(57)【要約】【課題】畦畔の一部が崩壊した水田に関する水張り面積を自動的に取得できる水張り面積取得装置を提供する。【解決手段】水張り面積取得装置１は、水田について測定された３次元の点群データに関する情報である測定情報が記憶される記憶部１１と、畦畔の一部が崩壊した水田に関して、水田の作付け領域よりも高い位置に存在する崩壊していない畦畔の位置を、測定情報を用いて特定し、特定した畦畔の位置に基づいて水田の崩壊前の畦畔の位置を特定する特定部１２と、特定部１２によって特定された畦畔の位置を用いて、水田の水張り面積を取得する取得部１３とを備える。【選択図】図１
2019133292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水田について測定された３次元の点群データに関する情報である測定情報が記憶される記憶部と、
畦畔の一部が崩壊した水田に関して、当該水田の作付け領域よりも高い位置に存在する崩壊していない畦畔の位置を、前記測定情報を用いて特定し、当該特定した畦畔の位置に基づいて当該水田の崩壊前の畦畔の位置を特定する特定部と、
前記特定部によって特定された畦畔の位置を用いて、前記水田の水張り面積を取得する取得部と、を備えた水張り面積取得装置。
【請求項２】
前記測定情報は、畦畔が崩壊した水田の情報と、畦畔が崩壊していない水田の情報とを含んでおり、
前記特定部は、前記測定情報を用いて、畦畔の一部が崩壊した水田を特定し、特定した当該水田に関して、前記崩壊前の畦畔の位置の特定を行う、請求項１記載の水張り面積取得装置。
【請求項３】
前記取得部によって取得された水張り面積を出力する出力部をさらに備えた、請求項１または請求項２記載の水張り面積取得装置。
【請求項４】
前記取得部によって取得された水張り面積から、農地災害復旧事業の復旧限度額を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された復旧限度額を出力する出力部と、をさらに備えた、請求項１または請求項２記載の水張り面積取得装置。
【請求項５】
前記記憶部では、前記水田の位置に対応する地図も記憶されており、
前記出力部は、前記復旧限度額を、前記地図上における、当該復旧限度額に対応する水田の領域に対応付けて表示する、請求項４記載の水張り面積取得装置。
【請求項６】
水田について測定された３次元の点群データに関する情報である測定情報が記憶される記憶部と、特定部と、取得部とを用いて処理される水張り面積取得方法であって、
前記特定部が、畦畔の一部が崩壊した水田に関して、当該水田の作付け領域よりも高い位置に存在する崩壊していない畦畔の位置を、前記測定情報を用いて特定し、当該特定した畦畔の位置に基づいて当該水田の崩壊前の畦畔の位置を特定する特定ステップと、
前記取得部が、前記特定ステップにおいて特定された畦畔の位置を用いて、前記水田の水張り面積を取得する取得ステップと、を備えた水張り面積取得方法。
【請求項７】
水田について測定された３次元の点群データに関する情報である測定情報が記憶される記憶部にアクセス可能なコンピュータを、
畦畔の一部が崩壊した水田に関して、当該水田の作付け領域よりも高い位置に存在する崩壊していない畦畔の位置を、前記測定情報を用いて特定し、当該特定した畦畔の位置に基づいて当該水田の崩壊前の畦畔の位置を特定する特定部、
前記特定部によって特定された畦畔の位置を用いて、前記水田の水張り面積を取得する取得部として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水田に関する水張り面積を取得する水張り面積取得装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
洪水や暴風、地震等の自然災害によって、農地が被害を受けることがある。また、そのように農地が被害を受けた場合における農業生産の維持や、農業経営の安定を目的として、農地の災害復旧事業が行われている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「災害復旧事業」、［online］、農林水産省、［2018年1月26日閲覧］、インターネット＜http://www.maff.go.jp/j/nousin/bousai/bousai_saigai/b_hukkyuu/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのような災害復旧事業においては、復旧限度額が設けられており、被害を受けた農地が水田である場合には、その復旧限度額の算出に、水田の受益地面積、すなわち水田の水張り面積が用いられている。したがって、復旧に関する支援を受ける前提として、被害を受けた水田において、水張り面積を取得するための測量などを行う必要があり、その測量などのための負担が大きいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、復旧に関する支援を受けるために必要となる水田の水張り面積の取得を、より少ない負担で実現することができる装置等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】
上記目的を達成するため、本発明による水張り面積取得装置は、水田について測定された３次元の点群データに関する情報である測定情報が記憶される記憶部と、畦畔の一部が崩壊した水田に関して、水田の作付け領域よりも高い位置に存在する崩壊していない畦畔の位置を、測定情報を用いて特定し、特定した畦畔の位置に基づいて水田の崩壊前の畦畔の位置を特定する特定部と、特定部によって特定された畦畔の位置を用いて、水田の水張り面積を取得する取得部と、を備えたものである。
このような構成により、ドローンなどによって取得された３次元の点群データに関する測定情報を用いることによって、被災した水田の水張り面積を自動的に取得することができるようになる。したがって、被害を受けた水田について測量などを行わなくても、例えば、水張り面積（受益地面積）を知ることができ、災害復旧事業の申請をより容易に行うことができるようになる。また、水張り面積の取得結果を用いて復旧限度額を簡単に知ることもできるようになり、その額を参考にすることによって、災害復旧事業の申請を行うかどうかなどを容易に決定することもできるようになる。
【０００７】
また、本発明による水張り面積取得装置では、測定情報は、畦畔が崩壊した水田の情報と、畦畔が崩壊していない水田の情報とを含んでおり、特定部は、測定情報を用いて、畦畔の一部が崩壊した水田を特定し、特定した水田に関して、崩壊前の畦畔の位置の特定を行ってもよい。
このような構成により、水張り面積の取得の対象となる水田と、そうでない水田との区別も自動的に行うことができるようになり、より利便性が向上することになる。
【０００８】
また、本発明による水張り面積取得装置では、取得部によって取得された水張り面積を出力する出力部をさらに備えてもよい。
このような構成により、ユーザは、水張り面積を知ることができるようになる。
【０００９】
また、本発明による水張り面積取得装置では、取得部によって取得された水張り面積から、農地災害復旧事業の復旧限度額を算出する算出部と、算出部によって算出された復旧限度額を出力する出力部と、をさらに備えてもよい。
このような構成により、ユーザは、復旧限度額を知ることができるようになる。
【００１０】
また、本発明による水張り面積取得装置では、記憶部では、水田の位置に対応する地図も記憶されており、出力部は、復旧限度額を、地図上における、復旧限度額に対応する水田の領域に対応付けて表示してもよい。
このような構成により、復旧限度額がどの水田に対応するものであるのかを容易に把握することができるようになり、ユーザの利便性が向上することになる。
【００１１】
また、本発明による水張り面積取得方法は、水田について測定された３次元の点群データに関する情報である測定情報が記憶される記憶部と、特定部と、取得部とを用いて処理される水張り面積取得方法であって、特定部が、畦畔の一部が崩壊した水田に関して、水田の作付け領域よりも高い位置に存在する崩壊していない畦畔の位置を、測定情報を用いて特定し、特定した畦畔の位置に基づいて水田の崩壊前の畦畔の位置を特定する特定ステップと、取得部が、特定ステップにおいて特定された畦畔の位置を用いて、水田の水張り面積を取得する取得ステップと、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による水張り面積取得装置等によれば、被災した水田の水張り面積を自動的に取得することができ、ユーザの利便性が向上することになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態による水張り面積取得装置の構成を示すブロック図
【図２】同実施の形態による水張り面積取得装置の動作を示すフローチャート
【図３】同実施の形態における畦畔の一部が崩壊した水田の一例を示す図
【図４】同実施の形態における崩壊した畦畔に関する位置の推定について説明するための図
【図５】同実施の形態における水田の所定の位置から周囲の畦畔までの距離測定について説明するための図
【図６】同実施の形態における水田の所定の位置から周囲の畦畔までの距離と角度との関係の一例を示す図
【図７】同実施の形態における水張り面積と復旧限度額との出力の一例を示す図
【図８】同実施の形態におけるコンピュータシステムの外観一例を示す模式図
【図９】同実施の形態におけるコンピュータシステムの構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による水張り面積取得装置について、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素及びステップは同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。本実施の形態による水張り面積取得装置は、３次元の点群データに関する測定情報を用いることによって、被災した水田に関する水張り面積を自動的に取得するものである。
【００１５】
図１は、本実施の形態による水張り面積取得装置１の構成を示すブロック図である。本実施の形態による水張り面積取得装置１は、記憶部１１と、特定部１２と、取得部１３と、算出部１４と、出力部１５とを備える。
【００１６】
記憶部１１では、水田について測定された３次元の点群データに関する情報である測定情報が記憶される。測定情報は、３次元の点群データそのものであってもよく、３次元の点群データを用いて取得された、３次元の面に関する情報（例えば、ポリゴンや、ＴＩＮ（Triangulated Irregular Network）データ、非一様有理Ｂスプライン（NURBS）曲面等）であってもよい。なお、その３次元の点群データを取得する方法は問わない。例えば、地上に設置した３次元スキャナによって３次元の点群データが取得されてもよく、ドローンなどの飛行体に搭載された３次元スキャナによって３次元の点群データが取得されてもよく、ドローンなどの飛行体によって撮影された空中写真を用いることによって３次元の点群データが取得されてもよく、その他の方法によって３次元の点群データが取得されてもよい。なお、３次元の点群データは、例えば、後述する地図との位置関係が分かるものであってもよい。そのため、例えば、３次元スキャナによって形状を取得することができる立体的なマーカの配置された領域について３次元スキャナによる点群データの取得が行われてもよく、また、視覚的に認識可能なマーカの配置された領域について撮影が行われてもよい。そして、そのマーカと地図上の位置との対応関係を用いることによって、３次元の点群データと地図との位置関係が分かるようになっていてもよい。測定情報は、自然災害によって畦畔の一部が崩壊した水田、すなわち被災した水田の情報を少なくとも含んでいるものとする。その自然災害は、例えば、洪水や大雨、地震等であってもよい。例えば、水田の周囲に設けられた畦畔の一部に続いて土羽などの法面が水田よりも低いところに形成されている場合には、その法面が大雨等によって崩れることによって、その法面の上方側に続いている畦畔も崩壊することもあり得る。水田に関する畦畔の一部の崩壊は、例えば、そのようにして起こるものである。また、測定情報は、畦畔が崩壊していない水田、すなわち被災していない水田に関する情報も含んでいてもよい。通常、ドローンなどの飛行体を用いて３次元の点群データを取得する場合には、被災している水田と被災していない水田との両方の情報が得られるため、本実施の形態では、３次元の点群データに関する測定情報に、両者の情報が含まれる場合について主に説明する。畦畔は、通常、水田の周囲の境界となる小さな堤のことであるが、例えば、水田の周囲の一部が、水田よりも高くなっている山の斜面や擁壁などに面している場合には、その山の斜面や擁壁などの箇所も、水田の境界であるという意味において畦畔であると考えてもよい。
【００１７】
記憶部１１では、水田の位置に対応する地図も記憶されていてもよい。その地図は、例えば、地形図や地籍図などであってもよく、航空写真や衛星写真などの空中写真であってもよく、その他の地図であってもよい。また、その地図には、緯度・経度などの座標値が設定されていることが好適である。測定情報との位置関係が分かるようにするためである。測定情報と地図との位置関係が分かることによって、測定情報の３次元空間における位置と、地図上の位置との対応関係が分かるものとする。
【００１８】
記憶部１１に測定情報等が記憶される過程は問わない。例えば、記録媒体を介して測定情報等が記憶部１１で記憶されるようになってもよく、通信回線等を介して送信された測定情報等が記憶部１１で記憶されるようになってもよい。記憶部１１での記憶は、ＲＡＭ等における一時的な記憶でもよく、または、長期的な記憶でもよい。記憶部１１は、所定の記録媒体（例えば、半導体メモリや磁気ディスクなど）によって実現されうる。
【００１９】
特定部１２は、畦畔の一部が崩壊した水田を特定する。この水田の特定は、例えば、記憶部１１で記憶されている測定情報を用いて行われてもよい。次に、特定部１２は、その特定した水田、すなわち畦畔の一部が崩壊した水田に関して、崩壊前の畦畔の位置の特定を行う。具体的には、特定部１２は、測定情報を用いて、水田の作付け領域よりも高い位置に存在する崩壊していない畦畔の位置を特定する。水田の作付け領域とは、水田において作物の植え付けられる領域であり、通常、畦畔に囲まれた領域である。作付け領域を囲む畦畔は、作付け領域よりも高くなっているため、その高さの違いを用いることによって、崩壊していない畦畔の位置を特定することができる。なお、その高さは、鉛直方向の高さである。その後、特定部１２は、その特定した畦畔の位置に基づいて水田の崩壊前の畦畔の位置を特定する。すなわち、特定部１２は、崩壊していない畦畔の位置を用いることによって、崩壊した箇所について、崩壊前の畦畔の位置を特定する。その結果、畦畔の一部が崩壊した水田について、崩壊前の畦畔の位置、すなわち水田に関する崩壊前の全周囲の畦畔の位置が特定されることになる。その畦畔の位置の特定は、水田の水張り面積を特定するために行われる。したがって、その位置は、水平方向における位置である。なお、畦畔の一部が崩壊した水田の特定、及び崩壊前の畦畔の位置の特定に関する具体的な方法については後述する。
【００２０】
取得部１３は、特定部１２によって特定された畦畔の位置を用いて、水田の水張り面積を取得する。前述のように、特定部１２によって、畦畔の一部が崩壊した水田について、その水田を囲む崩壊前の畦畔の位置が特定されていることになる。したがって、取得部１３は、その水田の畦畔で囲まれた範囲を特定することができ、その範囲の面積、すなわち水張り面積を取得することができる。ここで、水張り面積は、水田において作物を育てる際に水が張られる領域の面積である。したがって、水張り面積は、畦畔で囲まれた作付け領域に対応する面積、すなわち耕作面積と考えることもできる。畦畔で囲まれた作付け領域、すなわち水張り面積を取得する対象となる領域は、畦畔との境界線で囲まれた閉領域である。その閉領域の面積を取得する方法としては、例えば、座標法を用いる方法や、閉領域を三角形に分割し、ヘロンの公式を用いて各三角形の面積を算出して、その総和を求める方法などが知られている。したがって、取得部１３は、例えば、そのような方法によって水張り面積を算出することができる。なお、厳密には、閉領域の境界が曲線であることもありうるが、そのような場合であっても、その境界を多角形に近似することによって、上記の方法によって多角形の面積、すなわち水張り面積を算出することができる。この水張り面積が、水田に関して農地災害復旧事業の復旧限度額を算出するために用いられる受益地面積となる。
【００２１】
算出部１４は、取得部１３によって取得された水張り面積（受益地面積）から、水田に関する農地災害復旧事業の復旧限度額を算出する。復旧限度額は、例えば、水張り面積を引数とする関数を用いて算出されてもよい。特に限定されるものではないが、算出部１４は、例えば、次のようにして復旧限度額を算出してもよい。
復旧限度額（円）＝（水張り面積（アール））0.682×１０００
【００２２】
出力部１５は、取得部１３によって取得された水張り面積と、算出部１４によって算出された復旧限度額とを出力する。また、出力部１５は、水張り面積や復旧限度額を、地図上における、水張り面積や復旧限度額に対応する水田の領域に対応付けて表示してもよい。水張り面積に対応する水田とは、その水張り面積の取得の対象となった水田のことである。また、復旧限度額に対応する水田とは、その復旧限度額の算出に用いた水張り面積の取得の対象となった水田である。水田の領域に対応付けて表示するとは、その水田の領域と、表示対象（例えば、水張り面積や復旧限度額）との対応関係が分かるように表示することである。具体的には、出力部１５は、水田の領域上に水張り面積や復旧限度額を表示してもよく、水田の領域の近傍に水張り面積や復旧限度額を表示してもよく、水田の領域と水張り面積や復旧限度額との対応関係が引き出し線などによって分かるように表示してもよい。このように、地図上の水田の領域に対応付けて水張り面積や復旧限度額を表示することによって、水張り面積や復旧限度額が、どの水田に対応しているのかを容易に把握することができるようになる。通常、農地災害復旧事業に関する申請を行う者は、水張り面積の取得や復旧限度額の算出の対象となる水田の地域に詳しい者である。したがって、水張り面積や復旧限度額と水田の領域との対応関係を地図上において知ることができれば、自らの申請にどの情報を用いればよいのかが容易に分かることになり、その申請者の利便性を向上させることができる。なお、出力部１５は、水張り面積や復旧限度額のみを出力してもよい。その場合には、記憶部１１で地図が記憶されていなくてもよい。
【００２３】
ここで、この出力は、例えば、表示デバイス（例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなど）への表示でもよく、所定の機器への通信回線を介した送信でもよく、プリンタによる印刷でもよく、記録媒体への蓄積でもよく、他の構成要素への引き渡しでもよい。なお、出力部１５は、出力を行うデバイス（例えば、表示デバイスやプリンタなど）を含んでもよく、または含まなくてもよい。また、出力部１５は、ハードウェアによって実現されてもよく、または、それらのデバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。
【００２４】
次に、特定部１２による畦畔の一部が崩壊した水田の特定方法について説明する。特定部１２は、まず、記憶部１１で記憶されている測定情報を用いて、水田の作付け領域を特定する。その特定は、例えば、地図を用いて行われてもよく、測定情報を用いて行われてもよい。地図が空中写真である場合には、特定部１２は、水田の作付け領域を空中写真の色などを用いることによって特定してもよい。また、地図に水田の地図記号が含まれている場合には、特定部１２は、パターンマッチングの手法などを用いてその地図記号を特定し、その地図記号の存在する箇所を水田の作付け領域として特定してもよい。また、測定情報を用いて水田の作付け領域を特定する場合には、測定情報において、鉛直方向の高さが略一定である閾値以上の連続した面積の箇所を水田の作付け領域として特定してもよい。その面積に関する閾値は、畦畔で囲まれた水田の最小と考えられる面積に設定されてもよい。
【００２５】
特に限定されるものではないが、特定部１２は、例えば、測定情報を用いた水田の作付け領域の特定を次のように行ってもよい。まず、測定情報に対応する水平方向の領域を、格子（グリッド）状や網目（メッシュ）状などのように複数の領域に分割する。そのようにして分割された各領域を、分割領域と呼ぶ。そして、各分割領域について高さ方向の値を特定する。その値は、例えば、高さ方向の代表値であってもよい。代表値は、例えば、分割領域における各位置に関する高さ方向の値の平均値や中央値、最大値、最小値等であってもよい。次に、特定部１２は、クラスタリングの手法により、各分割領域に対応する高さ方向の値を用いて、各分割領域をクラスタリングする。このクラスタリングによって、水田の作付け領域に対応する各分割領域は、一つのクラスに分類されることになる。そのため、同じクラスに分類された連続した分割領域によって構成される領域は、水田の作付け領域の候補であると考えられる。したがって、特定部１２は、同じクラスに分類された連続した分割領域によって構成される領域のうち、面積に関する閾値以上の面積を有する領域を、水田の作付け領域としてもよい。また、水田の作付け領域は、通常、矩形状であると考えられるため、特定部１２は、同じクラスに分類された連続した分割領域によって構成される領域のうち、面積に関する閾値以上の面積を有する矩形状の領域を、水田の作付け領域としてもよい。なお、分割領域は、１個の水田の作付け領域と比較して十分小さい面積となっていることが好適である。
【００２６】
次に、特定部１２は、図５で示されるように、特定した水田の作付け領域の中心付近を原点として、周囲の畦畔までの距離ｒと角度θとの組を、測定情報を用いて取得する。より厳密には、特定部１２は、水田の作付け領域上に設定された原点から、畦畔の内側の側面までの距離ｒを、角度θごとに取得する。その原点は、水田の作付け領域内に設定されることが好適である。そのため、例えば、その原点は、上記のようにして特定された作付け領域の中心や重心に設定されてもよく、特定された作付け領域内に設定可能な矩形（この矩形は、例えば、特定された作付け領域内に設定可能な最大の面積の矩形であってもよい。）の中心に設定されてもよく、その他の方法によって、特定された作付け領域内に設定されてもよい。なお、特定部１２は、ある角度θに対応する距離ｒを取得する場合には、原点から角度θの方向において、原点の高さよりも所定の閾値以上、高い位置に存在する垂直方向の平面までの距離ｒを取得するようにしてもよい。その所定の閾値は、畦畔の高さよりも低い値（例えば、１０センチメートルや、１５センチメートルなど）に設定されることが好適である。特定部１２は、例えば、所定の角度単位ごとに、距離ｒを取得してもよい。測定情報が３次元の面に関する情報である場合には、そのようにして距離ｒを取得できる。一方、測定情報が３次元の点群データそのものである場合には、所定の角度単位ごとの角度θの値に対応する点が点群中に存在するとは限らないことになる。したがって、特定部１２は、例えば、角度θの所定の範囲ごと（例えば、３度ごとや５度ごとなど）に、原点に最も近い点に関する角度θと距離ｒとを取得するようにしてもよい。畦畔が崩壊していない水田の場合には、距離ｒと角度θとの関係は、図６（ａ）で示されるように連続したものとなる。一方、畦畔の一部が崩壊している場合には、図６（ｂ）で示されるように、崩壊している箇所（θ＝２７０度付近）において不連続なものとなるか、または閾値以上の大きな変化が生じることになる。したがって、特定部１２は、角度θと距離ｒとの関係に、不連続または閾値以上の大きな変化の存在する箇所があるかどうかに応じて、畦畔の一部が崩壊しているかどうかを判断してもよい。すなわち、不連続の箇所や閾値以上の大きな変化の存在する箇所がある場合には、特定部１２は、畦畔の一部が崩壊していると判断してもよい。なお、距離ｒと角度θとの組をプロットした結果は本来、離散的なものであるが、図６では、隣接する角度を実線で結んでいる。したがって、図６（ｂ）の角度θ＝２７０度付近では、距離ｒを取得できなかったか、その距離ｒが表示の範囲内に表示できないほど大きかったことを示している。
【００２７】
次に、特定部１２による、畦畔の一部が崩壊した水田に関する崩壊前の畦畔の位置の特定方法について説明する。特定部１２は、上記のようにして特定した畦畔の一部が崩壊している水田について、崩壊していない畦畔の位置を特定する。その崩壊していない畦畔の位置は、作付け領域と崩壊していない畦畔との境界線の位置であると考えてもよい。その崩壊していない畦畔の位置は、例えば、畦畔の一部が崩壊しているかどうかの判断で用いた角度θと距離ｒとの複数の組を用いて取得することもできる。そのように、角度θと距離ｒとの複数の組を用いる場合には、不連続な箇所または閾値以上の大きな変化の存在する箇所については、崩壊した畦畔の位置に対応するため、崩壊していない畦畔として特定しないようにする。その結果、例えば、図４（ａ）の実線で示されるように、崩壊した箇所を除く畦畔の位置が取得されることになる。この場合には、畦畔の一部が崩壊した水田の特定と、畦畔の一部が崩壊した水田に関する崩壊前の畦畔の位置の特定とを、所定の位置からの角度と距離とを取得することによって同時に行うことができることになる。その特定された畦畔の位置は、厳密には、畦畔の作付け領域側の輪郭を示すものとなっている。特定部１２は、その輪郭において、崩壊した畦畔の位置の両端に対応する２個の端点Ｐ１，Ｐ２の間の領域を、その端点を含む輪郭の部分（すなわち、崩壊していない畦畔の位置）を用いて推定（外挿）することによって、崩壊した輪郭の部分（すなわち、崩壊した畦畔の位置）に関する、崩壊前の輪郭の位置を特定することができる。その輪郭の位置の特定によって、図４（ａ）で示されるように、畦畔の一部が崩壊した水田に関する畦畔の作付け領域側の輪郭の全体を取得することができる。図４（ａ）において、破線で示される箇所が、推定された畦畔の位置である。なお、上記推定（外挿）は、例えば、端点から所定の区間に関する崩壊していない箇所の輪郭の方向を算出し、端点からその方向に直線を延ばすことによって行われてもよい。例えば、図４（ｂ）のように、矩形状の水田において頂点の箇所が崩壊した場合には、そのような外挿を行うことが好適である。一方、図４（ａ）のように、矩形状の水田において直線状の辺の一部が崩壊した場合には、そのような外挿を行ったときに、図４（ａ）で示されるように崩壊した箇所の輪郭を適切に推定できることもあれば、端点Ｐ１から伸ばした直線と、端点Ｐ２から伸ばした直線とが交わらないこともあり得る。したがって、一方の端点（例えば、端点Ｐ１）側の崩壊していない箇所の輪郭と、他方の端点（例えば、端点Ｐ２）側の崩壊していない箇所の輪郭とが略一直線上に存在する場合には、両端点を繋ぐことによって、崩壊した箇所の輪郭を推定するようにしてもよい。
【００２８】
このようにして、特定部１２は、畦畔の一部が崩壊した水田について、崩壊前の畦畔の位置、すなわち水田を囲む崩壊前の畦畔の位置を特定することができる。より具体的には、特定部１２は、水田の作付け領域と、その作付け領域の周囲の畦畔との境界線を示す情報を、図示しない記録媒体に蓄積することによって、その水田を囲む崩壊前の畦畔の位置の特定を行ってもよい。その境界線を示す情報は、例えば、境界線を複数の点の集合によって示すものであってもよく、または、境界線を示すその他の形式の情報であってもよい。そのようにして特定された崩壊前の畦畔の位置、すなわち水田を囲む畦畔と作付け領域との境界線は、水張り面積を求める対象となる領域を囲む境界線となっている。したがって、その境界線を用いて、取得部１３によって水張り面積を算出できることは上述のとおりである。
【００２９】
次に、水張り面積取得装置１の動作について図２のフローチャートを用いて説明する。
（ステップＳ１０１）特定部１２は、記憶部１１で記憶されている測定情報を用いて、畦畔の一部が崩壊した水田を特定する。なお、そのような水田が１つも特定できなかった場合には、一連の処理を終了してもよい。
【００３０】
（ステップＳ１０２）特定部１２は、畦畔の一部が崩壊した水田について、崩壊前の畦畔の位置を特定する。なお、そのような水田が２以上存在する場合には、特定部１２は、その水田ごとに、この特定の処理を行うものとする。
【００３１】
（ステップＳ１０３）取得部１３は、特定部１２によって特定された崩壊前の畦畔の位置を用いて、畦畔の一部が崩壊した水田の水張り面積を取得する。なお、そのような水田が２以上存在する場合には、取得部１３は、その水田ごとに、水張り面積の取得の処理を行うものとする。
【００３２】
（ステップＳ１０４）算出部１４は、取得部１３によって取得された水張り面積を用いて、復旧限度額を算出する。なお、２以上の水田について水張り面積が算出された場合には、その水田ごとに、復旧限度額の算出の処理を行うものとする。
【００３３】
（ステップＳ１０５）出力部１５は、取得部１３によって取得された水張り面積と、算出部１４によって算出された復旧限度額とを出力する。なお、水張り面積と復旧限度額との２以上の組が存在する場合には、出力部１５は、それぞれについて出力することが好適である。その出力は、例えば、上記のように、地図上の対応する領域に対応付けて水張り面積等を表示することであってもよい。そして、一連の処理は終了となる。
【００３４】
次に、本実施の形態による水張り面積取得装置１の動作について、具体例を用いて説明する。この具体例では、測定情報によって示される領域に、図３で示される２個の水田が存在するものとする。水田Ｆ１１は、周囲の畦畔Ｒ１１が崩壊しておらず、水田Ｆ１２は、畦畔Ｒ１１の一部に崩壊箇所Ｂ１１が存在するものとする。図３において、水田Ｆ１２の図中の下方側の畦畔Ｒ１１は、図中の下方側に向かって低くなる法面に続いており、大雨などによってその法面の一部が崩壊したことによって、崩壊箇所Ｂ１１において、畦畔Ｒ１１も崩壊したものとする。また、この具体例では、記憶部１１において、水田Ｆ１１、Ｆ１２を含む地域の地図も記憶されており、その地図の座標系と、測定情報に含まれる３次元の点群データに関する情報との座標系は同じになるように調整されているものとする。また、この具体例では、測定情報が３次元の面に関する情報であるものとする。
【００３５】
ユーザが、水張り面積の取得を行う旨の指示を水張り面積取得装置１に入力すると、その指示は図示しない受付部によって受け付けられ、特定部１２に渡される。その指示を受け取ると、特定部１２は、記憶部１１で記憶されている測定情報を用いて、畦畔の一部が崩壊した水田を特定する（ステップＳ１０１）。具体的には、特定部１２は、まず、上記の方法によって、水田の作付け領域を特定する。この場合には、水田Ｆ１１と、水田Ｆ１２との作付け領域がそれぞれ特定されることになる。次に、特定部１２は、図５で示されるように、水田Ｆ１１と水田Ｆ１２とのそれぞれについて、所定の方向（図５では、ｘ軸の方向）との角度θと、原点からの距離ｒとの組をθ＝１度からθ＝３６０度まで１度ごとに取得する。その結果は、水田Ｆ１１については、図６（ａ）で示されるようになり、水田Ｆ１２については、図６（ｂ）で示されるようになったとする。すると、特定部１２は、図６（ａ）では、周囲までの距離rが角度ごとに連続しているが、図６（ｂ）では、周囲までの距離rが角度ごとに連続していない箇所がθ＝２７０度付近に存在するため、水田Ｆ１１の畦畔は崩壊しておらず、水田Ｆ１２の畦畔は崩壊していると判断し、水田Ｆ１２を、畦畔の一部が崩壊した水田として特定する。次に、特定部１２は、その特定した水田Ｆ１２の崩壊前の畦畔の位置を図４（ａ）のようにして特定する（ステップＳ１０２）。その結果、特定部１２は、水田Ｆ１２について、作付け領域と畦畔との境界の位置を特定できたことになる。特定部１２は、その境界の位置を取得部１３に渡す。また、特定部１２は、その境界の中心付近の平面方向の座標値を出力部１５に渡す。
【００３６】
境界の位置を受け取ると、取得部１３は、その境界の内部の面積、すなわち水張り面積を取得する（ステップＳ１０３）。その水張り面積は、ＸＸＸ（ａ：アール）であったとする。すると、取得部１３は、その水張り面積を算出部１４と出力部１５とに渡す。水張り面積「ＸＸＸ（ａ）」を受け取ると、算出部１４は、復旧限度額を算出する所定の関数にその水張り面積を代入することによって復旧限度額を算出する（ステップＳ１０４）。その復旧限度額は、ＹＹＹ（円）であったとする。算出部１４は、その復旧限度額を、出力部１５に渡す。
【００３７】
座標値と水張り面積と復旧限度額とをそれぞれ受け取ると、出力部１５は、記憶部１１から地図を読み出し、図７で示されるように、座標値で示される地図上の位置に、水張り面積（受益値面積）「ＸＸＸ（ａ）」と、復旧限度額「ＹＹＹ（円）」とを示す表示を行う（ステップＳ１０５）。その結果、ユーザは、水田Ｆ１２の水張り面積がＸＸＸ（アール）であり、復旧限度額がＹＹＹ（円）であることを容易に知ることができる。そして、ユーザは、例えば、それらの情報を用いて農地災害復旧事業に関する申請を行うことができる。また、ユーザは、出力された復旧限度額が低額であるような場合には、その申請を行わないことを決定することもできる。
【００３８】
以上のように、本実施の形態による水張り面積取得装置１によれば、ドローンなどによって取得された３次元の点群データに関する測定情報を用いることによって、被災した水田の水張り面積や復旧限度額を自動的に取得して、出力することができるようになる。したがって、被害を受けた水田について、トータルステーションなどによる測量を行わなくても、水張り面積や復旧限度額を知ることができるようになり、例えば、農地災害復旧事業に関する申請を行う場合に、それらの情報を用いることができるようになる。より具体的には、その申請において作成対象となる算定野帳に記載する必要のある水張り面積や復旧限度額を容易に知ることができることになる。また、復旧限度額を参考にして、農地災害復旧事業に関する申請を行うかどうかを容易に決定することもできるようになる。農地災害復旧事業では、所定の金額以下の災害については対象とならないことがあるからである。また、特定部１２が複数の水田から、畦畔の一部が崩壊した水田を自動的に特定することによって、畦畔の一部が崩壊した水田を、ユーザが手作業で指定する必要がなくなり、ユーザの利便性が向上することになる。また、水張り面積や復旧限度額が、それらに対応する水田に対応付けられて地図上に表示されることによって、水張り面積や復旧限度額が、どの水田に対応するものであるのかをユーザが容易に把握することができるようになる。
【００３９】
なお、特定部１２は、上記説明と異なる方法によって、畦畔の一部が崩壊した水田を特定してもよく、また、その水田における崩壊していない畦畔の位置を特定してもよいことは言うまでもない。上記説明とは異なる方法による特定の一例について、以下、説明する。例えば、測定情報を用いて、水田に関する水平方向断面を取得できる場合には、特定部１２は、上記のようにして作付け領域を特定し、その作付け領域の高さよりも所定の高さ（例えば、１０センチメートルや１５センチメートルなど）だけ高い位置における断面を取得する。その断面は、作付け領域より高いため、作付け領域は含まれず、畦畔の位置を示すものとなる。したがって、上記所定の高さは、畦畔の位置が含まれる程度の値に設定されることが好適である。その畦畔に対応する断面において、水田の作付け領域が閉領域となっている場合には、その水田の畦畔は崩壊していないことになる。一方、その畦畔に対応する断面において、水田の作付け領域が開領域となっている場合には、その水田の畦畔は一部が崩壊していることになる。また、そのように水田の畦畔の一部が崩壊している場合に、その断面の作付け領域側の輪郭は、作付け領域と畦畔との境界を示すものとなる。したがって、その断面の作付け領域側の輪郭を特定することによって、水田における崩壊していない畦畔の位置を特定することができるようになる。
【００４０】
また、本実施の形態では、水張り面積や復旧限度額が地図上に表示される場合について主に説明したが、そうでなくてもよい。水張り面積等が地図上に表示されない場合には、記憶部１１において、地図が記憶されていなくてもよい。その場合には、例えば、水田を特定できる情報に対応付けて、水張り面積等が出力されてもよい。水田を特定できる情報は、例えば、水田の中心付近の座標値（例えば、緯度・経度の値）等であってもよい。
【００４１】
また、本実施の形態では、水張り面積と復旧限度額との両方が出力される場合について説明したが、そうでなくてもよい。水張り面積が必要ないような場合には、復旧限度額のみが出力されてもよい。
【００４２】
また、本実施の形態では、水張り面積から復旧限度額が算出される場合について説明したが、そうでなくてもよい。復旧限度額が算出されない場合には、水張り面積取得装置１は、算出部１４を備えていなくてもよい。また、その場合には、出力部１５は、取得部１３によって取得された水張り面積を出力するものであってもよい。なお、その出力は、上記のように、出力対象の水張り面積に対応する水田に対応付けられて地図上において行われてもよく、または、そうでなくてもよい。
【００４３】
また、本実施の形態では、特定部１２によって、畦畔の一部が崩壊した水田の特定も行われる場合について説明したが、そうでなくてもよい。畦畔の一部が崩壊した水田の特定が特定部１２によって行われない場合には、水張り面積取得装置１は、例えば、畦畔の一部が崩壊した水田の位置を示す情報（例えば、その水田の作付け領域の一部を地図上などにおいて示す情報であってもよい）をユーザから受け付けてもよい。そして、特定部１２は、その受け付けられた情報によって特定される水田について、崩壊前の畦畔の位置を特定する処理を行ってもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態では、水張り面積取得装置１がスタンドアロンである場合について説明したが、水張り面積取得装置１は、スタンドアロンの装置であってもよく、サーバ・クライアントシステムにおけるサーバ装置であってもよい。後者の場合には、出力部や受付部は、通信回線を介して入力を受け付けたり、情報を出力したりしてもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態において、各処理または各機能は、単一の装置または単一のシステムによって集中処理されることによって実現されてもよく、または、複数の装置または複数のシステムによって分散処理されることによって実現されてもよい。
【００４６】
また、上記実施の形態において、各構成要素間で行われる情報の受け渡しは、例えば、その情報の受け渡しを行う２個の構成要素が物理的に異なるものである場合には、一方の構成要素による情報の出力と、他方の構成要素による情報の受け付けとによって行われてもよく、または、その情報の受け渡しを行う２個の構成要素が物理的に同じものである場合には、一方の構成要素に対応する処理のフェーズから、他方の構成要素に対応する処理のフェーズに移ることによって行われてもよい。
【００４７】
また、上記実施の形態において、各構成要素が実行する処理に関係する情報、例えば、各構成要素が受け付けたり、取得したり、選択したり、生成したり、送信したり、受信したりした情報や、各構成要素が処理で用いる閾値や数式、アドレス等の情報等は、上記説明で明記していなくても、図示しない記録媒体において、一時的に、または長期にわたって保持されていてもよい。また、その図示しない記録媒体への情報の蓄積を、各構成要素、または、図示しない蓄積部が行ってもよい。また、その図示しない記録媒体からの情報の読み出しを、各構成要素、または、図示しない読み出し部が行ってもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態において、各構成要素等で用いられる情報、例えば、各構成要素が処理で用いる閾値やアドレス、各種の設定値等の情報がユーザによって変更されてもよい場合には、上記説明で明記していなくても、ユーザが適宜、それらの情報を変更できるようにしてもよく、または、そうでなくてもよい。それらの情報をユーザが変更可能な場合には、その変更は、例えば、ユーザからの変更指示を受け付ける図示しない受付部と、その変更指示に応じて情報を変更する図示しない変更部とによって実現されてもよい。その図示しない受付部による変更指示の受け付けは、例えば、入力デバイスからの受け付けでもよく、通信回線を介して送信された情報の受信でもよく、所定の記録媒体から読み出された情報の受け付けでもよい。
【００４９】
また、上記実施の形態において、水張り面積取得装置１に含まれる２以上の構成要素が通信デバイスや入力デバイス等を有する場合に、２以上の構成要素が物理的に単一のデバイスを有してもよく、または、別々のデバイスを有してもよい。
【００５０】
また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、または、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをＣＰＵ等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。その実行時に、プログラム実行部は、記憶部や記録媒体にアクセスしながらプログラムを実行してもよい。なお、上記実施の形態における水張り面積取得装置１を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、水田について測定された３次元の点群データに関する情報である測定情報が記憶される記憶部にアクセス可能なコンピュータを、畦畔の一部が崩壊した水田に関して、水田の作付け領域よりも高い位置に存在する崩壊していない畦畔の位置を、測定情報を用いて特定し、特定した畦畔の位置に基づいて水田の崩壊前の畦畔の位置を特定する特定部、特定部によって特定された畦畔の位置を用いて、水田の水張り面積を取得する取得部として機能させるためのプログラムである。
【００５１】
なお、上記プログラムにおいて、上記プログラムが実現する機能には、ハードウェアでしか実現できない機能は含まれない。例えば、情報を取得する取得部や、情報を出力する出力部などにおけるモデムやインターフェースカードなどのハードウェアでしか実現できない機能は、上記プログラムが実現する機能には少なくとも含まれない。
【００５２】
また、このプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどの光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど）に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。また、このプログラムは、プログラムプロダクトを構成するプログラムとして用いられてもよい。
【００５３】
また、このプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、または分散処理を行ってもよい。
【００５４】
図８は、上記プログラムを実行して、上記実施の形態による水張り面積取得装置１を実現するコンピュータの外観の一例を示す模式図である。上記実施の形態は、コンピュータハードウェア及びその上で実行されるコンピュータプログラムによって実現されうる。
【００５５】
図８において、コンピュータシステム９００は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ９０５を含むコンピュータ９０１と、キーボード９０２と、マウス９０３と、モニタ９０４とを備える。
【００５６】
図９は、コンピュータシステム９００の内部構成を示す図である。図９において、コンピュータ９０１は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ９０５に加えて、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）９１１と、ブートアッププログラム等のプログラムを記憶するためのＲＯＭ９１２と、ＭＰＵ９１１に接続され、アプリケーションプログラムの命令を一時的に記憶すると共に、一時記憶空間を提供するＲＡＭ９１３と、アプリケーションプログラム、システムプログラム、及びデータを記憶するハードディスク９１４と、ＭＰＵ９１１、ＲＯＭ９１２等を相互に接続するバス９１５とを備える。なお、コンピュータ９０１は、ＬＡＮやＷＡＮ等への接続を提供する図示しないネットワークカードを含んでいてもよい。
【００５７】
コンピュータシステム９００に、上記実施の形態による水張り面積取得装置１の機能を実行させるプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ９２１に記憶されて、ＣＤ−ＲＯＭドライブ９０５に挿入され、ハードディスク９１４に転送されてもよい。これに代えて、そのプログラムは、図示しないネットワークを介してコンピュータ９０１に送信され、ハードディスク９１４に記憶されてもよい。プログラムは実行の際にＲＡＭ９１３にロードされる。なお、プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ９２１、またはネットワークから直接、ロードされてもよい。また、ＣＤ−ＲＯＭ９２１に代えて他の記録媒体（例えば、ＤＶＤ等）を介して、プログラムがコンピュータシステム９００に読み込まれてもよい。
【００５８】
プログラムは、コンピュータ９０１に、上記実施の形態による水張り面積取得装置１の機能を実行させるオペレーティングシステム（ＯＳ）、またはサードパーティプログラム等を必ずしも含んでいなくてもよい。プログラムは、制御された態様で適切な機能やモジュールを呼び出し、所望の結果が得られるようにする命令の部分のみを含んでいてもよい。コンピュータシステム９００がどのように動作するのかについては周知であり、詳細な説明は省略する。
【００５９】
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上より、本発明による水張り面積取得装置等によれば、畦畔の一部が崩壊した水田の水張り面積を取得できるという効果が得られ、例えば、農地災害復旧事業の申請を支援する装置やシステム等として有用である。
【符号の説明】
【００６１】
１  面積取得装置
１１  記憶部
１２  特定部
１３  取得部
１４  算出部
１５  出力部
【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】
2019133292.tif 000009
【図８】
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【図９】
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