(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
斜面を分割した区域に対応する降水量から推定された当該区域の水流量に基づき、当該区域における安全率を算出する安全率算出部と、
前記算出された安全率に応じてセンサの設置位置を提示する提示部と
を備え、
前記提示部は、前記安全率が閾値以下である前記区域が所定の数を上回る場合、前記斜面における前記安全率の分布に基づき前記設置位置を提示する
センサ設置支援装置。
【請求項２】
斜面を分割した区域に対応する降水量から推定された当該区域の水流量に基づき、当該区域における安全率を算出する安全率算出部と、
前記算出された安全率に応じてセンサの設置位置を提示する提示部と
を備え、
前記提示部は、前記安全率が閾値以下である前記区域が所定の数以下である場合に、前記設置位置として前記区域を前記安全率が低い順に提示し、前記安全率が閾値以下である前記区域が前記所定の数を上回る場合に、前記斜面における前記安全率の分布に基づき前記設置位置を提示する
センサ設置支援装置。
【請求項３】
前記提示部は、前記安全率が前記閾値以下である前記区域が前記所定の数を上回る場合、最尤推定法を用いて特定された前記設置位置を提示する
請求項１又は請求項２に記載のセンサ設置支援装置。
【請求項４】
前記提示部は、前記安全率が前記閾値以下である前記区域が前記所定の数を上回る場合、クラスタ分析を用いて特定された前記設置位置を提示する
請求項１又は請求項２に記載のセンサ設置支援装置。
【請求項５】
前記安全率算出部は、前記斜面の地形、地質及び植生の少なくともいずれかに基づき決定された前記区域の水流量に基づき、当該区域における前記安全率を算出する
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のセンサ設置支援装置。
【請求項６】
斜面を分割した区域に対応する降水量から推定された当該区域の水流量に基づき、当該区域における安全率を算出する安全率算出部と、
前記算出された安全率に応じてセンサの設置位置を提示する提示部と
を備え、
前記安全率算出部は、前記斜面の地形、地質及び植生の少なくともいずれかに基づき決定された前記区域の水流量に基づき、当該区域における前記安全率を算出する
センサ設置支援装置。
【請求項７】
前記提示部は、前記設置位置として前記区域を前記安全率が低い順に提示する
請求項６に記載のセンサ設置支援装置。
【請求項８】
斜面を分割した区域に対応する降水量から推定された当該区域の水流量に基づき、当該区域における安全率を算出し、
前記算出された安全率に応じてセンサの設置位置を提示し、
前記提示をするときに、前記安全率が閾値以下である前記区域が所定の数を上回る場合、前記斜面における前記安全率の分布に基づき前記設置位置を提示する
センサ設置支援方法。
【請求項９】
斜面を分割した区域に対応する降水量から推定された当該区域の水流量に基づき、当該区域における安全率を算出し、
前記算出された安全率に応じてセンサの設置位置を提示し、
前記提示をするときに、前記安全率が閾値以下である前記区域が所定の数以下である場合に、前記設置位置として前記区域を前記安全率が低い順に提示し、前記安全率が閾値以下である前記区域が前記所定の数を上回る場合に、前記斜面における前記安全率の分布に基づき前記設置位置を提示する
センサ設置支援方法。
【請求項１０】
斜面を分割した区域に対応する降水量から推定された当該区域の水流量に基づき、当該区域における安全率を算出し、
前記算出された安全率に応じてセンサの設置位置を提示し、
前記算出をするときに、前記斜面の地形、地質及び植生の少なくともいずれかに基づき決定された前記区域の水流量に基づき、当該区域における前記安全率を算出する
センサ設置支援方法。
【請求項１１】
コンピュータに、
斜面を分割した区域に対応する降水量から推定された当該区域の水流量に基づき、当該区域における安全率を算出する処理と、
前記算出された安全率に応じてセンサの設置位置を提示する処理と
を実行させ、
前記提示する処理で、前記安全率が閾値以下である前記区域が所定の数を上回る場合、前記斜面における前記安全率の分布に基づき前記設置位置を提示させる
ためのプログラム。
【請求項１２】
コンピュータに、
斜面を分割した区域に対応する降水量から推定された当該区域の水流量に基づき、当該区域における安全率を算出する処理と、
前記算出された安全率に応じてセンサの設置位置を提示する処理と
を実行させ、
前記提示する処理で、前記安全率が閾値以下である前記区域が所定の数以下である場合に、前記設置位置として前記区域を前記安全率が低い順に提示させ、前記安全率が閾値以下である前記区域が前記所定の数を上回る場合に、前記斜面における前記安全率の分布に基づき前記設置位置を提示させる
ためのプログラム。
【請求項１３】
コンピュータに、
斜面を分割した区域に対応する降水量から推定された当該区域の水流量に基づき、当該区域における安全率を算出する処理と、
前記算出された安全率に応じてセンサの設置位置を提示する処理と
を実行させ、
前記安全率を算出する処理で、前記斜面の地形、地質及び植生の少なくともいずれかに基づき決定された前記区域の水流量に基づき、当該区域における前記安全率を算出させる
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、センサ設置支援装置、データ処理装置、センサ設置支援方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
集中豪雨などによる土砂災害への対策が求められている。土砂災害の被害を予防するための技術として、例えば、土質力学等で用いられる斜面安定解析技術がある。また、斜面の安定性の解析に必要なデータを斜面に設置されたセンサによって取得する技術が知られている。例えば、特許文献１は、斜面に伸縮計、傾斜計、雨量計、地下水位計といった測定器を配設し、測定データに基づいて斜面崩壊の安全率を解析する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９５６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、上述の測定器がどのような場所に配設されるか具体的に記載されていない。このようなセンサは、概して、経験的又は感覚的に、斜面崩壊が発生しやすそうな場所に設けられるか、所定の間隔等で規則的に設けられる。しかし、このような設置方法には、センサの設置位置が必ずしも適切であるとはいえないという技術的な課題がある。
【０００５】
本発明の例示的な目的の一つは、上述の課題を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係るセンサ設置支援装置は、斜面を分割した区域に対応する降水量から推定された当該区域の水流量に基づき、当該区域における安全率を算出する安全率算出部と、前記算出された安全率に応じてセンサの設置位置を提示する提示部とを有する。
【０００７】
本発明の第２の態様に係るデータ処理装置は、斜面を分割した区域に対応する降水量から推定された当該区域の水流量に基づき、当該区域における安全率を算出する安全率算出部と、前記算出された安全率に応じてデータを出力する出力部とを有する。
【０００８】
本発明の第３の態様に係るセンサ設置支援方法は、斜面を分割した区域に対応する降水量から推定された当該区域の水流量に基づき、当該区域における安全率を算出し、前記算出された安全率に応じてセンサの設置位置を提示する。
【０００９】
本発明の第４の態様に係るプログラムは、コンピュータに、斜面を分割した区域に対応する降水量から推定された当該区域の水流量に基づき、当該区域における安全率を算出する処理と、前記算出された安全率に応じてセンサの設置位置を提示する処理とを実行させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、センサの適切な設置位置を知得することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態に係るセンサ設置支援装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係るセンサ設置支援装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、第２実施形態に係るセンサ設置支援装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、メッシュ及び各メッシュの水流方向を例示する図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係るセンサ設置支援装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図６Ａ】図６Ａは、第２実施形態に係るセンサ設置支援装置による処理の実行結果の一例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第２実施形態に係るセンサ設置支援装置による処理の実行結果の一例を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、第２実施形態に係るセンサ設置支援装置による処理の実行結果の一例を示す図である。
【図７】図７は、第２実施形態の作用効果を説明するための図である。
【図８】図８は、第３実施形態に係るセンサ設置支援システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図９】図９は、コンピュータ装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１実施形態］
図１は、一実施形態に係るセンサ設置支援装置１００の構成を示すブロック図である。センサ設置支援装置１００は、斜面におけるセンサの設置を支援するための情報処理装置である。ここでいうセンサは、斜面の安定性の解析に必要なデータを取得するためのセンサである。センサによって取得されるデータは、特に限定されないが、例えば土中の水分量である。センサ設置支援装置１００は、安全率算出部１１０と、提示部１２０とを有する。
【００１３】
安全率算出部１１０は、斜面の安全率を算出する。ここでいう安全率は、斜面に対する滑動力（滑ろうとする力）とその抵抗力の比をいい、所定の安定解析式により算出される。安全率を算出するための安定解析式は、フェレニウス法、修正フェレニウス法、ビショップ法、ヤンブ法など、周知のさまざまな式がある。安全率算出部１１０は、これらの安定解析式のほか、沖村らが提案している安定解析式（１９８５）、Nashによる安定解析式（１９８７）、Taylorらが提案している安定解析式（２００７）、Rossiらが提案している安定解析式（２０１２）などを用いてもよい。一般に、安全率は、正の実数であり、「１．３」以下であれば斜面が不安定であり、「１．０」未満であれば斜面崩壊が理論上生じていることを意味する。
【００１４】
安全率算出部１１０は、斜面を分割した区域毎に安全率を算出する。ここでいう区域は、分割斜面ともいい、例えば、５０ｍ四方の正方形である。ただし、各区域の形状や大きさは、特に限定されない。また、各区域の形状や大きさは、必ずしも全て同一でなくてもよい。
【００１５】
安全率算出部１１０は、各区域に対応する降水量から推定された当該区域の水流量に基づき、当該区域における安全率を算出する。ここでいう降水量は、実測値及び予測値のいずれであってもよく、また、シミュレーションのために用意された適当なデータであってもよい。また、降水量は、近傍の複数の区域について同一の値が用いられてもよい。
【００１６】
ここでいう水流量は、ある区域に対して流入又は流出する水の総量である。ある区域の水流量は、当該区域に対する降水量のほか、周辺の他の区域からの流入量と当該他の区域への流出量に依存する。また、水の流出入は、地形、地質、植生などの影響を受ける可能性がある。
【００１７】
提示部１２０は、センサの設置位置を提示する。ここでいう提示とは、ユーザに情報を知覚させることをいう。提示の具体的な態様は、特に限定されないが、例えば、画像又は音声による知覚である。提示部１２０は、例えば、ディスプレイ、スピーカなどの出力機器を含んで構成される。
【００１８】
提示部１２０は、安全率算出部１１０により算出された区域毎の安全率に応じて、センサの設置位置として適当な位置を提示する。一の態様において、提示部１２０は、算出された安全率が所定の閾値以下である区域を提示する。別の態様において、提示部１２０は、算出された安全率が低い順に、所定の数の区域を提示する。例えば、設置すべきセンサの数があらかじめｎ個に決められている場合、提示部１２０は、安全率が低いものから順にｎの区域をセンサの設置位置として提示する。
【００１９】
図２は、センサ設置支援装置１００が実行する処理を示すフローチャートである。ステップＳ１０１において、安全率算出部１１０は、複数の区域のそれぞれについて安全率を算出する。安全率算出部１１０は、例えば、各区域の降水量を示すデータを取得し、降水量から水流量を推定することにより各区域の安全率を算出する。あるいは、安全率算出部１１０は、降水量に基づいて推定された水流量を示すデータを取得し、このデータに基づいて安全率を算出してもよい。この場合、降水量に基づく水流量の推定は、センサ設置支援装置１００でない別の装置によって実行されてもよい。
【００２０】
ステップＳ１０２において、提示部１２０は、ステップＳ１０１において安全率算出部１１０により算出された安全率に基づき、センサの設置位置を提示する。一の態様において、提示部１２０は、センサが設置される斜面の地図を表示する。この場合において、提示部１２０は、センサの設置位置を識別できるように地図を表示する。例えば、提示部１２０は、センサの設置位置に相当する区域を、他の区域と異なる色で表示したり点滅表示したりする。
【００２１】
以上に説明されたように、センサ設置支援装置１００は、斜面を分割した区域毎の安全率を降水量から推定される水流量に基づいて算出し、算出された安全率に応じてセンサの設置位置を提示する構成を有する。この構成によれば、斜面全体のうちの降水に起因して変化する安全率が相対的に低い位置をユーザが把握することが可能である。ユーザは、センサ設置支援装置１００により提示された設置位置を参考に、センサを設置することが可能である。
【００２２】
一般に、斜面の安定性を高精度に解析するためには、設置されるセンサの数が多い方が望ましい。しかし、センサの数を増やそうとすると、センサ自体のコストに加え、センサを設置するためのコストも増加する。つまり、解析の精度とセンサの数は、トレードオフの関係にあるといえる。
【００２３】
一方で、斜面崩壊が発生するおそれのある斜面は、その地形、地質、植生などが一様ではない。斜面をより細かい単位（区域）に区切った場合、土壌の状態や角度（すなわち勾配）は、区域毎に異なり得る。したがって、斜面における安全率も、区域毎に異なり得る。
【００２４】
降雨等による斜面崩壊の発生を予測し、避難活動等に活用するためには、斜面崩壊の兆候をいち早く検知する必要がある。そうすると、斜面の安定性の解析に必要なデータを計測するセンサの設置位置は、このような兆候をより先んじて検知できる場所、すなわち降雨等に起因して変化する安全率が相対的に低い場所である方が望ましいといえる。このような場所にセンサを設置することができれば、斜面の安定性をより効果的に解析することが可能である。
【００２５】
また、センサの設置位置を経験的又は規則的に決定する場合、その設置位置の適切さには理論的な根拠が存在しない。一方、本実施形態によれば、斜面全体のうちの相対的に危険な場所を定量的に把握することができるため、センサの設置位置を経験的又は規則的に決定する場合に比べ、設置位置の適切さに理論的な根拠が存在するといえる。
【００２６】
［第２実施形態］
図３は、別の実施形態に係るセンサ設置支援装置２００の構成を示すブロック図である。センサ設置支援装置２００は、シミュレータ部２１０と、安定解析部２２０と、最尤推定部２３０と、位置計算部２４０と、位置提示部２５０とを有する。
【００２７】
なお、本実施形態において、第１実施形態に記載された用語と同一の用語は、特に定義又は説明がある場合を除き、第１実施形態と同様の意味で用いられる。また、第１実施形態と同一の符号を付された構成要素は、第１実施形態と同様の構成を少なくとも有する。
【００２８】
シミュレータ部２１０は、センサによって取得されるデータのシミュレーションを実行する。シミュレータ部２１０は、あらかじめ決められた条件に従って所定の期間シミュレーションを実行する。本実施形態において、センサによって取得されるデータは、土中水分量であるとする。シミュレータ部２１０は、より詳細には、水位計算部２１１と、土中水分量計算部２１２とを含む。
【００２９】
水位計算部２１１は、センサが設置される斜面のメッシュ毎の水位を計算する。ここにおいて、メッシュとは、所定のサイズ（例えば５０ｍ四方の正方形）に分割された区域をいう。本実施形態において、水位計算部２１１は、各メッシュの降水量を示す降水量データを取得し、所定のモデルに基づいて各メッシュの水位を計算する。例えば、水位計算部２１１は、分布型流出モデルに基づいて各メッシュの水位を計算することが可能である。降水量データとしては、例えば日本国においては、気象庁により提供される降水短時間予報が利用可能である。
【００３０】
分布型流出モデルは、洪水流解析に用いられるモデルである。また、ここでいう水位とは、分布型流出モデルにおいてあらかじめ設定されている土層厚のパラメータを各メッシュの深さとみなし、各メッシュを３次元の立体と捉えた場合に、その立体中に含まれる水の体積を立体そのものの体積で除した数値をいう。
【００３１】
水位計算部２１１は、各メッシュの地形、地質及び植生の少なくともいずれかを用いてメッシュ間の水の流れを計算し、各メッシュの水位に反映させてもよい。一の態様において、水位計算部２１１は、各メッシュの地形（標高差など）を示す地形データに基づいて水が流れる方向（以下「水流方向」ともいう。）を決定し、当該方向への水流量を計算する。この場合、水位計算部２１１は、地形データに基づいて落水線を計算し、落水線に基づいて水流方向を決定する。水位計算部２１１は、例えば、等高線と直交し、かつ標高が低い方向に向かう有向線分を算出することによって落水線を計算することができる。
【００３２】
本実施形態において、水位計算部２１１は、水流方向を８方向（北、北東、東、南東、南、南西、西、北西）のいずれかとする。さらに、水位計算部２１１は、水流方向への勾配、地質及び植生の少なくともいずれかに基づいて水流方向への水流量を計算する。ただし、水流方向は、必ずしも８方向に限定されず、８方向より多くても少なくてもよい。
【００３３】
図４は、メッシュ及び各メッシュの水流方向を例示する図である。この例において、各メッシュの形状は正方形であり、水流方向は８方向のいずれかである。水流方向は、メッシュ内の矢印によって表されている。図４に示すように、水流方向を８方向のいずれかとすると、１つのメッシュの周囲にある８個のメッシュのいずれかに水が流れるものと仮定することができる。
【００３４】
なお、水位計算部２１１は、各メッシュの水位に適当な初期値を設定してもよい。水位の初期値は、センサが設置される斜面の土壌サンプルからあらかじめ推測されてもよいし、シミュレーション前の降水量から算出されてもよい。また、水位の初期値は、全てのメッシュについて同一の値が設定されてもよい。
【００３５】
土中水分量計算部２１２は、メッシュ毎の土中水分量を計算する。土中水分量計算部２１２は、水位計算部２１１により計算された各メッシュの水位に基づいて土中水分量を計算する。例えば、土中水分量計算部２１２は、水位計算部２１１により計算されたメッシュの水位を当該メッシュの土層厚を示す値で除することにより、当該メッシュの土中水分量を算出することができる。
【００３６】
安定解析部２２０は、斜面の安定性を解析する。安定解析部２２０は、シミュレータ部２１０により計算された各メッシュの土中水分量に基づいて各メッシュの安全率を計算することで、斜面の安定性を解析する。安定解析部２２０は、より詳細には、パラメータ計算部２２１と、安全率計算部２２２とを含む。
【００３７】
パラメータ計算部２２１は、安全率の算出に必要なパラメータを計算する。パラメータ計算部２２１は、所定の安定解析式において変数となるパラメータを各メッシュの土中水分量に基づいてメッシュ毎に計算する。パラメータは、安全率の算出に用いる安定解析式に応じて異なり得る。以下においては、パラメータ計算部２２１により計算されるパラメータのことを「土パラメータ」ともいう。
【００３８】
本実施形態の安定解析式は、修正フェレニウス法に基づく安定解析式であり、以下の式（１）で表される。ただし、
Ｆｓ：安全率
ｃ：土塊の粘着力
ｌ：スライス（斜面を垂直方向に分割した分割片）のすべり面の長さ
Ｗ：土塊の重量
ｕ：間隙水圧
ｂ：スライスの幅
α：傾斜勾配角
φ：内部摩擦角
である。
0006701839.tif 000002
【００３９】
本実施形態において、パラメータ計算部２２１は、粘着力ｃ、重量Ｗ、間隙水圧ｕ及び内部摩擦角φを算出する。すなわち、本実施形態の土パラメータは、これらの４つの変数である。なお、すべり面の長さｌ、スライスの幅ｂ及び傾斜勾配角αは、それぞれのメッシュについてあらかじめ与えられる。
【００４０】
安全率計算部２２２は、式（１）を用いて安全率を計算する。安全率計算部２２２は、パラメータ計算部２２１により計算された土パラメータを式（１）に代入することによって、安全率Ｆｓをメッシュ毎に計算する。この計算結果は、斜面における不安定箇所の分布を表す。この分布のことを、以下においては「不安定分布」ともいう。安全率計算部２２２は、第１実施形態における安全率算出部１１０の一例に相当する。
【００４１】
最尤推定部２３０は、所定の方法で最尤推定を実行する。具体的には、最尤推定部２３０は、最尤推定法を用いて混合要素の平均を計算する。最尤推定部２３０は、より詳細には、座標処理部２３１と平均計算部２３２とを含む。
【００４２】
座標処理部２３１は、安全率の不安定分布に対して適当な２次元の座標系を定義する。この座標系の原点は、計算に適した位置であればよく、特定の位置に限定されない。同様に、座標系の座標軸の方向も、特定の方向に限定されない。座標処理部２３１は、安全率が所定の閾値（例えば「１．３」）以下であるメッシュの所定の位置（例えば、メッシュの中心点）に対して、上述の座標系による座標を付与する。
【００４３】
平均計算部２３２は、座標処理部２３１により座標が与えられたメッシュがある混合分布に従って生成されたと仮定して最尤推定を実行する。このとき用いられる混合分布は、斜面に設置されるセンサの数と同じ数の混合要素を有するものとする。また、それぞれの混合要素は、パラメータとして平均の概念を有する確率分布に従うものとする。このような確率分布としては、例えば、正規分布、ロジスティック分布、ラプラス分布などの連続型の確率分布を用いることができる。平均計算部２３２は、この混合要素の平均に相当する座標を出力する。
【００４４】
なお、平均計算部２３２は、Ｋ平均法などを用いたクラスタ分析により平均を算出してもよい。この場合、平均計算部２３２は、クラスタ数がセンサの数と同じであるとして各クラスタの平均を算出する。このようにして算出されたクラスタの平均は、上述された混合要素の平均に対応する。
【００４５】
位置計算部２４０は、最尤推定部２３０により出力された座標に対応するメッシュの位置を計算する。一の態様において、位置計算部２４０は、最尤推定部２３０により出力された座標が含まれるメッシュを特定する。あるいは、位置計算部２４０は、最尤推定部２３０により出力された座標と各メッシュの所定の位置（例えば、メッシュの中心点）との距離を算出し、算出された距離が最も短いメッシュを当該座標に対応するメッシュとしてもよい。
【００４６】
位置提示部２５０は、位置計算部２４０により計算されたメッシュを提示する。具体的には、位置提示部２５０は、位置計算部２４０により計算されたメッシュの位置をユーザが認識できる形式で出力する。位置提示部２５０により提示される位置は、センサの設置位置として推奨される位置である。位置提示部２５０は、第１実施形態における提示部１２０の一例に相当する。
【００４７】
図５は、センサ設置支援装置２００が実行する処理を示すフローチャートである。例えば、センサ設置支援装置２００は、ユーザによる所定の操作に応じて、同図に示される一連の処理を実行する。あるいは、センサ設置支援装置２００は、降水量データの取得を契機として、同図に示される一連の処理を実行してもよい。
【００４８】
ステップＳ２０１において、水位計算部２１１は、あるメッシュの水位を当該メッシュの降水量データに基づいて計算する。ステップＳ２０２において、土中水分量計算部２１２は、ステップＳ２０１において算出された水位に基づいてメッシュの土中水分量を計算する。シミュレータ部２１０は、斜面を構成する全てのメッシュについて、ステップＳ２０１、Ｓ２０２の計算を順次実行する。
【００４９】
ステップＳ２０３において、シミュレータ部２１０は、斜面を構成する全てのメッシュについて土中水分量が計算されたか判断する。シミュレータ部２１０は、土中水分量が計算されていないメッシュがあれば（ステップＳ２０３：ＮＯ）、当該メッシュについてステップＳ２０１、Ｓ２０２の処理を実行する。一方、シミュレータ部２１０は、全てのメッシュについて土中水分量が計算されたら（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、ステップＳ２０１、Ｓ２０２の処理を終了する。
【００５０】
ステップＳ２０４において、パラメータ計算部２２１は、ステップＳ２０２において計算された土中水分量に基づいて土パラメータを計算する。ステップＳ２０５において、安全率計算部２２２は、ステップＳ２０４において計算された土パラメータに基づいて安全率を計算する。安定解析部２２０は、斜面を構成する全てのメッシュについて、ステップＳ２０４、Ｓ２０５の計算を順次実行する。
【００５１】
ステップＳ２０６において、安定解析部２２０は、斜面を構成する全てのメッシュについて安全率が計算されたか判断する。安定解析部２２０は、安全率が計算されていないメッシュがあれば（ステップＳ２０６：ＮＯ）、当該メッシュについてステップＳ２０４、Ｓ２０５の処理を実行する。一方、安定解析部２２０は、全てのメッシュについて安全率が計算されたら（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、ステップＳ２０４、Ｓ２０５の処理を終了する。全てのメッシュについて安全率が計算されることにより、不安定分布が得られる。
【００５２】
ステップＳ２０７において、平均計算部２３２は、ステップＳ２０４、Ｓ２０５の処理の繰り返しにより生成された不安定分布に基づいて、混合要素の平均に相当する座標を計算する。ステップＳ２０８において、位置計算部２４０は、ステップＳ２０７において計算された座標に対応するメッシュを特定する。ステップＳ２０９において、位置提示部２５０は、ステップＳ２０８において特定されたメッシュをセンサの設置位置として提示する。
【００５３】
なお、ステップＳ２０７において、平均計算部２３２は、１個の特定のメッシュに含まれる２つ（又はそれ以上）の座標を算出する可能性がある。このような場合、位置計算部２４０は、２つの座標を特定のメッシュに対応付けてもよい。この場合、位置提示部２５０は、特定のメッシュに２個のセンサを設置することを推奨するように情報を提示する。あるいは、位置計算部２４０は、算出された２つの座標のうちの一方を特定のメッシュに対応付け、他方の座標を当該特定のメッシュの周囲のメッシュのうち当該座標からの距離が最も短いメッシュに対応付けてもよい。
【００５４】
図６Ａ〜図６Ｃは、センサ設置支援装置２００による処理の実行結果の一例を示す図である。なお、この例において、センサの設置数は「５」であるとする。図６Ａは、安全率が所定の閾値以下のメッシュをハッチングによって示す図である。図６Ｂは、図６Ａに示される不安定分布に基づいて平均計算部２３２により計算される座標を×印によって示す図である。図６Ｃは、図６Ｂに示される座標に基づいて特定されるセンサの設置位置をハッチングによって示す図である。
【００５５】
以上に説明されたように、センサ設置支援装置２００は、第１実施形態のセンサ設置支援装置１００と同様の構成を有することにより、センサ設置支援装置１００と同様の作用効果を奏する。加えて、センサ設置支援装置２００は、安全率の分布（より詳細には、安全率が所定の閾値以下である区域の分布）に基づいて特定数の設置位置を特定する構成を有する。この構成によれば、斜面に設置されるセンサの数があらかじめ決められている場合であっても、設置位置を特定のエリアに集中させることなく、適切に配置することが可能である。
【００５６】
図７は、本実施形態の作用効果を説明するための図である。図７は、図６Ａにおいてハッチングを付して示されたメッシュの安全率を例示する。この例において、例えば、センサの設置位置を安全率が低い順に決定した場合、センサの設置位置はエリアＡ１に集中する。一方、本実施形態によれば、最尤推定部２３０により実行される最尤推定により、図６Ｃに示されるような設置位置を提示することが可能である。
【００５７】
［第３実施形態］
図８は、さらに別の実施形態に係るセンサ設置支援システム３００の構成を示すブロック図である。センサ設置支援システム３００は、センサ設置支援装置３１０と、表示装置３２０とを有する。センサ設置支援装置３１０及び表示装置３２０は、有線又は無線により互いに接続されている。センサ設置支援装置３１０及び表示装置３２０は、インターネット等のネットワークを介して接続されていてもよい。センサ設置支援システム３００におけるセンサ設置支援装置３１０及び表示装置３２０の数は、特に限定されない。
【００５８】
なお、本実施形態において、上述された実施形態に記載された用語と同一の用語は、特に定義又は説明がある場合を除き、上述された実施形態と同様の意味で用いられる。また、上述された実施形態と同一の符号を付された構成要素は、上述された実施形態と同様の構成を少なくとも有する。
【００５９】
センサ設置支援装置３１０は、安全率算出部３１１と、出力部３１２とを備える。安全率算出部３１１は、第１実施形態の安全率算出部１１０又は第２実施形態のシミュレータ部２１０、安定解析部２２０、最尤推定部２３０及び位置計算部２４０と同様の構成を有する。
【００６０】
出力部３１２は、表示装置３２０による情報の表示に必要な情報を出力する。一の態様において、出力部３１２は、位置計算部２４０により計算された設置位置を示す座標データを出力する。別の態様において、出力部３１２は、位置計算部２４０により計算された設置位置を地図上に示した画像データを出力する。なお、出力部３１２は、各メッシュの安全率、座標などを出力してもよく、各メッシュの安全率の算出に用いられたデータ（降水量、水位、土中水分量、勾配、流入量、流出量など）を出力してもよい。
【００６１】
表示装置３２０は、センサ設置支援装置３１０から出力された情報に応じた画像を表示する。表示装置３２０は、例えば、液晶素子等の表示素子とその駆動回路とを備える。表示装置３２０は、パーソナルコンピュータやスマートフォンであってもよい。また、表示装置３２０は、各種データを記憶する記憶装置を含んで構成されてもよい。表示装置３２０は、第１実施形態の提示部１２０の一例に相当する。
【００６２】
表示装置３２０は、センサの設置位置を表示するためのアプリケーションプログラムを記憶及び実行してもよい。このアプリケーションプログラムは、例えば、センサ設置支援装置３１０により定義された座標系で記述された座標を緯度及び経度に変換する座標変換機能や、メッシュ及びセンサの設置位置を地図に重畳させて表示する表示機能を有してもよい。また、このアプリケーションプログラムは、各メッシュの安全率や安全率の算出に用いられたデータなどを表示する機能を有してもよい。安全率や安全率の算出に用いられたデータが表示されることにより、ユーザは、センサの設置位置として提示されるメッシュが選択された根拠を知ることが可能になる。
【００６３】
センサ設置支援システム３００は、上述された実施形態と同様の作用効果を奏する。また、センサ設置支援システム３００は、表示装置３２０をセンサ設置支援装置３１０と別体に構成することにより、ユーザ（エンドユーザ）が使用する表示装置３２０に安全率を算出する機能を設ける必要がなくなる。また、センサ設置支援装置３１０は、複数の表示装置３２０からのアクセスを受け付けることも可能である。
【００６４】
なお、出力部３１２による情報の出力先は、表示装置３２０に限定されない。出力部３１２は、センサ設置支援装置３１０が有し、又はセンサ設置支援装置３１０に着脱可能な記録媒体に情報を出力するように構成されてもよい。また、出力部３１２は、複数の装置に情報を出力するように構成されてもよい。
【００６５】
［変形例］
本開示は、上述された第１実施形態〜第３実施形態に限定されない。本開示は、当業者が把握し得る変形又は応用を適用した形態を含み得る。例えば、本開示は、以下に記載される変形例を含む。また、本開示は、本明細書に記載された事項を必要に応じて適宜に組み合わせた形態を含み得る。例えば、特定の実施形態を用いて説明された事項は、矛盾を生じない範囲において、他の実施形態に対しても適用され得る。
【００６６】
（変形例１）
センサ設置支援装置２００は、安全率が所定の閾値以下であるメッシュが所定の数を上回るか否かによって処理を異ならせてもよい。例えば、センサ設置支援装置２００は、安全率が所定の閾値以下であるメッシュが所定の数を上回る場合にのみ、最尤推定等を用いた安全率の分布に基づく設置位置の特定（図５参照）を実行してもよい。この場合、センサ設置支援装置２００は、安全率が所定の閾値以下であるメッシュが所定の数以下であれば、例えば、センサの設置位置を安全率が低い順に選択してもよい。このようにすれば、安全率が所定の閾値以下であるメッシュが所定の数以下の場合にも図５に示される処理を実行する場合に比べ、最尤推定等の計算量を少なくすることが可能である。
【００６７】
（変形例２）
センサ設置支援装置２００は、センサの設置位置をメッシュ単位で提示しなくてもよい。例えば、センサ設置支援装置２００は、メッシュに代えて、ステップＳ２０７において計算された座標、すなわち図６Ｂにおいて×印で示された位置をセンサの設置位置として提示してもよい。
【００６８】
（変形例３）
本開示に係る各装置（センサ設置支援装置１００、２００、３１０及び表示装置３２０）の具体的なハードウェア構成は、さまざまなバリエーションが含まれ、特定の構成に限定されない。例えば、各装置は、ソフトウェアを用いて実現されてもよく、複数のハードウェアを用いて各種処理を分担するように構成されてもよい。
【００６９】
図９は、各装置を実現するコンピュータ装置４００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。コンピュータ装置４００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４０３と、記憶装置４０４と、ドライブ装置４０５と、通信インタフェース４０６と、入出力インタフェース４０７とを備える。本開示に係る各装置は、図９に示される構成（又はその一部）によって実現され得る。
【００７０】
ＣＰＵ４０１は、ＲＡＭ４０３を用いてプログラム４０８を実行する。プログラム４０８は、ＲＯＭ４０２に記憶されていてもよい。また、プログラム４０８は、メモリカード等の記録媒体４０９に記録され、ドライブ装置４０５によって読み出されてもよいし、外部装置からネットワーク４１０を介して送信されてもよい。通信インタフェース４０６は、ネットワーク４１０を介して外部装置とデータをやり取りする。入出力インタフェース４０７は、周辺機器（入力装置、表示装置など）とデータをやり取りする。通信インタフェース４０６及び入出力インタフェース４０７は、データを取得又は出力する手段として機能することができる。
【００７１】
なお、各装置の構成要素は、単一の回路（プロセッサ等）によって構成されてもよいし、複数の回路の組み合わせによって構成されてもよい。ここでいう回路（circuitry）は、専用又は汎用のいずれであってもよい。
【００７２】
上述された実施形態において単体の装置として説明された構成は、複数の装置に分散して設けられてもよい。例えば、センサ設置支援装置１００、２００又は３１０は、クラウドコンピューティング技術などを用いて、複数のコンピュータ装置によって実現されてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１００、２００、３１０    センサ設置支援装置
１１０、３１１    安全率算出部
１２０    提示部
２１０    シミュレータ部
２２０    安定解析部
２３０    最尤推定部
２４０    位置計算部
２５０    位置提示部
３００    センサ設置支援システム
３１２    出力部
３２０    表示装置
４００    コンピュータ装置
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
0006701839.tif 000009
【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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