JP4771459B2 - カラー標高傾斜図作成システムおよびカラー標高傾斜図作成方法 - Google Patents
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Description
空中写真など、立体に対し中心投影法により作成した視点の異なる一対の平面画像、あるいは地形図などを斜投影法により画像処理した一対の平面画像を用い、肉眼の視差を利用して仮想的立体を視覚内に構築するもので、平行法・交差法・余色法により立体視を行う方法がある。また、マイクロプリズムによる波長ごとの屈折角の違いを利用して左右両眼に視差を作り出し、赤いものは手前に、青いものは奥に見えるような視覚を生み出すことによって、高度を色相に割り当てた平面画像から仮想的立体を再現する手法もある。これらの方法では、実際に立体を見る状態と類似した立体感を再現でき、さらに視差の効果を調整することにより、立体感を強調してみせることもできる。
地表面の起伏を記述する地形量を個々に提示することにより2次元平面において地形的特徴を読み取る方法である。(a)傾斜図は、任意の地点における傾斜の度合いを数値あるいは記号などに置き換え、または色相や明度などの連続量として示したものである。非特許文献1には、DEMデータから算出した傾斜から傾斜図を作成し、地形判読に利用する試みが示されている。同様に(b)傾斜方位図は、任意の地点における傾斜方向を数値あるいは記号、色相や明度などに置き換えて示したものである。
(a)2次元平面上では、標高値の情報に基づいて立体感を得ることは、一定距離間の標高値の変化の情報によるのみではむずかしい。しかし、一定距離間の標高値の変化の情報と凹凸を判定する情報とを組み合わせて立体感を得る手法が、最近開発されている。地形の凹凸の情報を得る手法としては、任意の方向に光源を設定して生じた陰影で地表面の起伏を表現する方法、凸部や凹部の一定距離間における地上(地下)見通し角をあらわす地上(地下)開度を算出する方法がある。また、起伏のある地形に対して交差するような傾向面を発生させ、その面と地表面との標高差の正負を算出し凹部と凸部を判別して可視化する方法がある。
前記データ記憶手段に記憶されたDEMデータに基づいて標高値に色を割り当て、標高値に応じて色が遷移するグラデーションカラーで表現したカラー標高図を作成するカラー標高図作成手段と、
前記データ記憶手段に記憶されたDEMデータに基づいて傾斜値を算出するとともに傾斜値に濃度を割り当て、傾斜値を濃淡で表現したグレースケール傾斜図を作成するグレースケール傾斜図作成手段と、
前記カラー標高図作成手段により作成されたカラー標高図と、前記グレースケール傾斜図作成手段により作成されたグレースケール傾斜図と、を合成してカラー標高傾斜図を作成するカラー標高傾斜図作成手段と、を有し、
前記カラー標高傾斜図作成手段は、前記カラー標高図の不透明度と前記グレースケール傾斜図の不透明度とを異なる不透明度とするとともに、前記グレースケール傾斜図の不透明度に比して前記カラー標高図の不透明度を小さい値として、前記カラー標高図と前記グレースケール傾斜図とを合成することを特徴とする。
グレースケール傾斜図作成手段により、前記データ記憶手段に記憶されたDEMデータに基づいて傾斜値を算出するとともに傾斜値に濃度を割り当て、傾斜値を濃淡で表現したグレースケール傾斜図を作成する段階と、
カラー標高傾斜図作成手段により、前記カラー標高図の不透明度と前記グレースケール傾斜図の不透明度とを異なる不透明度とするとともに、前記グレースケール傾斜図の不透明度に比して前記カラー標高図の不透明度を小さい値として、前記カラー標高図と前記グレースケール傾斜図とを合成する段階と
によってカラー標高傾斜図を作成することを特徴とする。
傾斜図は単独でも地形判読に使うことが可能であるが、尾根谷が反転して見えることもあるのが弱点である。そこで、標高値をカラー段彩図として合成することにより、その弱点を補うことができる。従来においては、数種類の画像を不透明度100%で乗算合成しているため、原色に近い、濃い色合いになる傾向があった。
従来の地形判読図は、一般向けの画像処理専用ソフトを使って作成されている。一般向けの画像処理専用ソフトで2種類の画像(例えばカラー標高図と傾斜図)を乗算合成する場合、片方の不透明度を下げることができない。本発明のカラー標高傾斜図は、GISソフトのラスタ透過機能を用いて作成した。これを使うことにより、不透明度を0〜100%の範囲で好みに応じて調整することが可能となった。
本発明は、高低差の表現を細かく行なうため、基本的に七色の色相を選択しているが、好みに応じ、画像処理ソフトを使ってカラー標高図の色相や彩度、明度を変えることも可能である。例えば、低所を赤色、高所を緑色でストレッチ表現したカラー標高図を傾斜図と透過合成すると、自然な地形の立体感が得られ、地形判読に詳しくない人でも地形を理解することが容易となる。
本発明は、傾斜の度合いの表現には基本的に濃淡(グレースケール)を選択しているが、必要に応じて、画像処理ソフトを使って濃度の端点を変えることも可能である。例えば、緩傾斜部分を細かく表現したい場合は、その部分に濃淡のストレッチ幅を調整すると、人間の視覚には認識しにくい微小な傾斜変化を可視化することができる。
本発明のカラー標高傾斜図は、画像として透過合成されたものである。したがって、起伏感を出すものではないので、標高値と傾斜量は数値データとしてそれぞれ個別に保存されており、必要に応じて画像としても数値データとしても単独に取り出すことができる。
不透明度100%の図には傾斜量図以外の画像も使用できる。尾根・谷の傾斜変換部が強調されるラプラシアンを、グレースケールなどの濃淡で表現することも可能である。ラプラシアンは、一般的に侵食域と堆積域の相違を示す指標と言われている。このため、カラー標高図と透過合成することにより、両区域の高度分布が把握でき、砂防・治山事業、道路防災事業等の防災分野に利用できる。
Claims (6)
- DEMデータを格納するデータ記憶手段と、
前記データ記憶手段に記憶されたDEMデータに基づいて標高値に色を割り当て、標高値に応じて色が遷移するグラデーションカラーで表現したカラー標高図を作成するカラー標高図作成手段と、
前記データ記憶手段に記憶されたDEMデータに基づいて傾斜値を算出するとともに傾斜値に濃度を割り当て、傾斜値を濃淡で表現したグレースケール傾斜図を作成するグレースケール傾斜図作成手段と、
前記カラー標高図作成手段により作成されたカラー標高図と、前記グレースケール傾斜図作成手段により作成されたグレースケール傾斜図と、を合成してカラー標高傾斜図を作成するカラー標高傾斜図作成手段と、を有し、
前記カラー標高傾斜図作成手段は、前記カラー標高図の不透明度と前記グレースケール傾斜図の不透明度とを異なる不透明度とするとともに、前記グレースケール傾斜図の不透明度に比して前記カラー標高図の不透明度を小さい値として、前記カラー標高図と前記グレースケール傾斜図とを合成することを特徴とするカラー標高傾斜図作成システム。 - 前記カラー標高図作成手段は、強調する標高部分に対してストレッチ幅を調整し得るカラー強調手段を有することを特徴とする請求項1に記載のカラー標高傾斜図作成システム。
- 前記グレースケール傾斜図作成手段は、強調する傾斜部分に対してストレッチ幅を調整し得る傾斜強調手段を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のカラー標高傾斜図作成システム。
- カラー標高図作成手段により、データ記憶手段に記憶されたDEMデータに基づいて標高値に色を割り当て、標高値に応じて色が遷移するグラデーションカラーで表現したカラー標高図を作成する段階と、
グレースケール傾斜図作成手段により、前記データ記憶手段に記憶されたDEMデータに基づいて傾斜値を算出するとともに傾斜値に濃度を割り当て、傾斜値を濃淡で表現したグレースケール傾斜図を作成する段階と、
カラー標高傾斜図作成手段により、前記カラー標高図の不透明度と前記グレースケール傾斜図の不透明度とを異なる不透明度とするとともに、前記グレースケール傾斜図の不透明度に比して前記カラー標高図の不透明度を小さい値として、前記カラー標高図と前記グレースケール傾斜図とを合成する段階と
によってカラー標高傾斜図を作成することを特徴とするカラー標高傾斜図作成方法。 - さらに、カラー強調手段により、強調する標高部分に対してストレッチ幅を調整し得る段階を有することを特徴とする請求項4に記載のカラー標高傾斜図作成方法。
- さらに、傾斜強調手段により、強調する傾斜部分に対してストレッチ幅を調整し得る段階を有することを特徴とする請求項4または請求項5に記載のカラー標高傾斜図作成方法。
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