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公開番号2024126243
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023034502
出願日2023-03-07
発明の名称情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム
出願人三菱電機株式会社,三菱電機ソフトウエア株式会社
代理人弁理士法人クロスボーダー特許事務所
主分類G06T 7/00 20170101AFI20240912BHJP(計算;計数)
要約【課題】高精度に浸水範囲を推定する。
【解決手段】比較部14は、水害があった水害領域を合成開口レーダにより撮影した画像である第1の画像に統計処理を行って得られた画素ごとの後方散乱係数の確率分布である第1の確率分布と、水害前に水害領域を合成開口レーダにより撮影した画像である第2の画像に統計処理を行って得られた画素ごとの後方散乱係数の確率分布である第2の確率分布とを画素単位で比較し、第1の確率分布において第2の確率分布から信号強度が変化している画素の分布である強度変化画素分布を抽出する。都市・郊外分離部13は、水害領域の土地被覆分類に応じて、水害領域を複数の部分領域に分類する。浸水推定部15は、強度変化画素分布と複数の部分領域との重複を解析して、水害領域内の強度変化画素分布に相当する範囲での浸水の発生の可能性を推定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水害があった水害領域を合成開口レーダにより撮影した画像である第１の画像に統計処理を行って得られた前記第１の画像の画素ごとの後方散乱係数の確率分布である第１の確率分布と、水害前に前記水害領域を前記合成開口レーダにより撮影した画像である第２の画像に前記統計処理を行って得られた前記第２の画像の画素ごとの後方散乱係数の確率分布である第２の確率分布とを画素単位で比較し、前記第１の確率分布において前記第２の確率分布から信号強度が変化している画素の分布である強度変化画素分布を抽出する比較部と、
前記水害領域の土地被覆分類及び前記水害領域の地形勾配のいずれかに応じて、前記水害領域を複数の部分領域に分類する分類部と、
前記強度変化画素分布と前記複数の部分領域との重複を解析して、前記水害領域内の前記強度変化画素分布に相当する範囲での浸水の発生の可能性を推定する推定部とを有する情報処理装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記比較部は、
前記強度変化画素分布として、前記第１の確率分布において前記第２の確率分布から信号強度が増加している画素の分布である強度増加画素分布と、前記第１の確率分布において前記第２の確率分布から信号強度が減少している画素の分布である強度減少画素分布との少なくともいずれかを抽出し、
前記分類部は、
前記複数の部分領域として、前記水害領域の土地被覆分類に応じて、前記水害領域を都市領域と郊外領域とに分類し、
前記推定部は、
前記強度増加画素分布と前記都市領域とが重複している範囲と前記強度減少画素分布と前記郊外領域とが重複している範囲とでは浸水の発生の可能性が高いと推定する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記分類部は、
前記水害領域の土地被覆情報及び前記水害領域のリモートセンシング画像の少なくともいずれかを用いて、前記水害領域を前記都市領域と前記郊外領域とに分類する請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記分類部は、
前記複数の部分領域として、前記水害領域の地形勾配に応じて、前記水害領域を傾斜のある傾斜領域と前記傾斜領域以外の領域とに分類し、
前記推定部は、
前記強度変化画素分布と前記傾斜領域とが重複している範囲では浸水の発生の可能性が低いと推定する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記分類部は、
前記複数の部分領域として、前記水害領域の地形勾配に応じて、前記水害領域を窪地のある窪地領域と前記窪地領域以外の領域とに分類し、
前記推定部は、
前記強度変化画素分布と前記窪地領域とが重複している範囲では浸水の発生の可能性が高いと推定する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記推定部は、
浸水の発生の可能性が高いと推定した範囲を推定浸水範囲又は高確信度範囲として通知する通知情報を出力する請求項２又は５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記推定部は、
浸水の発生の可能性が低いと推定した範囲を低確信度範囲として通知する通知情報を出力する請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項８】
コンピュータが、水害があった水害領域を合成開口レーダにより撮影した画像である第１の画像に統計処理を行って得られた前記第１の画像の画素ごとの後方散乱係数の確率分布である第１の確率分布と、水害前に前記水害領域を前記合成開口レーダにより撮影した画像である第２の画像に前記統計処理を行って得られた前記第２の画像の画素ごとの後方散乱係数の確率分布である第２の確率分布とを画素単位で比較し、前記第１の確率分布において前記第２の確率分布から信号強度が変化している画素の分布である強度変化画素分布を抽出する比較処理と、
前記コンピュータが、前記水害領域の土地被覆分類及び前記水害領域の地形勾配のいずれかに応じて、前記水害領域を複数の部分領域に分類する分類処理と、
前記コンピュータが、前記強度変化画素分布と前記複数の部分領域との重複を解析して、前記水害領域内の前記強度変化画素分布に相当する範囲での浸水の発生の可能性を推定する推定処理とを有する情報処理方法。
【請求項９】
水害があった水害領域を合成開口レーダにより撮影した画像である第１の画像に統計処理を行って得られた前記第１の画像の画素ごとの後方散乱係数の確率分布である第１の確率分布と、水害前に前記水害領域を前記合成開口レーダにより撮影した画像である第２の画像に前記統計処理を行って得られた前記第２の画像の画素ごとの後方散乱係数の確率分布である第２の確率分布とを画素単位で比較し、前記第１の確率分布において前記第２の確率分布から信号強度が変化している画素の分布である強度変化画素分布を抽出する比較処理と、
前記水害領域の土地被覆分類及び前記水害領域の地形勾配のいずれかに応じて、前記水害領域を複数の部分領域に分類する分類処理と、
前記強度変化画素分布と前記複数の部分領域との重複を解析して、前記水害領域内の前記強度変化画素分布に相当する範囲での浸水の発生の可能性を推定する推定処理とをコンピュータに実行させる情報処理プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、水害発生時の浸水範囲を推定する技術に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
洪水、大雨、台風といった水害発生時に、浸水被害を把握する手法として、従来は地上センサが使用されていた。地上センサを用いた浸水把握の手法は、エレベータ、発電所といった特定のスポットの浸水状況の把握には有用である。
しかし、地上センサを用いた浸水状況の把握手法は、被害が広域に発生する状況において、どの地域がより被害が大きいかといった面方向の広がりを持った情報を取得することには向いていない。
【０００３】
広域の浸水被害を把握する手法として、リモートセンシングデータを活用した浸水深推定手法が提案されている（非特許文献１）。
非特許文献１では、水害の前後で取得された２時期の合成開口レーダ（Ｓｙｔｈｅｔｉｃ－ＡｐｅｒｔｕｒｅＲａｄｏｒ、ＳＡＲ）衛星画像を用いる。より具体的には、非特許文献１では、画像中の後方散乱係数の分布を比較し、浸水範囲を推定する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
“ＳｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙＳｔｕｄｙｏｆＡＬＯＳ－２ＤａｔａｔｏＦｌｏｏｄｗａｔｅｒｓｉｎＪｏｓｏＣｉｔｙｉｎ２０１５ａｎｄｉｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．”Ｍ．Ａｒｉｉ，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｈｅＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇＳｏｃｉｅｔｙｏｆＪａｐａｎ，
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１では、ＳＡＲ衛星画像が浸水時に生じる変化として、浸水時の後方散乱係数モデルを前提として浸水を推定している。
浸水時の後方散乱係数モデルは、郊外部では浸水により生じた水面への反射により後方散乱係数が小さくなり、都市部では水面と建物の壁の２回反射が起こるため後方散乱係数が大きくなることを内容とする。
【０００６】
ここで、２時期のＳＡＲ衛星画像の変化には、浸水時の後方散乱係数モデルに当てはまらない変化が含まれる。浸水時の後方散乱係数モデルに当てはまらない変化には、例えば、植生など季節変化による信号強度の増加、都市の経時変化による信号強度の減少が含まれる。
浸水時の後方散乱係数モデルに当てはまらないこれらの変化を浸水と捉えた場合には、浸水範囲の過剰抽出又は過小抽出となるという課題がある。
【０００７】
本開示は、このような課題を解決することを主な目的とする。より具体的には、本開示は、浸水時の後方散乱係数モデルに当てはまらない信号強度の変化を除外し、より高精度に浸水範囲を推定することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示に係る情報処理装置は、
水害があった水害領域を合成開口レーダにより撮影した画像である第１の画像に統計処理を行って得られた前記第１の画像の画素ごとの後方散乱係数の確率分布である第１の確率分布と、水害前に前記水害領域を前記合成開口レーダにより撮影した画像である第２の画像に前記統計処理を行って得られた前記第２の画像の画素ごとの後方散乱係数の確率分布である第２の確率分布とを画素単位で比較し、前記第１の確率分布において前記第２の確率分布から信号強度が変化している画素の分布である強度変化画素分布を抽出する比較部と、
前記水害領域の土地被覆分類及び前記水害領域の地形勾配のいずれかに応じて、前記水害領域を複数の部分領域に分類する分類部と、
前記強度変化画素分布と前記複数の部分領域との重複を解析して、前記水害領域内の前記強度変化画素分布に相当する範囲での浸水の発生の可能性を推定する推定部とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、浸水時の後方散乱係数モデルに当てはまらない信号強度の変化を除外し、より高精度に浸水範囲を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態１に係る情報処理装置の機能構成例を示すブロック図である。
実施の形態１に係る比較部の処理を説明する図である。
実施の形態１に係る比較部の処理を説明する図である。
実施の形態２に係る情報処理装置の機能構成例を示すブロック図である。
実施の形態３に係る情報処理装置の機能構成例を示すブロック図である。
実施の形態４に係る情報処理装置の機能構成例を示すブロック図である。
実施の形態５に係る情報処理方法の手順を示すフローチャートである。
実施の形態１に係る情報処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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