(57)【要約】【課題】測量範囲に適した地上レーザスキャナの配置地点を自動的に決定する。【解決手段】測量支援装置１は、標高メッシュデータを用いることにより、測量範囲２５の三次元形状をＴＩＮによる三角網３０で表現し、更に、ＴＬＳ３を設置する候補の候補地点３３を測量範囲２５に多数発生させる。そして、候補地点３３から三角網３０を構成する三角領域３１にレーザを照射できるか否かにより、当該三角領域３１が当該候補地点３３から計測可能か否かを判定する。これによって、候補地点３３ごとに、当該候補地点３３から計測可能な三角領域３１と計測できない三角領域３１の分布を得る。そして、測量支援装置１は、当該分布を用いて測量範囲２５の全ての三角領域３１が計測可能となるような候補地点３３を選択し、これら候補地点３３をＴＬＳ３の設置地点５１に設定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測量を行う測量範囲を取得する測量範囲取得手段と、
前記取得した測量範囲の標高データを取得する標高データ取得手段と、
前記取得した標高データを使用して求まる前記測量範囲の高低差に基づいて、前記取得した測量範囲内に設置した地上レーザスキャナによる計測可能な計測可能領域を求める可能領域算出手段と、
前記取得した測量範囲の全てが前記計測可能領域となる地上レーザスキャナの設置地点を設定する設置地点設定手段と、
前記設定した設置地点を出力する出力手段と、
を具備したことを特徴とする測量支援装置。
【請求項２】
前記取得した測量範囲の全てに渡って、１の地上レーザスキャナにおける計測可能距離の範囲に複数個の前記設置地点の候補地点を設定する候補地点設定手段を具備し、
前記可能領域算出手段は、前記設定した候補地点の各々について前記地上レーザスキャナを設置した場合の計測可能領域を求め、
前記設置地点設定手段は、前記求めた計測可能領域が前記測量範囲の全てを覆うように、前記設定した候補地点から前記設置地点を選択することにより前記設置地点を設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の測量支援装置。
【請求項３】
前記設置地点設定手段は、前記候補地点の中から所定の基準に従って最初の候補地点を選択し、その後、既に設定した前記設置地点の少なくとも１つを計測可能領域とする前記候補地点から次の設置地点を選択することにより、前記設置地点を逐次選択していく、
ことを特徴とする請求項２に記載の測量支援装置。
【請求項４】
前記設置地点設定手段は、前記候補地点に地上レーザスキャナを設置した場合の計測可能領域の範囲を前記所定の基準として、最初の候補地点を選択する、
ことを特徴とする請求項３に記載の測量支援装置。
【請求項５】
前記設置地点設定手段は、既に設定した何れかの設置地点を計測可能領域とする前記候補地点を所定の条件により評価する評価手段を具備し、
前記設置地点設定手段は、前記評価がなされた候補地点から前記評価を用いて、次の設置地点を選択する、
ことを特徴とする請求項３、又は請求項４に記載の測量支援装置。
【請求項６】
前記評価手段は、直前までに設定した設置地点によっては前記計測可能領域に含まれていない領域を計測可能領域とする前記候補地点を高く評価する、
ことを特徴とする請求項５に記載の測量支援装置。
【請求項７】
前記設置地点設定手段は、更に、前記候補地点から、既に設置した最寄りの設置地点までの斜距離を用いて次の設置地点を選択する、
ことを特徴とする請求項６に記載の測量支援装置。
【請求項８】
前記設置地点設定手段は、前記評価の高さに前記斜距離の積が最も高い候補地点を前記設置地点に設定する、
ことを特徴とする請求項７に記載の測量支援装置。
【請求項９】
前記標高データを使用して求まる前記測量範囲の高低差に基づいて、当該測量範囲の三次元的な地形に対応する三角網を生成する三角網生成手段を具備し、
前記可能領域算出手段は、前記生成した三角網を構成する三角領域のうち、前記地上レーザスキャナによって計測可能な前記三角領域を特定することにより、前記計測可能領域を求める、
ことを特徴とする請求項１から請求項８までのうちの何れか１の請求項に記載の測量支援装置。
【請求項１０】
前記可能領域算出手段は、前記地上レーザスキャナから見て、前記生成した三角領域のうちの２つの三角領域３１が重なっている場合、遠い方の三角領域を計測可能領域から除外する、
ことを特徴とする請求項９に記載の測量支援装置。
【請求項１１】
前記可能領域算出手段は、前記地上レーザスキャナのレーザビームと前記三角領域が同一平面上にある場合、当該三角領域を前記計測可能領域から除外する、
ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の測量支援装置。
【請求項１２】
前記可能領域算出手段は、前記地上レーザスキャナのレーザビームが前記三角領域の表面を裏側から走査する場合、当該三角領域を前記計測可能領域から除外する、
ことを特徴とする請求項９、請求項１０、又は請求項１１に記載の測量支援装置。
【請求項１３】
前記可能領域算出手段は、前記地上レーザスキャナから１の三角領域の２つの頂点を見込む平面が他の三角領域と干渉する場合、当該１の三角領域を計測可能領域から除外する、
ことを特徴とする請求項９、請求項１０、請求項１１、又は請求項１２に記載の測量支援装置。
【請求項１４】
測量を行う測量範囲を取得する測量範囲取得機能と、
前記取得した測量範囲の標高データを取得する標高データ取得機能と、
前記取得した標高データを使用して求まる前記測量範囲の高低差に基づいて、前記取得した測量範囲内に設置した地上レーザスキャナによる計測可能な計測可能領域を求める可能領域算出機能と、
前記取得した測量範囲の全てが前記計測可能領域となる地上レーザスキャナの設置地点を設定する設置地点設定機能と、
前記設定した設置地点を出力する出力機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とする測量支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測量支援装置、及び測量支援プログラムに関し、例えば、測量計画を支援するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地上レーザスキャナ（以下、ＴＬＳ）を用いた三次元点群データ作成する土木測量が盛んに行われるようになってきている。
ＴＬＳは、パルスレーザで測量対象を走査し、その反射レーザの位相や往復時間などによって対象の三次元形状を計測するレーザスキャナである。
ＴＬＳによる測量は、ＴＬＳの設置地点を移動しながら測量範囲をくまなくスキャンすることにより行われる。スキャンによって得られた点群データからは、対象の地形はもちろんのこと、三次元モデル、二次元平面図、立体図、縦横断面図などを生成することができる。
【０００３】
ところで、一般的に、測量範囲には、土地の高低差（起伏）のほか、木や建築物などの障害物が存在するために、ＴＬＳの位置によっては、計測可能距離内であるにもかかわらず、これらの陰になってレーザが当たらない箇所が生じる。
そのため、計測漏れを防いで測量範囲の全てを適切に計測するためには、ＴＬＳの性能や地形に適したＴＬＳの配置を計画する必要がある。
このような測量計画を行う技術として、特許文献１の「測定方法及び測定システム」がある。この技術は、地表にラインを設置し、当該ラインに沿って測量するものである。
【０００４】
ところで、レーザの照射範囲といったＴＬＳの性能や現場の地形などを勘案して最適な計測計画を立てるのは、専門的なノウハウを必要とする困難な作業である。そのため、計測漏れを防ぐためにＴＬＳの設置地点を多く設定する必要があった。
しかし、ＴＬＳの設置地点が多いほど計測回数が増えるため、測量作業に要するコストが高くなるほか、データが膨大となって後の処理が困難になるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１５７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、測量範囲に適した地上レーザスキャナの設置地点を自動的に決定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）請求項１に記載の発明では、測量を行う測量範囲を取得する測量範囲取得手段と、前記取得した測量範囲の標高データを取得する標高データ取得手段と、前記取得した標高データを使用して求まる前記測量範囲の高低差に基づいて、前記取得した測量範囲内に設置した地上レーザスキャナによる計測可能な計測可能領域を求める可能領域算出手段と、前記取得した測量範囲の全てが前記計測可能領域となる地上レーザスキャナの設置地点を設定する設置地点設定手段と、前記設定した設置地点を出力する出力手段と、を具備したことを特徴とする測量支援装置を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、前記取得した測量範囲の全てに渡って、１の地上レーザスキャナにおける計測可能距離の範囲に複数個の前記設置地点の候補地点を設定する候補地点設定手段を具備し、前記可能領域算出手段が、前記設定した候補地点の各々について前記地上レーザスキャナを設置した場合の計測可能領域を求め、前記設置地点設定手段は、前記求めた計測可能領域が前記測量範囲の全てを覆うように、前記設定した候補地点から前記設置地点を選択することにより前記設置地点を設定する、ことを特徴とする請求項１に記載の測量支援装置を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記設置地点設定手段が、前記候補地点の中から所定の基準に従って最初の候補地点を選択し、その後、既に設定した前記設置地点の少なくとも１つを計測可能領域とする前記候補地点から次の設置地点を選択することにより、前記設置地点を逐次選択していく、ことを特徴とする請求項２に記載の測量支援装置を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記設置地点設定手段が、前記候補地点に地上レーザスキャナを設置した場合の計測可能領域の範囲を前記所定の基準として、最初の候補地点を選択する、ことを特徴とする請求項３に記載の測量支援装置を提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、前記設置地点設定手段が、既に設定した何れかの設置地点を計測可能領域とする前記候補地点を所定の条件により評価する評価手段を具備し、前記設置地点設定手段は、前記評価がなされた候補地点から前記評価を用いて、次の設置地点を選択する、ことを特徴とする請求項３、又は請求項４に記載の測量支援装置を提供する。
（６）請求項６に記載の発明では、前記評価手段が、直前までに設定した設置地点によっては前記計測可能領域に含まれていない領域を計測可能領域とする前記候補地点を高く評価する、ことを特徴とする請求項５に記載の測量支援装置を提供する。
（７）請求項７に記載の発明では、前記設置地点設定手段が、更に、前記候補地点から、既に設置した最寄りの設置地点までの斜距離を用いて次の設置地点を選択する、ことを特徴とする請求項６に記載の測量支援装置を提供する。
（８）請求項８に記載の発明では、前記設置地点設定手段は、前記評価の高さに前記斜距離の積が最も高い候補地点を前記設置地点に設定する、ことを特徴とする請求項７に記載の測量支援装置を提供する。
（９）請求項９に記載の発明では、前記標高データを使用して求まる前記測量範囲の高低差に基づいて、当該測量範囲の三次元的な地形に対応する三角網を生成する三角網生成手段を具備し、前記可能領域算出手段は、前記生成した三角網を構成する三角領域のうち、前記地上レーザスキャナによって計測可能な前記三角領域を特定することにより、前記計測可能領域を求める、ことを特徴とする請求項１から請求項８までのうちの何れか１の請求項に記載の測量支援装置を提供する。
（１０）請求項１０に記載の発明では、前記可能領域算出手段は、前記地上レーザスキャナから見て、前記生成した三角領域のうちの２つの三角領域３１が重なっている場合、遠い方の三角領域を計測可能領域から除外する、ことを特徴とする請求項９に記載の測量支援装置を提供する。
（１１）請求項１１に記載の発明では、前記可能領域算出手段は、前記地上レーザスキャナのレーザビームと前記三角領域が同一平面上にある場合、当該三角領域を前記計測可能領域から除外する、ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の測量支援装置を提供する。
（１２）請求項１２に記載の発明では、前記可能領域算出手段は、前記地上レーザスキャナのレーザビームが前記三角領域の表面を裏側から走査する場合、当該三角領域を前記計測可能領域から除外する、ことを特徴とする請求項９、請求項１０、又は請求項１１に記載の測量支援装置を提供する。
（１３）請求項１３に記載の発明では、前記可能領域算出手段は、前記地上レーザスキャナから１の三角領域の２つの頂点を見込む平面が他の三角領域と干渉する場合、当該１の三角領域を計測可能領域から除外する、ことを特徴とする請求項９、請求項１０、請求項１１、又は請求項１２に記載の測量支援装置を提供する。
（１４）請求項１４に記載の発明では、測量を行う測量範囲を取得する測量範囲取得機能と、前記取得した測量範囲の標高データを取得する標高データ取得機能と、前記取得した標高データを使用して求まる前記測量範囲の高低差に基づいて、前記取得した測量範囲内に設置した地上レーザスキャナによる計測可能な計測可能領域を求める可能領域算出機能と、前記取得した測量範囲の全てが前記計測可能領域となる地上レーザスキャナの設置地点を設定する設置地点設定機能と、前記設定した設置地点を出力する出力機能と、をコンピュータに実現させる、ことを特徴とする測量支援プログラムを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、標高データに基づいて地上レーザスキャナの設置地点を設定することにより、地上レーザスキャナの地形に適した設置地点を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】地上レーザスキャナの計測可能領域を説明するための図である。
【図２】測量支援装置のハードウェア的な構成を示した図である。
【図３】測量範囲の設定を説明するための図である。
【図４】三角網の設定を説明するための図である。
【図５】計測可能領域を説明するための図である。
【図６】計測可能な三角領域を判定する条件を説明するための図である
【図７】設置地点を選択する手順を説明するための図である。
【図８】地上レーザスキャナ設置処理の手順を説明するためのフローチャートである。
【図９】変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（１）実施形態の概要
測量支援装置１は、標高データ、例えば、国土地理院で提供されている（標高・傾斜度３次メッシュ：以下標高メッシュという）を用いることにより、測量範囲２５の三次元形状をＴＩＮによる三角網３０で表現し、更に、ＴＬＳ３を設置する候補の候補地点３３を測量範囲２５に多数発生させる。
そして、測量支援装置１は、図５（ａ）に示したように、候補地点３３から三角網３０を構成する三角領域３１にレーザを照射できるか否かにより、当該三角領域３１が当該候補地点３３から計測可能か否かを判定する。
【００１１】
これによって、測量支援装置１は、図５（ｂ）に示したように、候補地点３３ごとに、当該候補地点３３から計測可能な三角領域３１（網掛けの三角領域３１）と計測できない三角領域３１（白抜きの三角領域３１）の分布を得る。
そして、測量支援装置１は、当該分布を用いて測量範囲２５の全ての三角領域３１が計測可能となるような候補地点３３を選択し、これら候補地点３３をＴＬＳ３の設置地点５１に設定する。
【００１２】
（２）実施形態の詳細
図１は、地上レーザスキャナの計測可能領域６を説明するための図である。
以下、地上レーザスキャナをＴＬＳ（Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｌａｓｅｒ  Ｓｃａｎｎｅｒ）と略記する。
図に示したＴＬＳ３は、三脚上に設置され、１秒間に百万発程度のパルスレーザを発射するレーザ発振器を内蔵している。
【００１３】
そして、ＴＬＳ３は、鉛直方向に反射面を回転するミラーでパルスレーザを反射させて対象を鉛直方向に走査すると共に、ドライブモータによってＴＬＳ３本体を三脚上で水平方向に回転させることにより周囲を走査する。
ＴＬＳ３には、計測可能な有効距離である計測可能距離３５（図５）が規定されており、ＴＬＳ３は、当該計測可能距離３５以内の対象を計測することができる。
【００１４】
ＴＬＳ３は、当該走査により、計測対象から反射してきたパルスレーザによる点群データを得るが、当該点群データには、計測対象の三次元情報が反射レーザの往復時間や位相などによって含まれている。
そして、コンピュータを用いて点群データを解析すると、測量対象の三次元形状を復元することができる。
【００１５】
図１の例は、測量範囲２５が起伏を有する丘陵地帯に設定されている場合を示しており、丘の頂上あたりの設置地点５１ａにＴＬＳ３が設置されている。
図に示したように、水平方向にｘ軸、ｙ軸が設定されており、高さ方向にｚ軸が設定されている。
ＴＬＳ３は、計測可能距離３５以内にあり、かつ、レーザ照射が可能な領域（地形の起伏などによってレーザの進路が妨げられない領域）を計測することができる。
この例では、外周線５ａで囲まれた閉領域が計測可能領域６ａとなる。三脚の真下の脚下領域７ａにはレーザが届かないため、この領域は、計測可能領域６ａから除かれる。
【００１６】
計測可能領域６ａは、地形を反映した複雑な形状をしており、計測可能領域６ａに含まれない領域は、設置地点５１ｂ、５１ｃ、・・・（以下、設置地点５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、・・・を特に区別しない場合は、単に設置地点５１と記し、他の構成要素も同様とする）など、他の地点にＴＬＳ３を移動して計測する。
【００１７】
ところが、設置地点５１ｂ、５１ｃ、・・・にＴＬＳ３を設置した場合の計測可能領域６ｂ、６ｃ、・・・（図示せず）も計測可能領域６ａと同様に複雑な形状を有しているため、なるべく少ない設置地点５１（即ち、なるべく少ない測定回数）で測量範囲２５の全域を測量できるＴＬＳ３の配置を計画するのは難易度の高い作業である。
以上のように、設置地点５１の適切な配置には、標高差（高低差）に基づく測量現場の起伏の解析が重要であり、以下に説明する測量支援装置１（図２）は、測量範囲２５の起伏を記録した標高メッシュデータを用いて適切な設置地点５１を自動的に計算する。
【００１８】
図２（ａ）は、本実施形態にかかる測量支援装置１のハードウェア的な構成を示した図である。
測量支援装置１は、例えば、パーソナルコンピュータを用いて構成されており、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２、入力部１３、出力部１４、通信制御部１５、記憶部１６などがバスラインで接続されて構成されている。
【００１９】
ＣＰＵ１０は、中央処理装置であって、記憶部１６が記憶する測量支援プログラムに従って動作し、後述の標高メッシュデータを用いてＴＬＳ３の適切な設置地点５１の配置を探索する演算処理を行う。
ＲＯＭ１１は、読み出し専用のメモリであって、ＣＰＵ１０を動作させるための基本的なプログラムやパラメータを記憶している。
ＲＡＭ１２は、読み書きが可能なメモリであって、ＣＰＵ１０が設置地点５１の適切な配置を探索する探索処理を行う際のワーキングメモリを提供する。
ＲＡＭ１２は、例えば、測量範囲２５、標高メッシュデータ、計測条件、設置地点５１の候補地点、設置地点５１、・・・などを上記処理の過程で一時的に記憶する。
【００２０】
入力部１３は、キーボードやマウスなどの入力装置を備えている。キーボードは、ユーザ（オペレータ）から数値や文字の入力を受け付けて、これをＣＰＵ１０に送信する。マウスは、ユーザからのマウス入力を受け付けてＣＰＵ１０に送信する。これにより、ユーザはアイコン操作を行って現場の電子図面データや標高メッシュデータを記録したファイルを選択することができる。
出力部１４は、ディスプレイやスピーカなどの出力装置を備えている。ディスプレイは、測量範囲を指定するための地図や航空写真、あるいは、各種の設定画面などを表示する。
【００２１】
通信制御部１５は、測量支援装置１をインターネットなどの通信ネットワークに接続する。
通信制御部１５は、ＣＰＵ１０が通信ネットワーク上のサーバ装置と通信して、電子図面データ、三次元設計データ、標高メッシュデータ、地図データ、及び航空写真データなどをサーバからダウンロードしたり、生成した出力データをサーバにアップロードしたりする際の中継を行う。
【００２２】
記憶部１６は、例えば、ハードディスクで構成された大容量の記憶装置を備えており、ＣＰＵ１０に測量支援装置としての機能を発揮させる測量支援プログラムや、電子図面データ、三次元設計データ、標高メッシュデータ、国土地理院発行の地図データ、航空写真データ、図示しない計測条件、及び、これらのデータを用いて算出したＴＬＳ３の設置地点５１の配置を記録した出力データなどを記憶する。
【００２３】
図２（ｂ）は、計測条件設定画面１００の一例を示した図である。
計測条件設定画面１００は、測量支援装置１にＴＬＳ３の性能などの計測条件を入力する画面であって、測量支援装置１は、計測条件設定画面１００をディスプレイに表示する。
測量支援装置１は、ここで入力された値（パラメータ）に基づいて、設置地点５１の配置を計算する。
【００２４】
新規編集選択欄１０１では、「新規」と「編集」の項目をラジオボタンで選択できるようになっている。
ユーザは、新規の計測条件を設定する場合は「新規」を選択し、既に設定してある計測条件を編集する場合は「編集」を選択する。図の例では、「編集」が選択されている。
【００２５】
計測条件呼出欄１０３は、ドロップダウンメニューを備えており、当該メニューで計測条件を選択すると、測量支援装置１は、予め登録された計測条件の中から当該計測条件を呼び出す。図では、「標準」として登録されている計測条件が選択されている。ユーザが削除ボタンを選択すると、ＴＬＳ３は、呼び出した計測条件を削除する。
【００２６】
計測条件入力欄１０５は、計測条件を入力する欄であり、「機械高」、「計測範囲（鉛直）」、「有効測距範囲」の項目を有している。
「機械高」は、三脚に乗せたＴＬＳ３の高さを入力する欄であり、「計測範囲」は、レーザビームを上向きに振る仰角を入力する欄である。そして、「有効測距範囲」は、計測可能な有効距離である計測可能距離３５を入力する欄である。
図の例では、機械高は１．２００ｍ、計測範囲は６０．００００度、及び有効測距範囲は３０．０００ｍに設定されている。
【００２７】
測量支援装置１は、新規編集選択欄１０１で「新規」が選択されている場合は、これらの欄を空欄として、新たな条件の入力を受け付ける。
一方、測量支援装置１は、新規編集選択欄１０１で「編集」が選択されている場合は、計測条件呼出欄１０３で選択されている計測条件での値を表示し、これら値に対する編集を受け付ける。
【００２８】
ＯＫボタン１１０は、入力内容を確定するためのボタンであり、ユーザがＯＫボタン１１０を選択すると、測量支援装置１は、当該入力を確定して記憶部１６に記憶する。
一方、キャンセルボタン１１１は、入力内容をキャンセルするためのボタンであり、ユーザがキャンセルボタン１１１を選択すると、測量支援装置１は、入力内容を消去する。
【００２９】
以上のように構成された測量支援装置１は、地図データなどの配置→測量範囲の設定→三角網の設定→候補地点の配置→計測可能領域の判定→設置地点の選択の順に処理を行う。
これらの処理のうち、配置対象となる地図データの選択、及び測量範囲の設定はユーザが行い、他の処理はＣＰＵ１０が測量支援プログラムに従って自動的に行う。
以下、これらの処理について説明する。
【００３０】
［地図データなどの配置］
測量支援装置１は、工事計画時の設計データとして納品された電子図面データや三次元設計データの指定をユーザからキーボード操作やマウス操作を介して受け付け、これらを記憶部１６からＲＡＭ１２に読み出す。
【００３１】
電子図面データや三次元設計データには、現場の位置情報と縮尺情報が付属している。
測量支援装置１は、当該位置情報に基づいて、現場の標高メッシュデータ、地図データ、及び航空写真データを記憶部１６からＲＡＭ１２に読み出すとともに、当該縮尺情報に基づいてこれらデータの縮尺を設定して電子図面データと三次元設計データの上に自動配置する。
【００３２】
なお、上記位置情報が付属していない場合、測量支援装置１は、対象となる地区の座標系と基準座標、あるいは住所の入力をユーザから受け付けて該当するデータを検索し、手動で縮尺を設定する。
【００３３】
これら各種データの位置と縮尺を合わせることにより、測量支援装置１は、例えば、これらのデータによる画像を重ねてディスプレイに表示したり、測量範囲の標高の分布を取得したりなど、それぞれのデータが有する情報を統合して利用することができるほか、コンピュータ上での座標値（設置地点５１の座標値など）を現場での緯度経度による座標系に対応させることができる。
【００３４】
このように、測量支援装置１は、基本設計データである電子図面データや三次元設計データに基づいて、地図データなどの付随的なデータを読み込むため、工事に必要でかつ無駄のない範囲をディスプレイに呼び出すことができる。
【００３５】
［測量範囲の設定］
図３は、測量範囲の設定を説明するための図である。
この図は、測量支援装置１のディスプレイが表示した測量範囲の設定画面の例を示している。
図示しないがディスプレイは、地図データを用いた現場の地図や航空写真データを用いた現場の航空写真など、ユーザが適宜選択した画像を表示しており、ユーザは、これらの画像を背景として参照しながら測量範囲２５の設定作業を行う。
【００３６】
測量範囲２５の設定は、ユーザが現場の地図などを黙視により確認し、マウス操作などで測量範囲２５を区画していくことにより設定する。
図の例では、ユーザは、地図上でマウスポインタを移動しながら、例えば、外周の輪郭が変化する変化点２６ａ→変化点２６ｂ→・・・→変化点２６ｊ→変化点２６ａの各位置でクリック操作を行う。
【００３７】
すると、測量支援装置１は、変化点２６ａ〜変化点２６ｊの座標値を取得して、これらを結ぶ線分を生成することにより、これら変化点２６を頂点とする多角形の閉領域で規定される測量範囲２５を設定する。変化点２６に対しては、ユーザによる移動、追加、削除の編集操作が可能となっている。
このように、測量支援装置１は、写真測量を行う測量範囲２５を取得する測量範囲取得手段を備えている。
【００３８】
例えば、池が存在するなど、ＴＬＳ３が設置できない領域が存在する場合、ユーザがその周囲に変化点２７ａ→変化点２７ｂ→・・・変化点２７ｇ→変化点２７ａの各位置を指定すると、測量支援装置１は、変化点２７で形成される閉領域に計測除外範囲２８を設定して測量範囲２５から除外する。
【００３９】
なお、測量範囲２５から除外する計測除外範囲２８を設定する対象には、（１）上述の池や法面など、ＴＬＳ３は、設置できないが、遮蔽物でレーザの光路を遮らない場合のほか、（２）やぐらなど、レーザの光路を遮るが上面にＴＬＳ３を設置できる場合や、（３）樹木や建築物など、レーザの光路を遮り、かつ、ＴＬＳ３を設置できない場合の３通りがある。
これらのうち、（１）と（３）の場合は、ＴＬＳ３を設置できないため、測量支援装置１は、計測除外範囲２８に後述の候補地点３３（図４）を配置せず、（２）の場合は、ＴＬＳ３を設置できるため候補地点３３を配置する。
なお、ＴＬＳ３を設置できない計測除外範囲（１）と（３）については、別途設置対象除外範囲として、当該範囲を変化点を指定するようにしてもよい。
【００４０】
［三角網の設定］
図４は、三角網の設定を説明するための図である。
測量支援装置１は、測量範囲２５が確定すると、測量範囲２５の各地点の標高を標高メッシュデータから読み取り、地表の地点を連続する三角領域３１で覆った三角網３０を生成する。
この三角網３０は、ＴＩＮ（Ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｅｄ  Ｉｒｒｅｇｕｌａｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれるものであって、三角領域３１の頂点は、当該地点の水平方向のｘｙ座標値と、高さ方向のｚ座標値（標高値）を有している。
なお、測量支援装置１は、計測除外範囲２８に対しては、（１）のレーザの遮蔽物がない場合は、地表面や池の水面に三角網３０を生成し、（２）や（３）のレーザの遮蔽物がある場合は、後述するように垂直方向に三角網３０を生成する。
このように、測量支援装置１は、測量範囲２５の標高データを取得する標高データ取得手段を備えている。
【００４１】
三角領域３１の大きさは、各種設定可能であるが、本実施形態の測量支援装置１は、三角領域３１の大きさを５０ｃｍ未満（３辺の長さが何れも５０ｃｍ未満）に設定している。また、三角領域３１の個数は、本実施形態の場合では機器の制約から最大２０万個程度となっているが、可能な限り多く設定する（領域を小さくする）ことが望ましい。
【００４２】
なお、図では一律に同じ形状の三角領域３１を格子状に配列して三角網３０を模式的に図示しているが、実際の三角網３０は、地形に応じた様々な形状の三角領域３１が隙間なく隣接して構成されており、現場の地形に対応する起伏のある形状となっている。
このように測量支援装置１は、標高データを使用して求まる測量範囲２５の高低差に基づいて、測量範囲２５の三次元的な地形に対応する三角網３０を生成する三角網生成手段を備えている。
【００４３】
［候補地点の配置］
次に、測量支援装置１は、測量範囲２５を碁盤の目状に等間隔に区切り、その格子点にＴＬＳ３の設置地点５１の候補である候補地点３３を配置する。図では、白抜きの円で示してある。
各候補地点３３は、当該地点のｘｙ座標値と、当該地点の標高値に三脚による高さｈ（計測条件入力欄１０５で入力した機械高）を加えた高さ方向のｚ座標値を有している。
【００４４】
ＴＬＳ３を用いた計測によって測量範囲２５の全領域を網羅するためには、ＴＬＳ３の計測可能領域６が重なる必要がある。
そのため、候補地点３３の配置頻度は、本実施形態の場合機器の制約から、ＴＬＳ３の計測可能距離３５以内に複数個の候補地点３３が存在する程度であって、全体で最大５００個程度であるが、可能な限り多く設定することが望ましい。
【００４５】
このように、測量支援装置１は、測量範囲２５の全てに渡って、１の地上レーザスキャナ（ＴＬＳ３）における計測可能距離３５の範囲に複数個の設置地点５１の候補地点３３を設定する候補地点設定手段を備えている。
測量支援装置１は、これら候補地点３３の中から実際にＴＬＳ３を設置する設置地点５１を探索（検索）する。
【００４６】
なお、図は、模式的に表しているため、三角領域３１の頂点と候補地点３３が水平面に対して（即ち、ｚ座標値を除いて）一致しているが、測量支援装置１は、三角領域３１とは関係なく、候補地点３３を等間隔で一律に発生させるため、偶然一致することはあっても、原則的にはこれらは一致しない。
また、上述したように計測除外範囲２８が（１）と（３）の場合にはＴＬＳ３を設置できないため、測量支援装置１は、計測除外範囲２８に候補地点３３を配置せず、（２）の場合には、ＴＬＳ３を設置できるので候補地点３３を配置する。
【００４７】
［計測可能領域の判定］
図５（ａ）は、ある候補地点３３が配置された測量範囲２５の部分を、候補地点３３を通る鉛直面による断面図を模式的に示している。
この図に示したように、候補地点３３は、地表から高さｈ（図示せず）の位置に設定されており、この位置にＴＬＳ３を設置した場合、ＴＬＳ３は、計測可能距離３５以内の対象を三次元計測することができる。計測可能距離３５は、計測条件入力欄１０５で入力した有効測距範囲である。
【００４８】
図５（ａ）の例では、候補地点３３の一方の側には、斜面で囲まれた窪地３９が存在し、他方の側には、樹木や建築物など、候補地点３３からの視界を遮る立体的な障害物４０が存在している。
このような地形に対して、測量支援装置１は、障害物４０以外の領域に関しては、標高メッシュデータによる地形に基づいて三角網３０を生成する。
【００４９】
一方、障害物４０の領域に対しては、レーザを遮蔽する障害物であるため、測量支援装置１は、上述した（３）の計測除外範囲２８を設定し、障害物４０の外周に沿って垂直方向（鉛直方向）の三角網３０を生成する。また、測量支援装置１は、計測除外範囲２８を測量範囲２５から除外する。
【００５０】
垂直方向の三角網３０を生成するのは、障害物４０の向こう側にある三角網３０を垂直方向の三角網３０によって遮り、計測不能とするためである。
なお、本実施形態では、障害物４０の形状を垂直方向の三角網３０で単純化したが、建物や樹木などの形状で三角網３０を生成してもよい。
このように三角網３０を設定した後、測量支援装置１は、障害物４０の領域を除いて候補地点３３を設定する。
【００５１】
測量支援装置１は、三角網３０と候補地点３３を設定した後、候補地点３３にＴＬＳ３を設置した場合に、三角網３０を構成する三角領域３１がＴＬＳ３から計測可能か否かを、後述の条件１〜条件５に従って候補地点３３ごとに判定していく。
条件１〜条件５は、計測可能距離３５の範囲外にある三角領域３１や、測量現場の地面の高低差や障害物のためにレーザビームの陰になって計測できない三角領域３１を識別するための条件である。
【００５２】
そして、測量支援装置１は、計測可能距離３５以内にある三角網３０から計測不可と判定した三角領域３１を除外し、残った三角領域３１（即ち、当該候補地点３３から計測可能な三角領域３１）によって計測可能領域６を特定する。
【００５３】
このように、測量支援装置１は、標高データを使用して求まる測量範囲２５の高低差に基づいて、測量範囲２５内に設置した地上レーザスキャナ（ＴＬＳ３）による計測可能な計測可能領域６を求める可能領域算出手段を備えている。
そして、測量支援装置１が有する可能領域算出手段は、三角網３０を構成する三角領域３１のうち、地上レーザスキャナ（ＴＬＳ３）によって計測可能な三角領域３１を特定することにより、計測可能領域６を求める。
【００５４】
次に、条件１〜条件５について説明する。これら条件のうち、条件１〜条件４は、候補地点３３と個別の三角領域３１との位置関係から判定する条件であり、条件５は、２つの三角領域３１同士の位置関係から判定する条件である。
なお、図５（ａ）中の破線矢印は、三角領域３１を計測できない場合のレーザビームの例を示しており、実線矢印は、三角領域３１を計測できる場合のレーザビームの例を示している。
【００５５】
（条件１）測量支援装置１は、候補地点３３から計測可能距離３５以内に三角領域３１が全く入らない場合、当該三角領域３１を計測不可と判定し、計測可能領域６から除外する。三角領域３１の一部が計測可能距離３５以内にある場合、当該条件には該当しない。
図５（ａ）の例では、条件１により、測量支援装置１は、三角領域３１ａと三角領域３１ｌを計測不可と判定し、計測可能領域６（図示しない）から除外する。
【００５６】
（条件２）測量支援装置１は、候補地点３３から三角領域３１が線で見えている場合、当該三角領域３１を計測可能領域６から除外する。
これは、ＴＬＳ３のレーザビームの光路と三角領域３１が同一平面内にある場合である。この場合は、三角領域３１の表面を走査することができないため計測可能領域６から除外する。
【００５７】
図５（ａ）の例では、三角領域３１ｂがこれに該当する。そのため、測量支援装置１は、三角領域３１ｂを計測不可と判定し、計測可能領域６から除外する。
このように、測量支援装置１が有する可能領域算出手段は、地上レーザスキャナ（ＴＬＳ３）のレーザビームと三角領域３１が同一平面上にある場合、当該三角領域３１を計測可能領域６から除外する。
【００５８】
測量支援装置１は、レーザービームと三角領域３１が当該同一平面にあるか否かの判定を次のようにして行う。
図６（ａ１）に示したように、三角領域３１と候補地点３３からのレーザビームの光路が同一平面上にある場合、候補地点３３から三角領域３１を見ると、図６（ａ２）に示したように、三角領域３１の頂点４１ａ、頂点４１ｂ、頂点４１ｃが同一直線上に並んだ線に見える。
【００５９】
また、たまたま頂点４１ａと頂点４１ｃが光路上にある場合、頂点４１ａと頂点４１ｃは重なって点に見え、頂点４１ｂがどの位置にあろうとも、三角領域３１は、やはり線に見える。
そこで、測量支援装置１は、２つの頂点４１が重なって見えるか否か、又は、３つの頂点４１が同一直線上にあるように見えるか否かによって、条件２に該当するか否かを判定する。
【００６０】
（条件３）測量支援装置１は、候補地点３３から三角領域３１が裏向きに見えている場合、当該三角領域３１を計測可能領域６から除外する。
図５（ａ）に示した例では、候補地点３３に設置されたＴＬＳ３が発射するレーザビームの光路は、三角領域３１ｆを裏側から表側に貫通しているため、三角領域３１ｆは裏向きに見えている。そのため、測量支援装置１は、三角領域３１ｆを計測可能領域６から除外する。
このように、測量支援装置１が有する可能領域算出手段は、地上レーザスキャナ（ＴＬＳ３）のレーザビームが三角領域３１の表面を裏側から走査する場合、当該三角領域３１を計測可能領域６から除外する。
【００６１】
測量支援装置１は、裏向きに見えているか否かの判定を次のようにして行う。
図６（ｂ）に示したように、測量支援装置１は、三角領域３１の重心から三角領域３１の表方向に法線４５を設定する。
そして、測量支援装置１は、候補地点３３と三角領域３１の重心を結ぶ線と法線４５のなす角度θを計算し、θが直角より大きい場合に、当該三角領域３１が裏向きに見えていると判定する。
【００６２】
（条件４）測量支援装置１は、三角領域３１に一部でも脚下領域７が含まれる場合、当該三角領域３１を計測可能領域６から除外する。
図５（ａ）に示した例では、三角領域３１ｈは、候補地点３３の真下にあり、脚下領域７を含むため、測量支援装置１は、三角領域３１ｈを計測不可と判定し、計測可能領域６から除外する。
【００６３】
（条件５）測量支援装置１は、候補地点３３から見て２つの三角領域３１が重なっている場合、遠い方の三角領域３１を計測可能領域６から除外する。
測量支援装置１は、条件１〜条件４によって除外されなかった三角領域３１について、全ての２つの三角領域３１の組み合わせについて当該条件を適用し、その成否を判定する。但し、条件４で除外された三角領域は、他の三角領域３１について条件５を判断する際に、重なりの判断対象としては除外しない。
【００６４】
図５（ａ）に示した例では、三角領域３１ｅは、候補地点３３から見て三角領域３１ｇと重なっており、かつ、候補地点３３から遠い方にある。
また、三角領域３１ｋは、候補地点３３から見て、障害物４０を構成する三角網３０と重なっており、かつ、障害物４０よりも遠い位置にある。
このため、測量支援装置１は、三角領域３１ｅと三角領域３１ｋを計測不可と判定し、計測可能領域６から除外する。
【００６５】
測量支援装置１は、三角領域３１が重なっているか否かの判定を次のようにして行う。
ここでは、一例として、図６（ｃ）に示したように、三角領域３１ｐと三角領域３１ｑの組み合わせについて考える。
【００６６】
まず、測量支援装置１は、２つの三角領域３１のうち、一方を選択する。ここでは、三角領域３１ｐを選択したものとする。
次に、測量支援装置１は、三角領域３１ｐの頂点４１ａ〜頂点４１ｃのうちの２つの頂点を選択する。ここでは、頂点４１ａと頂点４１ｂを選択したものとする。
【００６７】
そして、測量支援装置１は、頂点４１ａ、頂点４１ｂと、候補地点３３の３点を通る平面Ｚを想定し、この平面Ｚに対する三角領域３１ｐの残りの頂点４１ｃと、三角領域３１ｑの３つの頂点（以下単に３頂点ｑという）との位置関係を判断する。
すなわち、平面Ｚで仕切られる両側の空間のうち、三角領域３１ｐの残りの頂点４１ｃが一方側の空間に位置し、３頂点ｑの全てが他方側の空間に位置している場合、判断対象となっている三角領域３１ｐと三角領域３１ｑとは重ならないと判断する。この判断は最終判断である。
図６（ｃ）の例では、頂点４１ｃが平面Ｚの左側（手前側）に存在し、三角領域３１ｑの３頂点ｑが平面Ｚの右側（奥側）に存在しているため、両者は重ならないと判断する。
【００６８】
一方、平面Ｚで仕切られる両側の空間に対して、３頂点ｑのうちの少なくとも１つが、頂点４１ｃと同じ側の空間に位置している場合、判断対象となっている三角領域３１ｐと三角領域３１ｑとは重なっている可能性があると判断する。
例えば、図６（ｃ）の例において、判定対象が三角領域３１ｐと三角領域３１ｒであった場合、平面Ｚに対して、三角領域３１ｒの３頂点のうちの頂点４１ｄが、頂点４１ｃと同じ側の空間に位置しているため、三角領域３１ｐと三角領域３１ｒとは重なっている可能性があると判断する。
【００６９】
三角領域３１ｐと三角領域３１ｑとは重なっている可能性があると判断した場合、測量支援装置１は、他の２頂点の判断を更に行う。
すなわち、測量支援装置１は更に、三角領域３１ｐの他の２頂点、例えば頂点４１ｂと頂点４１ｃに対して同様の処理を行う。
測量支援装置１は、頂点４１ｂ、頂点４１ｃと候補地点３３の３点を通る平面Ｚ２（図示しない）を想定し、残りの頂点４１ａと３頂点ｑの全てとが、平面Ｚ２に対して異なる側に位置していれば重ならないと最終判断をする。
【００７０】
一方、３頂点ｑの少なくとも１つが、平面Ｚ２に対して、頂点４１ａと同じ側に位置している場合には、重なっている可能性があると判断し、更に残りの２頂点４１ｃ、４１ａと候補地点３３の３点を通る平面Ｚ３（図示しない）を想定し、同様の判断を行う。
この場合にも、頂点４１ｂと３頂点ｑの全てとが平面Ｚ３に対して異なる側に位置していれば両三角領域３１ｐ、３１ｑは重なっていないと最終判断し、３頂点ｑの少なくとも１つが頂点４１ｂと同じ側に位置する場合には重なっている可能性があると判断する。
【００７１】
三角領域３１ｐのいずれか２点と候補地点３３とで想定した３種類の平面Ｚ、Ｚ２、Ｚ３の何れの場合も重なっている可能性があると判断した場合には、同様の判断を他方の三角形領域３１ｑに対して行う。
すなわち、他方の三角領域３１ｑのいずれか２点と候補地点３３による平面Ｚ４、Ｚ５、Ｚ６に対する、三角領域３１ｑの残りの頂点と、三角領域３１ｐの３頂点ｐ（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ）の位置関係を判断する。
そして、何れの場合にも重なっている可能性があると判断した場合、すなわち、６枚の平面Ｚの全てに対して、一方の三角領域３１の３頂点のうちの平面Ｚ上にない頂点と、他方の三角領域３１の３頂点の少なくとも１つが同じ側にある場合に、三角領域３１ｐと三角領域３１ｑとは重なっていると最終判断する。
【００７２】
三角領域３１ｐと三角領域３１ｑとが重なっていると最終判断した場合、次の方法により削除する三角領域３１を決定する。
すなわち、測量支援装置１は、候補地点３３から三角領域３１ｐの重心点までの距離と、三角領域３１ｑの重心点までの距離のそれぞれを計算する。
そして、後方地点３３から重心までの距離が大きい方の三角領域３１を、遠い方の三角領域と判断し、当該三角領域を計測可能領域６から除外する。
【００７３】
平面Ｚ、Ｚ２〜Ｚ６に対する判断を行う途中で、一方の三角領域３１の３頂点のうちの平面Ｚ上にない頂点と、他方の三角領域３１の３頂点が異なる側に位置している場合には、重ならないと最終判断できるので、残りの平面についての判断は行わない。
【００７４】
なお、測量支援装置１は、２つの三角領域３１が重なるか否かの判定を次のようにして行うようにしてもよい。
一方の三角領域３１ｐにおける２つの頂点と候補地点３３を通る平面Ｚの想定は上記と同じである。
そして想定した平面Ｚが、他方の三角領域３１ｑ（又は、三角領域３１ｒ）を分断しているか否かを判断する。例えば、図６（ｃ）において、三角領域３１ｒは平面Ｚにより分断されているが、三角領域３１ｐは平面Ｚにより分断されていない。
以上の判断を、６枚のＺ平面に対して順次行い、途中で分断されていないと判断された場合には、当該判断時点で重ならないと最終判断をする。
一方、６枚全てのＺ平面が、他方の三角領域を分断している場合には、両三角領域は重なっていると最終判断する。重なっていると最終判断した場合の、削除する三角領域３１の決定は上述と同じである。
【００７５】
更に、測量支援装置１は、三角領域３１が重なっているか否かの判定を次のようにして行うようにしてもよい。
ここでは、一例として、図６（ｄ）に示したように、三角領域３１ｍと三角領域３１ｎの組み合わせについて考える。
【００７６】
まず、測量支援装置１は、２つの三角領域３１のうち、一方を選択する。ここでは、三角領域３１ｍを選択したものとする。
次に、測量支援装置１は、三角領域３１ｍの頂点４１ａ〜頂点４１ｃのうちの２つの頂点を選択する。ここでは、頂点４１ａと頂点４１ｂを選択したものとする。
【００７７】
そして、測量支援装置１は、頂点４１ａ、頂点４１ｂと候補地点３３とで作られる無限延長図形（頂点４１ａ、頂点４１ｂから候補地点３３の方向に候補地点３３を無限遠に持っていった場合に、２つの頂点４１ａ、頂点４１ｂ、及び無限遠方の候補地点３３でできる三角領域であり、頂点４１ａ、頂点４１ｂから候補地点３３に向かう線は平行線となる）が他方の三角領域３１ｎと交わるか否か（干渉するか否か）を判断する。
【００７８】
当該無限延長図形が三角領域３１ｎと交わる場合、測量支援装置１は、測量範囲２５から見て三角領域３１ｍと三角領域３１ｎは重なっており、三角領域３１ｍは遠い方にあると判断する。
図の例では、当該無限延長図形が三角領域３１ｎと交わるため、測量支援装置１は、測量範囲２５から見て三角領域３１ｍと三角領域３１ｎは重なっており、三角領域３１ｍは遠い方にあると判断する。
【００７９】
一方、これが交わらなかった場合、測量支援装置１は、三角領域３１ｍのほかの頂点４１の組み合わせ（例えば、頂点４１ａと頂点４１ｃ）についても無限延長図形が三角領域３１ｎと交わるか確認し、これでも交わらなかった場合、測量支援装置１は、更に頂点の残りの組み合わせ（頂点４１ｂと頂点４１ｃ）についても無限延長図形が三角領域３１ｎと交わるか否かを確認する。
このように、測量支援装置１は、三角領域３１ｍについて最大３回確認する。
【００８０】
更に、これら３つの無限延長図形が交わらなかった場合、測量支援装置１は、三角領域３１ｍと三角領域３１ｎの立場を逆転して判定する。即ち、三角領域３１ｎの３つの頂点４１について候補地点３３との無限延長図形を生成し、三角領域３１ｍと交わるか否かを判定する。
このように、測量支援装置１は、三角領域３１ｍと三角領域３１ｎの組み合わせについて最大６回確認を行う。
当該６回の確認作業で交わりが確認できなかった場合、測量支援装置１は、三角領域３１ｍと三角領域３１ｎは、候補地点３３から見て重なっていないと判定する。
【００８１】
このように、測量支援装置１の有する可能領域算出手段は、地上レーザスキャナ（ＴＬＳ３）から１の三角領域３１の２つの頂点を見込む平面が他の三角領域３１と干渉する場合、当該１の三角領域３１を計測可能領域６から除外する。
【００８２】
本実施形態では、三角領域３１の頂点と、無限遠に移動した候補地点３３との無限延長図形を用いて２つの三角領域３１の重なりを判定したが、候補地点３３を無限遠に移動せずに、三角領域３１の２つの頂点４１と候補地点３３を単純に結ぶ三角形によって判定することも可能である。
また、地上レーザスキャナ（ＴＬＳ３）から、１の三角領域３１の３頂点を結ぶ３本の半直線で形成される三角錐の内側に他の三角領域３１が存在する場合、地上レーザスキャナ（ＴＬＳ３）から遠い方の三角領域３１を計測可能領域６から除外することも可能である。
【００８３】
以上のように、図５（ａ）の例では、測量支援装置１は、条件１〜条件５によって三角領域３１ａ、三角領域３１ｂ、三角領域３１ｅ、三角領域３１ｆ、三角領域３１ｈ、三角領域３１ｊ、三角領域３１ｋ、三角領域３１ｌを計測可能領域６から除外し、残りの三角領域３１ｃ、三角領域３１ｄ、三角領域３１ｇ、三角領域３１ｉを計測可能な三角領域３１として計測可能領域６に算入する。
【００８４】
図５（ｂ）は、図５（ａ）と同じ部分を上から見た平面図を模式的に示している。
この図に示したように、三角領域３１ｃ、三角領域３１ｄ、三角領域３１ｇ、三角領域３１ｉと、これらに隣接する網掛けした三角領域３１が計測可能な三角領域３１となり、他の白抜きの三角領域３１は、計測可能でない三角領域３１となる。
当該平面図は、三角領域３１の一部を示しており、測量支援装置１は、計測可能距離３５以内の全ての三角領域３１に対して当該判定を行う。
そして、測量支援装置１は、計測可能と判定した三角領域３１で覆われた領域を当該候補地点３３に対する計測可能領域６としてＲＡＭ１２に記憶する。
【００８５】
［設置地点の選択］
図７の各図は、測量支援装置１が設置地点５１を選択する手順を説明するための図である。
測量支援装置１は、以下の方法により測量範囲２５の全域が計測可能領域６となるような設置地点５１の配置を候補地点３３から選択して設定する。
【００８６】
このように、測量支援装置１は、測量範囲２５の全てが計測可能領域６となる地上レーザスキャナ（ＴＬＳ３）の設置地点５１を設定する設置地点設定手段を備えており、当該設置地点設定手段は、計測可能領域６が測量範囲２５の全てを覆うように、候補地点３３から設置地点５１を選択することにより設置地点５１を設定する。
【００８７】
まず、測量支援装置１は、測量範囲２５に設定した全ての候補地点３３について計測可能な三角領域３１を計算することにより、候補地点３３ごとの計測可能領域６を求める。
このように、測量支援装置１の有する可能領域算出手段は、候補地点３３の各々について地上レーザスキャナ（ＴＬＳ３）を設置した場合の計測可能領域６を求めている。
【００８８】
そして、測量支援装置１は、計測可能領域６において計測可能な三角領域３１の数が最も多い候補地点３３を選択して第１点目の設置地点５１に設定する。
このように、測量支援装置１の有する設置地点設定手段は、候補地点３３の中から所定の基準（候補地点３３に地上レーザスキャナ（ＴＬＳ３）を設置した場合の計測可能領域６の範囲、より具体的には三角領域３１の数）に従って最初の候補地点３３を選択する。
【００８９】
なお、選択基準を計測可能な三角領域３１の数としたのは一例であって、計測可能領域６の面積が最も大きいものを選択したり、測量範囲２５の重心付近の一定範囲にある候補地点３３から三角領域３１の数が最も多いものを選択したり、あるいは、計測可能な三角領域３１が所定数以上の候補地点３３から任意に選択するなど、各種の選択基準が可能である。
【００９０】
図７（ａ）の例では、測量支援装置１は、最初の設置地点５１として設置地点５１ａを選択している。設置地点５１ａは、計測可能領域６ａを有している。
なお、この図では、計測可能領域６ａを正方形とし、その内部が全て計測可能となっているが、これは模式図であり、実際には、計測可能領域６ａは、複雑な形状の外周線５ａ（図１参照）によって囲まれ、内部には、計測不可の三角領域３１による計測不能な領域が地形の起伏や障害物４０などに応じて虫食い状に含まれている。
【００９１】
第２点目以降の設置地点５１に関しては、測量支援装置１は、既に設定した設置地点５１の何れか（第２点目の設置地点５１ｂを選択する場合は設置地点５１ａ、第３点目の設置地点５１ｃを選択する場合は設置地点５１ａと設置地点５１ｂのうちの少なくとも一方、以下同様）を計測可能領域６に含む候補地点３３の全てについて以下に説明する重要度を計算する。
【００９２】
そして、測量支援装置１は、更に以下に説明する重要度と斜距離の積を用いて候補地点３３のランク付けを行い、ランクの最も高いものを選択して次の設置地点５１に設定する。
測量支援装置１は、このようにして、測量範囲２５の全領域が計測可能領域６となるまで設置地点５１を逐次設定していく。
【００９３】
このように、測量支援装置１が有する設置地点設定手段は、既に設定した設置地点５１の少なくとも１つを計測可能領域６とする候補地点３３から次の設置地点５１を選択することにより、設置地点５１を逐次選択していく。
そして、当該設置地点設定手段は、既に設定した何れかの設置地点５１を計測可能領域６とする候補地点３３を所定の条件により重要度で評価する評価手段を備えており、当該ランク付けによる評価がなされた候補地点３３から当該評価を用いて、次の設置地点５１を選択する。
【００９４】
次に、候補地点３３の重要度と、当該候補地点３３のランク付けについて説明する。
測量支援装置１は、重要度の計算に用いる係数を次のように設定している。
重要度Ａ（係数１０）：脚下領域７を含んでいるため（ＴＬＳ３の設置地点５１の真下であるため）計測対象となっていない三角領域３１に対する係数。
重要度Ｂ（係数１）：まだ計測対象となっていない三角領域３１に対する係数。ただし重要度Ａに該当するものを除く（これを含める変形例も可能である）。
重要度Ｃ（係数０．１）：脚下領域７を含んでおり（ＴＬＳ３の設置地点５１の真下にあり）、２個以上の設置地点５１から計測対象となっている三角領域３１に対する係数。
重要度Ｄ（係数０．０１）：既に計測対象となっている三角領域３１に対する係数。
【００９５】
例えば、ある候補地点３３に対して計測可能な三角領域３１のうち、重要度Ａに該当するものが１個、重要度Ｂに該当するものが１０個、重要度Ｃに該当するものが３個、重要度Ｄに該当するものが１０個あった場合、当該候補地点３３の重要度は、これらを合計した、１×１０＋１０×１＋３×０．１＋１０×０．０１＝２０．４となる。
重要度Ａ、Ｂが示すように、測量支援装置１の有する評価手段は、直前までに設定した設置地点３３によっては計測可能領域６に含まれていない領域を計測可能領域６とする候補地点３３を高く評価する。
【００９６】
更に、測量支援装置１は、当該候補地点３３に一番近い設置地点５１との斜距離（三次元空間内での距離）を計算し、重要度の合計と斜距離との積を当該候補地点３３のランクとする。
例えば、上の例で斜距離が１５ｍであった場合、当該候補地点３３のランクは、１５×２０．４＝３０６となる。
【００９７】
このように最寄りの設置地点５１との斜距離が大きいほどランクが高くなるように設定したのは、設置地点５１の数ができるだけ少なくなるように、できるだけ遠い設置地点５１を採用するためである。
測量支援装置１は、このようにして各候補地点３３のランクを計算し、最もランクの高い候補地点３３に次の設置地点５１を設定する。
【００９８】
このように、測量支援装置１の有する設置地点設定手段は、候補地点３３から、既に設置した最寄りの設置地点５１までの斜距離を用いて次の設置地点５１を選択しており、当該選択手段は、評価の高さに斜距離の積が最も高い候補地点を設置地点に設定する。
【００９９】
図７（ｂ）の例では、測量支援装置１は、第１点目の設置地点５１ａを計測可能領域６ａとする候補地点３３の中から最もランクの高い候補地点３３を選択して第２点目の設置地点５１ｂを設定している。
これにより、測量範囲２５のうち設置地点５１ａと設置地点５１ｂの周囲の部分が計測可能領域６ａと計測可能領域６ｂによって覆われる。
【０１００】
図７（ｃ）の例では、測量支援装置１は、第１点目の設置地点５１ａと第２点目の設置地点５１ｂのうちの少なくとも一方（図では設置地点５１ｂ）を計測可能領域６とする候補地点３３の中から最もランクの高い候補地点３３を選択して第３点目の設置地点５１ｃを設定している。
これにより、測量範囲２５のうち設置地点５１ａ、設置地点５１ｂ、及び設置地点５１ｃの周囲の部分が計測可能領域６ａ、計測可能領域６ｂ、及び計測可能領域６ｃによって覆われる。
【０１０１】
以降、測量支援装置１は、測量範囲２５の全体が計測可能領域６で覆われるまで上記の処理を繰り返す。
そして、測量支援装置１は、ＴＬＳ３の配置を決定すると、当該配置を規定するデータをＲＡＭ１２に出力する。
このように、測量支援装置１は、設定した設置地点を出力する出力手段を備えている。
【０１０２】
図８は、測量支援装置１が行う地上レーザスキャナ設置処理の手順を説明するためのフローチャートである。
以下の処理は、記憶部１６が記憶する測量支援プログラムに従ってＣＰＵ１０が行うものである。
【０１０３】
まず、ＣＰＵ１０は、ユーザから電子図面データ（三次元設計データでも可）の選択を受け付ける。すると、ＣＰＵ１０は、記憶部１６から当該電子図面データを読み出してＲＡＭ１２に記憶する。
そして、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１２に記憶した電子図面データから測量対象となる地区の位置情報と縮尺を読み取ってＲＡＭ１２に記憶する。
【０１０４】
次に、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１２に記憶した位置情報に対応する地図データ、航空写真データ、及び標高メッシュデータを記憶部１６から読み出してＲＡＭ１２に記憶する。
そして、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１２に記憶した地図データや航空写真データに、ＲＡＭ１２に記憶した縮尺を適用し、ディスプレイに地図や航空写真を表示する。
【０１０５】
次に、ＣＰＵ１０は、ユーザのマウス操作による変化点２６の入力を受け付け、変化点２６の座標値をＲＡＭ１２に記憶する。
ユーザの入力が完了すると、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１２に記憶した変化点２６を頂点とする多角形の測量範囲２５を生成してＲＡＭ１２に記憶する（ステップ５）。
【０１０６】
測量範囲２５が確定すると、ＣＰＵ１０は、測量範囲２５に対応する標高メッシュデータを記憶部１６からＲＡＭ１２に読み込んで解析し、解析の結果得られた標高の高低差の分布から測量範囲２５の三次元的な地形に対応する三角網３０を生成してＲＡＭ１２に記憶する（ステップ１０）。
【０１０７】
次にＣＰＵ１０は、ＴＬＳ３を設置する設置地点５１の候補となる候補地点３３を測量範囲２５に等間隔で多数生成し、その座標値をＲＡＭ１２に記憶する（ステップ１５）。
そして、ＣＰＵ１０は、生成した各候補地点３３に対して条件１〜条件５を適用することにより、当該候補地点３３から計測可能な三角領域３１を検索し、候補地点３３と当該候補地点３３から計測可能な三角領域３１を対応づけてＲＡＭ１２に記憶する（ステップ２０）。
【０１０８】
次にＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１２に記憶した候補地点３３のうち、計測可能な三角領域３１の数が最も多い候補地点３３を検索し、当該検索された候補地点３３に最初の設置地点５１を設定してＲＡＭ１２に記憶する（ステップ２５）。
次に、ＣＰＵ１０は、既に設定した設置地点５１を計測可能な三角領域３１として含む候補地点３３をＲＡＭ１２にて検索する。そして、ＣＰＵ１０は、検索した各候補地点３３についてランクを計算してＲＡＭ１２に記憶する（ステップ３０）。
【０１０９】
そして、ＣＰＵ１０は、ランクが最も高かった候補地点３３をＲＡＭ１２で検索し、当該検索した候補地点３３に次の設置地点５１を設定してＲＡＭ１２に記憶する（ステップ３５）。
次に、ＣＰＵ１０は、測量範囲２５の全領域を計測可能な三角領域３１で網羅することにより計測可能領域６としたか否かを判断する（ステップ４０）。
【０１１０】
まだ、測量範囲２５に計測可能な三角領域３１でない領域がある場合（ステップ４０；Ｎ）、ＣＰＵ１０は、ステップ３０に戻って更に次の設置地点５１を設定する。
一方、測量範囲２５の全領域を計測可能な三角領域３１で網羅した場合（ステップ４０；Ｙ）、ＣＰＵ１０は、設置地点５１の配置をＲＡＭ１２に出力して（ステップ４５）、処理を終了する。
ユーザが出力データの保存を指定すると、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１２に記憶した出力データを記憶部１６にファイル出力して記憶する。
【０１１１】
図９は、本実施形態の変形例を説明するための図である。
説明した実施形態では、設置地点５１の設定ロジックに従って、設置地点５１を一意的に設定していった。
本変形例では、設置地点５１の位置を微調整するロジックを加えることにより、設置地点５１の数を減らすことを目指す。
【０１１２】
図９（ａ）は、測量範囲２５に第１点目の設置地点５１ａ、第２点目の設置地点５１ｂ、及び第３点目の設置地点５１ｃを配置したところを示している。図には、設置地点５１ａによる計測可能領域６ａと設置地点５１ｃによる計測可能領域６ｃも示してあるが、図の煩雑化を避けるため、設置地点５１ｂによる計測可能領域６ｂは省略してある。
【０１１３】
ところで、設置地点５１ｃは、最もランクが高いため候補地点３３から選択されたわけであるが、設置地点５１ｃの周辺の候補地点３３もランクが高いと考えられる。
そこで、測量支援装置１は、図９（ｂ）に示したように、設置地点５１ｃをその周囲の点、例えば、設置地点５１ｃ２に移動してみる。
すると、計測可能領域６ｃが計測可能領域６ｃ２に移動し、その結果、計測可能領域６ａ〜６ｃ２がカバーする面積が増加する。
【０１１４】
このように、未だ計測可能領域６となっていない領域を含むように設置地点５１の配置位置を微調整しながら設置地点５１を配置していくことにより設置地点５１の個数（ＴＬＳ３の配置回数）の削減が期待できる。
微調整による設置地点５１の移動先は複数あるため、選択される可能性のある設置地点５１の組み合わせは多数存在する。
測量支援装置１は、これら組み合わせの中から設置地点５１の個数がより少なくなるような設置地点５１の組み合わせを探索する。
【０１１５】
また、他の方法として、上位所定順位内のランクの候補地点３３（例えば、ランクが上位３番目以内の候補地点３３）を選択対象として、これらから設置地点５１を選択して各種の組み合わせを試すように構成することもできる。
例えば、設置地点５１ａに関しては、ランク第１位の候補地点３３を選択し、設置地点５１ｂに関しては、ランク第３位の候補地点３３を選択し、・・・といったように、複数の候補地点３３の選択肢を用意して、これらを組み合わせてみることにより、設置地点５１の個数が減るかどうか試みる。
【０１１６】
以上に説明した実施形態、及び変形例によって、測量支援装置１は、地形や障害物に対応したＴＬＳ３の設置地点５１を自動的に設定することができる。
【０１１７】
以上本実施形態の実施形態について説明したが、次のように変形することも可能である。
例えば、図２（ｂ）で説明したように、計測条件設定画面１００から有効測距範囲（計測可能距離３５）等の入力を行うが、
例えば、設定操作を簡単にするために、計測条件設定画面１００によるレーザの照射に関する設定項目として、有効測距範囲（計測可可能距離３５）に限定している。
これに対して、照射距離だけでなく、照射ピッチ（水平方向と垂直方向）についても、ユーザの設定項目として計測条件設定画面１００から入力できるようにしてもよい。
更に、特殊設定として、レーザの反射強度を調節するために、被測定対象（例えば、舗装など黒っぽいところ用）を指定する設定項目を設けるようにしてもよい。
【０１１８】
また、説明した実施形態では、標高データとして国土地理院で提供されている（標高・傾斜度３次メッシュ）を使用する場合について説明した。
これに対して、三次元設計データや高さを持った電子図面データを標高データとして使用するようにしてもよい。
また、既存の点群データを標高データとして使用するようにしてもよい。
これにより、工事中や工事後を基準にした設置位置の検討等を行うことが可能になる。
【０１１９】
また、説明した実施形態では、ＴＬＳ３の設置地点５１の足下も計測対象としている。すなわち、条件４により、一部でも脚下領域７を含む三角領域３１は計測可能領域６から除外している。
これは、測量範囲２５のうち、指定された計測除外範囲２８を除く全範囲を計測対象としているためである。
しかし、ＴＬＳ３の計測可能距離３５＝３０ｍ、脚下領域７の半径＝１ｍとした場合、最大でも２９ｍ毎にＴＬＳ３を設置する必要がある。
そこで、脚下領域７の半径が１ｍ程度と比較的狭い領域であることから、ＴＬＳ３の脚下領域７を計測除外範囲２８に含めるようにしてもよい。
これにより、ＴＬＳ３の計測可能距離３５＝３０ｍの場合、ＴＬＳ３の設置間隔が最大６０ｍ（実質的には重複部分を考慮して５０ｍ程度）となるため、設置数を少なくすることが可能である。
【０１２０】
但し、ＴＬＳ３の脚下領域７を計測除外範囲２８に含める場合、除外する脚下領域７の周辺が平坦であることが好ましい。
そこで、脚下領域７の周辺が平坦か否かにより、除外するか否かを決定するようにしてもよい。
すなわち、ＴＬＳ３から半径Ｓｍ（例えば、Ｓ＝５）の領域内の標高データを取得し、その最大値と最小値の差Δが閾値Ｔｍ（例えば、Ｔ＝０.５）未満であれば、当該ＴＬＳ３の脚下領域７を計測除外範囲２８に含め、差Δが閾値Ｔｍ以上であれば計測除外範囲に含めない（除外せずに計測対象とする）。
【符号の説明】
【０１２１】
１  測量支援装置
３  ＴＬＳ
５  外周線
６  計測可能領域
７  脚下領域
１０  ＣＰＵ
１１  ＲＯＭ
１２  ＲＡＭ
１３  入力部
１４  出力部
１５  通信制御部
１６  記憶部
２５  測量範囲
２６  変化点
２７  変化点
２８  計測除外範囲
３０  三角網
３１  三角領域
３３  候補地点
３５  計測可能距離
３９  窪地
４０  障害物
４１  頂点
４５  法線４５
１００  計測条件設定画面
１０１  新規編集選択欄
１０３  計測条件呼出欄
１０５  計測条件入力欄
１１０  ＯＫボタン
１１１  キャンセルボタン
【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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