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

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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。