(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石を内蔵した立体楕円形状の擬石を河床に投石した後に、ＧＰＳ内蔵の磁気探知器を用いて採集された前記擬石の位置を、河の地図に書き込んだ河床地図データを得て保管し、
所定後に前記磁気探知器を用いて前記擬石が投石された付近、予測流れ範囲を蛇行軌跡を描いて採集された前記擬石の位置を前記河の地図に書き込んで、河床地図を得て、これを画面に表示又は印字する河床探査方法。
【請求項２】
磁石を内蔵した立体楕円形状の擬石を河床に投石した後に、この擬石位置を河の地図に書き込んで前記河床の変動状況を知らせる河床地図を得る河床画像生成システムであって、
ＧＰＳ受信機と磁気検出手段とを内蔵し、前記磁気検出手段が磁気を検出したとき前記ＧＰＳ受信機のＧＰＳ位置と検出した磁気波形とを一組にした検知データを送信する磁気探査装置と、
前記河の地図をファイルから読み込み、この河の地図に前記磁気探査装置からのＧＰＳ位置を前記擬石位置として定義すると共に、磁気波形に基づく擬石画像を生成して前記擬石位置に書き込んで画面又は印字する画像処理装置と
を有することを特徴とする河床画像生成システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は河床画像生成システムに関し、特に磁石を内蔵した立体楕円形状の擬石を河床に投石した後に、この擬石位置を河の地図に書き込んで河床の変動状況を知らせる河床地図を得る河床画像生成システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
河床材料、即ち、川底の石や礫の経時的な位置変動（以下、「河床変動」と記す）を知ることは、河道の水理的特性を知る上で重要である。
【０００３】
例えば、河川の堤防の高さや強度をどの程度にしたら良いか、あるいは、橋脚の太さや強度をどの程度にするかなどは、河床変動に基づいて判断される。
【０００４】
従来ではこの河床変動は、人間が河床までの深さを所定間隔で測定し、これらの計測値に基づいて河床の地図を作成する。そして、台風等の後に、再び同じ河床を再び人間が所定間隔で測定し、これらの計測値に基づいて前回作成した河床の地図にプロットすることで、河床変動の状況を把握していた。したがって、河床の礫そのものの挙動は把握できなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来は人間が手作業で河床変動を知る河床の地図を作成していたので非常に時間を要するという課題があった。
【０００６】
本発明は以上の課題を解決するためになされたもので、河床の礫がどのような挙動をするかが把握できる河床の地図を自動的に生成する河床画像生成システムを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の河床探査方法は、磁石を内蔵した立体楕円形状の擬石を河床に投石した後に、ＧＰＳ内蔵の磁気探知器を用いて採集された前記擬石の位置を、河の地図に書き込んだ河床地図データを得て保管する。
【０００８】
そして、所定後に磁気探知器を用いて擬石が投石された付近、予測流れ範囲を蛇行軌跡を描いて採集された擬石の位置を河の地図に書き込んで、河床地図を得て、これを画面に表示又は印字する。
【０００９】
また、河床画像生成システムは、磁石を内蔵した立体楕円形状の擬石を河床に投石した後に、この擬石位置を河の地図に書き込んで河床の変動状況を知らせる河床地図を得る河床画像生成システムである。
【００１０】
この河床画像生成システムは、磁気探査装置がＧＰＳ受信機と磁気検出手段とを内蔵し、磁気検出手段が磁気を検出したときＧＰＳ受信機のＧＰＳ位置と検出した磁気波形とを一組にした検知データを送信する。
【００１１】
画像処理装置は、河の地図をファイルから読み込み、この河の地図に磁気探査装置からのＧＰＳ位置を擬石位置として定義すると共に、磁気波形に基づく擬石画像を生成して擬石位置に書き込んで画面又は印字する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本実施の形態の河床画像生成システムの概略構成図である。図１の河床画像生成システムは、河床に棒磁石を内蔵した擬石１をばらまいた後に、作業員が船上もしくは徒歩によりＧＰＳ内蔵型の磁気探知器２を用いて河面を探査して行ったときの検知データ（擬石磁気強度）とＧＰＳ位置データとを送信データとして送受信器３が岸辺に配置された送受信器４に送信し、送受信器４に接続されている画像処理装置５（パソコン）が表示している現在の河床地図（擬石位置無し）に送信データのＧＰＳ位置を擬石位置として表示する。
【００１３】
前述の擬石１（河床検査具ともいう）は、図２に示すように、コンクリートで形成された楕円立体の本体１ａと、その本体１ａの中に埋め込まれた金属製の棒形状の永久磁石１ｂとからなる。
【００１４】
また、画像処理装置５は、図３に示すように、受信データ取込部１０と、擬石地図生成部１１とを備えている。
【００１５】
受信データ取込部１０は、送受信器４が受信したＧＰＳ位置データと検知データとを受信データとして内部に取り込む。
【００１６】
擬石地図生成部１１は、ファイル１２に記憶されている複数種の河の地図から指定の河の地図を複写して画像化部１３によって画像化させて画面１４に表示さける。
【００１７】
そして、ＧＰＳ位置データと検知データとが入力する毎に、検知データの強度パターンに応じた擬石画像を生成し、この擬石画像をＧＰＳ位置データに対応する河の地図の座標位置に書き込んで画像化部１３を介して画面１４に表示させる。
【００１８】
また、オペレータが画面１４の河床地図（擬石画像有り）を保存する指示を入力したときは、直ちにファイル１５に擬石画像として記憶する。
【００１９】
この擬石画像の保存においてはカレンダー１６の年月日、時刻を対応させて保存させる。
【００２０】
上記のように構成された河床画像生成システムの動作を図４のフローチャートを用いて以下に説明する。
【００２１】
本説明では、数ヶ月前に作業員が船に乗って河床に、棒磁石を内蔵した擬石１を所定間隔で複数一列にばらまいた後に磁気探知器２を用いて作業員が船で探査して本画像処理装置に擬石位置を読み込ませて、その年月日の河床地図を生成してファイル１５の保管させているとする。
【００２２】
そして、台風発生後に、本河床画像生成システムを探査する河に運んで、画像処理装置に前回採集した河床画像を図５に示すように表示しているとする。
【００２３】
また、作業員が船に乗ってＧＰＳ内蔵型の磁気探知器２を用いて図６に示すような蛇行軌跡で河面を探査して行くとする。
【００２４】
この探査に伴って、磁気探知器２は擬石１から発生される磁気の磁界強度を検出する。この擬石１は図２に示すように棒磁石を内蔵している。すなわち、図７の（ａ）に示すように、河床での擬石１の向きは、磁気探知器２の走査方向に対し、その永久磁石１ｂが垂直に位置する（垂直位置）か、あるいは平行に位置する（平行位置）かに２分される。垂直位置のときは、検出磁界強度波形は、図７の（ｂ）のように、中心線が永久磁石１ａの真横を通過するときに検出される１箇所のピークと、その前後で検出されるピークと逆極性の小さい２箇所のピークを有する。一方、平行位置のときは、その検出磁界強度波形（パターン）は、図７の（ｃ）に示すように、中心線が永久磁石１ａの真横を通過する前後で検出される互いに極性が逆の２つのピークを有する。
【００２５】
従って、磁気探知器２での直線的走査の際の検出された磁界強度の波形から、磁気探知器２の走査方向に対する擬石１の向きを判別できることになる。
【００２６】
さらに、磁気探知器２はＧＰＳを内蔵しており、擬石１から磁界強度を検知したとき、検知データとしてＧＰＳ位置データと共に送受信器３に送出する。送受信器３は、ＧＰＳ位置データと検知データと相手先コードと送信元コードとからなる送信データを送信する。
【００２７】
画像処理装置５に取り付けられている送受信部４は、送受信器３からの送信データを受信する。
【００２８】
一方、画像処理装置５の擬石地図生成部１１は、前回の河床地図をファイル１５から読み込み、画像化部１３を用いて図５に示すように画面１４に表示させる（Ｓ４０１）。次に、受信データ取込部１０は、送受信器４が受信した受信データ（ＧＰＳ位置データ、擬石からの磁界強度）を内部に取り込む（Ｓ４０２）。
【００２９】
次に、擬石地図生成部１１は、ＧＰＳ位置データを地図上における擬石位置ｄｉとする（Ｓ４０３）。
【００３０】
次に、擬石地図生成部１１はＧＰＳ位置データと共に送信された擬石磁気強度のパターンを読む（Ｓ４０４）。このパターンは図７の（ｂ）又は（ｃ）のパターンである。
【００３１】
次に、ステップＳ４０４で読み込まれた擬石磁気強度のパターンに基づいて擬石１の河床における向きを判定する（Ｓ４０５）。
【００３２】
例えば、図７の（ｂ）のように、１箇所のピークを有するパターンのときは垂直と判定し、図７の（ｃ）に示すように２箇所のピークを有するパターンのときは、水平と判定する。
【００３３】
ステップＳ４０５で水平と判定したときは図８の（ａ）に示す水平な擬石画像ｈｑを生成し、これをステップＳ４０３で求めた地図上における擬石位置ｄｉに定義して表示させる（Ｓ４０７）。
【００３４】
また、ステップＳ４０５で擬石１が垂直と判定したときは、図８の（ｂ）に示す垂直な擬石画像ｈｐを、ステップＳ４０３で求めた地図上における擬石位置ｄｉに定義し、処理をステップＳ４０７にもとして表示させる。
【００３５】
次に、終了かどうかを判断し（Ｓ４０８）、終了でないときは処理をステップＳ４０２に戻す。
【００３６】
すなわち、作業員が船に乗ってＧＰＳ内蔵型の磁気探知器２を用いて図６に示すような蛇行軌跡で河面を探査して行くと、台風による大水の発生によって流された擬石１が砂等に埋まっていてもその移動量を示して図９に示すように表示される。
【００３７】
従って、画面に表示された擬石１の位置から、河床変動の傾向を知ることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明の河床探査方法によれば、磁石を内蔵した立体楕円形状の擬石を河床に投石した後に、ＧＰＳ内蔵の磁気探知器を用いて採集された前記擬石の位置を、河の地図に書き込んだ河床地図データを得て保管する。
【００３９】
そして、所定後に磁気探知器を用いて擬石が投石された付近、予測流れ範囲を蛇行軌跡を描いて採集された擬石の位置を河の地図に書き込んで、河床地図を得て、これを画面に表示又は印字するようにしたことにより、河の流量によって流れた擬石の位置を自動的に画像で示すことになるので河床変動を容易に知ることができるという効果が得られている。
【００４０】
また、河床画像生成システムによれば、磁石を内蔵した立体楕円形状の擬石を河床に投石した後にＧＰＳ内蔵の磁気探知器装置によって、擬石上を探査しながら擬石からの磁気強度とＧＰＳ位置とを画像処理装置に送信し、画像処理装置が河の地図にこのＧＰＳ位置に基づく擬石位置を書き込んだ河床地図を作成する。
【００４１】
そして、所定後に再び磁気探知装置によって擬石付近、流れた予測範囲を蛇行させながら探査して、擬石からの磁気強度とＧＰＳ位置とを画像処理装置に送信し、画像処理装置がこのＧＰＳ位置に基づく擬石位置を今回の擬石位置として前回の河床地図に定義し、この擬石位置に磁気強度のパターンに基づく擬石画像を書き込んで表示する。
【００４２】
このため、河の流量によって流れた擬石の位置を自動的に画像で示すことになるので河床変動を容易に知ることができるという効果が得られている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の河床画像生成システムの概略構成図である。
【図２】本実施の形態の河床画像生成システムに用いる擬石の構成図である。
【図３】本実施の形態の河床画像生成システムに用いる画像処理装置の概略構成図である。
【図４】画像処理装置の動作を説明するフローチャートである。
【図５】前回の河床画像を説明する説明図である。
【図６】河床の探査軌跡を説明する説明図である。
【図７】擬石の特性を説明する説明図である。
【図８】擬石の画像の種類を説明する説明図である。
【図９】所定期間経過後に得られる河床画像の説明図である。
【符号の説明】
１  擬石
２  磁気探知器
３  送受信器
５  画像処理装置
１０  受信データ取込部
１１  擬石地図生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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