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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024034789
(43)【公開日】2024-03-13
(54)【発明の名称】地盤観測システム及び地盤観測方法
(51)【国際特許分類】
G01S 19/43 20100101AFI20240306BHJP
G01S 19/41 20100101ALI20240306BHJP
【ＦＩ】
G01S19/43
G01S19/41
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022139274
(22)【出願日】2022-09-01
(71)【出願人】
【識別番号】000195971
【氏名又は名称】西松建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100090033
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 博司
(74)【代理人】
【識別番号】100093045
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 良男
(72)【発明者】
【氏名】黒田 卓也
(72)【発明者】
【氏名】高村 浩彰
【テーマコード（参考）】
5J062
【Ｆターム（参考）】
5J062AA09
5J062BB08
5J062CC07
5J062DD23
5J062FF04
(57)【要約】
【課題】地盤の移動量及び傾斜角の変化を長期間にわたって観測することができる地盤観測システムを提供する。
【解決手段】地盤観測システム１は、観測局１０及び集計装置６０，７０を備える。観測局１０は、ポール１１、衛星アンテナ１７、衛星無線機２１及び傾斜角計測器３０を有する。第１集計装置６０は、衛星無線機２１によって送信された電波に乗ったデータから第１計測点９６の位置を算出し、その位置のデータを時系列で配列した時系列データ６４を蓄積する。第２集計装置７０は、傾斜角計測器３０によって計測された傾斜角のデータを時系列で配列した時系列データ７４を蓄積する。
【選択図】図２
【解決手段】地盤観測システム１は、観測局１０及び集計装置６０，７０を備える。観測局１０は、ポール１１、衛星アンテナ１７、衛星無線機２１及び傾斜角計測器３０を有する。第１集計装置６０は、衛星無線機２１によって送信された電波に乗ったデータから第１計測点９６の位置を算出し、その位置のデータを時系列で配列した時系列データ６４を蓄積する。第２集計装置７０は、傾斜角計測器３０によって計測された傾斜角のデータを時系列で配列した時系列データ７４を蓄積する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
観測現場に設置される観測局と、前記観測局と通信可能なコンピューターシステムと、を備え、
前記観測局が、
地面に立てられるポールと、
前記ポールの上端の第１計測点に取り付けられ、衛星から衛星波を受信する衛星アンテナと、
前記衛星アンテナに接続され、前記衛星アンテナを通じて前記衛星から前記衛星波を受信することによって前記衛星波に乗った第１データを取得することと、前記衛星波を受信した時刻を表す受信時刻データと前記第１データが乗った電波を送信することとを周期的に行う衛星無線機と、
前記ポールに取り付けられ、互いに直交する水平な二軸の回りの傾斜角を計測することと、その傾斜角を表した傾斜角データが載った電波を送信することとを周期的に行う傾斜角計測器と、を有し、
前記コンピューターシステムは、前記衛星無線機によって送信された前記電波に乗った前記受信時刻データ及び前記第１データを受けるたびに、前記受信時刻データ及び前記第１データから前記第１計測点の位置を算出するとともに、前記第１計測点の位置を表した位置データを記録することによって、前記位置データを時系列で配列した第１時系列データを蓄積し、
前記コンピューターシステムは、前記傾斜角計測器によって送信された前記電波に乗った前記傾斜角データを受けるたびに、前記傾斜角データを記録することによって、前記傾斜角データを時系列で配列した第２時系列データを蓄積する
地盤観測システム。
前記観測局が、
地面に立てられるポールと、
前記ポールの上端の第１計測点に取り付けられ、衛星から衛星波を受信する衛星アンテナと、
前記衛星アンテナに接続され、前記衛星アンテナを通じて前記衛星から前記衛星波を受信することによって前記衛星波に乗った第１データを取得することと、前記衛星波を受信した時刻を表す受信時刻データと前記第１データが乗った電波を送信することとを周期的に行う衛星無線機と、
前記ポールに取り付けられ、互いに直交する水平な二軸の回りの傾斜角を計測することと、その傾斜角を表した傾斜角データが載った電波を送信することとを周期的に行う傾斜角計測器と、を有し、
前記コンピューターシステムは、前記衛星無線機によって送信された前記電波に乗った前記受信時刻データ及び前記第１データを受けるたびに、前記受信時刻データ及び前記第１データから前記第１計測点の位置を算出するとともに、前記第１計測点の位置を表した位置データを記録することによって、前記位置データを時系列で配列した第１時系列データを蓄積し、
前記コンピューターシステムは、前記傾斜角計測器によって送信された前記電波に乗った前記傾斜角データを受けるたびに、前記傾斜角データを記録することによって、前記傾斜角データを時系列で配列した第２時系列データを蓄積する
地盤観測システム。
【請求項2】
前記コンピューターシステムは、前記第１時系列データの前記位置データと前記第２時系列データの前記傾斜角データとに基づいて、前記ポールの下端の第２計測点における位置を算出し、前記第２計測点の位置を表した位置データを時系列で記録することによって、前記位置データを時系列で配列した第３時系列データを蓄積する
請求項１に記載の地盤観測システム。
請求項１に記載の地盤観測システム。
【請求項3】
前記コンピューターシステムは、前記第２時系列データの各前記傾斜角データから前記第２時系列データの初期の前記傾斜角データを減算することによって、その減算による差を時系列で配列した第４時系列データを蓄積する
請求項１又は２に記載の地盤観測システム。
請求項１又は２に記載の地盤観測システム。
【請求項4】
前記コンピューターシステムは、前記第３時系列データの各前記位置データから前記第３時系列データの初期の前記位置データを減算することによって、その減算による差を時系列で配列した第５時系列データを蓄積する
請求項２に記載の地盤観測システム。
請求項２に記載の地盤観測システム。
【請求項5】
前記コンピューターシステムは、前記第２時系列データの各前記傾斜角データから前記第２時系列データの初期の前記傾斜角データを減算することによって、その減算による差を時系列で配列した第４時系列データを蓄積し、
前記コンピューターシステムは、前記第３時系列データの各前記位置データから前記第３時系列データの初期の前記位置データを減算することによって、その減算による差を時系列で配列した第５時系列データを蓄積し、
前記コンピューターシステムは、前記第４時系列データの前記差を時系列でプロットしたグラフと、前記第５時系列データの前記差を時系列でプロットしたグラフとのうち少なくとも一方を表示する
請求項２に記載の地盤観測システム。
前記コンピューターシステムは、前記第３時系列データの各前記位置データから前記第３時系列データの初期の前記位置データを減算することによって、その減算による差を時系列で配列した第５時系列データを蓄積し、
前記コンピューターシステムは、前記第４時系列データの前記差を時系列でプロットしたグラフと、前記第５時系列データの前記差を時系列でプロットしたグラフとのうち少なくとも一方を表示する
請求項２に記載の地盤観測システム。
【請求項6】
地面から上方に離れた第１計測点に配置された衛星アンテナによって衛星から衛星波を周期的に受信することと、前記衛星波に乗った第１データと前記衛星波の受信時刻データとが乗った電波を送信することとを周期的に行う第１工程と、
前記第１工程により送信された前記電波に乗った前記受信時刻データ及び前記第１データをコンピューターシステムにより受けるたびに、前記受信時刻データ及び前記第１データから前記第１計測点の位置を前記コンピューターシステムにより算出するとともに、前記第１計測点の位置を表した位置データを前記コンピューターシステムにより記録することによって、前記位置データを時系列で配列した第１時系列データを蓄積する第２工程と、
前記第１計測点の下方の前記地面上に配置された傾斜角計測器によって、互いに直交する水平な二軸の回りの傾斜角を計測することと、その傾斜角を表した傾斜角データが載った電波を送信することとを周期的に行う第３工程と、
前記第３工程により送信された前記電波に乗った前記傾斜角データを前記コンピューターシステムにより受けるたびに、前記傾斜角データを前記コンピューターシステムにより記録することによって、前記傾斜角データを時系列で配列した第２時系列データを蓄積する第４工程と、
を含む地盤観測方法。
前記第１工程により送信された前記電波に乗った前記受信時刻データ及び前記第１データをコンピューターシステムにより受けるたびに、前記受信時刻データ及び前記第１データから前記第１計測点の位置を前記コンピューターシステムにより算出するとともに、前記第１計測点の位置を表した位置データを前記コンピューターシステムにより記録することによって、前記位置データを時系列で配列した第１時系列データを蓄積する第２工程と、
前記第１計測点の下方の前記地面上に配置された傾斜角計測器によって、互いに直交する水平な二軸の回りの傾斜角を計測することと、その傾斜角を表した傾斜角データが載った電波を送信することとを周期的に行う第３工程と、
前記第３工程により送信された前記電波に乗った前記傾斜角データを前記コンピューターシステムにより受けるたびに、前記傾斜角データを前記コンピューターシステムにより記録することによって、前記傾斜角データを時系列で配列した第２時系列データを蓄積する第４工程と、
を含む地盤観測方法。
【請求項7】
前記第１時系列データの前記位置データと前記第２時系列データの前記傾斜角データとに基づいて、前記第１計測点の下方における前記地面上の第２計測点における位置を前記コンピューターシステムにより算出し、前記第２計測点の位置を表した位置データを時系列で前記コンピューターシステムにより記録する第５工程を更に含む
請求項６に記載の地盤観測方法。
請求項６に記載の地盤観測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、地盤観測システム及び地盤観測方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１～４は、持ち運ぶことができる携帯型測位装置を開示する。特許文献１～４に開示の測位装置は、航法衛星システムを利用して測位するものである。具体的には、測位装置は、衛星によって送信された衛星波を受信し、衛星波の信号から３次元的な位置を計算し、携帯型測位装置の傾斜角を検出し、検出傾斜角に基づいて３次元的な位置を補正する。特許文献１～４に開示の測位装置によって計測されて補正された３次元的な位置は、その測位装置が設置された地盤の位置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平９－６１５１０号公報
【特許文献2】特開２０１５－１９０９３５号公報
【特許文献3】特開２０１９－１７８９８３号公報
【特許文献4】特開２０２１－５６０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１～４に開示の測位装置は携帯型であることから、これらの測位装置を用いた計測時間は短く、これらの測位装置は、地質活動に起因した地盤の緩やかな変動を長期間にわたって観測するのに適していない。また、地質活動は地盤を緩やかに移動させるだけでなく、地盤の傾斜も緩やかに変化させるところ、特許文献１～４に開示の測位装置は地盤の傾斜の変化を観測することができない。
そこで、本発明の目的は、地滑り等の地質活動に起因した地盤の移動量及び傾斜角の変化を長期間にわたって観測することができる地盤観測システムを提供することである。
そこで、本発明の目的は、地滑り等の地質活動に起因した地盤の移動量及び傾斜角の変化を長期間にわたって観測することができる地盤観測システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
以上の課題を解決するための本発明の第１の側面によれば、地盤観測システムが、観測現場に設置される観測局と、前記観測局と通信可能なコンピューターシステムと、を備え、前記観測局が、地面に立てられるポールと、前記ポールの上端の第１計測点に取り付けられ、衛星から衛星波を受信する衛星アンテナと、前記衛星アンテナに接続され、前記衛星アンテナを通じて前記衛星から前記衛星波を受信することによって前記衛星波に乗った第１データを取得することと、前記衛星波を受信した時刻を表す受信時刻データと前記第１データが乗った電波を送信することとを周期的に行う衛星無線機と、前記ポールに取り付けられ、互いに直交する水平な二軸の回りの傾斜角を計測することと、その傾斜角を表した傾斜角データが載った電波を送信することとを周期的に行う傾斜角計測器と、を有し、前記コンピューターシステムは、前記衛星無線機によって送信された前記電波に乗った前記受信時刻データ及び前記第１データを受けるたびに、前記受信時刻データ及び前記第１データから前記第１計測点の位置を算出するとともに、前記第１計測点の位置を表した位置データを記録することによって、前記位置データを時系列で配列した第１時系列データを蓄積し、前記コンピューターシステムは、前記傾斜角計測器によって送信された前記電波に乗った前記傾斜角データを受けるたびに、前記傾斜角データを記録することによって、前記傾斜角データを時系列で配列した第２時系列データを蓄積する。
【0006】
本発明の第２の側面によれば、前記コンピューターシステムは、前記第１時系列データの前記位置データと前記第２時系列データの前記傾斜角データとに基づいて、前記ポールの下端の第２計測点における位置を算出し、前記第２計測点の位置を表した位置データを時系列で記録することによって、前記位置データを時系列で配列した第３時系列データを蓄積する。
【0007】
本発明の第３の側面によれば、前記コンピューターシステムは、前記第２時系列データの各前記傾斜角データから前記第２時系列データの初期の前記傾斜角データを減算することによって、その減算による差を時系列で配列した第４時系列データを蓄積する。
【0008】
本発明の第４の側面によれば、前記コンピューターシステムは、前記第３時系列データの各前記位置データから前記第３時系列データの初期の前記位置データを減算することによって、その減算による差を時系列で配列した第５時系列データを蓄積する。
【0009】
本発明の第５の側面によれば、前記コンピューターシステムは、前記第４時系列データの前記差を時系列でプロットしたグラフと、前記第５時系列データの前記差を時系列でプロットしたグラフとのうち少なくとも一方を表示する。
【0010】
本発明の第６の側面によれば、地盤観測方法は、地面から上方に離れた第１計測点に配置された衛星アンテナによって衛星から衛星波を周期的に受信することと、前記衛星波に乗った第１データと前記衛星波の受信時刻データとが乗った電波を送信することとを周期的に行う第１工程と、前記第１工程により送信された前記電波に乗った前記受信時刻データ及び前記第１データをコンピューターシステムにより受けるたびに、前記受信時刻データ及び前記第１データから前記第１計測点の位置を前記コンピューターシステムにより算出するとともに、前記第１計測点の位置を表した位置データを前記コンピューターシステムにより記録することによって、前記位置データを時系列で配列した第１時系列データを蓄積する第２工程と、前記第１計測点の下方の前記地面上に配置された傾斜角計測器によって、互いに直交する水平な二軸の回りの傾斜角を計測することと、その傾斜角を表した傾斜角データが載った電波を送信することとを周期的に行う第３工程と、前記第３工程により送信された前記電波に乗った前記傾斜角データを前記コンピューターシステムにより受けるたびに、前記傾斜角データを前記コンピューターシステムにより記録することによって、前記傾斜角データを時系列で配列した第２時系列データを蓄積する第４工程と、を含む。
【0011】
本発明の第７の側面によれば、前記地盤観測方法は、前記第１時系列データの前記位置データと前記第２時系列データの前記傾斜角データとに基づいて、前記第１計測点の下方における前記地面上の第２計測点における位置を前記コンピューターシステムにより算出し、前記第２計測点の位置を表した位置データを時系列で前記コンピューターシステムにより記録する第５工程を更に含む。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、地盤観測システム及び地盤観測方法は、地質活動に起因した地盤の移動量及び傾斜角の変化を長期間にわたって観測することに貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。ただし、本発明の範囲は、以下に開示された実施形態に限定されない。図面は例示のみのために提供されるため、本発明の範囲は図面の例示に限定されない。
【0015】
【0016】
地盤観測システム１は、観測局１０、第１集計装置６０、第２集計装置７０及び第３集計装置８０を備える。観測局１０は、観測現場の地面９５に設置される。第１集計装置６０、第２集計装置７０及び第３集計装置８０は、観測現場から遠隔な場所にある。第１集計装置６０、第２集計装置７０及び第３集計装置８０のセットが、ネットワークコンピューターシステムである。
【0017】
地盤観測システム１は、複数の衛星９９からの衛星波を観測局１０により受信するたびに、観測対象たる地盤の表面９５（以下、地面９５という。）から上方に離れた第１計測点９６の３次元的な位置を、衛星波に乗ったデータに基づいてネットワークコンピューターシステムにより算出するとともに、その位置を表す位置データをネットワークコンピューターシステムにより記録する。これにより、地盤観測システム１は、位置データを時系列で配列した時系列データ６４，８４をネットワークコンピューターシステムにより蓄積する。地盤が変動すれば、観測局１０の衛星アンテナ１７の位置が変化するところ、衛星アンテナ１７の位置の経時的な変化を時系列データ６４，８４から把握できる。
また、地盤観測システム１は、時系列データ８４の各位置データから時系列データ８４の初期の位置データを減算することによって差をネットワークコンピューターシステムにより求める。これにより、地盤観測システム１は、算出した差を時系列で並べた時系列データ８７をネットワークコンピューターシステムにより蓄積する。衛星アンテナ１７の初期位置からの経時的な変化量を時系列データ６４，８４から把握できる。
また、地盤観測システム１は、時系列データ８４の各位置データから時系列データ８４の初期の位置データを減算することによって差をネットワークコンピューターシステムにより求める。これにより、地盤観測システム１は、算出した差を時系列で並べた時系列データ８７をネットワークコンピューターシステムにより蓄積する。衛星アンテナ１７の初期位置からの経時的な変化量を時系列データ６４，８４から把握できる。
【0018】
地盤観測システム１は、第１計測点９６から下方へ鉛直に離れた第２計測点９７における地面９５の２次元的な傾斜角を観測局１０により計測するたびに、計測した傾斜角を表す傾斜角データをネットワークコンピュータシステムにより記録する。これにより、地盤観測システム１は、傾斜角データを時系列で配列した時系列データ７４，８５をネットワークコンピューターシステムにより蓄積する。地盤が変動すれば、地面９５の傾きが変化するところ、地面９５の傾斜角の経時的な変化を時系列データ７４，８５から把握できる。
また、地盤観測システム１は、時系列データ８５の各傾斜角データから時系列データ８５の初期の傾斜角データを減算することによって差を求める。これにより、地盤観測システム１は、算出した差を時系列で並べた時系列データ８８をネットワークコンピューターシステムにより蓄積する。地面９５の初期傾斜角からの経時的な変化量を時系列データ７４，８５から把握できる。
また、地盤観測システム１は、時系列データ８５の各傾斜角データから時系列データ８５の初期の傾斜角データを減算することによって差を求める。これにより、地盤観測システム１は、算出した差を時系列で並べた時系列データ８８をネットワークコンピューターシステムにより蓄積する。地面９５の初期傾斜角からの経時的な変化量を時系列データ７４，８５から把握できる。
【0019】
地盤観測システム１は、時系列データ８４及び時系列データ８５における同一時刻の位置データ及び傾斜角データから、第２計測点９７の３次元的な位置を算出するとともに、その位置を表す位置データをネットワークコンピューターシステムにより記録する。これにより、地盤観測システム１は、第２計測点９７の３次元的な位置を表す位置データを時系列で配列した時系列データ８６をネットワークコンピューターシステムにより蓄積する。地面９５の位置の経時的な変化を時系列データ８６から把握できる。
また、地盤観測システム１は、時系列データ８６の各位置データから時系列データ８６の初期の位置データを減算することによって差をネットワークコンピューターにより求める。これにより、地盤観測システム１は、算出した差を時系列で並べた時系列データ８９をネットワークコンピューターにより蓄積する。地面９５の初期位置からの経時的な変化量を時系列データ８９から把握できる。
また、地盤観測システム１は、時系列データ８６の各位置データから時系列データ８６の初期の位置データを減算することによって差をネットワークコンピューターにより求める。これにより、地盤観測システム１は、算出した差を時系列で並べた時系列データ８９をネットワークコンピューターにより蓄積する。地面９５の初期位置からの経時的な変化量を時系列データ８９から把握できる。
【0020】
ここで、３次元的な位置は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を有する直交座標系によって表される。Ｘ軸及びＹ軸は水平であり、Ｘ軸は東西方向に対して平行であり、Ｙ軸は南北方向に対して平行であり、Ｚ軸は鉛直方向に対して平行である。３次元的な位置のうち第１次元の位置は、Ｘ軸方向（東西方向）における位置、つまりＸ座標によって表される。第２次元の位置は、Ｙ軸方向（南北方向）における位置、つまりＹ座標によって表される。第３次元の位置は、Ｚ軸方向（高さ方向）における位置、つまりＺ座標によって表される。２次元的な傾斜角のうち第１次元の傾斜角はＸ軸回りの傾斜角であり、第２次元の傾斜角はＹ軸回りの傾斜角である。計測される傾斜角は水平面を基準としており、第１計測点９６における地面９５が水平である場合、Ｘ軸回りの傾斜角及びＹ軸回りの傾斜角はゼロである。
【0021】
以下、地盤観測システム１の構成要素について具体的に説明するとともに、地盤観測システム１を用いた地盤観測方法について説明する。
【0022】
［２． 観測局］
観測局１０は、ポール１１、複数のレッグ１２、複数のビーム１３、衛星アンテナ１７、中継機２０及び傾斜角計測器３０を有する。
観測局１０は、ポール１１、複数のレッグ１２、複数のビーム１３、衛星アンテナ１７、中継機２０及び傾斜角計測器３０を有する。
【0023】
［２－１． ポール、レッグ及びビーム］
ポール１１は、地面９５に鉛直に立てられている。ポール１１の下端が地面９５に差し込まれ、そのポール１１が差し込まれた箇所は第２計測点９７の位置に相当する。なお、観測局１０の設置当初にはポール１１が鉛直であるのに対して、観測局１０の設置後に地盤が変動した場合には、ポール１１が鉛直方向から傾斜する。
ポール１１は、地面９５に鉛直に立てられている。ポール１１の下端が地面９５に差し込まれ、そのポール１１が差し込まれた箇所は第２計測点９７の位置に相当する。なお、観測局１０の設置当初にはポール１１が鉛直であるのに対して、観測局１０の設置後に地盤が変動した場合には、ポール１１が鉛直方向から傾斜する。
【0024】
レッグ１２は、ポール１１の上端と下端の間の部分に連結されている。レッグ１２は、ポール１１との連結箇所から斜めに垂下して、地面９５に差し込まれている。レッグ１２がポール１１を支持することによって、ポール１１の傾倒が防止される。
【0025】
ビーム１３の両端がポール１１とレッグ１２のうち２本にそれぞれ連結され、ビーム１３が２本の間に架設されている。
【0026】
［２－２． 衛星アンテナ］
衛星アンテナ１７は、上空に向けられるとともに、ポール１１の上端に取り付けられている。衛星アンテナ１７は、複数の衛星９９から衛星アンテナ１７に伝播された衛星波を受信し、その衛星波から電流を発生させることによって電流信号を生成する。ここで、衛星９９は、第１データとしての発信時刻データ、エフェメリスデータ及びアルマナックデータに従って衛星波を変調させることによって、発信時刻データ、エフェメリスデータ及びアルマナックデータを衛星波に乗せて、衛星波を放射する。発信時刻データとは、衛星９９が衛星波を発信する時刻を表すデータである。エフェメリスデータは、衛星９９それ自体の軌道データである。アルマナックデータは、他の衛星９９の軌道データである。
衛星アンテナ１７は、上空に向けられるとともに、ポール１１の上端に取り付けられている。衛星アンテナ１７は、複数の衛星９９から衛星アンテナ１７に伝播された衛星波を受信し、その衛星波から電流を発生させることによって電流信号を生成する。ここで、衛星９９は、第１データとしての発信時刻データ、エフェメリスデータ及びアルマナックデータに従って衛星波を変調させることによって、発信時刻データ、エフェメリスデータ及びアルマナックデータを衛星波に乗せて、衛星波を放射する。発信時刻データとは、衛星９９が衛星波を発信する時刻を表すデータである。エフェメリスデータは、衛星９９それ自体の軌道データである。アルマナックデータは、他の衛星９９の軌道データである。
【0027】
衛星アンテナ１７の位置は、第１計測点９６の３次元的な位置に相当する。衛星アンテナ１７がポール１１の上端に取り付けられているため、衛星アンテナ１７の高さ、つまり第２計測点９７から第１計測点９６までの距離は、ポール１１の長さに相当する。
【0028】
［２－３． 中継機］
中継機２０は、ポール１１に取り付けられたボックス１６に収容されている。中継機２０は、衛星アンテナ１７から電流信号を受けることによって、複数の衛星９９によって送信された衛星波を衛星アンテナ１７により周期的に受信する。中継機２０は、衛星アンテナ１７からの電流信号に基づいて地上波を発生させて、地上波を送信する。中継機２０によって送信される地上波には、各衛星９９における発信時刻データ、エフェメリスデータ、アルマナックデータ及び受信時刻データが乗っている。受信時刻データとは、中継機２０が複数の衛星９９から衛星波を受信した時の時刻を表すデータである。中継機２０による衛星波の受信周期及び地上波の送信周期は、例えば３０分、１時間、２時間、３時間、４時間、８時間、１２時間又は２４時間である。
中継機２０は、ポール１１に取り付けられたボックス１６に収容されている。中継機２０は、衛星アンテナ１７から電流信号を受けることによって、複数の衛星９９によって送信された衛星波を衛星アンテナ１７により周期的に受信する。中継機２０は、衛星アンテナ１７からの電流信号に基づいて地上波を発生させて、地上波を送信する。中継機２０によって送信される地上波には、各衛星９９における発信時刻データ、エフェメリスデータ、アルマナックデータ及び受信時刻データが乗っている。受信時刻データとは、中継機２０が複数の衛星９９から衛星波を受信した時の時刻を表すデータである。中継機２０による衛星波の受信周期及び地上波の送信周期は、例えば３０分、１時間、２時間、３時間、４時間、８時間、１２時間又は２４時間である。
【0029】
中継機２０は、衛星無線機２１、送信アンテナ２２、制御回路２３、スイッチ回路２４及び電源装置２５を有する。
【0030】
電源装置２５は、例えば一次電池又は二次電池のような電力源を有する。電源装置２５は、制御回路２３に電力を供給して、制御回路２３を動作させる。電源装置２５は、スイッチ回路２４を介して衛星無線機２１に電力を供給して、衛星無線機２１を動作させる。なお、電源装置２５は、一次電池又は二次電池を有さなくてもよい。この場合、電源装置２５は、ＡＣ／ＤＣコンバーターを有する。ＡＣ／ＤＣコンバーターは、商用等の交流電力を直流電力に変換するとともに、その直流電力を衛星無線機２１及び制御回路２３に供給する。
【0031】
スイッチ回路２４は、衛星無線機２１と電源装置２５の間に設けられている。スイッチ回路２４がオンすると、スイッチ回路２４が電源装置２５から衛星無線機２１への電力供給を許容する。スイッチ回路２４がオフすると、スイッチ回路２４が電源装置２５から衛星無線機２１への電力供給を禁止する。
【0032】
制御回路２３は、時間を計測するとともに、スイッチ回路２４を周期的にオンさせる。制御回路２３がスイッチ回路２４をオンさせると、電力が電源装置２５から衛星無線機２１に供給されて、衛星無線機２１が動作する。制御回路２３がスイッチ回路２４をオフさせると、電力が電源装置２５から衛星無線機２１に供給されず、衛星無線機２１が停止する。
【0033】
動作中の衛星無線機２１は、複数の衛星９９から衛星アンテナ１７を通じて衛星波を受信することによって、各衛星９９の衛星波に乗った発信時刻データ、エフェメリスデータ及びアルマナックデータを取得する。衛星無線機２１は、受信した発信時刻データ、エフェメリスデータ及びアルマナックデータに受信時刻データを重畳し、発信時刻データ、エフェメリスデータ、アルマナックデータ及び受信時刻データに従って地上波を変調させる。これにより、衛星無線機２１は、発信時刻データ、エフェメリスデータ、アルマナックデータ及び受信時刻データが乗った地上波を送信アンテナ２２により送信する。
【0034】
［２－４． 傾斜角計測器］
傾斜角計測器３０は、ポール１１、特に地面９５に対して近位の箇所に取り付けられている。傾斜角計測器３０は、Ｘ軸回りの傾斜角及びＹ軸回りの傾斜角を周期的に計測するとともに、Ｘ軸回りの傾斜角及びＹ軸回りの傾斜角の計測値を送信する。傾斜角計測器３０による計測周期は、例えば３０分、１時間、２時間、３時間、４時間、８時間、１２時間又は２４時間である。傾斜角計測器３０による計測周期は、中継機２０による衛星波の受信周期及び地上波の送信周期の周期に等しい。傾斜角計測器３０による計測タイミングは、中継機２０による衛星波の受信タイミングに対して同期又は非同期である。
傾斜角計測器３０は、ポール１１、特に地面９５に対して近位の箇所に取り付けられている。傾斜角計測器３０は、Ｘ軸回りの傾斜角及びＹ軸回りの傾斜角を周期的に計測するとともに、Ｘ軸回りの傾斜角及びＹ軸回りの傾斜角の計測値を送信する。傾斜角計測器３０による計測周期は、例えば３０分、１時間、２時間、３時間、４時間、８時間、１２時間又は２４時間である。傾斜角計測器３０による計測周期は、中継機２０による衛星波の受信周期及び地上波の送信周期の周期に等しい。傾斜角計測器３０による計測タイミングは、中継機２０による衛星波の受信タイミングに対して同期又は非同期である。
【0035】
傾斜角計測器３０は、傾斜センサー３１、信号処理回路３２、送信機３３、送信アンテナ３４、制御回路３５、スイッチ回路３６～３８及び電源装置３９を有する。
【0036】
電源装置３９は、例えば一次電池又は二次電池のような電力源を有する。電源装置３９は、制御回路３５に電力を供給して、制御回路３５を動作させる。電源装置３９は、スイッチ回路３６を介して傾斜センサー３１に電力を供給して、傾斜センサー３１を動作させる。電源装置３９は、スイッチ回路３７を介して信号処理回路３２に電力を供給して、信号処理回路３２を動作させる。電源装置３９は、スイッチ回路３８を介して送信機３３に電力を供給して、送信機３３を動作させる。なお、電源装置３９は、商用等の交流電力を直流電力に変換するとともに、その直流電力を衛星無線機２１及び制御回路２３に供給するＡＣ／ＤＣコンバーターを有してもよい。
【0037】
スイッチ回路３６は、傾斜センサー３１と電源装置３９の間に設けられている。スイッチ回路３６がオンすると、スイッチ回路３６が電源装置３９から傾斜センサー３１への電力供給を許容する。スイッチ回路３６がオフすると、スイッチ回路３６が電源装置３９から傾斜センサー３１への電力供給を禁止する。
【0038】
スイッチ回路３７は、信号処理回路３２と電源装置３９の間に設けられている。スイッチ回路３７がオンすると、スイッチ回路３７が電源装置３９から信号処理回路３２への電力供給を許容する。スイッチ回路３７がオフすると、スイッチ回路３７が電源装置３９から信号処理回路３２への電力供給を禁止する。
【0039】
スイッチ回路３８は、送信機３３と電源装置３９の間に設けられている。スイッチ回路３８がオンすると、スイッチ回路３８が電源装置３９から送信機３３への電力供給を許容する。スイッチ回路３８がオフすると、スイッチ回路３８が電源装置３９から送信機３３への電力供給を禁止する。
【0040】
制御回路３５は、時間を計測するとともに、スイッチ回路３６～３８を同時に且つ周期的にオンさせる。制御回路３５がスイッチ回路３６～３８をオンさせると、電力が電源装置３９から傾斜センサー３１、信号処理回路３２及び送信機３３に供給されて、傾斜センサー３１、信号処理回路３２及び送信機３３が動作する。制御回路３５がスイッチ回路２４をオフさせると、電力が電源装置３９から傾斜センサー３１、信号処理回路３２及び送信機３３に供給されず、傾斜センサー３１、信号処理回路３２及び送信機３３が停止する。
【0041】
傾斜センサー３１は、Ｘ軸回りの傾斜角及びＹ軸回りの傾斜角を検出することによってＸ軸回りの傾斜角及びＹ軸回りの傾斜角を電気信号に変換し、その電気信号を信号処理回路３２に出力する。信号処理回路３２は、傾斜センサー３１の出力信号に対してＡＤ変換等の信号処理を行って、Ｘ軸回り及びＹ軸回りの傾斜角データを送信機３３に出力する。送信機３３は、信号処理回路３２から入力した傾斜角データに従って電波を変調させて、Ｘ軸回り及びＹ軸回りの傾斜角データが乗った電波を送信アンテナ３４により送信する。送信機３３の無線通信規格は、例えばＬＰＷＡ（Low Power Wide Area-network：省電力広域ネットワーク）であり、より具体的にはSigfox（登録商標）である。
【0042】
なお、傾斜センサー３１が、例えば加速度センサー及びジャイロセンサー等のような慣性センサーに変更されてもよい。加速度センサーは、Ｘ軸方向の加速度、Ｙ軸方向の加速度及びＺ軸方向の加速度を検出する。ジャイロセンサーは、Ｘ軸回りの角加速度、Ｙ軸回りの角加速度及びＺ軸回りの角加速度を検出する。信号処理回路３２は、慣性センサーによって検出された加速度若しくは角加速度又はこれら両方からＸ軸回りの傾斜角及びＹ軸回りの傾斜角を算出して、Ｘ軸回り及びＹ軸回りの傾斜角データを送信機３３に転送する。送信機３３は、信号処理回路３２から入力した傾斜角データに従って電波を変調させて、Ｘ軸回り及びＹ軸回りの傾斜角データが乗った電波を送信アンテナ３４により送信する。
【0043】
［３． 第１集計装置］
第１集計装置６０は、観測局１０から遠隔なデータセンターに設置されている。第１集計装置６０は、インターネット９０に接続されている。第１集計装置６０は、１台のコンピューターから構成されてもよいし、分散処理又は並列処理が可能な複数台のコンピューターから構成されてもよい。第１集計装置６０は、クラウドコンピューティングシステムであってもよい。
第１集計装置６０は、観測局１０から遠隔なデータセンターに設置されている。第１集計装置６０は、インターネット９０に接続されている。第１集計装置６０は、１台のコンピューターから構成されてもよいし、分散処理又は並列処理が可能な複数台のコンピューターから構成されてもよい。第１集計装置６０は、クラウドコンピューティングシステムであってもよい。
【0044】
第１集計装置６０は、インターネット、ローカルエリアネットワーク、専用回線又はＵＳＢ機器等を介して無線装置６１に接続されている。無線装置６１は、衛星無線機２１からアンテナ６２を介して電波を受信し、その電波に乗った発信時刻データ、エフェメリスデータ、アルマナックデータ及び受信時刻データを第１集計装置６０に転送する。従って、第１集計装置６０は、無線装置６１を通じて中継機２０と通信可能である。
【0045】
第１集計装置６０は、記憶装置６３に接続されている。記憶装置６３は、半導体記憶装置、磁気記憶装置、データサーバー、ファイルサーバー又はＮＡＳ（Network Attached Storage）である。
【0046】
第１集計装置６０には、プログラムがインストールされている。このプログラムは、以下のような処理を第１集計装置６０に実行させる。
【0047】
第１集計装置６０は、発信時刻データ、エフェメリスデータ、アルマナックデータ及び受信時刻データを無線装置６１から受けるたびに、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System：全地球航法衛星システム）の測位法に従って発信時刻データ、エフェメリスデータ、アルマナックデータ及び受信時刻データから３次元的な位置データを算出し、位置データを時系列で記憶装置６３に記録する。これにより、第１集計装置６０は、時系列データ６４を記憶装置６３に蓄積する。時系列データ６４は、位置データを時系列で配列したデータ列である。位置データは、第１計測点９６の３次元的な位置を表すとともに、Ｘ座標、Ｙ座標及びＺ座標からなる。
【0048】
［４． 第２集計装置］
第２集計装置７０は、観測局１０から遠隔なデータセンターに設置されている。第２集計装置７０は、インターネット９０に接続されている。第２集計装置７０は、１台のコンピューターから構成されてもよいし、分散処理又は並列処理が可能な複数台のコンピューターから構成されてもよい。第２集計装置７０は、クラウドコンピューティングシステムであってもよい。
第２集計装置７０は、観測局１０から遠隔なデータセンターに設置されている。第２集計装置７０は、インターネット９０に接続されている。第２集計装置７０は、１台のコンピューターから構成されてもよいし、分散処理又は並列処理が可能な複数台のコンピューターから構成されてもよい。第２集計装置７０は、クラウドコンピューティングシステムであってもよい。
【0049】
第２集計装置７０は、インターネット、ローカルエリアネットワーク、専用回線又はＵＳＢ機器等を介して無線装置７１に接続されている。無線装置７１は、送信機３３からアンテナ７２を介して電波を受信し、その電波に乗ったＸ軸回り及びＹ軸回りの傾斜角データを第２集計装置７０に転送する。従って、第２集計装置７０は、無線装置７１を通じて傾斜角計測器３０と通信可能である。
【0050】
第２集計装置７０は、記憶装置７３に接続されている。記憶装置７３は、半導体記憶装置、磁気記憶装置、データサーバー、ファイルサーバー又はＮＡＳである。
【0051】
第２集計装置７０には、プログラムがインストールされている。このプログラムは、以下のような処理を第２集計装置７０に実行させる。
【0052】
第２集計装置７０は、Ｘ軸回り及びＹ軸回りの傾斜角データを無線装置７１から受けるたびに、Ｘ軸回り及びＹ軸回りの傾斜角データを時系列で記憶装置７３に記録する。これにより、第２集計装置７０は、時系列データ７４を記憶装置７３に蓄積する。時系列データ７４は、Ｘ軸回りの傾斜角データ及びＹ軸回りの傾斜角データを時系列で配列したデータ列である。
【0053】
［５． 第３集計装置］
第３集計装置８０は、インターネット９０に接続されている。第３集計装置８０は、例えばパーソナルコンピューター、タブレットパーソナルコンピューター、スマートフォン、携帯情報端末及びモバイルコンピューター等のようなコンピューターである。第３集計装置８０は、１台のコンピューターから構成されてもよいし、分散処理又は並列処理が可能な複数台のコンピューターから構成されてもよい。
第３集計装置８０は、インターネット９０に接続されている。第３集計装置８０は、例えばパーソナルコンピューター、タブレットパーソナルコンピューター、スマートフォン、携帯情報端末及びモバイルコンピューター等のようなコンピューターである。第３集計装置８０は、１台のコンピューターから構成されてもよいし、分散処理又は並列処理が可能な複数台のコンピューターから構成されてもよい。
【0054】
第３集計装置８０は、記憶装置８３に接続されている。記憶装置８３は、半導体記憶装置、磁気記憶装置又はＮＡＳである。記憶装置８３は、第３集計装置８０に内蔵されていてもよいし、第３集計装置８０に外付けされていてもよい。
【0055】
第３集計装置８０には、プログラムがインストールされている。このプログラムは、以下のような処理を第３集計装置８０に実行させる。
【0056】
第３集計装置８０は、第１集計装置６０と協働してデータ同期を実行する。データ同期とは、第１集計装置６０と第３集計装置８０の間で記憶装置６３，８３のデータを集約化（consolidate）して、これらのデータを一致させる処理である。つまり、第３集計装置８０は、第１集計装置６０と協働してデータ同期を実行することによって、記憶装置８３の時系列データ８４を記憶装置６３の時系列データ６４に一致させる。従って、同期された時系列データ８４は、第１計測点９６の３次元的な位置をＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標により表した位置データを、時系列で配列したデータ列である。なお、第３集計装置８０が、第１集計装置６０及び記憶装置６３から時系列データ６４をダウンロードして、それを時系列データ８４として記憶装置８３に記録してもよい。
【0057】
第３集計装置８０は、第２集計装置７０と協働してデータ同期を実行し、記憶装置８３の時系列データ８５を記憶装置７３の時系列データ７４に一致させる。従って、同期された時系列データ８５は、第２計測点９７におけるＸ軸回り及びＹ軸回りの傾斜角データを、時系列で配列したデータ列である。なお、第３集計装置８０が、第２集計装置７０及び記憶装置７３から時系列データ７４をダウンロードして、それを時系列データ８５として記憶装置８３に記録してもよい。
【0058】
第３集計装置８０は、次式（１）に従って、時系列データ８４及び時系列データ８５における同一番目（つまり、同一時刻）の位置データ及び傾斜角データから、第２計測点９７の３次元的な位置データを算出する。第３集計装置８０は、算出した位置データの時系列データ８６を記憶装置８３に蓄積する。時系列データ８６は、第２計測点９７の位置データを時系列で配列したデータ列である。
【0059】
【数1】
【0060】
図３～図５を参照して、式（１）についてを説明する。
ポール１１をＸＺ平面に平行投影した場合、ＸＺ平面におけるポール１１の長さは次式（２）により求められ、第２計測点９７のＸ座標と第２計測点９７のＸ座標の差は次式（３）により求められる。ポール１１をＹＺ平面に平行投影した場合、ＹＺ平面におけるポール１１の長さは次式（４）により求められ、第１計測点９６のＹ座標と第２計測点９７のＹ座標の差は次式（５）により求められる。第１計測点９６のＺ座標と第２計測点９７のＺ座標の差は次式（６）により求められる。これらの式から式（１）が求まる。
ポール１１をＸＺ平面に平行投影した場合、ＸＺ平面におけるポール１１の長さは次式（２）により求められ、第２計測点９７のＸ座標と第２計測点９７のＸ座標の差は次式（３）により求められる。ポール１１をＹＺ平面に平行投影した場合、ＹＺ平面におけるポール１１の長さは次式（４）により求められ、第１計測点９６のＹ座標と第２計測点９７のＹ座標の差は次式（５）により求められる。第１計測点９６のＺ座標と第２計測点９７のＺ座標の差は次式（６）により求められる。これらの式から式（１）が求まる。
【0061】
【数2】
【0062】
第３集計装置８０は、時系列データ８４の各位置データから時系列データ８４の初期の位置データを減算することによって差を求め、そのような差を時系列で並べた時系列データ８７を記憶装置８３に記録する。そのように求められた差は第１計測点９６の変位データであり、時系列データ８７は、第１計測点９６の変位データを時系列で配列したデータ列である。
【0063】
第３集計装置８０は、時系列データ８５の各傾斜角データから時系列データ８５の初期の傾斜角データを減算することによって差を求め、そのような差を時系列で並べた時系列データ８８を記憶装置８３に記録する。そのように求められた差は、第２計測点９７におけるＸ軸回り及びＹ軸回りの傾斜角変位データであり、時系列データ８８は、Ｘ軸回り及びＹ軸回りの傾斜角変位データを時系列で配列したデータ列である。
【0064】
第３集計装置８０は、時系列データ８６の各位置データから時系列データ８６の初期の位置データを減算することによって差を求め、そのような差を時系列で並べた時系列データ８９を記憶装置８３に記録する。そのように求められた差は第２計測点９７の変位データであり、時系列データ８９は、第２計測点９７の変位データを時系列で配列したデータ列である。
【0065】
第３集計装置８０は、時系列データ８７に基づいてグラフのイメージを生成する。そして、第３集計装置８０は、そのイメージを映像信号に変換し、その映像信号をディスプレイデバイス８２に出力する。こうして、第３集計装置８０は、グラフのイメージをディスプレイデバイス８２に表示する。図６は、ディスプレイデバイス８２に表示されたグラフの一例である。図６に示すように、グラフは時系列データ８７の各変位データが時系列でプロットされたものであり、グラフの横軸が時間を表し、縦軸が各次元の変位データを表す。このグラフ中のプロット点からなる曲線は、第１計測点９６の変位の経時的な変動を表す。
【0066】
同様に、第３集計装置８０は、時系列データ８４～８６，８８，８９のそれぞれに基づいたグラフのイメージをディスプレイデバイス８２に表示する。時系列データ８４に基づいたグラフ中の曲線は、第１計測点９６の位置の経時的な変動を表す。時系列データ８５に基づいたグラフ中の曲線は、第２計測点９７におけるＸ軸回り及びＹ軸回りの傾斜角の経時的な変動を表す。時系列データ８６に基づいたグラフ中の曲線は、第２計測点９７の位置の経時的な変動を表す。図７に示すように、時系列データ８８に基づいたグラフ中の曲線は、第２計測点９７におけるＸ軸回り及びＹ軸回りの傾斜角変位の経時的な変動を表す。図８に示すように、時系列データ８９に基づいたグラフ中の曲線は、第２計測点９７の変位の経時的な変動を表す。
【0067】
なお、第３集計装置８０は、前述の各種のグラフの全てをディスプレイデバイス８２に表示するのではなく、これらグラフのうち少なくとも１つをディスプレイデバイス８２に表示すればよい。第３集計装置８０が前述の各種のグラフのうち２以上を表示する場合、これらグラフが同時に表示されてもよいし、順次表示されてもよい。
【0068】
［６． まとめ］
（１） 衛星無線機２１は、複数の衛星９９から衛星波を周期的に受信することによって、衛星波に乗った発信時刻データ、エフェメリスデータ及びアルマナックデータを周期的に取得する。衛星無線機２１は、衛星波を受信するたびに、発信時刻データ、エフェメリスデータ、アルマナックデータ及び受信時刻データが乗った地上波を送信する。第１集計装置６０は、発信時刻データ、エフェメリスデータ、アルマナックデータ及び受信時刻データを受けるたびに、発信時刻データ、エフェメリスデータ、アルマナックデータ及び受信時刻データから第１計測点９６の位置を計算し、その位置データを記憶装置６３に記録することによって、位置データを時系列で配列した時系列データ６４を記憶装置６３に蓄積する。地質活動に起因した地面９５の位置の変化は、時系列データ６４から把握できる。よって、地盤観測システム１は、地質活動に起因した地面９５の位置の変化を長期間にわたって観測することに貢献する。
（１） 衛星無線機２１は、複数の衛星９９から衛星波を周期的に受信することによって、衛星波に乗った発信時刻データ、エフェメリスデータ及びアルマナックデータを周期的に取得する。衛星無線機２１は、衛星波を受信するたびに、発信時刻データ、エフェメリスデータ、アルマナックデータ及び受信時刻データが乗った地上波を送信する。第１集計装置６０は、発信時刻データ、エフェメリスデータ、アルマナックデータ及び受信時刻データを受けるたびに、発信時刻データ、エフェメリスデータ、アルマナックデータ及び受信時刻データから第１計測点９６の位置を計算し、その位置データを記憶装置６３に記録することによって、位置データを時系列で配列した時系列データ６４を記憶装置６３に蓄積する。地質活動に起因した地面９５の位置の変化は、時系列データ６４から把握できる。よって、地盤観測システム１は、地質活動に起因した地面９５の位置の変化を長期間にわたって観測することに貢献する。
【0069】
（２） 衛星無線機２１が周期的に動作するところ、衛星無線機２１が動作しない時には、電源装置２５から衛星無線機２１への電力供給が遮断される。そのため、電源装置２５の電力消費が抑えられ、衛星無線機２１が長期間にわたって衛星波を受信することができる。よって、長期間の時系列データ６４を蓄積することができる。
【0070】
（３） 傾斜角計測器３０が周期的に傾斜角を計測して、傾斜角データが乗った電波を周期的に送信する。第２集計装置７０は、傾斜角データを受けるたびに、その傾斜角データを記憶装置７３に記録することによって、傾斜角データを時系列で配列した時系列データ７４を記憶装置７３に蓄積する。地質活動に起因した地面９５の位置の変化は、時系列データ７４から把握できる。よって、地盤観測システム１は、地質活動に起因した地面９５の傾斜角の変化を長期間にわたって観測することに貢献する。
【0071】
（４） 傾斜角計測器３０が周期的に計測の動作をするところ、傾斜角計測器３０が計測の動作しない時には、傾斜角計測器３０が電力を殆ど消費しない。そのため、電源装置３９の電力消費が抑えられ、傾斜角計測器３０が長期間にわたって傾斜角を計測することができる。よって、長期間の時系列データ７４を蓄積することができる。
【0072】
（５） 中継機２０と傾斜角計測器３０が互いに独立している。そのため、中継機２０と傾斜角計測器３０のどちらかに不具合が生じても、地質活動に起因した地面９５の変化は、時系列データ６４又は時系列データ７４から把握できる。
【0073】
（６） 第１集計装置６０と第２集計装置７０が互いに独立している。第１集計装置６０と第２集計装置７０のどちらかに不具合が生じても、地質活動に起因した地面９５の変化は、時系列データ６４又は時系列データ７４から把握できる。
【0074】
（７） 第３集計装置８０が、第２計測点９７の位置データを時系列で配列した時系列データ８６を記憶装置８３に蓄積する。そのため、地面９５の傾斜角が変化し、ポール１１が傾いたものとしても、地面９５上の第２計測点９７の位置の変化が正確に計測される。
【0075】
（８） 第３集計装置８０は、時系列データ８４の各位置データから時系列データ８４の初期の位置データを減算することによって差を求め、そのような差を時系列で並べた時系列データ８７を記憶装置８３に記録する。そのため、第１計測点９６の変位の経時的な変動を時系列データ８７から把握できる。
【0076】
（９） 第３集計装置８０は、時系列データ８５の各傾斜角データから時系列データ８５の初期の傾斜角データを減算することによって差を求め、そのような差を時系列で並べた時系列データ８８を記憶装置８３に記録する。そのため、地面９５の傾斜角の変位の経時的な変動を時系列データ８８から把握できる。
【0077】
（１０） 第３集計装置８０は、時系列データ８６の各位置データから時系列データ８６の初期の位置データを減算することによって差を求め、そのような差を時系列で並べた時系列データ８９を記憶装置８３に記録する。そのため、第２計測点９７における地面９５の変位の経時的な変動を時系列データ８９から把握できる。
【0078】
（１１） 第３集計装置８０が各種のグラフのイメージをディスプレイデバイス８２に表示するため、ユーザーが地面９５の経時的な変動をグラフから視覚的に把握することができる。
【0079】
［７． 変形例］
（１） 傾斜角計測器３０の電源装置３９が用いられる代わりに、中継機２０の電源装置２５が傾斜角計測器３０に兼用されてもよい。中継機２０の電源装置２５が用いられる代わりに、傾斜角計測器３０の電源装置３９が中継機２０に兼用されてもよい。
（１） 傾斜角計測器３０の電源装置３９が用いられる代わりに、中継機２０の電源装置２５が傾斜角計測器３０に兼用されてもよい。中継機２０の電源装置２５が用いられる代わりに、傾斜角計測器３０の電源装置３９が中継機２０に兼用されてもよい。
【0080】
（２） 傾斜角計測器３０の制御回路３５が用いられる代わりに、中継機２０の制御回路２３が傾斜角計測器３０に兼用されてもよい。中継機２０の制御回路２３が用いられる代わりに、傾斜角計測器３０の制御回路３５が中継機２０に兼用されてもよい。
【0081】
（３） 傾斜センサー３１が３次元の傾斜角を検出してもよい。つまり、傾斜センサー３１は、Ｘ軸回りの傾斜角及びＹ軸回りの傾斜角に加えて、Ｚ軸回りの傾斜角を検出してもよい。
【0082】
（４） 送信機３３の通信規格が変更されることによって、送信機３３が無線装置６１と通信可能であってもよい。この場合、第１集計装置６０が、傾斜角データを時系列で記憶装置６３に記録することによって、時系列データ７４を記憶装置６３に蓄積する。この場合、第３集計装置８０が、第１集計装置６０と協働してデータ同期を実行することによって、記憶装置８３の時系列データ８５を記憶装置６３の時系列データ７４に一致させる。
【0083】
（５） 上記（４）において説明したように、第１集計装置６０が時系列データ７４を記憶装置６３に蓄積した場合、第１集計装置６０は、上記式（１）に従って、時系列データ６４及び時系列データ７４における同一番目の位置データ及び傾斜角データから、第２計測点９７の３次元的な位置データを算出してもよい。この場合、第１集計装置６０は、算出した位置データを時系列で記憶装置６３に記録することによって位置データの時系列データ８６を記憶装置８３に蓄積する。また、第３集計装置８０が時系列データ８７を記憶装置８３に蓄積したのと同様に、第１集計装置６０は、記憶装置６３の時系列データ６４に基づいて、第２計測点９７の変位データを算出して、その変位データを時系列で配列した時系列データ８７を記憶装置６３に蓄積する。同様に、第１集計装置６０は、時系列データ８８及び時系列データ８９を記憶装置６３に蓄積する。また、第３集計装置８０が各種のグラフのイメージをディスプレイデバイス８２に表示するのと同様に、第１集計装置６０が、それに接続されたディスプレイデバイスに各種のグラフのイメージを表示する。
【0084】
（６） 基準となる固定局が観測局１０と異なる位置に設置されてもよい。固定局は、観測局１０と同様に、衛星アンテナ、衛星無線機、制御回路及び電源装置を有する。固定局は安定された位置に固定され、固定局の移動・傾動が発生しない。固定局の衛星無線機は、複数の衛星９９から衛星波を周期的に受信するたびに、受信した発信時刻データ、エフェメリスデータ及びアルマナックデータに受信時刻データを重畳するとともに、発信時刻データ、エフェメリスデータ、アルマナックデータ及び受信時刻データが乗った地上波をアンテナにより送信する。第１集計装置６０は、観測局１０によって送信された発信時刻データ、エフェメリスデータ、アルマナックデータ及び受信時刻データと、固定局によって送信された発信時刻データ、エフェメリスデータ、アルマナックデータ及び受信時刻データとを無線装置６１から受けるたびに、それらのデータから第１計測点９６の３次元的な位置データをＲＴＫ（Real Time Kinematic）－ＧＮＳＳ又はＤ（Differential）－ＧＮＳＳの測位法に従って算出し、位置データを時系列で記憶装置６３に記録する。これにより、第１集計装置６０は、時系列データ６４を記憶装置６３に蓄積する。
【符号の説明】
【0085】
１ 地盤観測システム
１０ 観測局
１１ ポール
１７ 衛星アンテナ
２１ 衛星無線機
３０ 傾斜角計測器
６０ 第１集計装置
６３ 記憶装置
６４ 時系列データ（第１の時系列データ）
７０ 第２集計装置
７３ 記憶装置
７４ 時系列データ（第２の時系列データ）
８０ 第３集計装置
８２ ディスプレイデバイス
８３ 記憶装置
８４ 時系列データ（第１の時系列データ）
８５ 時系列データ（第２の時系列データ）
８６ 時系列データ（第３の時系列データ）
８８ 時系列データ（第４の時系列データ）
８９ 時系列データ（第５の時系列データ）
９５ 地面
９６ 第１計測点
９７ 第２計測点
１０ 観測局
１１ ポール
１７ 衛星アンテナ
２１ 衛星無線機
３０ 傾斜角計測器
６０ 第１集計装置
６３ 記憶装置
６４ 時系列データ（第１の時系列データ）
７０ 第２集計装置
７３ 記憶装置
７４ 時系列データ（第２の時系列データ）
８０ 第３集計装置
８２ ディスプレイデバイス
８３ 記憶装置
８４ 時系列データ（第１の時系列データ）
８５ 時系列データ（第２の時系列データ）
８６ 時系列データ（第３の時系列データ）
８８ 時系列データ（第４の時系列データ）
８９ 時系列データ（第５の時系列データ）
９５ 地面
９６ 第１計測点
９７ 第２計測点
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】