(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタルマッピングデータをソースとする建物データによる建物メッシュへの変換と数値標高データによる傾斜地メッシュへの変換とを行う処理用データセットの設定工程と、
この処理用データセットの設定工程で得られた建物メッシュと傾斜地メッシュとから危険メッシュを包含する急傾斜地ブロックを抽出し、この急傾斜地ブロックをポリゴン化する急傾斜地１次抽出工程と、
この急傾斜地１次抽出工程で得られた急傾斜地１次抽出データから急傾斜地ブロック毎に被害影響範囲を設定する急傾斜地の２次抽出工程とを具備していることを特徴とするディジタルデータを利用した災害危険箇所の抽出方法。
【請求項２】
処理用データセットの設定工程において、ディジタルマッピングにおける対象図郭内に等高線があり、かつ、建物がある場合に処理を継続するようにしたことを特徴とする請求項１記載のディジタルデータを利用した災害危険箇所の抽出方法。
【請求項３】
処理用データセットの設定工程において、数値標高データによる傾斜地メッシュは、標高メッシュ、傾斜メッシュ、方位メッシュを包含することを特徴とする請求項１記載のディジタルデータを利用した災害危険箇所の抽出方法。
【請求項４】
急傾斜地１次抽出工程における１次抽出メッシュは、建物有のコード、傾斜角度が基準値以上の傾斜地のコード、傾斜角度が基準値未満の傾斜地のコードをそれぞれ別個に設定し、建物の有無の探索は、傾斜角度が基準値以上の傾斜地メッシュを起点とし、中心角４５度の間隔の８方位で、予め設定された扇形面積内での建物の有無を探索し、斜面方位は、８方位のレイヤの全データの中から最大傾斜の一方向のみ検出して１次抽出メッシュを抽出するようにしたことを特徴とする請求項１記載のディジタルデータを利用した災害危険箇所の抽出方法。
【請求項５】
急傾斜地１次抽出工程において、最大傾斜角度の方向により、傾斜角度が基準値以上の傾斜地の危険メッシュを小流域単位に分割し、この危険メッシュを包含する単位斜面を抽出し、これらの小流域を、傾斜地の連続性を考慮してグルーピングして急傾斜地ブロックとしたことを特徴とする請求項４記載のディジタルデータを利用した災害危険箇所の抽出方法。
【請求項６】
急傾斜地１次抽出工程において、急傾斜地ブロックを連続した線でつないでポリゴン化し、このポリゴン化した急傾斜地ブロックをスムージングし滑らかな線で結んでなることを特徴とする請求項５記載のディジタルデータを利用した災害危険箇所の抽出方法。
【請求項７】
急傾斜地の２次抽出工程において、急傾斜地１次抽出データに基づく急傾斜地ブロック毎の被害影響範囲の設定は、最大比高による被害想定距離の算出と、各メッシュ毎の最大傾斜方向の算出と、斜面方位の両側に所定角度ずつの扇形の範囲とから求めるようにしたことを特徴とする請求項１記載のディジタルデータを利用した災害危険箇所の抽出方法。
【請求項８】
各メッシュ毎の被害想定範囲を重ね合わせることにより、急傾斜地ブロック毎の被害想定範囲をポリゴン化するようにしたことを特徴とする請求項７記載のディジタルデータを利用した災害危険箇所の抽出方法。
【請求項９】
被害想定範囲内の建物棟数のカウントは、予め記憶された建物の属性データを有する建物ポリゴンと、急傾斜地ブロック毎の被害想定範囲のポリゴンを重ね合わせて行うようにしたことを特徴とする請求項８記載のディジタルデータを利用した災害危険箇所の抽出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、急傾斜地の状況を客観的に、迅速に、かつ、正確に得るためのディジタルデータを利用した災害危険箇所の抽出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、急傾斜地の状況を調査するためには、専門の調査員が現地に出かけて直接目で確認してカルテに記入して行っていた。
このカルテには、およそ次のような事項が記入される。
0003916920.tif 000002
【０００３】
（２）カルテ２
急傾斜地斜面カルテ２
当該箇所の位置図を１／２５，０００の地すべり防止区域地図などからコピーして添付し、箇所図を１／２，５００の地図からコピーして添付する。
（３）カルテ３
急傾斜地斜面カルテ３
調査結果などを記入するとともに、斜面状況をスケッチする。
【０００４】
（４）カルテ４
急傾斜地斜面カルテ４
斜面の状況を示す写真を貼り、撮影年月日とともに、コメントを記入する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法では、以下のような問題点があった。
・専門家によらなければ危険箇所かどうかの判断ができない。
・専門家の人数が少ないので、十分な調査ができない。
・専門家であっても調査員が違うと調査結果にばらつきが生じる。
・通常、危険箇所は、立ち入りが困難な場所に位置しているため、調査に多くの日数を要するうえ調査の見落としが生ずる可能性が高い。
【０００６】
本発明は、専門家によらずに、簡単に、正確に、かつ、迅速に、客観的な急傾斜地の状況データとして得られる方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ディジタルマッピングデータをソースとする建物データによる建物メッシュへの変換と数値標高データによる傾斜地メッシュへの変換とを行う処理用データセットの設定工程と、この処理用データセットの設定工程で得られた建物メッシュと傾斜地メッシュとから危険メッシュを包含する急傾斜地ブロックを抽出し、この急傾斜地ブロックをポリゴン化する急傾斜地１次抽出工程と、この急傾斜地１次抽出工程で得られた急傾斜地１次抽出データから急傾斜地ブロック毎に被害影響範囲を設定する急傾斜地の２次抽出工程とを具備していることを特徴とするディジタルデータを利用した災害危険箇所の抽出方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
本発明のハードウェアは、図５に示すように、各種演算をするＣＰＵ２０を中心にして、各種データの入出力の指示、プログラムの指示などを入力する入力装置２１，プログラムを記憶したＲＯＭ２２，プログラムやデータを一時記憶するためのＲＡＭ２３，ＧＩＳ（地理情報システム）などの予め知られている地理空間情報を記憶するとともに、本発明により得られたデータを記憶するハードディスク２４，等高線図、属性、その他の必要な情報を映像として表示する表示装置２５及び本発明の方法により得られた図面などを印刷するプリンタ２６から構成されており、その作用は、以下のフローチャートに基づく説明の中で触れる。
【０００９】
本発明の大まかな作用は、図１に示されている。
・ステップ０の工程：処理用データセットの設定をする。
・ステップ１の工程：急傾斜地の１次（粗）抽出をする。
・ステップ２の工程：急傾斜地の２次（精密）抽出をする。
・ステップ３の工程：属性の後処理をする。
【００１０】
以下に、各ステップの詳細を説明する。
Ａ：ステップ０の工程：処理用データセットの設定（図２）。
（０−１）ステップ０の開始
ＧＩＳデータなどのライブラリ名、タイル名を入力装置２１から手操作により入力する。さらに詳しくは、ハードディスク２４に記憶されている図６（ａ）に示すような特定地域（例えば、１県、１郡、１市など）の汎用の地図空間データを入力装置２１により入力し、ＲＡＭ２３に一時的に記憶する。この地図空間データは、特定地域をすべて網羅するデータであってもよいし、また、災害危険箇所用として調査対象地域だけ部分的に記憶されたデータであっても良い。
地図空間データは、各種地図、航空写真、衛星画像、統計表、その他関連する文書から数値化されたもので、図形データと属性データとからなる。図形データは、点（ノード）、線（チェインまたはアーク）及び面（ポリゴン）の図形の３要素からなり、位相、形と大きさ、位置と方向の幾何構造を持ち、ベクトル形式かラスター形式のいずれかで表現される。
【００１１】
（０−２）対象図郭に等高線があるかの判断。
対象図郭は、地図上にて区分された大きさで、例えば、図６（ａ）における横２km、縦１．５kmの図郭ライン１１の桝目で地図を区分されているものをいう。この判断では、平坦地、海などのように等高線１２がないか、等高線１２の間隔が広いところを除く作業を行う。
【００１２】
（０−３）計算処理範囲の設定。
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、実線で示した図郭ライン１１の範囲より少し広め、例えば、点線で示したように、凡そ１０％広めのデータ切り出しライン１３に設定する。重複しながら範囲を設定することで隣接図郭との連続性を持たせるためである。
【００１３】
（０−４）対象データの切り出し。
前記（０−３）工程にて設定された範囲内において、図６（ｂ）に示すように、ハードディスク２４内のマップライブラリから例えば、２m間隔の等高線１２のデータと建物１５のデータとを切り出す。これらのデータは、再びハードディスク２４に一時的に記憶する。
【００１４】
（０−５）建物はあるかの判断。
前記（０−４）工程で建物が無ければ、処理を中断する。建物があれば、次工程（０−６）へ移る。
【００１５】
（０−６）建物データのメッシュデータ変換。
前記（０−４）工程で得られた図郭に、図７に示すように、一辺が例えば、８．４ｍ（その１／２でもよい）のメッシュ１６をかけ、建物１５の有無のデータに変換する。建物１５の有無は、図７において、１つのメッシュ１６内に占める面積がたとえは、５０％以上のとき、「建物あり」とする。ただし、隣接する建物１５と併せて５０％以上であっても「建物あり」とし、この工程の段階では、建物１５の棟数、形状、種類などは、限定しない。この工程による建物メッシュデータは、ハードディスク２４に記憶される。
【００１６】
（０−７）数値標高データ（ＤＥＭ）などの作成
・標高メッシュを求める。
図７における各メッシュ１６の中心点ａ、ｂ、ｃ、ｄ、…の標高を求める。
例えば、図７において、中心点の周囲の２〜数本の等高線１２（等高点の連続が線となっている）から、例えば、公知のＴＩＮ法などにより標高を求める。
・傾斜メッシュを求める。
傾斜角度θは、次式から求められる。
0003916920.tif 000003
・方位メッシュを求める。
図８において、Ｎを起点として、４５度間隔の左又は右回りで、あるメッシュ１６の基点ｏからの最大傾斜角度θを求める。なお、この方位メッシュと前記傾斜メッシュは、同時に求められる。
このようにして求められた傾斜地メッシュデータ（標高メッシュデータ、傾斜メッシュデータ及び方位メッシュデータ）は、すべてのメッシュ１６について求められ、ハードディスク２４に記憶される。
【００１７】
Ｂ：ステップ１の工程：急傾斜地の１次（粗）抽出（図３）。
（１−１）傾斜角度３０度以上の傾斜地の抽出
ステップ（０−７）において求められ、ハードディスク２４に記憶された標高メッシュデータ、傾斜メッシュデータ、方位メッシュデータに基づき、傾斜角度３０度以上の各メッシュ１６にコードとして例えば「１」を立て、それより低い傾斜のメッシュ１６に「０」を立てる。
なお、傾斜角度３０度以上としたのは、図１１に示すように、抽出基準を、平成１１年に建設省（現在の国土交通省）が急傾斜地崩壊危険箇所点検要領として定めているので、これに準拠している。すなわち、傾斜：θ≧３０度、高さ：Ｈ≧５ｍ、被害影響範囲（斜面上側）：Ｈ以内、被害影響範囲（斜面下側）：２Ｈまたは５０ｍ以内（人家１戸以上）と設定されている。
【００１８】
（１−２）建物メッシュと傾斜地メッシュの合成。
ステップ（０−６）工程において求められ、ハードディスク２４に記憶された建物メッシュデータにコードとして例えば「１００」を立てる。この建物メッシュと、前記（１−１）工程で求められた傾斜角度３０度以上の傾斜地メッシュ（標高メッシュ、傾斜メッシュ及び方位メッシュ）とを合成し、ハードディスク２４に記憶する。
【００１９】
（１−３）建物の有無の探索。
ステップ（１−１）工程で「１」を立てた各メッシュ１６を起点とし、図８に示すように、中心角４５度間隔の各方位毎に左右に３０度ずつの６０度で、かつ、５０ｍの範囲の扇形内で建物１５の有無を探索する。建物１５があれば「１００」を立て、無ければ「１」または「０」を立てる。この探索は、８方位全てについて行う。この（１−３）工程では、建物１５の有無だけを探索し、建物１５の棟数、種類、重要度（人家の有無など）などは無視して行われる。
【００２０】
（１−４）斜面方位による計算結果の選別。
ステップ（０−７）に基づく方位データを用い、各メッシュ１６について建物１５の有無に拘らず、最大傾斜の一方向のみ検出する。最大傾斜以外のデータセットは、建物１５があっても、Ｏクリアする。
【００２１】
（１−５）全方位の計算結果の合成。
図９に示すように、８方位のレイヤのデータを全て重ね合わせて串刺しにし、その中から最大傾斜の一方向のみのデータを取り出す。このようにして１次（粗）抽出メッシュ（又はグリッド）をハードディスク２４に記憶する。
【００２２】
（１−６）斜面を小流域に分割。
前記（０−７）工程において得られた最大傾斜の方位は、落水線をも表している。この落水線の方向により、前記（１−１）工程における傾斜角度３０度以上の「１」を立てたメッシュを小流域単位に分割する。
【００２３】
（１−７）危険メッシュを包含する単位斜面の抽出。
前記（１−６）の工程において得られた小流域単位を、図９の太線で囲んだ流域は、危険メッシュを包含する単位斜面として抽出される。
【００２４】
（１−８）小流域のグルーピング。
前記（１−７）工程に落水線の方向により小流域単位に分割すると、傾斜地が連続していながら、小尾根で小さなグループに分かれてしまうことがあり、管理が煩雑になるので、傾斜地の連続性を考慮して２乃至数箇所の流域を１つにまとめて、管理上、１箇所として対処可能にする。グルーピングした流域を「急傾斜地ブロック」としてハードディスク２４に記憶する。
【００２５】
（１−９）比高５ｍ以上の急傾斜地ブロックの抽出。
前記（１−８）の工程で得られた急傾斜地ブロックにおける比高（最高点と最低点の差）が５ｍ以上の急傾斜地ブロックのみを抽出する。このことは、５ｍに満たなければ、３０度以上の急傾斜地ブロックであっても抽出しない。
【００２６】
（１−１０）急傾斜地ブロックのポリゴン化。
抽出された急傾斜地ブロック１７における折曲点の座標点を求め、これらを連続した線でつないで１つの面のブロック化をする。
【００２７】
（１−１１）微小ポリゴンの除去。
前記（１−１０）工程でポリゴン化した急傾斜地ブロック１７の中で、１メッシュ程度の微小ポリゴンが生じたようなときは、これを管理対象から除去する。
【００２８】
（１−１２）急傾斜地ポリゴンのスムージング。
前記（１−１０）工程でポリゴン化した急傾斜地ブロック１７の輪郭線は、図１０に示すようにメッシュ１６の線に沿った階段状のギザギザになっているので、これを無くして図１３に示すようにスムージングする。隣接するブロック１７の線同士が、交差していたり近づいていると、ギザギザのある線では区別がつかなくなるのでそれを防ぎ、かつ、見栄えを良くするためである。この工程で得られたデータは、「急傾斜地１次抽出データ」としてハードディスク２４に記憶される。
【００２９】
Ｃ：ステップ２の工程：急傾斜地の２次（精密）抽出（図４）。
（２−１）被害影響範囲マスターデータ初期化（属性、構造）。
後述する（２−３）〜（２−７）工程による急傾斜地２次抽出データを記憶するためにハードディスク２４の領域設定などの初期化をする。
【００３０】
（２−２）被害影響範囲の設定（急傾斜地ブロック毎）。
この工程は、前記（１−１２）工程による急傾斜地１次抽出データに基づき急傾斜地ブロック毎に被害影響範囲の設定をするためのループの始まりである。
【００３１】
（２−３）最大比高による被害想定距離の算出。
前記（１−９）の工程で得られた５ｍ以上の急傾斜地ブロック１７の比高値データに基づき、図１１及び図１２に示すように、特に、下側斜面の被害影響範囲について、２Ｈ（比高の２倍の距離）を求める。２Ｈが５０ｍを越すときは、５０ｍとする。
【００３２】
（２−４）斜面方位の算出。
図１２に示すように、各メッシュ１６毎に傾斜地の最大傾斜方向を算出する。各メッシュ１６の傾斜方向の起点は、メッシュ１６の中心点とする。
【００３３】
（２−５）被害想定範囲の探索。
図１２に示すように、メッシュ１６の中心点を起点として斜面方位の両側３０度ずつで、６０度の扇形の範囲を被害想定範囲とする。この扇形の範囲を被害想定範囲と、前記（２−３）工程にて算出された被害想定距離とにより、各メッシュ毎の被害想定範囲が求められる。
【００３４】
（２−６）探索結果のポリゴン化。
各メッシュ１６毎の被害想定範囲を一つに重ね合わせることにより、図１３に示すようなギザギサのついた急傾斜地ブロック１７の被害想定範囲１８が探索結果としてポリゴン化される。この被害想定範囲１８は、建物１５の被害範囲を示すデータの正確さを得るため、被害影響範囲を示すギザギザ状の輪郭線を残したままとする。
【００３５】
（２−７）被害想定範囲内の建物棟数のカウント。
図１３に示す被害想定範囲１８内の建物１５の棟数をカウントする。人家、非人家の区別、所有者名、所有者の敷地の範囲、公共施設、建物以外の建造物などのデータは、ＧＩＳなどにて得られたデータに基づきハードディスク２４に予め記憶されている。このような建物ポリゴンと前記（２−６）工程による探索結果のポリゴンとが重ね合わせられることにより、被害想定範囲内の建物棟数がカウントされる。この場合、同一人の敷地内にある建物は、複数戸あっても１戸としてカウントするが、実際の戸数としてカウントするようにしても良い。
【００３６】
（２−８）被害影響範囲マスターデータへの追加。
前記（２−１）工程で初期化したハードディスク２４の領域に、これまでの工程で算出された被害想定範囲１８や建物１５の棟数などの属性と構造が記憶される。
【００３７】
（２−９）全ての傾斜地ブロックを処理したかの判断。
１つの傾斜地ブロック１７の処理が終了したら、前記（２−２）工程に戻り、前記（２−２）〜（２−８）までの工程を傾斜地ブロック１７毎に処理し、全ての傾斜地ブロック１７の処理が終了するまで行う。
【００３８】
Ｄ：ステップ３の工程：被害影響範囲属性の後処理（図４）。
前記工程でカウントし、別表になっている結果をハードディスク２４内のＧＩＳのポリゴンデータに入力する。
必要に応じて図面としてプリンタ２６から出力する。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ディジタルマッピングデータをソースとする建物データによる建物メッシュへの変換と数値標高データによる傾斜地メッシュへの変換とを行う処理用データセットの設定工程と、この処理用データセットの設定工程で得られた建物メッシュと傾斜地メッシュとから危険メッシュを包含する急傾斜地ブロックを抽出し、この急傾斜地ブロックをポリゴン化する急傾斜地１次抽出工程と、この急傾斜地１次抽出工程で得られた急傾斜地１次抽出データから急傾斜地ブロック毎に被害影響範囲を設定する急傾斜地の２次抽出工程とを具備しているので、専門家によらずに危険箇所かどうかの判断ができる。また、調査する人の経験や知識の量の違いにより調査結果にばらつきが生じるようなことがない。さらに、安全で、かつ、迅速に災害危険箇所の抽出ができる。
【００４０】
請求項２記載の発明によれば、処理用データセットの設定工程において、ディジタルマッピングにおける対象図郭内に等高線があり、かつ、建物がある場合に処理を継続するようにしたので、無駄な抽出作業をなくし、迅速に対処できる。
【００４１】
請求項３記載の発明によれば、処理用データセットの設定工程において、数値標高データによる傾斜地メッシュは、標高メッシュ、傾斜メッシュ、方位メッシュを包含するようにしたので、落石、落水などの方向を的確に把握できる。
【００４２】
請求項４記載の発明によれば、急傾斜地１次抽出工程における１次抽出メッシュは、建物有のコード、傾斜角度が基準値以上の傾斜地のコード、傾斜角度が基準値未満の傾斜地のコードをそれぞれ別個に設定し、建物の有無の探索は、傾斜角度が基準値以上の傾斜地メッシュを基点とし、中心角４５度の間隔の８方位で、予め設定された扇形面積内での建物の有無を探索し、斜面方位は、８方位のレイヤの全データの中から最大傾斜の一方向のみ検出して１次抽出メッシュを抽出するようにしたので、建物の災害危険箇所をより確実に抽出できる。
【００４３】
請求項５記載の発明によれば、急傾斜地１次抽出工程において、最大傾斜角度の方向により、傾斜角度が基準値以上の傾斜地の危険メッシュを小流域単位に分割し、この危険メッシュを包含する単位斜面を抽出し、これらの小流域を、傾斜地の連続性を考慮してグルーピングして急傾斜地ブロックとしたので、２乃至数個所の流域を１つにまとめて、管理上、１個所として対処することができる。
【００４４】
請求項６記載の発明によれば、急傾斜地１次抽出工程において、急傾斜地ブロックを連続した線でつないでポリゴン化し、このポリゴン化した急傾斜地ブロックをスムージングし滑らかな線で結んだので、隣接するブロック１７の線同士が、交差していたり近づいていても区別がつかなくなることがなく、かつ、見栄えも良くなる。
【００４５】
請求項７記載の発明によれば、急傾斜地の２次抽出工程において、急傾斜地１次抽出データに基づく急傾斜地ブロック毎の被害影響範囲の設定は、最大比高による被害想定距離の算出と、各メッシュ毎の最大傾斜方向の算出と、斜面方位の両側に所定角度ずつの扇形の範囲とから求めるようにしたので、より確実に被害影響範囲の設定ができる。
【００４６】
請求項８記載の発明によれば、各メッシュ毎の被害想定範囲を重ね合わせることにより、急傾斜地ブロック毎の被害想定範囲をポリゴン化するようにしたので、被害想定範囲１８は、建物１５の被害範囲を示すデータがより正確になる。
【００４７】
請求項９記載の発明によれば、被害想定範囲内の建物棟数のカウントは、予め記憶された建物の属性データを有する建物ポリゴンと、急傾斜地ブロック毎の被害想定範囲のポリゴンを重ね合わせて行うようにしたので、被害想定範囲内の建物棟数が正確にカウントできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるディジタルデータを利用した災害危険箇所の抽出方法の全体のフローチャートである。
【図２】図１におけるステップ０のフローチャートである。
【図３】図１におけるステップ１のフローチャートである。
【図４】図１におけるステップ２及び３のフローチャートである。
【図５】本発明によるディジタルデータを利用した災害危険箇所の抽出方法を達成するための装置のブロック図である。
【図６】（ａ）は、特定地域の地図データを図郭で仕切った状態を示す説明図、（ｂ）は、（ａ）における図郭より少し大きめに設定した計算処理範囲の説明図である。
【図７】対象図郭にメッシュをかけた状態の説明図である。
【図８】方位メッシュを求めるときの説明図である。
【図９】全方位の計算結果を合成するための説明図である。
【図１０】危険メッシュを包含する単位斜面の抽出の説明図である。
【図１１】急傾斜地崩壊危険箇所抽出のための基準の説明図である。
【図１２】被害想定範囲の設定のための説明図である。
【図１３】地図上に表した急傾斜ポリゴンと建物の被害想定範囲の出力図である。
【符号の説明】
１０…地理空間データ、１１…図郭ライン、１２…等高線、１３…データ切り出しライン、１４…図郭、１５…建物、１６…メッシュ、１７…急傾斜地ブロック、１８…被害想定範囲、２０…ＣＰＵ、２１…入力装置、２２…ＲＯＭ、２３…ＲＡＭ、２４…ハードディスク、２５…表示装置、２６…プリンタ。
【図１】
0003916920.tif 000004
【図２】
0003916920.tif 000005
【図３】
0003916920.tif 000006
【図４】
0003916920.tif 000007
【図５】
0003916920.tif 000008
【図６】
0003916920.tif 000009
【図７】
0003916920.tif 000010
【図８】
0003916920.tif 000011
【図９】
0003916920.tif 000012
【図１０】
0003916920.tif 000013
【図１１】
0003916920.tif 000014
【図１２】
0003916920.tif 000015
【図１３】
0003916920.tif 000016