JP7619038B2 - Ground evaluation method - Google Patents
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Description
本発明は、地盤評価方法に関する。 The present invention relates to a ground evaluation method.
近年、都市部における集中的な豪雨により人的・物的被害が数多く発生しており、水害に対する危険度評価のニーズが高まっている。これに対して、自治体等では、独自に水害のハザードマップを作成して公開している。一方、全国に点在する拠点(工場や支社等)を有する企業では、水害対策を行う際に、優先順位を決めるために危険度の比較を行う場合があるが、自治体毎に被害想定などの条件が異なるため、危険度を個別に調査する必要が生じ手間がかかっていた。そこで、異なる地域において危険度を同じ指標で評価する方法が提案されている。例えば、非特許文献1には、その土地がそもそも持っている水害(内水氾濫および外水氾濫)に対する危険度を、全国同じ指標でかつ簡易的に評価するために、地形の凸凹の指標として使われることが多いラプラシアンを用いることで、水害の危険度を評価する方法が開示されている。
In recent years, heavy rainfall in urban areas has caused many human and property damages, and the need for flood risk assessment has increased. In response to this, local governments and other organizations have created and published their own flood hazard maps. Meanwhile, companies with bases (factories, branches, etc.) scattered throughout the country may compare risk levels to determine priorities when implementing flood prevention measures. However, since conditions such as damage estimates differ for each local government, it is necessary to investigate the risk levels individually, which is time-consuming. Therefore, a method has been proposed to assess risk levels in different regions using the same index. For example, Non-Patent
特許文献1の危険度評価方法では、評価対象となる区域を所定の大きさのメッシュ(一辺の長さが250m)で区切ったときの標高データを用いて地盤の凹凸を算出しているが、この場合、スケールの異なる凹地を正確に把握することが困難であった。例えば、評価対象となる区域を250mという比較的大きなスケールで区切ったときの平均の標高データを用いた場合、50m程度の狭い領域で局所的に高低差が変化しているような部分は凸凹の評価に反映され難くなっていた。すなわち、その地盤の凹凸具合を正確に評価することが難しく、凹凸評価と実際の水害危険度との間にズレが生じる可能性があった。
In the risk assessment method of
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、地盤の凹凸具合を正確に評価することにある。 The present invention was made in consideration of these problems, and its purpose is to accurately evaluate the unevenness of the ground.
上記の目的を達成するための主たる発明は、或る領域を第1のメッシュサイズに区分したときの区分ごとの標高データから、前記或る領域の地盤の凹凸の指標である第1ラプラシアンを算出することと、前記或る領域を前記第1のメッシュサイズとは異なる第2のメッシュサイズに区分したときの区分ごとの標高データから、前記或る領域の地盤の凹凸の指標である第2ラプラシアンを算出することと、前記第1ラプラシアンと前記第2ラプラシアンとに基づいて、コンピューターを用いて前記或る領域の地盤の凹凸具合を評価することと、を有し、前記或る領域の或る部分にて重複している前記第1ラプラシアンと前記第2ラプラシアンとが何れも正の値である場合、前記或る部分を凹地と評価する、ことを特徴とする地盤評価方法である。
The main invention for achieving the above-mentioned object is a ground evaluation method comprising the steps of: calculating a first Laplacian, which is an index of ground unevenness in a certain area, from elevation data for each division when the certain area is divided into a first mesh size; calculating a second Laplacian, which is an index of ground unevenness in a certain area, from elevation data for each division when the certain area is divided into a second mesh size different from the first mesh size; and evaluating the ground unevenness of the certain area using a computer based on the first Laplacian and the second Laplacian , wherein if the first Laplacian and the second Laplacian that overlap in a certain part of the certain area are both positive values, the certain part is evaluated as a depression.
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。 Other features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本発明によれば、地盤の凹凸具合を正確に評価することができる。 The present invention allows for accurate evaluation of ground unevenness.
或る領域を第1のメッシュサイズに区分したときの区分ごとの標高データから、前記或る領域の地盤の凹凸の指標である第1ラプラシアンを算出することと、前記或る領域を前記第1のメッシュサイズとは異なる第2のメッシュサイズに区分したときの区分ごとの標高データから、前記或る領域の地盤の凹凸の指標である第2ラプラシアンを算出することと、前記第1ラプラシアンと前記第2ラプラシアンとに基づいて、コンピューターを用いて前記或る領域の地盤の凹凸具合を評価することと、を有する地盤評価方法。 A ground evaluation method comprising: calculating a first Laplacian, which is an index of ground unevenness in a certain area, from elevation data for each section when the certain area is divided into a first mesh size; calculating a second Laplacian, which is an index of ground unevenness in the certain area, from elevation data for each section when the certain area is divided into a second mesh size different from the first mesh size; and evaluating the unevenness of the ground in the certain area using a computer based on the first Laplacian and the second Laplacian.
このような地盤評価方法によれば、異なる大きさのメッシュの標高データからそれぞれ算出された第1及び第2ラプラシアンに基づいて地盤の凹具合を評価することによって、当該地盤の局所的な凹地や広範囲に亘った凹地の影響が反映されやすくなる。また、全国統一の標高データを用いて第1及び第2ラプラシアンを算出すれば、地域によるばらつきが生じ難く、同じ指標で凹凸評価を行うことができる。これらにより、地盤の凹凸具合を正確に評価することができる。 According to this ground evaluation method, the unevenness of the ground is evaluated based on the first and second Laplacians calculated from elevation data of different mesh sizes, making it easier to reflect the effects of local depressions and wide-area depressions in the ground. Furthermore, if the first and second Laplacians are calculated using uniform elevation data across the country, regional variation is less likely to occur, and unevenness evaluation can be performed using the same index. This allows the unevenness of the ground to be accurately evaluated.
かかる地盤評価方法であって、前記第1のメッシュサイズの一辺の長さは、前記第2のメッシュサイズの一辺の長さの2倍以上である、ことが望ましい。 In such a ground evaluation method, it is desirable that the length of one side of the first mesh size is at least twice the length of one side of the second mesh size.
このような地盤評価方法によれば、評価対象の領域を、一辺の長さが2倍以上異なるメッシュでそれぞれ区分することにより、広い範囲に亘って形成されている凹地や局所的な凹地等、スケールの異なる凹地に対応しやすくなり、地盤の凹凸具合をより正確に評価することができる。 According to this ground evaluation method, by dividing the area to be evaluated into meshes with sides that differ in length by at least twice, it becomes easier to deal with depressions of different scales, such as depressions that are formed over a wide area or localized depressions, and the unevenness of the ground can be evaluated more accurately.
かかる地盤評価方法であって、前記第1のメッシュサイズ及び前記第2のメッシュサイズは、各々変更可能である、ことが望ましい。 In such a ground evaluation method, it is desirable that the first mesh size and the second mesh size are each changeable.
このような地盤評価方法によれば、例えば、人口密度の高い市街地や、山沿いの山間部等、地形ごとの凹凸のスケールに応じて適切な大きさのメッシュサイズを選択してラプラシアンを算出することで、より精度の高い凹凸評価を行うことができる。 This ground evaluation method allows for more accurate evaluation of unevenness by calculating the Laplacian by selecting an appropriate mesh size according to the scale of unevenness for each terrain, for example, densely populated urban areas or mountainous areas along mountains.
かかる地盤評価方法であって、前記或る領域を前記第1のメッシュサイズ及び前記第2のメッシュサイズとは異なる第3のメッシュサイズに区分したときの区分ごとの標高データから、前記或る領域の地盤の凹凸の指標である第3ラプラシアンを算出し、前記第1ラプラシアンと前記第2ラプラシアンと前記第3ラプラシアンとに基づいて、コンピューターを用いて前記或る領域の地盤の凹具合を評価する、ことが望ましい。 In such a ground evaluation method, it is desirable to calculate a third Laplacian, which is an index of the ground unevenness of the certain area, from elevation data for each division when the certain area is divided into a third mesh size different from the first mesh size and the second mesh size, and to evaluate the degree of concavity of the ground of the certain area using a computer based on the first Laplacian, the second Laplacian, and the third Laplacian.
このような地盤評価方法によれば、メッシュサイズが異なる3種類のラプラシアンを用いることにより、スケールの異なる凹凸がより反映されやすくなる。したがって、第1ラプラシアン及び第2ラプラシアンの2種類のラプラシアンに基づいて地盤の凹凸具合を評価する場合と比較して、より正確な評価を行うことができる。 According to this ground evaluation method, by using three types of Laplacians with different mesh sizes, unevenness at different scales can be more easily reflected. Therefore, a more accurate evaluation can be performed compared to evaluating the unevenness of the ground based on two types of Laplacians, the first Laplacian and the second Laplacian.
かかる地盤評価方法であって、前記或る領域をn種類のメッシュサイズにそれぞれ区分したときの区分ごとの標高データから、それぞれ前記或る領域の地盤の凹凸の指標を表すn種類のラプラシアンを算出し前記n種類のラプラシアンのうち2以上の前記ラプラシアンに基づいて、コンピューターを用いて前記或る領域の地盤の凹具合を評価する、ことが望ましい。 In such a ground evaluation method, it is desirable to calculate n types of Laplacians that each represent an index of the ground unevenness of the certain area from the elevation data for each division when the certain area is divided into n types of mesh sizes, and to evaluate the degree of ground concavity of the certain area using a computer based on two or more of the n types of Laplacians.
このような地盤評価方法によれば、メッシュサイズが異なる複数のラプラシアンを算出することによって、スケールの異なる凹凸に対応しやすくすることができるので、複数種類(n種類)のラプラシアンを算出し、その中から2以上のラプラシアンに基づいて地盤の凹凸評価を行うことで、実際の地盤の凹凸に応じた正確な評価を行いやすくなる。 According to this ground evaluation method, by calculating multiple Laplacians with different mesh sizes, it becomes easier to deal with unevenness of different scales, so by calculating multiple types (n types) of Laplacians and evaluating the ground unevenness based on two or more of these Laplacians, it becomes easier to perform an accurate evaluation according to the actual ground unevenness.
かかる地盤評価方法であって、前記メッシュサイズの一辺の長さは5m以上である、ことが望ましい。 In such a ground evaluation method, it is desirable that the length of one side of the mesh size is 5 m or more.
このような地盤評価方法によれば、5m以上のメッシュであれば、国土交通省等が公開している統一性の高い安定したデータに基づいてラプラシアンを算出することができる。また、メッシュサイズを5m以上とすることで、メッシュが細かすぎる場合と比較してデータが煩雑になり難く、ノイズの発生を抑制し易くなるため、地盤の凹凸具合を正確に評価しやすくなる。 According to this ground evaluation method, if the mesh size is 5m or more, the Laplacian can be calculated based on highly consistent and stable data published by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism and other organizations. Furthermore, by setting the mesh size to 5m or more, the data is less likely to become complicated compared to when the mesh is too fine, and it is easier to suppress the generation of noise, making it easier to accurately evaluate the unevenness of the ground.
かかる地盤評価方法であって、前記或る領域の地盤の凹凸具合の評価結果に基づいて、前記或る領域において水害が生じる危険性を評価する、ことが望ましい。 In such a ground evaluation method, it is desirable to evaluate the risk of flooding in the certain area based on the evaluation results of the unevenness of the ground in the certain area.
このような地盤評価方法によれば、凹地と評価されたメッシュが重複している部分は周囲と比較して地盤の標高が低くなっている可能性が高く、将来、集中豪雨等によって浸水が生じる蓋然性が高い。したがって、複数のラプラシアン(例えば、第1ラプラシアン及び第2ラプラシアン)を用いた地盤の凹凸具合の評価結果を参酌することにより、将来水害が生じる危険性等を客観的に評価することができる。 According to this method of ground evaluation, the area where meshes evaluated as depressions overlap is likely to have a lower ground elevation than the surrounding area, and is highly likely to be subject to future flooding due to heavy rainfall, etc. Therefore, by taking into consideration the results of the evaluation of the unevenness of the ground using multiple Laplacians (e.g., the first Laplacian and the second Laplacian), it is possible to objectively evaluate the risk of future flooding, etc.
===実施形態===
一般に、或る地域の標高が周囲の標高と比べて低くなっている地盤では、浸水による被害が発生しやすい。すなわち、地形が窪地(凹地)となっている地盤では、一旦浸水し始めると急激な速さで浸水が進行する危険性がある。そこで、本実施形態では、地形の凹凸具合を判定するための指標としてラプラシアンを用いて、ある領域における地盤の凹凸評価を行い、当該領域の浸水危険度を判断する。
<ラプラシアンを用いた地盤の凹凸評価について>
はじめに、ラプラシアンを用いた地盤の凹凸評価の基本原理について説明する。ラプラシアンは、従来、地形の凹凸の指標として使われることが多く、或る領域(地盤)の標高データに基づいてラプラシアンを計算することで、その領域(地盤)における凹凸の変動を数値化して表すことができる。
====Embodiment====
In general, damage caused by flooding is likely to occur in areas where the elevation of the ground is lower than that of the surrounding areas. In other words, in areas where the ground is a depression (depression), there is a risk that once flooding begins, the flooding will progress at a rapid rate. Therefore, in this embodiment, the Laplacian is used as an index for determining the unevenness of the terrain to evaluate the unevenness of the ground in a certain area and determine the flood risk of the area.
<Evaluation of ground unevenness using Laplacian>
First, the basic principle of ground unevenness evaluation using the Laplacian will be described. Conventionally, the Laplacian has often been used as an index of topographical unevenness, and by calculating the Laplacian based on elevation data of a certain area (ground), it is possible to numerically express the fluctuation of unevenness in that area (ground).
図1は、ラプラシアンの計算方法について説明する図である。ラプラシアンを計算する際には、先ず、評価対象とする領域を所定の大きさのメッシュに区分し、当該メッシュ毎に地形の標高データを求める。図1では、或る領域EがR1~R9の9個(縦3×横3)のメッシュに区分されている。各メッシュ(R1~R9)の標高データは、例えば、国土交通省が全国を対象として公開している標高データ(国土地理院 基盤地図情報:https://fgd.gsi.go.jp/download/menu.php)を利用することができる。 Figure 1 is a diagram explaining how to calculate the Laplacian. When calculating the Laplacian, first, the area to be evaluated is divided into meshes of a specified size, and the elevation data of the terrain is obtained for each mesh. In Figure 1, a certain area E is divided into nine meshes R1 to R9 (3 vertical x 3 horizontal). The elevation data for each mesh (R1 to R9) can be, for example, the elevation data published nationwide by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (Geospatial Information Authority of Japan Basic Map Information: https://fgd.gsi.go.jp/download/menu.php).
図1において3×3のメッシュのうち、中央のメッシュR5における標高をu(m,m)としとしたとき、ラプラシアンL(m,n)は、R5の周囲の4メッシュ(R4,R6,R2,R8)の標高(m-1,n)、u(m+1,n)、u(m,n-1)、u(m,n+1)を用いて、以下の式(1)によって求められる。 In Figure 1, of the 3x3 meshes, if the elevation of the central mesh R5 is u(m,m), the Laplacian L(m,n) can be calculated by the following formula (1) using the elevations (m-1,n), u(m+1,n), u(m,n-1), and u(m,n+1) of the four meshes (R4, R6, R2, R8) surrounding R5.
式(1)によって算出されたラプラシアンL(m,n)が正の値(L>0)であれば凹地形であることを表し、ゼロ(L=0)であれば平坦な地形、そして負の値(L<0)であれば凸地形であることを表す。またラプラシアンL(m,n)の絶対値が大きいほど、周囲の地盤と比較して凹凸が大きいことを表す。したがって、領域毎にラプラシアンL(m,n)を算出することで、その領域の凹凸具合を評価することができる。 If the Laplacian L(m,n) calculated by formula (1) is a positive value (L>0), it indicates a concave terrain, if it is zero (L=0), it indicates a flat terrain, and if it is a negative value (L<0), it indicates a convex terrain. Furthermore, the larger the absolute value of Laplacian L(m,n), the greater the unevenness compared to the surrounding ground. Therefore, by calculating Laplacian L(m,n) for each region, it is possible to evaluate the unevenness of that region.
一方、このようなラプラシアンを用いて凹凸評価を行う場合、同じ領域であってもメッシュサイズ(メッシュ間隔)の設定によって凹凸評価が異なってくる場合がある。図2は、或る領域について、メッシュサイズを250mとしてラプラシアンを算出した場合の一例を説明する図である。同様に、図3は、或る領域について、メッシュサイズを50mとしてラプラシアンを算出した場合の一例を説明する図である。 On the other hand, when performing unevenness evaluation using such a Laplacian, the unevenness evaluation may differ depending on the mesh size (mesh spacing) setting, even for the same region. Figure 2 is a diagram that explains an example of a case where the Laplacian is calculated for a certain region with a mesh size of 250 m. Similarly, Figure 3 is a diagram that explains an example of a case where the Laplacian is calculated for a certain region with a mesh size of 50 m.
図2では、比較的大きなメッシュサイズ(250m)でラプラシアンを算出した場合において、実際の地盤の凹凸と、算出されたラプラシアンとの関係について表している。なお、図2では、説明の簡略化のため、横方向(東西方向)における凹凸の変動についてのみ表示している。評価対象とする地盤は、図2Aに示されるような凹凸形状を有している。具体的には、250mのメッシュサイズで区分した3つの領域をそれぞれX0,X1,X2としたときに、領域X1の全域とX2の一部において大きく窪んだ凹部Aを有している。また、領域X1において凹部Aは、局所的に窪んだ部分である局所凹部Bと、凹部Aの底部に相当する部分が平坦になっている平坦部Cを有している。 Figure 2 shows the relationship between the actual ground unevenness and the calculated Laplacian when the Laplacian is calculated with a relatively large mesh size (250 m). Note that in Figure 2, for the sake of simplicity, only the variation in unevenness in the horizontal direction (east-west direction) is shown. The ground to be evaluated has an uneven shape as shown in Figure 2A. Specifically, when three regions divided by a mesh size of 250 m are designated as X0, X1, and X2, there is a large depression A in the entire area of region X1 and in part of X2. Furthermore, in region X1, depression A has a local depression B, which is a locally depressed portion, and a flat portion C, which is a flat portion corresponding to the bottom of depression A.
このような凹凸を有する地盤について、250mメッシュでラプラシアンLを算出すると、図2Bのように、領域X1においてラプラシアンLが正(L>0)となり、領域X0及び領域X2においてラプラシアンLがゼロ以下(L≦0)となる。すなわち、領域X1が凹地であると評価される。上述したように、領域X1には、広い範囲に亘って凹部Aが設けられていることから、領域X1が凹地であるという評価は概ね正しい。しかしながら、局所的に見ると、局所凹部Bと平坦部Cとの高低差は評価に反映されておらず、地盤の凹凸を正確に評価できていない。これは、ラプラシアンLが、所定の大きさのメッシュで区分された領域の平均の標高データに基づいて算出されていることにより、同じメッシュ内で高低差(凹凸)が生じていたとしても、当該高低差は検出されないことによる。 When the Laplacian L is calculated for such uneven ground using a 250m mesh, as shown in FIG. 2B, the Laplacian L is positive (L>0) in region X1, and is zero or less (L≦0) in regions X0 and X2. In other words, region X1 is evaluated as being a depression. As described above, region X1 has depressions A over a wide area, so the evaluation that region X1 is a depression is generally correct. However, when viewed locally, the elevation difference between the local depression B and the flat portion C is not reflected in the evaluation, and the unevenness of the ground cannot be accurately evaluated. This is because the Laplacian L is calculated based on the average elevation data of the region divided into meshes of a predetermined size, so even if an elevation difference (unevenness) occurs within the same mesh, the elevation difference is not detected.
次に、図3では、図2と同じ地盤の領域X1について、図2よりも小さなメッシュサイズ(50m)でラプラシアンを算出した場合において、実際の地盤の凹凸と、算出されたラプラシアンとの関係について表している。すなわち、図2の領域X1(250m間隔)を5個のメッシュに区分した領域X11~X15(50m間隔)における凹凸と、ラプラシアンとの関係について表している(図3A参照)。 Next, Figure 3 shows the relationship between the actual ground unevenness and the calculated Laplacian for area X1 of the same ground as in Figure 2, where the Laplacian is calculated using a smaller mesh size (50 m) than in Figure 2. In other words, it shows the relationship between the unevenness and the Laplacian in areas X11 to X15 (50 m intervals), which are obtained by dividing area X1 (250 m intervals) in Figure 2 into five meshes (see Figure 3A).
50mメッシュでラプラシアンLを算出すると、図3Bのように、領域X11及びX12においてラプラシアンLが正(L>0)となり、領域X13~X15においてラプラシアンLがゼロ以下(L≦0)となる。すなわち、領域X11及びX12が凹地であると評価される。この場合、領域X12において局所的に窪んでいる局所凹部Bが凹部として評価される。一方、領域X13~X15に形成されている平坦部Cは、凹部A(凹地)の一部であるにも関わらず、凸地若しくは平坦な土地と評価され、全体として凹地であることが反映されていない。これは、隣隣するメッシュ間の高低差に基づいてラプラシアンLが算出されることにより、平坦部Cのように隣接するメッシュ間で高低差が小さい部分は、凹部と判定されないことによる。したがって、この場合も地盤の凹凸を正確に評価できていない。 When the Laplacian L is calculated for a 50m mesh, as shown in Figure 3B, Laplacian L is positive (L>0) in areas X11 and X12, and is zero or less (L≦0) in areas X13 to X15. That is, areas X11 and X12 are evaluated as depressions. In this case, local depression B, which is locally depressed in area X12, is evaluated as a depression. On the other hand, flat area C formed in areas X13 to X15 is evaluated as a convex or flat land, even though it is part of depression A (depression), and it is not reflected that the area is a depression as a whole. This is because Laplacian L is calculated based on the difference in elevation between adjacent meshes, and therefore areas with a small difference in elevation between adjacent meshes, such as flat area C, are not judged to be depressions. Therefore, in this case too, the unevenness of the ground cannot be accurately evaluated.
<複数のラプラシアンを用いた凹凸評価について>
以下、本実施形態における地盤の凹凸評価について具体的に説明する。図2や図3で説明したように、ラプラシアンを用いて地盤の凹凸具合の評価を行う場合、メッシュサイズの設定の仕方によっては、凹凸を正確に評価することができないおそれがある。すなわち、浸水危険度を正確に判定できなくなるおそれがある。そこで、本実施形態では、ある領域についてメッシュサイズを変更しながら複数種類のラプラシアンを算出し、算出された複数種類のラプラシアンに基づいて地盤の凹凸具合を評価する。
<Roughness evaluation using multiple Laplacians>
The evaluation of ground unevenness in this embodiment will be specifically described below. As described in Fig. 2 and Fig. 3, when evaluating the unevenness of the ground using the Laplacian, depending on how the mesh size is set, there is a risk that the unevenness cannot be accurately evaluated. In other words, there is a risk that the risk of flooding cannot be accurately determined. Therefore, in this embodiment, multiple types of Laplacians are calculated while changing the mesh size for a certain area, and the unevenness of the ground is evaluated based on the multiple types of Laplacians calculated.
図4は、本実施形態において凹凸評価の対象とする或る領域EAについて説明する図である。領域EAは、実際に存在する或る地域を所定の大きさの範囲に切り取ったものであり、図4の最も外側の枠線によって囲まれた領域である。領域EA内には網掛けで表示された浸水部Pが複数配置されている。この浸水部Pは、当該領域EAにおいて過去に浸水被害が発生した部分を示している。以下では、複数の浸水部Pのうち、浸水部P1,P2,P3に着目して説明を行う。 Figure 4 is a diagram illustrating an area EA that is the subject of unevenness evaluation in this embodiment. Area EA is an area of a certain size that is cut out from an actual region, and is the area surrounded by the outermost frame line in Figure 4. Within area EA, multiple flooded areas P are located, which are indicated by hatching. These flooded areas P indicate parts of area EA where flood damage occurred in the past. The following explanation focuses on flooded areas P1, P2, and P3 out of the multiple flooded areas P.
本実施形態では、250m,100m,50mの3種類のメッシュサイズにてそれぞれラプラシアンを算出する。先ず、領域EA内において、メッシュサイズ毎にラプラシアンを算出する範囲を設定する。例えば、250mサイズのメッシュでラプラシアンを算出する場合、浸水部P1及びP2が中央付近に位置するように長破線で囲まれた領域M250を設定する。領域M250は、250m間隔で縦3×横4のメッシュに区分される領域である(後述する図6参照)。 In this embodiment, the Laplacian is calculated for three different mesh sizes: 250 m, 100 m, and 50 m. First, within the area EA, the range in which the Laplacian is calculated is set for each mesh size. For example, when calculating the Laplacian for a 250 m mesh, an area M250 surrounded by long dashed lines is set so that the flooded areas P1 and P2 are located near the center. Area M250 is an area divided into 3 vertical x 4 horizontal meshes spaced 250 m apart (see Figure 6, described later).
同様に、100mサイズのメッシュでラプラシアンを算出する場合、浸水部P1及びP2が中央付近に位置するように太実線で囲まれた領域M100を設定する。領域M100は、100m間隔で縦5×横4のメッシュに区分される領域である(後述する図8参照)。また、50mサイズのメッシュでラプラシアンを算出する場合、浸水部P1及びP2が中央付近に位置するように短破線で囲まれた領域M50を設定する。領域M50は、50m間隔で縦6×横6のメッシュに区分される領域である(後述する図10参照)。 Similarly, when calculating the Laplacian using a 100m mesh, a region M100 surrounded by a thick solid line is set so that flooded areas P1 and P2 are located near the center. Region M100 is a region divided into 5 vertical x 4 horizontal meshes at 100m intervals (see Figure 8, described below). When calculating the Laplacian using a 50m mesh, a region M50 surrounded by a short dashed line is set so that flooded areas P1 and P2 are located near the center. Region M50 is a region divided into 6 vertical x 6 horizontal meshes at 50m intervals (see Figure 10, described below).
続いて、設定した領域M250,M100,M50について、図1及び式(1)で説明した方法に従ってそれぞれラプラシアンLを算出し、地盤の凹凸具合を評価する。 Next, the Laplacian L is calculated for each of the set areas M250, M100, and M50 according to the method described in Figure 1 and formula (1), and the unevenness of the ground is evaluated.
図5Aは、領域M250を構成する縦3×横4の各メッシュの標高データを表した図である。標高データは、例えば上述した国土地理院の基盤地図情報から取得できる。図5Bは、図5Aの標高データに基づいて、各メッシュについて算出されたラプラシアンLを表した図である。このようにして、領域M250を区分する各メッシュについて、地盤の凹凸の指標となるラプラシアンLが得られる。 Figure 5A shows elevation data for each of the 3 x 4 meshes that make up region M250. The elevation data can be obtained, for example, from the Geospatial Information Authority of Japan's basic map information mentioned above. Figure 5B shows the Laplacian L calculated for each mesh based on the elevation data in Figure 5A. In this way, the Laplacian L, which is an index of ground unevenness, is obtained for each mesh that divides region M250.
図6は、領域EAを250mのメッシュサイズで区分したときの、地盤の凹凸具合を表した図である。同図6では、図5Bで得られたラプラシアンLの大きさに応じてメッシュ毎に5段階の色分けを行うことで、領域EAのうち地盤が低くなっている部分(凹部が大きい部分)を可視化している。なお、図6では、領域M250の外側の領域についてもラプラシアンL算出し、その結果に基づいてメッシュの色分けを行っている。また、図5BでラプラシアンLの値がゼロ若しくは負となっているメッシュ(すなわち地盤が平坦若しくは凸部と評価されるメッシュ)は、図6においては、ラプラシアンLを一様に「ゼロ以下」として、メッシュを未着色としている。以下の図8及び図10についても同様とする。 Figure 6 shows the unevenness of the ground when the area EA is divided into meshes of 250 m size. In Figure 6, the meshes are colored in five levels according to the magnitude of Laplacian L obtained in Figure 5B, to visualize the parts of the area EA where the ground is lower (parts with large concaves). Note that in Figure 6, Laplacian L is also calculated for the area outside area M250, and the meshes are colored based on the results. Also, for meshes where the Laplacian L value is zero or negative in Figure 5B (i.e. meshes where the ground is evaluated as flat or convex), the Laplacian L is uniformly set to "less than zero" in Figure 6, and the meshes are left uncolored. The same applies to Figures 8 and 10 below.
図6において、浸水部P1~P3が配置されているメッシュのラプラシアンLはゼロ以下となっている。すなわち、浸水部P1~P3が配置されている部分の地盤は、平坦若しくは凸地であると評価されている。つまり、領域EAを250mのメッシュサイズで区分してラプラシアンLを算出した場合、浸水部P1~P3は、いずれも浸水危険度の高い凹地とは評価されていない。この場合、浸水部P1~P3における浸水危険度を予測することは難しい。 In Figure 6, the Laplacian L of the mesh in which the flooded areas P1 to P3 are located is below zero. In other words, the ground in the area in which the flooded areas P1 to P3 are located is evaluated as being flat or convex. In other words, when the area EA is divided into mesh sizes of 250 m and the Laplacian L is calculated, none of the flooded areas P1 to P3 are evaluated as being depressions with a high risk of flooding. In this case, it is difficult to predict the risk of flooding in the flooded areas P1 to P3.
同様にして、領域M100についてメッシュ毎にラプラシアンLを算出し、地盤の凹凸具合を評価する。図7Aは、領域M100を構成する縦5×横4の各メッシュの標高データを表した図である。図7Bは、図7Aの標高データに基づいて、各メッシュについて算出されたラプラシアンLを表した図である。図8は、領域EAを100mのメッシュサイズで区分したときの、地盤の凹凸具合を表した図である。 In the same manner, Laplacian L is calculated for each mesh in region M100 to evaluate the unevenness of the ground. Figure 7A shows elevation data for each of the 5 x 4 meshes that make up region M100. Figure 7B shows Laplacian L calculated for each mesh based on the elevation data in Figure 7A. Figure 8 shows the unevenness of the ground when region EA is divided into meshes with a size of 100 m.
図8において、浸水部P2が配置されているメッシュのラプラシアンLの値は最も大きく、浸水部P2は大きな凹地であると評価されている。また、浸水部P3の一部(右側の部分)が配置されているメッシュもラプラシアンLの値が比較的大きく、凹地であると評価されている。一方、浸水部P1が配置されているメッシュのラプラシアンLはゼロ以下であり、浸水部P1は凹地とは評価されていない。つまり、領域EAを100mのメッシュサイズで区分してラプラシアンLを算出した場合、浸水部P2及びP3は、浸水危険度の高い凹地と評価されるが、浸水部P1は凹地と評価されておらず、浸水部P1における浸水危険度を予測することは難しい。 In Figure 8, the mesh in which flooded area P2 is located has the largest Laplacian L value, and flooded area P2 is evaluated as a large depression. The mesh in which part of flooded area P3 (the part on the right) is located also has a relatively large Laplacian L value and is evaluated as a depression. On the other hand, the Laplacian L of the mesh in which flooded area P1 is located is below zero, and flooded area P1 is not evaluated as a depression. In other words, if area EA is divided into mesh sizes of 100 m and Laplacian L is calculated, flooded areas P2 and P3 are evaluated as depressions with a high risk of flooding, but flooded area P1 is not evaluated as a depression, and it is difficult to predict the risk of flooding in flooded area P1.
さらに、領域M50についても同様に、メッシュ毎にラプラシアンLを算出し、地盤の凹凸具合を評価する。図9Aは、領域M50を構成する縦6×横6の各メッシュの標高データを表した図である。図9Bは、図9Aの標高データに基づいて、各メッシュについて算出されたラプラシアンLを表した図である。図10は、領域EAを50mのメッシュサイズで区分したときの、地盤の凹凸具合を表した図である。 Furthermore, for area M50, Laplacian L is calculated for each mesh in a similar manner to evaluate the unevenness of the ground. Fig. 9A shows elevation data for each of the 6 vertical x 6 horizontal meshes that make up area M50. Fig. 9B shows Laplacian L calculated for each mesh based on the elevation data in Fig. 9A. Fig. 10 shows the unevenness of the ground when area EA is divided into meshes with a size of 50 m.
図10において、浸水部P1及びP2が配置されているメッシュのラプラシアンLの値は大きく、浸水部P1及びP2は凹地であると評価されている。一方、浸水部P3が配置されているメッシュのラプラシアンLはゼロ以下であり、浸水部P3は凹地とは評価されていない。つまり、領域EAを50mのメッシュサイズで区分してラプラシアンLを算出した場合、浸水部P1及びP2は、浸水危険度の高い凹地と評価されるが、浸水部P3は凹地と評価されておらず、浸水部P3における浸水危険度を予測することは難しい。 In Figure 10, the value of Laplacian L of the mesh in which flooded areas P1 and P2 are located is large, and flooded areas P1 and P2 are evaluated as depressions. On the other hand, the Laplacian L of the mesh in which flooded area P3 is located is below zero, and flooded area P3 is not evaluated as a depression. In other words, if area EA is divided into mesh sizes of 50 m and Laplacian L is calculated, flooded areas P1 and P2 are evaluated as depressions with a high risk of flooding, but flooded area P3 is not evaluated as a depression, and it is difficult to predict the risk of flooding in flooded area P3.
図6~図10に示されるように、或る領域を所定の大きさのメッシュサイズに区分してラプラシアンを算出し、算出されたラプラシアンに基づいて当該或る領域における地盤の凹凸具合を評価する場合、正確な評価を行うことができない場合がある。 As shown in Figures 6 to 10, when dividing a certain area into mesh sizes of a predetermined size, calculating the Laplacian, and evaluating the unevenness of the ground in that certain area based on the calculated Laplacian, it may not be possible to perform an accurate evaluation.
これに対して、異なるメッシュサイズ毎に算出された複数種類のラプラシアンを組み合わせることによって、地盤の凹凸具合をより正確に評価することができる。図11は、領域EAを250mのメッシュサイズで区分したときに得られるラプラシアン(第1ラプラシアンとする)と、100mのメッシュサイズで区分したときのラプラシアン(第2ラプラシアンとする)とを組み合わせたときの地盤の凹凸具合を表した図である。 In contrast, by combining multiple types of Laplacians calculated for different mesh sizes, the unevenness of the ground can be evaluated more accurately. Figure 11 shows the unevenness of the ground when the Laplacian (first Laplacian) obtained when the area EA is divided into a mesh size of 250 m is combined with the Laplacian (second Laplacian) obtained when the area EA is divided into a mesh size of 100 m.
同図11は、コンピューター等の公知の情報処理装置を用いて、図6を作成する際に用いた250mのメッシュサイズにおけるラプラシアンL(第1ラプラシアン)のデータと、図8を作成する際に用いた100mのメッシュサイズにおけるラプラシアンL(第2ラプラシアン)のデータとを組み合わせる(合算する)ことによって得られる。その結果、図11では、浸水部P2及びP3が凹地と評価されている。したがって、250mのメッシュサイズにおけるラプラシアン(第1ラプラシアン)のみに基づいて凹凸評価をした場合と比較して、正確な凹凸評価となっていることが分かる。このように、異なる大きさのメッシュの標高データから算出された複数のラプラシアンに基づいて地盤の凹具合を評価することによって、当該地盤の局所的な窪みや広範囲に亘った窪みの影響が反映されやすくなり、より正確な地盤の凹凸評価を行うことができる。また、国土地理院等が公開している全国統一の標高データを用いることで、地域によるばらつきが生じ難く、同じ指標で地盤の凹凸評価を行うことができる。 Figure 11 is obtained by combining (adding) the data of Laplacian L (first Laplacian) in the 250 m mesh size used in creating Figure 6 and the data of Laplacian L (second Laplacian) in the 100 m mesh size used in creating Figure 8 using a known information processing device such as a computer. As a result, in Figure 11, the flooded areas P2 and P3 are evaluated as depressions. Therefore, it can be seen that the evaluation of the unevenness is more accurate than when the evaluation of the unevenness is based only on the Laplacian (first Laplacian) in the 250 m mesh size. In this way, by evaluating the concavity of the ground based on multiple Laplacians calculated from the elevation data of meshes of different sizes, the effects of local depressions and wide-area depressions in the ground are more easily reflected, and a more accurate evaluation of the unevenness of the ground can be performed. In addition, by using nationally unified elevation data published by the Geospatial Information Authority of Japan, etc., regional variations are less likely to occur, and the unevenness of the ground can be evaluated using the same indicator.
また、領域EA中の或る部分にて重複している二つの異なるラプラシアンL(第1ラプラシアン及び第2ラプラシアン)が何れも正の値(凹地の評価)である場合は、その部分が実際に凹地である可能性が高くなる。したがって、複数の異なるラプラシアンを用いて地盤の凹凸評価を行うことにより、浸水危険度の予測を立てやすくすることができる。 In addition, if two different Laplacians L (the first Laplacian and the second Laplacian) that overlap in a certain part of the area EA are both positive values (evaluation of a depression), there is a high possibility that the part is actually a depression. Therefore, by using multiple different Laplacians to evaluate the unevenness of the ground, it is possible to easily predict the risk of flooding.
図12は、領域EAを250mのメッシュサイズで区分したときに得られるラプラシアン(第1ラプラシアン)と、100mのメッシュサイズで区分したときのラプラシアン(第2ラプラシアン)と、50mのメッシュサイズで区分したときのラプラシアン(第3ラプラシアンとする)とを組み合わせたときの地盤の凹凸具合を表した図である。この図12は、図11対して、図10を作成する際に用いた50mのメッシュサイズにおけるラプラシアンL(第3ラプラシアン)のデータをさらに組み合わせる(合算する)ことによって得られる。 Figure 12 shows the unevenness of the ground when the Laplacian (first Laplacian) obtained when the area EA is divided into a mesh size of 250 m, the Laplacian (second Laplacian) when it is divided into a mesh size of 100 m, and the Laplacian (third Laplacian) when it is divided into a mesh size of 50 m are combined. Figure 12 was obtained by further combining (adding up) the data of the Laplacian L (third Laplacian) for the 50 m mesh size used in creating Figure 10 with Figure 11.
図12では、浸水部P1~P3が何れも凹地と評価されている。例えば、図11では凹地と評価されていなかった浸水部P1も、図12では凹地と評価されている。さらに、図12では、領域EAにおいて浸水部P1~P3以外の他の浸水部Pが配置されている部分のほぼ全てが凹地と評価されている。つまり、領域EAにおいて、浸水危険度の高い部分(実際に浸水が生じた部分)が漏れなく凹地と評価されている。 In Figure 12, all of the flooded areas P1 to P3 are evaluated as depressions. For example, flooded area P1, which was not evaluated as a depression in Figure 11, is evaluated as a depression in Figure 12. Furthermore, in Figure 12, almost all of the parts of area EA where flooded areas P other than flooded areas P1 to P3 are located are evaluated as depressions. In other words, all of the parts of area EA with a high risk of flooding (areas where flooding has actually occurred) are evaluated as depressions.
このように、図12では、第1ラプラシアン及び第2ラプラシアンのデータに加えて、第3ラプラシアンのデータをさらに組み合わせることで、3種類のラプラシアンに基づいて地盤の凹凸具合を評価している。この場合、メッシュサイズが大きい(250m)第1ラプラシアンでは抽出できなかった局所的な凹地が、メッシュサイズが小さい(50m)第3ラプラシアンによって抽出されやすくなる。逆に、メッシュサイズが小さい第3ラプラシアンでは抽出できなかった広範囲に亘る凹地が、メッシュサイズが大きい第1ラプラシアンによって抽出されやすくなる。すなわち、3種類以上のラプラシアンを用いることにより、スケールの異なる凹地がより反映されやすくなる。したがって、図11のように2種類のラプラシアン(第1ラプラシアン及び第2ラプラシアン)に基づいて地盤の凹凸具合を評価する場合と比較して、より正確な評価を行うことができるようになる。 In this way, in FIG. 12, in addition to the data of the first and second Laplacians, the data of the third Laplacian is further combined to evaluate the unevenness of the ground based on three types of Laplacians. In this case, local depressions that could not be extracted by the first Laplacian with a large mesh size (250 m) are more likely to be extracted by the third Laplacian with a small mesh size (50 m). Conversely, depressions covering a wide area that could not be extracted by the third Laplacian with a small mesh size are more likely to be extracted by the first Laplacian with a large mesh size. In other words, by using three or more types of Laplacians, depressions of different scales are more likely to be reflected. Therefore, a more accurate evaluation can be performed compared to the case where the unevenness of the ground is evaluated based on two types of Laplacians (the first Laplacian and the second Laplacian) as in FIG. 11.
さらに、第1~第3ラプラシアンとは異なるメッシュサイズで領域EAを区分したときのラプラシアン(例えば、不図示の第4ラプラシアン)を組み合わせ、4種類以上のラプラシアンに基づいて地盤の凹凸具合を評価するようにしても良い。メッシュサイズの種類が多ければ、その分スケールの異なる凹地が抽出される可能性が高くなるので、凹凸評価の精度をより高めやすくなる。但し、凹凸評価に用いるラプラシアンの種類を増やしすぎると(すなわち、領域を区分するメッシュのサイズを増やしすぎると)、ノイズとなって凹凸評価の精度を悪化させる可能性もあるため、注意が必要である。 Furthermore, it is possible to combine Laplacians (for example, a fourth Laplacian, not shown) obtained when the area EA is divided into mesh sizes different from the first to third Laplacians, and evaluate the unevenness of the ground based on four or more types of Laplacians. The more mesh sizes there are, the higher the chance that depressions of different scales will be extracted, making it easier to improve the accuracy of the unevenness evaluation. However, care must be taken because increasing the number of Laplacian types used for the unevenness evaluation too much (i.e., increasing the size of the mesh dividing the area too much) may result in noise that worsens the accuracy of the unevenness evaluation.
また、大きさの異なるn種類のメッシュサイズで領域EAを区分することによってn種類(n=2,3,4…)のラプラシアンを算出しておき、当該n種類のラプラシアンのうち2種類以上のラプラシアンに基づいて地盤の凹凸具合を評価するようにしてもよい。上述のように、メッシュサイズが異なる複数のラプラシアンを算出することによって、スケールの異なる凹部に対応しやすくする(凹部を抽出しやすくする)ことができるので、評価対象となる地形の凹凸に応じて適切なメッシュサイズのラプラシアンを選択し凹凸評価を行うようにすることが望ましい。このようにすることで、実際の地形の凹凸に応じた正確な評価を行うことができる。 It is also possible to calculate n types (n=2, 3, 4...) of Laplacians by dividing the area EA into n different mesh sizes, and evaluate the unevenness of the ground based on two or more of the n types of Laplacians. As described above, calculating multiple Laplacians with different mesh sizes makes it easier to deal with depressions of different scales (makes it easier to extract depressions), so it is desirable to select a Laplacian with an appropriate mesh size depending on the unevenness of the terrain to be evaluated and perform the unevenness evaluation. In this way, an accurate evaluation can be performed according to the actual unevenness of the terrain.
また、異なるメッシュサイズで領域EAを区分して、複数種類のラプラシアンを算出する場合、一方のメッシュのサイズは、他方のメッシュのサイズの2倍以上とすることが望ましい。言い換えると、第1メッシュ及び第2メッシュの2種類のメッシュで領域EAを区分する際に、第1メッシュの一辺の長さは、第2メッシュの一辺の長さの2倍以上とすることが望ましい。本実施形態では、250m,100m,50mの3種類のメッシュサイズで領域EAを区分することで3種類のラプラシアンを算出しているが(図5~図10参照)、一方のメッシュの一辺の長さは、他方のメッシュの一辺の長さの2倍以上となっている。このように、メッシュサイズの大きさを調整することにより、評価対象となる地形の実際の凹凸具合に対応しやすくなる。例えば、図2で説明したような広い範囲に亘って形成されている凹地(凹部A)や、図3で説明したような局所的な凹地(局所凹部B)等、スケールの異なる凹地にもそれぞれ対応しやすくなる。したがって、より正確な凹凸評価を行うことができる。 In addition, when dividing the area EA into different mesh sizes and calculating multiple types of Laplacians, it is desirable that the size of one mesh is at least twice the size of the other mesh. In other words, when dividing the area EA into two types of meshes, the first mesh and the second mesh, it is desirable that the length of one side of the first mesh is at least twice the length of one side of the second mesh. In this embodiment, three types of Laplacians are calculated by dividing the area EA into three mesh sizes of 250 m, 100 m, and 50 m (see Figures 5 to 10), and the length of one side of one mesh is at least twice the length of one side of the other mesh. In this way, by adjusting the mesh size, it becomes easier to respond to the actual unevenness of the terrain to be evaluated. For example, it becomes easier to respond to depressions of different scales, such as a depression (depression A) formed over a wide area as described in Figure 2 and a local depression (local depression B) as described in Figure 3. Therefore, a more accurate unevenness evaluation can be performed.
また、本実施形態では、250m,100m,50mの3種類のメッシュサイズに基づいてそれぞれラプラシアンが算出されていたが、メッシュサイズは実際に地形に応じて適宜変更することが可能である。例えば、人口密度の高い平野部の市街地では、狭い土地に局所的な凹凸が形成されている可能性があるため、なるべく小さいメッシュサイズで区分してラプラシアンを算出する方がよい場合がある。一方、山沿いの山間部では、大きなスケールで凹凸が形成されている可能性があるため、なるべく大きいメッシュサイズで区分してラプラシアンを算出する方がよい場合がある。このように、地形に応じて適切な大きさのメッシュサイズを選択してラプラシアンを算出することで、より精度の高い凹凸評価を行うことができる。 In addition, in this embodiment, the Laplacian was calculated based on three different mesh sizes of 250 m, 100 m, and 50 m, but the mesh size can be changed appropriately depending on the actual terrain. For example, in densely populated urban areas on plains, localized unevenness may be formed in a small area of land, so it may be better to calculate the Laplacian by dividing the area into mesh sizes as small as possible. On the other hand, in mountainous areas along the mountains, unevenness may be formed on a large scale, so it may be better to divide the area into mesh sizes as large as possible and calculate the Laplacian. In this way, by selecting a mesh size appropriate to the terrain and calculating the Laplacian, it is possible to perform a more accurate unevenness evaluation.
但し、本実施形態におけるメッシュサイズの最小値は5mとする。言い換えると、領域を区分する際のメッシュの一辺の長さは5m以上とする。上述した国土地理院の標高データは5m間隔で表示されているため、5m以上のメッシュであれば、国土地理院が公開している統一性の高い安定したデータに基づいてラプラシアンを算出することができる。また、仮に、1m等の非常に細かいメッシュサイズで評価対象領域を区分した場合、データが煩雑になり、また、ノイズが発生する可能性が高くなることから、地盤の凹凸具合を正確に評価し難くなるおそれがある。そのため、本実施形態における地盤の凹凸評価を行う際には、メッシュサイズを5m以上とすることが望ましい。 However, in this embodiment, the minimum mesh size is 5m. In other words, the length of one side of the mesh when dividing the area is 5m or more. Since the elevation data of the Geospatial Information Authority of Japan described above is displayed at 5m intervals, if the mesh is 5m or more, the Laplacian can be calculated based on the highly consistent and stable data published by the Geospatial Information Authority of Japan. Furthermore, if the evaluation target area is divided into very fine mesh sizes such as 1m, the data becomes complicated and there is a high possibility of noise generation, which may make it difficult to accurately evaluate the unevenness of the ground. Therefore, when performing the ground unevenness evaluation in this embodiment, it is desirable to use a mesh size of 5m or more.
また、本実施形態では、上述したようなラプラシアンを用いた地盤の凹凸具合の評価結果に基づいて、その地盤における水害の可能性を評価することができる。図11及び図12では、2種類若しくは3種類のメッシュサイズで領域EAが区分され、区分されたメッシュ毎にラプラシアンを算出することで地盤の凹凸が評価されている。このとき、複数種類のメッシュサイズで区分された領域が重複して凹地と評価されていている部分は実際に標高が低くなっている可能性が高い。例えば、図12のある部分において、第1~第3ラプラシアンの全てにおいて凹地と評価されている場合、250m,100m,50mの各メッシュ間隔で見たときに何れも周囲よりも標高が低いということを示している。そしてこの場合、重複して凹地と評価された部分では、着色されたメッシュ同士が重なって色が濃く表示されるため(図12では、網掛けや斜線で表示されたメッシュ同士が重ねて表示されている)、凹地の部分が視覚的に認識しやすい。 In addition, in this embodiment, the possibility of flood damage in the ground can be evaluated based on the evaluation result of the ground unevenness using the Laplacian as described above. In Fig. 11 and Fig. 12, the area EA is divided into two or three mesh sizes, and the ground unevenness is evaluated by calculating the Laplacian for each divided mesh. In this case, it is highly likely that the elevation is actually lower in the area where areas divided into multiple mesh sizes overlap and are evaluated as a depression. For example, in a certain part of Fig. 12, if the first to third Laplacians are all evaluated as a depression, it shows that the elevation is lower than the surrounding area when viewed at mesh intervals of 250 m, 100 m, and 50 m. In this case, in the overlapping areas evaluated as a depression, the colored meshes overlap and are displayed in a dark color (in Fig. 12, meshes displayed with hatching or diagonal lines are displayed overlapping each other), making it easy to visually recognize the depression.
つまり、凹地と評価されたメッシュが重複している部分は周囲と比較して地盤の標高が低くなっている可能性が高く、将来、集中豪雨等によって浸水が生じる蓋然性が高い。また、上述の式(1)によると、ラプラシアンの値が大きいメッシュほど、周囲との標高差が大きくなっている可能性が高いことから、そのようなメッシュが重複している部分も浸水が生じる危険性がある。そこで、例えば、コンピューターによって、ラプラシアンの値が大きなメッシュが重複している部分や、重複しているラプラシアンの大きさが所定値よりも大きくなっている部分を抽出することで、水害が発生しやすい地盤を予測することができる。このように、本実施形態では、地盤の凹凸評価に基づいて、将来水害が生じる危険性を客観的に評価することができる。 In other words, the area where meshes evaluated as depressions overlap is likely to have a lower ground elevation than the surrounding area, and there is a high probability of flooding due to heavy rain in the future. Furthermore, according to the above formula (1), the mesh with a larger Laplacian value is more likely to have a larger elevation difference from the surrounding area, and therefore there is a risk of flooding in the area where such meshes overlap. Therefore, for example, by using a computer to extract areas where meshes with large Laplacian values overlap, or areas where the magnitude of the overlapping Laplacian is larger than a specified value, it is possible to predict ground that is prone to flooding. In this way, in this embodiment, the risk of future flooding can be objectively evaluated based on an evaluation of the unevenness of the ground.
===その他の実施形態について===
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
===Other embodiments===
The above-mentioned embodiment is for facilitating understanding of the present invention, and is not intended to limit the present invention. The present invention may be modified or improved without departing from the spirit of the present invention, and it goes without saying that the present invention includes equivalents. In particular, the following embodiments are also included in the present invention.
上述の実施形態では、ラプラシアンを算出するための標高データとして、国土地理院の基盤地図情報を利用していたが、全国的に統一されており、ある程度信憑性のあるデータであれば、他の標高データを使用しても良い。 In the above embodiment, the basic map information of the Geospatial Information Authority of Japan was used as the elevation data for calculating the Laplacian, but other elevation data may be used as long as it is standardized nationwide and has a certain degree of reliability.
A 凹部、B 局所凹部、C 平坦部、
X0~1 領域、X11~15 領域
EA 領域、
P 浸水部、P1 浸水部、P2 浸水部、P3 浸水部、
M250 領域(メッシュサイズ250m)、
M100 領域(メッシュサイズ100m)、
M50 領域(メッシュサイズ50m)
A: recess; B: local recess; C: flat portion;
X0~1 area, X11~15 area EA area,
P flooded area, P1 flooded area, P2 flooded area, P3 flooded area,
M250 area (
M100 area (
M50 area (
Claims (7)
前記或る領域を前記第1のメッシュサイズとは異なる第2のメッシュサイズに区分したときの区分ごとの標高データから、前記或る領域の地盤の凹凸の指標である第2ラプラシアンを算出することと、
前記第1ラプラシアンと前記第2ラプラシアンとに基づいて、コンピューターを用いて前記或る領域の地盤の凹凸具合を評価することと、
を有し、
前記或る領域の或る部分にて重複している前記第1ラプラシアンと前記第2ラプラシアンとが何れも正の値である場合、前記或る部分を凹地と評価する、ことを特徴とする地盤評価方法。 Calculating a first Laplacian, which is an index of ground unevenness in a certain area, from elevation data for each section obtained by dividing the certain area into a first mesh size;
Calculating a second Laplacian, which is an index of ground unevenness of the certain area, from elevation data for each section obtained by dividing the certain area into a second mesh size different from the first mesh size;
evaluating the unevenness of the ground in the certain area using a computer based on the first Laplacian and the second Laplacian;
having
A ground evaluation method, characterized in that if the first Laplacian and the second Laplacian that overlap in a certain part of the certain area are both positive values, the certain part is evaluated as a depression .
前記或る領域を前記第1のメッシュサイズとは異なる第2のメッシュサイズに区分したときの区分ごとの標高データから、前記或る領域の地盤の凹凸の指標である第2ラプラシアンを算出することと、
前記第1ラプラシアンと前記第2ラプラシアンとに基づいて、コンピューターを用いて前記或る領域の地盤の凹凸具合を評価することと、
を有し、
前記第1のメッシュサイズのメッシュと前記第2のメッシュサイズのメッシュは、異なる大きさのメッシュであり、交差している、ことを特徴とする地盤評価方法。 Calculating a first Laplacian, which is an index of ground unevenness in a certain area, from elevation data for each section obtained by dividing the certain area into a first mesh size;
Calculating a second Laplacian, which is an index of ground unevenness of the certain area, from elevation data for each section obtained by dividing the certain area into a second mesh size different from the first mesh size;
evaluating the unevenness of the ground in the certain area using a computer based on the first Laplacian and the second Laplacian;
having
A ground evaluation method, characterized in that the mesh of the first mesh size and the mesh of the second mesh size are meshes of different sizes and intersect with each other .
前記第1のメッシュサイズ及び前記第2のメッシュサイズは、各々変更可能である、ことを特徴とする地盤評価方法。 The ground evaluation method according to claim 1 or 2,
A ground evaluation method, characterized in that the first mesh size and the second mesh size are each changeable.
前記或る領域を前記第1のメッシュサイズ及び前記第2のメッシュサイズとは異なる第3のメッシュサイズに区分したときの区分ごとの標高データから、前記或る領域の地盤の凹凸の指標である第3ラプラシアンを算出し、
前記第1ラプラシアンと前記第2ラプラシアンと前記第3ラプラシアンとに基づいて、コンピューターを用いて前記或る領域の地盤の凹具合を評価する、ことを特徴とする地盤評価方法。 The ground evaluation method according to any one of claims 1 to 3,
A third Laplacian, which is an index of ground unevenness of the certain area, is calculated from elevation data for each division when the certain area is divided into a third mesh size different from the first mesh size and the second mesh size;
A ground evaluation method, comprising: evaluating a degree of depression of the ground in the certain area using a computer based on the first Laplacian, the second Laplacian, and the third Laplacian.
前記或る領域をn種類のメッシュサイズにそれぞれ区分したときの区分ごとの標高データから、それぞれ前記或る領域の地盤の凹凸の指標を表すn種類のラプラシアンを算出し
前記n種類のラプラシアンのうち2以上の前記ラプラシアンに基づいて、コンピューターを用いて前記或る領域の地盤の凹具合を評価する、ことを特徴とする地盤評価方法。 The ground evaluation method according to any one of claims 1 to 4,
A ground evaluation method comprising the steps of: dividing a certain area into n different mesh sizes, calculating n types of Laplacians that each represent an index of the ground unevenness of the certain area from elevation data for each division; and evaluating the degree of ground concavity of the certain area using a computer based on two or more of the n types of Laplacians.
前記メッシュサイズの一辺の長さは5m以上である、ことを特徴とする地盤評価方法。 The ground evaluation method according to any one of claims 1 to 5,
A ground evaluation method, characterized in that the length of one side of the mesh size is 5 m or more.
前記或る領域の地盤の凹凸具合の評価結果に基づいて、前記或る領域において水害が生じる危険性を評価する、ことを特徴とする地盤評価方法。 The ground evaluation method according to any one of claims 1 to 5,
A ground evaluation method, comprising: evaluating the risk of flooding in a certain area based on the evaluation results of the unevenness of the ground in the certain area.
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| 萩原 由訓 他,GISデータを用いた都市水害に関する簡易危険度評価の研究,大林組技術研究所報,No.79,2015年,[2024年8月13日検索],<URL:https://www.obayashi.co.jp/technology/shoho/079/2015_079_12.pdf>,p1-8 |
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