JP4553826B2 - 地物環境状況提供方法及びそのプログラム - Google Patents
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Description
前記カラーオルソフォト画像の画像データ群の輝度分布により決定される赤(R)、緑(G)、青(B)のうちの任意のバンドについての色強度の第1の閾値と、1つの画像データの前記カラーオルソフォト画像の前記任意のバンドの色強度とを比較し、前記第1の閾値以上のときは日向に、前記第1の閾値より小さいときは日影に前記画像データを分類する工程と、
前記画像データが日向に分類された場合、前記対象地域の全画像データの色強度分布により決定される赤(R)、緑(G)、青(B)の3バンドの色強度間の相関関係の条件式に、前記日向の画像データの赤(R)、緑(G)、青(B)の3バンドの色強度を当てはめて、前記日向の画像データを水域、裸地、及び植生地に分類する工程と
前記画像データが日影に分類された場合は、この日影の画像データを、
前記対象地域のレーザデータの反射強度分布により決定される、水域と裸地の境界となる反射強度の第2の閾値と、前記裸地と植生地の境界となる反射強度の第3の閾値と、前記日影に分類された画像データに対応する前記レーザデータに含まれている表層反射強度とを比較し、該表層反射強度が前記第2の閾値より小さいときは前記水域に、前記表層反射強度が前記第2の閾値以上でかつ前記第3の閾値以下のときは前記裸地に、前記表層反射強度が前記第3の閾値より大きいときは前記植生地に分類する工程と、
前記DSMデータの表層標高値と前記DEMデータの地盤標高値とを読み出し、その差を植生高とする工程と、
前記植生高と第4の閾値と比較し、前記植生高が前記第4の閾値以上のときは樹木に、前記植生高が前記第4の閾値より小さいときは草地に分類する工程と、
前記カラーオルソフォト画像の全ての画像データについて前記の全ての工程を繰り返し
実施して、前記対象地域の画像データについて土地被覆分類する工程
とを行うことを要旨とする。
以上のように本発明によれば、多大な費用をかけないで川の流れの状況、中州の状況、中州等に堆積している砂礫の大きさが面的・数値的に把握できるとともに、適宜カラー表示することでこれらの情報を視覚的にもわかりやすく表現することによって、河川管理に活用できる。また、海辺や湿地などに関しても同様の効果が期待できる。
土地被覆分類図作成部22は、第1の記憶部4に記憶されているデジタルカメラによって取得した高精度のオルソ画像Piをデシジョンツリー方式で解析し、河道内及びその周辺の土地被覆状況(樹木、水、裸地等)を分類する。その際、日影部は通常の画像分類では区分できない場合があるため、撮影と同時取得のレーザ反射強度(Intensity)の情報を併用して精度を確保している。また、画像分類では誤差の大きい草地と樹木の区分にレーザによる植生高データを用いて向上させている。
河道解析エリア作成部23は、画面上の土地被覆分類図E(図8)においてオペレータがなぞった軌跡を河道エリアFa(堤外地エリアともいう:xy座標)として記憶する(図12、図8)。
次に、水面に対する砂州の比高分布算出について説明する。
次に瀬・淵分類化部14について説明する。図18は瀬淵画像生成の概略を説明するフローチャートである。
(河床材料)
図26は河床材料の分類画像の表示を説明するフローチャートである。河床材料情報作成部は、画像のテクスチャに河床材料の粒径分布が反映されていることを利用して、カラー画像3バンドの平均によりモノクロ化(以下単バンド画像)した砂州部の画像に対して移動窓により分散値を計算することで、河床材料の粒径を相対的に区分する。
以上の結果をGISにより複合的に管理解析し、図31に示す項目を流程に沿って単位距離毎に以下に示す指標等を集計するなどして、河川の全体の中で環境の良好な区間や劣化が進んでいる区間を明らかにする。
・河床材料の代表粒径
・樹林化指数(樹林値面積×樹高)
・水面面積
・樹林化ポテンシャル分布(砂州の比高と粒径分布のオーバーレイ)
・各種生物の生息ポテンシャル分布
なお、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
2 情報入力部
3 情報出力部
4 第1の記憶部
5 第2の記憶部
10 水土地環境提供部
11 州高分類図作成部
12 河床材料情報作成部
14 瀬淵分類化部
20 河川環境状況図作成部
21 反射強度図作成部
22 土地被覆分類図作成部
23 河道解析エリア作成部
24 合成部
200 レーザデータ編集部
201 レーザデータ分類部
202 標高値データ抽出部
203 反射強度データ抽出部
204 植生高算出部
Claims (14)
- 航空機によって対象地域を撮影して得たカラーオルソフォト画像と前記対象地域からのレーザデータとこのレーザデータに基づくDEMデータとDSMデータとによって前記対象地域の地物を分類し、この分類した結果の土地被覆分類図を画面に表示する地物環境状況提供方法であって、
前記カラーオルソフォト画像の画像データ群の輝度分布により決定される赤(R)、緑(G)、青(B)のうちの任意のバンドについての色強度の第1の閾値と、1つの画像データの前記カラーオルソフォト画像の前記任意のバンドの色強度とを比較し、前記第1の閾値以上のときは日向に、前記第1の閾値より小さいときは日影に前記画像データを分類する工程と、
前記画像データが日向に分類された場合、前記対象地域の全画像データの色強度分布により決定される赤(R)、緑(G)、青(B)の3バンドの色強度間の相関関係の条件式に、前記日向の画像データの赤(R)、緑(G)、青(B)の3バンドの色強度を当てはめて、前記日向の画像データを水域、裸地、及び植生地に分類する工程と
前記画像データが日影に分類された場合は、この日影の画像データを、
前記対象地域のレーザデータの反射強度分布により決定される、水域と裸地の境界となる反射強度の第2の閾値と、前記裸地と植生地の境界となる反射強度の第3の閾値と、前記日影に分類された画像データに対応する前記レーザデータに含まれている表層反射強度とを比較し、該表層反射強度が前記第2の閾値より小さいときは前記水域に、前記表層反射強度が前記第2の閾値以上でかつ前記第3の閾値以下のときは前記裸地に、前記表層反射強度が前記第3の閾値より大きいときは前記植生地に分類する工程と、
前記DSMデータの表層標高値と前記DEMデータの地盤標高値とを読み出し、その差を植生高とする工程と、
前記植生高と第4の閾値と比較し、前記植生高が前記第4の閾値以上のときは樹木に、前記植生高が前記第4の閾値より小さいときは草地に分類する工程と、
前記カラーオルソフォト画像の全ての画像データについて前記の全ての工程を繰り返し
実施して、前記対象地域の画像データについて土地被覆分類する工程
とを行うことを特徴とする地物環境状況提供方法。 - 指定された河道エリア内で、前記水域に分類された画像データに対応する前記DEMデータから前記画像データに対応する地盤標高値をそれぞれ抽出し、水面勾配区分を作成する工程と、
河道エリア内に存在する水域に囲まれた第1の砂州部分が仮に水面だった場合の仮想の標高である第1の基準水面を算出するために、一方の水域の縁の1地点の地盤標高値と隣合う他方の水域の縁の2地点の地盤標高値を抽出し、該3地点を頂点とする三角形を作成することを繰り返して不等三角網を発生させ、各三角形面を前記第1の基準水面とする工程と、
前記3地点の前記地盤標高値から、前記第1の基準水面の標高値を算出する工程と、
一方の片側が水域、他方の片側が堤防に囲まれた第2の砂州部分が仮に水面だった場合の仮想の標高である第2の基準水面を求めるために、
この水域の縁の1地点と、別途作成される2次元の堤防線上に発生させた点群から任意の2地点を抽出して、この3地点を頂点とする三角形を作成することを繰り返して不等三角網を発生させ、各三角形面を前記第2の基準水面とする工程と、
この第2の基準水面の3地点の前記地盤標高値から、前記第2の基準水面の標高値を算出する工程と
をさらに行なうことを特徴とする請求項1記載の地物環境状況提供方法。 - 前記河道エリア内の前記第1の基準水面の標高値と前記第1の砂州部分の前記地盤標高値との差分を算出する工程と、
前記第2の基準水面の標高値と前記第2の砂州部分の前記地盤標高値との差分を算出する工程と、
これらの地盤標高値の差分に基づいて砂州比高分布図を作成する工程と
をさらに行なうことを特徴とする請求項2記載の地物環境状況提供方法。 - 前記水面勾配区分図から任意の区間毎の水面勾配を求める工程と、
前記区間に対応するカラーオルソフォト画像の画像データを抽出して、3バンドの平均によりモノクロ画像を得る工程と、
該モノクロ画像に対して所定の範囲のウインドウをかけてモノクロ輝度値を平均化して低周波数成分を抽出する工程と、
前記モノクロ画像から前記低周波数成分を引いて、高周波数成分を抽出する工程と、
前記水面勾配と前記高周波数成分のローカル標準偏差により水面の波立ち状況を求める工程と
をさらに行なうことを特徴とする請求項2記載の地物環境状況提供方法。 - 前記第1、第2の砂州部分に対応するカラーオルソフォト画像の画像データを抽出して、3バンドの平均によりモノクロ画像を得る工程と、
該モノクロ画像に対して所定の範囲のウインドウをかけてモノクロ輝度値を平均化して低周波数成分を抽出する工程と、
前記モノクロ画像から前記低周波数成分を引いて、高周波数成分を抽出する工程と、
該高周波成分のローカル標準偏差値によって前記第1、第2の砂州部分の河床材料の粒径を求める工程と
をさらに行なうことを特徴とする請求項2記載の地物環境状況提供方法。 - 前記砂州比高分布図中の各画像データの地盤標高値の差分の値に従って、該画像データに任意の色を割り付けて、前記河道エリア内のカラー砂州比高分布図を作成する工程をさらに行なうことを特徴とする請求項3記載の地物環境状況提供方法。
- 前記カラーオルソフォト画像の前記メッシュの分類結果に従って、前記メッシュに任意の色を割り付けて、前記対象地域のカラー土地被覆分類図を作成して画面に表示する工程
をさらに行なうことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の地物環境状況提供方
法。 - 航空機によって対象地域を撮影して得たカラーオルソフォト画像と前記対象地域からのレーザデータとこのレーザデータに基づくDEMデータとDSMデータとによって前記対象地域の地物を分類し、この分類した結果の土地被覆分類図を画面に表示する地物環境状況提供プログラムであって、
コンピュータに、
前記カラーオルソフォト画像の画像データ群の輝度分布により決定される赤(R)、緑(G)、青(B)のうちの任意のバンドについての色強度の第1の閾値と、1つの画像データの前記カラーオルソフォト画像の前記任意のバンドの色強度とを比較し、前記第1の閾値以上のときは日向に、前記第1の閾値より小さいときは日影に前記画像データを分類する手段、
前記画像データが日向に分類された場合、前記対象地域の全画像データの色強度分布により決定される赤(R)、緑(G)、青(B)の3バンドの色強度間の相関関係の条件式に、前記日向の画像データの赤(R)、緑(G)、青(B)の3バンドの色強度を当てはめて、前記日向の画像データを水域、裸地、及び植生地に分類する手段、
前記画像データが日影に分類された場合は、この日影の画像データを、
前記対象地域のレーザデータの反射強度分布により決定される、水域と裸地の境界となる反射強度の第2の閾値と、前記裸地と植生地の境界となる反射強度の第3の閾値と、前記日影に分類された画像データに対応する前記レーザデータに含まれている表層反射強度とを比較し、該表層反射強度が前記第2の閾値より小さいときは前記水域に、前記表層反射強度が前記第2の閾値以上でかつ前記第3の閾値以下のときは前記裸地に、前記表層反射強度が前記第3の閾値より大きいときは前記植生地に分類する手段、
前記DSMデータの表層標高値と前記DEMデータの地盤標高値とを読み出し、その差を植生高とする手段、
前記植生高と第4の閾値と比較し、前記植生高が前記第4の閾値以上のときは樹木に、前記植生高が前記第4の閾値より小さいときは草地に分類する工程前記DSMデータの表層標高値と前記DEMデータの地盤標高値とを読み出し、その差を植生高とする手段、
前記カラーオルソフォト画像の全ての画像データについて前記の全ての工程を繰り返し実施して、前記対象地域の画像データについて土地被覆分類する手段、
としての機能を実行させるための地物環境状況提供プログラム。 - 前記コンピュータに、
指定された河道エリア内で、前記水域に分類された画像データに対応する前記DEMデータから前記画像データに対応する地盤標高値をそれぞれ抽出し、水面勾配区分を作成する手段、
河道エリア内に存在する水域に囲まれた第1の砂州部分が仮に水面だった場合の仮想の標高である第1の基準水面を算出するために、一方の水域の縁の1地点の地盤標高値と隣合う他方の水域の縁の2地点の地盤標高値を抽出し、該3地点を頂点とする三角形を作成することを繰り返して不等三角網を発生させ、各三角形面を前記第1の基準水面とする手段、
前記3地点の前記地盤標高値から、前記第1の基準水面の標高値を算出する手段、
一方の片側が水域、他方の片側が堤防に囲まれた第2の砂州部分が仮に水面だった場合の仮想の標高である第2の基準水面を求めるために、
この水域の縁の1地点と、別途作成される2次元の堤防線上に発生させた点群から任意の2地点を抽出して、この3地点を頂点とする三角形を作成することを繰り返して不等三角網を発生させ、各三角形面を前記第2の基準水面とする手段、
この第2の基準水面の3地点の前記地盤標高値から、前記第2の基準水面の標高値を算出する手段、
としての機能をさらに実行させるためのる請求項9記載の地物環境状況提供プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記河道エリア内の前記第1の基準水面の標高値と前記第1の砂州部分の前記地盤標高値との差分を算出する手段、
前記第2の基準水面の標高値と前記第2の砂州部分の前記地盤標高値との差分を算出する手段、
これらの地盤標高値の差分に基づいて砂州比高分布図を作成する手段、
としての機能をさらに実行させるための請求項9記載の地物環境状況提供プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記水面勾配区分図から任意の区間毎の水面勾配を求める手段、
前記区間に対応するカラーオルソフォト画像の画像データを抽出して、3バンドの平均によりモノクロ画像を得る手段、
該モノクロ画像に対して所定の範囲のウインドウをかけてモノクロ輝度値を平均化して低周波数成分を抽出する手段、
前記モノクロ画像から前記低周波数成分を引いて、高周波数成分を抽出する手段、
前記水面勾配と前記高周波数成分のローカル標準偏差により水面の波立ち状況を求める手段、
としての機能をさらに実行させるための請求項9記載の地物環境状況提供プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記第1、第2の砂州部分に対応するカラーオルソフォト画像の画像データを抽出して、3バンドの平均によりモノクロ画像を得る手段、
該モノクロ画像に対して所定の範囲のウインドウをかけてモノクロ輝度値を平均化して低周波数成分を抽出する手段、
前記モノクロ画像から前記低周波数成分を引いて、高周波数成分を抽出する手段、
該高周波成分のローカル標準偏差値によって前記第1、第2の砂州部分の河床材料の粒径を求める手段、
としての機能をさらに実行させるための請求項9記載の地物環境状況提供方法。 - 前記コンピュータに、
前記砂州比高分布図中の各画像データの地盤標高値の差分の値に従って、該画像データに任意の色を割り付けて、前記河道エリア内のカラー砂州比高分布図を作成する手段、
としての機能をさらに実行させるための請求項10記載の地物環境状況提供プログラム。 - コンピュータに、
前記カラーオルソフォト画像の前記メッシュの分類結果に従って、前記メッシュに任意の色を割り付けて、前記対象地域のカラー土地被覆分類図を作成して画面に表示する手段、
としての機能をさらに実行させるための請求項8乃至13のいずれかに記載の地物環境状況提供プログラム。
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