(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
雨量又は河川の水位に関する水文データのトレンドグラフが，所定の下限値から上限値までの第１のレンジを最大記録幅として前記水文データが記録される第１のグラフ線と，前記第１のレンジよりも小さな第２のレンジを前記最大記録幅として前記水文データが記録されるとともに，前記第２のレンジの範囲を越える前記水文データについては前記第２のレンジの範囲を超えた分だけ前記最大記録幅の範囲内へ折り返して記録される第２のグラフ線とにより記録された水文自記紙に基づいて前記水文データを数値化したデジタル水文データを生成するデジタル水文データ生成装置であって，
前記水文自記紙からトレンドグラフ画像を読み取る画像読取手段と，
読み取られた前記トレンドグラフ画像から前記水文データの前記第１のグラフ線及び前記第２のグラフ線を抽出するグラフ線抽出手段と，
前記グラフ線抽出手段により抽出された前記第１のグラフ線及び第２のグラフ線に基づいて各グラフ線の位置に対応する前記デジタル水文データを生成する際に，前記第２のグラフ線に基づいて前記水文データを数値化した高分解能の数値データの複数の候補を求めるとともに，これに対応する前記水文データを前記第１のグラフ線に基づいて数値化した低分解能の数値データを求め，前記高分解能の数値データの複数の候補から前記低分解能の数値データに最も近いものを前記デジタル水文データとして生成する数値データ生成手段と，
を具備してなることを特徴とするデジタル水文データ生成装置。
【請求項２】
前記第１及び第２のグラフ線及びその他の目盛り線が互いに異なる色で記録されたものである請求項１に記載のデジタル水文データ生成装置。
【請求項３】
前記グラフ線抽出手段が，前記トレンドグラフ画像のＲＧＢ情報により求まる色相に基づいて前記グラフ線を抽出するものである請求項２に記載のデジタル水文データ生成装置。
【請求項４】
前記トレンドグラフ画像における前記グラフ線上の色相基準位置を指定する色相基準位置指定手段を具備し，
前記グラフ線抽出手段が，前記色相基準位置のＲＧＢ情報により求まる色相を含む所定範囲内の色相を有する点を抽出することにより前記グラフ線を抽出するものである請求項３に記載のデジタル水文データ生成装置。
【請求項５】
前記トレンドグラフ画像における時間軸上の２点の前記基準位置と，該２点のうちの１点において前記時間軸と交差するデータ軸上の１点の前記基準位置と，前記基準位置それぞれに対応する前記水文データの値及び時刻とを指定する基準位置指定手段を具備し，
前記数値データ生成手段が，前記基準位置指定手段により指定された情報に基づいて前記グラフ線の位置に対応する前記デジタル水文データを生成するものである請求項１〜４のいずれかに記載のデジタル水文データ生成装置。
【請求項６】
雨量又は河川の水位に関する水文データのトレンドグラフが，所定の下限値から上限値までの第１のレンジを最大記録幅として前記水文データが記録される第１のグラフ線と，前記第１のレンジよりも小さな第２のレンジを前記最大記録幅として前記水文データが記録されるとともに，前記第２のレンジの範囲を越える前記水文データについては前記第２のレンジの範囲を超えた分だけ前記最大記録幅の範囲内へ折り返して記録される第２のグラフ線とにより記録された水文自記紙に基づいて前記水文データを数値化したデジタル水文データを生成する手順をコンピュータに実行させるためのデジタル水文データ生成プログラムであって，
前記水文自記紙からトレンドグラフ画像を読み取る画像読取手順と，
読み取られた前記トレンドグラフ画像から前記水文データの前記第１のグラフ線及び前記第２のグラフ線を抽出するグラフ線抽出手順と，
前記グラフ線抽出手段により抽出された前記第１のグラフ線及び第２のグラフ線に基づいて各グラフ線の位置に対応する前記デジタル水文データを生成する際に，前記第２のグラフ線に基づいて前記水文データを数値化した高分解能の数値データの複数の候補を求めるとともに，これに対応する前記水文データを前記第１のグラフ線に基づいて数値化した低分解能の数値データを求め，前記高分解能の数値データの複数の候補から前記低分解能の数値データに最も近いものを前記デジタル水文データとして生成する数値データ生成手順と，
をコンピュータに実行させるよう構成されてなることを特徴とするデジタル水文データ生成プログラム。
【請求項７】
雨量又は河川の水位に関する水文データのトレンドグラフが記録された水文自記紙に基づいて前記水文データを数値化したデジタル水文データを管理するデジタル水文データ管理装置であって，
前記水文自記紙からトレンドグラフ画像を読み取る画像読取手段と，
読み取られた前記トレンドグラフ画像から前記水文データのグラフ線を抽出するグラフ線抽出手段と，
抽出された前記グラフ線の位置に対応する前記デジタル水文データを生成する数値データ生成手段と，
前記トレンドグラフ画像に関する所定の関連データを入力する関連データ入力手段と，
前記トレンドグラフ画像のデータと前記デジタル水文データと前記関連データとを対応づけて記憶するデータ記憶手段と，
指定された前記トレンドグラフ画像のデータ，前記水文データの数値データ，及び前記関連データの１又は複数を前記データ記憶手段内から検索するデータ検索手段と，
前記データ検索手段による検索結果を出力する出力手段と，
を具備してなることを特徴とするデジタル水文データ管理装置。
【請求項８】
前記関連データが，前記水文データについての管轄者，観測場所，観測河川名，観測期間，観測データの種類の１又は複数を含むものである請求項７に記載のデジタル水文データ管理装置。
【請求項９】
１又は複数の端末との通信可能に構成され，
前記端末からの所定のデータ要求を前記通信手段を介して受信する要求受信手段と，
前記データ要求に基づいて前記データ検索手段により検索した結果を，前記端末に送信するデータ送信手段と，
を具備してなる請求項７又は８のいずれかに記載のデジタル水文データ管理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，雨量や河川の水位に関する水文データのトレンドグラフが記録された水文自記紙に基づくデジタル水文データ生成装置，デジタル水文データ生成プログラム及びデジタル水文データ管理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
国土交通省の各地方整備局管内等では，長年に渡って各地方の雨量や各河川の水位に関する水文データをペンレコーダを用いることによりトレンドグラフとして所定の記録紙に記録し，保存している。このように前記水文データがトレンドグラフとして記録された記録紙は水文自記紙といわれる。該水文自記紙は，河川整備の基本方針や基本計画を作成する際等に活用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，前記水文自記紙は記録媒体が「紙」であるため，記録されている情報量の割りには大きな保管スペースが必要となり所望のデータを探すのに時間がかかる上に劣化や破損を起こしやすく，保管スペースの確保やその取り扱いに大きな労力を必要とするという問題点があった。さらに今後は，公共団体等が保有する情報は，一般公開してさらなる活用を図る必要があるが，「紙」媒体のままではその利用効率が悪いという問題点もあった。また，いわゆる電子ファイリングシステム等により前記水文自記紙を画像データ化することも考えられるが，単に画像データ化するだけでは，トレンドグラフの画像データから雨量や河川の水位をいちいち読み取る必要があり，これでは所望の水文データの検索や水文データの統計処理等を行うことが容易ではなく，利用効率の大幅な向上は期待できない。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，水文自記紙に基づく水文データを数値化してデジタルデータ（デジタル水文データ）とすることにより，水文データについての保管スペースの省スペース化，及び利用効率の大幅な向上を図るデジタル水文データ生成装置及びそのプログラム，並びにデジタル水文データ管理装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は，雨量又は河川の水位に関する水文データのトレンドグラフが，所定の下限値から上限値までの第１のレンジを最大記録幅として前記水文データが記録される第１のグラフ線と，前記第１のレンジよりも小さな第２のレンジを前記最大記録幅として前記水文データが記録されるとともに，前記第２のレンジの範囲を越える前記水文データについては前記第２のレンジの範囲を超えた分だけ前記最大記録幅の範囲内へ折り返して記録される第２のグラフ線とにより記録された水文自記紙に基づいて前記水文データを数値化したデジタル水文データを生成するデジタル水文データ生成装置であって， 前記水文自記紙からトレンドグラフ画像を読み取る画像読取手段と，読み取られた前記トレンドグラフ画像から前記水文データの前記第１のグラフ線及び前記第２のグラフ線を抽出するグラフ線抽出手段と，前記グラフ線抽出手段により抽出された前記第１のグラフ線及び第２のグラフ線に基づいて各グラフ線の位置に対応する前記デジタル水文データを生成する際に，前記第２のグラフ線に基づいて前記水文データを数値化した高分解能の数値データの複数の候補を求めるとともに，これに対応する前記水文データを前記第１のグラフ線に基づいて数値化した低分解能の数値データを求め，前記高分解能の数値データの複数の候補から前記低分解能の数値データに最も近いものを前記デジタル水文データとして生成する数値データ生成手段と，を具備してなることを特徴とするデジタル水文データ生成装置として構成されるものである。
これにより，水文データを前記水文自記紙のイメージデータとしてのみでなく，数値データ（デジタルデータ）としてもコンピュータ等により利用できるので，水文データの保管スペースの省スペース化とともに，利用効率の大幅な向上を図ることが可能となる。
【０００５】
また，上述したような前記第１及び第２のグラフ線を有する前記水文自記紙は広く用いられており，前記第２グラフ線からは，そのレンジ幅が狭いため前記水文データの値そのものを特定することはできないが，後述する（２）式で示されるように分解能の高い前記水文データの値の複数の候補が求まり，前記第１のグラフ線からは，そのレンジ幅が広いために分解能は低いが，前記水文データの値そのものを特定できるため，上述したように前記高分解能の数値データの候補から前記低分解能の数値データに最も近いものを前記デジタル水文データとして選ぶことにより，高分解能の水文データの値を生成する（読み取る）ことが可能となる。これについては，具体例を用いて後述する。
【０００６】
また，前記第１及び第２のグラフ線及びその他の目盛り線が互いに異なる色で記録されたものである場合に，前記グラフ線抽出手段が，前記トレンドグラフ画像のＲＧＢ情報により求まる色相に基づいて前記グラフ線を抽出するものも考えられる。
これにより，前記水文自記紙が古い場合等，ＲＧＢ情報の各レベルそのものによっては前記グラフ線を精度よく抽出できない場合であっても，人間の視覚により近い色相を用いることによって前記グラフ線を精度よく抽出することができる。
さらに，前記トレンドグラフ画像における前記グラフ線上の色相基準位置を指定する色相基準位置指定手段を具備し，前記グラフ線抽出手段が，前記色相基準位置のＲＧＢ情報により求まる色相を含む所定範囲内の色相を有する点を抽出することにより前記グラフ線を抽出するものであれば，前記グラフ線の抽出条件となる色相の範囲を利用者の視覚に基づいて設定する必要がなく条件設定が容易となる。
【０００７】
また，前記トレンドグラフ画像における時間軸上の２点の前記基準位置と，該２点のうちの１点において前記時間軸と交差するデータ軸上の１点の前記基準位置と，前記基準位置それぞれに対応する前記水文データの値及び時刻とを指定する基準位置指定手段を具備し，前記数値データ生成手段が，前記基準位置指定手段により指定された情報に基づいて前記グラフ線の位置に対応する前記デジタル水文データを生成するものであるものも考えられる。
これにより，前記水文自記紙の画像読み取り時の位置のずれ（縦横の傾きのずれ等）を補正でき，精度の高い前記デジタル水文データの生成（読み取り）が可能となる。
また，本発明は，前記デジタル水文データ生成装置の有する機能をコンピュータに実行させるためのデジタル水文データ生成プログラムとして捉えたものであってもよい。
さらに，本発明は，前記デジタル水文データ生成装置の機能を有するデジタル水文データ管理装置として捉えてもよい。即ち，雨量又は河川の水位に関する水文データのトレンドグラフが記録された水文自記紙に基づいて前記水文データを数値化したデジタル水文データを管理するデジタル水文データ管理装置であって， 前記水文自記紙からトレンドグラフ画像を読み取る画像読取手段と，読み取られた前記トレンドグラフ画像から前記水文データのグラフ線を抽出するグラフ線抽出手段と，抽出された前記グラフ線の位置に対応する前記デジタル水文データを生成する数値データ生成手段と，前記トレンドグラフ画像に関する所定の関連データを入力する関連データ入力手段と，前記トレンドグラフ画像のデータと前記デジタル水文データと前記関連データとを対応づけて記憶するデータ記憶手段と，指定された前記トレンドグラフ画像のデータ，前記水文データの数値データ，及び前記関連データの１又は複数を前記データ記憶手段内から検索するデータ検索手段と，前記データ検索手段による検索結果を出力する出力手段と，を具備してなることを特徴とする水文データ管理装置である。
ここで，前記関連データとしては，前記水文データについての管轄者，観測場所，観測河川名，観測期間，観測データの種類の１又は複数を含むものが考えられる。
これにより，デジタル化（数値化）された水文データの検索が容易となる。
さらに，１又は複数の端末との通信可能に構成され，前記端末からの所定のデータ要求を前記通信手段を介して受信する要求受信手段と，前記データ要求に基づいて前記データ検索手段により検索した結果を，前記端末に送信するデータ送信手段と，を具備するものであれば，通信回線を通じてより広範囲の利用者の前記端末から前記デジタル水文データを検索（利用）できるので，水文データの利用効率を飛躍的に向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Ｘにより提供されるデジタル水文データ利用システムの概略構成を表す図，図２は本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Ｘ及びそれと通信可能な端末の概略構成を表すブロック図，図３は本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Ｘにおけるデータ登録処理の手順を表すフローチャート，図４は本発明の実施の検体に係るデジタル水文データ管理装置Ｘから端末へのデータ送信処理の手順を表すフローチャート，図５及び図６は水文自記紙のトレンドグラフ画像及びその画像上で指定される基準位置の一例を表す図，図７は水文データのトレンドグラフの記録方法を説明するための図，図８は水文データのトレンドグラフからのデジタル水文データの値の算出例を説明するための図，図９は本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Ｘから端末に送信される初期画面の一例を表す図，図１０は本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Ｘから端末に送信される水文データの検索画面の一例を表す図，図１１は本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Ｘから端末に送信される水文データの閲覧画面の一例を表す図である。
【０００９】
まず，図１を用いて，本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Ｘにより提供されるデジタル水文データ利用システムの構成について説明する。以下，デジタル水文データ管理装置Ｘのことを単にデータ管理装置Ｘという。
本データ管理装置Ｘは，前記水文自記紙に基づく水文データ及びその関連データを登録する機能を有するとともに，ＬＡＮ又は公衆回線１を介して１又は複数の端末２と通信可能に接続され，該端末２からの要求に応じて登録された水文データ等を送信（提供）する機能を有するものである。前記端末２は，パソコンや携帯電話，ＰＤＡ等の情報端末であり，主として河川整備等に携わる利用者，及びその他一般の利用者等により操作されるものである。
【００１０】
次に，図２を用いて，本データ管理装置Ｘ及び端末２の各構成について説明する。
図２（ａ）に示すように，本データ管理装置Ｘは，ＨＴＴＰサーバ１１，データ記憶部１２，通信制御部１３，操作表示部１４，データ制御部１５，及びイメージスキャナ１６を具備している。
前記ＨＴＴＰサーバ１１は，インターネット通信プロトコルに基づいて前記端末２と通信を行ういわゆるウェブサーバの機能を有する装置であり，前記端末２から送信されるＵＲＬ等の要求を受信し，これに対応するＨＴＭＬやＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（サン・マイクロシステムズ・インコーポレーテッドの登録商標，以下同じ）等によって構成されたページ（画面）データやその他の情報を前記データ記憶部１６から読み出して前記端末２に対して送信する他，前記端末２から送信される各種データ要求に応じ，予め登録されたＣＧＩ等のプログラムに従って前記データ記憶部１６から必要なデータを読み出し及び加工してＨＴＭＬやＪａｖａＳｃｒｉｐｔによるページデータ等に編成して前記端末２に送信する。
前記データ記憶部１２は，ハードディスク等の記憶装置であり，後述する水文データのトレンドグラフ画像データｄ１や前記デジタル水文データｄ２，及びその関連データｄ３，並びに前記ＨＴＴＰサーバ１１，前記操作表示部１４，前記データ制御部１５により扱われるその他のデータが格納される。
前記通信制御部１３は，前記ＬＡＮ又は公衆回線１を介した前記端末２との通信制御を行う。
前記操作表示部１４は，不図示のＣＲＴディスプレイ，キーボード，マウス等から構成され，データの登録操作等，当該データ管理装置Ｘにおける各種入力及び表示を行う。
前記データ制御部１５は，前記端末２からの要求に関わらず，前記データ記憶部１２に記憶される各種データの処理を行うものであり，後述するデジタル水文データ生成処理等を実行する。
前記イメージスキャナ１６は，前記水文自記紙から水文データのトレンドグラフ画像（カラー画像）を読み取り，それをＪＰＥＧ等のイメージ画像データ化して前記トレンドグラフ画像データｄ１として前記データ記憶部１２に格納するものである。
【００１１】
前記端末２は，一般的なパソコンや携帯電話，ＰＤＡ等の情報端末であり，図２（ｂ）に示すように，不図示のＣＲＴディスプレイ，キーボード，及びマウス等，或いは液晶パネル及びシートキー等から構成される操作表示部２１と，不図示のＭＰＵ，主メモリ，及びその周辺機器から構成されるデータ制御部２２と，ハードディスクや不揮発性ＲＡＭ等のデータ記憶部２３と，前記ＬＡＮ又は公衆回線１を介したデータ通信を行う通信制御部２４とを具備している。
前記データ記憶部２３には，前記データ管理装置Ｘへの各種データ要求や前記データ管理装置Ｘから受信するＨＴＭＬデータ等を前記操作表示部２１へ表示出力するウェブブラウザ等のプログラムがインストールされている。これらのプログラムは，必要に応じて前記データ制御部２２の前記主メモリに展開され，該データ制御部２２により実行される。
以上の他，前記端末２は一般的なパソコンや携帯電話，ＰＤＡ等と同様の他の構成を有するが，周知であるのでここでは説明を省略する。
【００１２】
次に，図３を用いて，本データ管理装置Ｘの前記データ制御部１５により制御されるデータ登録処理，即ち前記トレンドグラフ画像データｄ１，前記デジタル水文データｄ２，及び前記関連データｄ３を前記データ記憶部１２へ登録（格納）する処理について説明する。以下，Ｓ１１，Ｓ１２，…は，処理手順（ステップ）の番号を表すものとする。
まず，前記イメージスキャナ１６により前記水文自記紙に記録されたトレンドグラフ画像が読み取られ，カラー画像データ（即ち，前記トレンドグラフ画像データｄ１）として，前記データ記憶部１２に格納される（Ｓ１１）。
次に，読み取られた前記トレンドグラフ画像が前記操作表示部１４により画面表示され，そのトレンドグラフ画像上において，そのトレンドグラフに対応する数値データを求めるために用いる３点の基準位置を，前記マウス等によって指定する基準位置指定処理（前記基準位置指定手段の処理の一例）が実行される（Ｓ１２）。図５は，前記基準位置である３点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を○印で表した前記トレンドグラフ画像（所定の河川の水位を表すトレンドグラフの画像）の一例である。ここに示す前記トレンドグラフ画像には，河川の水位を表す２つのグラフ線ｇ１，ｇ２が示されており（即ち，前記水文自記紙に２つのグラフ線ｇ１，ｇ２が記録されている），それぞれデータ軸の最大記録幅Ｗのレンジが異なるが，説明の簡単化のために以下は一方の前記グラフ線ｇ１について述べる。以下，前記グラフ線ｇ１のレンジを第１のレンジ，前記グラフ線ｇ２のレンジを第２のレンジという。
【００１３】
図５に示すように，前記基準位置としては，例えば，前記トレンドグラフ画像における時間軸Ｊｘ上の２点Ｐ１，Ｐ２と，該２点のうちの１点Ｐ１において前記時間軸Ｊｘと交差するデータ軸Ｊｙ上の１点Ｐ３の３つの前記基準位置を指定する（マウスクリックによりその位置の座標を入力する等）。さらに，前記基準位置Ｐ１〜Ｐ３それぞれに対応する水文データの値と時刻とを前記キーボード等により入力する。図５の例では，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の各位置に対応する水文データ（水位）の値（前記第１のレンジに対応する値）及び時刻の組み合わせは，それぞれ（０ｍ，１０月２日０時０分），（０ｍ，１０月３日１８時０分），（２０ｍ，１０月２日０時０分）である。これにより，線分Ｐ１−Ｐ２に平行な方向がトレンドグラフの時間軸（横軸）方向，それに直角な方向がトレンドグラフのデータ軸（縦軸）方向であり，さらに，Ｐ１−Ｐ２間の距離が３０時間に，Ｐ１−Ｐ３間の距離が水位２０ｍにそれぞれ相当することがわかり，その結果，前記トレンドグラフ画像上の各位置が，どの時刻のいくらの値（水位値）に対応するのかを算出できることになる。従って，前記水文自記紙からの画像データ読み取りの際に，画像読み取り位置にずれ（縦横の傾きのずれ等）が生じても，そのずれが適切に補正され，精度高く水文データの値を算出する（読み取る）ことが可能となる。この他にも，例えば，少なくとも前記時間軸Ｊｘ及び前記データ軸Ｊｙのいずれに対してもその平行線上にない前記トレンドグラフ画像上の任意の２点の位置及びその位置のデータの値及び時刻を前記基準位置として指定すれば，同様に前記トレンドグラフ画像上の各位値の時刻及び値を算出でき，前記データ軸Ｊｙ上の２点を前記基準位置として指定すれば，前記トレンドグラフ画像上の各位置が少なくともいくらの値（水位値）に対応するのかを算出できる等，前記基準位置の指定方法としては各種の方法が考えられる。ここで，前記基準位置Ｐ１〜Ｐ３それぞれについて，前記第２のレンジに対応する水文データの値についても同様に入力する。図５の例では，前記第２のレンジに対応する前記各位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に対応する値は，それぞれ０ｍ，０ｍ，１ｍである。
【００１４】
また，前記水文自記紙には，図６に示すように記録される水文データのデータ軸が円弧状のものもある。これは，前記水文自記紙に水文データを記録するペンレコーダのペンが，所定の回転軸の回りに回動可能に支持されており，該ペンが描く円弧に合わせて前記水文自記紙のデータ軸も円弧状にしているものである。このようなデータ軸が円弧状であるトレンドグラフについても，図５に示したトレンドグラフと同様に基準位置Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’が指定されるが，この場合，前記トレンドグラフ画像上の各位置に対応する水文データの値を求める際に，予め設定されたデータ軸の円弧の半径に基づく補正が行われる。
【００１５】
次に，Ｓ１１で読み取った前記トレンドグラフ画像から，前記グラフ線ｇ１，ｇ２の抽出処理（前記グラフ線抽出手段の処理の一例）が実行される。ここで，前記水文自記紙には，２つの前記グラフ線ｇ１，ｇ２及びその他の目盛り線（縦線・横線）がそれぞれ異なる色（例えば，ｇ１は緑色，ｇ２は赤色，目盛り線は灰色等）で記録されているため，通常は前記トレンドグラフ画像データのＲＧＢ情報に基づいて，例えば，Ｇのレベルが所定レベル以上であれば前記グラフ線ｇ１，Ｒのレベルが所定レベル以上であれば前記グラフ線ｇ２である等として，前記グラフ線ｇ１，ｇ２それぞれを抽出できる。しかしながら，前記水文自記紙の中には非常に古いものも多く，前記グラフ線ｇ１，ｇ２の色とよく似た色の汚れが付着していることも多いため，人間の視覚によってはそれらの違いを識別できても，ＲＧＢ情報の各レベルそのものによっては前記グラフ線ｇ１，ｇ２のみを精度よく抽出できない場合が多い。そこで，まず，前記トレンドグラフ画像の全位置（全画素）から，ＲＧＢの各レベルが前記グラフ線ｇ１，ｇ２それぞれについて予め設定された所定の範囲内である位置を粗抽出した後，該粗抽出された各位置について，より人間の視覚に近い指標である色相Ｈ（Ｈｕｅ）を求め，その色相Ｈの値が前記グラフ線ｇ１，ｇ２のそれぞれについて予め設定された所定の範囲内にある点（画素）の集合をそれぞれ前記グラフ線ｇ１，ｇ２として抽出する。ここで，前記色相Ｈは，ＲＧＢ情報（ＲＧＢの各レベルＲ，Ｇ，Ｂ）に基づくいわゆるＨＳＩ変換により求められる。該ＨＳＩ変換は，次の（１）式で表される。
【数１】
0003631223.tif 000002
ここで，Ｍ１，Ｍ２は中間パラメータ，Ｓは彩度，Ｉは明度を表す。このように色相Ｈを用いることにより，前記水文自記紙の汚れ等に影響されずに前記グラフ線ｇ１，ｇ２を精度よく抽出することが可能となる。
また，前記グラフ線ｇ１，ｇ２を抽出する前記色相Ｈの範囲は，Ｓ１１で読み取られた前記トレンドグラフ画像データｄ１に基づいて設定してもよい。即ち，前記トレンドグラフ画像上において，マウス等により前記グラフ線ｇ１，ｇ２それぞれについてのグラフ線上の任意の位置（以下，色相基準位置という）を利用者に指定させ，該色相基準位置の色相Ｈを基準色相として求め，前記色相Ｈが前記基準色相±所定値の範囲内となる点を前記グラフ線ｇ１，ｇ２として抽出する。これにより，前記水文自記紙それぞれに応じた適切な色相範囲を容易に設定できる。
【００１６】
次に，Ｓ１４において，Ｓ１２で指定された前記基準位置に関する情報に基づいて，Ｓ１３で抽出された前記グラフ線ｇ１に対応する数値データ，即ち前記デジタル水文データの生成処理（前記数値データ生成手段の処理の一例）が実行される。以下，本デジタル水文データの生成処理について説明する。
前述したように，前記水文自記紙には２つの前記グラフ線ｇ１，ｇ２が記録されるが，これらは以下に示すように記録される。
まず，一方の前記グラフ線ｇ１は通常のトレンドグラフとして，即ち，水文データの下限値から上限値まで（例えば，０〜２０ｍ）の前記第１のレンジを最大記録幅Ｗとして水文データ（図５では，河川の水位）のトレンドグラフが記録される。従って，前記グラフ線ｇ１（の位置）に対応する値をそのまま前記第１のレンジに従って読み取れば水文データの値を読み取ることができる。しかしながら，前記第１のレンジの幅は大きいため，前記水文自記紙の記録を行うペンレコーダの記録精度の制約上，値の読み取り分解能は低くなる。
【００１７】
これに対し，他方の前記グラフ線ｇ２は，前記第１のレンジよりも小さな前記第２のレンジ（図５では，１ｍ）を前記最大記録幅Ｗとして水文データが記録されるが，前記第２のレンジを越える水文データについては，前記第２のレンジの範囲を超えた分だけ前記最大記録幅Ｗの範囲内へ折り返して記録される。これを図７に示す具体例により説明する。
今，水文データの値（河川の水位）が，図７の細いグラフ線ｇ２１で表すように，１ｍを超えて２．５ｍまで上昇（ｔ１，ｔ２の領域）した後，１ｍまで下降（ｔ３，ｔ４の領域）したとする。このとき，図７に太線で表す前記グラフ線ｇ２は，０〜１ｍまでは前記第２のレンジ（１ｍ）を前記最大記録幅Ｗとして通常通り記録されるが（不図示），前記第２のレンジの上限である１ｍを超えると，超えた分だけ前記最大記録幅Ｗの範囲内（下側）へ折り返して記録される（ｔ１の領域）。そして，さらに値が２ｍを超えると，前記グラフ線ｇ２は，前記第２のレンジの下限である０ｍの位置を下回らない（前記最大記録幅Ｗの範囲を逸脱しない）ように，２ｍを超えた分だけ前記最大記録幅Ｗの範囲内（上側）へ折り返して記録される（ｔ２の領域）。また，前記最大記録幅Ｗの範囲内で値が反転（上昇から下降へ反転）すると，それに従って前記グラフ線ｇ２も反転して記録される（ｔ２〜ｔ３の領域）。さらに，水文データの値が低下して値が２ｍを下回ると，前記グラフ線ｇ２は，１ｍを超えたときと同様に，前記最大記録幅Ｗの範囲を逸脱しないように，２ｍを下回った分だけ前記最大記録幅Ｗの範囲内（上側）へ折り返して記録される（ｔ４）。従って，前記グラフ線ｇ２に対応する値（前記第２のレンジに基づく値）をＹｇ２，前記第２のレンジの幅をＷｇ２（図５では１ｍ）とすると，実際の水文データの値Ｙは，次の（２）式で表される複数の候補Ｙ２ｎ（前記高分解能の数値データの複数の候補に相当）（ｎ＝０，１，２，…）のうちのいずれかとなる。
Ｙ２ｎ＝２×Ｗｇ２×ｎ＋Ｙｇ２  ａｎｄ    ２×Ｗｇ２×（ｎ＋１）−Ｙｇ２  …（２）
このような２つの前記グラフ線ｇ１，ｇ２で水文データを記録することにより，レンジ幅（図５では２０ｍ）の大きい（前記第１のレンジ）前記グラフ線ｇ１は，分解能は低いが水文データの値をそのまま表すグラフとなり，レンジ幅（図５では１ｍ）の小さい（前記第２のレンジ）前記グラフ線ｇ２は，分解能は高い（図５の例では前記グラフ線ｇ１の２０倍の分解能）が水文データの値の候補しか表せないグラフとなる。
そこで，本デジタル水文データの生成処理（Ｓ１４）では，Ｓ１２で指定された前記基準位置の情報に基づいて，予め設定された所定のサンプリング時間間隔（に対応する位置）ごとに，Ｓ１３で抽出された前記グラフ線ｇ１，ｇ２それぞれに対応する水文データの値Ｙｇ１，Ｙｇ２が求められるとともに，（２）式により前記グラフ線ｇ２に対応する前記水文データの値の候補Ｙ２ｎが求められ，該候補Ｙ２ｎの中から前記グラフ線ｇ２に対応する水文データの値Ｙｇ１（前記低分解能の数値データに相当）に最も近いものが前記デジタル水文データｄ２として選択され，該デジタル水文データｄ２がＳ１１で格納された前記トレンドグラフ画像データｄ１に対応づけられて前記データ記憶部１２に格納される。例えば，図８に示すトレンドグラフの例では，所定のサンプリング時刻（Ａ）の時点（例えば，毎正時（１時間ごと））において，前記グラフ線ｇ１に対応する前記水文データの値Ｙｇ１≒２．５［ｍ］，前記グラフ線ｇ２に対応する前記水文データの値Ｙｇ２≒０．７５［ｍ］とすると，そのＹｇ２から求まる水文データの値の候補は，（２）式より（Ｗｇ２＝１ｍ），０．７５，１．２５，２．７５，３．２５，…［ｍ］となり，この候補の中からＹｇ１（＝２．５ｍ）に最も近い値として，２．７５［ｍ］が時刻（Ａ）の時点での前記デジタル水文データとして選択される。これにより，前記第２のレンジに対応した分解能の高い値が，前記デジタル水文データｄ２として登録される。
【００１８】
ところで，万一，前記グラフ線ｇ１，ｇ２の抽出（Ｓ１３）の際に，前記水文自記紙の汚れ等のノイズが誤って抽出された場合に，前記デジタル水文データｄ２が誤って生成されることを防止するため，前記デジタル水文データの生成処理（Ｓ１４）において，例えば以下に示すような異常データ検出処理を行ってもよい。即ち，前述したデジタル水文データの生成処理（Ｓ１４）により各正時の前記デジタル水文データｄ２を求めた後に，その時間変化（前後の値との平均値との差や直前数点分の平均値との差等）が予め設定された最大変化量（通常生じ得る最大の変化量）を超える場合にはデータが異常であると判別し，利用者への通知等を行う。そして異常が通知された場合には，例えば，「そのままの数値を採用する」，「前後の値の平均値を採用する」，及び「利用者による入力値（利用者による目視読み取り値）を採用する」の中からいずれかを選択できるよう構成する。これにより，前記デジタル水文データｄ２が異常値のまま登録されることがなくなる。
【００１９】
次に，Ｓ１１で格納された前記トレンドグラフ画像データｄ１に関連する前記関連データｄ３が入力され，該関連データｄ３が前記トレンドグラフ画像データｄ１に対応づけられて前記データ記憶部１２へ格納（Ｓ１５）された後，本データ登録処理が終了する。ここで，前記関連データｄ３には，前記トレンドグラフ画像データｄ１に対応する水文データについての管轄者（そのデータを管轄する所管団体名等），観測場所（地名等），観測河川名，観測期間，観測データの種類（雨量データか河川の水位データか等），その他各種のデータが含まれる。
【００２０】
次に，図４を用いて，前記データ登録処理により登録されたデータの前記端末２への送信処理について説明する。
まず，前記端末２において，前記ウェブブラウザの機能により，所定のＵＲＬが指定されて図９に示すような所定の初期画面Ｐｇ１が前記データ管理装置Ｘに対して要求され（Ｓ３１），前記データ管理サーバＸによりその要求が受信されると（Ｓ２１のＹ側），前記初期画面Ｐｇ１が前記データ管理サーバＸから前記端末２に送信（Ｓ２２）され，これが前記端末２によって受信（Ｓ３２）される。
次に，前記端末２において，送信を要求する水文データの種類（雨量データか河川の水位データか）が前記初期画面Ｐｇ１上で選択（Ｐｂ１１又はＰｂ１２の操作）されると，選択されたデータの種類が指定されて所定のデータ検索画面が前記データ管理装置Ｘに対して要求され（Ｓ３３），前記データ管理サーバＸによりその要求が受信されると（Ｓ２３のＹ側），前記データ検索画面が前記データ管理サーバＸから前記端末２に送信（Ｓ２４）され，これが前記端末２によって受信（Ｓ３４）される。ここで図１０は河川の水位データについての前記データ検索画面Ｐｇ２の一例である。
次に，前記端末２の前記初期画面Ｐｇ１上において，送信を要求する水文データを検索するための検索情報として，水文データについての前記管轄者ｄ３１（所管），前記観測河川名ｄ３２，前記観測場所ｄ３３（観測所），前記観測期間ｄ３４（ｙｙ年ｍｍ月ｄｄ〜ｄｄ日）が指定され，所定の検索ボタンＰｂ０又は一覧表ボタンＰｂ１が操作されると，指定された前記検索情報がデータ要求として前記データ管理サーバＸに送信（Ｓ３５）される。一方，前記データ管理サーバＸによりそのデータ要求が受信されると（Ｓ２５のＹ側），前記検索ボタンＰｂ０が操作されていた場合は，指定された前記検索情報に対応する前記トレンドグラフ画像データｄ１，前記デジタル水文データｄ２，及び前記関連データｄ３が検索され，その検索結果である前記トレンドグラフ画像データｄ１と前記デジタル水文データｄ２とが対応するように合成された図１１に示すようなデータ閲覧画面Ｐｇ３が前記端末２に送信され（Ｓ２６），これが前記端末２によって受信（Ｓ３６）される。このＳ２６では，前記端末２において前記一覧表ボタンＰｂ１が操作されていた場合には，指定された検索情報に対応する前記デジタル水文データｄ２及び前記関連データｄ３のみが検索され，その検索結果である前記デジタル水文データｄ２を一覧表示させるデータ閲覧画面（不図示）が前記端末２に送信される。さらにこれに加えて，或いはこれに代えて，前記検索結果である前記水文データｄ２のデータファイルが前記端末２にダウンロードされるよう構成してもよい。このデータファイルのフォーマットとしては種々考えられるが，例えば，いわゆるｃｓｖファイル形式や該ｃｓｖファイル形式に独自の取り決めが盛り込まれた国土交通省河川データの統一ファイルフォーマットであるｙｓｆファイル形式（ファイル名．ｙｓｆ）とすれば，汎用的な表計算ソフト等で読み込み及び加工が可能となり便利である。この場合，前記デジタル水文データｄ２を前記データ管理サーバＸの前記データ記憶１２へ登録する際に，前記ファイルフォーマット（ｃｓｖ，ｙｓｆ等）で登録しておけば，ダウンロード時にフォーマット変換を行う必要がなくなる。ここで，前記データ閲覧画面Ｐｇ３にも，前記検索情報ｄ３１〜ｄ３４の入力枠，前記検索ボタンＰｂ０，及び前記一覧表ボタンＰｂ１が含まれており，該データ閲覧画面Ｐｇ３上でさらに検索操作，即ち，前記検索情報ｄ３１〜ｄ３４の指定及び前記検索ボタンＰｂ０若しくは前記一覧表ボタンＰｂ１の操作がなされると（Ｓ３７のＹ側），Ｓ３５へ戻って前記データ要求からの処理が繰り返される一方，前記検索操作がなされなければ前記端末２側の処理が終了する。これに対し，本データ管理サーバＸでは，前記初期画面Ｐｇ１，前記データ検索画面（Ｐｇ２１，Ｐｇ２２），及び前記データ閲覧画面Ｐｇ３の各要求が受信されるのを常時チェックしながらループする（Ｓ２１，Ｓ２３，Ｓ２５）。
このように，前記端末２で前記関連データｄ３を指定することにより，水文データの前記トレンドグラフ画像ｄ１だけでなく，それに対応する数値データである前記デジタル水文データｄ２も容易に取得することが可能となり，所望の水文データの検索及び水文データの統計処理等による活用が容易となるため，水文データの利用効率が飛躍的に向上する。しかも，本データ管理サーバＸの構成によれば，前記ＨＴＴＰサーバ１１によりインターネット通信プロトコルに基づく通信が行われるので，本データ管理サーバＸをインターネットに接続すれば，そのままの構成で水文データを一般公開して有効に活用することも可能となる。
また，以上示した実施の形態では，前記デジタル水文データｄ２等は，前記データ管理サーバＸから前記端末２に送信することにより前記端末２で参照できるよう構成しているが，もちろん前記データ管理サーバＸに前記端末２の機能を持たせる等により前記データ管理サーバＸにおいて参照できるよう構成したものも考えられる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，水文自記紙に記録されたトレンドグラフからその値が自動的に読み取られ，水文データを水文自記紙のイメージデータとしてのみでなく，数値データ（デジタルデータ）としてもコンピュータ等により利用できるので，水文データの保管スペースの省スペース化とともに，利用効率の大幅な向上を図ることが可能となる。しかも，トレンドグラフ画像上における３点の基準位置を指定するだけなので操作も容易である。また，人間の視覚に近い色相に基づいてトレンドグラフ画像からグラフ線が抽出されるため，水文自記紙が古い場合等であっても精度のよいグラフ線の抽出が可能となる。また，水文データについての管轄者，観測場所，観測河川名，観測期間，観測データ等の関連データとともに水文データを記憶手段に記憶させ，通信接続された端末から検索可能とすることにより，水文データを広く一般公開してより広範囲での活用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Ｘにより提供されるデジタル水文データ利用システムの概略構成を表す図。
【図２】本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Ｘ及びそれと通信可能な端末の概略構成を表すブロック図。
【図３】本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Ｘにおけるデータ登録処理の手順を表すフローチャート。
【図４】本発明の実施の検体に係るデジタル水文データ管理装置Ｘから端末へのデータ送信処理の手順を表すフローチャート。
【図５】水文自記紙のトレンドグラフ画像及びその画像上で指定される基準位置の一例を表す図。
【図６】水文自記紙のトレンドグラフ画像及びその画像上で指定される基準位置の一例を表す図。
【図７】水文データのトレンドグラフの記録方法を説明するための図。
【図８】水文データのトレンドグラフからのデジタル水文データの値の算出例を説明するための図。
【図９】本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Ｘから端末に送信される初期画面の一例を表す図。
【図１０】本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Ｘから端末に送信される水文データの検索画面の一例を表す図。
【図１１】本発明の実施の形態に係るデジタル水文データ管理装置Ｘから端末に送信される水文データの閲覧画面の一例を表す図。
【符号の説明】
１…ＬＡＮ又は公衆回線
２…端末
１１…ＨＴＴＰサーバ
１２，２３…データ記憶部
１３，２４…通信制御部
１４，２１…操作表示部
１５，２２…データ制御部
ｄ１…トレンドグラフ画像データ
ｄ２…デジタル水文データ
ｄ３…水文データの関連データ
Ｓ１１，Ｓ１２，，…処理手順（ステップ）
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’…基準位置
ｇ１，ｇ２…グラフ線
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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