Digital terrain model-based analysis focusing on roundness of feature curves and surfaces

基于数字地形模型的特征曲线曲面圆度分析

• 批准号: 21K01021
• 负责人: 五島 洋行
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hosei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K01021/
• 关键词: Digital Terrain Model; Bicubic spline surface; Tolerance; Curvature; GIS; Contour-Based Network; 数値地形モデル; 地形解析; 高階微分; 精度保証

前年度に引き続き，数値地形モデル（Digital Terrain Model; DTM）データを用いた新たな地形解析手法の考案・開発を行った。主に，DTMモデルに双３次スプラインモデルを仮定したときの，解軌道・等値線 f(x, y)=0を許容誤差（torelance）内ですべて求める方法の構築に注力した。f(x, y)が線形または双１次スプラインの場合は取り扱いが容易である一方，一般の非線形関数の場合は解曲線をすべて求めることは困難であるため，本研究課題では，曲面が滑らかで，記述力が高く，数理的な取扱いが比較的容易な双３次スプライン曲面を対象にして，解曲線を漏れなく抽出する方法を考案した。直接的な適用先としては等高線の検出があるが，その他にも標高値zやその微分量から計算できるスカラー量に対しても適用可能で，例えば傾斜や傾斜方位，曲率なども扱える。これらの指標を用いた地形解析は，格子点上での値を計算・表示する，ラスタ解析の一手法として使われていたが，本年度の研究成果により，ベクタ解析の一種として使えるようになった。この研究成果により，複数のラスタデータ，例えば傾斜と曲率を同時に解析したい場合，従来は複数画面に別々の計算結果を表示しながら比較していたものが，ベクタ解析の文脈で行えるようになったことで，等高線や最急降下・上昇線など複数のベクタデータと重ね合わせて表示・解析を行うことができるようになった。例えば勾配・傾斜の等値線を見ることで，局所的にフラットな場所を見つけることも容易になった。工学的な応用としては，構造物設置のための場所の選定や，既設置物の地形的な安全性評価への活用なども考えられる。

继去年之后，我们利用数字地形模型（DTM）数据设计并开发了一种新的地形分析方法。我们主要关注构建一种方法，用于在假设 DTM 模型采用双三次样条模型时找到容差范围内的所有解轨迹和等值线 f(x, y)=0。如果f(x,y)是线性或双线性样条，则很容易处理，但如果是一般的非线性函数，则很难获得所有解曲线，因此，我们设计了一种提取所有解曲线的方法。双三次样条曲面，具有较高的描述能力并且相对易于数学处理。虽然它直接适用于检测等高线，但它也可以应用于可以根据高程值z及其导数计算的其他标量，例如坡度、坡度方向和曲率。使用这些指标的地形分析以前被用作计算并显示网格点上的值的栅格分析方法，但根据今年的研究结果，它现在可以用作矢量分析的一种。这项研究的结果是，当您想要同时分析多个栅格数据（例如坡度和曲率）时，您现在可以在多个屏幕上比较和显示单独的计算结果，但现在您可以在以下上下文中执行此操作：矢量分析。这使得可以通过将数据与多个矢量数据（例如等高线和最陡下降和上升线）叠加来显示和分析数据。例如，通过查看坡度和倾斜度的等高线，可以更容易地找到局部平坦的区域。可能的工程应用包括选择安装结构的位置和评估现有结构的地形安全性。

项目成果

Solution method for a max-min-plus scaling scheduling problem by formula manipulation

利用公式操作求解最大最小加缩放调度问题的方法

• 发表时间: 2022
• 作者: Kyohei Sagawa;Hiroyuki Goto;Yoichi Shimakawa
• 通讯作者: Yoichi Shimakawa

A New Approach to Evaluate the Impact of SNS on Market

评估 SNS 对市场影响的新方法

• 发表时间: 2023
• 作者: Kenshiro Tammachi;Yoichi Shimakawa;Taiki Otsuka;Hiroyuki Goto
• 通讯作者: Hiroyuki Goto

研究室HP

实验室HP

Three-dimensionally consistent contour-based network rendered from digital terrain model data

• DOI: 10.1016/j.geomorph.2021.107969
• 发表时间: 2021-09
• 期刊: Geomorphology
• 影响因子: 3.9
• 作者: H. Goto

Spatial-temporal coverage planning for universal infrastructure services

基础设施普遍服务时空覆盖规划

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiroyuki Goto;Taiki Otsuka;Yoichi Shimakawa
• 通讯作者: Yoichi Shimakawa