(57)【要約】【課題】観測値の補間の精度を向上させることができる観測値処理装置などを提供する。【解決手段】観測値処理装置は、複数の異なる位置に設けられた複数のセンサにより位置との相関関係を有する観測対象を検出した結果である観測値を収集する収集部と、前記収集部により収集された観測値ごとに、又は、前記センサごとに、前記センサの位置の分布とは無相関な信頼度を設定する信頼度設定部と、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う観測値処理部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる位置に設けられた複数のセンサにより位置との相関関係を有する観測対象を検出した結果である観測値を収集する収集部と、
前記収集部により収集された観測値ごとに、又は、前記センサごとに、前記センサの位置の分布とは無相関な信頼度を設定する信頼度設定部と、
前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う観測値処理部と、
を備える観測値処理装置。
【請求項２】
前記信頼度設定部は、前記収集部により収集された観測値及び所定の基準値に基づいて前記信頼度を決定する信頼度決定部を有する、
請求項１に記載の観測値処理装置。
【請求項３】
前記観測値処理部は、
前記収集部により収集された観測値及び前記センサの位置に基づいてクリギングの加重値を取得するクリギング部と、
前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置、前記クリギング部により取得されたクリギングの加重値及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う補間処理部と、を有する、
請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の観測値処理装置。
【請求項４】
収集部が、複数の異なる位置に設けられた複数のセンサにより位置との相関関係を有する観測対象を検出した結果である観測値を収集し、
信頼度設定部が、前記収集部により収集された観測値ごとに、又は、前記センサごとに、前記センサの位置の分布とは無相関な信頼度を設定し、
観測値処理部が、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う、
観測値処理方法。
【請求項５】
前記信頼度設定部は、前記信頼度設定部が有する信頼度決定部により、前記収集部により収集された観測値及び所定の基準値に基づいて前記信頼度を決定する、
請求項４に記載の観測値処理方法。
【請求項６】
前記観測値処理部は、前記観測値処理部が有するクリギング部により、前記収集部により収集された観測値及び前記センサの位置に基づいてクリギングの加重値を取得し、前記観測値処理部が有する補間処理部により、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置、前記クリギング部により取得されたクリギングの加重値及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う、
請求項４又は請求項５のいずれか１項に記載の観測値処理方法。
【請求項７】
収集部が、複数の異なる位置に設けられた複数のセンサにより位置との相関関係を有する観測対象を検出した結果である観測値を収集する第１のステップと、
信頼度設定部が、前記収集部により収集された観測値ごとに、又は、前記センサごとに、前記センサの位置の分布とは無相関な信頼度を設定する第２のステップと、
観測値処理部が、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う第３のステップと、
をコンピュータに実行させるための観測値処理プログラム。
【請求項８】
前記第２のステップでは、前記信頼度設定部は、前記信頼度設定部が有する信頼度決定部により、前記収集部により収集された観測値及び所定の基準値に基づいて前記信頼度を決定する、
請求項７に記載の観測値処理プログラム。
【請求項９】
前記第３のステップでは、前記観測値処理部は、前記観測値処理部が有するクリギング部により、前記収集部により収集された観測値及び前記センサの位置に基づいてクリギングの加重値を取得し、前記観測値処理部が有する補間処理部により、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置、前記クリギング部により取得されたクリギングの加重値及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う、
請求項７又は請求項８のいずれか１項に記載の観測値処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観測値処理装置、観測値処理方法及び観測値処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる位置に配置された複数のセンサから得られる観測値に対して空間的な補間を行うことで、センサが存在しない任意の位置における観測値の推測が行われる。これにより、観測値を取得したい位置にセンサを設置しなくとも、その位置における推測値（観測値の推測値）が得られる。
【０００３】
非特許文献１に係る「時空間クリギングによる東京２３区・全用途地域を対象とした公示地価の分布と変遷の視覚化」に記載された技術では、地価情報を補間するためにクリギングを利用している。また、非特許文献１に記載された技術では、地価情報以外にも、最寄り駅、最寄り駅までの距離、容積率、地積、前面道路幅員、下水の有無、の情報を利用することで、補間の精度の向上を図っている。
【０００４】
特許文献１に係る「日射量推定装置及び日射量推定方法」の技術では、日射量の補間を行うためにクリギングを利用している。特許文献１に係る技術では、この際に、雲の影響を考慮するために、雲の速度係数と減衰係数を有する関数を補間に利用している。
【０００５】
特許文献２に係る「観測データ推定方法及び観測データ推定プログラム」の技術では、観測値による補間の誤差を小さくするために、観測値に対して主成分分析による成分ごとの補間を行い、補間値を統合する。
【０００６】
特許文献３に係る「観測値信頼度評価装置、観測値信頼度評価方法及び観測値信頼度評価プログラム」の技術では、観測値の信頼度の評価を行っている。特許文献３に係る技術における信頼度は、観測値の代表値のばらつきやかたよりに基づく信頼度であり、観測値の分布を利用した信頼度を用いている。
【０００７】
ここで、非特許文献１に係る技術では、対象変数のみではなく、補助変数を利用することで、補間精度の向上を図っている。対象変数とは補間対象の観測値であり、補助変数とは対象変数以外の変数である。
また、特許文献１に係る技術及び特許文献２に係る技術では、観測値自体を分析することで、補間値の推測精度の向上を図っている。
また、特許文献３に係る技術では、観測値の分布を利用した信頼度を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−０４４５７２号公報
【特許文献２】特開２００８−０５８１０９号公報
【特許文献３】特開２０１３−０３６８８７号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】井上 亮、清水  英範、吉田 雄太郎、李 勇鶴、「時空間クリギングによる東京２３区・全用途地域を対象とした公示地価の分布と変遷の視覚化」、ＧＩＳ−理論と応用、１７（１）、２００９年、ｐ．１３−２４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述のような従来技術に係る観測値の補間方法では、補間の精度を更に向上させることが望まれていた。
例えば、センサから得られる観測値には誤差が含まれ、センサの設置状況（設置条件）やセンサごとの特性等により、その誤差の発生確率や誤差の大きさが異なるが、上述のような従来技術に係る観測値の補間方法では、このような誤差が考慮されておらず、補間の精度が劣化する要因となっていた。
【００１１】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、観測値の補間の精度を向上させることができる観測値処理装置、観測値処理方法及び観測値処理プログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る観測値処理装置は、複数の異なる位置に設けられた複数のセンサにより位置との相関関係を有する観測対象を検出した結果である観測値を収集する収集部と、前記収集部により収集された観測値ごとに、又は、前記センサごとに、前記センサの位置の分布とは無相関な信頼度を設定する信頼度設定部と、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う観測値処理部と、を備える。
【００１３】
（２）本発明の一態様は、上記した（１）に記載の観測値処理装置において、前記信頼度設定部は、前記収集部により収集された観測値及び所定の基準値に基づいて前記信頼度を決定する信頼度決定部を有する。
【００１４】
（３）本発明の一態様は、上記した（１）又は上記した（２）のいずれか１つに記載の観測値処理装置において、前記観測値処理部は、前記収集部により収集された観測値及び前記センサの位置に基づいてクリギングの加重値を取得するクリギング部と、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置、前記クリギング部により取得されたクリギングの加重値及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う補間処理部と、を有する。
【００１５】
（４）上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る観測値処理方法は、収集部が、複数の異なる位置に設けられた複数のセンサにより位置との相関関係を有する観測対象を検出した結果である観測値を収集し、信頼度設定部が、前記収集部により収集された観測値ごとに、又は、前記センサごとに、前記センサの位置の分布とは無相関な信頼度を設定し、観測値処理部が、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う。
【００１６】
（５）本発明の一態様は、上記した（４）に記載の観測値処理方法において、前記信頼度設定部は、前記信頼度設定部が有する信頼度決定部により、前記収集部により収集された観測値及び所定の基準値に基づいて前記信頼度を決定する。
【００１７】
（６）本発明の一態様は、上記した（４）又は上記した（５）のいずれか１つに記載の観測値処理方法において、前記観測値処理部は、前記観測値処理部が有するクリギング部により、前記収集部により収集された観測値及び前記センサの位置に基づいてクリギングの加重値を取得し、前記観測値処理部が有する補間処理部により、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置、前記クリギング部により取得されたクリギングの加重値及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う。
【００１８】
（７）上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る観測値処理プログラムは、収集部が、複数の異なる位置に設けられた複数のセンサにより位置との相関関係を有する観測対象を検出した結果である観測値を収集する第１のステップと、信頼度設定部が、前記収集部により収集された観測値ごとに、又は、前記センサごとに、前記センサの位置の分布とは無相関な信頼度を設定する第２のステップと、観測値処理部が、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う第３のステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００１９】
（８）本発明の一態様は、上記した（７）に記載の観測値処理プログラムにおいて、前記第２のステップでは、前記信頼度設定部は、前記信頼度設定部が有する信頼度決定部により、前記収集部により収集された観測値及び所定の基準値に基づいて前記信頼度を決定する。
【００２０】
（９）本発明の一態様は、上記した（７）又は上記した（８）のいずれか１つに記載の観測値処理プログラムにおいて、前記第３のステップでは、前記観測値処理部は、前記観測値処理部が有するクリギング部により、前記収集部により収集された観測値及び前記センサの位置に基づいてクリギングの加重値を取得し、前記観測値処理部が有する補間処理部により、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置、前記クリギング部により取得されたクリギングの加重値及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、観測値の補間の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る観測値処理装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る観測値センサデータベースの概略的な構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る信頼度データベースの概略的な構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る信頼度を考慮した空間補間（クリギング）を行った場合における補間値の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態では、同じ物理量を検出する複数のセンサが異なる位置に配置されて、これら複数のセンサにより検出される観測値に関して、あるセンサにより検出される観測値と別のセンサにより検出される観測値との間にこれらのセンサの間の配置の違い（例えば、距離）に応じた相関関係があるという条件を満たす観測値を処理の対象とする。より具体的には、本実施形態では、通常のクリギングにおいて対象とする観測値を処理の対象とする。
なお、本実施形態では、例えば、一箇所に集中して複数のセンサが配置される場合や、観測対象がセンサの配置位置に無関係である（相関関係がない）場合は、処理の対象外であるとする。
本実施形態では、クリギングを基本とした空間補間方法を用いるが、クリギングを代替する他の手法を基本とする空間補間方法が用いられてもよい。
【００２４】
［本実施形態に係る観測値処理装置の説明］
図１は、本発明の一実施形態に係る観測値処理装置１の概略的な構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る観測値処理装置１は、収集保存部１１と、補間部１２を備える。
収集保存部１１は、収集部２１と、観測値センサデータベース２２を備える。
補間部１２は、信頼度決定部３１と、信頼度データベース３２と、クリギング部３３と、補間処理部３４を備える。
【００２５】
本実施形態では、複数（ｎ）個のセンサが異なる位置に配置されている。これらｎ個のセンサのうちには、同じ物理量を検出（観測）するセンサと、異なる物理量を検出（観測）するセンサがあり得る。本実施形態では、これらｎ個のセンサにより検出される物理量（観測値）を、それぞれ、観測値Ａ１、観測値Ａ２、・・・、観測値Ａｎという。
ここで、観測対象とする物理量としては、様々なものが用いられてもよく、例えば、気温、湿度、日照量、降雨量、風向き、風量などを用いることができる。
【００２６】
収集部２１は、各センサと接続されている、又は、各センサにより検出される観測値を保存などする外部の装置と接続されている。そして、収集部２１は、各センサにより得られる値（観測値Ａ１〜Ａｎ）を入力して収集する。収集部２１は、収集した観測値Ａ１〜Ａｎを観測値センサデータベース２２に保存（記憶）する。
【００２７】
観測値センサデータベース２２は、観測値とセンサに関する情報を保存するデータベースであり、収集部２１から入力される観測値Ａ１〜Ａｎの情報（観測値情報１００１）を保存する。ここで、本実施形態では、各センサからの観測値は時間的に変化し、また、各センサからの観測値は同時に取得できるとは限らないため、観測値を保存する機能（観測値センサデータベース２２）を観測値処理装置１に備えている。
また、観測値センサデータベース２２は、各センサに関する情報（センサ情報１００２）と、各センサから入力される観測値の種類に関する情報（観測値種類情報１００３）を保存する。ここで、センサ情報１００２や観測値種類情報１００３は、一構成例として、外部の装置から観測値処理装置１に入力される情報（センサ詳細情報）に基づいて取得することができ、他の構成例として、予め観測値処理装置１に設定されてもよく、或いは、任意のタイミングでユーザの操作により観測値処理装置１に設定されてもよい。
観測値センサデータベース２２は、保存した観測値情報１００１、センサ情報１００２及び観測値種類情報１００３をクリギング部３３に出力する。
また、観測値センサデータベース２２は、保存した観測値情報１００１を信頼度決定部３１に出力する。
【００２８】
図２は、本発明の一実施形態に係る観測値センサデータベース２２の概略的な構成を示す図である。
本実施形態に係る観測値センサデータベース２２は、観測値情報１００１を格納するテーブル（観測値情報テーブル）１０１と、センサ情報１００２を格納するテーブル（センサ情報テーブル）１０２と、観測値種類情報１００３を格納するテーブル（観測値種類情報テーブル）１０３を有する。
【００２９】
観測値情報テーブル１０１は、観測値ＩＤ、観測日時、観測値、センサＩＤという４個の項目について情報を対応付けて格納する。
観測値ＩＤの項目の情報は、観測値ごとに付与される識別情報（ＩＤ）である。本実施形態では、収集部２１又は観測値センサデータベース２２により、観測値ＩＤとして、通し番号の情報が観測値ごとに付与される。
観測日時の項目の情報は、観測の日時の情報であり、本実施形態では、センサにより観測値が検出されたときの日時の情報である。本実施形態では、観測日時として、「西暦−月−日Ｔ時間」という形式の情報を用いており、具体例として、２０１３年７月７日１２時００分は「２０１３−０７−０７Ｔ１２：００」という情報で表される。本実施形態では、観測日時の情報は、各センサにより観測値Ａ１〜Ａｎに含められ、収集部２１又は観測値センサデータベース２２により、抽出される。なお、他の構成例として、観測日時として、収集部２１又は観測値センサデータベース２２により観測値が取得されたときの日時の情報が用いられてもよい。
【００３０】
観測値の項目の情報は、観測値自体の情報であり、具体例として、「１９．６」などの数値の情報で表される。本実施形態では、観測値自体の情報は、各センサにより観測値Ａ１〜Ａｎに含められ、収集部２１又は観測値センサデータベース２２により、抽出される。
センサＩＤの項目の情報は、観測値を検出したセンサごとの識別情報（ＩＤ）であり、本実施形態では、「１」や「２」などの番号の情報である。本実施形態では、センサＩＤの情報は、各センサにより観測値Ａ１〜Ａｎに含められ、収集部２１又は観測値センサデータベース２２により、抽出される。センサＩＤに基づいて、観測値が検出されたセンサを同定することが可能である。
【００３１】
ここで、観測日時は、各センサから取得される観測値に関して、それぞれ異なる場合が想定され、つまり、各センサからの観測値は同時に取得できるとは限らない。このため、実際の補間処理においては、例えば、複数のセンサからの観測値に関して、所定の期間（例えば、一定の期間）の観測値をまとめて処理を行うことになる。この場合、その期間を指定するために、観測日時が必要となる。
【００３２】
センサ情報テーブル１０２は、センサＩＤ、緯度、経度、観測対象ＩＤという４個の項目について情報を対応付けて格納する。
センサＩＤの項目の情報は、観測値情報テーブル１０１に格納されるセンサＩＤと同じ情報である。
緯度の項目の情報は、センサが設置されている場所（位置）の緯度を表す情報であり、具体例として、「３５．６」などの数値の情報で表される。
経度の項目の情報は、センサが設置されている場所（位置）の経度を表す情報であり、具体例として、「１３９．７」などの数値の情報で表される。
観測対象ＩＤの項目の情報は、観測対象（本実施形態では、観測値の種類ごとの対象）ごとの識別情報（ＩＤ）であり、本実施形態では、「１」や「２」などの番号の情報である。
【００３３】
ここで、これらの情報は、例えば、外部から観測値処理装置１の観測値センサデータベース２２に入力されるセンサ詳細情報に含まれており、観測値センサデータベース２２により抽出される、或いは、他の手法で設定される。
なお、センサが設置されている場所（位置）を示す情報としては、本実施形態では、緯度及び経度の情報を用いるが、他の情報が用いられてもよい。
【００３４】
観測値種類情報テーブル１０３は、観測対象ＩＤ、観測値の種類という２個の項目について情報を対応付けて格納する。
観測対象ＩＤの項目の情報は、センサ情報テーブル１０２に格納される観測対象ＩＤと同じ情報である。
観測値の種類の項目の情報は、観測値の種類を表す情報であり、具体例として、「気温」や「湿度」などのように、観測値の種類を表す情報（図２の例では、語句で表している）である。
【００３５】
ここで、これらの情報は、例えば、外部から観測値処理装置１の観測値センサデータベース２２に入力されるセンサ詳細情報に含まれており、観測値センサデータベース２２により抽出される、或いは、他の手法で設定される。
本実施形態では、センサ情報テーブル１０２の内容と観測値種類情報テーブル１０３の内容を組み合わせることで、観測値に対して観測位置（本実施形態では、センサが存在する緯度及び経度）や観測値の種類を対応付けることができる。
なお、他の構成例として、観測値の種類が１種類である場合には、観測値の種類を表す情報（例えば、観測値種類情報テーブル１０３の情報など）の記憶や処理は省略されてもよい。
【００３６】
信頼度決定部３１は、観測値センサデータベース２２から観測値情報１００１を取得し、取得した観測値情報１００１から観測値を取得し、取得した観測値ごとの確からしさである信頼度を求めて、求めた信頼度の情報を信頼度データベース３２に保存（記憶）する。
ここで、本実施形態では、信頼度について、観測値の分布（データの分布）以外の情報を利用する。この理由は、クリギングは観測値の分布を利用することで補間（本実施形態では、空間補間）を行うため、信頼度として観測値の分布に関する値を利用すると、観測値の分布を二重に適用する可能性があるためである。更に、信頼度として観測値との相関がある値を利用する場合には、観測値と位置以外に補助変数（観測値と相関がある変数）を利用する共クリギング（多変量クリギング）によって対応が可能であるため、本実施形態では、観測値の分布（本実施形態では、位置的な分布）とは相関がない値を信頼度に用いる。
【００３７】
このため、本実施形態では、信頼度決定部３１は、外部の装置から入力される基準となる情報（外部基準情報）に基づいて信頼度を決定する。
ここで、外部基準情報としては、例えば、観測値に対応する真の値、又は、真の値との誤差を利用（使用）する。真の値が存在しない場合には、その代わりに、真の値ではないが可能な限り正確な値（より正確である方が良い）を利用することが想定される。具体例として、観測対象が気温である場合には、設置条件が厳しいアメダス（気象庁の無人観測施設である地域気象観測システムの通称）の気温の情報を外部基準情報として用いることができ、例えば、センサの観測値（気温）と当該センサの周辺のアメダスの気温との比較により、当該観測値の信頼度を求めることができる。通常は、観測値と真の値（又は、その代わりの値）との誤差が大きくなるほど信頼度が低くなり、当該誤差と当該信頼度との対応関係としては様々な関係が用いられてもよい。
また、他の構成例として、観測値ごと、又は、センサごとに、ユーザにより（人手により）、信頼度を観測値処理装置１に設定することも可能である。この構成では、信頼度決定部３１は備えられなくてもよい。
【００３８】
信頼度データベース３２は、信頼度の情報を保存するデータベースであり、信頼度決定部３１から入力される信頼度の情報（信頼度情報１０１１）を保存する。
また、信頼度データベース３２は、保存した信頼度情報１０１１を補間処理部３４に出力する。
【００３９】
図３は、本発明の一実施形態に係る信頼度データベース３２の概略的な構成を示す図である。
本実施形態に係る信頼度データベース３２は、観測値ごとの信頼度情報１０１１を格納するテーブル（観測値ごとの信頼度情報テーブル）２０１を有する。
観測値ごとの信頼度情報テーブル２０１は、観測値ＩＤ、信頼度という２個の項目について情報を対応付けて格納する。
観測値ＩＤの項目の情報は、観測値センサデータベース２２における観測値情報テーブル１０１に格納される観測値ＩＤと同じ情報である。
信頼度という項目の情報は、信頼度の情報であり、具体例として、「１５．５」などの数値の情報で表される。
【００４０】
このように、本実施形態では、観測値ＩＤごとに対して信頼度を設定する。本実施形態のように、センサＩＤごとではなく、観測値ＩＤごとに信頼度を設定可能及び保存可能にする理由は、同一のセンサであっても、観測値ＩＤによって信頼度が変化することを可能とするためである。
一方、他の構成例として、信頼度を、観測値ごとではなく、センサごとに設定する構成が用いられてもよい。この構成では、観測値ごとに信頼度を算出等する必要がないため、センサごとに設定された信頼度の情報をデータベース（例えば、信頼度データベース３２）に保存して再利用すると、例えば、信頼度を毎回設定や保存する場合と比べて、効率的である。
なお、本実施形態では、補間処理部３４において正規化を行うため、正規化前の信頼度の大きさには、特に制限はない。
【００４１】
クリギング部３３は、観測値センサデータベース２２から観測値情報１００１、センサ情報１００２及び観測値種類情報１００３を取得し、クリギングにおける各観測値とその加重値（重みの値）を補間処理部３４に出力する（送る）。本実施形態では、クリギング部３３は、対象変数とする観測値のみを取り扱うために、観測値センサデータベース２２に対して観測値の種類を指定して、観測値センサデータベース２２から指定した種類の観測値を取得する。また、クリギング部３３は、クリギングにおいて必要となるセンサの位置（本実施形態では、センサが存在する緯度及び経度）の情報を観測値センサデータベース２２から取得する。
【００４２】
ここで、本実施形態では、信頼度を考慮した補間を行うために、通常のクリギングで利用される重みを求める必要があるが、実際に補間した値を求める必要はない。
クリギングによる任意の位置の補間においては、式（１）に示される加重平均の演算が行われる。
式（１）において、Ｎはクリギングを行う対象（本実施形態では、観測値の種類が同じであるもの）となる観測値の数（総数）を表し、ｉは１〜Ｎの整数を表し、ｓｉはｉ番目の観測位置（本実施形態では、センサの位置における緯度及び経度）を表し、Ｚ（ｓｉ）は観測位置ｓｉにおける観測値を表し、λｉは観測位置ｓｉに対する加重値を表し、Σは所定の範囲（式（１）の例では、ｉ＝１からｉ＝Ｎまで）の総和を表す。また、ｓｏは予測位置（本実施形態では、センサが存在しない位置であって、補間を行う位置）を表し、Ｚｋｒｉｇ（ｓｏ）は予測位置ｓｏにおける予測値（補間値）を表す。
なお、本実施形態では、図１に示されるｎ個のセンサからの観測値Ａ１〜Ａｎのうちで、センサにより検出される観測対象（観測値の種類）が同じであるものがＮ（Ｎはｎ以下の整数）個である場合を示している。
【００４３】
本実施形態では、クリギング部３３は、観測値センサデータベース２２から観測値情報１００１、センサ情報１００２及び観測値種類情報１００３を取得し、クリギングにおける各観測値Ｚ（ｓｉ）と各加重値λｉを補間処理部３４に出力する。
ここで、各加重値λｉは、クリギング部３３がクリギングにしたがった演算（一例として、バリオグラムを用いる演算の方法）により求める。
【００４４】
【数１】
2015010927.tif 000003
【００４５】
補間処理部３４は、クリギング部３３からクリギングにおける各ｉに関する各観測値Ｚ（ｓｉ）とそれに対応する各加重値λｉを取得し、信頼度決定部３１から信頼度情報１０１１を取得し、これらの情報に基づいて、任意の位置（予測位置（本実施形態では、センサが存在しない位置であって、補間を行う位置））について、観測値を補間することで、補間値（予測値）を取得する。
また、補間処理部３４は、取得した補間値（予測値）を出力する。この補間値は、例えば、観測値処理装置１の内部や外部で利用される。具体例として、観測値処理装置１又は他の装置は、補間値をデータベースなどに保存（記憶）する処理や、補間値をユーザなどに提示（例えば、表示など）する処理や、補間値を使用して他の所定の演算等を実行する処理などを行うことができる。
【００４６】
ここで、本実施形態では、補間処理部３４は、観測値ごとの信頼度を考慮した補間の処理を行う。補間処理部３４は、クリギングに基づいた手法を用いて補間を行い、具体的には、式（２）、式（３）及び式（４）を用いて、クリギングにおける加重平均時に信頼度も利用した加重を行う。
式（２）において、ｃｉは観測値Ｚ（ｓｉ）に対する信頼度を表し、Ｚ（ｓｏ）は予測位置ｓｏにおける予測値（補間値）を表す。
【００４７】
【数２】
2015010927.tif 000004
【００４８】
【数３】
2015010927.tif 000005
【００４９】
【数４】
2015010927.tif 000006
【００５０】
式（３）は、信頼度ｃｉに関する制約である。この制約では、ｃｉλｉの平均値（式（３）の例では、総和値）を１とすることで、式（２）で算出される値を補正している。仮に、全ての信頼度が同じ値である場合には、通常のクリギングと同じ値が補間値として得られる。このように、信頼度単体での値の大きさではなく、ある信頼度を他の信頼度と比べた場合における相対的な値の大きさにより、各観測値への影響が変化する。
【００５１】
また、補間処理部３４は、式（３）の制約を満たすようにするために、式（４）に示される正規化を行った信頼度ｃｉを求める。
式（４）において、ｊは、ｉと同様な変数として用いられている。また、式（４）において、ｃ’ｉ（又は、ｃ’ｊ）は、正規化前の信頼度を表し、本実施形態では、信頼度決定部３１により決定されて信頼度データベース３２に保存される信頼度の値そのものを表す。つまり、本実施形態では、補間処理部３４は、信頼度データベース３２から取得した正規化前の信頼度ｃ’ｉを正規化し、正規化後の信頼度ｃｉを用いて予測値Ｚ（ｓｏ）を算出する。
このような正規化により、クリギングにおける加重平均において、信頼度を利用した補間が可能となる。これによって、最終的に、補間処理部３４は、予測位置ｓｏにおける予測値（補間値）Ｚ（ｓｏ）を取得する。
なお、他の構成例として、信頼度決定部３１又は信頼度データベース３２において信頼度の正規化を行い、補間処理部３４が信頼度データベース３２から取得した正規化後の信頼度ｃｉをそのまま用いる構成とされてもよい。
【００５２】
図４は、本発明の一実施形態に係る信頼度を考慮した空間補間（クリギング）を行った場合における補間値の例を示す図である。
図４に示す表には、観測位置ｓｉと、水平方向の位置ｘと、垂直方向の位置ｙと、観測値Ｚ（ｓｉ）と、予測位置ｓｏの座標位置（ｘ，ｙ）＝（２，２）におけるクリギングの加重値λｉと、正規化前の信頼度ｃ’ｉと、正規化後の信頼度ｃｉと、補正（正規化）後の（ｘ，ｙ）＝（２，２）における加重値ｃｉλｉの例を対応付けて示してある。これは、本実施形態に係る信頼度を考慮した補間方法を利用した場合における特定の地点の補間値の例である。
図４の例では、ｘ−ｙ平面上における５点（ｓ１〜ｓ５）で観測値Ｚ（ｓ１）〜Ｚ（ｓ５）が取得された場合を想定している。
なお、図４の例におけるｘ−ｙ平面上の座標位置（ｘ，ｙ）は、本実施形態では、緯度及び経度から一意に特定され、実質的には、緯度及び経度を用いているのと同様である。
【００５３】
図４の例では、予測位置ｓｏの座標位置（ｘ，ｙ）＝（２，２）の地点におけるクリギングの加重値λｉの例が示されており、式（１）を用いたクリギングにより得られる、座標位置（ｘ，ｙ）＝（２，２）における補間値Ｚｋｒｉｇ（ｓ（２，２））は、約１５．０６であった。一方、本実施形態のように、観測値Ｚ（ｓｉ）ごとに信頼度ｃ’ｉを設定し、信頼度ｃ’ｉ（用いるものは、正規化した信頼度ｃｉ）を考慮した場合での座標位置（ｘ，ｙ）＝（２，２）における補間値Ｚ（ｓ（２，２））は約１４．７３であった。
このような結果となった理由は、信頼度が低い観測位置ｓ１、ｓ２における観測値Ｚ（ｓ１）、Ｚ（ｓ２）の影響が、本実施形態では比較的、小さくなったためである。本実施形態では、例えば、誤差に基づく値などを用いて、信頼度を適切に設定することで、その誤差などの影響を考慮して、より誤差が少ない空間補間が可能になる。
【００５４】
以上のように、本実施形態に係る観測値処理装置１は、観測値の情報及びセンサの設置状況などに関する情報を収集して保存する収集保存部１１と、収集して保存された観測値などの情報からクリギングを利用して観測位置以外の位置の補間値を出力する補間部１２を備え、補間部１２は観測値ごとの信頼度を用いてクリギングを行う。
また、本実施形態に係る観測値処理装置１では、収集保存部１１が、観測値がその観測位置に依存する（相関する）ものについて、観測値と観測位置の情報を収集して保存する。
また、本実施形態に係る観測値処理装置１では、補間部１２のクリギング部３３が、収集して保存した情報（例えば、観測値の情報、観測位置の情報）に基づいて、観測位置から一定の範囲内にある任意の位置について、観測値とその位置情報を使用してクリギングに関する処理を行うことで、クリギングによる補間値算出の際の加重値を決定する。
【００５５】
また、本実施形態に係る観測値処理装置１では、補間部１２は、観測値の確からしさを表す信頼度の値として、例えば、観測値自体とは相関関係（空間分布における相関関係）になく独立した値であり、且つ、観測値の誤差に基づく値や、任意に設定可能な値を利用することが可能である。一例として、補間部１２の信頼度決定部３１は、収集保存部１１により収集して保存された情報と、外部基準情報により、信頼度を決定する。
また、本実施形態に係る観測値処理装置１では、補間処理部３４は、クリギング部３３により得られるクリギングにおける加重値と、信頼度決定部３１により決定される信頼度を用いて、観測位置以外の位置の補間値を決定する。補間処理部３４は、観測値とその位置情報と、更に、信頼度を考慮して、補間値を取得する。
【００５６】
以上のように、本実施形態に係る観測値処理装置１では、異なる位置に配置された複数のセンサから得られる観測値を対象として、クリギングを利用して空間補間を行う場合に、信頼度（例えば、観測値ごとの信頼度、又は、センサごとの信頼度）によりクリギングに対して補正を行うため、信頼度を考慮しないクリギングと比較して、補間の精度を向上させることができる。本実施形態に係る観測値処理装置１では、例えば、全く同じように観測値が分布していたとしても、異なる信頼度を設定することで、信頼度に基づいて、より正確な補間値を求めることが可能になる。
【００５７】
［本実施形態に係る観測値処理装置により得られる効果の具体例］
本実施形態では、例えば、観測値ごとにその確からしさである信頼度を取得することができる状態を想定している。センサから得られる観測値には誤差が含まれ、センサの設置状況（設置条件）やセンサごとの特性等により、その誤差の発生確率や誤差の大きさが異なる。路地に設置されたセンサから得られる気温（観測値）の場合、センサの設置箇所の高さ、地面の材質、風量等により、観測値が影響される。気象庁が設置するアメダスの場合は、正しい観測値が得られるように設置に関して細かなルールが存在するが、実際には、それよりも緩い条件で設置されるセンサも存在する。このように、センサの設置状況などにより観測値の誤差は変化する。このため、本実施形態のように、観測値自体の信頼度を補間処理時に影響させることで、補間精度の向上が期待できる。本実施形態では、複数の観測値について、観測値自体に異なる信頼度を設定し、この信頼度を考慮して観測値を補間する。
【００５８】
一方、特許文献２に係る技術や特許文献３に係る技術では、観測値自体を分析や変形することで補間を行うが、それだけでは、精度の向上には限界がある。このため、本実施形態のように、別の指標を利用することができる場合には、その指標を利用することで、補間の精度の向上を期待することができる。
また，複数の変数を利用して対象変数を補間しようとする場合として、従来技術である共クリギングでは、対象変数と相関のある補助変数が使用される（例えば、非特許文献１参照。）。例えば、気温を補間しようとする場合には、補助変数としては日時や日射量などを用いることが考えられる。しかし、日時や日射量などは気温と相関関係にあるといえる。特許文献３に係る技術では、信頼度として、観測値の分布が利用されている。これに対して、本実施形態では、信頼度として、観測値のばらつきや観測値自体の誤差の大きさを利用する。一般的に、このようなばらつきや誤差は、対象変数と相関関係にはないため、共クリギングにおいて、本実施形態のような信頼度を扱うことによる効果は低いと考えられる。
上述のように、従来技術であるクリギングや共クリギングでは、観測値に相関のない信頼度を扱うことができないため、その点で、補間精度には限界がある。
【００５９】
［以上の実施形態に係る構成例］
一構成例として、複数の異なる位置に設けられた複数のセンサにより位置との相関関係を有する観測対象（以上の実施形態では、気温や湿度など）を検出した結果である観測値を収集する収集部（図１の例では、収集部２１の機能）と、前記収集部により収集された観測値ごとに、（又は、前記センサごとに、）前記センサの位置の分布とは無相関な信頼度を設定する信頼度設定部（図１の例では、信頼度決定部３１の機能）と、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値（以上の実施形態では、Ｎ個の観測値）について位置に関する補間処理を行う観測値処理部（図１の例では、クリギング部３３及び補間処理部３４の機能）と、を備える観測値処理装置（以上の実施形態では、観測値処理装置１）である。
【００６０】
一構成例として、観測値処理装置において、前記信頼度設定部は、前記収集部により収集された観測値及び所定の基準値（図１の例では、外部基準情報）に基づいて前記信頼度を決定する信頼度決定部（図１の例では、信頼度決定部３１の機能）を有する。
【００６１】
一構成例として、観測値処理装置において、前記観測値処理部は、前記収集部により収集された観測値及び前記センサの位置に基づいてクリギングの加重値（以上の実施形態では、加重値λｉ）を取得するクリギング部（図１の例では、クリギング部３３の機能）と、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置、前記クリギング部により取得されたクリギングの加重値及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う補間処理部（図１の例では、補間処理部３４の機能）と、を有する。
【００６２】
一構成例として、収集部が、複数の異なる位置に設けられた複数のセンサにより位置との相関関係を有する観測対象を検出した結果である観測値を収集し、信頼度設定部が、前記収集部により収集された観測値ごとに、又は、前記センサごとに、前記センサの位置の分布とは無相関な信頼度を設定し、観測値処理部が、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う、観測値処理方法（以上の実施形態では、観測値処理装置１において行われる方法）である。
【００６３】
一構成例として、観測値処理方法において、前記信頼度設定部は、前記信頼度設定部が有する信頼度決定部により、前記収集部により収集された観測値及び所定の基準値に基づいて前記信頼度を決定する。
【００６４】
一構成例として、観測値処理方法において、前記観測値処理部は、前記観測値処理部が有するクリギング部により、前記収集部により収集された観測値及び前記センサの位置に基づいてクリギングの加重値を取得し、前記観測値処理部が有する補間処理部により、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置、前記クリギング部により取得されたクリギングの加重値及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う。
【００６５】
一構成例として、収集部が、複数の異なる位置に設けられた複数のセンサにより位置との相関関係を有する観測対象を検出した結果である観測値を収集する第１のステップと、信頼度設定部が、前記収集部により収集された観測値ごとに、又は、前記センサごとに、前記センサの位置の分布とは無相関な信頼度を設定する第２のステップと、観測値処理部が、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う第３のステップと、をコンピュータに実行させるための観測値処理プログラム（以上の実施形態では、観測値処理装置１において行われる処理のプログラム）である。
【００６６】
一構成例として、観測値処理プログラムにおいて、前記第２のステップでは、前記信頼度設定部は、前記信頼度設定部が有する信頼度決定部により、前記収集部により収集された観測値及び所定の基準値に基づいて前記信頼度を決定する。
【００６７】
一構成例として、観測値処理プログラムにおいて、前記第３のステップでは、前記観測値処理部は、前記観測値処理部が有するクリギング部により、前記収集部により収集された観測値及び前記センサの位置に基づいてクリギングの加重値を取得し、前記観測値処理部が有する補間処理部により、前記収集部により収集された観測値、前記センサの位置、前記クリギング部により取得されたクリギングの加重値及び前記信頼度設定部により設定された信頼度に基づいて、前記収集部により収集された観測値について位置に関する補間処理を行う。
【００６８】
［具体的な適用例］
一例として、複数の異なる位置に特定の装置が設置され、これら複数の特定の装置のそれぞれにセンサが設けられるシステムに、以上の実施形態に係る構成を適用することが可能である。
ここで、特定の装置としては、一例として、携帯電話システムなどの無線の基地局装置を用いることができる。この場合、例えば、観測値処理装置１の機能は、複数の基地局装置に対して上位に設けられ、そして、複数の基地局装置のそれぞれに設けられたセンサにより取得される観測値の情報を、各センサが設けられた基地局装置との間の有線又は無線の通信により、取得（受信）して収集する。
【００６９】
［以上の実施形態のまとめ］
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００７０】
また、一構成例として、以上に示した実施形態に係る装置（例えば、観測値処理装置１）の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、処理を行うことができる。
【００７１】
なお、ここで言う「コンピュータシステム」とは、オペレーティング・システム（ＯＳ：Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことを言う。
【００７２】
更に、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、或いは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことを言う。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。更に、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１…観測値処理装置、１１…収集保存部、１２…補間部、２１…収集部、２２…観測値センサデータベース、３１…信頼度決定部、３２…信頼度データベース、３３…クリギング部、３４…補間処理部、１０１…観測値情報テーブル、１０２…センサ情報テーブル、１０３…観測値種類情報テーブル、２０１…信頼度情報テーブル、１００１…観測値情報、１００２…センサ情報、１００３…観測値種類情報、１０１１…信頼度情報
【図１】
2015010927.tif 000007
【図２】
2015010927.tif 000008
【図３】
2015010927.tif 000009
【図４】
2015010927.tif 000010