(57)【要約】【課題】人工衛星から送信された地表データを発電プロジェクトの支援システムに利用して、発電プロジェクト計画策定の効率化を図ること。【解決手段】発電プロジェクト計画策定に必要なデータの全項目にわたるデータベースを作成し、発電プロジェクト計画策定に必要な調査と計画立案に必要なデータを選択し、人工衛星から送信された発電所建設候補地関連の地表データに、データベースから選択されたデータを重合わせて、調査と計画立案に必要な地表データとする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工衛星からの送信データを利用する発電プロジェクト支援システムであって、
発電プロジェクト計画策定に必要なデータの全項目にわたるデータベースを作成し、
発電プロジェクト計画策定に必要な調査と計画立案に必要なデータを選択し、
人工衛星から送信された発電所建設候補地関連の地表データに、データベースから選択されたデータを重合わせて、調査と計画立案に必要な地表データとする発電プロジェクト支援システム。
【請求項２】
発電プロジェクト計画策定に必要なデータの全項目にわたるデータベースが、
衛星画像から得られる地表データと、
過去の発電プロジェクトにおいて蓄積された既存資料に基づくデータと、
発電所建設予定地に関する聞き取り調査によって得られたデータに基づくものである請求項１に記載の発電プロジェクト支援システム。
【請求項３】
調査と計画立案の対象項目が、それぞれ、現地調査と発電計画である請求項１に記載の発電プロジェクト支援システム。
【請求項４】
人工衛星から送信された発電所建設候補地関連の地表データに、データベースから選択されたデータの重合わせをＧＩＳによって、行うものである請求項１に記載の発電プロジェクト支援システム。
【請求項５】
発電プロジェクトが水力発電プロジェクトである請求項１から４の何れかに記載の発電プロジェクト支援システム。
【請求項６】
緯度、経度、標高デ−タを持つ衛星画像から地形デ−タを入手し３次元地図化する過程と、
最新の道路、河川、家屋、田畑、植生等の地表デ−タ及び従来から用いられてきた手法に基づく発電計画手法のデ−タに基づいてデ−タベ−スを作成する過程と、
この３次元地図の上にデ−タベ−スからのデータを層分けして重ね合わせて３次元地図化する過程と、
この３次元地図化したデ−タ上に、さらに発電計画に必要なデ−タを層分けして重ね合わせる過程を経て、
発電プロジェクト計画を作成する発電プロジェクト支援システムに係る計画作成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電プロジェクトの現地調査、発電計画の作成に必要な情報を提供して発電プロジェクトを支援するためのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電プロジェクトの推進に際しては、各種の調査と計画立案、とくに水力発電プロジェクトの推進に際しては、ダムの建設予定地の現地調査と共に、水力発電計画の立案が必須である。
【０００３】
従来から、これらの現地調査における計画地点、現在位置の確認は、地形図と現地で確認できる地形を基に行っており、現地調査を行うためのデータが不確実であるため、その作業は非効率的で、また、多くの時間と要員を要し、複数の計画地点の調査には数年間を要していた。  とくに、水力発電プロジェクトの初期段階においては、地形図が存在しないか、存在したとしても等高線の情報が不正確である場合があり、現地調査での計画地点、現在位置の確認に時間を要すことがある。また、地形図に記載されている家屋、道路、橋、田畑などの地表データが古く、現地までのアプローチや最新の地表データへの更新作業に時間を要すことがあり、プロジェクトの進捗にも支障をきたすことがあった。
【０００４】
また、発電計画は、国が作成した基準や指針及び経験情報に基づいて行われてきたが、これらに必要なインプットデ−タは、多岐にわたり、バラバラに保管されているため、必要なデ−タをいちいち抽出して、加工し、解析しなければならず極めて非効率的なものであった。
【０００５】
水力発電プロジェクトの現地調査、発電計画に必要なデ−タは、地形、地表、地質、河川流量、地震など多岐にわたり、電子デ−タや紙上のデ−タなど相互に互換性のない形でバラバラに保管され、計画、設計は、これらのデ−タの中から都度必要なデ−タを取り出して、設計、計画基準に基づき実施してきた。このため、デ−タの加工に時間を要す、代替案の検討に同様の図面作成、デ−タ処理を何回も行わねばならない等、作業上極めて非効率的なものである。
【０００６】
一方において、近年、人工衛星からの送信データを高精度の平面図あるいは鳥瞰図とする手段が開発され、このデータを土地の造成、プラント設計、道路計画の支援システムとして利用して、それぞれの開発計画を効率化する手法が、例えば、特許文献１〜３に開示されている
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１２５９４９号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００１−１４０２５７号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開２００１−２９７１１６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、人工衛星から送信された地表データを発電プロジェクトの支援システムに利用して、発電プロジェクト計画策定の効率化を図ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、人工衛星からの送信データを基に、ＧＩＳ（地理情報システム）が持つ検索機能と従来の発電所計画手法を利用して、容易かつ短時間で現地調査に必要な情報を表示し、且つ、発電計画の立案を支援するためのシステムである。
【００１２】
すなわち、本発明は、人工衛星からの送信データを利用する発電プロジェクト支援システムであって、発電プロジェクト計画策定に必要なデータの全項目にわたるデータベースを作成し、発電プロジェクト計画策定に必要な調査と計画立案に必要なデータを選択し、人工衛星から送信された発電所建設候補地関連の地表データに、データベースから選択されたデータを重合わせて、調査と計画立案に必要な地表データとすることを特徴とする。
【００１３】
本発明は、水力発電、原子力発電、火力発電などの何れの形式に基づく発電プロジェクトにも適用できるが、水力発電プロジェクトを例に挙げて説明すると、現地調査のための支援システムは、現地調査に必要な情報をＧＩＳ地形デ−タの上に、道路、橋、家屋等の民政上の地表デ−タ、地質、水系等を重ね合わせて地形デ−タとしてデ−タベ−ス化したものを現地調査に必要な情報として表示するものである。  また、同じく水力発電プロジェクトにおける発電計画作成のための支援システムは、水路構造物の設計に必要な情報をＧＩＳによって作成された地形デ−タの上に道路、橋、家屋などの地表デ−タを重ね合わせてデ−タベ−ス化し、これを基に、ＧＩＳが持つ検索機能と従来の水力発電計画手法により、前記デ−タベ−スから現地調査に必要な情報の表示と発電計画を作成するものである。
【００１４】
そして、このシステムに係る発電プロジェクト計画は、緯度、経度、標高デ−タを持つ衛星画像から地形デ−タを入手し、ＧＩＳで３次元地図化する過程と、従来から用いられてきた手法に基づく発電計画手法、水路構造物の設計手法、さらには、既存あるいは聞き込みによる或いは衛星画像から入手した最新の道路、河川、家屋、田畑、植生等の地表デ−タ、行政、既得権などの民生情報をコンピュ−タによってデ−タベ−ス化する過程と、デ−タベ−ス中のデータを選択して、前記３次元地図の上に層分けして重ね合わせる過程と、計画地点及び計画地点までのアプローチルートなど現地調査で必要なあらゆる位置の緯度、経度、標高デ−タ及び現場の状況を３次元表示させる過程と、発電計画に必要なデ−タを、デ−タベ−スの中から自動的に選択して、これを加工、処理、解析し、結果を表示する過程を経て立案される。
【００１５】
なお、このシステムは、発電所建設の計画策定時のみならず、発電所の建設時や建設後の維持管理の際のプロジェクト支援システムとして活用できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を水力発電プロジェクト支援システムに適用した実施例に基づいて発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る水力発電プロジェクト支援システムにおける発電プロジェクト計画策定の全体フロー図である。
【００１８】
同図に示すように、本システムでは、まず、衛星画像、既存の資料、現地調査、地元関係者に対する聞き取り調査等の情報収集源からのデータに基づき、水力発電プロジェクト支援システムの基礎となるデータベースを構築する。このデータベースのデータ項目は、水力発電プロジェクトの計画策定に必要な全ての項目にわたるものとする。
【００１９】
次に、このデータベースから水力発電プロジェクトの計画策定に必要なデータを選択し、ＧＩＳによってこれらのデータを重ね合わせて３次元地図化する。
【００２０】
この３次元地図化されたデータは、現地調査と発電計画策定のための各支援システムにインプットされ利用される。現地調査支援システムでは３次元地図化されたデータに基づいて現地調査計画を作成し、この現地調査計画に基づいて、実際の現地調査が行われる。現地調査で得られたデータは、データベースにインプットされ水力発電プロジェクトの計画策定に必要な全てのデータが整備される。一方、発電計画策定のための発電計画支援システムでは、現地調査で補完されたデータベースからのデータに基づいて発電計画を作成する。
【００２１】
以下、本発明に係る水力発電プロジェクト支援システムのデータベース、このデータベースを利用した現地調査支援システム及び発電計画支援システムの詳細を説明する。
【００２２】
図２は、本発明に係る水力発電プロジェクト支援システムのインプットとなるデータベースの構築手順を示した図である。水力発電プロジェクト支援システムの基礎となるデータベース作成のための情報収集源（図２（ａ））からのデータによって、現地調査と発電計画支援のためのデータベース（図２（ｂ））を作成し、図２（ｃ）のようにＧＩＳによって水力発電プロジェクト支援のための基礎データを作成する。
【００２３】
前記データベース作成のための情報収集源（図２（ａ））の情報例としては、衛星画像からのデ−タ、既存の資料からのデータ、現地調査によるデータ及び地元関係者に対する聞き取り調査からのデータを挙げることができる。  こうして得たデータは、データベース（図２（ｂ））に示した地形のような基礎データから、集落、行政区分のような行政環境、最新の道路、河川、家屋、田畑、植生等の民政環境、漁業権、既得水利権のような既得権環境、地価、労務費等の経済環境、過去の自然災害などの自然災害環境等のデータとして纏める。
【００２４】
そして、図２（ｃ）に示すように、ＧＩＳを利用してこれらのデータを層分けして重ね合わせ、これらのデータベースが視覚的に容易に理解できるように表示する。図２（ｃ）に示す例においては、緯度、経度、標高デ−タを持つ衛星画像から入手した地形デ−タ及び最新の道路、河川、家屋、田畑、植生等の地表デ−タをＧＩＳで層分けして重ね合わせたものである。
【００２５】
図３は、図２に示すデータベースを現地調査支援システムに適用した場合の概念図である。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、図２（ｂ）に示すデータ項目のうち、現地調査の前の段階で入手できたデータ（図３（ｂ））をＧＩＳで重ね合わせたもの（例えば図２（ｃ））を用い、図２（ｂ）のデータ項目中で不足するデータを補完するために現地で調査する必要のある位置とそのデータ項目（例えば、水力発電所計画地点及びその周辺における詳細な地形、地質、集落、その他自然環境など）を技術者の経験に基づき抽出する。
【００２７】
技術者は、図３（ｃ）のパソコン画面のＧＩＳ上で現地で調査する必要のある位置にカーソルを合わせることにより、その位置の緯度、経度、標高（図３（ｄ））を得ることができる。また、この現地調査を行う位置の周辺の現状と発電所建設後の予想鳥瞰図・平面地図（図３（ｄ））をＧＩＳを用いて得ることができる。
【００２８】
図４は、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すデータベースを発電計画支援システムに適用した場合の概念図である。
【００２９】
図４（ａ）に示す技術者が経験に基づき設定する発電計画の基本条件（ダム位置、ダム型式、取水地点、放水地点、水路ルート、発電型式など）及び図４（ｂ）のデータベース（図２（ｂ）と同じもの）を図４（ｃ）の発電計画に関する関係式（最大電力と発電所建物工事費の関係式、（ダム高（Ｈ）２×ダム堤長（Ｌ））と取水ダムのコンクリート量の関係式など）に基づいたデータ処理システムに入力することにより、図４（ｄ）に示す発電力、発電電力量、工事費、発電単価、経済性評価などの発電計画を得る。
【００３０】
図５には、図３に示した現地調査支援システムの具体的な使用例を示す。
【００３１】
図３の現地調査支援システムによれば、現地調査地点の緯度、経度、標高データ、現状及び発電所建設後の鳥瞰図・平面図により、図５（ａ）に示すような現地調査地点までのアプローチルート、調査順序、調査項目等の現地調査計画を立案することができる。
【００３２】
現地調査員は、図５（ａ）の現地調査計画に基づき調査を行うが、その際、図５（ｂ）に示すように現地調査支援システムで得られた現地調査地点の緯度、経度、標高データと、現地調査員が携帯しているＧＰＳ測量器、高度計、レベル測量器等での測量結果とを比較したり、また、現地調査支援システムで得られた現地調査地点の現状及び発電所建設後の鳥瞰図・平面図と現在見ている対象物とを比較したりすることで、現在地の確認や調査地点までの距離、方向を容易に確認することができる。
【００３３】
また、通信機器を利用することで、図５（ｃ）に示すように、指揮所にいる指揮者と現地にいる調査員が同じ空間を共有しながら、指揮者から調査員に対しては、調査員からの調査結果に基づく判断や新たな調査内容指示をリアルタイムで行うことができる。同様に、現地調査員から指揮者へは現在地、現地状況、調査結果の報告を音声、静止画像、動画などの形態でリアルタイムで行うことができる。このように、リアルタイムでのやりとりを指揮者と調査員の間で繰り返し行うことで、手戻りのない、効率的な現地調査を行うことができる。なお、指揮所は、事務所などの固定的な場所である必要はなく、通信機器を携帯することにより、自動車などの移動可能な場所とすることもできる。
【００３４】
現地調査で得られたこれらのデータについては、図２（ｂ）のデータベースの中に取り込まれ、発電計画支援システムのインプットとなる。
【００３５】
図６に、図４に示した発電計画支援システムの具体的な使用例を示す。
【００３６】
まず、図６（ａ）に示すように、図２（ｂ）のデータベース（図では、１，７，８，１０，２０のみ）をＧＩＳで重ね合わせたものに、さらに発電計画の基本条件（図では、ダム位置のみ）を重ね合わせ、発電計画の基本条件（図４（ａ）参照）をパラメータとして、複数の代替案（図では２案）を作成する。
【００３７】
そして、図４で示した発電計画支援システムにより、それぞれの案の使用水量、有効落差、最大電力、電力量、工事費、発電単価などの発電計画（図６（ｂ））を算定し、各案を比較検討し、最適案を得る。
【００３８】
なお、以上の実施例では、本発明を水力発電プロジェクト支援システムに適用した例を説明したが、本発明を火力発電所や原子力発電所などの発電プロジェクト支援システムにも適用可能であることは当然である。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によって以下の効果を奏する。
【００４０】
１．  衛星画像に基づく地表データに各種の必要データを重ね合わせた客観的なデータ図を意志決定者に提供できるので、複数の意志決定者が共通認識の上に立った的確な発電プロジェクト遂行のための意思決定を行うことができる。
【００４１】
２．  衛星画像を用いることで、既存の地形図がない海外、極所でも容易かつ短時間で正確な現地調査に必要な情報の表示、発電計画の策定を行うことができる。
【００４２】
３．  調査位置の緯度、経度、標高が明確になり、現在位置の確認、目的地までの距離や方向を簡易ＧＰＳで容易に把握できるようになるため、現地調査が効率的かつ確実に行える。
【００４３】
４．  調査現場を３次元地図で客観的に表示させることができることから、現地調査員のみならず、指揮所も現地の状況をバーチャルに疑似体験することができる。これにより、指揮者と現地調査員とが共通認識の下で情報や指示事項のやりとりを行うことができ、効率的かつ効果的な現地調査を行うことができる。
【００４４】
５．  現地調査、発電計画、水路構造物の設計に必要なデ−タを一元管理でき、１つのシステムの中で多くの計画案を容易に作成・比較検討できるとともに、建設後の維持管理も的確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水力発電プロジェクト支援システムにおける発電プロジェクト計画策定の全体フロー図である。
【図２】本発明に係る水力発電プロジェクト支援システムのインプットとなるデータベースの構築手順を示した図である。
【図３】図２（ｂ）、図２（ｃ）のデータベースを現地調査支援システムに適用した場合の概念図である。
【図４】図２（ｂ）、図２（ｃ）のデータベースを発電計画支援システムに適用した場合の概念図である。
【図５】図３の現地調査支援システムの具体的な策定例を示す。
【図６】図４の発電計画支援システムの具体的な策定例を示す。
【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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