JP4156320B2

JP4156320B2 - House transfer judgment method

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Publication number: JP4156320B2
Application number: JP2002282660A
Authority: JP
Inventors: 正臣岡川
Original assignee: Pasco Corp
Current assignee: Pasco Corp
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2022-09-27
Also published as: JP2004117245A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家屋異動判定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
固定資産の異動の判別等を空中測量技術を利用して行う従来例には、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
この従来例において、異動判別に際して、先ず、対象地域の航空写真画像を取得し、前年に取得した航空写真画像と比較することにより新築、あるいは改築等の異動が判定される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９-６１１６４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、航空写真画像の比較により異動箇所を抽出する上述した従来例には以下の欠点がある。すなわち、航空写真画像には、撮影時の日照条件の差による影位置の違い、撮影主点の差による建物の傾きの違い、人、車等の移動体の存在等がすべて画像上の差として現れ、これらの要素による画像変化と建物の異動による画像変化とは画像上の情報だけでは分別不能であるために、結局人手を要することとなり、完全自動化が困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、完全自動化が可能な建物異動判別方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば上記目的は、
上空から所定領域について新旧二時期で取得した地上位置情報と標高情報を含むレーザデータ１の各々に対して、標高情報を地上位置情報に基づいて設定されたメッシュ上にサンプリングしてメッシュの各マス目に標高代表値を設定し、
新旧二時期のメッシュ間の標高代表値差分が家屋の一階高さ程度に設定した閾値を越える判定対象マス目２の数により新旧二時期間での家屋異動の有無を判定する家屋異動判定方法を提供することにより達成される。
【０００８】
標高情報を独立した情報として含むレーザデータ１は、家屋異動時に必ず伴う家屋の高さ変化を標高情報の変化として把握することができる点で、画像を利用した家屋異動判定に比して自動化しやすい利点がある反面、取得されたデータは位置がランダムなために、二時期の測定ポイント間を比較することはできない。
【０００９】
本発明はこの点を、地上位置情報に基づいてメッシュ化することにより解決し、新旧二時期に取得されたレーザデータ１のマス目に付与される標高代表値の差分をもとに家屋異動判定を可能にするものである。
【００１０】
この結果、新旧レーザデータ１を操作することにより、直接家屋異動の有無を判定することが可能であるために、完全自動化が可能となる。
【００１１】
以上のようにして得られた家屋異動の有無の結果は、種々の手段により利用者に表示することが可能であり、例えば、レーザデータ１との間で地上位置情報の共有が図られた航空写真画像等に異動ありと判定された部分を強調表示することができる。
【００１２】
また、上記標高代表値差分の正負を識別することにより、異動が増築方向か減築方向かを識別でき、より詳細な異動態様を把握することが可能となる。すなわち、標高代表値差分が（新データ）-（旧データ）により取られている場合には、標高代表値差分が正の場合には、家屋の高さが高くなる方向、すなわち、”増築”方向の異動であり、逆の場合には”減築”方向の異動であると判定できる。
【００１３】
このように増築傾向と減築傾向とを区分することにより、例えば、固定資産課税等での利用時において、増築方向の異動のみを抽出して、別途詳細に調査する等、利用者の利用目的に応じて種々の出力をすることができる。
【００１４】
さらに、上記増築方向の異動には、例えば、図２（ｂ）に示すように、もともと存在していた家屋の高さが高くなるいわゆる”増築”と、図２（ａ）に示すように、更地にあらたに家屋が建てられる”新築”とがあり、減築方向の異動には、図２（ｅ）に示すように、家屋の高さが低くなるいわゆる”減築”と、図２（ｄ）のように、家屋がなくなる”滅失”と各々２種の態様があり、これらをさらに区別するためには、
前記判定対象マス目２が増築方向の異動である場合には、旧地表標高データ、減築方向の異動である場合には新地表標高データのいずれかにおける地上位置情報に基づいて設定され、地物を真とする地表標高メッシュ３において、前記閾値を越えるときを真とした前記判定対象マス目２との間で論理演算を行い、
論理積の結果が真であるなら前記判定対象マス目２を”減築”または”増築”、偽であるなら”滅失”または”新築”と区分する家屋異動判定方法が使用できる。
【００１５】
また、上記判定対象マス目２を求めるためには、
縦横方向にそれぞれに半メッシュずれた新旧各一対の暫定メッシュ４間で標高代表値差分を取った後、一対の暫定メッシュ４を各々半分のメッシュサイズに分解し、
前記一対の分割メッシュ５において、前記閾値を越えるときを真として、いずれかの分割メッシュ５において前記閾値を越えるマス目間で論理演算を行い、
論理積の結果が真となるマス目を前記判定対象マス目２とする家屋異動判定方法が使用でき、このように構成することにより、メッシュ化に際する基準の取り方によるばらつきを軽減させることが可能になり、信頼性が向上する。
【００１６】
この場合、前記分割メッシュ５間の論理演算において、排他的論理和の結果が真となるマス目の位置を異動境界として抽出することができる。
【００１７】
このようにして抽出された異動境界は、例えば、新旧の航空写真画像等に表示して利用者に注意喚起したり、あるいは、新築の場合、前記異動境界に基づいて家屋形状を自動作成することもできる。
【００１８】
さらに、家屋ポリゴン等の従前家屋形状６データが予め用意されている場合には、前記二時期の各メッシュは、従前家屋形状６の基線と、これに直交する方向を分割方向として該従前家屋形状６により囲まれる範囲に設定することができる。
【００１９】
この場合には、従前家屋形状６データとの詳細な比較が可能であるために、より詳細、かつ正確な異動区分の分類が可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
先ず、本実施の形態により判別される建物異動の種類を図２に示す。図２において実線により描かれた領域は建物の外形を、破線による輪郭は建物がないことを示し、例えば、図２（ｄ）は建物がなくなったことを、図２（ａ）は建物が新築されたことを示す。また、外形の白抜き部分は一階建て部分を、ハッチング部分は二階建て部分を示し、例えば、図２（ｂ）は一階建てが二階建てになったことを、図２（ｇ）は二階建ての一部が一階建てになったことを示す。
【００２１】
なお、説明を容易にするために、図２（ｈ）に示すように、家屋に新たに外郭形状の変更を伴う増築がなされた場合には、通常の固定資産評価においては、増築として扱われるが、本実施の形態においては、増築部分は”新築”として評価することとする。
【００２２】
図１に新旧のレーザデータ１に加えて家屋ポリゴンデータ（従前家屋形状６のデータ）がある場合の判定方法のフローチャートを示す。家屋異動の判定に際して、まず、レーザデータ１を地上位置情報に基づいてメッシュ化するために、ステップＳ１において新旧のレーザデータ１に家屋ポリゴン６を重ね合わせ、重合領域をクリッピングする。図３（ａ）に旧レーザデータ１、図３（ｂ）に新データ１への家屋ポリゴン６の重合状態を、図３（ｃ）、（ｄ）にこれらをクリップ処理した結果を示す。
【００２３】
次いで、ステップＳ２において、クリッピング範囲についてマス目が正方形のメッシュを設定する。メッシュの設定は、図３（ｅ）に示すように、クリッピング範囲を、家屋ポリゴン６の図心位置６ａを基準点として家屋ポリゴン６の基線方向、すなわち、長辺方向に分割して行われる。メッシュサイズ（メッシュの一辺長）は、小さい方が詳細な異動判定が可能になる反面、過小であると、レーザデータ１が含まれない空白メッシュが発生し、後述する新旧の比較が困難になるために、レーザデータ１の平均間隔の２〜３倍程度、この実施の形態においては５（ｍ）程度に設定される。
【００２４】
この後、設定された各メッシュに標高代表値を設定する（ステップＳ３）。この実施の形態において、標高代表値には、増築方向の異動を見過ごさないように、メッシュ内の標高データのうち最大値が採用されるが、最小値を採用して減築方向の感度を上げることも可能である。図３（ｅ）に旧データをメッシュ化した結果、図３（ｆ）に新データをメッシュ化した結果を示す。
【００２５】
以上のようにして新旧レーザデータ１のメッシュ化を行った後、ステップＳ４で新データから旧データを減算して標高代表値差分をメッシュのマス目単位に取り、この結果を利用して家屋異動の判定を行う。
【００２６】
異動判定に際し、データの取り扱いを容易にするために、まず、ステップＳ５で標高代表値差分をフラグ化する。フラグ化の基準値は、家屋一階分の通常の高さ３（ｍ）程度に設定され、｜差分｜＞３がフラグ”１”の立設条件となり、フラグ”１”が立てられたマス目（判定対象マス目２）で、差分＜０の場合には滅失方向の変更が想定され、フラグ”０”のメッシュに対しては変更なしが想定される。これに対し、フラグ”１”が立てられたメッシュで差分＞０の場合には、増築方向の変更が想定される。図４（ａ）にステップＳ４が完了した状態を、図４（ｂ）に（差分）＜-３（ｍ）をフラグ化条件として使用したフラグ化の結果をそれぞれ示す。
【００２７】
以上のようにしてフラグ化を完了すると、次いで、ステップＳ６でフラグ割合計算を行う。フラグ割合計算は、（フラグ”１”のメッシュ数）／（全メッシュ数）×１００で求められ、計算値が”１０”未満のときは、”異動なし”、それ以外は”異動あり”として異動の有無を判定する（Ｓ７）。また、異動判定において、”異動あり”をフラグ割合”９０”を分別閾値として、さらにフラグ割合”９０”以上を”全面異動あり”と、残余を”一部異動あり”に区分する。
【００２８】
なお、この実施の形態において、誤差を考慮して、フラグ割合が”１０”と”９０”とを分別閾値に設定したが、両側で異なった値を設定することも可能である。
【００２９】
図４に示す例においては、フラグ割合は”１００”となり、閾値”９０”を越えているために、”全面異動あり”と判定される。
【００３０】
次に、上記異動判定において異動ありと判定された場合には（Ｓ８）、必要に応じて異動種類が特定される。異動種類は、発生した異動が図２に示すいずれのモードであるかを判別することを目的とするもので、まず、差分の正負が識別される（Ｓ９）。
【００３１】
上述したように、図２（ｈ）に示す異動の態様を”新築”として扱うこの実施の形態において、家屋ポリゴン６によるクリッピング範囲内での”新築”はあり得ないために、差分が正の場合には、後述する地表包含判定をする必要はなく、異動区分が”全面異動あり”の場合には、図２（ｂ）に示す”全面増築”であり、異動区分が”一部異動あり”の場合には、図２（ｃ）に示す”一部増築”と判定する（Ｓ１０）。
【００３２】
これに対し、差分が負の場合には、ステップＳ１１で地表包含判定を行う。地表包含判定は、減築方向の異動部分が地表面となったか、あるいは未だ家屋の一部であるのかを判別することにより、図２（ｄ）における”滅失”と図２（ｅ）の”全面減築”、および図２（ｆ）の”外郭形状変化一部滅失”と図２（ｇ）の”外郭形状不変化一部滅失”とを峻別することを目的とするもので、まず、図５（ａ）に示すように、新データ取得時における地表、地物を含めた標高データであるＤＳＭ（Digital Surface Model）を用意し、このＤＳＭ（地表標高データ）に同一のメッシュ（地表標高メッシュ３）を設定し、さらに、地表＝”０”、地物＝”１”のフラグを割り当てる。
【００３３】
この後、ＤＳＭの各マス目と、ステップＳ５で得た差分フラグ化データの各マス目との間で論理積をとる。理解を容易にするために、図５（ｂ）に差分＜−３の例として示した差分フラグ化データ（図４（ｂ））を再掲する。図５（ｂ）の例によれば、差分フラグ化データの全マス目は”１”で、ＤＳＭの全メッシュは” ０”であるから、論理積データの全マス目は、図５（ｃ）に示すように”０”となる。
【００３４】
この論理積データにおいてフラグ”１”が立つメッシュは、差分フラグ化データとＤＳＭデータの双方においてフラグ”１”が立つメッシュ、すなわち、高さが３（ｍ）以上低くなり、かつ、それが地表ではなく建物の一部であることを意味することとなるために、異動は減築であることが判定できる。これに対し、論理積データにおいてフラグ”０”のメッシュは、異動がないか（差分フラグ化データにおける”０”）、あるいは異動がある場合には、異動後に地表になった（ＤＳＭデータにおける”０”）か、さらにはその双方であることとなり、異動ありと判定されている本ステップにおいては、滅失の異動であると判定できる。
【００３５】
以上をまとめると、異動判定で”全面異動あり”と判定され、かつ、論理積データにおいてフラグ”１”のメッシュが存在する場合には、”全面減築”と判定され、図５（ｃ）に示す例のように、論理積データにおいてフラグ”１”のメッシュが存在しない場合には、”滅失”と判定される。
【００３６】
これに対し、異動判定で”一部異動あり”に区分された場合で、論理積データにおいてフラグ”１”のマス目が存在する場合には、”外郭形状不変化一部滅失”、存在しない場合には、”外郭形状変化一部滅失”と判定する。
【００３７】
以上の異動種類の特定が終了し、さらに、判定区分が”一部異動あり”である場合には（Ｓ１３）、ステップＳ１４が実行されて家屋形状更新がなされる。家屋形状更新に際し、まず、論理積データにおけるフラグ”１”とフラグ”０”との境界を抽出した後、境界線で家屋ポリゴン６を分割して行われる。
【００３８】
図６に”外郭形状不変化一部滅失”時の家屋形状更新例を示し、図６（ａ）は論理積データ、図６（ｂ）は境界線を抽出した状態、図６（ｃ）は家屋ポリゴン６を分割して得られた更新後の家屋形状を示す。
【００３９】
また、本方法を固定資産評価用に使用する場合で、”一部増築”、”外郭形状不変化一部滅失”と判定された際には、上述した家屋ポリゴン６の分割をすることなく、図６（ａ）に示すように、△マーク等でマーキングし、変更箇所を現地調査対象物件として特定することもできる。
【００４０】
図７に本発明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態は、例えば、図に２（ａ）示す”新築”の場合のように、家屋のポリゴンデータがない場合の判定方法を示すもので、この他に、”全面増築”、”滅失”、”全面減築”の異動種類の判別も可能である。
【００４１】
異動判定に際して、まず、新旧データにメッシュを設定する（Ｓ２０）。メッシュサイズは、上述した実施の形態と同様に、５（ｍ）程度に設定される。また、標高データをメッシュ化するに際しては、その基準位置とサイズにより相違が生じるために、半メッシュずらせた２種類のメッシュ（暫定メッシュ４）を新旧データにそれぞれ設定することにより相違を軽減する。また、暫定メッシュ４の代表値には、上述した実施の形態と同様に、メッシュ内の最大値を採用する。図８に新旧データに対して暫定メッシュ４を設定した状態を示す。図８（ａ）、（ｂ）はメッシュ基準が半メッシュずらせて作られた旧メッシュ化データ、図８（ｃ）、（ｄ）は新メッシュ化データを示し、図８（ａ）と図８（ｃ）、および図８（ｂ）と図８（ｄ）に示すメッシュ化データは、互いにメッシュ基準が一致する。
【００４２】
次いで、ステップＳ２１においてメッシュ基準の一致する新旧のメッシュ化データを対象に、各マス目間の差分を取り、フラグ化する（Ｓ２２）。フラグ化は、差分値３（ｍ）を閾値とし、｜差分｜＞３の場合に、対応するメッシュにフラグ”１”を立てて行われる。図９（ａ）、（ｂ）に図８（ａ）（ｃ）と図８（ｂ）（ｄ）で示すメッシュ化データの差分データを、図９（ｃ）に差分＜-３（ｍ）を閾値とする図９（ａ）のフラグ化データを、図９（ｄ）に図９（ｂ）のフラグ化データを示す。
【００４３】
以上のようにしてフラグ化されたデータは、ステップＳ２３において、リサンプリングされた後、和による合成が実行される（Ｓ２４）。リサンプリングは、図１０に示すように、各フラグ化データを半分のメッシュサイズ（この実施の形態では２．５ｍ）の分割メッシュ５に分割し、分割メッシュ５の各マス目に分割前フラグデータのフラグ値を配分して行われる。また、和による合成は、対応する各メッシュのフラグ値を足し算して行われ、フラグ値”２”のマス目を判定対象マス目２として抽出する。
【００４４】
図１０（ａ）に図９（ｃ）に示すフラグ化データのリサンプリング結果を、図１０（ｂ）に図９（ｄ）のリサンプリング結果を示し、図１０（ｃ）にこれらの和による合成データを示す。
【００４５】
異動判定は、以上のようにして求めた合成データをもとに行われる。異動判定に際して、まず、ステップＳ２５でフラグ数計算を行う。フラグ数計算は、上記合成データ内の判定対象マス目２の数をカウントすることにより行われる。ノイズデータによる判定精度の低下を防止するために、この実施の形態においては、フラグ数計算を行う前に、フラグ値”２”のグループ化を行われる。グループ化は、フラグ値”２”のメッシュが縦横に２以上連続する場合にのみグループ属性を有するものと見なし、グループ属性を有するフラグ値”２”のマス目のみを判定対象マス目２として抽出し、カウントすることにより、単一メッシュ内に偶然現れたものを排除する。
【００４６】
このフラグ数計算結果に基づいて行われる異動有無判定（Ｓ２６）は、予め設定された判定マス目数と上記フラグ数計算によるカウント値とを比較して行われる。判定マス目数は、家屋の変化部分が家屋の異動と認められる面積を基準に決定される。この実施の形態においては、５０ｍ²、すなわち、８個に設定され、カウント値＞判定メッシュ数の場合には”異動あり”、その他の場合には”異動なし”と判定する。
【００４７】
ステップＳ２７で異動有無判定結果が”異動あり”の場合には、異動種類の特定が行われ、”異動なし”の場合には処理を終了する。
【００４８】
異動種類の特定に際し、まず、地表包含判定を行う（Ｓ２８）。家屋ポリゴン６があった上述した実施の形態においては、建物外形が予め与えられているために、地表包含判定は、差分＜０の場合、すなわち、減築方向への異動の場合にのみ実行されたが、家屋ポリゴン６のないこの実施の形態においては、減築方向に加えて増築方向の異動に対しても地表包含判定が行われる。
【００４９】
地表包含判定は、ＤＳＭフラグデータを利用して異動箇所（メッシュ）が地表面を含むか否かを判断するものであり、具体的には、合成データ内での判定対象マス目２と、ＤＳＭフラグデータとの論理積をとり、論理積フラグデータが”０”のみのメッシュで構成される場合には、地表を含む異動、それ以外は地表を含まない異動と判断する。この地表包含判定に際して使用されるＤＳＭフラグデータは、差分が正、すなわち、増築方向の異動の場合には、旧ＤＳＭフラグデータを使用し、差分が負の場合には、新ＤＳＭフラグデータが使用される。
【００５０】
したがって、この実施の形態において、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、差分が負である図１０（ｃ）に示される合成データに対し、新ＤＳＭフラグデータの全マス目が”０”であった場合には、論理積フラグデータの全マス目は”０”となり、”滅失”と判定される。これに対し、論理積フラグデータが”０”フラグのみで構成されない場合には、”減築”と判定される。
【００５１】
さらに、図１０（ｃ）に示す合成データが、例えば、差分＞０の条件で作られたものと仮定し、旧ＤＳＭフラグデータとの論理積フラグデータが”０”フラグのみのメッシュで構成される場合には、”新築”、これ以外は、”増築”と判定される（Ｓ２９）。
【００５２】
また、この実施の形態において、差分＞０の場合には、家屋ポリゴン６を新規作成することができる。ステップＳ３１における家屋ポリゴン６作成は、合成データにおけるフラグ”２”周囲のフラグ”１”を抽出した後、抽出されたフラグ”１”をライン化することにより実行される。図１１（ａ）に差分＞０の条件で得られた合成データを、図１１（ｂ）に抽出されたメッシュを、図１１（ｃ）にこれから得られた家屋ポリゴン６の外形を示す。
【００５３】
このようにして得られた家屋外形形状は、例えば、航空写真画像上に重ねられて、確認用に使用される。
【００５４】
図１２に本発明の第３の実施の形態を示す。この実施の形態は、家屋ポリゴン６のない場合の判定方法の変形を示すもので、判定に際し、まず、ステップＳ４０で新旧データにメッシュを設定する。メッシュの代表値は、着目メッシュを中心とする３×３行列のメッシュ群内の最大値が選択される。このように、メッシュ化に際して各メッシュに設定される代表値は、周囲のメッシュの標高データを参照して得られるために、メッシュサイズは比較的小さく設定することができ、この実施の形態においては、２（ｍ）に設定される。
【００５５】
この後、ステップＳ４１において新旧データ間の差分（新データ-旧データ）を取り、３（ｍ）を閾値としてフラグ化し（Ｓ４２）、フラグ化データをもとに異動判定を行う。
【００５６】
異動有無の判定は、フラグ化データにおけるフラグ”１”のマス目（判定対象マス目２）の数が所定の閾値以上であるか否かにより行い、閾値となるフラグ数は、判定対象となる異動面積が５０ｍ²程度（メッシュサイズが２ｍに設定されるこの実施の形態においては、２×２×１３＝５２ｍ²）となるように、１３個とされる。
【００５７】
したがってこの実施の形態において、上記フラグ化データにおいて、フラグ”１”の数をカウントし（Ｓ４３）、異動メッシュ数（フラグ”１”のメッシュ数）が１３個以上である場合には”異動あり”、それ以下の場合には”異動なし”と判定される（Ｓ４４）。
【００５８】
異動有無判定で異動ありと判定された場合で（Ｓ４５）、かつ、差分＞０の場合（Ｓ４６）には、フラグ”１”により囲まれる領域をライン化し、家屋ポリゴン６として抽出して（Ｓ４７）処理を終了する。
【００５９】
なお、以上において説明した各処理における手順（各ステップ）は、適宜のコンピュータシステムを動作させるプログラムとして記述し、該コンピュータシステムにより実行させることが可能である。この場合、説明の便宜上、家屋ポリゴン６の有無により処理を相互に全く無関係の２種類の処理として説明したが、実際の家屋異動判定においては、まず、新旧レーザデータ１と家屋ポリゴン６を重ね合わせ、家屋ポリゴン６内にあるレーザデータ１に対しては、図１に示す処理を行い、家屋ポリゴン６外にあるレーザデータ１に対しては、図７または図１２に示す処理を行うように分岐処理することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、建物異動をコンピュータシステム等を使用して完全自動化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すフローチャートである。
【図２】家屋異動の態様を示す説明図である。
【図３】レーザデータのメッシュ化を示す説明図である。
【図４】代表標高差分を取った状態を示す説明図である。
【図５】地表包含判定を示す説明図である。
【図６】家屋形状更新手順を示す説明図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態を示すフローチャートである。
【図８】暫定メッシュを示す図である。
【図９】差分を取った状態を示す説明図である。
【図１０】リサンプリングの状態を示す説明図である。
【図１１】家屋形状更新手順を示す説明図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１レーザデータ
２判定対象マス目
３地表標高メッシュ
４暫定メッシュ
５分割メッシュ
６従前家屋形状[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a house change determination method.
[0002]
[Prior art]
As a conventional example in which a change in fixed assets is discriminated using an aerial surveying technique, for example, one described in Patent Document 1 is known.
[0003]
In this conventional example, when a change is determined, first, an aerial photograph image of the target area is acquired and compared with the aerial photograph image acquired in the previous year, a change such as a new construction or a reconstruction is determined.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-61164
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional example in which the moving part is extracted by comparing the aerial photograph images has the following drawbacks. In other words, in the aerial photograph image, the difference in shadow position due to the difference in the sunlight conditions at the time of shooting, the difference in the inclination of the building due to the difference in the shooting main point, the presence of moving objects such as people, cars etc. are all as differences in the image Appearing, the image change due to these elements and the image change due to the movement of the building cannot be distinguished only by the information on the image, so that there is a problem that it is necessary to work manually and it is difficult to fully automate.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described drawbacks, and an object of the present invention is to provide a building change determination method that can be fully automated.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the object is
For each of the laser data 1 including the ground position information and the altitude information acquired in the old and new periods for the predetermined area from the sky, the altitude information is sampled on a mesh set based on the ground position information, and each mesh of the mesh is sampled. Set an elevation representative value for the eye,
House change determination method for determining whether or not there is a house change in the old and new 2 o'clock period based on the number of determination target squares 2 where the difference in elevation representative value between the meshes of the old and new times exceeds the threshold set for the first floor height of the house Is achieved by providing
[0008]
Laser data 1 that includes altitude information as independent information is automated compared to house change determination using images, in that it can grasp the change in the height of the house that always accompanies when the house changes, as a change in altitude information. On the other hand, it is not easy to compare the measurement points of two periods because the acquired data is random in position.
[0009]
The present invention solves this problem by meshing based on the ground position information, and the house change determination based on the difference of the elevation representative value given to the grid of the laser data 1 acquired in the old and new two periods Is possible.
[0010]
As a result, by manipulating the new and old laser data 1, it is possible to directly determine the presence or absence of a house change, and thus complete automation is possible.
[0011]
The result of the presence / absence of the house change obtained as described above can be displayed to the user by various means. For example, an aircraft in which ground position information is shared with the laser data 1 It is possible to highlight a portion that has been determined to be a change in a photographic image or the like.
[0012]
Further, by identifying the positive / negative of the difference in elevation representative value, it is possible to identify whether the change is an extension direction or a reduction direction, and it is possible to grasp a more detailed change mode. In other words, when the elevation representative value difference is taken from (new data)-(old data), if the elevation representative value difference is positive, the height of the house is increased, that is, "extension" In the opposite case, it can be determined that the movement is in the “deconstruction” direction.
[0013]
In this way, by distinguishing the tendency of extension from the tendency of reduction, for example, when using for fixed asset taxation etc., only the change in the extension direction is extracted, and the user's purpose of use is examined separately. Various outputs can be made according to the above.
[0014]
Furthermore, in the change of the extension direction, for example, as shown in FIG. 2B, so-called “extension” in which the height of the house that originally existed is increased, and as shown in FIG. There is a “new construction” where a new house is built on the vacant land. As shown in FIG. 2 (e), there is a so-called “reconstruction” in which the height of the house is lowered, as shown in FIG. As shown in (d), there are two types of “lost” and disappearance of the house.
When the determination target grid 2 is a change in the extension direction, it is set based on the ground position information in either the old surface elevation data, or in the case of a change in the reduction direction, In the ground elevation mesh 3 that makes an object true, a logical operation is performed with the determination target cell 2 that is true when the threshold value is exceeded ,
If the result of the logical product is true, a house change judging method can be used in which the judgment target cell 2 is classified as “deconstruction” or “extension”, and if it is false, it is classified as “destruction” or “new construction”.
[0015]
In addition, in order to obtain the determination target cell 2,
After taking the elevation representative value difference between the new and old pairs of temporary meshes 4 shifted by half a mesh in the vertical and horizontal directions, the pair of temporary meshes 4 is decomposed into half mesh sizes,
In the pair of divided meshes 5, when a value exceeding the threshold value is true , a logical operation is performed between cells exceeding the threshold value in any divided mesh 5 ,
A house change determination method can be used in which the square where the result of the logical product is true is the judgment target square 2, and by configuring in this way, variation due to the determination of the reference for meshing can be reduced. Is possible, and reliability is improved.
[0016]
In this case, in the logical operation between the divided meshes 5, the position of the square where the result of the exclusive OR is true can be extracted as the change boundary.
[0017]
The change boundary extracted in this way is displayed on old and new aerial photograph images, for example, to alert the user, or in the case of a new construction, a house shape is automatically created based on the change boundary. You can also.
[0018]
Further, when the previous house shape 6 data such as a house polygon is prepared in advance, each of the meshes of the two periods has the previous house shape with the base line of the previous house shape 6 and the direction orthogonal thereto as a division direction. 6 can be set to a range surrounded by 6.
[0019]
In this case, since detailed comparison with the conventional house shape 6 data is possible, more detailed and accurate classification of the transfer category becomes possible.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, FIG. 2 shows the types of building changes determined by the present embodiment. The area drawn by the solid line in FIG. 2 shows the outline of the building, the outline by the broken line shows that there is no building, for example, FIG. 2 (d) shows that the building has disappeared, and FIG. Indicates that Further, the outline portion of the outline indicates a one-storied portion, and the hatched portion indicates a two-storied portion. For example, FIG. 2 (b) shows that one story has become two stories, and FIG. 2 (g) shows two stories. Indicates that part of the building has become a single floor.
[0021]
For ease of explanation, as shown in FIG. 2 (h), when an extension is newly added to the house with a change in the outer shape, it is treated as an extension in the normal fixed asset evaluation. However, in this embodiment, the extension part is evaluated as “new construction”.
[0022]
FIG. 1 shows a flowchart of a determination method in the case where there is house polygon data (data of the previous house shape 6) in addition to the old and new laser data 1. When determining the change of the house, first, in order to mesh the laser data 1 based on the ground position information, the house polygon 6 is superimposed on the new and old laser data 1 in step S1, and the overlapping region is clipped. FIG. 3A shows the old laser data 1, FIG. 3B shows the overlapping state of the house polygon 6 with the new data 1, and FIGS. 3C and 3D show the results of clipping these.
[0023]
Next, in step S2, a square mesh is set for the clipping range. As shown in FIG. 3E, the mesh is set by dividing the clipping range in the base line direction of the house polygon 6, that is, the long side direction, with the centroid position 6a of the house polygon 6 as a reference point. If the mesh size (the length of one side of the mesh) is small, detailed movement determination is possible, but if it is too small, a blank mesh that does not include the laser data 1 is generated, and it becomes difficult to compare the new and old that will be described later. Therefore, the average interval of the laser data 1 is set to about 2 to 3 times, in this embodiment, about 5 (m).
[0024]
Thereafter, an elevation representative value is set for each set mesh (step S3). In this embodiment, the maximum value among the elevation data in the mesh is adopted as the elevation representative value so as not to overlook the change in the extension direction, but the minimum value is adopted to increase the sensitivity in the reduction direction. It is also possible. FIG. 3E shows the result of meshing the old data, and FIG. 3F shows the result of meshing the new data.
[0025]
After meshing the old and new laser data 1 as described above, the old data is subtracted from the new data in step S4 to obtain the elevation representative value difference in units of meshes. Judgment is made.
[0026]
In order to facilitate the handling of data in the change determination, first, the elevation representative value difference is flagged in step S5. The standard value for flagging is set to a normal height of about 3 m for the first floor of the house, and | difference |> 3 is the standing condition for flag “1”, and the flag “1” is set In the case of the eye (the determination target cell 2), if the difference is <0, a change in the loss direction is assumed, and no change is assumed for the mesh with the flag “0”. On the other hand, if the difference is> 0 for a mesh with flag “1” set, a change in the extension direction is assumed. FIG. 4A shows the state where step S4 is completed, and FIG. 4B shows the result of flagging using (difference) <− 3 (m) as the flagging condition.
[0027]
When flagging is completed as described above, flag ratio calculation is then performed in step S6. The flag ratio calculation is obtained by (number of meshes of flag “1”) / (total number of meshes) × 100. When the calculated value is less than “10”, “no change”, otherwise “with change” The presence or absence of a change is determined (S7). In the change determination, “change” is classified as a flag threshold “90”, a flag ratio “90” or more is classified as “full change”, and the remainder is classified as “partially changed”.
[0028]
In this embodiment, considering the error, the flag ratios “10” and “90” are set as the separation thresholds. However, different values can be set on both sides.
[0029]
In the example shown in FIG. 4, since the flag ratio is “100” and exceeds the threshold value “90”, it is determined that “the entire surface has changed”.
[0030]
Next, when it is determined in the change determination that there is a change (S8), the change type is specified as necessary. The change type is intended to determine which mode shown in FIG. 2 is the change that has occurred, and first, the sign of the difference is identified (S9).
[0031]
As described above, in this embodiment in which the mode of change shown in FIG. 2 (h) is treated as “new construction”, there is no “new construction” within the clipping range by the house polygon 6, so the difference is positive. In this case, it is not necessary to make the ground surface inclusion determination described later. When the change classification is “full change”, it is “full extension” as shown in FIG. 2B, and the change classification is “partial change”. In the case of “,” it is determined as “partial extension” shown in FIG. 2C (S10).
[0032]
On the other hand, if the difference is negative, the ground surface inclusion determination is performed in step S11. In determining whether or not there is a change in the direction of the earth's surface, it is determined whether the part of the change in the direction of reconstruction is the ground surface or is still part of the house. The purpose is to distinguish between “total reconstruction” and “partial shape change partial loss” in FIG. 2 (f) and “outer shape change partial loss” in FIG. 2 (g). As shown in Fig. 5 (a), prepare DSM (Digital Surface Model), which is elevation data including the ground surface and features at the time of new data acquisition, and the same mesh (ground elevation) for this DSM (ground elevation data). Mesh 3) is set, and flags of ground surface = “0” and feature = “1” are assigned.
[0033]
Thereafter, a logical product is obtained between each square of the DSM and each square of the differential flag data obtained in step S5. In order to facilitate understanding, the difference flagized data (FIG. 4B) shown in FIG. 5B as an example of difference < −3 is shown again. According to the example of FIG. 5B, all the squares of the difference flagized data are “1” and all the meshes of the DSM are “0”. "0" as shown in FIG.
[0034]
The mesh in which the flag “1” is set in the logical product data is the mesh in which the flag “1” is set in both the difference flagged data and the DSM data, that is, the height is lower than 3 (m), and the mesh is the ground surface. It can be determined that the transfer is a reduction because it means a part of the building. On the other hand, the mesh with the flag “0” in the logical product data does not change (“0” in the differential flag data), or if there is a change, it becomes the ground surface after the change (“DSM data”). 0 ″) or both of them, and in this step where it is determined that there is a change, it can be determined that the change is a loss .
[0035]
To summarize the above, when it is determined that there is a “change in the entire surface” in the transfer determination, and there is a mesh with the flag “1” in the logical product data, it is determined as “the entire reconstruction”, and FIG. As shown in the example, if there is no mesh with the flag “1” in the logical product data, it is determined as “lost”.
[0036]
On the other hand, when the change determination is classified as “partially changed” and there is a cell with the flag “1” in the logical product data, “outer shape change unchanged partially lost” does not exist In this case, it is determined that “the outer shape change is partially lost”.
[0037]
When the above-mentioned type of change is completed and the determination classification is “partially changed” (S13), step S14 is executed to update the house shape. When updating the house shape, first, after extracting the boundary between the flag “1” and the flag “0” in the logical product data, the house polygon 6 is divided by the boundary line.
[0038]
FIG. 6 shows an example of a house shape update at the time of “partial shape invariant partial loss”, FIG. 6A shows logical product data, FIG. 6B shows a state where boundary lines are extracted, and FIG. The updated house shape obtained by dividing the house polygon 6 is shown.
[0039]
In addition, when this method is used for fixed asset evaluation and it is determined that “partial extension” or “outer shape unchanged partial loss”, the above-described house polygon 6 is not divided, As shown in FIG. 6 (a), it is possible to mark with a Δ mark or the like, and to specify the changed part as a site survey target property.
[0040]
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention. This embodiment shows a determination method in the case where there is no polygon data of a house as in the case of “new construction” shown in FIG. 2 (a), for example. In addition to this, “full extension”, “destruction” It is also possible to discriminate the type of change of “Fully Destructed”.
[0041]
When determining the change, first, a mesh is set in the old and new data (S20). The mesh size is set to about 5 (m) as in the above-described embodiment. Further, when the altitude data is meshed, a difference occurs depending on the reference position and size. Therefore, the difference is reduced by setting two types of meshes (temporary mesh 4) shifted by half a mesh as the new and old data. Further, the maximum value in the mesh is adopted as the representative value of the temporary mesh 4 as in the above-described embodiment. FIG. 8 shows a state in which the temporary mesh 4 is set for new and old data. FIGS. 8A and 8B show old mesh data generated by shifting the mesh reference by a half mesh, FIGS. 8C and 8D show new mesh data, and FIGS. 8A and 8B. The mesh data shown in (c), FIG. 8 (b), and FIG. 8 (d) have the same mesh criteria.
[0042]
Next, in step S21, the difference between each square is taken and flagged for new and old meshed data that match the mesh criteria (S22). The flagging is performed by setting the flag “1” to the corresponding mesh when | difference |> 3 with the difference value 3 (m) as a threshold value. 9A and 9B show the difference data of the meshed data shown in FIGS. 8A and 8C and FIGS. 8B and 8D, and FIG. 9C shows the difference <−3 (m). FIG. 9A shows the flagged data in FIG. 9B, and FIG. 9D shows the flagged data in FIG. 9B.
[0043]
The data flagged as described above is resampled in step S23 and then synthesized by summation (S24). In the resampling, as shown in FIG. 10, each flagged data is divided into divided meshes 5 having a half mesh size (2.5 m in this embodiment), and flag data before division is assigned to each square of the divided mesh 5. The flag value is distributed. The synthesis by sum is performed by adding the flag values of the corresponding meshes, and the cell having the flag value “2” is extracted as the determination target cell 2.
[0044]
FIG. 10 (a) shows the resampling result of the flagged data shown in FIG. 9 (c), FIG. 10 (b) shows the resampling result of FIG. 9 (d), and FIG. 10 (c) shows the sum of these results. Composite data is shown.
[0045]
The change determination is performed based on the composite data obtained as described above. When determining the change, first, the number of flags is calculated in step S25. The number of flags is calculated by counting the number of determination target cells 2 in the composite data. In this embodiment, the flag value “2” is grouped before the calculation of the number of flags in order to prevent a decrease in determination accuracy due to noise data. Grouping is considered to have a group attribute only when two or more meshes with a flag value “2” continue vertically and horizontally, and only the cell with the flag value “2” having the group attribute is extracted as the determination target cell 2 By counting, what appears by chance in a single mesh is eliminated.
[0046]
The transfer presence / absence determination (S26) performed based on the flag number calculation result is performed by comparing the predetermined determination grid number with the count value obtained by the flag number calculation. The number of determination squares is determined based on the area where the changed part of the house is recognized as a change of the house. In this embodiment, it is set to 50 m ² , that is, 8 pieces, and “counter change” is determined when the count value> the number of determination meshes, and “no change” is determined otherwise.
[0047]
If the change presence / absence determination result is “with change” in step S27, the change type is specified, and if “no change”, the process ends.
[0048]
When specifying the type of change, first the ground surface inclusion determination is performed (S28). In the above-described embodiment in which the house polygon 6 is provided, the building outline is given in advance. Therefore, the ground surface inclusion determination is executed only when the difference is less than 0, that is, when the move is in the direction of deconstruction. However, in this embodiment without the house polygon 6, the ground surface inclusion determination is performed for the change in the extension direction in addition to the reduction direction.
[0049]
The ground surface inclusion determination uses the DSM flag data to determine whether or not the transfer location (mesh) includes the ground surface. Specifically, the determination target grid 2 in the composite data and the DSM When the logical product with the flag data is calculated and the logical product flag data is composed of a mesh having only “0”, it is determined that the change includes the ground surface, and the other does not include the ground surface. When the difference is positive, that is, when the extension direction is changed, the old DSM flag data is used, and when the difference is negative, the new DSM flag data is used. Is done.
[0050]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 9A and 9B, all the squares of the new DSM flag data are compared with the composite data shown in FIG. 10C where the difference is negative. If it is “0”, all squares of the logical product flag data are “0”, and it is determined as “lost”. On the other hand, when the logical product flag data is not composed of only the “0” flag, it is determined as “reconstruction”.
[0051]
Furthermore, it is assumed that the composite data shown in FIG. 10C is created under the condition that the difference> 0, for example, and the logical product flag data with the old DSM flag data is composed of only the “0” flag mesh. In the case of “new construction”, it is judged as “extension” in other cases (S29).
[0052]
In this embodiment, when the difference> 0, the house polygon 6 can be newly created. The creation of the house polygon 6 in step S31 is executed by extracting the flag “1” around the flag “2” in the composite data and then making the extracted flag “1” into a line. FIG. 11 (a) shows the composite data obtained under the condition of difference> 0, FIG. 11 (b) shows the extracted mesh, and FIG. 11 (c) shows the outline of the house polygon 6 obtained therefrom.
[0053]
The house outdoor shape thus obtained is superimposed on an aerial photograph image and used for confirmation, for example.
[0054]
FIG. 12 shows a third embodiment of the present invention. This embodiment shows a modification of the determination method in the case where the house polygon 6 is not present. In the determination, first, a mesh is set in the new and old data in step S40. As the representative value of the mesh, the maximum value in the mesh group of the 3 × 3 matrix centered on the target mesh is selected. As described above, since the representative value set for each mesh at the time of meshing is obtained by referring to the altitude data of the surrounding mesh, the mesh size can be set relatively small. In this embodiment, 2 (m).
[0055]
Thereafter, in step S41, the difference between the new and old data (new data-old data) is taken and flagged with 3 (m) as a threshold value (S42), and the transfer determination is performed based on the flagged data.
[0056]
The presence / absence of the change is determined based on whether or not the number of cells of the flag “1” (determination target cell 2) in the flagged data is equal to or greater than a predetermined threshold value. The number of transfer areas is set to 13 so as to be about 50 m ² (in this embodiment in which the mesh size is set to 2 m, 2 × 2 × 13 = 52 m ² ).
[0057]
Therefore, in this embodiment, in the flagged data, the number of flags “1” is counted (S43). If the number of changed meshes (the number of meshes of flag “1”) is 13 or more, “changed” If it is less than that, it is determined that there is no change (S44).
[0058]
When it is determined that there is a change in the presence / absence of change (S45) and the difference> 0 (S46), the region surrounded by the flag “1” is lined and extracted as a house polygon 6 (S47). ) End the process.
[0059]
The procedure (each step) in each process described above can be described as a program for operating an appropriate computer system and executed by the computer system. In this case, for convenience of explanation, the processing has been described as two types of processing that are completely unrelated to each other depending on the presence / absence of the house polygon 6. However, in actual house transfer determination, first, the old and new laser data 1 and the house polygon 6 are overlapped. The processing shown in FIG. 1 is performed on the laser data 1 in the house polygon 6, and the processing shown in FIG. 7 or 12 is performed on the laser data 1 outside the house polygon 6. Can be processed.
[0060]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to fully automate the building movement using a computer system or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing an aspect of house change.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing meshing of laser data.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which a representative elevation difference is taken.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing ground surface inclusion determination;
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a house shape update procedure.
FIG. 7 is a flowchart showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a temporary mesh.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state in which a difference is taken.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state of resampling.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a house shape update procedure.
FIG. 12 is a flowchart showing a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Laser data 2 Measurement target grid 3 Ground elevation mesh 4 Temporary mesh 5 Divided mesh 6 Conventional house shape

Claims

上空から所定領域について新旧二時期で取得した地上位置情報と標高情報を含むレーザデータの各々に対して、標高情報を地上位置情報に基づいて設定されたメッシュ上にサンプリングしてメッシュの各マス目に標高代表値を設定し、
新旧二時期のメッシュ間の標高代表値差分が家屋の一階高さ程度に設定した閾値を越える判定対象マス目の数により新旧二時期間での家屋異動の有無を判定する家屋異動判定方法。For each of the laser data including ground position information and altitude information acquired in the new and old periods for a given area from the sky, the altitude information is sampled on a mesh set based on the ground position information, and each square of the mesh is sampled. Set the altitude representative value to
A house change determination method for determining whether or not there is a house change in the old and new 2 o'clock period based on the number of determination target cells where the difference in elevation representative value between the meshes of the old and new two periods exceeds the threshold set to the height of the first floor of the house.

前記標高代表値差分の正負により”増築”方向と”減築”方向の異動を識別する請求項１記載の家屋異動判定方法。The house change determination method according to claim 1, wherein a change in the “extension” direction and the “deconstruction” direction is identified based on whether the elevation representative value difference is positive or negative.

前記判定対象マス目が増築方向の異動である場合には、旧地表標高データ、減築方向の異動である場合には新地表標高データのいずれかにおける地上位置情報に基づいて設定され、地物を真とする地表標高メッシュにおいて、前記閾値を越えるときを真とした前記判定対象マス目との間で論理演算を行い、
論理積の結果が真であるなら前記判定対象マス目を”減築”または”増築”、偽であるなら”滅失”または”新築”と区分する請求項２記載の家屋異動判定方法。When the determination target grid is a change in the extension direction, it is set based on the ground position information in either the old surface elevation data, or in the case of a change in the reduction direction, In the ground elevation mesh that is true , perform a logical operation with the determination target cell that is true when the threshold value is exceeded ,
3. The house change judging method according to claim 2, wherein if the result of logical product is true, the judgment target cell is classified as “deconstruction” or “extension”, and if false, it is classified as “destruction” or “new construction”.

縦横方向にそれぞれに半メッシュずれた新旧各一対の暫定メッシュ間で標高代表値差分を取った後、一対の暫定メッシュを各々半分のメッシュサイズに分解し、
前記一対の分割メッシュにおいて、前記閾値を越えるときを真として、いずれかの分割メッシュにおいて前記閾値を越えるマス目間で論理演算を行い、
論理積の結果が真となるマス目を前記判定対象マス目とする請求項１、２または３記載の家屋異動判定方法。After taking the elevation representative value difference between each pair of new and old provisional meshes shifted by half a mesh in the vertical and horizontal directions , each pair of temporary meshes is broken down into half mesh sizes,
In the pair of divided meshes, when the threshold value is exceeded, it is true, and a logical operation is performed between the squares exceeding the threshold value in any of the divided meshes .
The house change determination method according to claim 1, 2, or 3, wherein a square in which a logical product is true is the determination target square.

前記分割メッシュ間の論理演算において、排他的論理和の結果が真となるマス目の位置を異動境界として抽出する請求項４記載の家屋異動判定方法。The house change determination method according to claim 4, wherein, in the logical operation between the divided meshes, the position of the square where the result of the exclusive OR is true is extracted as a change boundary.

新築の場合、前記異動境界に基づいて家屋形状を作成する請求項５記載の家屋異動判定方法。6. The house change determination method according to claim 5, wherein a house shape is created based on the change boundary in the case of a new construction.

前記二時期の各メッシュは、従前家屋形状の基線と、これに直交する方向を分割方向として該従前家屋形状により囲まれる範囲に設定される請求項１、２または３記載の家屋異動判定方法。4. The house change determination method according to claim 1, wherein each of the two meshes is set in a range surrounded by the previous house shape with a base line of the previous house shape and a direction orthogonal thereto as a division direction.

前記メッシュ内における判定対象マス目の比率により、”異動なし”、”一部異動あり”、”全面異動あり”を区分する請求項７記載の家屋異動判定方法。The house change determination method according to claim 7, wherein “no change”, “with some change”, and “with full change” are classified according to the ratio of the determination target cells in the mesh.

前記判定対象マス目の境界を異動境界として従前家屋形状を更新する請求項７または８記載の家屋異動判定方法。The house change determination method according to claim 7 or 8, wherein the previous house shape is updated with a boundary of the determination target grid as a change boundary.

異動有無判定により異動ありと判定された箇所を新時期の画像に重ね合わせて表示する請求項１ないし９のいずれかに記載の家屋異動判定方法。House change judgment method according to any one of claims 1 to 9 for displaying by overlapping a place where it has been determined that there is change by change presence determining the new time image.