したデータを用いている。なお、該測量値１１は、これ
に限ることはなく、測量地点の真値として取り扱えるデ
ータであれば、その手段はいずれでもよい。該測量値１
１を得る測量地点は、前記ＤＥＭ８における緯度経度上
の所定領域内で直線上に並ぶことがないよう、分散され
た複数の離散点１２として設定するものである。該離散
点１２各々より実測される該測量値１１も、前記ＤＥＭ
８と同様に位置座標（ｘ，ｙ）９及び地形標高（ｚ）１
０を有する３次元データである。
０が持つ誤差を補正するために用いられる実測による測
量値１１には、本実施の形態においてＧＰＳにより測量
したデータを用いている。なお、該測量値１１は、これ
に限ることはなく、測量地点の真値として取り扱えるデ
ータであれば、その手段はいずれでもよい。該測量値１
１を得る測量地点は、前記ＤＥＭ８における緯度経度上
の所定領域内で直線上に並ぶことがないよう、分散され
た複数の離散点１２として設定するものである。該離散
点１２各々より実測される該測量値１１も、前記ＤＥＭ
８と同様に位置座標（ｘ，ｙ）９及び地形標高（ｚ）１
０を有する３次元データである。
【００１８】これら複数の離散点１２の配置は、前記Ｄ
ＥＭ８における地形標高（ｚ）１０の誤差を効率よく低
減できるよう、緯度経度上の所定領域内で前記離散点１
２の配置位置を決定する決定方法を用いて決定する。こ
の緯度経度上の所定領域内で前記離散点１２の配置位置
を決定する決定方法は、予め与えられた前記ＤＥＭ８を
基に、擬似的に配置した所定数の離散点１２を用いて、
地形構造を推定し、このときの推定誤差を用いた評価基
準が最小となる位置を最適な配置位置とするものであ
る。この場合の地形構造の推定には、ユニバーサル・ク
リッギング手法が用いられている。このユニバーサル・
クリッギング手法は、前記オーディナリ・クリッギング
手法と同様、地球統計手法（Geostatistics）における
地質構造を推定する統計手法として古くから鉱山工学の
分野で用いられている手法である。
ＥＭ８における地形標高（ｚ）１０の誤差を効率よく低
減できるよう、緯度経度上の所定領域内で前記離散点１
２の配置位置を決定する決定方法を用いて決定する。こ
の緯度経度上の所定領域内で前記離散点１２の配置位置
を決定する決定方法は、予め与えられた前記ＤＥＭ８を
基に、擬似的に配置した所定数の離散点１２を用いて、
地形構造を推定し、このときの推定誤差を用いた評価基
準が最小となる位置を最適な配置位置とするものであ
る。この場合の地形構造の推定には、ユニバーサル・ク
リッギング手法が用いられている。このユニバーサル・
クリッギング手法は、前記オーディナリ・クリッギング
手法と同様、地球統計手法（Geostatistics）における
地質構造を推定する統計手法として古くから鉱山工学の
分野で用いられている手法である。
【００１９】なお、緯度経度上の所定領域内で実測でき
る地点が限られているなど、離散点１２の配置に何らか
の拘束がある場合には、緯度経度上の所定領域内で前記
離散点１２の配置位置を決定する演算式を行うことな
く、あらかじめ決定された複数の離散点１２より実測さ
れた測量値１１を用いてもよい。
る地点が限られているなど、離散点１２の配置に何らか
の拘束がある場合には、緯度経度上の所定領域内で前記
離散点１２の配置位置を決定する演算式を行うことな
く、あらかじめ決定された複数の離散点１２より実測さ
れた測量値１１を用いてもよい。
【００２０】また、該離散点１２の数量は、調査コスト
等を鑑み、その上限を適宜決定するが、ここでは緯度経
度上の所定領域内における前記離散点１２の配置位置を
決定する決定方法の必要条件として、その下限は５地点
と限定される。
等を鑑み、その上限を適宜決定するが、ここでは緯度経
度上の所定領域内における前記離散点１２の配置位置を
決定する決定方法の必要条件として、その下限は５地点
と限定される。
【００２１】上述する構成による地形標高データの補正
装置は、図１、及び図２のフロー図に示すように、ま
ず、整備された緯度経度上の所定領域における前記ＤＥ
Ｍ８を記憶装置５のデータ領域３に格納する（ステップ
Ｓ１）。
装置は、図１、及び図２のフロー図に示すように、ま
ず、整備された緯度経度上の所定領域における前記ＤＥ
Ｍ８を記憶装置５のデータ領域３に格納する（ステップ
Ｓ１）。
【００２２】次に、緯度経度上の所定領域において、予
め数量が決定された実測による前記測量値１１を得る複
数の離散点１２（ステップＳ２）について、該離散点１
２の配置位置が予め決まっている場合には、実測による
前記測量値１１を、記憶装置５のデータ領域３に格納す
る。
め数量が決定された実測による前記測量値１１を得る複
数の離散点１２（ステップＳ２）について、該離散点１
２の配置位置が予め決まっている場合には、実測による
前記測量値１１を、記憶装置５のデータ領域３に格納す
る。
【００２３】なお、必要に応じて、緯度経度上の所定領
域において、予め数量が決定された実測による前記測量
値１１を得る複数の離散点１２（ステップＳ２）につい
て、追加、削除等を行いたい場合には、入力により実測
による前記測量値１１を、記憶装置５のデータ領域３に
格納する。
域において、予め数量が決定された実測による前記測量
値１１を得る複数の離散点１２（ステップＳ２）につい
て、追加、削除等を行いたい場合には、入力により実測
による前記測量値１１を、記憶装置５のデータ領域３に
格納する。
【００２４】また、前記離散点１２が決定していない場
合には、記憶装置５のプログラム領域４に格納された離
散点１２の配置位置を決定する演算式を用いて、演算装
置６において前記ＤＥＭ８の誤差を有する地形標高
（ｚ）１０を効率よく補正する配置位置を検索し（ステ
ップＳ３）、最適と判断された離散点１２の配置位置を
出力装置より出力する（ステップＳ４）。
合には、記憶装置５のプログラム領域４に格納された離
散点１２の配置位置を決定する演算式を用いて、演算装
置６において前記ＤＥＭ８の誤差を有する地形標高
（ｚ）１０を効率よく補正する配置位置を検索し（ステ
ップＳ３）、最適と判断された離散点１２の配置位置を
出力装置より出力する（ステップＳ４）。
【００２５】この出力結果に従い、複数の離散点１２各
々をＧＰＳを用いて実測し（ステップＳ５）、記憶装置
５のデータ領域３に格納した後、演算装置６において記
憶装置５のプログラム領域４に格納された前述したオー
ディナリクリッギング手法による推定方程式による演算
式に従い、実測より得られた測量値１１、および記憶装
置５のデータ領域３に格納された前記ＤＥＭ８の誤差を
有する地形標高（ｚ）１０を用いて、緯度経度上の所定
領域内の地形構造を推定し（ステップＳ６）、この推定
結果に従い、前記ＤＥＭ８の誤差を有する地形標高
（ｚ）１０を補正し、補正された地形標高（ｚ）１０を
出力装置７を用いて出力する（ステップ７）。なお、出
力装置７は、ディスプレイ、プリンタ、ハードディスク
等、いずれでもよい。
々をＧＰＳを用いて実測し（ステップＳ５）、記憶装置
５のデータ領域３に格納した後、演算装置６において記
憶装置５のプログラム領域４に格納された前述したオー
ディナリクリッギング手法による推定方程式による演算
式に従い、実測より得られた測量値１１、および記憶装
置５のデータ領域３に格納された前記ＤＥＭ８の誤差を
有する地形標高（ｚ）１０を用いて、緯度経度上の所定
領域内の地形構造を推定し（ステップＳ６）、この推定
結果に従い、前記ＤＥＭ８の誤差を有する地形標高
（ｚ）１０を補正し、補正された地形標高（ｚ）１０を
出力装置７を用いて出力する（ステップ７）。なお、出
力装置７は、ディスプレイ、プリンタ、ハードディスク
等、いずれでもよい。
【００２６】上述する地形標高データの補正装置による
前記ＤＥＭ８の誤差を有する地形標高（ｚ）１０の補正
方法を図２〜４に示すフロー図に従って以下に詳述す
る。
前記ＤＥＭ８の誤差を有する地形標高（ｚ）１０の補正
方法を図２〜４に示すフロー図に従って以下に詳述す
る。
【００２７】（ステップＳ１）まず、補正の対象となる
前記ＤＥＭ８を準備する。前記ＤＥＭ８は、地上領域
（11km×11km）毎を含む画像が１シーン単位で配布され
るが、緯度方向及び経度方向に一部領域をラップさせた
状態の複数の連続画像として地球表面を網羅するように
撮影されている。このため、対象とする緯度経度上の所
定領域のＤＥＭ８のデータは、対象とする所定領域を含
む複数の前記ＤＥＭ８画像どうしを緯度方向、及び経度
方向に適宜繋ぎあわせるモザイク処理を施すことにより
整備され、これにより所定領域全体の前記ＤＥＭ８のデ
ータが作成される。なお、必要とする緯度経度上の所定
領域が、前記ＤＥＭ８の１シーンの領域内に収まってい
れば、この作業は必要ない。
前記ＤＥＭ８を準備する。前記ＤＥＭ８は、地上領域
（11km×11km）毎を含む画像が１シーン単位で配布され
るが、緯度方向及び経度方向に一部領域をラップさせた
状態の複数の連続画像として地球表面を網羅するように
撮影されている。このため、対象とする緯度経度上の所
定領域のＤＥＭ８のデータは、対象とする所定領域を含
む複数の前記ＤＥＭ８画像どうしを緯度方向、及び経度
方向に適宜繋ぎあわせるモザイク処理を施すことにより
整備され、これにより所定領域全体の前記ＤＥＭ８のデ
ータが作成される。なお、必要とする緯度経度上の所定
領域が、前記ＤＥＭ８の１シーンの領域内に収まってい
れば、この作業は必要ない。
【００２８】整備した緯度経度上の所定領域を収めた前
記ＤＥＭ８に対して、１格子毎に位置座標（ｘ，ｙ）９
を与え、該位置座標（ｘ，ｙ）９に各格子毎の緯度経度
を対応させるとともに、該位置座標（ｘ，ｙ）９に１格
子毎の地形標高（ｚ）１０を対応させ、これら３次元の
データとして整備された前記ＤＥＭ８データを前記記憶
装置５のデータ領域３に格納する。
記ＤＥＭ８に対して、１格子毎に位置座標（ｘ，ｙ）９
を与え、該位置座標（ｘ，ｙ）９に各格子毎の緯度経度
を対応させるとともに、該位置座標（ｘ，ｙ）９に１格
子毎の地形標高（ｚ）１０を対応させ、これら３次元の
データとして整備された前記ＤＥＭ８データを前記記憶
装置５のデータ領域３に格納する。
【００２９】次に前記ＤＥＭ８の地形標高（ｙ）１０を
補正するための離散点１２の数量と位置を決定する（図
２，ステップＳ２〜ステップＳ４参照）。
補正するための離散点１２の数量と位置を決定する（図
２，ステップＳ２〜ステップＳ４参照）。
【００３０】（ステップＳ２）該離散点１２の数量は、
調査コストや地形等の条件により適宜決定しておくが、
本実施の形態では５０箇所とする。
調査コストや地形等の条件により適宜決定しておくが、
本実施の形態では５０箇所とする。
【００３１】（ステップＳ３）前記ＤＥＭ８における地
形標高（ｚ）１０の誤差が効率よく補正されることを目
的として、これら５０箇所の離散点１２の配置位置を決
定するが、配置位置の決定方法の詳細を図３に示すフロ
ー図に従って詳述する。
形標高（ｚ）１０の誤差が効率よく補正されることを目
的として、これら５０箇所の離散点１２の配置位置を決
定するが、配置位置の決定方法の詳細を図３に示すフロ
ー図に従って詳述する。
【００３２】実測による測量値１１を得るための複数の
離散点１２の配置位置の決定方法は、対象範囲となる緯
度経度上の所定領域内において、擬似的に複数の離散点
１２を様々なパターンで配置した中から、これら該離散
点１２の配置状況を評価したい評価位置を選定し、これ
らの配置状況を評価する評価基準値（ＯＣ（ｕgk））を
算出して、該評価基準値（ＯＣ（ｕgk））が最小となる
所定数の離散点１２の評価位置を、ＤＥＭ８の誤差を効
率よく補正するに最適な位置と決定するものである。
離散点１２の配置位置の決定方法は、対象範囲となる緯
度経度上の所定領域内において、擬似的に複数の離散点
１２を様々なパターンで配置した中から、これら該離散
点１２の配置状況を評価したい評価位置を選定し、これ
らの配置状況を評価する評価基準値（ＯＣ（ｕgk））を
算出して、該評価基準値（ＯＣ（ｕgk））が最小となる
所定数の離散点１２の評価位置を、ＤＥＭ８の誤差を効
率よく補正するに最適な位置と決定するものである。
【００３３】（ステップＳ３ａ）まず、緯度経度上の所
定領域内で該離散点１２を擬似的に配置するために検索
する位置を定義しておく。本実施の形態では、補正対象
とするデータとして位置座標（ｘ，ｙ）９を持つ格子が
配列されたデータである前記ＤＥＭ８を用いていること
から、前記離散点１２を擬似的に配置するために検索す
る位置は、ＤＥＭ８の位置座標（ｘ，ｙ）９上とし、こ
れらの位置座標（ｘ，ｙ）９上を総当たりに検索するこ
ととする。また、擬似的に配置した該離散点１２につい
て、配置状況を評価する評価位置は、本実施の形態で
は、緯度経度上の所定領域内全体と考え、離散点１２を
擬似的に配置するために検索する位置と同様であるＤＥ
Ｍ８の位置座標（ｘ，ｙ）９上全体とする。
定領域内で該離散点１２を擬似的に配置するために検索
する位置を定義しておく。本実施の形態では、補正対象
とするデータとして位置座標（ｘ，ｙ）９を持つ格子が
配列されたデータである前記ＤＥＭ８を用いていること
から、前記離散点１２を擬似的に配置するために検索す
る位置は、ＤＥＭ８の位置座標（ｘ，ｙ）９上とし、こ
れらの位置座標（ｘ，ｙ）９上を総当たりに検索するこ
ととする。また、擬似的に配置した該離散点１２につい
て、配置状況を評価する評価位置は、本実施の形態で
は、緯度経度上の所定領域内全体と考え、離散点１２を
擬似的に配置するために検索する位置と同様であるＤＥ
Ｍ８の位置座標（ｘ，ｙ）９上全体とする。
【００３４】なお、地形条件等により実測による測量値
１１が得られる領域が限定される等の理由により、緯度
経度上の所定領域内全体を該離散点１２の配置状況を評
価する評価位置と指定できない場合には、あらかじめ、
緯度経度上の所定領域内における位置座標（ｘ，ｙ）９
上で、評価位置に指定できる位置座標を限定しておく。
１１が得られる領域が限定される等の理由により、緯度
経度上の所定領域内全体を該離散点１２の配置状況を評
価する評価位置と指定できない場合には、あらかじめ、
緯度経度上の所定領域内における位置座標（ｘ，ｙ）９
上で、評価位置に指定できる位置座標を限定しておく。
【００３５】これら該離散点１２の配置状況を評価する
評価位置のベクトルｕu、および離散点１２の擬似的に
配置するために検索する位置のベクトルｕsは、それぞ
れ（（１）式）、（（２）式）のように示すことが出来
る。なお、ｕi uは、位置座標ベクトルであり、（（３）
式）のように２次元直角座標として展開することが出来
る。
評価位置のベクトルｕu、および離散点１２の擬似的に
配置するために検索する位置のベクトルｕsは、それぞ
れ（（１）式）、（（２）式）のように示すことが出来
る。なお、ｕi uは、位置座標ベクトルであり、（（３）
式）のように２次元直角座標として展開することが出来
る。
【００３６】
【数 １】
【数 ２】
【数 ３】
【００３７】（ステップＳ３ｂ）上述するように、離散
点１２を擬似的に配置するために検索する位置は、緯度
経度上の所定領域内全体であるＤＥＭ８の位置座標
（ｘ，ｙ）９上であり、該離散点１２の配置状況を評価
する評価位置も、同様の範囲となる。このため、本実施
の形態においては、６５６１点（ｘ：１〜81、ｙ：１〜
81）の検索位置に対して、５０点の離散点１２を配置す
るパターンを設定すると、そのパターンは膨大な量とな
り、これらすべてのパターンに対して評価基準値（ＯＣ
（ｕgk））を算定することは不可能である。したがっ
て、評価基準値（ＯＣ（ｕgk））を算定するために最低
必要な離散点１２の数量が５箇所であることを利用し、
あらかじめ４箇所の離散点１２を初期配置として固定し
ておき、５箇所目より順次、配置位置の検索、および最
適な配置位置の決定を行うこととした。なお、本実施の
形態では、４箇所の離散点１２の配置位置を予め決定し
たが、この数量に限ることはなく、４箇所以上であれば
いくつでもよい。
点１２を擬似的に配置するために検索する位置は、緯度
経度上の所定領域内全体であるＤＥＭ８の位置座標
（ｘ，ｙ）９上であり、該離散点１２の配置状況を評価
する評価位置も、同様の範囲となる。このため、本実施
の形態においては、６５６１点（ｘ：１〜81、ｙ：１〜
81）の検索位置に対して、５０点の離散点１２を配置す
るパターンを設定すると、そのパターンは膨大な量とな
り、これらすべてのパターンに対して評価基準値（ＯＣ
（ｕgk））を算定することは不可能である。したがっ
て、評価基準値（ＯＣ（ｕgk））を算定するために最低
必要な離散点１２の数量が５箇所であることを利用し、
あらかじめ４箇所の離散点１２を初期配置として固定し
ておき、５箇所目より順次、配置位置の検索、および最
適な配置位置の決定を行うこととした。なお、本実施の
形態では、４箇所の離散点１２の配置位置を予め決定し
たが、この数量に限ることはなく、４箇所以上であれば
いくつでもよい。
【００３８】（ステップＳ３ｃ）このように、４箇所の
離散点１２の位置ベクトルに、５箇所目として追加され
る離散点１２の配置位置を検索すると、その配置パター
ンは6557（ｎs）（6561−４＝6557）パターンとなる。
本発明の形態では、配置するための検索位置全体を評価
位置としているので、これら6557（ｎu）の配置パター
ンそれぞれに対して、前記評価基準値を算定することと
なる。
離散点１２の位置ベクトルに、５箇所目として追加され
る離散点１２の配置位置を検索すると、その配置パター
ンは6557（ｎs）（6561−４＝6557）パターンとなる。
本発明の形態では、配置するための検索位置全体を評価
位置としているので、これら6557（ｎu）の配置パター
ンそれぞれに対して、前記評価基準値を算定することと
なる。
【００３９】同様に、予め決定される離散点１２の数量
が５個以上の場合において、決定した離散点１２がｋ個
の場合には、決定したｋ個の離散点１２の位置ベクトル
（ｕ gk）に、ｋ＋１箇所目として選定される離散点１２
の配置位置を検索すると、その配置パターンは（6561−
ｋ）（ｎs）パターンとなる。これにより評価位置も（6
561−ｋ）（ｎu）パターンとなるので、それぞれに対し
て前記評価基準値（ＯＣ（ｕgk））を算定する。
が５個以上の場合において、決定した離散点１２がｋ個
の場合には、決定したｋ個の離散点１２の位置ベクトル
（ｕ gk）に、ｋ＋１箇所目として選定される離散点１２
の配置位置を検索すると、その配置パターンは（6561−
ｋ）（ｎs）パターンとなる。これにより評価位置も（6
561−ｋ）（ｎu）パターンとなるので、それぞれに対し
て前記評価基準値（ＯＣ（ｕgk））を算定する。
【００４０】これら決定したｋ個の離散点１２の位置ベ
クトル（ｕgk）は、（（４）式）で表される。また、決
定したｋ個の離散点１２の位置ベクトル（ｕgk）に、ｋ
＋１箇所目として選定した離散点１２の位置座標ベクト
ル（ｕi s）を加えた位置ベクトル（ｕgk'）は、
（（５）式）のように表される。
クトル（ｕgk）は、（（４）式）で表される。また、決
定したｋ個の離散点１２の位置ベクトル（ｕgk）に、ｋ
＋１箇所目として選定した離散点１２の位置座標ベクト
ル（ｕi s）を加えた位置ベクトル（ｕgk'）は、
（（５）式）のように表される。
【００４１】
【数 ４】
【数 ５】
【００４２】これより、決定されたｋ個の離散点１２の
位置ベクトル（ｕgk）に追加する１箇所の離散点１２を
擬似的に配置するために検索する位置のベクトル
（ｕs）から、評価位置として選定されたｋ＋１箇所目
の位置座標ベクトル（ｕi s）を加えたときの評価基準値
（ＯＣ（ｕgk））は（（６）式）で表される。
位置ベクトル（ｕgk）に追加する１箇所の離散点１２を
擬似的に配置するために検索する位置のベクトル
（ｕs）から、評価位置として選定されたｋ＋１箇所目
の位置座標ベクトル（ｕi s）を加えたときの評価基準値
（ＯＣ（ｕgk））は（（６）式）で表される。
【００４３】
【数 ６】
【００４４】なお、（（６）式）におけるｙuは、ｋ＋
１箇所目として選定した位置ベクトル（ｕgk'）を評価
位置（ｕu）としたときのＤＥＭ８の地形標高（ｚ）１
０であり、ｙu'は、決定したｋ個の離散点１２の位置ベ
クトル（ｕgk）に、ｋ＋１箇所目として選定した離散点
１２の位置座標ベクトル（ｕi s）を加えた時の位置ベク
トル（ｕgk'）におけるＤＥＭ８の標高値（ｙgk'）を入
力データとして、地球統計手法の１つであるユニバーサ
ル・クリッギング方程式により算定した推定地形標高値
であり、（（７）式）で表される。
１箇所目として選定した位置ベクトル（ｕgk'）を評価
位置（ｕu）としたときのＤＥＭ８の地形標高（ｚ）１
０であり、ｙu'は、決定したｋ個の離散点１２の位置ベ
クトル（ｕgk）に、ｋ＋１箇所目として選定した離散点
１２の位置座標ベクトル（ｕi s）を加えた時の位置ベク
トル（ｕgk'）におけるＤＥＭ８の標高値（ｙgk'）を入
力データとして、地球統計手法の１つであるユニバーサ
ル・クリッギング方程式により算定した推定地形標高値
であり、（（７）式）で表される。
【００４５】
【数 ７】
また、ＷUKは、同様の条件でユニバーサル・クリッギン
グ方程式により求められる推定誤差共分散行列（ＶUK）
の非対角成分を０とした行列である。推定誤差共分散行
列（ＶUK）は、（（８）式）で表される。
グ方程式により求められる推定誤差共分散行列（ＶUK）
の非対角成分を０とした行列である。推定誤差共分散行
列（ＶUK）は、（（８）式）で表される。
【００４６】
【数 ８】
【００４７】（ステップＳ３ｄ）このように、評価位置
として選定されたｋ＋１箇所目の位置座標ベクトル（ｕ
i s）について評価基準値（ＯＣ（ｕgk））を算出する。
本実施の形態では、評価位置は、離散点１２を配置する
ために検索する位置ベクトルｕsのすべての位置である
ため、検索する位置ベクトルｕsのすべての位置毎に、
該評価基準値（ＯＣ（ｕgk））を算出し、相対的に比較
して評価基準値（ＯＣ（ｕgk））が最小となったときの
評価位置として選定されたｋ＋１箇所目の位置座標ベク
トル（ｕi s）を最適な位置座標（ｘ，ｙ）９と判断し、
実測による測量値１１を得るための最適な離散点１２の
追加配置位置として決定する。
として選定されたｋ＋１箇所目の位置座標ベクトル（ｕ
i s）について評価基準値（ＯＣ（ｕgk））を算出する。
本実施の形態では、評価位置は、離散点１２を配置する
ために検索する位置ベクトルｕsのすべての位置である
ため、検索する位置ベクトルｕsのすべての位置毎に、
該評価基準値（ＯＣ（ｕgk））を算出し、相対的に比較
して評価基準値（ＯＣ（ｕgk））が最小となったときの
評価位置として選定されたｋ＋１箇所目の位置座標ベク
トル（ｕi s）を最適な位置座標（ｘ，ｙ）９と判断し、
実測による測量値１１を得るための最適な離散点１２の
追加配置位置として決定する。
【００４８】（ステップＳ３ｅ）これらステップＳ３
ｃ、ステップＳ３ｄの作業を離散点１２の配置位置が
（ステップＳ２）で決定した数量（ｎg）に達するま
で、繰り返す。本実施の形態では５０箇所に達するまで
繰り返すこととなる。
ｃ、ステップＳ３ｄの作業を離散点１２の配置位置が
（ステップＳ２）で決定した数量（ｎg）に達するま
で、繰り返す。本実施の形態では５０箇所に達するまで
繰り返すこととなる。
【００４９】（ステップＳ３ｆ）この結果、５０
（ｎg）箇所の最適な離散点１２の位置ベクトル（ｕg）
が決定される。５０（ｎg）箇所の最適な離散点１２の
位置ベクトル（ｕg）は、（（９）式）で表される。
（ｎg）箇所の最適な離散点１２の位置ベクトル（ｕg）
が決定される。５０（ｎg）箇所の最適な離散点１２の
位置ベクトル（ｕg）は、（（９）式）で表される。
【００５０】
【数 ９】
【００５１】（ステップＳ４）このようにして、実測に
よる測量値１１が得るべき離散点１２のすべての位置座
標（ｘ，ｙ）９が決定される。なお、調査コストや地理
的条件等様々な事情により、実測による測量値１１を得
たい離散点１２の位置が予め決定されている場合には、
ステップ３の行程を実施しない。
よる測量値１１が得るべき離散点１２のすべての位置座
標（ｘ，ｙ）９が決定される。なお、調査コストや地理
的条件等様々な事情により、実測による測量値１１を得
たい離散点１２の位置が予め決定されている場合には、
ステップ３の行程を実施しない。
【００５２】次に、前記ＤＥＭ８の誤差を含む地形標高
（ｚ）１０を補正するための測量値１１を実測により得
るとともに、該測量値１１を用いてＤＥＭ８の誤差を含
む地形標高（ｚ）１０を補正する過程を示す（図１，ス
テップＳ５〜ステップＳ７参照）。
（ｚ）１０を補正するための測量値１１を実測により得
るとともに、該測量値１１を用いてＤＥＭ８の誤差を含
む地形標高（ｚ）１０を補正する過程を示す（図１，ス
テップＳ５〜ステップＳ７参照）。
【００５３】（ステップＳ５）実測により測量値１１を
得たい離散点１２のすべての位置座標（ｘ，ｙ）９が決
定したことから、ＧＰＳによる測量を実施して、地形標
高（ｚ）１０の測量値１１を得る。
得たい離散点１２のすべての位置座標（ｘ，ｙ）９が決
定したことから、ＧＰＳによる測量を実施して、地形標
高（ｚ）１０の測量値１１を得る。
【００５４】（ステップＳ６）これら実測による測量値
１１および前記ＤＥＭ８を用いて、緯度経度上の所定領
域内全体の地形構造を推定する。地形構造の推定方法に
ついては、図４に示したフロー図を用いて詳述する。
１１および前記ＤＥＭ８を用いて、緯度経度上の所定領
域内全体の地形構造を推定する。地形構造の推定方法に
ついては、図４に示したフロー図を用いて詳述する。
【００５５】地形状況の推定方法は、前述した地球統計
手法のオーディナリ・クリッギングの推定方程式を用い
て、実測した測量値１１における地形標高（ｚ）１０を
変量として入力し、誤差を有する前記ＤＥＭ８を期待値
関数として入力することにより、緯度経度上の所定領域
内全体の地形構造を推定するものである。
手法のオーディナリ・クリッギングの推定方程式を用い
て、実測した測量値１１における地形標高（ｚ）１０を
変量として入力し、誤差を有する前記ＤＥＭ８を期待値
関数として入力することにより、緯度経度上の所定領域
内全体の地形構造を推定するものである。
【００５６】（ステップＳ６ａ）まず、ステップ５でＧ
ＰＳにより測量した測量値１１について、測量地点であ
る離散点１２の緯度経度を前記ＤＥＭ８が持つ位置座標
（ｘ，ｙ）９に対応させて、位置座標ベクトル（ｕi u）
に変換するとともに、各測量値１１が持つ離散点１２地
形標高値（ｚ）１０を位置座標（ｘ，ｙ）９に対応させ
る。なお、各測量値１１が持つ離散点１２地形標高値
（ｚ）１０を（（１０）式）のように表す。
ＰＳにより測量した測量値１１について、測量地点であ
る離散点１２の緯度経度を前記ＤＥＭ８が持つ位置座標
（ｘ，ｙ）９に対応させて、位置座標ベクトル（ｕi u）
に変換するとともに、各測量値１１が持つ離散点１２地
形標高値（ｚ）１０を位置座標（ｘ，ｙ）９に対応させ
る。なお、各測量値１１が持つ離散点１２地形標高値
（ｚ）１０を（（１０）式）のように表す。
【００５７】
【数 １０】
【００５８】（ステップＳ６ｂ）次に、ステップ１で位
置座標（ｘ，ｙ）９の形式でデータ化した前記ＤＥＭ８
について、位置ベクトル（ｕm）を（（１１）式）のよ
うに表す。また、前記ＤＥＭ８上のすべての格子点６５
６１（ｎm）個の地形標高値（ｚ）１０を（（１２）
式）のように表す。
置座標（ｘ，ｙ）９の形式でデータ化した前記ＤＥＭ８
について、位置ベクトル（ｕm）を（（１１）式）のよ
うに表す。また、前記ＤＥＭ８上のすべての格子点６５
６１（ｎm）個の地形標高値（ｚ）１０を（（１２）
式）のように表す。
【００５９】
【数 １１】
【数 １２】
【００６０】（ステップＳ６ｃ）誤算分散を最小にする
最小自乗法の手法の一つであるオーディナリ・クリッギ
ングの推定方程式（（１３）式）及び（（１４）式）
に、ステップＳ６ａで算出した各測量値１１が持つ離散
点１２地形標高値（ｚ（ｕi u））、及びステップＳ６ｂ
で算出した前記ＤＥＭ８の格子点の位置座標ベクトル
（ｕm）、格子点の標高値（ｙ（ｕm））を入力して、す
べての格子点の位置座標ベクトル（ｕm）について、推
定計算を実施する。
最小自乗法の手法の一つであるオーディナリ・クリッギ
ングの推定方程式（（１３）式）及び（（１４）式）
に、ステップＳ６ａで算出した各測量値１１が持つ離散
点１２地形標高値（ｚ（ｕi u））、及びステップＳ６ｂ
で算出した前記ＤＥＭ８の格子点の位置座標ベクトル
（ｕm）、格子点の標高値（ｙ（ｕm））を入力して、す
べての格子点の位置座標ベクトル（ｕm）について、推
定計算を実施する。
【００６１】
【数 １３】
【数 １４】
【００６２】（ステップＳ６ｄ）前記ＤＥＭ８のすべて
の格子点の位置座標ベクトル（ｕm）についてオーディ
ナリ・クリッギングの推定方程式（（１３）式）による
推定計算を繰り返し、緯度経度上の所定領域内全体の推
定標高値（ｚ’（ｕi u））を算出する。
の格子点の位置座標ベクトル（ｕm）についてオーディ
ナリ・クリッギングの推定方程式（（１３）式）による
推定計算を繰り返し、緯度経度上の所定領域内全体の推
定標高値（ｚ’（ｕi u））を算出する。
【００６３】（ステップＳ７）ステップ６で得られた緯
度経度上の所定領域内全体の推定標高値（ｚ’
（ｕi u））を、前記ＤＥＭ８の位置座標（ｘ，ｙ）９に
対応させて再配置し、補正されたＤＥＭ８として出力す
る。
度経度上の所定領域内全体の推定標高値（ｚ’
（ｕi u））を、前記ＤＥＭ８の位置座標（ｘ，ｙ）９に
対応させて再配置し、補正されたＤＥＭ８として出力す
る。
【００６４】上述する構成によれば、地形標高データの
補正装置１を適用することにより、少量の実測による測
量値１１のみでも、地形標高（ｚ）１０に誤差を有する
前記ＤＥＭ８を土木工事の計画段階や概略設計段階、ま
たは大規模造成工事における施工管理等に適用でき、低
コストで短時間に高精度な広範囲の地形標高を把握する
ことが可能となる。
補正装置１を適用することにより、少量の実測による測
量値１１のみでも、地形標高（ｚ）１０に誤差を有する
前記ＤＥＭ８を土木工事の計画段階や概略設計段階、ま
たは大規模造成工事における施工管理等に適用でき、低
コストで短時間に高精度な広範囲の地形標高を把握する
ことが可能となる。
【００６５】補正された前記ＤＥＭ８の精度を図６に示
す。補正前のＤＥＭ８による標高データ（ａ）のヒスト
グラムを見ると、平均で約６．４ｍの誤差を有してお
り、誤差の分布もを見ても、全体的に誤差５ｍ前後を中
心として分布する傾向が現れていた。しかし、補正後の
ＤＥＭ８による標高データ（ｂ）のヒストグラムを見る
と、平均で約２．８ｍ程度の誤差に収まっており、全体
的に誤差０ｍを中心として分布する傾向となっている様
子が分かる。
す。補正前のＤＥＭ８による標高データ（ａ）のヒスト
グラムを見ると、平均で約６．４ｍの誤差を有してお
り、誤差の分布もを見ても、全体的に誤差５ｍ前後を中
心として分布する傾向が現れていた。しかし、補正後の
ＤＥＭ８による標高データ（ｂ）のヒストグラムを見る
と、平均で約２．８ｍ程度の誤差に収まっており、全体
的に誤差０ｍを中心として分布する傾向となっている様
子が分かる。
【００６６】また、地形標高データの補正方法によれ
ば、新たに測量を行わなくても、緯度経度上の所定領域
内に最低５箇所の実測による測量値１０があれば、前記
ＤＥＭ８を用いて、同所定領域内の地形構造を把握する
ことが可能となる。
ば、新たに測量を行わなくても、緯度経度上の所定領域
内に最低５箇所の実測による測量値１０があれば、前記
ＤＥＭ８を用いて、同所定領域内の地形構造を把握する
ことが可能となる。
【００６７】測量を実施する離散点の位置座標の決定方
法により、前記ＤＥＭ８の誤差を有する地形標高（ｚ）
１０を、最適に補正することが可能な実測を行う離散点
１２の位置が演算により決定されるため、無駄なく実測
を行うことが可能となり、コスト低減に大きく寄与する
ことが可能となる。
法により、前記ＤＥＭ８の誤差を有する地形標高（ｚ）
１０を、最適に補正することが可能な実測を行う離散点
１２の位置が演算により決定されるため、無駄なく実測
を行うことが可能となり、コスト低減に大きく寄与する
ことが可能となる。
【００６８】請求項１記載の発明は、緯度経度上の所定
領域における地形標高データと、同領域内に離散して設
けられる所定数の測量地点から各々計測した位置座標及
び地形標高を有する測量値とを格納するデータ領域と、
前記測量値を用いて前記地形標高データの含有する地形
標高誤差を補正するオーディナリ・クリッギング手法に
よる推定方程式を利用した演算式を格納するプログラム
領域と、該プログラム領域、及び前記データ領域を有す
る記憶装置と、該記憶装置に格納されたデータ領域のデ
ータとプログラム領域のプログラムを用いて演算処理を
行う演算装置と、該演算処理装置による演算処理結果を
出力する出力装置と、を有することから、少量の実測に
よる測量値のみでも、地形標高に誤差を有する前記ＤＥ
Ｍを土木工事の計画段階や概略設計段階、または大規模
造成工事における施工管理等に適用でき、低コストで短
時間に高精度な広範囲の地形標高を把握することが可能
となる。
領域における地形標高データと、同領域内に離散して設
けられる所定数の測量地点から各々計測した位置座標及
び地形標高を有する測量値とを格納するデータ領域と、
前記測量値を用いて前記地形標高データの含有する地形
標高誤差を補正するオーディナリ・クリッギング手法に
よる推定方程式を利用した演算式を格納するプログラム
領域と、該プログラム領域、及び前記データ領域を有す
る記憶装置と、該記憶装置に格納されたデータ領域のデ
ータとプログラム領域のプログラムを用いて演算処理を
行う演算装置と、該演算処理装置による演算処理結果を
出力する出力装置と、を有することから、少量の実測に
よる測量値のみでも、地形標高に誤差を有する前記ＤＥ
Ｍを土木工事の計画段階や概略設計段階、または大規模
造成工事における施工管理等に適用でき、低コストで短
時間に高精度な広範囲の地形標高を把握することが可能
となる。
【００６９】請求項２記載の発明は、記憶装置に設けら
れるデータ領域に格納されて、緯度経度上の所定領域内
に離散して設けられる所定数の測量地点から各々計測し
た位置座標及び地形標高を有する測量値は、ＧＰＳより
得られたデータが格納されることから、実測に手間が係
ることなく、短時間でかつ最小限の費用で、高精度な測
量値を得ることが可能となる。
れるデータ領域に格納されて、緯度経度上の所定領域内
に離散して設けられる所定数の測量地点から各々計測し
た位置座標及び地形標高を有する測量値は、ＧＰＳより
得られたデータが格納されることから、実測に手間が係
ることなく、短時間でかつ最小限の費用で、高精度な測
量値を得ることが可能となる。
【００７０】請求項３記載の発明は、前記演算装置に前
記測量値を入力する入力装置を備えることから、実測に
よる測量値の追加や削除を自在に行うことが可能とな
る。
記測量値を入力する入力装置を備えることから、実測に
よる測量値の追加や削除を自在に行うことが可能とな
る。
【００７１】請求項４記載の発明は、緯度経度上の所定
領域内における地形標高データの誤差を含む地形標高
を、前記測量値を用いてオーディナリ・クリッギング手
法による推定方程式を利用した演算式により補正するこ
とから、簡略な手法で広範囲にわたる高精度な地形標高
を低コスト、短時間で入手することが可能となる。ま
た、新たに測量を行わなくても、緯度経度上の所定領域
内に最低５箇所の実測による測量値があれば、前記ＤＥ
Ｍを用いて、同所定領域内の地形構造を把握することが
可能となる。
領域内における地形標高データの誤差を含む地形標高
を、前記測量値を用いてオーディナリ・クリッギング手
法による推定方程式を利用した演算式により補正するこ
とから、簡略な手法で広範囲にわたる高精度な地形標高
を低コスト、短時間で入手することが可能となる。ま
た、新たに測量を行わなくても、緯度経度上の所定領域
内に最低５箇所の実測による測量値があれば、前記ＤＥ
Ｍを用いて、同所定領域内の地形構造を把握することが
可能となる。
【００７２】請求項５記載の発明は、前記測量値は、Ｇ
ＰＳより得られるデータを用いることから、実測に手間
が係ることなく、短時間でかつ最小限の費用で、高精度
な測量値を得ることが可能となる。
ＰＳより得られるデータを用いることから、実測に手間
が係ることなく、短時間でかつ最小限の費用で、高精度
な測量値を得ることが可能となる。
【００７３】請求項６記載の発明は、緯度経度上の所定
領域内で測量を実施する所定数の測量地点の位置座標の
決定方法は、４地点の測量地点の位置座標をあらかじめ
デジタル地形標高データの格子網上に固定する第１の行
程と、第１の行程に前記測量地点を１地点追加した場合
の、配置された測量地点の位置座標及び地形標高から得
られる測量地点の配置状況を評価する評価指標値を、前
記地形標高データのエリア内のすべての地点について総
当たりに算出する第２の行程と、第２の行程より算出さ
れた該評価指標値を相対的に比較して最小となる位置座
標を抽出する第３の行程と、により追加される測量地点
の最適な位置座標を決定し、測量地点を追加する毎に第
２の行程と、第３の行程を繰り返すことから、前記ＤＥ
Ｍ８の誤差を有する地形標高（ｚ）を、最適に補正する
ことが可能な実測を行う測量地点の位置が演算により決
定されるため、無駄なく実測を行うことが可能となり、
コスト低減に大きく寄与することが可能となる。
領域内で測量を実施する所定数の測量地点の位置座標の
決定方法は、４地点の測量地点の位置座標をあらかじめ
デジタル地形標高データの格子網上に固定する第１の行
程と、第１の行程に前記測量地点を１地点追加した場合
の、配置された測量地点の位置座標及び地形標高から得
られる測量地点の配置状況を評価する評価指標値を、前
記地形標高データのエリア内のすべての地点について総
当たりに算出する第２の行程と、第２の行程より算出さ
れた該評価指標値を相対的に比較して最小となる位置座
標を抽出する第３の行程と、により追加される測量地点
の最適な位置座標を決定し、測量地点を追加する毎に第
２の行程と、第３の行程を繰り返すことから、前記ＤＥ
Ｍ８の誤差を有する地形標高（ｚ）を、最適に補正する
ことが可能な実測を行う測量地点の位置が演算により決
定されるため、無駄なく実測を行うことが可能となり、
コスト低減に大きく寄与することが可能となる。
【図１】 本発明に係る地形標高データの補正装置を示
す図である。
す図である。
【図２】 本発明に係る地形標高データの補正方法を示
すフロー図である。
すフロー図である。
【図３】 本発明に係る測量を実施する測量地点の位置
座標を示すフロー図である。
座標を示すフロー図である。
【図４】 本発明に係る地形標高を推定する方法を示す
フロー図である。
フロー図である。
【図５】 本発明に係るＤＥＭの概念図を示す図であ
る。
る。
【図６】 本発明に係るＤＥＭの標高データに関するヒ
ストグラムを示す図である。
ストグラムを示す図である。
１ 地形標高データの補正装置
２ 入力装置
３ データ領域
４ プログラム領域
５ 記憶装置
６ 演算装置
７ 出力装置
８ 地形標高モデル（ＤＥＭ）
９ 位置座標
１０ 地形標高
１１ 測量値
１２ 離散点
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 重元 智史
東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設
株式会社内
(72)発明者 小松 義典
東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設
株式会社内
Ｆターム(参考） 2C032 HA17 HB05
5J062 BB08 CC07 HH04
Claims (6)
- 【請求項１】 緯度経度上の所定領域における地形標高
データと、同領域内に離散して設けられる所定数の測量
地点から各々計測した位置座標及び地形標高を有する測
量値とを格納するデータ領域と、 前記測量値を用いて前記地形標高データの含有する地形
標高誤差を補正するオーディナリ・クリッギング手法に
よる推定方程式を利用した演算式を格納するプログラム
領域と、 該プログラム領域、及び前記データ領域を有する記憶装
置と、 該記憶装置に格納されたデータ領域のデータとプログラ
ム領域のプログラムを用いて演算処理を行う演算装置
と、 該演算処理装置による演算処理結果を出力する出力装置
とを有することを特徴とする地形標高データの補正装
置。 - 【請求項２】 請求項１記載の地形標高データの補正装
置において、記憶装置に設けられるデータ領域に格納さ
れて、緯度経度上の所定領域内に離散して設けられる所
定数の測量地点から各々計測した位置座標及び地形標高
を有する測量値は、ＧＰＳより得られたデータが格納さ
れることを特徴とする地形標高データの補正装置。 - 【請求項３】請求項１、２記載の地形標高データの補正
装置であって、前記演算装置に前記測量値を入力する入
力装置を備えることを特徴とする地形標高データの補正
装置。 - 【請求項４】 緯度経度上の所定領域内における地形標
高データの誤差を含む地形標高を、前記測量値を用いて
オーディナリ・クリッギング手法による推定方程式を利
用した演算式により補正することを特徴とする地形標高
データの補正方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の地形標高データの補正方
法において、前記測量値は、ＧＰＳより得られるデータ
を用いることを特徴とするデジタル地形標高データの補
正方法。 - 【請求項６】 請求項４記載の地形標高データの補正方
法を実行する際に用いられる緯度経度上の所定領域内で
測量を実施する所定数の測量地点の位置座標の決定方法
であって、４地点の測量地点の位置座標をあらかじめデ
ジタル地形標高データの格子網上に固定する第１の行程
と、第１の行程に前記測量地点を１地点追加した場合
の、配置された測量地点の位置座標及び地形標高から得
られる測量地点の配置状況を評価する評価指標値を、前
記地形標高データのエリア内のすべての地点について総
当たりに算出する第２の行程と、第２の行程より算出さ
れた該評価指標値を相対的に比較して最小となる位置座
標を抽出する第３の行程と、により追加される測量地点
の最適な位置座標を決定し、測量地点を追加する毎に第
２の行程と、第３の行程を繰り返すことを特徴とする測
量地点の位置座標の決定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001188020A JP2003005634A (ja) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | 地形標高データの補正装置および補正方法、測量地点の位置座標の決定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001188020A JP2003005634A (ja) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | 地形標高データの補正装置および補正方法、測量地点の位置座標の決定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003005634A true JP2003005634A (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=19027214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001188020A Withdrawn JP2003005634A (ja) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | 地形標高データの補正装置および補正方法、測量地点の位置座標の決定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003005634A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008015531A (ja) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Topcon Positioning Systems Inc | 三次元地形マッピング |
| KR101008398B1 (ko) | 2010-08-04 | 2011-01-14 | (주)동광지엔티 | 두 기지점 간 정표고 측량점의 수 추정 방법을 수행하는 컴퓨터 시스템 및 그러한 방법을 포함하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체 |
| KR101008397B1 (ko) | 2010-08-04 | 2011-01-14 | (주)동광지엔티 | 두 기지점 간 정표고 측량점에서의 측량결과 추정 방법을 수행하는 컴퓨터 시스템 및 그러한 방법을 포함하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체 |
| CN102880053A (zh) * | 2012-09-29 | 2013-01-16 | 西北工业大学 | 基于预测模型的高超声速飞行器滑模控制方法 |
| CN102880054A (zh) * | 2012-09-29 | 2013-01-16 | 西北工业大学 | 基于等价模型的高超声速飞行器克里格控制方法 |
| WO2014136694A1 (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-12 | 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 | 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム |
| CN111157020A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-15 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种基于dem数据修正导航***导航高程的方法 |
-
2001
- 2001-06-21 JP JP2001188020A patent/JP2003005634A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008015531A (ja) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Topcon Positioning Systems Inc | 三次元地形マッピング |
| KR101008398B1 (ko) | 2010-08-04 | 2011-01-14 | (주)동광지엔티 | 두 기지점 간 정표고 측량점의 수 추정 방법을 수행하는 컴퓨터 시스템 및 그러한 방법을 포함하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체 |
| KR101008397B1 (ko) | 2010-08-04 | 2011-01-14 | (주)동광지엔티 | 두 기지점 간 정표고 측량점에서의 측량결과 추정 방법을 수행하는 컴퓨터 시스템 및 그러한 방법을 포함하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체 |
| CN102880053A (zh) * | 2012-09-29 | 2013-01-16 | 西北工业大学 | 基于预测模型的高超声速飞行器滑模控制方法 |
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| WO2014136694A1 (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-12 | 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 | 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム |
| JP6007312B2 (ja) * | 2013-03-07 | 2016-10-12 | 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 | 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム |
| US9639980B2 (en) | 2013-03-07 | 2017-05-02 | Japan Oil, Gas And Metals National Corporation | Image processing apparatus for DEM data and method of image processing for DEM data |
| CN111157020A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-15 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种基于dem数据修正导航***导航高程的方法 |
| CN111157020B (zh) * | 2020-01-07 | 2021-06-15 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种基于dem数据修正导航***导航高程的方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080902 |