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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】P2024041341
(43)【公開日】2024-03-27
(54)【発明の名称】位置精度評価方法
(51)【国際特許分類】
G01C 7/02 20060101AFI20240319BHJP
G01C 15/00 20060101ALI20240319BHJP
【ＦＩ】
G01C7/02
G01C15/00 103Z
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022146092
(22)【出願日】2022-09-14
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-10-24
(71)【出願人】
【識別番号】000213909
【氏名又は名称】朝日航洋株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(72)【発明者】
【氏名】横井 伸之
(72)【発明者】
【氏名】杉山 史典
(57)【要約】
【課題】３次元点群データにおける水平方向の位置精度を客観的且つ精度良く評価することができる位置精度評価方法を提供する。
【解決手段】位置精度評価方法では、第１水平方向に沿った直線状の第１境界線を有し互いに異なる方向に傾斜した一対の第１屋根に対応する第１点群データ、及び第１水平方向に交差する第２水平方向に沿った直線状の第２境界線を有し互いに異なる方向に傾斜した一対の第２屋根に対応する第２点群データを３次元点群データから抽出する。続いて、第１点群データから第１境界線に対応する第１仮想線を、第２点群データから第２境界線に対応する第２仮想線を取得する。続いて、第１境界線の第１実測線と第１仮想線との水平方向における第１離隔距離、及び第２境界線の第２実測線と第２仮想線との水平方向における第２離隔距離を算出し、第１，第２離隔距離に基づいて、３次元点群データの水平方向の位置精度の評価値を算出する。
【選択図】図１
【解決手段】位置精度評価方法では、第１水平方向に沿った直線状の第１境界線を有し互いに異なる方向に傾斜した一対の第１屋根に対応する第１点群データ、及び第１水平方向に交差する第２水平方向に沿った直線状の第２境界線を有し互いに異なる方向に傾斜した一対の第２屋根に対応する第２点群データを３次元点群データから抽出する。続いて、第１点群データから第１境界線に対応する第１仮想線を、第２点群データから第２境界線に対応する第２仮想線を取得する。続いて、第１境界線の第１実測線と第１仮想線との水平方向における第１離隔距離、及び第２境界線の第２実測線と第２仮想線との水平方向における第２離隔距離を算出し、第１，第２離隔距離に基づいて、３次元点群データの水平方向の位置精度の評価値を算出する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
航空レーザ測量における３次元点群データの水平方向の位置精度を評価するための位置精度評価方法であって、
鉛直方向からみて第１水平方向に沿った直線状の第１境界線を有すると共に、互いに異なる方向に傾斜した一対の第１屋根に対応する第１点群データを、前記３次元点群データから抽出する第１工程と、
鉛直方向からみて前記第１水平方向に交差する第２水平方向に沿った直線状の第２境界線を有すると共に、互いに異なる方向に傾斜した一対の第２屋根に対応する第２点群データを、前記３次元点群データから抽出する第２工程と、
前記第１点群データから前記一対の第１屋根のそれぞれに対応する一対の第１仮想面を構成すると共に、当該一対の第１仮想面のそれぞれが交わる線として前記第１境界線に対応する第１仮想線を取得する第３工程と、
前記第２点群データから前記一対の第２屋根のそれぞれに対応する一対の第２仮想面を構成すると共に、当該一対の第２仮想面のそれぞれが交わる線として前記第２境界線に対応する第２仮想線を取得する第４工程と、
前記第１境界線の実測により得られた第１実測線と前記第１仮想線との水平方向における離隔距離である第１離隔距離を算出すると共に、前記第２境界線の実測により得られた第２実測線と前記第２仮想線との水平方向における離隔距離である第２離隔距離を算出する第５工程と、
前記第１離隔距離と前記第２離隔距離とに基づいて、前記３次元点群データの水平方向の位置精度を評価するための評価値を算出する第６工程と、
を備える、
位置精度評価方法。
鉛直方向からみて第１水平方向に沿った直線状の第１境界線を有すると共に、互いに異なる方向に傾斜した一対の第１屋根に対応する第１点群データを、前記３次元点群データから抽出する第１工程と、
鉛直方向からみて前記第１水平方向に交差する第２水平方向に沿った直線状の第２境界線を有すると共に、互いに異なる方向に傾斜した一対の第２屋根に対応する第２点群データを、前記３次元点群データから抽出する第２工程と、
前記第１点群データから前記一対の第１屋根のそれぞれに対応する一対の第１仮想面を構成すると共に、当該一対の第１仮想面のそれぞれが交わる線として前記第１境界線に対応する第１仮想線を取得する第３工程と、
前記第２点群データから前記一対の第２屋根のそれぞれに対応する一対の第２仮想面を構成すると共に、当該一対の第２仮想面のそれぞれが交わる線として前記第２境界線に対応する第２仮想線を取得する第４工程と、
前記第１境界線の実測により得られた第１実測線と前記第１仮想線との水平方向における離隔距離である第１離隔距離を算出すると共に、前記第２境界線の実測により得られた第２実測線と前記第２仮想線との水平方向における離隔距離である第２離隔距離を算出する第５工程と、
前記第１離隔距離と前記第２離隔距離とに基づいて、前記３次元点群データの水平方向の位置精度を評価するための評価値を算出する第６工程と、
を備える、
位置精度評価方法。
【請求項2】
前記一対の第１屋根及び前記一対の第２屋根は、それぞれ、切妻屋根を構成しており、
前記第１境界線及び前記第２境界線は、それぞれ、前記切妻屋根の大棟において形成されている、
請求項１に記載の位置精度評価方法。
前記第１境界線及び前記第２境界線は、それぞれ、前記切妻屋根の大棟において形成されている、
請求項１に記載の位置精度評価方法。
【請求項3】
前記第１境界線と前記第２境界線の成す角度は、略９０°である、
請求項１に記載の位置精度評価方法。
請求項１に記載の位置精度評価方法。
【請求項4】
前記第６工程では、前記評価値として、前記第１離隔距離と前記第２離隔距離との二乗和平方根を算出する、
請求項３に記載の位置精度評価方法。
請求項３に記載の位置精度評価方法。
【請求項5】
前記第１境界線及び前記第２境界線の一方は、東西方向に沿っており、
前記第１境界線及び前記第２境界線の他方は、南北方向に沿っている、
請求項１～４のいずれか一項に記載の位置精度評価方法。
前記第１境界線及び前記第２境界線の他方は、南北方向に沿っている、
請求項１～４のいずれか一項に記載の位置精度評価方法。
【請求項6】
前記第５工程では、
前記第１離隔距離として、前記第１仮想線と前記第１実測線との最短距離、最長距離、及び、平均距離の少なくとも１つを算出し、
前記第２離隔距離として、前記第２仮想線と前記第２実測線との最短距離、最長距離、及び、平均距離の少なくとも１つを算出する、
請求項１～４のいずれか一項に記載の位置精度評価方法。
前記第１離隔距離として、前記第１仮想線と前記第１実測線との最短距離、最長距離、及び、平均距離の少なくとも１つを算出し、
前記第２離隔距離として、前記第２仮想線と前記第２実測線との最短距離、最長距離、及び、平均距離の少なくとも１つを算出する、
請求項１～４のいずれか一項に記載の位置精度評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、位置精度評価方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、河川等の対象物について、航空レーザ測量の点群データ（３次元地形データ）を取得する手法が記載されている。この点群データは、各計測点の３次元計測データの集まりである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－１４２５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記技術分野にあっては、航空レーザ測量における３次元点群データの高さ方向（標高）の精度の検証方法が、測量法第３４条で定める作業規程の準則（令和２年３月３１日一部改正）に規定されている。一方、レーザでは水平位置を正確に計測することはできないため、３次元点群データのみを使用して、３次元点群データにおける水平方向の精度を検証する方法については、上記作業規定には規定されていない。
【0005】
一方、例えば、地籍調査（航空レーザ測量）、及び効率的手法導入推進基本調査（リモートセンシングデータ活用型）においては、国土交通省が定める「地籍調査作業規定準則」に則り作業が行われ、航空レーザ調整用基準点の精度の制限が、「地籍調査作業規定準則運用基準」（最終改正：令和３年３月３０日国不籍第５５５号）別表第３４条に規定されている。
【0006】
具体的には、地籍調査作業規定準則第７７条には、水平位置及び標高の基準となる点（以下「調整用基準点」（標定点等の表現もある）という）は地籍図根三角点を使用するものとすること、ただし自然又は既設の工作物を利用することは妨げないこと、が記載されている。また、地籍調査作業規定準則運用基準では、調整用基準点と航空レーザ点群データとの制限値は標準偏差３０ｃｍ以内（最大値６０ｃｍ以内）とされている。また、上記運用基準別表３２条には、調整用基準点上に設置する精度検証に用いる対空標識（一般的には平面の白いべニア板等）の規格を９０ｃｍ×９０ｃｍの方形を標準とする旨が記載されている。地上より５０ｃｍ程度上に対空標識を設置して、対空標識に照射された３次元点群（航空レーザ点群）データを用いて対空標識の中心を推定し、推定した中心を別途測量した調整用基準点の真位置と比較することにより、精度管理が行われる。
【0007】
しかしながら、上記手法においては、そもそも平面の対空標識を使って３次元点群データの精度管理を行うことはレーザの特性を無視しており、３次元点群データに基づいて平面の中心を特定するには作業者の主観が入ってしまう。以下、水平方向の精度管理方法として、現在考えられている手法とその問題点について説明する。
【0008】
第１の手法として、反射強度が強い平面の対空標識を利用する手法が考えられる。この第１の手法では、上記水平方向の精度を評価するためには、数メートルに及ぶ大きさの対空標識等を設置する必要があると考えられる。しかしながら、このような大きさの対空標識は現地に設置することは、現実的でなく、また、仮に設置ができて３次元点群データを利用したとしても、上述したように平面状の対空標識の中心を特定するには作業者の主観が入ってしまう。また、３０ｃｍ以内の許容誤差を判断するには、点群密度が少ないという問題がある。
【0009】
第２の手法として、既存の道路に存在する反射強度が強い道路の白線等を利用する手法が考えられる。しかしながら、この第２の手法でも、例えば、上述したように平面状の白線の中心を特定するには作業者の主観が入ってしまう。また、白線に対応する３次元点群データを利用して３０ｃｍ以内の許容誤差を判断するには、点群密度が少ないという問題がある。
【0010】
第３の手法として、立体的な対空標識を利用する手法が考えられる。この立体的な対空標識を利用する第３の手法は、理想的であり、現在までさまざまな検証が行われている。しかしながら、当該第３の手法においても、ある程度大きな対空標識を設置する必要があり、そのような対空標識を用意するのは現実的ではない。
【0011】
第４の手法として、既存の構造物を利用する手法が考えられる。この既存の構造物を利用する第４の手法においては、例えば、構造物の上面の重心を決定する必要があるが、平面状の構造物の上面の重心を３次元点群データから特定するには、やはり作業者の主観が入ってしまう。また、構造物の上面に対応する３次元点群データを利用して３０ｃｍ以内の許容誤差を判断するには、点群密度が少ないという問題がある。
【0012】
以上のように、現在、水平方向の精度管理の種々の手法が検討されているが、いずれも客観性及び精度に問題がある。本開示は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、３次元点群データにおける水平方向の位置精度を客観的且つ精度良く評価することができる位置精度評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本開示に係る位置精度評価方法は、［１］「航空レーザ測量における３次元点群データの水平方向の位置精度を評価するための位置精度評価方法であって、鉛直方向からみて第１水平方向に沿った直線状の第１境界線を有すると共に、互いに異なる方向に傾斜した一対の第１屋根に対応する第１点群データを、３次元点群データから抽出する第１工程と、鉛直方向からみて第１水平方向に交差する第２水平方向に沿った直線状の第２境界線を有すると共に、互いに異なる方向に傾斜した一対の第２屋根に対応する第２点群データを、３次元点群データから抽出する第２工程と、第１点群データから一対の第１屋根のそれぞれに対応する一対の第１仮想面を構成すると共に、当該一対の第１仮想面のそれぞれが交わる線として第１境界線に対応する第１仮想線を取得する第３工程と、第２点群データから一対の第２屋根のそれぞれに対応する一対の第２仮想面を構成すると共に、当該一対の第２仮想面のそれぞれが交わる線として第２境界線に対応する第２仮想線を取得する第４工程と、第１境界線の実測により得られた第１実測線と第１仮想線との水平方向における離隔距離である第１離隔距離を算出すると共に、第２境界線の実測により得られた第２実測線と第２仮想線との水平方向における離隔距離である第２離隔距離を算出する第５工程と、第１離隔距離と第２離隔距離とに基づいて、３次元点群データの水平方向の位置精度を評価するための評価値を算出する第６工程と、を備える位置精度評価方法」である。
【0014】
この［１］の位置精度評価方法では、まず、一対の第１屋根及び一対の第２屋根に対応する３次元点群データが抽出される。一対の第１屋根は、鉛直方向からみて第１水平方向に沿った直線状の第１境界線を有すると共に互いに異なる傾きを有する屋根である。一対の第２屋根は、鉛直方向からみて第１水平方向に交差する第２水平方向に沿った直線状の第２境界線を有すると共に互いに異なる傾きを有する屋根である。そして、一対の第１屋根に対応する３次元点群から、一対の第１屋根のそれぞれに対応する一対の第１仮想面が構成され、一対の第１仮想面のそれぞれが交わる線であって、第１境界線に対応する第１仮想線が取得される。また、一対の第２屋根に対応する３次元点群を用いることにより、一対の第２屋根のそれぞれに対応する一対の第２仮想面が構成され、一対の第２仮想面のそれぞれが交わる線であって、第２境界線に対応する第２仮想線が取得される。そして、第１境界線の実測により得られた第１実測線と第１仮想線との水平方向における離隔距離である第１離隔距離が算出されると共に、第２境界線の実測により得られた第２実測線と第２仮想線との水平方向における離隔距離である第２離隔距離が算出される。そして、第１離隔距離と第２離隔距離とに基づいて、３次元点群データの水平方向の位置精度を評価するための評価値が算出される。
【0015】
このように、この［１］の位置精度評価方法では、第１屋根の第１境界線に対応する第１仮想線、及び第２屋根の第２境界線に対応する第２仮想線が３次元点群データから得られる。そして、得られた第１仮想線と第１境界線の実測線との離隔距離、及び第２仮想線と第２境界線第２仮想線と第２境界線の実測線との離隔距離に基づいて、水平方向の位置精度の評価値が算出されるので、３次元点群データにおける水平方向の位置精度を客観的且つ精度良く評価することができる。
【0016】
本開示に係る位置精度評価方法は、［２］「一対の第１屋根及び一対の第２屋根は、それぞれ、切妻屋根を構成しており、第１境界線及び第２境界線は、それぞれ、切妻屋根の大棟において形成されている、上記［１］に記載の位置精度評価方法」であってもよい。この場合、構造物に一般的に用いられている屋根形状を利用するため、上記位置精度を容易に評価することができる。
【0017】
本開示に係る位置精度評価方法は、［３］「第１境界線と第２境界線の成す角度は、略９０°である、上記［１］又は［２］に記載の位置精度評価方法」であってもよい。この場合、互いに略直交した２方向のそれぞれにおける離隔距離に基づいて評価値が算出されるため、より精度良く上記位置精度を評価することができる。
【0018】
本開示に係る位置精度評価方法は、［４］「第６工程では、評価値として、第１離隔距離と第２離隔距離との二乗和平方根を算出する、上記［３］に記載の位置精度評価方法」であってもよい。これにより、仮に各屋根の境界線が測地座標系の水平方向成分に沿っていない場合であっても、評価値を適切に算出することができる。
【0019】
本開示に係る位置精度評価方法は、［５］「第１境界線及び第２境界線の一方は、東西方向に沿っており、第１境界線及び第２境界線の他方は、南北方向に沿っている、上記［１］～［４］のいずれかに記載の位置精度評価方法」であってもよい。これにより、測地座標系の水平方向成分であるＸ方向及びＹ方向のそれぞれにおける３次元点群データの精度を評価することができる。
【0020】
本開示に係る位置精度評価方法は、［６］「第５工程では、第１離隔距離として、第１仮想線と第１実測線との最短距離、最長距離、及び、平均距離の少なくとも１つを算出し、第２離隔距離として、第２仮想線と第２実測線との最短距離、最長距離、及び、平均距離の少なくとも１つを算出する、上記［１］～［５］のいずれかに記載の位置精度評価方法」であってもよい。これにより、３次元点群データに基づいて得られた仮想線と実際の境界線とが互いに平行でない場合であっても、評価値を適切に算出することができる。
【発明の効果】
【0021】
本開示によれば、３次元点群データにおける水平方向の位置精度を客観的且つ精度良く評価することができる位置精度評価方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する部分を省略する。
【0024】
図１は、本実施形態に係る位置精度評価方法の主な工程を示すフローチャートである。位置精度評価方法は、航空レーザ測量における３次元点群データの水平方向の位置精度を評価する方法である。航空レーザ測量における３次元点群データは、航空機が、測量の作業エリアに対してレーザ光の走査を行うことにより得られるレーザ光の反射点群を示すデータである。以下、航空レーザ測量及び３次元点群データの概要について説明する。
【0025】
航空レーザ測量は、計画された計測コースに従って航空機が移動しながら作業エリア全域を測量することにより実施される。航空機は、有人航空機であってもよいし、ドローン等の無人航空機であってもよく、特に限定されない。具体的には、レーザ計測装置、及びＩＭＵ装置等が搭載された航空機とＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）固定局（電子基準点）との１秒毎の同時観測が行われることにより、航空機の測量中の位置が求められ、ＩＭＵ装置によって航空機における３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の傾き及び加速度が求められる。そして、航空機（レーザプラットホーム）が、作業エリアに対してレーザ光の走査を行い、レーザ反射光を受光することにより、地表面及び地上構造物までの距離を計測する。また、作業エリアにおけるレーザ光の反射点群を示す反射点群データを取得する。一方、ＧＮＳＳ観測データ及びＧＮＳＳ固定局データより１秒ごとの位置座標を算出し、ＩＭＵ装置の３軸補正と反射点群データから地表面の３次元点群データを取得する。３次元点群データに含まれる各点には、例えば、上記ＧＮＳＳ、及びＩＭＵ等の情報に基づいて、３次元座標（Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標）が設定される。続いて、取得された３次元点群データから不要な点群を除去するノイズ処理が実施され、最終的な３次元点群データが得られる。
【0026】
ここで、このように得られた３次元点群データのうち、高さ方向（標高）の精度については、管理手法が測量法第３４条で定める作業規程の準則に規定されており、調整用基準点を用いて高さ方向の精度の評価及び調整が実施される。一方、レーザでは水平位置を正確に計測することはできず、３次元点群データにおける水平方向の精度を客観的に評価する手法については上記作業規定等には規定されていない。そこで、この位置精度評価方法では、得られた３次元点群データの水平方向の位置精度を客観的に且つ精度良く評価する。
【0027】
この評価方法では、航空レーザ測量の作業エリア内に存在する構造物等の屋根のうち、評価に適した屋根の組合せを利用する。評価に適した屋根とは、後述する所定の条件を満たす屋根である。構造物とは、例えば、家屋、及び商・工業施設等である。具体的には、この評価方法では、上記適した屋根の組合せに対応する３次元点群データに基づいて、３次元点群データの水平方向の位置精度を評価するための評価値を算出する。この評価値によって、水平方向の位置精度を客観的に且つ精度良く評価することが可能となる。以下、まず、上記適した屋根の組合せの詳細を説明してから、評価値の算出方法を含む位置精度評価方法について詳細を説明する。
【0028】
上記適した屋根の組合せの詳細について、図２，３を適宜用いて説明する。図２は、航空レーザ測量の作業エリアＦ内に存在する屋根の一例を示す図である。図３は、切妻屋根を構成する一対の第１屋根の一例を示す図である。
【0029】
適した屋根の組合せとしては、後述する条件を満たす一対の第１屋根及び一対の第２屋根が利用される。一対の第１屋根は、鉛直方向からみて第１水平方向に沿った直線状の第１境界線を有すると共に、互いに異なる方向に傾斜した一対の屋根である。一対の第２屋根は、鉛直方向からみて第１水平方向に交差する第２水平方向に沿った直線状の第２境界線を有すると共に、互いに異なる方向に傾斜した一対の屋根である。
【0030】
本実施形態では、一対の第１屋根及び一対の第２屋根は、それぞれ、切妻屋根を構成しており、第１境界線及び第２境界線は、それぞれ、切妻屋根の大棟において形成されている。すなわち、一対の第１屋根及び一対の第２屋根は、それぞれ、切妻屋根の大棟を境界として、互いに異なる方向に山状に傾斜した一対の屋根である。
【0031】
図２に示される例では、航空レーザ測量の作業エリアＦ、及び作業エリアＦ内に存在する一対の第１屋根及び一対の第２屋根の組合せが複数示されている。ここでは、まず、一対の第１屋根Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ１２ａ，Ｈ１２ｂに着目して適した屋根の組合せについて説明する。一対の第１屋根Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂは、鉛直方向からみて第１水平方向Ｚ１１に沿った直線状の第１境界線Ｂ１１を有すると共に、互いに異なる方向に傾斜している。すなわち、図３に示されるように、一対の第１屋根Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂは、切妻屋根を構成しており、第１境界線Ｂ１１は、切妻屋根の大棟Ｄ１１において形成されている。
【0032】
図２に示されるように、一対の第２屋根Ｈ１２ａ，Ｈ１２ｂは、鉛直方向からみて第１水平方向Ｚ１１に交差する第２水平方向Ｚ１２に沿った直線状の第２境界線Ｂ１２を有すると共に、互いに異なる方向に傾斜している。一対の第１屋根Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂと同様に、一対の第２屋根Ｈ１２ａ，Ｈ１２ｂは、切妻屋根を構成しており、第２境界線Ｂ１２は、切妻屋根の大棟において形成されている。
【0033】
ここで、作業エリア内に存在する屋根の状況は、作業エリアごとに異なる。本評価方法では、作業エリア内に存在する屋根に応じて、より適した条件を有する一対の第１屋根及び一対の第２屋根の組合せが利用される。以下、各条件について説明する。
【0034】
第１の条件は、一対の第１屋根及び一対の第２屋根のそれぞれの４隅及び２棟が、道路等からトータルステーションにより観測可能なことである。ただし、上記４隅及び２棟は、すべてが観測できなくても、座標交点計算にて算出できる程度に観測できればよい。第２の条件は、一対の第１屋根及び一対の第２屋根が、それぞれ、ガルバリウム鋼板（登録商標）からなる屋根等、可能な限り屋根の表面及び棟に凹凸が少ない形状の屋根であることである。
【0035】
第３の条件は、２棟の建物が直角に近い方向に向いていることである。すなわち、第３の条件は、第１境界線と第２境界線との成す角度が例えば略９０°であることである。ここでいう略９０°とは、９０°±１０°をいい、好ましくは９０°±５°、より好ましくは９０°±１°である。第４の条件は、第３条件を満たす２棟の建物であって、さらに、一方が南北に向いており、且つ、他方が東西に向いていることである。すなわち、第４の条件は、第１境界線及び第２境界線の一方が、東西方向に沿っており、第１境界線及び第２境界線の他方が、南北方向に沿っていることである。
【0036】
上記各条件のうち、第１の条件は、必須であるが、第２～第４の条件は、作業エリア内に存在する屋根の状況に応じて適用され得る。つまり、本評価方法に利用される一対の第１屋根及び一対の第２屋根は、前提として、それぞれ、道路から、４隅及び２棟がトータルステーションにより観測可能なものであって、その他にも、屋根の形状、及び互いの大棟の位置関係に応じて適宜選定される。なお、上記各条件以外にも、例えば、一対の第１屋根と一対の第２屋根とが互いにより近接している組合せを優先的に本評価方法に利用してもよい。
【0037】
また、本評価方法に利用される組合せは、複数であってもよく、その場合、作業エリア内でなるべく互いに離れた場所に存在する組合せが選定されてもよい。ただし、本評価方法に利用される組合せの数は、任意である。例えば、上記条件を満たす組合せが作業エリア内に１つだけ存在する場合には、１つであってもよい。
【0038】
図２に示される例では、一対の第１屋根Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ１２ａ，Ｈ１２ｂの他に、一対の第１屋根Ｈ２１ａ，Ｈ２１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ２２ａ，Ｈ２２ｂ、一対の第１屋根Ｈ３１ａ，Ｈ３１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ３２ａ，Ｈ３２ｂ、並びに一対の第１屋根Ｈ４１ａ，Ｈ４１ｂ及び第２屋根Ｈ４２ａ，Ｈ４２ｂの組合せが、作業エリアＦ内に存在している。これら４つの組合せの各屋根は、少なくとも第１の条件を満たしている。
【0039】
これら４つの組合せのうち、一対の第１屋根Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ１２ａ，Ｈ１２ｂにおいては、第１境界線Ｂ１１が南北方向に沿っており、第２境界線Ｂ１２が東西方向に沿っている。また、一対の第１屋根Ｈ２１ａ，Ｈ２１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ２２ａ，Ｈ２２ｂにおいても、第１水平方向Ｚ２１に沿った、第１屋根Ｈ２１ａ，Ｈ２１ｂの第１境界線Ｂ２１が南北方向に沿っており、第２水平方向Ｚ２２に沿った第２屋根Ｈ２２ａ，Ｈ２２ｂの第２境界線Ｂ２２が、東西方向に沿っている。つまり、一対の第１屋根Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ１２ａ，Ｈ１２ｂ、並びに一対の第１屋根Ｈ２１ａ，Ｈ２１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ２２ａ，Ｈ２２ｂの組合せは、第３及び第４の条件を満たしている。
【0040】
一方、一対の第１屋根Ｈ３１ａ，Ｈ３１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ３２ａ，Ｈ３２ｂにおいては、第１水平方向Ｚ３１に沿った第１屋根Ｈ３１ａ，Ｈ３１ｂの第１境界線Ｂ３１、及び第２水平方向Ｚ３２に沿った第２屋根Ｈ３２ａ，Ｈ３２ｂの第２境界線Ｂ３２は南北方向にも東西方向にも沿っていないが、第１境界線Ｂ３１と、第２境界線Ｂ３２とが成す角度は略９０°である。一対の第１屋根Ｈ４１ａ，Ｈ４１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ４２ａ，Ｈ４２ｂにおいても、第１水平方向Ｚ４１に沿った第１屋根Ｈ４１ａ，Ｈ４１ｂの第１境界線Ｂ４１、及び第２水平方向Ｚ４２に沿った第２屋根Ｈ４２ａ，Ｈ４２ｂの第２境界線Ｂ４２は南北方向にも東西方向にも沿っていないが、第１境界線Ｂ４１と第２境界線Ｂ４２とが成す角度は略９０°である。つまり、一対の第１屋根Ｈ３１ａ，Ｈ３１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ３２ａ，Ｈ３２ｂ、並びに一対の第１屋根Ｈ４１ａ，Ｈ４１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ４２ａ，Ｈ４２ｂの組合せは、第４の条件を満たしていないものの第３の条件は満たしている。
【0041】
図２に示される例では、作業エリアＦ内で互いに離れた場所に上記４つの第１屋根及び第２屋根の組合せが存在する。本評価方法には、上記４つの第１屋根及び第２屋根の組み合わせのすべてが利用されてもよいし、上記各条件と照らし合わせてより適した組合せのみが利用されてもよい。
【0042】
次に、位置精度評価方法について詳細に説明する。この評価方法は、選定された一対の第１屋根及び一対の第２屋根の組合せごとに実施される。図１に示されるように、この方法においては、まず、一対の１屋根に対応する第１点群データを、３次元点群データから抽出する（ステップＳ１１：第１工程）。第１点群データは、例えば、一対の第１屋根の実際の位置データ、及び３次元点群データの各点が示す３次元座標（Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標）等に基づいて抽出される。
【0043】
続いて、一対の第２屋根に対応する第２点群データを、３次元点群データから抽出する（ステップＳ１２：第２工程）。第２点群データは、例えば、一対の第２屋根の実際の位置データ、及び３次元点群データの各点が示す３次元座標等に基づいて抽出される。
【0044】
続いて、第１点群データから一対の第１屋根のそれぞれに対応する一対の第１仮想面を構成すると共に、当該一対の第１仮想面のそれぞれが交わる線として第１境界線に対応する第１仮想線を取得する（ステップＳ１３：第３工程）。以下、ステップＳ１１における第１点群データの抽出方法、並びにステップＳ１３における一対の第１仮想面の構成方法、及び第１仮想線の取得方法の一例について、図３，図４（Ａ），図４（Ｂ），図４（Ｃ），図４（Ｄ）を用いて説明する。図４（Ａ），図４（Ｂ），図４（Ｃ），図４（Ｄ）は、第１仮想面の構成までの一例を示す図である。
【0045】
まず、第１点群データに基づいて、一対の第１屋根Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂに対応する一対の第１仮想面を構成する。具体的には、３次元点群データのうち第１屋根Ｈ１１ａに対応する第１点群データの各点を特定した後、特定した各点の３次元座標より最小二乗法による回帰平面を形成する。この平面は、屋根の傾斜を仮想的な面で表したものである。まず、図４（Ａ）に示されるように、航空写真中の第１屋根Ｈ１１ａにおいて、大棟を境に分かれる２面上で、各面に対応する第１枠Ｆ１及び第２枠Ｆ２を設定する。
【0046】
続いて、図４（Ｂ）に示されるように、３次元点群データのうち、第１枠Ｆ１に対応する点群データＴ１（第１枠Ｆ１内に位置する複数の点を含むデータ）及び第２枠Ｆ２に対応する点群データＴ２（第２枠Ｆ２内に位置する複数の点を含むデータ）を、第１点群データとして切り出す（抽出する）。続いて、図４（Ｃ）に示されるように、切り出した２つの点群データＴ１，Ｔ２に基づいて、最小二乗法により回帰平面である一対の第１仮想面Ｓ１，Ｓ２を計算する。第１仮想面Ｓ１は、Ａ１Ｘ＋Ｂ１Ｙ＋Ｃ１Ｚ＋Ｄ１＝０で表され、第１仮想面Ｓ２は、Ａ２Ｘ＋Ｂ２Ｙ＋Ｃ２Ｚ＋Ｄ２＝０で表される。ここで、Ｘ及びＹは水平方向を表す変数であり、Ｚは、高さ方向を表す変数である。Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２のそれぞれは、係数であり、最小二乗法で決定する値である。
【0047】
続いて、第１仮想面Ｓ１，Ｓ２から、屋根の大棟部での仮想面が交差する交線を求め、これを第１仮想線Ｋ１１とする。具体的には、図４（Ｄ）に示されるように、第１仮想面Ｓ１と第１仮想面Ｓ２との交線を計算する。交線は、Ｐ＝Ｐ０＋ｔＳで表される。Ｓ，Ｐ０はそれぞれ、以下のように表される。なお、Ｖｚが０の場合には代替が行われる。以上のようにして、第１仮想線Ｋ１１を得ることができる。
Ｓ＝（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）＝（Ｂ１×Ｃ２－Ｃ１－Ｂ２，Ｃ１×Ａ２－Ａ１×Ｃ２，Ａ１×Ｂ２－Ｂ１×Ａ２）
Ｐ０＝（Ｄ２×Ｂ１－Ｄ１×Ｂ２）／Ｖｚ，（Ｄ１×Ａ２－Ｄ２×Ａ１）／Ｖｚ，０）
Ｓ＝（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）＝（Ｂ１×Ｃ２－Ｃ１－Ｂ２，Ｃ１×Ａ２－Ａ１×Ｃ２，Ａ１×Ｂ２－Ｂ１×Ａ２）
Ｐ０＝（Ｄ２×Ｂ１－Ｄ１×Ｂ２）／Ｖｚ，（Ｄ１×Ａ２－Ｄ２×Ａ１）／Ｖｚ，０）
【0048】
続いて、第２点群データから一対の第２屋根Ｈ１２ａ，Ｈ１２ｂのそれぞれに対応する一対の第２仮想面を構成すると共に、当該一対の第２仮想面のそれぞれが交わる線として第２境界線Ｂ１２に対応する第２仮想線を取得する（ステップＳ１４：第４工程）。
【0049】
具体的には、まず、第２点群データに基づいて、一対の第２屋根Ｈ１２ａ，Ｈ１２ｂに対応する一対の第２仮想面を構成する。第２仮想面の構成方法については、第１仮想面の構成方法と同様であるため、詳細な説明を省略する。第２屋根Ｈ１２ａに対応する第２仮想面、及び第２屋根Ｈ１２ｂに対応する第２仮想面を形成し、これら２つの第２仮想面が交差する交線を第２仮想線として得る。
【0050】
続いて、第１屋根における第１離隔距離を算出すると共に、第２屋根における第２離隔距離を算出する（ステップＳ１５：第５工程）。第１離隔距離は、第１境界線の実測により得られた第１実測線と第１仮想線との水平方向における離隔距離である。第２離隔距離は、第２境界線の実測により得られた第２実測線と第２仮想線との水平方向における離隔距離である。
【0051】
ここで、第１境界線及び第２境界線の実測により、第１実測線及び第２実測線を得る手法の一例について説明する。第１実測線の実測（地上測量）は、例えば以下の手順で行われる。まず、ＧＮＳＳ基準点を選定する。具体的には、一対の第１屋根及び一対の第２屋根のそれぞれについて、屋根の周辺の道路から屋根の４隅及び２棟が可能な限り見える箇所、且つ上空視界の開けたＧＮＳＳ観測が可能な場所に、ＧＮＳＳ基準点を２点設置する。２点のＧＮＳＳ基準点は、互いに視通が取れる場所であって、測量用三脚が整置できる場所である。２点のＧＮＳＳ基準点の設置には、アスファルト面に測量鋲を打つことが標準とされるが、現地状況により変更されてもよい。以下、２点のＧＮＳＳ基準点を、第１基準点、及び第２基準点として説明する。
【0052】
続いて、ＧＮＳＳ観測を実施する。まず、第１基準点の測点鋲にて、ネットワーク型ＲＴＫ－ＧＮＳＳ（Ｒｅａｌｔｉｍｅｋｉｎｅｍａｔｉｃ－Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）による単点測量を行う（これは一例でありＧＮＳＳの他の手法（スタティック法等）を用いることもある）。具体的には、観測を２セット行い、１回目の観測を採用値、２回目の観測を点検値として、平面直角座標系のＸ，Ｙ，Ｈの座標値を決定する。続いて、第２基準点についても、第１基準点の場合と同様に観測を行う。このようにして、第１基準点、及び第２基準点のＸ，Ｙ，Ｈの座標値を決定する。
【0053】
続いて、トータルステーション（以下、「ＴＳ」という）測量を実施する。まず、ＴＳ測量機を第１基準点に整置する。そして、第２基準点を後視として、一対の第１屋根及び一対の第２屋根のそれぞれについて、屋根の観測ポイントを３次元放射観測によって観測する。第２基準点についても、第１基準点を後視として、第１基準点の場合と同様に、屋根の観測を行う。
【0054】
続いて、上記ＧＮＳＳ観測、及び上記ＴＳ測量によって観測されたデータを処理する。まず、第１基準点、及び第２基準点についての上記ＧＮＳＳ観測（ネットワーク型ＲＴＫ－ＧＮＳＳ単点測量）による観測結果を、帳票出力してＴＳ計算の既知点とする。なお、このＧＮＳＳ観測による観測結果は、リアルタイム観測結果のため、解析済である。続いて、ＴＳ測量によって観測された角度距離の観測値に基づいて３次元放射計算を行い、一対の第１屋根及び一対の第２屋根のそれぞれのＸ，Ｙ，Ｈの座標値を算出する。続いて、ＴＳ測量にて視通の取れなかったポイントについて、交点計算を実施して座標値を求める。
【0055】
続いて、第１屋根について、上記の処理により得られた第１屋根のＸ，Ｙの座標値から、第１屋根の大棟に沿った第１実測線を求める。図３に示される例では、第１屋根Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂの大棟Ｄ１１が直接観測され、大棟の２つの端点Ｐが座標計算されている。したがって、２つの端点Ｐ同士を結んで、第１実測線Ｒ１１が得られる。
【0056】
第２屋根についても、上記の処理により得られた第２屋根のＸ，Ｙの座標値から、第２屋根の大棟に沿った第２実測線を求める。具体的には、屋根の大棟が直接観測された場合には、上記処理により座標計算された大棟の２つの端点同士を結んで、実測線を求める。以上が、第１実測線及び第２実測線を得る一例である。ただし、本評価方法に用いられる第１実測線及び第２実測線は、特に限定されるものではなく、他の方法によって得られたものであってもよい。また、第１実測線及び第２実測線は、本評価方法中で実測される必要はなく、予め取得されていてもよい。
【0057】
続いて、ステップＳ１５において、第１離隔距離及び第２離隔距離を算出する方法について、図５（Ａ），図５（Ｂ），６，７の例を適宜用いて説明する。図５（Ａ），図５（Ｂ）は、第１離隔距離の算出例を示す図である。図６は、一対の第１屋根及び一対の第２屋根の一例を示す図である。図７は、一対の第１屋根及び一対の第２屋根の一例を示す図である。
【0058】
第１離隔距離は、第１実測線を実際の第１境界線（真のライン）として、第１実測線と第１仮想線とを水平面で重ね、重ねた第１実測線と第１仮想線との距離を算出することで得られる。すなわち、第１離隔距離は、第１境界線に対する第１仮想線の水平方向における誤差である。図５に示される例を挙げて説明すると、図４（Ｄ）において第１仮想線Ｋ１１を得た後、図５（Ａ）に示されるように、水平面上にて、第１仮想線Ｋ１１に、地上から測量した第１実測線Ｒ１１をＸＹ座標値で重ねる。そして、図５（Ｂ）に示されるように、第１実測線Ｒ１１から第１仮想線Ｋ１１までの離隔距離を求めて、これを第１離隔距離とする。
【0059】
本実施形態では、第１離隔距離として、第１仮想線と第１実測線との最短距離、最長距離、及び、平均距離の少なくとも１つを算出する。具体的には、第１仮想線における一対の第１屋根に対応する部分（一対の第１屋根と重なる部分）と、第１実測線における一対の第１屋根に対応する部分との間で、水平方向における最短距離、最長距離、及び、平均距離の少なくとも１つを算出する。
【0060】
第２離隔距離は、第２実測線を実際の第２境界線（真のライン）として、第２実測線と第２仮想線とを水平面で重ね、重ねた第２実測線と第２仮想線との距離を算出することで得られる。すなわち、第２離隔距離は、第２境界線に対する第２仮想線の水平方向における誤差である。本実施形態では、第２離隔距離として、第２仮想線と第２実測線との最短距離、最長距離、及び、平均距離の少なくとも１つを算出する。具体的には、第２仮想線における一対の第２屋根に対応する部分（一対の第２屋根と重なる部分）と、第２実測線における一対の第２屋根に対応する部分との間で、水平方向における最短距離、最長距離、及び、平均距離の少なくとも１つを算出する。
【0061】
ここで、一対の第１屋根Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ１２ａ，Ｈ１２ｂに対して本評価方法のステップＳ１５の処理を実施する場合について説明する。図６は、図２に示される一対の第１屋根Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ１２ａ，Ｈ１２ｂの拡大図である。図２，６に示されるように、一対の第２屋根Ｈ１２ａ，Ｈ１２ｂの第２境界線Ｂ１２は東西方向に沿っており、一対の第１屋根Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂの第１境界線Ｂ１１は南北方向に沿っている。
【0062】
この場合、ステップＳ１５においては、第１屋根Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂについて、図６に示されるように、第１仮想線Ｋ１１における一対の第１屋根Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂに対応する部分と、第１実測線Ｒ１１における一対の第１屋根Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂに対応する部分との間の水平方向における最短距離、最長距離、及び、平均距離の少なくとも１つを算出する。そして、このように算出された値を第１離隔距離ΔＹとして得る。第１離隔距離ΔＹは、測地座標系の水平方向成分に沿った方向（ここでは第２水平方向Ｚ１２に相当する方向）における距離である。
【0063】
一対の第２屋根Ｈ１２ａ，Ｈ１２ｂについても、第２仮想線Ｋ１２における一対の第２屋根Ｈ１２ａ，Ｈ１２ｂに対応する部分と、第２実測線Ｒ１２における一対の第２屋根Ｈ１２ａ，Ｈ１２ｂに対応する部分との間の水平方向における最短距離、最長距離、及び、平均距離の少なくとも１つを算出する。そして、このように算出された値を第２離隔距離ΔＸとして得る。第２離隔距離ΔＸは、測地座標系の水平方向成分（ここでは第１水平方向Ｚ１１に相当する方向）に沿った方向における距離である。
【0064】
次に、一対の第１屋根Ｈ４１ａ，Ｈ４１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ４２ａ，Ｈ４２ｂに対して本評価方法のステップＳ１５の処理を実施する場合について説明する。図７は、図２に示される一対の第１屋根Ｈ４１ａ，Ｈ４１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ４２ａ，Ｈ４２ｂの拡大図である。図２，７に示されるように、一対の第１屋根Ｈ４１ａ，Ｈ４１ｂの第１境界線Ｂ４１、及び一対の第２屋根Ｈ４２ａ，Ｈ４２ｂの第２境界線Ｂ４２は東西方向及び南北方向には沿っていないが、第１境界線Ｂ４１と第２境界線Ｂ４２の成す角度が略９０°である。
【0065】
この場合、ステップＳ１５では、一対の第１屋根Ｈ４１ａ，Ｈ４１ｂについて、第１仮想線Ｋ４１における一対の第１屋根Ｈ４１ａ，Ｈ４１ｂに対応する部分と、第１実測線Ｒ４１における一対の第１屋根Ｈ４１ａ，Ｈ４１ｂに対応する部分との間の水平方向における最短距離、最長距離、及び、平均距離の少なくとも１つを、第１離隔距離ΔＩとして算出する。第１離隔距離ΔＩは、測地座標系の水平方向成分とは異なる任意の方向に沿った距離である。また、一対の第２屋根Ｈ４２ａ，Ｈ４２ｂについても、第２仮想線Ｋ４２における一対の第２屋根Ｈ４２ａ，Ｈ４２ｂに対応する部分と、第２実測線Ｒ４２における一対の第２屋根Ｈ４２ａ，Ｈ４２ｂに対応する部分との間の水平方向における最短距離、最長距離、及び、平均距離の少なくとも１つを、第２離隔距離ΔＪとして得る。第２離隔距離ΔＪは、測地座標系の水平方向成分とは異なる任意の方向に沿った距離である。
【0066】
続いて、第１離隔距離と第２離隔距離とに基づいて、３次元点群データの水平方向の位置精度を評価するための評価値を算出する（ステップＳ１６：第６工程）。評価値の算出方法は、一対の第１屋根の第１境界線と、一対の第２屋根の第２境界線との位置関係に応じて、以下の第１パターン、第２パターン、及び第３パターンのいずれかに分かれる。
【0067】
第１のパターンは、第１境界線及び第２境界線の一方が、東西方向に沿っており、第１境界線及び第２境界線の他方が、南北方向に沿っている場合（すなわち、上述した第３の条件及び第４の条件を満たす場合）に適用される。第２パターンは、第１境界線及び第２境界線が東西方向及び南北方向には沿っていないが、第１境界線と第２境界線の成す角度が略９０°である場合（すなわち、上述した第３の条件を満たす場合）に適用される。第３パターンは、第１境界線と第２境界線との位置関係が、第１パターン及び第２パターンのいずれにも当てはまらない場合に適用される。
【0068】
第１パターンが適用される場合、ステップＳ１６においては、ステップＳ１５にて算出された第１離隔距離及び第２離隔距離から、三平方の定理を用いて評価値を算出する。すなわち、ステップＳ１６においては、第１離隔距離と第２離隔距離との二乗和平方根を算出する。
【0069】
図６に示される一対の第１屋根Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ１２ａ，Ｈ１２ｂに対して本評価方法が行われる場合には、第１パターンが適用される。すなわち、図６に示されるように、ステップＳ１６においては、第１離隔距離ΔＹと第２離隔距離ΔＸとの二乗和平方根ΔＳ（図示せず）を算出し、第１離隔距離ΔＹ、第２離隔距離ΔＸ、及び二乗和平方根ΔＳを評価値として得る。
【0070】
第２パターンが適用される場合、ステップＳ１６においては、第１パターンの場合と同様に、第１離隔距離と第２離隔距離との二乗和平方根を算出する。
【0071】
図７に示される一対の第１屋根Ｈ４１ａ，Ｈ４１ｂ及び一対の第２屋根Ｈ４２ａ，Ｈ４２ｂに対して本評価方法が行われる場合には、第２パターンが適用される。すなわち、図７に示されるように、ステップＳ１６においては、第１離隔距離ΔＩと第２離隔距離ΔＪとの二乗和平方根ΔＳ（図示せず）を算出し、二乗和平方根ΔＳを評価値として得る。
【0072】
第３パターンが適用される場合、ステップＳ１６においては、第１離隔距離に対応する成分及び第２離隔距離に対応する成分を評価値として得る。これは、第１境界線及び第２境界線が東西方向及び南北方向には沿っておらず、第１境界線と第２境界線の成す角度が略９０°以外である場合には、二乗和平方根を算出することが困難であるためである。
【0073】
以上により、位置精度評価方法の一連の処理が終了する。なお、本評価方法で得られた評価値は、例えば、水平方向の精度管理に用いられてもよい。一例として、ステップＳ１６において第１パターンの評価値が算出された場合には、評価値であるΔＸ，ΔＹ，ΔＳの各成分の較差精度を評価してもよく、ステップＳ１６において第２パターンの評価値が算出された場合には、評価値であるΔＳの各成分の較差精度を評価してもよい。また、ステップＳ１６において第３パターンの評価値が算出された場合には、評価値である第１離隔距離に対応する成分、及び第２離隔距離に対応する成分の較差精度を評価してもよい。すなわち、第３パターンの場合、測地座標系の水平方向成分に沿っていない任意方向での各成分の較差検証を評価してもよい。
【0074】
以上説明したように、本実施形態に係る位置精度評価方法においては、まず、一対の第１屋根及び一対の第２屋根に対応する３次元点群データが抽出される。そして、一対の第１屋根に対応する３次元点群から、一対の第１屋根のそれぞれに対応する一対の第１仮想面が構成され、一対の第１仮想面のそれぞれが交わる線であって、第１境界線に対応する第１仮想線が取得される。また、一対の第２屋根に対応する３次元点群を用いることにより、一対の第２屋根のそれぞれに対応する一対の第２仮想面が構成され、一対の第２仮想面のそれぞれが交わる線であって、第２境界線に対応する第２仮想線が取得される。そして、第１境界線の実測により得られた第１実測線と第１仮想線との水平方向における離隔距離である第１離隔距離が算出されると共に、第２境界線の実測により得られた第２実測線と第２仮想線との水平方向における離隔距離である第２離隔距離が算出される。そして、第１離隔距離と第２離隔距離とに基づいて、３次元点群データの水平方向の位置精度を評価するための評価値が算出される。
【0075】
このように、この位置精度評価方法では、第１屋根の第１境界線に対応する第１仮想線、及び第２屋根の第２境界線に対応する第２仮想線が３次元点群データから得られる。そして、得られた第１仮想線と第１境界線の実測線との離隔距離、及び第２仮想線と第２境界線第２仮想線と第２境界線の実測線との離隔距離に基づいて、水平方向の位置精度の評価値が算出されるので、３次元点群データにおける水平方向の位置精度の評価を客観的且つ精度良く評価することができる。
【0076】
特に、この位置精度評価方法では、３次元点群データを用いて客観的に構成された一対の第１仮想面及び一対の第２仮想面に基づいて、第１仮想線及び第２仮想線が取得される。また、この評価方法では、精度の高いＴＳ測量による第１実測線及び第２実測線が用いられる。そして、このように得られた第１仮想線と第１実測線との離隔距離、及び第２仮想線と第２実測線との離隔距離に基づいて、評価値が算出される。よって、この評価方法では、上記水平方向の位置精度の評価の客観性を確実に確保することができる。
【0077】
本実施形態に係る位置精度評価方法では、一対の第１屋根及び一対の第２屋根が、それぞれ、切妻屋根を構成しており、第１境界線及び第２境界線が、それぞれ、切妻屋根の大棟において形成されている。これにより、構造物に一般的に用いられている屋根形状を利用するため、上記位置精度を容易に評価することができる。
【0078】
本実施形態に係る位置精度評価方法では、第１境界線と第２境界線の成す角度が、略９０°である。これにより、互いに略直交した２方向のそれぞれにおける離隔距離に基づいて評価値が算出されるため、より精度良く上記位置精度を評価することができる。
【0079】
本実施形態に係る位置精度評価方法では、第６工程において、評価値として、第１離隔距離と第２離隔距離との二乗和平方根を算出する。これにより、仮に各屋根の境界線が測地座標系の水平方向成分に沿っていない場合であっても、評価値を適切に算出することができる。
【0080】
本実施形態に係る位置精度評価方法では、第１境界線及び第２境界線の一方が、東西方向に沿っており、第１境界線及び第２境界線の他方が、南北方向に沿っている。これにより、測地座標系の水平方向成分であるＸ方向及びＹ方向のそれぞれにおける３次元点群データの精度を評価することができる。
【0081】
本実施形態に係る位置精度評価方法では、第５工程において、第１離隔距離として、第１仮想線と第１実測線との最短距離、最長距離、及び、平均距離の少なくとも１つを算出し、第２離隔距離として、第２仮想線と第２実測線との最短距離、最長距離、及び、平均距離の少なくとも１つを算出する。これにより、３次元点群データに基づいて得られた仮想線と実際の境界線とが互いに平行でない場合であっても、評価値を適切に算出することができる。
【0082】
以上の実施形態は、本開示に係る位置精度評価方法の一実施形態を説明したものである。したがって、本開示に係る位置精度評価方法は、上述した例に限定されることなく、任意に変更され得る。
【0083】
例えば、一対の第１屋根及び一対の第２屋根のそれぞれは、境界線を有し、互いに異なる方向に傾斜した一対の屋根であればよく、例えば、バタフライ型屋根（Ｖ字状の屋根）を構成していてもよいし、屋根に類似した形状を有する物体等、構造物の屋根でなくてもよい。
【0084】
図１に示されるステップＳ１５の処理において、第１離隔距離として、第１仮想線と第１実測線との最短距離、最長距離、及び、平均距離の２つ以上を算出する場合や、第２離隔距離として、第２仮想線と第２実測線との最短距離、最長距離、及び、平均距離の２つ以上を算出する場合には、ステップＳ１６において、２つ以上の第１離隔距離のそれぞれと２つ以上の第２離隔距離のそれぞれとに基づいて２つ以上の評価値（例えば２乗和平方根）を算出することができる。また、ステップＳ１５の処理においては、第１離隔距離として、第１仮想線と第１実測線との最短距離、最長距離、及び、平均距離とは異なる距離を算出し、第２離隔距離として、第２仮想線と第２実測線との最短距離、最長距離、及び、平均距離とは異なる距離を算出してもよい。
【0085】
図１に示されるステップＳ１２は、ステップＳ１１よりも前に行われてもよく、ステップＳ１１と並行して行われてもよい。また、ステップＳ１４は、ステップＳ１３よりも前に行われてもよく、ステップＳ１３と並行して行われてもよい。
【0086】
本開示の第１工程～第６工程の少なくとも１つの工程は、装置によって実施されてもよい。具体的には、本評価方法は、第１抽出部と、第２抽出部と、第１取得部と、第２取得部と、第１算出部と、第２算出部と、の少なくとも１つを備える位置精度評価装置による位置精度評価方法であってもよい。位置精度評価装置は、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等）、メモリ（例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等）等を含んで構成されたコンピュータである。
【0087】
第１抽出部は、第１工程として、鉛直方向からみて第１水平方向に沿った直線状の第１境界線を有すると共に、互いに異なる方向に傾斜した一対の第１屋根に対応する第１点群データを、３次元点群データから抽出してもよい。
【0088】
第２抽出部は、第２工程として、鉛直方向からみて第１水平方向に交差する第２水平方向に沿った直線状の第２境界線を有すると共に、互いに異なる方向に傾斜した一対の第２屋根に対応する第２点群データを、３次元点群データから抽出してもよい。
【0089】
第１取得部は、第３工程として、第１点群データから一対の第１屋根のそれぞれに対応する一対の第１仮想面を構成すると共に、当該一対の第１仮想面のそれぞれが交わる線として第１境界線に対応する第１仮想線を取得してもよい。
【0090】
第２取得部は、第４工程として、第２点群データから一対の第２屋根のそれぞれに対応する一対の第２仮想面を構成すると共に、当該一対の第２仮想面のそれぞれが交わる線として第２境界線に対応する第２仮想線を取得してもよい。
【0091】
第１算出部は、第５工程として、第１境界線の実測により得られた第１実測線と第１仮想線との水平方向における離隔距離である第１離隔距離を算出すると共に、第２境界線の実測により得られた第２実測線と第２仮想線との水平方向における離隔距離である第２離隔距離を算出してもよい。
【0092】
第２算出部は、第６工程として、第１離隔距離と第２離隔距離とに基づいて、３次元点群データの水平方向の位置精度を評価するための評価値を算出してもよい。また、第２算出部は、第６工程では、評価値として、第１離隔距離と第２離隔距離との二乗和平方根を算出してもよい。
【符号の説明】
【0093】
Ｈ１１ａ，Ｈ１１ｂ，Ｈ２１ａ，Ｈ２１ｂ，Ｈ３１ａ，Ｈ３１ｂ，Ｈ４１ａ，Ｈ４１ｂ…第１屋根、Ｂ１１，Ｂ２１，Ｂ３１，Ｂ４１…第１境界線、Ｈ１２ａ，Ｈ１２ｂ，Ｈ２２ａ，Ｈ２２ｂ，Ｈ３２ａ，Ｈ３２ｂ，Ｈ４２ａ，Ｈ４２ｂ…第２屋根、Ｂ１２，Ｂ２２，Ｂ３２，Ｂ４２…第２境界線、Ｄ１１…大棟、Ｋ１１，Ｋ４１…第１仮想線、Ｒ１１，Ｒ４１…第１実測線、Ｋ１２，Ｋ４２…第２仮想線、Ｒ１２，Ｒ４２…第２実測線、Ｓ１，Ｓ２…第１仮想面、Ｚ１１…第１水平方向、Ｚ１２…第２水平方向、ΔＩ，ΔＹ…第１離隔距離、ΔＪ，ΔＸ…第２離隔距離。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】