(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤強度の測定対象地点の位置及び標高を取得する地点取得手段と、
所定地点における過去の標高が記録された古地図を記憶する古地図記憶手段と、
前記測定対象地点に対応した前記古地図の標高である過去標高を取得する過去標高取得手段と、
前記測定対象地点の標高と、前記過去標高とに基づいて、測定地点の地盤強度を判定する地盤判定手段と、を備え、
前記地盤判定手段は、前記測定対象地点の標高と、前記過去標高との差である標高変化量を指標とし、前記測定対象地点の標高が前記過去標高よりも高い場合に前記標高変化量に応じて地盤強度が弱いと判定し、前記測定対象地点の標高が前記過去標高よりも低い場合に前記標高変化量に応じて地盤強度が強いと判定する
ことを特徴とする地盤強度判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の地盤強度判定装置において、
前記標高変化量と、当該標高変化量に対応する地盤強度の強弱度合いとを記憶する強度判定基準データを記憶する基準データ記憶手段を有し、
前記地盤判定手段は、前記強度判定基準データに基づいて、前記測定対象地点の地盤強度を判定する
ことを特徴とする地盤強度判定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の地盤強度判定装置において、
前記古地図記憶手段は、地理の測定時期が異なる複数の古地図を記憶し、
前記過去標高取得手段は、前記測定対象地点に対応した過去標高が記録されている古地図のうち、前記測定時期が最も古い古地図から、前記過去標高を取得する
ことを特徴とする地盤強度判定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の地盤強度判定装置において、
前記測定対象地点に対応する前記古地図の地理状態が水場であるか否かを判定する過去水場判定手段を備え、
前記地盤判定手段は、前記測定対象地点に対応する前記古地図の地理状態が水場であると判定された場合、水場ではないと判定された場合に比べて、前記測定対象地点の地盤強度が弱いと判定する
ことを特徴とする地盤強度判定装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の地盤強度判定装置において、
所定地点の位置及び標高を標高データとして蓄積する標高データ蓄積手段と、
前記標高データに基づいて、前記過去標高に対する標高が、前記測定対象地点の標高と同一方向に変化し、かつ前記測定対象地点を内部に含む標高変化領域を求める変化領域特定手段と、を備え、
前記地盤判定手段は、
前記測定対象地点の標高が前記過去標高よりも低い場合において、前記標高変化領域の面積が所定の面積閾値以上である場合には、前記標高変化領域の面積が前記面積閾値未満である場合に比べて、地盤強度が低いと判定する
ことを特徴とする地盤強度判定装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の地盤強度判定装置において、
所定地点の位置及び標高を標高データとして蓄積する標高データ蓄積手段と、
前記標高データに基づいて、前記過去標高に対する標高が、前記測定対象地点の標高と同一方向に変化し、かつ前記測定対象地点を内部に含む標高変化領域を求める変化領域特定手段と、
前記古地図の前記標高変化領域内において、標高が低い地点を挟んで標高が高い地点が存在する場合に谷と判定し、存在しない場合に谷ではないと判定する谷判定手段と、を備え、
前記地盤判定手段は、前記谷判定手段により前記標高変化領域が谷であると判定され、かつ、前記測定対象地点の標高が前記過去標高よりも高い場合、前記標高データから前記標高変化領域内に含まれる複数の対象地点を抽出し、これらの対象地点における標高変化量の平均値に基づいて地盤強度を判定する
ことを特徴とする地盤強度判定装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の地盤強度判定装置において、
土地に対して人工的な土地改良が実施された土地改良位置を示す土地改良データを記憶する土地改良データ記憶手段を備え、
前記地盤判定手段は、前記測定対象地点の標高が前記過去標高よりも高い場合に、前記土地改良データに基づいて、当該標高の変化が人工改良によるものか、自然的な変化によるものかを判定し、人工改良によると判定された場合、自然的な変化によるものと判定された場合に比べて、地盤強度が強いと判定する
ことを特徴とする地盤強度判定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の地盤強度判定装置において、
前記土地改良データは、前記土地改良が実施された時期に関する情報を含み、
前記地盤判定手段は、前記測定対象地点の前記標高と前記過去標高とが異なり、かつ、当該標高の変化が人工改良によるものであると判定された場合に、さらに、前記土地改良が実施された時期に基づいて、地盤強度を判定する
ことを特徴とする地盤強度判定装置。
【請求項９】
請求項７に記載の地盤強度判定装置において、
前記土地改良データは、前記土地改良位置による土地改良方法を含み、
前記地盤判定手段は、前記測定対象地点の前記標高と前記過去標高とが異なり、かつ、当該標高の変化が人工改良によるものであると判定された場合に、さらに、前記土地改良方法に基づいて、地盤強度を判定する
ことを特徴とする地盤強度判定装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の地盤強度判定装置において、
現在位置及び現在標高を測定する位置測定手段を備え、
前記地点取得手段は、前記位置測定手段により測定された現在位置及び現在標高を、前記測定対象地点の位置及び標高として取得する
ことを特徴とする地盤強度判定装置。
【請求項１１】
コンピューターにより、測定対象地点の地盤強度を判定する地盤強度判定方法であって、
前記コンピューターは、所定地点における過去の標高が記録された古地図を記憶する古地図記憶手段を有し、
当該コンピューターは、
地盤強度の測定対象地点の位置及び標高を取得する地点取得ステップと、
前記測定対象地点に対応した前記古地図の標高である過去標高を取得する過去標高取得ステップと、
前記測定対象地点の標高と、前記過去標高とに基づいて、測定地点の地盤強度を判定する地盤判定ステップと、を実行し、
前記地盤判定ステップにおいて、前記測定対象地点の標高と、前記過去標高との差である標高変化量を指標とし、前記測定対象地点の標高が前記過去標高よりも高い場合に前記標高変化量に応じて地盤強度が弱いと判定し、前記測定対象地点の標高が前記過去標高よりも低い場合に前記標高変化量に応じて地盤強度が強いと判定する
ことを特徴とする地盤強度判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤強度判定装置、及び地盤強度判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地図上の所定座標位置における地盤強度を表示させる装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の地盤データシステムは、建築現場の建築敷地内で、地盤調査装置により地盤検査を行い、この地盤調査装置により得られた地盤データを、インターネットを介してサーバに出力する。そして、サーバは、パソコンから所定地点における地盤データの検索要求が為された場合に、地盤の強度に対応するアイコンを重ね合わせた地図をパソコンに出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−４７５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載のような地盤データシステムは、建築現場等において、地盤調査装置により測定された地盤データを地図上に表示させるものである。したがって、地盤調査装置により地盤データが測定されていない地点に対する地盤強度を表示することができない。また、地盤調査装置による地盤データの測定は、コストが高く、大掛かりな測定装置が必要となるという課題に加え、既に建築物が存在する地点に対しての地盤強度の測定は実施することができないという課題がある。
一方、任意の地点に対する地盤強度を知りたい場合、公共機関から発行される地盤強度を示すマップを利用することが考えられる。しかしながら、このマップは、地盤調査装置等による計測値に基づいて、計測値の影響する範囲から地域ごとの大まかな地盤強度を推測したマップであり、任意地点における地盤強度を求めることは困難であるという課題がある。
【０００５】
本発明は、任意地点における地盤強度を容易に判定可能な地盤強度判定装置、及び地盤強度判定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の地盤強度判定装置は、地盤強度の測定対象地点の位置及び標高を取得する地点取得手段と、所定地点における過去の標高が記録された古地図を記憶する古地図記憶手段と、前記測定対象地点に対応した前記古地図の標高である過去標高を取得する過去標高取得手段と、前記測定対象地点の標高と、前記過去標高とに基づいて、測定地点の地盤強度を判定する地盤判定手段と、を備え、前記地盤判定手段は、前記測定対象地点の標高と、前記過去標高との差である標高変化量を指標とし、前記測定対象地点の標高が前記過去標高よりも高い場合に前記標高変化量に応じて地盤強度が弱いと判定し、前記測定対象地点の標高が前記過去標高よりも低い場合に前記標高変化量に応じて地盤強度が強いと判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、任意の測定対象地点における地盤強度を容易に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第一実施形態に係る地盤強度判定装置である地盤強度判定システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】第一実施形態の地盤強度判定システムによる地盤判定処理を示すフローチャート。
【図３】測定対象地点を中心とした標高変化量の分布例を示す図。
【図４】谷判定手段による谷判定を説明するための説明図。
【図５】谷判定手段による谷形状判定を説明するための説明図。
【図６】標高変化量による地盤強度の違いを説明するための説明図。
【図７】第二実施形態における地盤強度判定結果の表示例を示す図。
【図８】測定対象地点を地図上から指定する場合の表示例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第一実施形態］
以下、本発明に係る第一実施形態について、図面に基づいて説明する。
［地盤強度判定システムの概略構成］
図１は、本発明の第一実施形態に係る地盤強度判定装置である地盤強度判定システムの概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、地盤強度判定システム１は、ネットワーク２（インターネット）を介して互いに接続される端末装置１０、及びサーバ装置２０により構成されている。
本実施形態の地盤強度判定システム１は、端末装置１０により計測された現在位置の土壌の地盤強度を測定する装置である。したがって、端末装置１０としては、測定対象地点である現在位置を取得することが可能な位置測定手段を備えることが好ましい。このような端末装置１０としては、例えば携帯電話やスマートフォン等の携帯型端末装置を用いることが好ましい。なお、本実施形態では、端末装置１０として携帯側端末装置を例示するが、これに限定されない。すなわち、例えばパーソナルコンピューターなどの固定側の端末装置により、任意の測定対象地点が入力されることで、入力された測定対象地点の位置に対する地盤強度を判定するものであってもよい。
【００１０】
また、ネットワーク２は、ＴＣＰ／ＩＰ等の汎用プロトコルに基づくインターネットであるが、これに限定されない。例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）、無線媒体により情報が送受信可能な複数の基地局がネットワークを構成する通信回線網など、データを送受信させるいずれの構成も利用できる。
【００１１】
［端末装置の構成］
端末装置１０は、図１に示すように、ハードウェア構成として、メモリー等により構成される端末記憶手段１１と、表示手段１２と、例えばタッチパネル、キーボード、マウス等により構成される操作手段１３と、ＧＰＳ衛星等の位置測定衛星からの衛星信号に基づいて、現在位置を測定する位置測定手段１４と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成される端末制御手段１５と、を備えている。また、端末装置１０は、ネットワーク２を介してサーバ装置２０と通信するための端末通信手段（図示略）を備えている。
【００１２】
端末記憶手段１１は、例えばサーバ装置２０から送信された地図や地盤強度の判定結果等のデータを一時的に記憶可能な一時領域等を有するＲＡＭ（Random Access Memory）や、ＯＳ（Operating System）や各種プログラム、各種アプリケーション、各種データが格納されるＲＯＭ（Read Only Memory）等を備える。
【００１３】
位置測定手段１４は、例えば３つの位置測定衛星（例えばＧＰＳ衛星等）から送信される時刻情報を有する衛星信号を受信して、これらの衛星信号に基づいて、測定対象地点となる現在位置の３軸座標（緯度、経度、標高）を算出する（以降、位置測定手段１４による測定対象地点の座標算出を「測位」と称する場合がある）。
【００１４】
端末制御手段１５は、端末記憶手段１１に記憶される各種プログラムを読み込んで実行することにより、図１に示すように、地点取得手段１５１、及び表示制御手段１５２として機能する。
地点取得手段１５１は、ユーザーによる操作手段１３の操作に基づいて、位置測定手段１４に現在位置の測定処理を実施させ、現在位置及び現在位置の標高を取得する。
表示制御手段１５２は、サーバ装置２０から送信される地盤強度の判定結果を表示手段１２に表示させる。
【００１５】
［サーバ装置の構成］
サーバ装置２０は、図１に示すように、ハードウェア構成として、メモリー等により構成されるサーバ記憶手段２１と、ＣＰＵ等により構成されるサーバ制御手段２２と、を備えている。また、サーバ装置２０は、ネットワーク２を介して端末装置１０と通信するためのサーバ通信手段（図示略）を備えている。
【００１６】
サーバ記憶手段２１は、各種データを一時的に記憶可能な一時領域等を有するＲＡＭや、ＯＳや各種プログラム、各種アプリケーション、各種データが格納されるＲＯＭ、各種データや各種プログラムが記録されるハードディスク等を含む。
また、このサーバ記憶手段２１は、現在の地図（現在地図）を記憶する現在地図記憶部２１１と、過去の地図である古地図を記憶する古地図記憶部２１２（古地図記憶手段）と、標高データ蓄積部２１３（標高データ蓄積手段）と、土地改良データ記憶部２１４（土地改良データ記憶手段）と、を備える。また、サーバ記憶手段２１は、基準データ記憶手段としても機能し、後述する地盤判定処理において用いる強度判定基準データを記憶する。
【００１７】
現在地図記憶部２１１に記憶される現在地図は、現在における地図である。なお、本実施形態では、現在地図として、各地点に対する標高が関連付けられて記憶されている。すなわち、現在地図記憶部２１１には、等高線を元に、地図上の各地点の標高が記録されたメッシュデータが記録されており、現在地図に関連付けられている。このような標高を示すメッシュデータとしては、例えば、国土地理院等で用いられるメッシュデータを利用することができ、地図上の主要部を５ｍ間隔、その他の地域を１０ｍ間隔としたメッシュで作成されている。
このように標高が関連付けられた地図が記録されている場合、例えば、一定周期毎（例えば１年毎）に、現在地図を更新し、更新前の現在地図を古地図記憶部２１２に蓄積することができる。
【００１８】
古地図記憶部２１２に記録される古地図は、過去の地図であり、作成された時期が異なる複数の古地図が記憶される。古地図には、現在地図と同様、標高を示すメッシュデータが関連付けられ、さらに、過去の土地利用状態や、水域の性状等の地理情報が記録される。
【００１９】
また、古地図としては、例えば日本国内の地図であれば、標高の測量技術が一般的に普及した１８７０年代以降の地図が記録されていることが好ましい。ここで、年代が古い古地図では、標高の測量の精度が低い、又は測量されていない地点が存在することも考えられるため、上述のように、年代が異なる複数の古地図が記録される。
なお、現在地図記憶部２１１に記憶される現在地図が一定期間毎（例えば１年毎）に最近の現在地図に更新され、更新される前の現在地図が、新たに古地図として古地図記憶部２１２に記憶されてもよい。
【００２０】
標高データ蓄積部２１３は、本発明の標高データ蓄積手段を構成し、地盤強度判定システム１を利用した全てのユーザーの端末装置１０から送信される、位置測定手段１４による測位結果、すなわち、測位された地点と、その地点における標高とが関連付けられたデータを蓄積する。
【００２１】
土地改良データ記憶部２１４には、過去に人工的な土地改良（土地改良工事）が実施された領域（人工改良領域）、当該人工改良領域における土地改良方法、及び土地改良工事が実施された時期等を関連付けた土地改良データが記憶される。
また、上述の様に、一定期間毎に、現在地図が更新されて、更新前の現在地図が古地図として古地図記憶部２１２に記憶される場合、前記一定期間内に実施された土地改良工事に関する土地改良データが、土地改良データ記憶部２１４に蓄積されて記憶されてもよい。
【００２２】
サーバ制御手段２２は、サーバ記憶手段２１に記憶される各種プログラムを読み込んで実行することにより、図１に示すように、過去標高取得手段２２１、標高変化量算出手段２２２、過去水場判定手段２２３、変化領域特定手段２２４、谷判定手段２２５、及び地盤判定手段２２６として機能する。
【００２３】
過去標高取得手段２２１は、端末装置１０から送信される測位結果（測定対象地点の位置座標及び標高）に基づいて、測定対象地点の標高が記録されている最も年代が古い（測定時期が最も古い）古地図を読み出す。そして、過去標高取得手段２２１は、読み出した古地図に基づいて、測定対象地点の標高（過去標高）を取得する。
【００２４】
標高変化量算出手段２２２は、測位結果の標高と、過去標高取得手段２２１により取得された過去標高との差分値である標高変化量を算出する。
【００２５】
過去水場判定手段２２３は、過去標高取得手段２２１により取得されて古地図に基づいて、測定対象地点の土地利用形態や、水域の性状等を取得し、測定対象地点が水場であったか否かを判定する。ここで、水場としては、例えば湖や池、川等の自然に形成された水域の他、水田や貯水池等、人工的に形成された水域を含む。
【００２６】
変化領域特定手段２２４は、標高データ蓄積部２１３に蓄積された現在の標高から、標高変化量算出手段２２２により算出された標高変化方向と同一方向に変化している標高変化領域を求める。例えば、測定対象地点の現在の標高が過去標高よりも高い場合、同様に過去標高よりも高くなっている領域を標高変化領域として求める。
谷判定手段２２５は、過去標高取得手段２２１により取得された古地図に基づいて、標高変化領域の標高分布を取得し、測定対象地点が谷であるか否かを判定する。
地盤判定手段２２６は、標高変化量算出手段２２２により算出された標高変化量、過去水場判定手段２２３及び谷判定手段２２５による判定結果、変化領域特定手段２２４により求められた標高変化領域等に基づいて、測定対象地点における地盤強度を判定する。
なお、サーバ制御手段２２により実施される具体的な処理については、後述する。
【００２７】
［地盤判定システムによる地盤判定処理］
次に、上述したような、地盤強度判定システム１を用いた地盤強度判定処理について、図面に基づいて説明する。
図２は、地盤強度判定システム１による地盤強度判定処理を示すフローチャートである。
［地盤判定地点取得処理］
図２に示すように、端末装置１０において、測定対象地点の地盤強度を判定するためのアプリケーションが実行されると、端末装置１０の端末制御手段１５は、位置測定手段１４を制御して、現在位置の位置座標及び標高を測位する（Ｓ１０１）。
次に、端末制御手段１５は、Ｓ１０１の測位結果を、図示略の端末通信手段を用いて、サーバ装置２０に送信する（Ｓ１０２）。
【００２８】
［地盤判定指標取得処理］
サーバ装置２０のサーバ制御手段２２は、図示略のサーバ通信手段を用いて、端末装置１０から送信される測位結果を受信すると（Ｓ２０１）、過去標高取得手段２２１により、測定対象地点に対応した古地図を古地図記憶部２１２から読み出す（Ｓ２０２）。
具体的には、過去標高取得手段２２１は、測位対象地点に対する標高が記憶された古地図のうち、最も古い年代の古地図を読み出し、読み出した古地図における測定対象地点の標高（過去標高）を取得する（Ｓ２０２）。
この後、標高変化量算出手段２２２は、Ｓ２０２で取得した過去標高と、Ｓ２０１で受信した測定対象地点の現在の標高との差分である標高変化量を算出する（Ｓ２０３）。また、標高変化量算出手段２２２は、算出された標高変化量を例えばサーバ記憶手段２１の一時記憶領域に記憶する。
この後、過去水場判定手段２２３は、Ｓ２０２で読み出した古地図に記録される測定対象地点の地理状態から、測定対象地点が水場であるか否かを判定し、判定結果を例えばサーバ記憶手段２１の一時記憶領域に記憶する（Ｓ２０４）。
【００２９】
また、変化領域特定手段２２４は、標高データ蓄積部２１３に記憶されている地点から、測定対象地点を中心とした所定の距離範囲内の地点を比較地点として抽出し、当該比較地点における標高と古地図の過去標高との標高変化量を算出し、標高変化領域を特定する（Ｓ２０５）。
図３（Ａ）は、測定対象地点Ｐを中心とした標高変化量の分布例を示す図、図３（Ｂ）は、測定対象地点Ｐを通る一方向（Ｂ−Ｂ´）の断面の一例を示す図である。図３において、点Ｐは、測定対象地点を示し、その他の点は抽出された比較地点を示す。また、各地点点において、標高変化量がプラス（現在標高の方が高い）の場合を「＋」を表示し、標高変化量がマイナス（現在標高の方が低い）の場合を「−」を表示し、標高変化量が「０」である場合を白丸で表示している。
変化領域特定手段２２４は、算出した比較地点の標高変化量のうち、測定対象地点と同方向に変化している比較地点を抽出し（図３の場合「＋」）、抽出した比較地点の最外周の点を結ぶ領域を標高変化領域Ａとして設定する。
そして、変化領域特定手段２２４は、設定した標高変化領域Ａの面積（標高変化面積）を算出し、当該標高変化面積を例えばサーバ記憶手段２１の一時記憶領域に記憶する。
【００３０】
さらに、谷判定手段２２５は、Ｓ２０２で読み出した古地図に記録される測定対象地点を中心とした標高変化領域内の地理状態から、過去に測定対象地点が谷（谷の一部）であったか否かを判定する（Ｓ２０６）。
図４は、谷判定手段２２５による谷判定を説明するための模式図である。
谷判定手段２２５は、図４に示すように、古地図の標高変化領域Ａ内に、測定対象地点Ｐを挟む２地点（例えば、図４の点Ｑ）に標高が高い地点が存在し、かつ古地図に示される過去の傾斜が、所定角度α以上である場合、谷であると判定する。一方、測定対象地点Ｐを挟む２地点のいずれか一方にしか標高が高い地点が存在しない場合、測定対象地点Ｐよりも高い地点が存在しない場合、及び、測定対象地点Ｐを挟んで標高が高い２地点が存在するが、過去の傾斜が所定角度未満である場合は、谷でははいと判定する。
なお、谷判定手段２２５による谷判定は上記に限定されない。例えば、谷判定手段２２５は、古地図に対応した過去標高のメッシュデータに基づき、標高変化領域Ａ内で、標高が最低となる最低標高領域を挟んで、所定値以上標高が高い領域が存在するか否か、すなわち、標高変化領域Ａに谷底が存在するか否かを判別してもよい。
そして、変化領域特定手段２２４は、測定対象地点が谷であるか否かを示すフラグ情報を、例えばサーバ記憶手段２１の一時記憶領域に記憶する。
【００３１】
また、Ｓ２０６において、谷であると判定された場合、さらに、Ｓ２０３において算出された標高変化量が「＋」であるか否かを判定する（Ｓ２０７）。このＳ２０７において、標高変化量が「＋」である（現在の標高が過去標高よりも高い）と判定された場合、谷判定手段２２５は、標高変化領域内に対する強度推定値を算出する（Ｓ２０８）。
具体的には、谷判定手段２２５は、標高データ蓄積部２１３に記憶された現在の比較地点の標高及び古地図における過去標高の標高変化量に基づいて、標高変化量の平均値（平均標高変化量）を強度推定値として算出する。すなわち、図５に示すように、深さが同じであり、標高変化領域が同じである谷Ｃ１,Ｃ２を見比べた場合、一般に、谷の傾斜が急な略Ｖ字状の谷Ｃ１（谷横断面形状が楔型の谷）は、谷の傾斜が略Ｕ字状の谷Ｃ２（谷横断面形状がお椀型の谷）よりも地盤強度が強くなる傾向がある。ここで、谷Ｃ１，及び谷Ｃ２を比べると、谷Ｃ１の平均標高変化量が谷Ｃ２の平均標高変化量よりも小さくなる。すなわち、平均標高変化量を強度推定値とし、地盤強度の判定の指標の一つとすることができる。
なお、本実施形態では、強度推定値として平均標高変化量を例示するが、その他、例えば、谷に堆積した土壌の体積や、堆積した土壌密度を推算して強度推定値としてもよい。また、一般に、谷横断面形状における幅寸法Ｗと谷底における盛土厚み（最大標高変化量）Ｄとの比Ｗ／Ｄは、お椀型の谷Ｃ２では大きく、楔形の谷Ｃ１では小さくなる。したがって、比Ｗ／Ｄを強度推定値として算出してもよい。その他、例えば、谷底の平均傾斜角度等を用いて、より詳細な強度推定値が算出されるものであってもよい。
そして、谷判定手段２２５は、算出した強度推定値である標高変化領域における平均標高変化量を例えばサーバ記憶手段２１の一時記憶領域に記憶する。
【００３２】
［地盤判定手段の判定処理］
この後、地盤判定手段２２６は、サーバ記憶手段２１に記憶された各判定要素、すなわち、Ｓ２０３で算出された標高変化量、Ｓ２０４における水場判定の判定結果、Ｓ２０５により算出された標高変化領域、Ｓ２０６における谷判定の判定結果、Ｓ２０８において推算された平均標高変化量等に基づいて、測定対象地点における地盤強度を判定する（Ｓ２０９）。
具体的には、地盤判定手段２２６は、サーバ記憶手段２１に記憶される強度判定基準データに基づいて、地盤強度を判定する。以下の表１に、強度判定基準データの一例を示す。
【００３３】
【表１】
0005538449.tif 000002
【００３４】
図６は、標高変化量による地盤強度判定を説明するための模式図である。図６（Ａ）に示すように、過去標高に対して、現在の標高が高い場合（標高変化量が「＋」であると判定された場合）、自然的要因による堆積や、人工的要因による盛土等が考えられる。このような堆積や盛土により標高が変化した土地は地盤が緩くなる。この時、標高変化量が大きいほど、堆積や盛土の量が大きいことを意味するため、地盤強度が弱くなる傾向がある。
一方、図６（Ｂ）に示すように、過去標高に対して、現在の標高が低い場合（標高変化量が「−」であると判定された場合）、自然的要因による風化や浸食、人工的要因による切土等が考えられる。このような風化、浸食、切土により標高が変化した土地は、地盤が固く、地盤強度が強くなる傾向がある。この時、標高変化量が大きいほど、より固い地盤強度を有する。従って、地盤判定手段２２６は、表１に示すように、地盤強度の判定指標の１つとして標高変化量を用いることで、地盤強度を判定することが可能となる。
【００３５】
また、測定対象地点が過去において水場であった場合、当該測定対象地点の土壌に多くの水分が含んでいることが考えられる。このように土壌の水分含有量が多い場合、地盤が緩くなるため、過去において水場が存在しなかった場合に比べて地盤強度が弱くなる傾向がある。したがって、地盤判定手段２２６は、Ｓ２０４における水場判定の判定結果、つまり過去に水場であったか否かを地盤強度の判定指標の１つとして用いることで、地盤強度を判定することが可能となる。
【００３６】
そして、現在の標高が過去の標高に対して高くなっている場合（標高変化量が「＋」である場合）、当該測定対象地点が谷であるか否か、また谷の形状等によっても地盤強度が変化する。例えば、図４に示すように、谷ではない傾斜面や平地上に盛土がされた場合、盛土部分の周部を支持する地盤が存在しない（原地盤よりも弱い法面保護工や土留工により人工的に法面が支持されている）。これに対して、谷に盛土をした場合、谷の互いに対向する傾斜面（図４における地盤面Ｄ１，Ｄ２）により盛土の周部が支持される。
したがって、地盤判定手段２２６は、Ｓ２０６により判定される谷の有無を地盤強度の判定指標の１つとして用いることで、地盤強度を判定することが可能となる。
【００３７】
また、上述したように、谷の形状により地盤強度が変化し、測定対象地点における標高変化量が同一である場合でも、図５（Ａ）に示すようなＶ字状の谷Ｃ１は、図５（Ｂ）に示すＵ字状の谷Ｃ２よりも地盤強度が強くなる傾向がある。したがって、測定対象地点の過去の地形が谷である場合は、谷の形状を地盤強度の判定指標の１つとして用い、地盤強度を判定する。
なお、本実施形態では、谷の形状判定として、谷における平均標高変化量が、当該谷の最大標高変化量（例えば谷底における標高変化量）の１／２以上である場合に、Ｕ字状の谷Ｃ２であると判定するが、これに限定されない。例えば平均標高変化量と標高変化面積とに基づいて、盛土された土壌量を推算し、土壌量が多いほど地盤強度が弱いとした判定を実施してもよい。
【００３８】
以上に加え、地盤判定手段２２６は、現在の標高が過去の標高に対して高くなっている場合（標高変化量が「＋」である場合）、標高が変化した原因が人工的な土地改良によるものか、自然的な堆積によるものかを判定し、地盤強度判定の１つの指標とする。これには、地盤判定手段２２６は、まず、土地改良データ記憶部２１４に記憶されている土地改良データに、測定対象地点を含む領域に対するデータがあるか否かを検索する。そして、土地改良データに測定対象地点を含む領域に対するデータが検索できなかった場合、地盤判定手段２２６は、自然的な堆積（人工的な土地改良は無し）と判断する。一方、土地改良データに測定対象地点を含む領域に対するデータが検索できた場合、地盤判定手段２２６は、工事が実施された時期に基づいて、地盤強度を判定する。なお、本実施形態では、１９７５年より前と１９７５年以後とに分けて地盤強度を判定しているが、これに限定されず、より細かい年度別に地盤強度を判定してもよい。
さらに、本実施形態では、土地改良が実施された年代に基づいて地盤強度を判定する例を示すが、例えば、土地改良の工法に基づいて地盤強度を判定してもよい。また、土地改良の時期と土地改良の工法の双方に基づいて地盤強度を判定してもよい。
さらには、標高変化量が「＋」である場合、地震による土地の隆起等も考えられる。このような隆起は、盛土や堆積と異なり、原地盤自体の標高が変化するものであり、地盤強度は比較的強い傾向がある。したがって、地盤判定手段２２６は、標高変化量が「＋」である場合に、さらに、土地の隆起によるものか否かを判定してもよい。
この場合、例えば、サーバ記憶手段に、所定の地理測定機関（例えば、国土地理院等）が発行する測量結果を記憶させる。そして、地盤判定手段２２６は、測定対象地点の標高変化量が「＋」である場合、測量結果に基づいて、測定対象地点に地震による土地の隆起が存在するか否かを判定し、地震による土地の隆起が存在する場合、地盤強度が強いと判定する。
【００３９】
一方、現在の標高が過去の標高に対して低くなっている場合（標高変化量が「−」である場合）では、地盤判定手段２２６は、更に、Ｓ２０５により設定された標高変化領域に基づいて、標高変化の原因を推定し、地盤強度を判定する。
これには、地盤判定手段２２６は、標高変化領域の面積が所定の面積閾値（例えば１ｋｍ２）以上ある場合、広範囲に亘って切土が実施されることは稀であるため、地盤沈下であり、地盤強度が弱いと判定する。一方、標高変化領域の面積が所定の面積閾値（例えば１ｋｍ２）未満ある場合、狭い範囲に実施された切土、または風化や浸食と判定し、地盤強度が強いと判定する。したがって、地盤判定手段２２６は、Ｓ２０５により判定される標高変化領域を判定指標の１つとして用いることで、地盤強度を判定することが可能となる。
なお、本実施形態では、地盤沈下であるか切土（又は風化や浸食）であるかを、標高変化面積に基づいて判定したが、これに限定されない。例えば、土地改良データとして、測定対象地点に対する切土の工事が記録されているか否かを判定し、人工改良の工事が実施されている場合に、地盤強度が強いと判定する処理をしてもよい。
【００４０】
そして、地盤判定手段２２６は、以上に示したような複数の指標と、表１の強度判定基準データとに基づいて、測定対象地点の条件に対応した判定ポイントを取得する。そして、地盤判定手段２２６は、例えば、判定ポイントが８０以上の場合は良好、判定ポイントが６０以上８０未満の場合はやや注意、判定ポイントが４０以上６０未満の場合は注意、判定ポイントが４０未満の場合は特に注意、といった地盤強度の判定結果、判定ポイントを端末装置１０に出力する（Ｓ２１０）。
そして、端末装置１０の表示制御手段１５２は、サーバ装置２０から判定結果を受信すると（Ｓ１０３）、受信した判定結果を表示手段１２に表示させる（Ｓ１０４）。
【００４１】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態の地盤強度判定システム１では、端末装置１０の地点取得手段１５１は、位置測定手段１４を制御して測定対象地点である現在位置の位置情報（緯度、経度、標高）を測位し、測位結果をサーバ装置２０に送信する。サーバ装置２０は、測位結果を受信すると、過去標高取得手段２２１により古地図を古地図記憶部２１２から取得し、測定対象地点に対応した過去標高を取得する。そして、地盤判定手段２２６は、標高変化量算出手段２２２により算出される取得した過去標高と、端末装置１０から送信された現在の標高との差である標高変化量を指標として、地盤強度を判定する。
このため、地盤判定手段２２６は、測定対象地点における標高を取得できれば、古地図の過去標高と比較することで地盤強度を判定することができ、例えばボーリング等の地盤測定専用の大型装置を用いる必要がなく、また、既に土地に建築物が存在する場合であっても地盤強度測定を実施することができる。したがって、本実施形態では、低コストで、容易に任意の測定対象地点に対する地盤強度を調査することができる。
【００４２】
端末装置１０は、位置測定手段１４を備える。そして、地点取得手段１５１は、位置測定手段１４により測位された現在位置及び標高を測定対象地点の位置及び標高として取得する。
このため、本実施形態では、端末装置１０のユーザーの現在位置における地盤強度を判定することができる。これにより、例えば、土地購入を予定するユーザーが、現地を視察した際等に、地盤強度測定用の大型装置等を用いることなく、容易にその場で地盤強度の判定を実施することができる。また、地震等の災害時に、容易に現在位置における地盤強度を判定することができ、安全な避難場所の確保等にも貢献できる。
【００４３】
地盤判定手段２２６は、サーバ記憶手段２１に記憶された強度判定基準データに基づいて、標高変化量算出手段２２２により算出された標高変化量に対応した地盤強度を判定する。このような構成では、サーバ記憶手段２１に強度判定基準データが記憶されていれば、地盤強度を判定するための複雑な演算等が不要であり、標高変化量に対応した地盤強度を読み込むだけで容易に地盤強度を判定することができ、処理速度の高速化を図れる。
【００４４】
古地図記憶部２１２には、測定時期が異なる（作成された年代が異なる）複数の古地図が記憶され、過去標高取得手段２２１は、測定対象地点に対する過去の標高が記録された古地図のうち、最も測定時期が古い古地図から過去標高を取得する。
このように、測定対象地点に対して、土地改良が実施されていない最も古い地盤に対する測定対象地点の地盤を評価することで、地盤強度判定における信頼性を向上させることができる。
【００４５】
サーバ装置２０は、過去水場判定手段２２３により、測定対象地点が過去に水場であったか否かを判定し、地盤判定手段２２６は、この水場判定の判定結果を１つの指標として地盤強度を判定する。
測定対象地点において、過去に水場があった場合、水はけが悪く、土壌に水分を多く含まれている可能性が高く、地盤が緩いことが予想される。これに対して、本実施形態の地盤判定手段２２６は、標高変化量に加え、過去水場判定手段２２３により判定された水場判定結果を指標として、地盤強度を判定するため、より正確な地盤強度の判定を実施できる。
【００４６】
サーバ装置２０は、端末装置１０から送信された測位結果を記憶する標高データ蓄積部２１３を備え、変化領域特定手段２２４は、標高データ蓄積部２１３から測定対象地点を中心とした所定範囲内の対象地点を抽出し、さらに、標高変化量算出手段２２２により算出された標高変化量の方向が同じ対象地点を抽出する。また、変化領域特定手段２２４は、これらの対象地点の分布から、標高が同じ方向に変化した領域である標高変化領域を特定する。そして、地盤判定手段２２６は、標高変化量が「−」である場合、標高変化領域の面積に基づいて、例えば標高変化領域が面積閾値未満であれば、切土、風化、浸食とみなし、地盤が強いと判定し、標高変化領域が面積閾値以上であれば、地盤沈下が発生しているとみなし、地盤が弱いと判定する。
このように、地盤判定手段２２６は、過去標高に対して現在標高が低くなっている場合であっても、標高変化領域の面積に基づいて、地盤強度の強弱を判定するので、より精度の高い地盤強度判定を実施することができ、地盤強度判定における信頼性を向上させることができる。
【００４７】
さらに、標高変化量が「＋」である場合、変化領域特定手段２２４により、標高変化領域が谷であるか否かを判定し、地盤判定手段２２６は、谷である場合、地盤強度がより強いと判定する。上述したように、傾斜面や平地に対して単に盛土等が実施されている場合では、法面保護等により盛土周部を保護することで地盤を強めていることが一般的であるが、この場合、谷の傾斜面により盛土が保護されている場合に比べて地盤は弱くなる傾向がある。したがって、上述のように変化領域特定手段２２４の判定結果を１つの指標として地盤強度を判定することで、地盤判定手段２２６は、盛土が実施された土地形状からより精度の高い地盤判定を実施することができる。
【００４８】
この時、本実施形態では、変化領域特定手段２２４は、更に、標高変化領域における平均標高変化量を算出し、地盤判定手段２２６は、平均標高変化量が、標高変化領域における最大変化量の１／２に対して大きいか否かを１つの指標として地盤判定を実施する。
上述したように、測定対象地点における標高変化量が同じ場合であっても、Ｖ字状の谷は、Ｕ字状の谷よりも地盤強度が強くなる傾向がある。本実施形態では、平均標高変化量に基づいて、谷形状を推定して地盤強度を判定することができるので、より精度の高い地盤判定を実施することができる。
【００４９】
さらに、地盤判定手段２２６は、標高変化量が「＋」である場合に、土地改良データ記憶部２１４に記憶された土地改良データに測定対象地点に対するデータを検索する。そして、地盤判定手段２２６は、土地改良データに測定対象地点に対するデータがない場合、自然堆積による標高変化であると判定して、人工的な盛土と比べて、地盤強度が弱いと判定する。また、土地改良データに測定対象地点に対するデータがある場合、土地改良工事が実施された年代に基づいて、地盤強度を判定する。このように、人工的な標高変化であるか、自然的な標高変化であるか、また、人工的な標高変化である場合には、土地改良の技術が未熟な過去によるものか、土地改良の技術が発達した最近にものであるかに基づいて、地盤強度を判定することで、より精度の高い地盤判定を実施することができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、地盤判定手段２２６は、標高変化量、標高変化面積、水場判定、谷判定、平均標高変化量、土地改良の工事時期を含む強度判定基準データに基づいて地盤強度を判定しているが、これに限定されない。例えば、地盤判定手段２２６は、更に、測定対象地点における地名を地盤強度判定の１つの指標としてもよい。
一般に、地名として、地形を示す語句が含まれる場合、その地形に基づいて地名が付けられていることが多い。例えば、地名として「川」や「池」等の水場を意味する語句が含まれている場合、古地図上の測定対象地点が水場ではなかった場合であっても、古地図が作成された時点よりもさらに以前において、水場があった可能性が高い。したがって、地名に含まれる例えば漢字等の語句を別の指標として地盤判定を実施することで、地盤判定の精度をより高めることができる。
【００５１】
その他、地盤判定の指標として、他の要素を加えてもよい。例えば、現在地図記憶部２１１に記録される現在地図に基づいた指標を用いてもよい。現在地図に基づいた指標としては、例えば、現在の標高が、「０」近傍（例えば−５ｍ〜＋５ｍ）であるか、０ｍ地帯であるか否か、測定対象地点から所定の距離範囲内に水場が存在するか否か、水場が存在する場合、その平均水位に対して測定対象地点の標高が高いか否か等を新たな指標として加え、地盤強度を判定してもよい。
このような場合であっても、強度判定基準データに各判定結果に対する判定ポイントが記録されていれば、容易に、測定対象地点に対する地盤強度を判定することができる。
【００５２】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図面に基づいて説明する。
第一実施形態では、端末装置１０は、位置測定手段１４により現在位置を測位し、その測位結果をサーバ装置２０に送信することで、現在位置の地盤を判定させ、表示制御手段１５２は、その結果を受信して表示手段１２に表示させた。これに対して、第二実施形態では、地点取得手段１５１は、ユーザーが入力した任意地点の地盤強度を判定する点で相違する。
なお、第二実施形態における端末装置及びサーバ装置の各構成は、上記第一実施形態と略同一であるため、図１に基づいて、以下説明する。
【００５３】
図７は、第二実施形態において、表示手段１２に表示される地盤強度判定の判定結果画面の例を示す図である。
図７に示すように、表示制御手段１５２は、サーバ装置２０から送信された地盤強度の判定結果を表示手段１２の上部の結果表示欄３１に表示させる。また、表示制御手段１５２は、表示手段１２の下部に、測定対象地点の位置を示す測定対象表示欄３２を表示させる。
なお、地盤判定を実施していない場合、結果表示欄３１は空欄であってもよく、又は測定対象表示欄３２のみが表示されていてもよい。
【００５４】
これに加え、表示制御手段１５２は、測定対象表示欄３２に、現在位置の地盤強度を評価するか、地図上の任意地点から地盤強度を判定するか、住所を指定して地盤強度を評価するかを選択させる測定対象選択部３３を表示させる。
そして、ユーザーにより、現在位置の地盤強度を評価する旨の選択が入力されると、端末制御手段１５は、上記第一実施形態と同様の処理を実施する。
【００５５】
一方、ユーザーにより、地図上の任意地点から地盤強度を判定する旨の入力がなされた場合、表示制御手段１５２は、図８に示すような地図を表示手段１２に表示させる。この地図は、現在における地理状態を示す地図であり、例えば端末記憶手段１１に記憶されていてもよく、サーバ装置２０の現在地図記憶部２１１に記憶される地図を受信して表示させるものであってもよい。
そして、ユーザーの入力操作により、地図上の任意の地点が指定されると、地点取得手段１５１は、当該地点を測定対象地点とし、地図から測定対象地点の位置（緯度、経度）及び標高を取得してサーバ装置２０に送信する。なお、サーバ装置２０のサーバ記憶手段２１に各地点に対する標高データを有する現在地図が記憶されている場合、地点取得手段１５１は、測定対象地点の位置（緯度、経度）のみを取得して、サーバ装置２０に送信してもよい。
【００５６】
また、サーバ装置２０の標高データ蓄積部２１３として、複数の端末装置１０から送信された測定対象地点に加えて当該測定対象地点における地盤強度の判定結果が記録されている場合、端末制御手段１５は、サーバ装置２０から標高データ蓄積部２１３に記憶された過去に測定が実施された地点及び判定結果を受信してもよい。この場合、図８に示すように、受信した過去に測定が実施された地点に対して、地盤強度判定結果を示すアイコン３４を表示させてもよい。地盤判定結果の表示方法としては、例えば、地盤判定結果が「良好」である地点を「緑色」、「やや注意」である地点を「黄色」、「注意」である地点を「橙色」、「特に注意」である地点を「赤色」といった、色表示により地盤判定結果を識別してもよく、判定ポイントを表示させてもよい。
このように、地盤判定結果を地図上に表示することで、ユーザーは、既に地盤判定が実施された地点に対して、改めて地盤判定処理を実施させる必要がなくなり、地盤判定処理における利便性を向上させることができる。
【００５７】
図７に戻り、ユーザーにより住所を指定して地盤強度を評価する旨の入力がなされた場合、表示制御手段１５２は、例えば、住所を入力する入力欄を表示させる。そして、ユーザーにより入力欄に住所が入力されると、地点取得手段１５１は、入力された住所を測定対象地点として、サーバ装置２０に送信する。
【００５８】
［本実施形態の作用効果］
以上のような第二実施形態の地盤強度判定システム１では、地点取得手段１５１は、現在位置における位置情報に加え、ユーザーにより指定された任意の地点を測定対象地点として取得することができる。したがって、例えば測定対象地点まで移動することなく、ユーザーが所望する任意地点における地盤強度を容易に判定することができ、より地盤強度判定システムにおける利便性を向上させることができる。
【００５９】
［他の実施形態］
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で、以下に示される変形をも含むものである。
例えば、上記第一及び第二実施形態では、端末装置１０により取得された測定対象地点をサーバ装置２０に送信し、サーバ装置２０において、地盤強度を判定した後、端末装置１０にその結果を送信して表示させた。
これに対して、端末装置１０の端末記憶手段１１に、現在地図記憶部２１１、古地図記憶部２１２、標高データ蓄積部２１３、及び土地改良データ記憶部２１４が記録され、端末制御手段１５が、端末記憶手段１１に記憶された各種プログラムを実行することで、過去標高取得手段２２１、標高変化量算出手段２２２、過去水場判定手段２２３、変化領域特定手段２２４、谷判定手段２２５、地盤判定手段２２６として機能する構成としてもよい。すなわち、端末装置単体で、地盤強度判定装置として機能させてもよい。この場合であっても、上記第一及び第二実施形態と同様の効果が得られ、容易に、任意地点の地盤強度を判定することができる。また、本構成であれば、サーバ装置２０との通信手段がない端末装置や、電波受信状態が悪い環境下等においても、地盤強度の判定を実施することができる。
また、サーバ装置が古地図記憶手段として機能し、端末装置は、サーバ装置から古地図を取得する構成としてもよい。この場合でも、端末制御手段１５が、端末記憶手段１１に記憶された各種プログラムを実行することで、過去標高取得手段２２１、標高変化量算出手段２２２、過去水場判定手段２２３、変化領域特定手段２２４、谷判定手段２２５、地盤判定手段２２６として機能する。このような構成とすることで、地盤強度を判定する各種判定や、地盤強度の判定は、個々の端末装置で実施されるため、サーバ装置の負荷が軽減され、処理の高速化を図れる。
【００６０】
また、上記第一実施形態において、地盤判定手段２２６は、Ｓ２０３で算出された標高変化量、Ｓ２０４における水場判定の判定結果、Ｓ２０５〜Ｓ２０６における谷判定の判定結果、Ｓ２０８において推算された平均標高変化量等に基づいた谷形状判定の判定結果等に基づいて、強度判定基準データから各判定結果に対応した判定ポイントを読み込み、地盤強度判定を実施した。これに対して、例えば各種地盤強度判定のための指標に対して、それぞれ加算点を設定し、初期ポイントから、これらの加算点や減算点を加える（又は乗算する）ことで、判定ポイントを算出し、地盤強度の判定を実施してもよい。
例えば、初期ポイントを「１００」とし、標高変化量が０ｍ以上＋５ｍ未満の場合、「−１０」の加算点を加算し、標高変化量が−５ｍ以上０ｍ未満の場合、「＋１０」の加算点を加算する。同様にして、Ｓ２０４における水場判定の判定結果、Ｓ２０５において算出された標高変化領域の面積、Ｓ２０６における谷判定の判定結果、Ｓ２０８において算出される平均標高変化量、人工的な土地改良が否かの判定結果、土地改良が実施された時期、土地改良方法等に対してそれぞれ加算点を設定して、地盤判定手段２２６は、判定結果に基づいて、判定ポイントを算出する。
このような方法を用いても、上記実施形態と同様、任意地点に対する地盤強度を、大型の地盤測定装置を用いることなく容易に実施できる。
【００６１】
また、上記実施形態では、地盤判定手段２２６は、Ｓ２０３により算出された標高変化量に加え、Ｓ２０４からＳ２０８において実施される各種判定処理の結果を指標として、地盤強度の判定を実施したが、これらの判定処理のうちのいくつかを選択的に実施してもよく、標高変化量のみに基づいた地盤強度の判定を実施してもよい。また、前述したように、地名に含まれる語句判定等、その他の判定結果を新たな指標として地盤強度を判定してもよい。
【００６２】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。
【符号の説明】
【００６３】
１…地盤強度判定システム（地盤強度判定装置）、１０…端末装置、１２…表示手段、１４…位置測定手段、１５…端末制御手段、２０…サーバ装置、２１…サーバ記憶手段、２２…サーバ制御手段、１５１…地点取得手段、１５２…表示制御手段、２１２…古地図記憶部（古地図記憶手段）、２１３…標高データ蓄積部（標高データ蓄積手段）、２１４…土地改良データ記憶部（土地改良データ蓄積手段）、２２１…過去標高取得手段、２２２…標高変化量算出手段、２２３…過去水場判定手段、２２４…変化領域特定手段、２２５…谷判定手段、２２６…地盤判定手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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