災害監視無人機システムと災害監視無人機システムとFOSS4Gとの関わり（（独）宇宙航空研究開発機構都甲様）

災害監視無人機システムと
関わり
FOSS4Gとの関わり
（独）宇宙航空研究開発機構
無人航空機利用技術チーム
都甲章己

アジェンダ
• 無機
無人機（UAV）とは
• JAXAが行っている災害監視無人機システム
の紹介
• そ中行
その中で行ってきたオープンソースソフトウェ
きたオプトウ
アの調査で
– 困ったこと
– 期待したいこと

無人機（UAV）とは
l h l 無人機
• Unmanned Aerial Vehicle。無人機。
d
• 人が乗っていない航空機機
– 大きさによっては絶対に人が乗れないものもある
けど
• 代表例
– RQ 1プレデターやRQ 4グローバルホーク
RQ‐1プレデターやRQ‐4グローバルホーク
– RQ‐16 T‐ホーク
– YAMAHA RMAX
YAMAHA RMAX
– etc

JAXAが行っている
災害監視無人機システムの研究開発
飛行視
飛行監視情報処
情報処理
・素早く全体の被災状況を撮影・撮影した写真の登録・管理
電動小型固定翼無人機・写真による目視の被害把握
・すぐ発進できる監視画像利用システム
・保管や移動が容易・どこからでもアクセスできる
・日常の操作感の延長で気楽に

災害対策本部
被災情報を提供
12:34 56

場所等を指示

イメージを表示できません。メモリ不足のためにイメージを開くことができないか、イメージが破損している可能性があります。コンピュータを再起動して再度ファイルを開いてください。それでも赤い x が表示される場合は、イメージを削除して挿入してください。

中越大震災時新潟県災害対策本部
（出典：新潟県 HP）
7

小型無人飛行機の開発

機体

小型無人飛行機の開発

機体

カタパルト発進装置

取得画像利用システムの開発
表示条件やデータ検索条件の
表示条件やデタ検索条件の
指定

写真の一覧

地図やオルソ幾何補正済み
画像の表示

※開発中の画面です

取得画像利用システムの構成
PHP
Python
ソ
フ
ト ArcGIS
A GIS
ベ
Server

HTTP
ン
ダ

P
Internet
がサ
開ー
発し SQLServer バー
た
有 ERDAS
償製
品 IMAGINE

コアプログラム

データ共有インタフェース各クライアント
（未開発）

取得画像利用システムの要
• できるだけ早く情報を提供する
– 被災情報と写真をリンクさせることで活用幅を広げる
– 写真だけ出されても困るので位置情報も公開でき
写真だけ出されても困るので、位置情報も公開でき
るように
• 位置情報のひも付けのあいまいさがEXIFのGPS情報にはあ
るので
• 対外的にデータをオープンにできる環境の構築
を行う（予定だった）
– スタンドアロンではデータの公開が煩雑となり、作業
者がやらなくなる（疲れるしミスが起きる）
– 公開するための枠組みがオープンにできれば・・・・

被災情報と写真のリンク

写真やオルソ幾何補
正済み画像の表示

被災情報や写真内に収
まっているランドマーク
情報の登録修正を行う


未加工のオリジナル写真
（上が北を向くよう回転）


オルソ幾何補正処理済み
・オルソ幾何補正は自動処理
・赤枠は機体情報とカメラの
情報から違うアルゴリズムで
計算したもの


写真と位置情報のリンク
• 機体搭載の制御コンピュータ出力の日時付き
位置情報と写真のEXIFの日時情報をもとに
マッチングし、オルソ幾何補正に必要な情報
を特定管理する
を特定・管理する


写真と位置情報のリンク
• 機体搭載の制御コンピュータ出力の日時付き
位置情報と写真のEXIFの日時情報をもとに
・基本的に搭載センサ（複合航法装置）からの出力
・パン角・チルト角は機体に対するカメラの搭載向きで
マッチングし、オルソ幾何補正に必要な情報
あるため固定
を特定管理する
を特定・管理する


２時期画像比較


現在選択している飛行経
路で表示した写真

路で表示した写真の範囲

過去撮影したもので、現
在写真とのオーバーラッ
プ率が高いものの１枚


路で表示した写真

路で表示した写真の範囲

このような表示を行うことで写真で
見える被災情報の見落としを防ぐ
過去撮影したもので、現
在写真とのオーバーラッ
プ率が高いものの１枚


プロプライエタリソフトを
使った理由は？
• プトタイプはオプ
プロトタイプはオープンソースソフトウェアを使っ
トウを使
ていた
• でも、本格開発にあたり以下の問題を考慮した
も本格あを考慮
– システム全体を見渡した時、共通した枠組みの必要
性（システム全体は複数のサブシステムがあり、それ
ブ
ぞれで違うと見栄えや操作感が・・・・・）
– 開発期間の問題
• プロトタイプ開発当時のMapServerのサポートの問題
• プロトタイプ開発当時のMapServerの機能的な問題
– コストの問題

PHP
Python

ArcGIS
A GIS
Server

HTTP
P
Internet
サ
SQLServer ー
バー

ERDAS
IMAGINE


（未開発）

PHP
Python

MapServer
M A SGIS
ArcGIS
Ｆ
Ｏ ???
Server

HTTP
ＳＳＳ

P
Internet
４ Pgsql サ
Ｇー
など SQLServer バー
PostGIS
の
Ｏ ERDAS
Ｓ ????
Ｓ IMAGINE


（未開発）

PHP
Python

MapServer
M A SGIS
ArcGIS
Ｆ
Ｏ ???
Server 導入コストの削減には特

HTTP
ＳＳＳ
定の有償ソフトに頼らずに
P
Internet
４ Pgsql サ
Ｇー
など SQLServer 開発できる環境にあること
バー
PostGIS
の
Ｏ
が必要と考えている
Ｓ ERDAS
Ｓ ????
IMAGINE


（未開発）

で、改めていろいろと調べてみた
で改めていろいろと調べてみた
• 災害監視無人機システムすべてで共通して
使えるＧＩＳ基盤は難しい？？？
– いろいろな仕組みが組合わせられているから、こ
れでなんとかなるというのはなさそう

Internet

小型飛行機システム監視画像利用システム

で、改めていろいろと調べてみた
で改めていろいろと調べてみた
• 災害監視無人機システムすべてで共通して
どっちでも地図は使ってるけど
使えるＧＩＳ基盤は難しい？？？
アプリケーションのつくりが違う
プリケシくりが違う
– いろいろな仕組みが組合わせられているから、こ
ので仕組みの共有が難しい
れでなんとかなるというのはなさそう

Internet

小型飛行機システム監視画像利用システム

オープンソース版
取得画像利用システム
組合わ地表
• MapServerとPostGISの組み合わせで地図表
示部とかはＯＫ（ＯｐｅｎＳｔｒｅｅｔＭａｐもあるし）
ｐｐ
• 細かい演算処理は自力で何とかする
• 自動オルソ幾何補正も
自動オルソ幾何補正もGeoTIFF（ワールドファ
（ワルドフ
イル+TIFFファイル）でなんとかなる？（ツール
の組み合わせで・・・・）
• 以上の3点で気になるのはサーバーの必要
以上の3点で気になるのはサバの必要
能力etc・・・・・

ＦＯＳＳ４Ｇで困ったこと①
• 検索して出てくる（日本語）情報が古い
– 書いている通りにしても動かないからよくドキュメント
を読むと使っているバジョンと差がある（互換性の
を読むと使っているバージョンと差がある（互換性の
問題も?）
• 互換性の問題？
換性問題
– 最近ハマったのはPostGISの1.5と2.0でツールが吐き
出すDBの属性名が変えられてる（‘the_geom’と
‘geom’ なんで変えるの？めんどくさがりには困るよ）
‘geom’、なんで変えるの？めんどくさがりには困るよ）
– この辺りって1990年代のLinuxによく似てる（互換性を
考えずに変更する影響が大きいことに気づいてくれ
ていない？）

ＦＯＳＳ４Ｇで困ったこと②
• OSの違い
– 手元にあるPCがWindowsだから個人の問題？
– VMで動かせというのもちょいと乱暴でしょう（個人的
にNAT／PortForwardは許せない気持ち）
– OS依存も流行らないので、解説も含め可能であれば
OSに依存しない形式にしてほしい
• 文字コードの問題
– 現行バージョンのQGISには問題がある？みたいです
が
– 永遠の課題？けどポリシによる解決で何とかなり
永遠の課題？けど、ポリシーによる解決で何とかなり
そうだけど無理なのかな？

いろいろ問題があるけど
• お
おそらく通過して越えないといけない
く通越なな
– 例えば、Linuxの浸透はJF（Linux JF (Japanese
例えば、の浸透は（ ( p
FAQ) Project）の存在が大きかったんじゃない？
• 初期のJFや元となる“linux.or.jp”には大変お世話にな
初期のJFや元となる linux.or.jp には大変お世話にな
った
– FreeBSDも日本語情報が多くてあまり困らなかっ
た
• インターネット系の研究者が頻繁に使ってたから聞く
インタネット系の研究者が頻繁に使ってたから聞く
人に困らなかったっていうのもありますが

期待したいこと①
• “使いたいけど使えない”人が少なくなるため
の枠組みを
– 新バージョンの日本語情報の充実は急務では？
– “貢献”という言葉の変革は？

プログラミングやデータ作成修正、
翻訳だけでなく、“使うこと、使って
いることをアピールすること”も貢献
なのでは？

の枠組みを
– 新バージョンの日本語情報の充実は急務では？
• 開発者は多言語と互換性を想定した開発を
– 問題なく実現するにはLTS（Long Term Support）の
問題なく実現するにはLTS（Long Term Support）の
概念を入れるとかいった手法はどう？
– 古い設定ファイルでも問題なく動かす仕掛けは確
実にほしいと思うんですが

の枠組みを
新しいユーザーを取り込むためにはここは
– 考えどころではないでしょうか
新バージョンの日本語情報の充実は急務では？
• 開発者は多言語と互換性を想定した開発を
– コアプログラムさえ多言語対応・統一インタ
コアプログラムさえ多言語対応 Term インタ
問題なく実現するにはLTS（Long 統 Support）の
問題なく実現するにはLTS（Long Term Support）の
概念を入れるとかいった手法はどう？
フェースになっていれば翻訳データの投入
– は難しくない気がするんですが
古い設定ファイルでも問題なく動かす仕掛けは確
実にほしいと思うんですが

期待したいこと②
• 東日本大震災対応
東日本大震災の対応でいろいろとやるべきこと（やっ
ろろとやるべきと（や
たほうがいいと思うこと）が見えてきたからこそ、オー
プンソス側からの提案があっていいんじゃない？
プンソース側からの提案があっていいんじゃない？
– （疎）分散コンピューティング
• やり取りするデータを標準化すればオルソ幾何補正とか、たくさ
やり取りするデタを標準化すればオルソ幾何補正とか、たくさ
んのコンピュータで力技でもってやれるんじゃないかな
– オープンデータ
• みんなで作業分担するという視点で見れば必要だけど
みんなで作業分担するという視点で見れば必要だけど・・・・

• 座標系ももう少し優しくならないかな
– 完全自動で判断する手法なんてあたら本当にバラ色だ
完全自動で判断する手法なんてあったら本当にバラ色だ
と思うけど難しいみたい

あくまで個人的に思うことですが
• 座標系ももう少し優しくならないかな
– 完全自動で判断する手法なんてあたら本当にバラ色だ
完全自動で判断する手法なんてあったら本当にバラ色だ
と思うけど難しいみたい

期待したいこと③
• ユーザーの各種スキルに合わせたツールが
あるとうれしいのでは
– 「こんな便利なツールがあるのに」というのは使え
る人の発想でしかない
• 探さない人に探させるのは酷。
• インターネット屋さんからすると上のような考えは頻繁
に出くわす
– これはインターネットを「Ｗｅｂ」「メール」しか使えない人が多
れはインタネットを」ル」しか使えな人が多
いから
– Web版ＱＧＩＳとか・・・・地図データパックとか・・・・

ご清聴ありがとうございました

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