特許 6082795 地盤情報システム、地盤解析装置、地盤情報処理方法、プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6082795

(24)【登録日】2017年1月27日

(45)【発行日】2017年2月15日

(54)【発明の名称】地盤情報システム、地盤解析装置、地盤情報処理方法、プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/00 20060101AFI20170206BHJP

   G01C 7/02 20060101ALI20170206BHJP

【ＦＩ】

   G01C15/00 102C

   G01C7/02

【請求項の数】9

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2015-202409(P2015-202409)

(22)【出願日】2015年10月13日

【審査請求日】2016年4月19日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】501078421

【氏名又は名称】株式会社日豊

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(72)【発明者】

【氏名】島田 誠一

(72)【発明者】

【氏名】新出 陽平

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 広和

(72)【発明者】

【氏名】請井 和之

【審査官】 梶田 真也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１０２７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３９３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７２７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２２６３８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ １／００− １／１４

５／００−１５／１４

Ｇ０１Ｖ １／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

国土領域の複数の異なる地点に固定設置された複数の衛星測位信号受信アンテナのそれぞれが位置観測用衛星から受信した衛星測位信号を受信する衛星測位信号受信手段と、
所定時間平均の算出に用いる基準時刻と前記所定時間分の前記衛星測位信号とに基づいて前記衛星測位信号受信アンテナそれぞれの前記固定設置された位置における前記基準時刻を基準とした所定時間平均の座標を前記所定時間毎に算出するアンテナ位置算出部と、
前記地点それぞれのうち隣接すると判定される４地点を結ぶ各基線の辺により構成される四角形の閉領域が特定され、前記四角形の閉領域を特定できない前記地点については前記地点それぞれのうち隣接すると判定される３地点を結ぶ各基線の辺により構成される三角形の閉領域が特定された、当該四角形の閉領域と三角形の閉領域とが領域面で連なる基線網において、連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標が基準閾値以上変動する前記閉領域を特定する特定部と、
特定された閉領域を他の閉領域と表示状態を変更して前記国土領域に前記基線網を重ねた表示情報を含む地盤解析結果を、通信ネットワーク網を介して接続された端末に対して所定間隔毎に送信する解析結果出力部と、
を備える地盤情報システム。

【請求項2】

前記四角形の閉領域を特定し、前記四角形の閉領域を特定できない前記地点については当該地点を結ぶ三角形の閉領域を特定して前記基線網を地図上に重ねて表示する前記表示情報を生成する表示情報生成部と、を備え、
前記特定部は前記基線網を構成する前記四角形の閉領域については当該四角形を構成する対角の２地点を結ぶ線で当該四角形を分けた２つの三角形の領域に対する歪みを前記連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標に基づいて算出し、前記三角形の閉領域については当該三角形の領域に対する歪みを前記連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標に基づいて算出し、それら歪みの値と基準閾値とに基づいて歪を発生する閉領域を特定し、
前記解析結果出力部は、特定した閉領域を他の閉領域と表示状態を変更して前記国土領域に前記基線網を重ねた前記表示情報を含む地盤解析結果を出力する
請求項１に記載の地盤情報システム。

【請求項3】

前記特定部は、前記基線網において、前記基線の端点にそれぞれ位置する前記衛星測位信号受信アンテナの前記連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標が変動することにより前記基線の長さが基準閾値以上変化した基線を、当該基線を含む閉領域において特定し、
前記解析結果出力部は、特定された基線を他の基線と表示状態を変更して前記国土領域に前記基線網を重ねた前記表示情報を含む地盤解析結果を出力する
請求項１または請求項２に記載の地盤情報システム。

【請求項4】

前記特定部は、前記四角形の２つの対角線を示す対角の基線を特定し、当該基線の端点にそれぞれ位置する前記衛星測位信号受信アンテナの前記連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標が変動することにより当該基線の長さが基準閾値以上変化した基線を、当該基線を含む閉領域において特定する
請求項３に記載の地盤情報システム。

【請求項5】

前記特定部は、前記基線網を構成する前記四角形と前記三角形のそれぞれの前記閉領域のうち前記連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標が変動することに基づく基準閾値以上の面積変動を発生する閉領域を特定し、
前記解析結果出力部は、特定した閉領域を他の閉領域と表示状態を変更して前記国土領域に前記基線網を重ねた前記表示情報を含む地盤解析結果を出力する
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の地盤情報システム。

【請求項6】

国土領域の複数の異なる地点に固定設置された複数の衛星測位信号受信アンテナのそれぞれが位置観測用衛星から受信した衛星測位信号を受信する衛星測位信号受信手段と、所定時間平均の算出に用いる基準時刻と前記所定時間分の前記衛星測位信号とに基づいて前記衛星測位信号受信アンテナそれぞれの前記固定設置された位置における前記基準時刻を基準とした所定時間平均の座標を前記所定時間毎に算出するアンテナ位置算出部と、を備えた座標計測装置から、前記衛星測位信号受信アンテナそれぞれの前記所定時間平均の座標を受信するアンテナ位置算出結果受信部と、
前記地点それぞれのうち隣接すると判定される４地点を結ぶ各基線の辺により構成される四角形の閉領域が特定され、前記四角形の閉領域を特定できない前記地点については前記地点それぞれのうち隣接すると判定される３地点を結ぶ各基線の辺により構成される三角形の閉領域が特定された、当該四角形の閉領域と三角形の閉領域とが領域面で連なる基線網において、連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標が基準閾値以上変動する前記閉領域を特定する特定部と、
特定された閉領域を他の閉領域と表示状態を変更して前記国土領域に前記基線網を重ねた表示情報を含む地盤解析結果を、通信ネットワーク網を介して接続された端末に対して所定間隔毎に送信する解析結果出力部と、
を備える地盤解析装置。

【請求項7】

前記四角形の閉領域を特定し、前記四角形の閉領域を特定できない前記地点については当該地点を結ぶ三角形の閉領域を特定して前記基線網を地図上に重ねて表示する前記表示情報を生成する表示情報生成部と、を備え、
前記特定部は前記基線網を構成する前記四角形の閉領域については当該四角形を構成する対角の２地点を結ぶ線で当該四角形を分けた２つの三角形の領域に対する歪みを前記連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標に基づいて算出し、前記三角形の閉領域については当該三角形の領域に対する歪みを前記連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標に基づいて算出し、それら歪みの値と基準閾値とに基づいて歪を発生する閉領域を特定し、
前記解析結果出力部は、特定した閉領域を他の閉領域と表示状態を変更して前記国土領域に前記基線網を重ねた前記表示情報を含む地盤解析結果を出力する
請求項６に記載の地盤解析装置。

【請求項8】

国土領域の複数の異なる地点に固定設置された複数の衛星測位信号受信アンテナのそれぞれが位置観測用衛星から受信した衛星測位信号を受信する衛星測位信号受信手段と、所定時間平均の算出に用いる基準時刻と前記所定時間分の前記衛星測位信号とに基づいて前記衛星測位信号受信アンテナそれぞれの前記固定設置された位置における前記基準時刻を基準とした所定時間平均の座標を前記所定時間毎に算出するアンテナ位置算出部と、を備えた座標計測装置から、前記衛星測位信号受信アンテナそれぞれの前記所定時間平均の座標を受信し、
前記地点それぞれのうち隣接すると判定される４地点を結ぶ各基線の辺により構成される四角形の閉領域が特定され、前記四角形の閉領域を特定できない前記地点については前記地点それぞれのうち隣接すると判定される３地点を結ぶ各基線の辺により構成される三角形の閉領域が特定された、当該四角形の閉領域と三角形の閉領域とが領域面で連なる基線網において、連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標が基準閾値以上変動する前記閉領域を特定し、
特定された閉領域を他の閉領域と表示状態を変更して前記国土領域に前記基線網を重ねた表示情報を含む地盤解析結果を、通信ネットワーク網を介して接続された端末に対して所定間隔毎に送信する
地盤情報処理方法。

【請求項9】

地盤解析装置のコンピュータを、
国土領域の複数の異なる地点に固定設置された複数の衛星測位信号受信アンテナのそれぞれが位置観測用衛星から受信した衛星測位信号を受信する衛星測位信号受信手段と、所定時間平均の算出に用いる基準時刻と前記所定時間分の前記衛星測位信号とに基づいて前記衛星測位信号受信アンテナそれぞれの前記固定設置された位置における前記基準時刻を基準とした所定時間平均の座標を前記所定時間毎に算出するアンテナ位置算出部と、を備えた座標計測装置から、前記衛星測位信号受信アンテナそれぞれの前記所定時間平均の座標を受信するアンテナ位置算出結果受信手段、
前記地点それぞれのうち隣接すると判定される４地点を結ぶ各基線の辺により構成される四角形の閉領域が特定され、前記四角形の閉領域を特定できない前記地点については前記地点それぞれのうち隣接すると判定される３地点を結ぶ各基線の辺により構成される三角形の閉領域が特定された、当該四角形の閉領域と三角形の閉領域とが領域面で連なる基線網において、連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標が基準閾値以上変動する前記閉領域を特定する特定手段、
特定された閉領域を他の閉領域と表示状態を変更して前記国土領域に前記基線網を重ねた表示情報を含む地盤解析結果を、通信ネットワーク網を介して接続された端末に対して所定間隔毎に送信する解析結果出力手段、
として機能させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地盤情報システム、地盤解析装置、地盤情報処理方法、プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

国土の地盤の情報を解析する場合に電子基準点と呼ばれる観測点の位置情報を用いることが知られている。例えば電子基準点の位置情報を用いた情報処理技術が特許文献１，２に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−５２５７８号公報

【特許文献2】特許第４８４６７７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の特許文献１のような電子基準点の位置を追跡することで地盤の変動を検出することができるが、より有用性の高い装置が求められていた。

【0005】

そこでこの発明は、上述の課題を解決する地盤情報システム、地盤解析装置、地盤情報処理方法、プログラムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様によれば、地盤情報システムは、国土領域の複数の異なる地点に固定設置された複数の衛星測位信号受信アンテナのそれぞれが位置観測用衛星から受信した衛星測位信号を受信する衛星測位信号受信手段と、所定時間平均の算出に用いる基準時刻と前記所定時間分の前記衛星測位信号とに基づいて前記衛星測位信号受信アンテナそれぞれの前記固定設置された位置における前記基準時刻を基準とした所定時間平均の座標を前記所定時間毎に算出するアンテナ位置算出部と、前記地点それぞれのうち隣接すると判定される４地点を結ぶ各基線の辺により構成される四角形の閉領域が特定され、前記四角形の閉領域を特定できない前記地点については前記地点それぞれのうち隣接すると判定される３地点を結ぶ各基線の辺により構成される三角形の閉領域が特定された、当該四角形の閉領域と三角形の閉領域とが領域面で連なる基線網において、連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標が基準閾値以上変動する前記閉領域を特定する特定部と、特定された閉領域を他の閉領域と表示状態を変更して前記国土領域に前記基線網を重ねた表示情報を含む地盤解析結果を、通信ネットワーク網を介して接続された端末に対して所定間隔毎に送信する解析結果出力部と、を備える。

【0007】

上述の地盤情報システムは、前記四角形の閉領域を特定し、前記四角形の閉領域を特定できない前記地点については当該地点を結ぶ三角形の閉領域を特定して前記基線網を地図上に重ねて表示する前記表示情報を生成する表示情報生成部と、を備え、前記特定部は前記基線網を構成する前記四角形の閉領域については当該四角形を構成する対角の２地点を結ぶ線で当該四角形を分けた２つの三角形の領域に対する歪みを前記連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標に基づいて算出し、前記三角形の閉領域については当該三角形の領域に対する歪みを前記連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標に基づいて算出し、それら歪みの値と基準閾値とに基づいて歪を発生する閉領域を特定し、前記解析結果出力部は、特定した閉領域を他の閉領域と表示状態を変更して前記国土領域に前記基線網を重ねた前記表示情報を含む地盤解析結果を出力してもよい。

【0008】

また上述の地盤情報システムにおいて、前記特定部は、前記基線網において、前記基線の端点にそれぞれ位置する前記衛星測位信号受信アンテナの前記連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標が変動することにより前記基線の長さが基準閾値以上変化した基線を、当該基線を含む閉領域において特定し、前記解析結果出力部は、特定された基線を他の基線と表示状態を変更して前記国土領域に前記基線網を重ねた前記表示情報を含む地盤解析結果を出力してもよい。

【0009】

また上述の地盤情報システムにおいて、前記特定部は、前記四角形の２つの対角線を示す対角の基線を特定し、当該基線の端点にそれぞれ位置する前記衛星測位信号受信アンテナの前記連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標が変動することにより当該基線の長さが基準閾値以上変化した基線を、当該基線を含む閉領域において特定してもよい。

【0010】

また上述の地盤情報システムにおいて、前記特定部は、前記基線網を構成する前記四角形と前記三角形のそれぞれの前記閉領域のうち前記連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標が変動することに基づく基準閾値以上の面積変動を発生する閉領域を特定し、前記解析結果出力部は、特定した閉領域を他の閉領域と表示状態を変更して前記国土領域に前記基線網を重ねた前記表示情報を含む地盤解析結果を出力してもよい。

【0011】

本発明の第２の態様によれば、地盤解析装置は、国土領域の複数の異なる地点に固定設置された複数の衛星測位信号受信アンテナのそれぞれが位置観測用衛星から受信した衛星測位信号を受信する衛星測位信号受信手段と、所定時間平均の算出に用いる基準時刻と前記所定時間分の前記衛星測位信号とに基づいて前記衛星測位信号受信アンテナそれぞれの前記固定設置された位置における前記基準時刻を基準とした所定時間平均の座標を前記所定時間毎に算出するアンテナ位置算出部と、を備えた座標計測装置から、前記衛星測位信号受信アンテナそれぞれの前記所定時間平均の座標を受信するアンテナ位置算出結果受信部と、前記地点それぞれのうち隣接すると判定される４地点を結ぶ各基線の辺により構成される四角形の閉領域が特定され、前記四角形の閉領域を特定できない前記地点については前記地点それぞれのうち隣接すると判定される３地点を結ぶ各基線の辺により構成される三角形の閉領域が特定された、当該四角形の閉領域と三角形の閉領域とが領域面で連なる基線網において、連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標が基準閾値以上変動する前記閉領域を特定する特定部と、特定された閉領域を他の閉領域と表示状態を変更して前記国土領域に前記基線網を重ねた表示情報を含む地盤解析結果を、通信ネットワーク網を介して接続された端末に対して所定間隔毎に送信する解析結果出力部と、を備える。
上述の地盤解析装置は、前記四角形の閉領域を特定し、前記四角形の閉領域を特定できない前記地点については当該地点を結ぶ三角形の閉領域を特定して前記基線網を地図上に重ねて表示する前記表示情報を生成する表示情報生成部と、を備え、前記特定部は前記基線網を構成する前記四角形の閉領域については当該四角形を構成する対角の２地点を結ぶ線で当該四角形を分けた２つの三角形の領域に対する歪みを前記連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標に基づいて算出し、前記三角形の閉領域については当該三角形の領域に対する歪みを前記連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標に基づいて算出し、それら歪みの値と基準閾値とに基づいて歪を発生する閉領域を特定し、前記解析結果出力部は、特定した閉領域を他の閉領域と表示状態を変更して前記国土領域に前記基線網を重ねた前記表示情報を含む地盤解析結果を出力してもよい。

【0012】

本発明の第３の態様によれば、地盤情報処理方法は、国土領域の複数の異なる地点に固定設置された複数の衛星測位信号受信アンテナのそれぞれが位置観測用衛星から受信した衛星測位信号を受信する衛星測位信号受信手段と、所定時間平均の算出に用いる基準時刻と前記所定時間分の前記衛星測位信号とに基づいて前記衛星測位信号受信アンテナそれぞれの前記固定設置された位置における前記基準時刻を基準とした所定時間平均の座標を前記所定時間毎に算出するアンテナ位置算出部と、を備えた座標計測装置から、前記衛星測位信号受信アンテナそれぞれの前記所定時間平均の座標を受信し、前記地点それぞれのうち隣接すると判定される４地点を結ぶ各基線の辺により構成される四角形の閉領域が特定され、前記四角形の閉領域を特定できない前記地点については前記地点それぞれのうち隣接すると判定される３地点を結ぶ各基線の辺により構成される三角形の閉領域が特定された、当該四角形の閉領域と三角形の閉領域とが領域面で連なる基線網において、連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標が基準閾値以上変動する前記閉領域を特定し、特定された閉領域を他の閉領域と表示状態を変更して前記国土領域に前記基線網を重ねた表示情報を含む地盤解析結果を、通信ネットワーク網を介して接続された端末に対して所定間隔毎に送信する。

【0013】

本発明の第４の態様によれば、プログラムは、地盤解析装置のコンピュータを、国土領域の複数の異なる地点に固定設置された複数の衛星測位信号受信アンテナのそれぞれが位置観測用衛星から受信した衛星測位信号を受信する衛星測位信号受信手段と、所定時間平均の算出に用いる基準時刻と前記所定時間分の前記衛星測位信号とに基づいて前記衛星測位信号受信アンテナそれぞれの前記固定設置された位置における前記基準時刻を基準とした所定時間平均の座標を前記所定時間毎に算出するアンテナ位置算出部と、を備えた座標計測装置から、前記衛星測位信号受信アンテナそれぞれの前記所定時間平均の座標を受信するアンテナ位置算出結果受信手段、前記地点それぞれのうち隣接すると判定される４地点を結ぶ各基線の辺により構成される四角形の閉領域が特定され、前記四角形の閉領域を特定できない前記地点については前記地点それぞれのうち隣接すると判定される３地点を結ぶ各基線の辺により構成される三角形の閉領域が特定された、当該四角形の閉領域と三角形の閉領域とが領域面で連なる基線網において、連続する前後の前記所定時間それぞれについて算出された前記所定時間平均の座標が基準閾値以上変動する前記閉領域を特定する特定手段、特定された閉領域を他の閉領域と表示状態を変更して前記国土領域に前記基線網を重ねた表示情報を含む地盤解析結果を、通信ネットワーク網を介して接続された端末に対して所定間隔毎に送信する解析結果出力手段、として機能させる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、有用性の高い地盤の変動の情報を迅速に伝えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】地盤情報システムの構成を示すブロック図である。

【図2】地盤解析装置の機能ブロック図である。

【図3】地盤解析装置の処理フローを示す図である。

【図4】測地座標と楕円体高の算出概要を示す図である。

【図5】楕円体高の説明図である。

【図6】算出結果テーブルの例を示す図である。

【図7】閉領域のひずみに算出する算出式に用いるパラメータを説明する図である。

【図8】基線網を示す図である。

【図9】表示データの一例を示す第一の図である。

【図10】表示データの一例を示す第二の図である。

【図11】楕円体高の地盤変動解析結果の出力例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の一実施形態による地盤解析装置を図面を参照して説明する。
図１は同実施形態による地盤情報システムの構成を示すブロック図である。この図において、符号１は地盤解析装置である。また２は座標計測装置である。また１０は衛星測位信号受信アンテナである。また２０は衛星測位信号受信装置である。
そして地盤情報システムにおいては、衛星測位信号受信アンテナ１０が例えば日本全国（国土領域）の１２００点余りの多数の地点に分散して固定設置されており、その衛星測位信号受信アンテナがＧＰＳ衛星から受信した衛星測位信号を衛星測位信号受信装置２０が通信ネットワークを介して受信する。また、複数の座標計測装置２は通信ネットワークを介して衛星測位信号受信装置２０と地盤解析装置１に接続されているものとする。座標計測装置２は、衛星測位信号受信装置２０より、各衛星測位信号受信アンテナ１０がＧＰＳ衛星から受信した衛星測位信号（ＧＰＳが発信する信号）を受信し、各衛星測位信号受信アンテナ１０の固定設置された位置を検出する。そして、その算出された各衛星測位信号受信アンテナ１０の位置に基づいて、特定の衛星測位信号受信アンテナ１０の２４時間平均の地心直交座標、２４時間平均の楕円体高、２４時間平均の水平移動量、２４時間平均の地盤高変動量などの地盤変動を、座標計測装置２や地盤解析装置１が算出してよい。地盤解析装置１は、１つ又は複数座標計測装置２の各機能を含むものであってもよい。

【0017】

図２は座標計測装置および地盤解析装置の機能ブロック図である。
この図が示すように、地盤解析装置１は、通信処理部１１、制御部１２、アンテナ位置算出結果受信部１３、地盤変動解析部１４（特定部）、地盤変動結果出力部１５（解析結果出力部）、データベース１６、基準時刻通知部１７を少なくとも備えている。通信処理部１１は、通信ネットワークを介して情報を送受信する処理部である。制御部１２は、地盤解析装置１の各処理部を制御する処理部である。アンテナ位置算出結果受信部１３は、座標計測装置２よりアンテナ位置の算出結果の情報を受信する処理部である。地盤変動解析部１４は、座標計測装置２より受信したアンテナ位置の算出結果の情報に基づいて、衛星測位信号受信アンテナ１０の固定設置された位置に対応する地球重心を原点とした測地座標などにおける、当該固定設置された位置の地盤変動量を判定できる情報を算出する処理部である。地盤変動結果出力部１５は、地盤変動解析部１４の算出した情報に基づいて所定の間隔毎の２４時間平均の地盤変動の情報を出力する処理部である。データベース１６はアンテナ位置算出結果受信部１３が受信したアンテナ位置の算出結果の情報や地盤変動解析部１４が算出した情報等を記憶する。基準時刻通知部１７は座標計測装置２が各衛星測位信号受信アンテナ１０の固定設置された位置の地盤変動の２４時間平均の情報を算出するための基準時刻を座標計測装置２へ通知する処理部である。

【0018】

また図２で示すように、座標計測装置２は、通信処理部２１、制御部２２、衛星測位信号受信部２３、アンテナ位置算出部２４、アンテナ位置算出結果出力部２５、データベース２６を備えている。通信処理部２１は衛星測位信号受信装置２０や地盤解析装置１と通信を行う処理部である。制御部２２は座標計測装置２の各処理部を制御する処理部である。衛星測位信号受信部２３は衛星測位信号受信アンテナ１０がＧＰＳ衛星から受信した衛星測位信号を、当該衛星測位信号受信アンテナ１０から取りまとめて取得した衛星測位信号受信装置２０を経由して受信する処理部である。アンテナ位置算出部２４は衛星測位信号に基づいて、衛星測位信号受信アンテナ１０それぞれの固定設置された位置を示す地心直交座標や楕円体高を算出する処理部である。アンテナ位置算出結果出力部２５は、アンテナ位置算出部２４の算出した情報を地盤解析装置１へ出力する処理部である。データベース２６は、衛星測位信号受信アンテナ１０の受信した衛星測位信号のデータや、衛星測位信号受信アンテナ１０それぞれの固定設置された位置を示す地心直交座標や楕円体高等の情報を対応付けて記憶する記憶部である。

【0019】

本実施形態による地盤情報システムは、国土領域の複数の異なる地点に固定設置された複数の衛星測位信号受信アンテナ１０それぞれが位置観測用衛星から受信した衛星測位信号を受信する。地盤情報システムは、衛星測位信号に基づいて衛星測位信号受信アンテナ１０の座標を算出する。地盤情報システムは、上記地点それぞれのうち、隣接すると判定される３以上の各地点を結ぶ各基線により構成される閉領域が領域面で連なる基線網において、基準期間に基準閾値以上変動する閉領域を特定する。地盤情報システムは、特定した閉領域を他の閉領域と表示状態を変更して国土領域に基線網を重ねた表示情報を含む地盤解析結果（表示データ）を出力する。
このような処理により地盤情報システムは、有用性の高い地盤の変動の情報を学者、気象情報配信会社、測量企業、建設企業などの世間に迅速に伝える。

【0020】

地盤情報システムは、複数の座標計測装置２と地盤解析装置１とが通信ネットワークを介して接続されており、複数の座標計測装置２のそれぞれが、通信ネットワークに接続され複数の異なる地点に固定設置された複数の衛星測位信号受信アンテナ１０のそれぞれが位置観測用衛星（ＧＰＳ衛星）から受信した衛星測位信号を、通信ネットワークを介して受信し、地盤解析装置１より算出対象に係わる２４時間平均の算出に用いる基準時刻を受信し、受信した２４時間分の衛星測位信号と基準時刻とに基づいて、衛星測位信号受信アンテナ１０それぞれの固定設置された位置における２４時間平均の地心直交座標を算出する。地盤解析装置１が、複数の座標計測装置２それぞれに、算出対象に係わる２４時間平均の算出に用いる基準時刻を所定の間隔ずらして通知し、所定の間隔毎に、異なる座標計測装置２から２４時間平均の複数の衛星測位信号受信アンテナ１０それぞれの地心直交座標を受信して、各衛星測位信号受信アンテナ１０それぞれの固定設置された位置における所定の間隔毎の２４時間平均の地心直交座標を示す地心直交座標変動結果を出力する処理を行う。

【0021】

地盤情報システムは、座標計測装置２のそれぞれが、算出した衛星測位信号受信アンテナ１０それぞれの地心直交座標と基準時刻とに基づいて、衛星測位信号受信アンテナ１０それぞれの固定設置された位置における所定の間隔毎の２４時間平均の楕円体高を算出してもよい。この時地盤解析装置１は、衛星測位信号受信アンテナ１０それぞれの固定設置された位置における所定の間隔毎の２４時間平均の楕円体高を示す楕円体高変動結果を出力する処理を行う。

【0022】

地盤情報システムは、地盤解析装置１が、算出された衛星測位信号受信アンテナ１０それぞれの所定の間隔毎の２４時間平均の地心直交座標に基づいて、当該地心直交座標毎に対応する所定の間隔毎の２４時間平均の水平移動量を算出してもよい。この時地盤解析装置１は、衛星測位信号受信アンテナ１０それぞれの固定設置された位置における所定の間隔毎の前記２４時間平均の水平移動量の算出結果を表示した水平移動量変動結果を出力する処理を行う。

【0023】

地盤情報システムは、地盤解析装置１が、衛星測位信号受信アンテナ１０それぞれの固定設置された位置における所定の間隔毎の２４時間平均の楕円体高に基づいて、衛星測位信号受信アンテナ１０それぞれの固定設置された位置における所定の間隔毎の２４時間平均の地盤高変動量を算出し、衛星測位信号受信アンテナ１０それぞれの固定設置された位置における所定の間隔毎の２４時間平均の地盤高変動量の算出結果を表示した地盤高変動量変動結果を出力する処理を行ってもよい。
そして地盤解析装置１は、このような処理により、観察者の所望の時間において、大きな災害が発生する箇所を緊急に判定するための出力結果を出力する処理を行う。

【0024】

図３は地盤解析装置の処理フローを示す図である。
図４は測地座標と楕円体高の算出概要を示す図である。
図５は楕円体高の説明図である。
図６は算出結果テーブルの例を示す図である。
次に図３〜図１１を用いて地盤解析装置の処理の詳細について説明する。
衛星測位信号受信装置２０は、通信ネットワークを介して日本全国の衛星測位信号受信アンテナ１０から、当該衛星測位信号受信アンテナ１０がＧＰＳ衛星から受信した衛星測位信号（地心直交座標を特定するための信号）を通信ネットワークを介して受信する。例えば、衛星測位信号受信アンテナ１０は日本全国の１２００地点に固定設置されており、衛星測位信号受信装置２０は、３０秒間隔で衛星測位信号受信アンテナ１０から衛星測位信号を受信している。その衛星測位信号受信装置２０が受信した衛星測位信号を、所定の時間毎（例えば１０分毎）に座標計測装置２の衛星測位信号受信部２３が受信する（ステップＳ１０１）。

【0025】

座標計測装置２のアンテナ位置算出部２４は、受信した衛星測位信号のうち複数地点の衛星測位信号受信アンテナ１０で受信された３０秒間隔の２４時間分の衛星測位信号を用いて、三角網による網平均計算を行う（ステップＳ１０２）。三角網とは、衛星測位信号受信アンテナ１０の設置された複数の位置におけるある３点の三角形の頂点として互いに直線で結ぶことによって構成される三角形の集合体である。網平均計算とは、この三角形の頂点の位置を角条件や辺条件といった制約条件の下で最小二乗法を行うことによって位置データを確定する計算方法である。このような網平均計算については、例えば「最小二乗法の理論とその応用」（田島稔他著、東洋書店）等に詳述されている。

【0026】

このような計算をアンテナ位置算出部２４で行うことによって、特定した複数地点の三角網を用いて、それら複数地点における衛星測位信号受信アンテナ１０の地心直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を衛星測位信号の受信時刻毎に算出する（ステップＳ１０３）。アンテナ位置算出部２４は、他の各衛星測位信号受信アンテナ１０の固定設置された位置についても同様にその地心直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を衛星測位信号の受信時刻毎に順次算出する。この地心直交座標の算出処理は、衛星測位信号受信アンテナ１０が日本全国に配置された１２００地点を３９グループに分け、それぞれのグループ毎の各衛星測位信号受信アンテナ１０で受信された衛星測位信号を用いてグループ内の衛星測位信号受信アンテナ１０の地心直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を算出する処理を、グループ毎に順次を行うようにしてよい。地心直交座標の算出において、日本周辺（国土領域周辺）の国際測地基準点（ＩＧＳ点；つくばＴＳＫＢ、臼田ＵＳＵＤ、北京ＢＪＦＳ、上海ＳＨＡＯ、台湾桃園ＴＷＴＦ、グアムＧＵＡＭ）を用いて、ＩＧＳ点を含む三角網により網平均計算を行って地心直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を算出するようにしてよい。また更には、当該地心直交座標の算出にあたり、日本周辺に限らず、全世界のＩＧＳ点のうちの複数を用いて、それらＩＧＳ点を含む三角網により網平均計算を行って地心直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を算出するようにしてよい。アンテナ位置算出部２４は各衛星測位信号受信アンテナ１０の地心直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を、対応する衛星測位信号受信アンテナ１０のＩＤと、その衛星測位信号受信アンテナ１０から衛星測位信号を受信した時刻と、に対応付けてデータベースへ登録する（ステップＳ１０４）。

【0027】

アンテナ位置算出部２４は、各衛星測位信号受信アンテナ１０の地心直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を算出すると、各衛星測位信号受信アンテナ１０の楕円体高を衛星測位信号の受信時刻毎に算出する（ステップＳ１０５）。図４、図５で示すように楕円体高は、地心直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と地球重心とを結ぶ直線の距離から、当該直線が地球楕円体に交わる点と地球重心とを結ぶ直線の距離を減じた値により算出できる。なお、地球重心や、地心直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と地球重心とを結ぶ直線が地球楕円体に交わる点と地球重心とを結ぶ直線の距離は既知の値であるとする。アンテナ位置算出部２４は、各衛星測位信号受信アンテナ１０の地心直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における楕円体高を、対応する衛星測位信号受信アンテナ１０のＩＤ、その衛星測位信号受信アンテナ１０から衛星測位信号を受信した時刻と、に対応付けてデータベースへ登録する（ステップＳ１０６）。
アンテナ位置算出部２４は、所定の間隔毎に受信した衛星測位信号に基づいて、各衛星測位信号受信アンテナ１０の固定設置された位置における、所定の間隔毎の地心直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と楕円体高の値を衛星測位信号の受信時刻毎に算出し続ける。アンテナ位置算出部２４は、衛星測位信号の受信時刻毎でなくとも、２４時間より短い所定の時刻間隔毎に、各衛星測位信号受信アンテナ１０の地心直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と楕円体高の値を算出するようにしてよい。

【0028】

各座標計測装置２は、予め地盤解析装置１の基準時刻通知部１７より、地心直交座標の２４時間平均と、楕円体高の２４時間平均を算出するための基準時刻の通知を受けている。例えば図１で示す各座標計測装置２が２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…，２Ｈの８つの座標計測装置であるとすると、座標計測装置２Ａに対しては基準時刻は９時、座標計測装置２Ｂに対しては基準時刻は１２時、座標計測装置２Ｃに対しては基準時刻は１５時、座標計測装置２Ｄに対しては基準時刻は１８時、・・・、座標計測装置２Ｈに対しては基準時刻は６時、と３時間ずつずらした基準時刻を、地盤解析装置１は座標計測装置２Ａ〜２Ｈのそれぞれへ通知する。各座標計測装置２のアンテナ位置算出部２４は、通知を受けた基準時刻に時刻計測処理部のタイマが達したことを検出し、上述の処理により算出した地心直交座標および楕円体高のうち、前日の基準時刻から当日の基準時刻の前に算出された所定の時間毎（１０分毎）の情報をデータベース２６から読み取り、それら読み取った地心直交座標および楕円体高の２４時間平均を算出し、データベース２６に算出対象の衛星測位信号受信アンテナ１０のアンテナＩＤと地心直交座標および楕円体高の２４時間平均を対応付けて登録する。各座標計測装置２のアンテナ位置算出結果出力部２５は、地盤解析装置１からの要求に基づいて、所定の間隔毎の各衛星測位信号受信アンテナ１０における地心直交座標と楕円体高の２４時間平均を送信する。

【0029】

地盤解析装置１は、ある地域における地盤変動を解析するために、管理者の入力などにより受け付けた情報等に基づいて、解析対象となる地域に位置する衛星測位信号受信アンテナ１０のアンテナＩＤを格納したアンテナ位置要求情報を各座標計測装置２へ送信する。各座標計測装置２はアンテナ位置要求情報の受信に基づいて、アンテナＩＤに対応付けられてデータベース２６に登録されている地心直交座標と楕円体高の２４時間平均を地盤解析装置１へ送信する。地盤解析装置１は、アンテナ位置要求情報に時間範囲指定の情報を格納することにより、当該時間範囲指定した時間帯に算出された２４時間平均の地心直交座標と楕円体高を座標計測装置２から受信するようにしてもよい。そして、これにより、地盤解析装置１は、例えば時間範囲指定の情報が９時００分から次の日の８時５９分までの２４時間平均の地心直交座標と楕円体高のデータを座標計測装置２Ａから受信し、１２時００分から次の日の１１時５９分までの２４時間平均の地心直交座標と楕円体高のデータを座標計測装置２Ｂから受信し、１５時００分から次の日の１４時５９分までの２４時間平均の地心直交座標と楕円体高のデータを座標計測装置２Ｃから受信し、同様に基準時刻を基準とした２４時間平均の地心直交座標と楕円体高のデータを座標計測装置２Ｄ〜２Ｈから受信する。

【0030】

地盤解析装置１の地盤変動解析部１４は、各座標計測装置２からそれぞれ別々に受信した所定の間隔（基準時刻のずれである３時間）毎の２４時間平均の地心直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の受信に基づいて、その所定の間隔毎（３時間毎）の地心直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のずれによる各衛星測位信号受信アンテナ１０の水平移動量の２４時間平均を算出する（ステップＳ１０７）。地盤変動解析部１４はその所定の間隔毎の水平移動量の２４時間平均と、その水平移動量の算出対象である衛星測位信号受信アンテナ１０のＩＤと、その水平移動量の２４時間平均の算出に用いた地心直交座標の２４時間平均と、その地心直交座標を受信した時刻と、を対応付けてデータベース１６へ登録する（ステップＳ１０８）。２４時間平均の水平移動量は、衛星測位信号受信アンテナ１０の地心直交座標の２４時間平均を（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、その時刻より所定の間隔の時間後の同じ衛星測位信号受信アンテナ１０の地心直交座標の２４時間平均を（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）とすると、（Ｘ２−Ｘ１，Ｙ２−Ｙ１）である。

【0031】

地盤変動解析部１４は、各座標計測装置２から受信した所定の間隔毎の２４時間平均の楕円体高の受信に基づいて、その所定の間隔毎（本実施形態においては３時間毎）の楕円体高のずれによる各衛星測位信号受信アンテナ１０の地盤高変動量の２４時間平均を算出する（ステップＳ１０９）。地盤変動解析部１４は、その所定の間隔毎の地盤高変動量の２４時間平均と、その地盤高変動量の算出対象である衛星測位信号受信アンテナ１０のＩＤと、その地盤高変動量の２４時間平均の算出に用いた楕円体高の２４時間平均と、その楕円体高を受信した時刻と、を対応付けてデータベース１６へ登録する（ステップＳ１１０）。２４時間平均の地盤高変動量は、ある時刻における衛星測位信号受信アンテナ１０の楕円体高の２４時間平均を（Ｄ１）、その時刻より所定の間隔の時間後の同じ衛星測位信号受信アンテナ１０の楕円体高の２４時間平均を（Ｄ２）とすると、（Ｄ２−Ｄ１）である。なお上記では地盤変動解析部１４が、所定の間隔（基準時刻のずれである３時間）毎の２４時間平均の地心直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を受信することについて記載したが、所定の間隔を２４時間として、２４時間毎に受信するようにしてもよい。この場合は地盤変動解析部１４は、２４時間の間隔毎の、地心直交座標の２４時間平均と、地盤高変動量の２４時間平均と、その地盤高変動量の算出対象である衛星測位信号受信アンテナ１０のＩＤと、その地盤高変動量の２４時間平均の算出に用いた楕円体高の２４時間平均と、その楕円体高を受信した時刻と、を対応付けてデータベース１６へ登録することとなる。

【0032】

図６で示す算出結果テーブルは、衛星測位信号受信アンテナ１０それぞれについて、所定の間隔である３時間毎に上述の処理により算出された地心直交座標、楕円体高、水平移動量、地盤高変動量を記憶するデータテーブルである。図６においては、アンテナＩＤ「００００１」となる衛星測位信号受信アンテナ１０の固定設置された位置の２００８年１月１日１２時００分（２００８０１０１１２００）において、地心直交座標の２４時間平均は（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、楕円体高の２４時間平均は（Ｄ１）、水平移動量の２４時間平均は（値無し）、地盤高変動量の２４時間平均は（値無し）であり、またその衛星測位信号受信アンテナ１０の固定設置された位置の２００８年１月１日１５時００分（２００８０１０１１５００）において、地心直交座標の２４時間平均は（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）、楕円体高の２４時間平均は（Ｄ２）、水平移動量の２４時間平均は（Ｘ２−Ｘ１，Ｙ２−Ｙ１）、地盤高変動量の２４時間平均は（Ｄ２−Ｄ１）であり、またその衛星測位信号受信アンテナ１０の固定設置された位置の２００８年１月１日１８時００分（２００８０１０１１８００）において、地心直交座標の２４時間平均は（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）、楕円体高の２４時間平均は（Ｄ３）、水平移動量の２４時間平均は（Ｘ３−Ｘ２，Ｙ３−Ｙ２）、地盤高変動量の２４時間平均は（Ｄ３−Ｄ２）であることを示している。

【0033】

地盤変動解析部１４は、１つの衛星測位信号受信アンテナ１０について最も新しく算出された地心直交座標の２４時間平均をデータベース１６から取得する。この地心直交座標の２４時間平均を第１の地心直交座標と呼ぶ。地盤変動解析部１４は、同じ衛星測位信号受信アンテナ１０について最も新しく算出された地心直交座標の２４時間平均の１日前（２４時間前）に算出された地心直交座標の２４時間平均をデータベース１６から取得する。この地心直交座標の２４時間平均を第２の地心直交座標と呼ぶ。地盤変動解析部１４は第１の地心直交座標と、第２の地心直交座標との距離を算出する。地盤変動解析部１４は、第１の地心直交座標と、第２の地心直交座標との差が基準閾値以上であるかを判定する。基準閾値としては例えば３ｃｍを想定する。

【0034】

第１の地心直交座標と、第２の地心直交座標との差が基準閾値以上である場合には、第１の地心直交座標と、第２の地心直交座標との差が２４時間で３ｃｍ以上変動したことを示している。地盤変動解析部１４は、第１の地心直交座標と、第２の地心直交座標との差が基準閾値以上である場合には、その第１の地心直交座標の位置の衛星測位信号受信アンテナ１０と、第２の地心直交座標の位置の衛星測位信号受信アンテナ１０とを端点として結ばれる基線を特定する。この基線の特定は、基準期間に基準閾値以上変動する閉領域を特定することの一態様である。地盤変動解析部１４はさらに、特定した基線が基準閾値以上長く変動（伸長）したのか、または短く変動（収縮）したのかを判定する。地盤変動解析部１４は、特定した基線の識別情報と、その基線が基準閾値以上長く変動したのか、または短く変動したのかを示す変動識別情報とを、データベース１６に記録する。

【0035】

データベース１６は、衛星測位信号受信アンテナ１０の位置を示す複数の地点それぞれのうち隣接すると判定される３点以上の各地点の頂点を環状に結ぶことによって構成される閉領域の識別情報と、その閉領域を構成する基線の識別情報と、基線の変動識別情報とを対応付けて保持した解析結果テーブルを記憶している。閉領域を構成する各地点や基線は予め定められていてよいし、任意に決定されてもよい。３点の各地点を環状に結ぶ閉領域である場合にはその閉領域は三角形を示し、４点の各地点を環状に結ぶ閉領域である場合にはその閉領域は四角形を示す。本実施形態の地盤解析装置１は、各地点を環状に結ぶ四角形の閉領域を、国土領域に設置される衛星測位信号受信アンテナ１０の各地点を用いて特定し、その閉領域の識別情報を主に解析結果テーブルに記憶する。地盤解析装置１は衛星測位信号受信アンテナ１０の各地点を環状に結ぶ四角形の閉領域が構成できない場合には三角形の閉領域を特定し、その閉領域の識別情報を解析結果テーブルに記憶する。地盤変動解析部１４は全ての閉領域を構成する各基線について、基準期間（２４時間）に基準閾値（３ｃｍ）以上長さが変動したかを判定する（ステップＳ１１１）。地盤変動解析部１４は、その処理結果により特定した基線の識別情報と変動識別情報とを解析結果テーブルに記録していく。

【0036】

地盤変動結果出力部１５は、データベース１６に記録されている解析結果テーブルから基線の変動識別情報が保持されている基線の識別情報と、その基線に対応付けられている変動識別情報とを読み取る。地盤変動結果出力部１５は、国土領域配置された衛星測位信号受信アンテナ１０の地点間を結ぶ四角形または三角形の閉領域が領土面全域に連なる基線網を、国土領域の地図上に重ねて表示するための表示データを生成する（ステップＳ１１２）。地盤変動結果出力部１５は、表示データの生成の際に、基線の識別情報と基線の変動識別情報とに基づいて基線の表示態様を変更する。例えば地盤変動結果出力部１５は、基線の変動識別情報が、基準閾値以上長く変動したことを示す場合には、その基線の色を赤に変更する。また地盤変動結果出力部１５は、基線の変動識別情報が、基準閾値以上短く変動したことを示す場合には、その基線の色を青に変更する。地盤変動結果出力部１５は、生成した表示データをインターネットなどの通信網を介して接続された端末へ送信する（ステップＳ１１３）。送信先の端末は、学者、気象情報配信会社、測量企業、建設企業、自治体が保有する端末であってよい。送信先の端末は、個人が携帯する携帯端末であってもよい。送信先の端末はＳＮＳ（Social Networking Service）の情報を配信する、インターネットに接続されたコンピュータサーバであってもよい。

【0037】

地盤変動解析部１４は、基準期間に基準閾値以上変動する閉領域を特定することの一態様として、閉領域の面積の変化率を用いて特定してもよい。
この場合、地盤変動解析部１４は、１つの閉領域を構成する衛星測位信号受信アンテナ１０の各地点について最も新しく算出された地心直交座標の２４時間平均をデータベース１６から取得する。地盤変動解析部１４はそれら各地点の地心直交座標の２４時間平均から閉領域の面積を算出する。この面積を第１の面積と呼ぶ。
地盤変動解析部１４は、同一の１つの閉領域を構成する衛星測位信号受信アンテナ１０の各地点について最も新しく算出された地心直交座標の２４時間平均の１日前（２４時間前）に算出された地心直交座標の２４時間平均をデータベース１６から取得する。地盤変動解析部１４はそれら各地点の地心直交座標の２４時間平均から１日前の閉領域の面積を算出する。この面積を第２の面積と呼ぶ。
地盤変動解析部１４は、第１の面積から第２の面積への変化率を算出する。地盤変動解析部１４は、第１の面積から第２の面積への変化率が基準閾値以上であるかを判定する。基準閾値としては例えば３パーミル（‰）を想定する。

【0038】

第１の面積から第２の面積への変化率が基準閾値以上である場合には、第１の面積から第２の面積への変化率が２４時間で３‰以上変化したことを示している。地盤変動解析部１４は、第１の面積から第２の面積への変化率が基準閾値以上である場合には、その第１および第２の面積を算出した閉領域を特定する。この閉領域の特定は、基準期間に基準閾値以上変動する閉領域を特定することの一態様である。地盤変動解析部１４はさらに、特定した閉領域が基準閾値以上大きく変動（拡大）したのか、または小さく変動（縮小）したのかを判定する。地盤変動解析部１４は、特定した閉領域の識別情報と、その閉領域が基準閾値以上拡大したのか、または縮小したのかを示す変動識別情報とを、データベース１６に記録する。

【0039】

データベース１６の保持する解析結果テーブルは、閉領域の識別情報と、その閉領域についての変動識別情報とを記憶する。地盤変動解析部１４は全ての閉領域について、基準期間（２４時間）に基準閾値（３‰）以上大きさが変動したかを判定する。地盤変動解析部１４は、その処理結果により特定した閉領域の識別情報と変動識別情報とを解析結果テーブルに記録していく。

【0040】

地盤変動結果出力部１５は、データベース１６に記録されている解析結果テーブルから閉領域についての変動識別情報が保持されている閉領域と、その変動識別情報とを読み取る。地盤変動結果出力部１５は、国土領域配置された地点間を結ぶ四角形または三角形の閉領域が領土面全域に連なる基線網を国土領域の地図上に重ねて表示するための表示データを生成する。地盤変動結果出力部１５は、表示データの生成の際に、閉領域の識別情報と、閉領域の変動識別情報とに基づいて閉領域の表示態様を変更する。例えば地盤変動結果出力部１５は、閉領域の変動識別情報が、基準閾値以上変化したことを示す場合には、その閉領域に色を付けて変更する。地盤変動結果出力部１５は、閉領域の変動識別情報に基づいて変化が拡大か収縮かを判定し、拡大か縮小かに応じて異なる色を付けて変更するようにしてもよい。地盤変動結果出力部１５は、生成した表示データをインターネットなどの通信網を介して接続された端末へ送信する。

【0041】

図７は閉領域のひずみに算出する算出式に用いるパラメータを説明する図である。
地盤変動解析部１４は、基準期間に基準閾値以上変動する閉領域を特定することの一態様として、閉領域のひずみ（歪）を用いて特定してもよい。
この場合、地盤変動解析部１４は、１つの閉領域を構成する衛星測位信号受信アンテナ１０の各地点について最も新しく算出された地心直交座標の２４時間平均をデータベース１６から取得する。地盤変動解析部１４はそれら各地点の地心直交座標から閉領域を構成する三角形領域を特定する。例えば閉領域が四角形領域であれば、対角の２つの地点を結ぶことにより２つの三角形領域を特定することができる。

【0042】

地盤変動解析部１４は特定した三角形領域の各地点について最も新しく算出された地心直交座標の２４時間平均の１日前（２４時間前）に算出された地心直交座標の２４時間平均をデータベース１６から取得する。そして地盤変動解析部１４は特定した三角形領域の頂点である各地点について算出された地心直交座標の２４時間平均と、その１日前の地心直交座標の２４時間平均とを用いて、三角形領域のある頂点を端点とする一辺（基線）の変動量成分である、（１）ｘ軸方向の伸縮量、（２）ｘ軸のｙ方向への変位量、（３）ｙ軸方向の伸縮量、（４）ｙ軸のｘ方向への変位量を算出する。

【0043】

ここでｘ軸方向の伸縮量（−ε_ｘｘδｘ）は、特定した三角形領域において設定した頂点を原点として南北方向をｘ軸、東西方向をｙ軸と仮定し、２４時間後の三角形領域の同一頂点を原点としたときの、当該頂点を基準とする２つの辺のうちのｘ軸との成す角度が小さい辺のｘ軸方向の伸縮量を示す。δｘは特定した三角形領域においてｘ軸との成す角度が小さい辺の元の長さである。
またｙ軸方向の伸縮量（−ε_ｙｙδｙ）は、三角形領域における上記と同じ頂点を原点とした同様のｘ軸、ｙ軸を仮定し、２４時間後の三角形領域の同一頂点を原点としたときの、当該頂点を基準とする２つの辺のうちのｙ軸との成す角度が小さい辺のｙ軸方向の伸縮量を示す。δｙは特定した三角形領域においてｙ軸との成す角度が小さい辺の元の長さである。

【0044】

またｘ軸のｙ方向への変位量（−（ε_ｘｙ＋ω_ｚ）δｘ）は、三角形領域の原点を一端として伸び、ｘ軸との成す角度が小さい辺における他端の頂点がｙ軸方向の変位した量を示している。
またｙ軸のｘ方向への変位量（−（ω_ｚ−ε_ｘｙ）δｙ）は、三角形領域の原点を一端として伸び、ｙ軸との成す角度が小さい辺における他端の頂点がｙ軸方向の変位した量を示している。

【0045】

これら、（１）ｘ軸方向の伸縮量、（２）ｘ軸のｙ方向への変位量、（３）ｙ軸方向の伸縮量、（４）ｙ軸のｘ方向への変位量を用いて、特定した三角形領域において設定した頂点を端点とする一辺（基線）の変動量成分を表す式を以下の式（１）、式（２）に示す。

【0046】

【数1】

【0047】

【数2】

【0048】

また式（１）、式（２）より、２４時間後の三角形領域のある設定した頂点を端点とする一辺（基線）の変動量が十分小さいと認定される場合には、その一辺（基線）の変位量成分を、式（３），式（４）で表すことができる。

【0049】

【数3】

【0050】

【数4】

【0051】

上記式において、ω_ｚは回転を示しており、

【0052】

【数5】

【0053】

【数6】

【0054】

【数7】

【0055】

で表される。
そして、当該一辺をＬ_１と表すと、当該辺Ｌ_１の伸び率（ｄＬ_１／Ｌ_１）を、式（８）で表すことができる。また同様に特定した三角形領域の残りの２つの辺をＬ_２，Ｌ_３と呼ぶとする。すると、辺Ｌ_２の伸び率（ｄＬ_２／Ｌ_２）とＬ_３の伸び率（ｄＬ_３／Ｌ_３）を、式（９），式（１０）で表すことができる。なお各式においてθ_１，θ_２，θ_３は、変動前の三角形領域における各辺Ｌ_１，Ｌ_２，Ｌ_３がｘ軸と成す角度を示している（図７参照）。

【0056】

【数8】

【0057】

【数9】

【0058】

【数10】

【0059】

地盤変動解析部１４は式（５）、式（６）、式（７）を連立方程式で解くことにより、ひずみ成分ε_ｘｘ，ε_ｙｙを算出する。なお、上記式のそれぞれや、ひずみの計算手法については公知の技術であり、例えば、「Turcotte, D.L. and G.Schubelt, Geodynamics - Application of Continuous Physics to Geological Problems, Second Edition CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS ,September 2013,p154-p167」に記載されている手法を用いてよい。

【0060】

地盤変動解析部１４はひずみ成分ε_ｘｘ，ε_ｙｙの合計値（dilatation（面積ひずみ））を算出し、当該合計値が基準閾値以上である場合には、その三角形領域を含む閉領域において２４時間でひずみが発生したと判定し、その閉領域を特定する。この閉領域の特定は、基準期間に基準閾値以上のひずみが発生した閉領域を特定することの一態様である。地盤変動解析部１４はさらに、特定した閉領域に基準閾値以上大きなひずみが発生したのか、または小さなひずみが発生したのかを判定してもよい。地盤変動解析部１４は、特定した閉領域の識別情報と、その閉領域に基準閾値以上の大きなひずみが発生したのか、または小さなひずみが発生したのかを示す変動識別情報とを、データベース１６に記録してもよい。

【0061】

データベース１６の保持する解析結果テーブルは、閉領域の識別情報と、その閉領域についての変動識別情報とを記憶する。地盤変動解析部１４は全ての閉領域について、基準期間に基準閾値以上のひずみが発生したかを判定する。地盤変動解析部１４は、その処理結果により特定した閉領域の識別情報と変動識別情報とを解析結果テーブルに記録していく。

【0062】

地盤変動結果出力部１５は、データベース１６に記録されている解析結果テーブルから閉領域についての変動識別情報が保持されている閉領域と、その変動識別情報とを読み取る。地盤変動結果出力部１５は、国土領域配置された地点間を結ぶ四角形または三角形の閉領域が領土面全域に連なる基線網を国土領域の地図上に重ねて表示するための表示データを生成する。地盤変動結果出力部１５は、表示データの生成の際に、閉領域の識別情報と、閉領域の変動識別情報とに基づいて閉領域の表示態様を変更する。例えば地盤変動結果出力部１５は、閉領域の変動識別情報が、基準閾値以上のひずみ発生を示す場合には、その閉領域に色を付けて変更する。地盤変動結果出力部１５は、生成した表示データをインターネットなどの通信網を介して接続された端末へ送信する。

【0063】

上述の例では、基線の長さの、閉領域の面積、閉領域のひずみ、のそれぞれの変化率が基準時間に基準閾値以上変動した場合の例について説明したが、何れか一つまたは複数の変化によって閉領域の表示態様を変化させてよい。なお地盤解析装置１は、閉領域が４地点以上を結ぶ基線により構成される閉領域である場合には、当該閉領域を三角形領域に区分けして、当該三角形領域が基準期間に基準閾値以上変動するかを判定するようにしてよい。

【0064】

図８は基線網を示す図である。
地盤解析装置１は、図８で示すような、国土領域配置された地点間を結ぶ四角形または三角形の閉領域が領土面全域に連なる基線網を、国土領域の地図上に重ねた画像を出力することができる。地盤解析装置１は図７で示す画像において、特定された基線の表示態様を変更した画像を示す表示データを送信する。

【0065】

図９は表示データの一例を示す第一の図である。
図９中Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ｂ１，Ｂ２は基準期間（２４時間）に基準閾値（３ｃｍ）以上長さが変動した基線を示している。基線Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５は基準期間（２４時間）に基準閾値（３ｃｍ）以上長さが伸長した基線を示している。基線Ｂ１，Ｂ２は基準期間（２４時間）に基準閾値（３ｃｍ）以上長さが収縮した基線を示している。また閉領域Ｓ１，Ｓ２はそれぞれ基準期間に基準閾値以上面積が変化した閉領域を示している。なお閉領域や基線の表示の態様はどのようなものであってもよい。例えば変化のあった閉領域にマークや番号を表示して変化のあった閉領域を判定者が判定できるようにしてもよい。閉領域Ｓ１，Ｓ２はひずみが閾値以上の閉領域として表示するようにしてもよい。

【0066】

図１０は表示データの一例を示す第二の図である。
図１０で示す表示データのように、地盤解析装置１は、閉領域が示す四角形の対角線の基線（Ａ６，Ｂ３）が、基準期間に基準閾値以上変化した場合に、その基線を特定して表示データにおいて表示するようにしてもよい。

【0067】

以上の地盤解析装置１の処理によれば、通信ネットワークを介して日本全国に固定設置された多くの衛星測位信号受信アンテナ１０からの衛星測位信号を座標計測装置２が受信し、そのデータに基づいて、特定の衛星測位信号受信アンテナ１０の２４時間平均の地心直交座標を、座標計測装置２や地盤解析装置１が即時に算出することができる。そしてそのように算出した地心直交座標に基づいて、基準期間に基準閾値以上変化した閉領域を、通信ネットワークを介して接続された端末等に出力できる。これにより、地盤変動の大きい国土領域の特定位置が明らかに迅速に分かるように観察者に通知することができ、大きな災害等が発生する箇所を緊急に判定することができるようになる。これにより、有用性の高い地盤の変動の情報を迅速に伝えることができる。

【0068】

地盤解析装置１は国土領域において任意に与えられた３点以上の座標に基づいて新たな閉領域を特定し、その閉領域が基準期間に基準閾値以上変化したかを判定して、その閉領域についての上述のような表示データを生成するようにしてもよい。この場合、地盤解析装置１は、任意に与えられた３点の座標の変動を、その周りの幾つかの衛星測位信号受信アンテナ１０の２４時間平均の地心直交座標と、それらの地点の移動速度と、四次元統合網平均計算式を用いて算出する。

【0069】

地盤変動解析部１４の処理により各衛星測位信号受信アンテナ１０についての所定の間隔毎の地心直交座標の２４時間平均、楕円体高の２４時間平均、水平移動量の２４時間平均、地盤高変動量の２４時間平均の算出結果が算出結果テーブルに蓄積された後、例えば、地盤変動結果出力部１５は、それら地心直交座標の２４時間平均、楕円体高の２４時間平均、水平移動量の２４時間平均、地盤高変動量の２４時間平均の、所定の間隔毎（本実施形態においては３時間毎）の結果を他の端末に送信、モニタに出力、またはプリント印刷するようにしてもよい。

【0070】

図１１は楕円体高の地盤変動解析結果の出力例を示す図である。
この図が示すように地盤変動結果出力部１５は、上述の処理により算出した２４時間平均の衛星測位信号受信アンテナ１０（ＩＤ＝００００１）の楕円体高を、所定の間隔毎に算出し、それらをグラフに表した出力結果をモニタ等に出力するようにしてもよい。図１１で示すような２４時間平均の楕円体高等の地盤変動を表示することにより、地震後などに地盤変動の周期的な変化が収まらないような場合にも正確な地盤変動量を出力することが可能となり、その所定の間隔における変動量の大きさにより、災害が発生するか否かの判定に用いることができる。

【0071】

また、同様に、地盤変動の出力の指示入力、またはプログラムによる地盤変動の出力処理の開始時刻の検出に基づいて、地盤変動結果出力部１５は、特定の衛星測位信号受信アンテナ１０の２４時間平均の地心直交座標、水平移動量、地盤高変動量などの出力結果を出力するようにしてもよい。

【0072】

上述の処理によれば、また、通信ネットワークを介して日本全国に固定設置された多くの衛星測位信号受信アンテナ１０からの衛星測位信号を座標計測装置２が受信し、そのデータに基づいて、特定の衛星測位信号受信アンテナ１０の２４時間平均の地心直交座標、楕円体高、水平移動量、地盤高変動量などの地盤変動を、座標計測装置２や地盤解析装置１が即時に確認することができる。これにより、観察者の所望の時間において、大きな災害が発生する箇所を緊急に判定することのできるようになる。
また、座標計測装置２それぞれが異なる基準時刻で地心直交座標と楕円体高の２４時間平均を算出するので、処理負荷が分散されるとともに、１時間以上かかる２４時間平均の算出処理を、２４時間より短い所定の時間毎（本実施形態では３時間毎）に地盤解析装置１で受信することができ、緊急性を要する地域の地盤変動を解析することができる。

【0073】

なお、上述の処理においては、地盤解析装置１が、座標計測装置２から衛星測位信号を直接受信する場合について説明したが、何らかの衛星測位信号の蓄積サーバを経由して、当該衛星測位信号を受信するようにしてもよい。

【0074】

上述の地盤解析装置１は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

【0075】

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

【符号の説明】

【0076】

１・・・地盤解析装置
２・・・座標計測装置
１０・・・衛星測位信号受信アンテナ
２０・・・衛星測位信号受信装置
１１，２１・・・通信処理部
１２，２２・・・制御部
１３・・・アンテナ位置算出結果受信部
１４・・・地盤変動解析部
１５・・・地盤変動結果出力部
１６，２６・・・データベース
２３・・・衛星測位信号受信部
２４・・・アンテナ位置算出部
２５・・・アンテナ位置算出結果出力部

【要約】

【課題】有用性の高い地盤の変動の情報を迅速に伝えることのできる地盤情報システムを提供する。
【解決手段】国土領域の複数の異なる地点に固定設置された複数の衛星測位信号受信アンテナのそれぞれが位置観測用衛星から受信した衛星測位信号に基づいて算出された衛星測位信号受信アンテナの座標に基づいて、地点それぞれのうち隣接すると判定される３以上の各地点を結ぶ各基線の辺により構成される閉領域が領域面で連なる基線網において基準期間に基準閾値以上変動する閉領域を特定する。特定した閉領域を他の閉領域と表示状態を変更して国土領域に基線網を重ねた表示情報を含む地盤解析結果を出力する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】