(57)【要約】      （修正有）【課題】例えば、傾斜等が存在する農地等の土地も、３Ｄ点群データからより正確に土地面積を測定できる装置を提供する。【解決手段】土地面積測定装置は、オルソ画像とその３Ｄ点群データから、前記対象エリアの境界且つ地面の露出部に複数の測定補助点を設定し、測定補助点から対象エリアの外枠線、部分境界線、対向する測定補助点を結ぶ一対の交差線とを生成し、一対の交差線交点の高度、一方の交差線から算出した交点の高度、他方の交差線から算出した交点の高度とから、交点の平均高度を算出し、部分境界線で囲まれる部分エリアにおける、一対の交差線で分割される４つの各三角形について、交点の平均高度と他の２つの頂点の高度および各頂点間の距離とを用いて面積を算出し、各三角形の面積を積算して部分エリアの面積を算出し、外枠線で囲まれる領域のうち部分エリア以外の領域の面積を算出し、算出した各面積を積算して対象エリアの面積を算出する。【選択図】図１
2019207170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶部と、補助点設定部と、補助線生成部と、高度算出部と、面積測定部とを含み、
前記記憶部は、
面積測定の対象エリアを含むオルソ画像と、前記オルソ画像の３Ｄ点群データとを、記憶し、
前記補助点設定部は、
前記オルソ画像において、前記対象エリアの境界であり且つ地面の露出部に、複数の測定補助点を設定し、
前記補助線生成部は、測定補助線として、
前記対象エリアの境界に設定された各測定補助点を、隣接する２つの測定補助点と結び、前記対象エリアの外枠を決定する外枠線を生成し、
前記対象エリアの境界に設定された測定補助点のうち、４つの測定補助点を含む少なくとも１組の測定補助点群について、隣接する測定補助点を結ぶ部分境界線と、対向する測定補助点を結ぶ一対の交差線を生成し、
前記高度算出部は、
前記３Ｄ点群データに基づき、前記一対の交差線のそれぞれについて、前記交差線の２つの測定補助点の高度から、前記一対の交差線が交差する交点の高度を算出し、
一方の交差線から算出した交点の高度と、他方の交差線から算出した交点の高度とから、前記交点の平均高度を算出し、
前記面積測定部は、
前記部分境界線で囲まれる部分エリアにおける、一対の交差線で分割され且つ前記交点を頂点とする４つの三角形について、それぞれ、前記交点の平均高度と、前記３Ｄ点群データに基づく他の２つの頂点の高度および各頂点間の距離とを用いて、面積を算出し、
前記４つの三角形の面積を積算して、前記部分エリアの面積を算出し、
前記外枠線で囲まれる領域のうち、前記部分エリア以外の領域の面積を算出し、
算出した各面積を積算して、前記対象エリアの面積を算出することを特徴とする土地面積算出装置。
【請求項２】
前記補助点設定部は、さらに、
前記対象エリアが内部に稜線を含む場合、
前記オルソ画像において、前記稜線であり且つ地面の露出部に、複数の測定補助点を設定し、
前記補助線生成部は、さらに、
前記対象エリアの稜線に設定された測定補助点について、隣り合う測定補助点を結ぶ対象エリアの内部境界線を生成し、
前記内部境界線を境として、前記対象エリアの境界および内部稜線に設定された測定補助点を用いて、前記測定補助線を生成する、請求項１記載の土地面積測定装置。
【請求項３】
前記補助点設定部は、前記オルソ画像上のマーカ像を、前記測定補助点に設定する、請求項１または２記載の土地面積測定装置。
【請求項４】
さらに、空中画像をオルソ画像に補正するオルソ画像生成部を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の土地面積測定装置。
【請求項５】
補助点設定工程と、補助線生成工程と、高度算出工程と、面積測定工程とを含み、
前記補助点設定工程は、
面積測定の対象エリアを含むオルソ画像において、前記対象エリアの境界であり且つ地面の露出部に、複数の測定補助点を設定し、
前記補助線生成工程は、測定補助線として、
前記対象エリアの境界に設定された各測定補助点を、隣接する２つの測定補助点と結び、前記対象エリアの外枠を決定する外枠線を生成し、
前記対象エリアの境界に設定された測定補助点のうち、４つの測定補助点を含む少なくとも１組の測定補助点群について、隣接する測定補助点を結ぶ部分境界線と、対向する測定補助点を結ぶ一対の交差線を生成し、
前記高度算出工程は、
前記オルソ画像の３Ｄ点群データに基づき、前記一対の交差線のそれぞれについて、前記交差線の２つの測定補助点の高度から、前記一対の交差線が交差する交点の高度を算出し、
一方の交差線から算出した交点の高度と、他方の交差線から算出した交点の高度とから、前記交点の平均高度を算出し、
前記面積測定工程は、
前記部分境界線で囲まれる部分エリアにおける、一対の交差線で分割され且つ前記交点を頂点とする４つの三角形について、それぞれ、前記交点の平均高度と、前記３Ｄ点群データに基づく他の２つの頂点の高度および各頂点間の距離とを用いて、面積を算出し、
前記４つの三角形の面積を積算して、前記部分エリアの面積を算出し、
前記外枠線で囲まれる領域のうち、前記部分エリア以外の領域の面積を算出し、
算出した各面積を積算して、前記対象エリアの面積を算出する、ことを特徴とする土地面積測定方法。
【請求項６】
前記補助点設定工程は、さらに、
前記対象エリアが内部に稜線を含む場合、
前記オルソ画像において、前記稜線であり且つ地面の露出部に、複数の測定補助点を設定し、
前記補助線生成工程は、さらに、
前記対象エリアの稜線に設定された測定補助点について、隣り合う測定補助点を結ぶ対象エリアの内部境界線を生成し、
前記内部境界線を境として、前記対象エリアの境界および内部稜線に設定された測定補助点を用いて、前記測定補助線を生成する、請求項５記載の土地面積測定方法。
【請求項７】
前記補助点設定工程は、前記オルソ画像上のマーカ像を、前記測定補助点に設定する、請求項５または６記載の土地面積測定方法。
【請求項８】
さらに、空中画像をオルソ画像に補正するオルソ画像生成工程を含む、請求項５から７のいずれか一項に記載の土地面積測定方法。
【請求項９】
請求項５から８のいずれか一項に記載の土地面積測定方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
請求項９記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土地面積の測定装置、測定方法、プログラムおよび記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
農業の分野においては、農家の高齢化に伴い、農業の維持・活性化を支援するため、様々な補助金が設定されている。そして、一般的に、補助金の申請には、農地面積の記載が必須となる。このため、土地面積を正確に測定することは、非常に重要である。
【０００３】
土地面積の測定は、一般的に、人が実際に対象となる土地に行き、土地面積の算出に必要な寸法を、その場で測定することにより行われている。しかし、この方法は、例えば、斜面のない平地には適しているが、農地のように、広範囲であり、木や斜面の多い山林または田畑の場合、手間や労力がかかる。特に農地の場合、前述したように、農家の高齢化が進み、農地の所有者自身による測定は困難である。
【０００４】
そこで、人手によらず土地面積を測定できる方法として、例えば、土地面積の算出に必要な数値を、地図から測定する方法が報告されている（特許文献１および２）。しかし、この方法は、例えば、地図の誤差、縮尺による読み取り誤差等が生じ易く、土地面積の正確な算出が困難である。
【０００５】
また、新たな土地面積の測定方法として、ドローン等の自律型飛行装置等を用いる方法が提案されている。この方法では、例えば、ドローンにより空中から地表を撮影し、中心投影である複数の空中画像から、正射投影のオルソ画像を生成し、前記オルソ画像または前記オルソ画像の３Ｄ点群データとから、土地面積が測定される。しかしながら、前記３Ｄ点群データから土地面積を算出する場合、前記オルソ画像内に、建物等の高さのある物体が存在すると、前記物体の高さ方向の面積までもがカウントされてしまう。つまり、前記物体の高さ方向の面積（例えば、建物側面の面積）も、土地面積として含まれるため、実際の土地面積とは異なる結果が算出されてしまう。特に、前述のように農地は、木や斜面の多い山または田畑も測定対象になるため、同様に、正確な測定が困難という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−２０６０２２号公報
【特許文献２】特開平１０−５４７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、例えば、農地のように傾斜や樹木等が存在する土地であっても、前記３Ｄ点群データからより正確に土地面積を測定できる装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の土地面積測定装置は、
記憶部と、補助点設定部と、補助線生成部と、高度算出部と、面積測定部とを含み、
前記記憶部は、
面積測定の対象エリアを含むオルソ画像と、前記オルソ画像の３Ｄ点群データとを、記憶し、
前記補助点設定部は、
前記オルソ画像において、前記対象エリアの境界であり且つ地面の露出部に、複数の測定補助点を設定し、
前記補助線生成部は、測定補助線として、
前記対象エリアの境界に設定された各測定補助点を、隣接する２つの測定補助点と結び、前記対象エリアの外枠を決定する外枠線を生成し、
前記対象エリアの境界に設定された測定補助点のうち、４つの測定補助点を含む少なくとも１組の測定補助点群について、隣接する測定補助点を結ぶ部分境界線と、対向する測定補助点を結ぶ一対の交差線を生成し、
前記高度算出部は、
前記３Ｄ点群データに基づき、前記一対の交差線のそれぞれについて、前記交差線の２つの測定補助点の高度から、前記一対の交差線が交差する交点の高度を算出し、
一方の交差線から算出した交点の高度と、他方の交差線から算出した交点の高度とから、前記交点の平均高度を算出し、
前記面積測定部は、
前記部分境界線で囲まれる部分エリアにおける、一対の交差線で分割され且つ前記交点を頂点とする４つの三角形について、それぞれ、前記交点の平均高度と、前記３Ｄ点群データに基づく他の２つの頂点の高度および各頂点間の距離とを用いて、面積を算出し、
前記４つの三角形の面積を積算して、前記部分エリアの面積を算出し、
前記前記外枠線で囲まれる領域のうち、前記部分エリア以外の領域の面積を算出し、
算出した各面積を積算して、前記対象エリアの面積を算出する、ことを特徴とする。
【０００９】
本発明の土地面積測定方法は、
補助点設定工程と、補助線生成工程と、高度算出工程と、面積測定工程とを含み、
前記補助点設定工程は、
面積測定の対象エリアを含むオルソ画像において、前記対象エリアの境界であり且つ地面の露出部に、複数の測定補助点を設定し、
前記補助線生成工程は、測定補助線として、
前記対象エリアの境界に設定された各測定補助点を、隣接する２つの測定補助点と結び、前記対象エリアの外枠を決定する外枠線を生成し、
前記対象エリアの境界に設定された測定補助点のうち、４つの測定補助点を含む少なくとも１組の測定補助点群について、隣接する測定補助点を結ぶ部分境界線と、対向する測定補助点を結ぶ一対の交差線を生成し、
前記高度算出工程は、
前記オルソ画像の３Ｄ点群データに基づき、前記一対の交差線のそれぞれについて、前記交差線の２つの測定補助点の高度から、前記一対の交差線が交差する交点の高度を算出し、
一方の交差線から算出した交点の高度と、他方の交差線から算出した交点の高度とから、前記交点の平均高度を算出し、
前記面積測定工程は、
前記部分境界線で囲まれる部分エリアにおける、一対の交差線で分割され且つ前記交点を頂点とする４つの三角形について、それぞれ、前記交点の平均高度と、前記３Ｄ点群データに基づく他の２つの頂点の高度および各頂点間の距離とを用いて、面積を算出し、
前記４つの三角形の面積の合計から、前記部分エリアの面積を算出し、
前記前記外枠線で囲まれる領域のうち、前記部分エリア以外の領域の面積を算出し、
算出した各面積を積算して、前記対象エリアの面積を算出する、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明のプログラムは、前記本発明の土地測定方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１１】
本発明の記録媒体は、前記本発明のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、例えば、樹木や傾斜等が多い農地等の土地であっても、前記３Ｄ点群データを利用して、より正確な面積の測定が可能となる。このため、本発明は、特に、農地面積の測定に極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態１の測定装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態１の測定装置のハードウエア構成の例を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施形態１におけるオルソ画像の例である。
【図４】図４は、実施形態１におけるオルソ画像の例である。
【図５】図５は、実施形態１の測定方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施形態１における、オルソ画像上の部分境界線および交差線の例を示す概略図である。
【図７】図７は、実施形態２におけるオルソ画像の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明において、測定対象となる土地は、特に制限されない。前述のように、本発明によれば、例えば、樹木や傾斜が存在する土地であっても、それらの高さの影響を抑制した、より正確な面積を測定できることから、農地の測定に有用である。前記農地としては、例えば、山林、田畑等があげられ、具体例としては、ミカン畑、リンゴ畑、ブドウ畑、栗畑等があげられる。
【００１５】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明は、以下の実施形態には限定されない。なお、各図において、同一部分には、同一符号を付している。また、各実施形態の説明は、特に言及がない限り、互いの説明を援用でき、また、各実施形態の構成は、特に言及がない限り、組合せ可能である。
【００１６】
［実施形態１］
図１は、本実施形態の土地面積測定装置（以下、測定装置という）の一例の構成を示すブロック図である。測定装置１０は、記憶部１１、補助点設定部１２、補助線生成部１３、高度算出部１４、および面積測定部１５を含む。測定装置１０は、例えば、測定システムともいう。
【００１７】
測定装置１０は、例えば、前記各部を含む１つの測定装置でもよいし、前記各部が、通信回線網を介して接続可能な測定装置でもよい。前記通信回線網は、特に制限されず、公知のネットワークを使用でき、例えば、有線でも無線でもよい。前記通信回線網は、例えば、インターネット回線、電話回線、ＬＡＮ（Local  Area  Network）、ＷｉＦｉ（Wireless  Fidelity）等があげられる。
【００１８】
測定装置１０は、さらに、出力部を備えてもよい。測定装置１０が、例えば、後述するようにディスプレイ等の表示部を有する場合、前記出力部は、測定装置１０により算出された対象エリアの面積を、前記表示部に出力してもよい。また、測定装置１０は、例えば、外部装置と、通信回線網を介して接続可能であってもよい。この場合、測定装置１０は、前記通信回線網を介して、測定装置１０により算出された対象エリアの面積を、前記外部装置に出力してもよい。前記外部装置は、特に制限されず、例えば、ＰＣ、携帯電話、スマートフォン、タブレット等の端末があげられる。前記通信回線網は、特に制限されず、前述と同様である。
【００１９】
図２に、測定装置１０のハードウエア構成のブロック図を例示する。測定装置１０は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）２１、メモリ２２、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２３、入力装置２４、ディスプレイ２５、通信デバイス２６、記憶装置２７等を有する。測定装置１０の各部は、例えば、Ｉ／Ｆ２３を介して、接続されている。前記ハードウエア構成において、内部での回路間の通信は、バスによって接続される。
【００２０】
ＣＰＵ２１は、測定装置１０の全体の制御を担う。測定装置１０において、ＣＰＵ２１により、例えば、本発明のプログラムやその他のプログラムが実行され、また、各種情報の読み込みや書き込みが行われる。具体的に、測定装置１０は、例えば、ＣＰＵ２１が、補助点設定１２、補助線生成部１３、高度算出部１４、および面積測定部１５として機能する。
【００２１】
メモリ２２は、例えば、メインメモリを含み、前記メインメモリは、主記憶装置ともいう。ＣＰＵ２１が処理を行う際には、例えば、後述する補助記憶装置に記憶されている、本発明のプログラム等の種々の動作プログラム３０を、メモリ２２が読み込み、ＣＰＵ２１は、メモリ２２からデータを受け取って、プログラム３０を実行する。前記メインメモリは、例えば、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）である。メモリ２２は、例えば、さらに、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）を含む。
【００２２】
記憶装置２７は、例えば、前記メインメモリ（主記憶装置）に対して、いわゆる補助記憶装置ともいう。記憶装置２７は、例えば、記憶媒体と、前記記憶媒体に読み書きするドライブとを含む。前記記憶媒体は、特に制限されず、例えば、内蔵型でも外付け型でもよく、ＨＤ（ハードディスク）、ＦＤ（フロッピー（登録商標）ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＭＯ、ＤＶＤ、フラッシュメモリー、メモリーカード等があげられ、前記ドライブは、特に制限されない。記憶装置２７は、例えば、記憶媒体とドライブとが一体化されたハードディスクドライブ（ＨＤＤ）も例示できる。記憶装置２７には、例えば、前述のように、動作プログラム３０が格納される。また、記憶装置２７は、例えば、記憶部１１であり、前述のように、オルソ画像３１と３Ｄ点群データ３２とが紐づけて記憶される。
【００２３】
測定装置１０は、例えば、さらに、入力装置２４、ディスプレイ２５を有する。入力装置２４は、例えば、タッチパネル、マウス、キーボード等である。ディスプレイ２５は、例えば、ＬＥＤディスプレイ、液晶ディスプレイ等があげられる。
【００２４】
記憶部１１は、面積測定の対象エリアを含むオルソ画像と、前記オルソ画像の３Ｄ点群データとを、記憶する。前記オルソ画像とは、空中画像（空中写真）を補正した画像である。前記空中画像は、一般的に、中心投影であり、レンズの中心から対象物までの距離に依存して、前記空中画像上の像に位置ずれが生じている。これに対して、前記オルソ画像は、複数の空中画像から、正射変換により、前記像の位置ずれがない、真上から見た傾きの無い画像に補正したものをいう。前記空中画像から前記オルソ画像への補正について、後述する。前記オルソ画像は、面積想定の対象エリアを含んでいればよい。また、前記オルソ画像の３Ｄ点群データは、前記空中画像から得られるデータであり、記憶部１１に、前記オルソ画像と紐付けて記憶される。前記オルソ画像の生成は、特に制限されず、ＳｆＭ（Structure  from  Motion）技術等、公知の技術が使用できる。
【００２５】
補助点設定部１２は、前記オルソ画像において、前記対象エリアの境界であり且つ地面の露出部に、複数の測定補助点を設定する。前記地面の露出部とは、例えば、前記オルソ画像において、地面の像である部位を意味し、高さのある物体（例えば、樹木等）の像で地面が隠れていない部分を意味する。なお、地面が、物体の像で隠れている場合であっても、例えば、前記物体が、後述するようなマーカ部材の場合、地面と同一視できる場合等は、前記地面の露出部と判断できる。
【００２６】
前記測定補助点の設定について、図３を用いて、説明する。図３の各図は、オルソ画像の一例を示す概略図であり、傾斜があるミカン畑の空中画像から変換されたオルソ画像である。
【００２７】
図３（Ａ）において、点線で囲まれた領域が、面積測定の対象エリアＸであり、前記点線が、対象エリアＸと非対象エリアとを分ける境界であると仮定する。図３（Ｂ）に示すように、対象エリアＸの境界であり且つ地面の露出部に、複数の測定補助点Ｍ（Ｍ１０、Ｍ２０、Ｍ３０、Ｍ４０、Ｍ５０、Ｍ６０、Ｍ７０）を設定する。測定補助点Ｍの個数は、特に制限されず、後述するように交差線を生成できる個数であればよい。測定補助点Ｍの個数の下限は、４つ以上であり、例えば、１０つ以上であり、その上限は、特に制限されず、例えば、５０つ以下である。測定補助点Ｍは、例えば、実際の距離に対して、１００ｍごとに設定されてもよく、好ましくは１０ｍ程度である。
【００２８】
前記測定補助点は、例えば、前記オルソ画像に対して付与してもよいし、前記オルソ画像上のマーカ像を前記測定補助点として設定してもよい。後者の場合は、例えば、予め、前記対象エリアの地面に、空中からの撮影可能なマーカ部材を固定した状態で、空中画像を撮影し、得られた空中画像から、前記オルソ画像を生成する。前記空中画像には、前記マーカ部材の像が写るため、前記オルソ画像にも前記マーカ部材の像が存在する。このため、前記マーカ像を前記測定補助点として設定することができる。前記マーカ部材は、特に制限されない。
【００２９】
補助線生成部１３は、測定補助線として、前記対象エリアの境界に設定された各測定補助点を、隣接する２つの測定補助点と結び、前記対象エリアの外枠を決定する外枠線を生成する。前記外枠線によって、対象エリアの外枠を設定できる。また、補助線生成部１３は、測定補助線として、前記対象エリアの境界に設定された測定補助点のうち、少なくとも４つの測定補助点を含む少なくとも１組の測定補助点群について、隣接する測定補助点を結ぶ部分境界線と、対向する測定補助点を結ぶ一対の交差線（交差する一対の対角線ともいう）とを生成する。例えば、４つの測定補助点を１組とすることで、例えば、４つの隣接する測定補助点を結ぶ部分境界線により、前記対象エリアにおいて、前記４つの測定補助点を頂点とする四角形の領域（以下、部分エリアという）が生成され、さらに、一対の交差線によって、前記部分エリアは、交点を頂点とする４つの三角形の領域に分割される。
【００３０】
前記測定補助線の生成について、図４を用いて、説明する。図４の各図は、前記図３と同じ、オルソ画像の一例を示す概略図である。
【００３１】
前述の図３（Ａ）において、前記オルソ画像に設定された複数の測定補助点Ｍ（Ｍ１０、Ｍ２０、Ｍ３０、Ｍ４０、Ｍ５０、Ｍ６０、Ｍ７０）について、任意で１組の測定補助点群、すなわち、４つの測定補助点（Ｍ１０、Ｍ２０、Ｍ３０、Ｍ７０）を選択する。そして、図４（Ａ）の白線に示すように、隣接する測定補助点同士を結ぶことで、前記オルソ画像における対象エリアに対する部分境界線が生成される。さらに、前記１組の測定補助点群について、図４（Ｂ）に追加された白線に示すように、対向する測定補助点を結ぶことで、一対の交差線が生成される。なお、図４においては、前記部分境界線を示すために前記外枠線は表していないが、例えば、Ｍ１０→Ｍ２０→Ｍ３０→Ｍ４０→Ｍ５０→Ｍ６０→Ｍ７０Ｍ→Ｍ１０の順に測定補助点を結んだ線が、前記外枠線となる。
【００３２】
前記測定補助線を生成するための、少なくとも４つの測定補助点を含む測定補助点群は、１組には制限されず、複数でもよい。前記対象エリア全体について、より正確な面積の算出が行えることから、前記対象エリアの全体において、４つの測定補助点を様々な組み合わせとし、前記測定補助線を生成することが好ましい。図４（Ｃ）に示すように、複数の測定補助点の組合せによって、前記対象エリア全体について、前記部分境界線と前記一対の交差線とを生成できる。
【００３３】
高度算出部１４は、前記３Ｄ点群データに基づき、前記一対の交差線のそれぞれについて、前記交差線の基準となる２つの測定補助点の高度から、前記一対の交差線が交差する交点の高度を算出し、一方の交差線から算出した交点の高度と、他方の交差線から算出した交点の高度とから、前記交点の平均高度を算出する。
【００３４】
前記交点の平均高度の算出について、図４（Ｂ）を例にあげて説明する。図４（Ｂ）において、測定補助点Ｍ１０とＭ３０とを結ぶ線Ｘ１と、測定補助点Ｍ２０とＭ７０とを結ぶ線Ｘ２とが、交差して、交差する位置が交点Ｘである。記憶部１１には、前記オルソ画像に紐づけられた３Ｄ点群データが記憶されており、前記３Ｄ点群データに基づき、測定補助点Ｍ１０およびＭ３０の高度、両者間の距離、測定補助点Ｍ２０およびＭ７０の高度、両者間の距離、各交差線Ｘ１、Ｘ２における測定補助点からの交点Ｘの距離が、抽出できる。そして、測定補助点Ｍ１０およびＭ３０の各高度から、両者を結ぶ交差線Ｘ１上の交点Ｘの高度が算出でき（高度ｘ１）、測定補助点Ｍ２０およびＭ７０の各高度から、両者を結ぶ交差線Ｘ２上の交点Ｘの高度（ｘ２）が算出できる。これらの各交差線Ｘ１、Ｘ２から算出された各高度ｘ１およびｘ２から、平均高度ｘとして、交点Ｘの高度を算出できる。
【００３５】
面積測定部１５は、前記部分境界線で囲まれる部分エリアにおける、一対の交差線で分割され且つ前記交点を頂点とする４つの三角形について、それぞれ、前記交点の平均高度と、前記３Ｄ点群データに基づく他の２つの頂点の高度および各頂点間の距離とを用いて、前記４つの三角形の面積を積算して、前記部分エリアの面積を算出し、前記外枠線で囲まれる領域のうち、前記部分エリア以外の領域の面積を算出し、算出した各面積を積算して、前記対象エリアの面積を算出する。
【００３６】
本実施形態においては、例えば、少なくとも１組の測定補助点群を選択することで、前記対象エリアについて、前記１組の測定補助点群による前記部分エリアの面積を、より正確に測定できる。このため、前記対象エリアの全体について、複数組の測定補助点群により、複数の前記部分エリアを設定することで、前記対象エリア全体として、より正確な面積の測定が可能になる。
【００３７】
前記部分エリアの面積の測定について、図４（Ｂ）を例にあげて説明する。図４（Ｂ）に示すように、１組の測定補助点群（Ｍ１０、Ｍ２０、Ｍ３０、Ｍ７０）から設定された部分エリアは、交点Ｘを頂点とする４つの三角形に分割されている。そして、４つの測定補助点は、それぞれ、前記３Ｄ点群データから高度が抽出でき、交点Ｘは、高度算出部１４により平均高度が算出されている。また、各測定補助点を結ぶ部分境界線の距離、および一対の交差線Ｘ１、Ｘ２の測定補助点から交点Ｘまでの距離も、前記３Ｄ点群データから抽出できる。このため、これらの高度と距離とを用いることによって、前記部分エリアの各三角形の面積を、高度を考慮して算出できる。そして、各三角形の面積を足し合わせることで、前記部分エリアの全面積が算出できる。
【００３８】
前記対象エリアにおける前記部分エリアの数は、特に制限されず、例えば、１つでもよいし、２つ以上でもよい。例えば、図４（Ｃ）に示すように、前記対象エリアの全域について複数の部分エリアを設定し、各部分エリアの同様に面積を算出すれば、前記対象エリア全域の面積を、より正確に算出できる。前記対象エリアについて、複数の部分エリアを設定し、それらが互いに重複する場合には、例えば、重複領域について、平均値等をとることによって、より正確な算出が可能になる。また、前記外枠線で囲まれる領域のうち、前記部分エリア以外の領域が存在する場合、例えば、交差線で分割される三角形ではなく、単に、３つの測定補助点を結んで生成される三角形が存在する場合は、その三角形の面積を求める。そして、前記外枠線で囲まれる領域における、前記部分エリアの各面積と、３つの測定補助点を結んで生成される三角形の面積とを積算することで、前記外枠線で囲まれる領域の面積を算出し、これを前記対象エリアの面積とすることができる。
【００３９】
図４では、前記外枠線で囲まれる領域が、例えば、前記部分エリアのみを含む場合を例示したが、これには制限されない。面積測定部１５は、前述のように、前記外枠線で囲まれる領域のうち、前記部分エリアの面積を算出し、前記部分エリア以外の領域の面積を算出し、算出した各面積を積算して、前記対象エリアの面積を算出する。この際、前記図４に示すように、前記外枠線で囲まれる領域が前記部分エリアのみを含む場合は、前記外枠線で囲まれる領域において、前記部分エリア以外の領域は存在しないため、前記部分エリアの面積を算出し、算出した各面積を積算して、前記対象エリアの面積を算出すればよい。他方、前記外枠線で囲まれる領域が、前記部分エリアと前記部分エリア以外の領域とを含む場合は、前記部分エリアの面積を前述のように算出し、且つ、前記部分エリア以外の領域の面積を算出し、算出した各面積を積算して、前記対象エリアの面積を算出すればよい。前記部分エリア以外の領域の面積の算出方法は、特に制限されない。本発明においては、前記対象エリアが、例えば、前記部分エリア以外の領域を含む場合であっても、前記部分エリアに関しては、高度の算出を利用して、より正確な面積を算出できるため、前記対象エリア全体として、より正確な面積を算出できるといえる。
【００４０】
つぎに、本実施形態の土地面積測定方法について、一例として、図５のフローチャートを用いて説明する。本実施形態の測定方法は、例えば、図１の測定装置１０を用いて、次のように実施できる。なお、本実施形態の測定方法は、図１の測定装置１０の使用には限定されない。本実施形態の測定方法は、例えば、前記本実施形態の測定装置の記載を援用できる。
【００４１】
まず、補助点設定工程により、面積測定の対象エリアを含むオルソ画像において、前記対象エリアの境界であり且つ地面の露出部に、複数の測定補助点を設定する（Ｓ１０）。この工程は、測定装置１０の補助点設定部１２により実行できる。図６に、前記オルソ画像における対象エリアの境界に、６つの測定補助点（Ｍ１０、Ｍ２０、Ｍ３０、Ｍ４０、Ｍ５０、Ｍ６０）を設定した例を示す。
【００４２】
つぎに、補助線生成工程により、前記測定補助線を生成する。具体的には、前記対象エリアの境界に設定された測定補助点のうち、４つの測定補助点を少なくとも１組として、隣接する測定補助点を結ぶ部分境界線を生成し（Ｓ１１）、また、対向する測定補助点を結ぶ一対の交差線を生成する（Ｓ１２）。この工程は、測定装置１０の補助線生成部１３により実行できる。図６に示すように、６つ測定補助点（Ｍ１０、Ｍ２０、Ｍ３０、Ｍ４０、Ｍ５０、Ｍ６０）を設定した場合、例えば、２組の測定補助点群から、部分境界線と交差線とを生成できる。具体的には、１組の測定補助点群をＭ１０、Ｍ２０、Ｍ３０、Ｍ６０とし、１組の測定補助点群をＭ３０、Ｍ４０、Ｍ５０、Ｍ６０とすることで、それぞれについて、四角枠の部分境界線と、交差する一対の交差線とが生成できる。
【００４３】
続いて、高度算出工程により、一対の交差線が交差する交点の平均高度を算出する。具体的には、前記オルソ画像の３Ｄ点群データに基づき、前記一対の交差線のそれぞれについて、前記交差線の２つの測定補助点の高度から、前記一対の交差線が交差する交点の高度を算出し（Ｓ１３）、一方の交差線から算出した交点の高度と、他方の交差線から算出した交点の高度とから、前記交点の平均高度を算出する（Ｓ１４）。この工程は、測定装置１０の高度算出部１４により実行できる。
【００４４】
そして、面積測定工程により、前記部分境界線で囲まれる部分エリアの面積を算出する。具体的には、前記部分エリアにおける、一対の交差線で分割され且つ前記交点を頂点とする４つの三角形について、それぞれ、前記交点の平均高度と、前記３Ｄ点群データに基づく他の２つの頂点の高度および各頂点間の距離とを用いて、面積を算出し（Ｓ１５）、前記４つの三角形の面積の合計から、前記部分エリアの面積を算出する（Ｓ１６）。
【００４５】
そして、複数の部分エリアのそれぞれの面積を合算して、前記対象エリアの面積を算出し（Ｓ１７）、その結果を出力し（Ｓ１８）、終了する。
【００４６】
［実施形態２］
実施形態２は、前記対象エリアが内部に稜線を含む場合の例である。前記稜線とは、例えば、頂点と頂点とを結ぶ最も高い線であり、谷と谷に挟まれた最も高い部分の連なりである。
【００４７】
前記対象エリア内に稜線を含む場合、前記対象エリアの境界は、前記稜線よりも高度が低くなる。前述のような一対の交差線が交差する高度の算出において、稜線における高度が考慮されることが好ましい。そこで、本実施形態の測定装置は、前記対象エリアが内部に稜線を含む場合、前記補助点設定部が、さらに、前記オルソ画像において、前記稜線であり且つ地面の露出部に、複数の測定補助点を設定し、前記補助線生成部が、さらに、
前記対象エリアの稜線に設定された測定補助点について、隣り合う測定補助点を結ぶ対象エリアの内部境界線を生成し、前記内部境界線を境として、前記対象エリアの境界および内部稜線に設定された測定補助点を用いて、前記実施形態１と同様にして、前記測定補助線を生成すればよい。
【００４８】
また、本実施形態の測定方法は、前記対象エリアが内部に稜線を含む場合、前記補助点設定工程が、さらに、前記オルソ画像において、前記稜線であり且つ地面の露出部に、複数の測定補助点を設定し、前記補助線生成工程が、さらに、前記対象エリアの稜線に設定された測定補助点について、隣り合う測定補助点を結ぶ対象エリアの内部境界線を生成し、前記内部境界線を境として、前記対象エリアの境界および内部稜線に設定された測定補助点を用いて、前記実施形態１と同様にして、前記測定補助線を生成すればよい。
【００４９】
前記対象エリアが内部に稜線を有する場合における、前記測定補助点の設定および前記補助線の生成について、図７を用いて、説明する。図７の各図は、オルソ画像の一例を示す概略図であり、傾斜があるミカン畑の空中画像から変換されたオルソ画像である。
【００５０】
図７（Ａ）において、点線で囲まれた領域が、面積測定の対象エリアであり、前記点線が、対象エリアと非対象エリアとを分ける境界であり、矢印が稜線であると仮定する。図７（Ｂ）に示すように、前記対象エリアの境界の他、前記対象エリアの稜線にも、測定補助点を設定する。
【００５１】
つぎに、図７（Ｃ）に示すように、前記稜線の測定補助点を結ぶ内部境界線Ｙを生成する。そして、内部境界線Ｙを境として、前記対象エリアの境界および内部稜線に設定された測定補助点のうち、４つの測定補助点を１組として、隣接する測定補助点を結ぶ部分境界線と、対向する測定補助点を結ぶ一対の交差線を生成する。具体的には、図７（Ｄ）に示すように、例えば、内部境界線Ｙよりも左の領域において、２組の測定補助点群が設定でき、内部境界線Ｙよりも右の領域において、２組の測定補助点群が設定でき、それぞれについて、部分境界線と一対の交差線が生成できる。以下、前記実施形態１と同様にして、面積を算出できる。
【００５２】
［実施形態３］
本実施形態は、さらに、オルソ画像の生成を行う形態である。すなわち、本実施形態の測定装置は、さらに、空中画像をオルソ画像に補正するオルソ画像生成部を含み、本実施形態の測定方法は、さらに、空中画像をオルソ画像に補正するオルソ画像生成工程を含む。前記空中画像を用いたオルソ画像の生成は、特に制限されず、公知の方法が利用できる。
【００５３】
前記オルソ画像生成用の空中画像の撮影に先立って、例えば、撮影対象の対象エリアに、標定点および検証点が配置される。前記標定点および前記検証点は、例えば、ＧＰＳおよびＴＳ等を利用して、その３Ｄ座標が取得される。前記標定点は、例えば、測量範囲、最高高度、最低高度、中心を示し、３Ｄ点群合成の際、基準点としてその座標が使用される。検証点は、合成された３Ｄ点群データの精度の検証に使用される。
【００５４】
つぎに、前記対象エリアについて、前記空中画像の撮影を行う。前記空中画像の撮影は、例えば、カメラを搭載したドローン等の自律飛行型装置を用いて行うことができる。撮影は、前記対象エリアについて、例えば、画像間で８０％以上が重複するように行い、複数の空中画像を取得する。
【００５５】
そして、得られた複数の空中画像について、前記評定点に基づいて、３Ｄ点群データの復元を行い、前記検証点に基づいて、その復元精度の確認を行う。前記復元精度が、既定の精度の場合、３Ｄ点群データからオルソ画像を生成する。
【００５６】
［実施形態４］
本実施形態のプログラムは、実施形態１から３の測定方法を、コンピュータ上で実行可能なプログラムである。または、本実施形態のプログラムは、例えば、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。前記記録媒体としては、特に限定されず、例えば、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク（ＨＤ）、光ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク（ＦＤ）等があげられる。
【００５７】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明によれば、例えば、樹木や傾斜等が多い農地等の土地であっても、前記３Ｄ点群データを利用して、より正確な面積の測定が可能となる。このため、本発明は、特に、農地面積の測定に極めて有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  測定装置
１１  記憶部
１２  補助点設定部
１３  補助線生成部
１４  高度算出部
１５  面積測定部
【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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