(57)【要約】  本発明は、水路の観察現場において、水路の断面（またはトランセクト）を通る流量を現場のカメラで撮った画像から求める方法に関する。方法は、特に、地形のデジタルモデルを作成するように、水位が低い期間中に観察現場の地表形態を測量するステップ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）と、カメラによって取り込まれた画像内の水域を抽出し、水域と地形のデジタルモデルとを重ね合わせることで、断面における水面の高さを求めるステップ（Ｅ４）と、断面に存在する水柱内の流速を求めるステップ（Ｅ５）と、前記流速から、前記水面の高さから、および地形のデジタルモデルから断面を通る水の流量を求めるステップ（Ｅ６）とを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に、移動河床を有する水路の少なくとも１つの断面を通る流量を求める方法であって、前記少なくとも１つの断面は、前記水路のいわゆる観察現場に存在し、前記流量の算出は、少なくとも１つのカメラを使用して前記観察現場の画像を取り込むことで行われ、前記画像の各点は、参照画像内に画像座標を有し、
前記方法は、次のステップ、すなわち、
−予備段階時に、
・前記少なくとも１つのカメラに対して、前記カメラによって提供された前記画像内の点の前記画像座標を地図座標系の地図座標に変換し、その逆に変換する、いわゆる変換モデルを導出するステップ（Ｅ１）と、
・前記点が地図座標系で参照される前記観察現場の地理参照地形のデジタルモデルを作成するように、水位が低い期間中に、好ましくは、前記水路がかれたときに、前記観察現場の地表形態を測量し、いわゆる画像地形のデジタルモデルを作成するように、前記カメラの前記変換モデルを用いて、前記参照画像内の前記地理参照地形の前記デジタルモデルを変換するステップ（Ｅ２）と、
−いわゆる観察段階時に、
・前記カメラによって取り込まれた前記画像内の水域を抽出し、前記水域と前記画像地形の前記デジタルモデルとを重ね合わせることにより、前記少なくとも１つの断面での水面の高さを求めるステップ（Ｅ３）と、
・前記少なくとも１つの断面に存在する水柱内の流速を求めるステップ（Ｅ４）と、
・前記流速、前記水面の高さから、および前記画像地形の前記デジタルモデルから前記少なくとも１つの断面を通る水の前記流量を求めるステップ（Ｅ５）と、
を含む、方法。
【請求項２】
各カメラの前記変換モデルは、以下のステップ、すなわち、
−測地測量によって、前記観察現場に存在する基準点の地図座標を取得するステップと、
−前記カメラによって、前記基準点を含む前記観察域の少なくとも１つの画像を取り込むステップと、
−前記基準点の前記地図座標に対して、前記画像内の前記基準点の画像座標を関係付けることで、前記カメラの前記変換モデルを作成するステップと、
によって作成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記地理参照地形の前記デジタルモデルは、以下のステップ、すなわち、
−前記観察現場に存在する少なくとも２つのカメラによって取り込まれた画像から、実体写真測量によって、前記観察現場の前記地形のデジタルモデルを相対座標系で作成し、前記取り込まれた画像は、地図座標が前もって特定された基準点を含むステップと、
−前記基準点の前記地図座標に対して、前記相対座標系の前記基準点の座標を関係付けることで、前記地形の前記デジタルモデルを地理参照するステップと、
に従った実体写真測量によって作成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記地理参照地形の前記デジタルモデルは、以下のステップ、すなわち、
−デジタルカメラなどの取込み装置によって取り込まれた前記観察現場の画像から、実体写真測量によって、前記観察現場の前記地形のデジタルモデルを相対座標系で作成し、前記取込み装置からの前記画像は、前記カメラからの画像よりも高い解像度を有し、前記取り込まれた画像は、前記地図座標が前もって特定された基準点をさらに含むステップと、
−前記基準点の前記地図座標に対して、前記相対座標系の前記基準点の座標を関係付け
ることで、前記地形の前記デジタルモデルを地理参照するステップと、
に従った実体写真測量によって作成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記断面に存在する水柱内の前記流速は、前記取り込まれた画像内の水面の前記流速を求め、次いで、前記水面の前記流速に所定のモデルを適用することで、前記断面に存在する水柱内の流速を求めるために、粒子画像流速測定（ＰＩＶ）技術が、前記水の前記水面に存在するあぶく点、および／または小波などのトレーサに適用されることによって求められることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記水面の前記高さは、以下のステップ、すなわち、
−前記カメラによって取り込まれた前記画像内の前記水域を抽出するステップと、
−前記画像地形の前記デジタルモデルのうちの前記抽出した水域に対応する部分のみを残すような方法で、前記抽出した水域と前記画像地形の前記デジタルモデルとを重ね合わせ、前記断面における前記水面の前記高さが、前記画像地形の前記デジタルモデルの前記断面における最高点に合致するステップと、
によって求められることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記水域は、前記画像内の動く領域を検出することで、前記画像内で検出されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記画像内の植生帯を検出するステップを含み、前記植生帯は、前記水域を形成する前記動く領域から推定されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記水域は、前記画像のピクセルの変化および平均明度を計算することで前記画像内で検出され、前記水域は、前記平均した変化および明度が、所定の閾値よりも大きい前記ピクセルに対応することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
水路の少なくとも１つの断面における水面の高さを求める方法であって、前記断面は、前記水路のいわゆる観察現場に存在し、前記高さの導出は、少なくとも１つのカメラを使用して、前記観察現場の画像を取り込むことで行われ、前記画像の各点は、参照画像内に画像座標を有し、前記方法は、以下のステップ、すなわち、
−予備的な、いわゆる地理参照段階時に、
・前記少なくとも１つのカメラに対して、前記カメラによって提供された前記画像内の点の前記画像座標を地図座標系の地図座標に変換し、その逆に変換する、いわゆる変換モデルを導出するステップと、
・前記点が地図座標系で参照される前記観察現場の地理参照地形のデジタルモデルを作成するように、水位が低い期間中に、好ましくは、前記水路がかれたときに、前記観察現場の地表形態を測量するステップと、
・いわゆる画像地形のデジタルモデルを作成するように、前記カメラの前記変換モデルを用いて、前記参照画像内の前記地理参照地形の前記デジタルモデルを変換するステップと、
−いわゆる観察段階時に、
・前記カメラによって取り込まれた前記画像内の前記水域を抽出するステップと、
・前記地形の前記デジタルモデルのうちの前記抽出した水域に対応する部分のみを残すような方法で、前記抽出した水域と前記画像地形の前記デジタルモデルとを重ね合わせ、前記断面における前記水面の前記高さが、前記画像地形の前記デジタルモデルの前記断面における最高点に合致するステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を取り込んで処理することで、水路の流量を求める方法に関する。流量の算出または測定は、水路を観測する枠組みの一部である。本発明は、特に、移動河床を有する川の観測に適用される。
【背景技術】
【０００２】
画像によって水面に関連する観察パラメータを求める方法に関する仏国特許出願公開第２９９３６８３号明細書が知られている。この方法は、水路の特定の地点での水面の高さを求めるために、少なくとも部分的に水没した、リムニメトリックスケールなどの視覚支援装置の使用を必要とする。水面の高さは、この視覚支援装置から画像を取り込んで処理することで求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
問題は、増水時に、この視覚支援装置の機能が低下する、また視覚支援装置が移動する可能性があることである。
【０００４】
本発明の目的の対象は、水路に沈めるいかなる視覚支援装置または計測器も必要としない、水路の流量を求める方法を提案することである。
【０００５】
本発明の目的は、特に、増水時に、移動河床を有する水路の流量を常時容易に求めることを可能にする方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、流量は、画像を取り込んで処理することで求められる。流量は、水路の１つまたは複数の断面（またはトランセクト）において、１秒間に流れる水量を評価することで算出される。流量は、この断面での流れの流速と、水路の底部の形態と、水面の高さとから算出される。
【０００７】
このような趣旨で、本発明は、特に、移動河床を有する水路の少なくとも１つの断面を通る流量を求める方法に関し、前記少なくとも１つの断面は、水路のいわゆる観察現場に存在し、前記流量の算出は、少なくとも１つのカメラを使用して観察現場の画像を取り込むことで行われ、前記画像の各点は、参照画像内に画像座標を有し、
前記方法は、次のステップ、すなわち、
−予備段階時に、
・前記少なくとも１つのカメラに対して、カメラによって提供された画像内の点の画像座標を地図座標系の地図座標に変換し、逆に、点の地図座標をカメラの参照画像の画像座標に変換する、いわゆる変換モデルを導出するステップと、
・各点が地図座標系で参照される観察現場の地理参照地形のデジタルモデルを作成するように、水位が低い期間中に、好ましくは、水路がかれたときに、観察現場の地表形態を測量するステップと、
・いわゆる画像地形のデジタルモデルを作成するように、カメラの前記変換モデルを用いて、参照画像内の地理参照地形のデジタルモデルを変換するステップと、
−いわゆる観察段階時に、
・カメラによって取り込まれた画像内の水域を抽出し、前記水域と画像地形の前記デジタルモデルとを重ね合わせることにより、前記少なくとも１つの断面での水面の高さを求めるステップと、
・前記少なくとも１つの断面に存在する水柱内の流速を求めるステップと、
・前記流速、前記水面の高さから、および画像地形のデジタルモデルから前記少なくとも１つの断面を通る水の流量を求めるステップと、
を含む。
【０００８】
特定の実施形態によれば、各カメラの変換モデルは、以下のステップ、すなわち、
−測地測量によって、観察現場に存在する基準点の地図座標を取得するステップと、
−前記カメラによって、前記基準点を含む前記観察域の少なくとも１つの画像を取り込むステップと、
−前記基準点の地図座標に対して、画像内の基準点の画像座標を関係付けることで、前記カメラの変換モデルを作成するステップと、
によって作成される。
【０００９】
基準点は、例えば、予備段階時に観察現場に一様に分布する反射ターゲットである。
【００１０】
特定の実施形態によれば、基準点の地図座標は、差分ＧＰＳレシーバ（またはＤＧＰＳ）あるいはタキメータなどの、センチメートル単位の精度を有する測量ツールによって提供される。
【００１１】
特定の実施形態によれば、地理参照地形のデジタルモデルは、以下のステップ、すなわち、
−観察現場に存在する少なくとも２つのカメラによって取り込まれた画像から、実体写真測量によって、観察現場の地形のデジタルモデルを相対座標系で作成し、前記取り込まれた画像は、地図座標が前もって特定された基準点を含むステップと、
−前記基準点の地図座標に対して、相対座標系の前記基準点の座標を関係付けることで、地形のデジタルモデルを地理参照するステップと、
に従った実体写真測量によって作成される。
【００１２】
基準点は、地図座標が既知である、一時的な、または一時的でない、変換モデルを作成するのに使用される基準点または他の基準点とすることができる。
【００１３】
代替の実施形態によれば、観察現場の地形のデジタルモデルは、観察現場のカメラによって取り込まれた画像から作成されない。この代替案によれば、デジタル地形モデル（ＤＴＭ）は、実体写真測量により、より良好な解像度を有する画像から、例えば、オペレータによってデジタルカメラを使用して取り込まれた画像（または写真）から作成される。この代替案では、地理参照地形のデジタルモデルは、以下のステップ、すなわち、
−デジタルカメラなどの取込み装置によって取り込まれた観察現場の画像から、実体写真測量によって、観察現場の地形のデジタルモデルを相対座標系で作成し、取込み装置からの前記画像は、観察現場のカメラからの画像よりも高い解像度を有し、前記取り込まれた画像は、地図座標が前もって特定された基準点をさらに含むステップと、
−前記基準点の地図座標に対して、相対座標系の前記基準点の座標を関係付けることで、地形のデジタルモデルを地理参照するステップと、
に従った実体写真測量によって作成される。
【００１４】
特定の実施形態によれば、前記断面に存在する水柱内の流速は、取り込まれた画像内の水面の流速を求め、次いで、水面の流速に所定のモデルを適用することで、前記断面に存在する水柱内の流速を求めるために、粒子画像流速測定（ＰＩＶ）技術が、水の表面に存在するあぶく点、および／または小波などのトレーサに適用されることによって求められる。この所定のモデルは、例えば、現場測量によって作成される経験モデルである。
【００１５】
特定の実施形態によれば、水面の高さは、以下のステップ、すなわち、
−カメラによって取り込まれた画像内の水域を抽出するステップと、
−画像地形のデジタルモデルのうちの抽出した水域に対応する部分のみを残すような方法で、抽出した水域と画像地形のデジタルモデルとを重ね合わせ、断面における水面の高さが、画像地形のデジタルモデルの断面における最高点に合致する、ステップと、
によって求められる。
【００１６】
特定の実施形態によれば、水域は、画像内の動く領域を検出することで、画像内で検出される。
【００１７】
特定の実施形態によれば、この方法は、有利にも、画像内の植生帯を検出する付加的なステップを含み、前記植生帯は、水域を形成する動く領域から推定される。この場合に、検出される水域は信頼性がより高くなる。
【００１８】
代替の実施形態によれば、水域は、画像のピクセルの変化および平均明度を計算することで画像内で検出され、水域は、平均した変化および明度が、所定の閾値よりも大きいピクセルに対応する。
【００１９】
本発明はまた、水路の断面（またはトランセクト）における水面の高さを求めることだけを対象とする方法に関する。このような趣旨で、本発明はまた、水路の少なくとも１つの断面における水面の高さを求める方法に関し、前記断面は、水路のいわゆる観察現場に存在し、前記高さの導出は、少なくとも１つのカメラを使用して観察現場の画像を取り込むことで行われ、前記画像の各点は、参照画像内に画像座標を有し、前記方法は以下のステップ、すなわち、
−予備的な、いわゆる地理参照段階時に、
・前記少なくとも１つのカメラに対して、カメラによって提供された画像内の点の画像座標を地図座標系の地図座標に変換し、逆に、点の地図座標をカメラの参照画像の画像座標に変換する、いわゆる変換モデルを導出するステップと、
・各点が地図座標系で参照される観察現場の地理参照地形のデジタルモデルを作成するように、水位が低い期間中に、好ましくは、水路がかれたときに、観察現場の地表形態を測量するステップと、
・いわゆる画像地形のデジタルモデルを作成するように、カメラの前記変換モデルを用いて、参照画像内の地理参照地形のデジタルモデルを変換するステップと、
−いわゆる観察段階時に、
・カメラによって取り込まれた画像内の水域を抽出するステップと、
・地形のデジタルモデルのうちの抽出した水域に対応する部分のみを残すような方法で、抽出した水域と画像地形のデジタルモデルとを重ね合わせ、断面における水面の高さが、画像地形のデジタルモデルの断面における最高点に合致する、ステップと、
を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】流量が測定される水路の断面の概略図である。
【図２】本発明の方法のステップを示す流れ図である。
【図３ａ】変換モデルを示している。
【図３ｂ】変換モデルを示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
水路にかかる橋のデッキに配置されたカメラによって取り込まれた画像から、前記水路の流量を求めるという枠組みの中で、本発明が説明される。使用するカメラは、例えば、観測用途に通常使用されるカメラである。
【００２２】
本発明によれば、流量は、図１に示す水路Ｃの１つまたは複数の断面Ｓにおいて、１秒間に流れる水量を評価することで算出される。本発明によれば、流量は、この断面での流れの流速と、水路の底部の形態と、水面の高さとから算出される。
【００２３】
図２は、本発明の方法のステップの概要を示す図である。図２は、Ｅ１〜Ｅ５の参照符号を付けた５つのステップを含む。ステップＥ１、Ｅ２は、予備的な、いわゆる地理参照段階時に実施され、ステップＥ３〜Ｅ５は、水路の観察（または観測）段階時に実施される。
【００２４】
より具体的には、方法は、以下のステップ、すなわち、
−現場の各カメラに対して変換モデルを導出するステップＥ１と、
−水位の低い期間に観察現場の地表形態を測量するステップＥ２と、
−各断面において、水面の高さを求めるステップＥ３と、
−各断面に存在する水柱内の流速を求めるステップＥ４と、
−各断面を通る水の流量を求めるステップＥ５と、
を含む。
【００２５】
本発明によれば、ステップＥ３〜Ｅ５で行われる計算は、観察現場に設置されたカメラの参照画像を使用して実施される。
【００２６】
ステップＥ１：現場の各カメラに対する変換モデルの導出
画像による任意の物理計算に対して、画像の各ピクセルの足跡と、参照地図でのピクセルの実際の解像度とを知るために、画像を地理参照することが必要である。
【００２７】
このステップに対して、いくつかの一時的な基準点、例えば、反射ターゲットが、観察現場に配置される。これらの一時的な基準点は、有利にも、観察現場にわたって一様に分布する。これらの一時的な基準点の地図位置は、タキメータまたは差分ＧＰＳ（ＤＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）とも称される）などの測地測量ツールを使用して測量される。
【００２８】
この場合に、前記一時的な基準点を含む観察現場のいくつかの画像は、現場に配置された１つまたは複数のカメラを使用して取り込まれる。この場合に、（測地測量ツールによって提供される）一時的な基準点と、カメラによって提供される画像の各１つの参照画像内のこれらの一時的な基準点の画像座標との地図座標が利用可能である。本発明によれば、この場合に、カメラの各１つに対して変換モデルが推定され、この変換モデルは、カメラの参照画像の画像点の画像座標を参照地図の地図座標に変換することを可能にする。
【００２９】
このモデルは、各画像ピクセルの足跡を求めることを可能にする。
【００３０】
作成された変換モデルが、図３ａ〜３ｂに示されている。図３ａは、カメラの画像座標系で示された観察現場の画像であり、図３ｂは、変換モデルの図３ａの画像への適用により地図座標系に投写した同じ画像を示している。
【００３１】
ステップＥ２：水位の低い期間中の観察現場の地表形態の測量
観察現場の地表形態の測量は、水位が低い期間中に、好ましくは、水路がかれたときに行われる。このステップの目的は、デジタル地表モデルまたはＤＴＭを作成することである。
【００３２】
このステップは、実体写真測量によって行われる。この技術は、立体視の原理に基づく
。異なる視点から取得した同じ被写体の２つの画像により、この被写体の３次元形状を再構築することが可能になる。画像は、画像の中の一致する点を探し出すために互いに関係付けられる。これらの一致する点間のずれを測定することで、３次元でのこれらの位置を計算することが可能になる。この場合に、得られる結果は散布図であり、次いで、この散布図は、地形のデジタルモデルを得るために補間される。
【００３３】
実体写真測量に使用される画像は、地図座標が既知である、一時的な、または一時的でない基準点を含む。これらの点は、例えば、変換モデルの作成にすでに使用されたものである。これらの画像は、例えば、橋のデッキに取り付けられたカメラによって取り込まれた画像である。
【００３４】
実際上、まず第１に、観察現場の地形のデジタルモデルが、橋のカメラによって取り込まれた画像から、実体写真測量により、相対座標系で作成される。次いで、作成されたＤＴＭは、前記基準点の地図座標に対して、相対座標系の基準点の座標を関係付けることで地理参照される。
【００３５】
橋上のカメラの位置とカメラの解像度（かなり低い）とによっては、実体写真測量計算にとって不可欠である、一致する点間の良好な相関を得ることが常に可能であるとは限らないことに留意されたい。
【００３６】
したがって、有益な実施形態によれば、このステップに使用される画像は、カメラの解像度よりも高い、例えば、少なくとも約１０Ｍピクセルの解像度を有するデジタルカメラによって作成される。ＮメートルごとにＸ枚の写真（または画像）（または各位置でのＸ枚の写真）が、例えば、橋に沿って移動するオペレータによって取り込まれる。これらのＸ枚の写真は、橋より上流の拡張領域に広がるように、（垂直平面内の）様々な視角で撮られるのがより好ましい。
【００３７】
ＤＴＭは、第１のステップにおいて、デジタルカメラで取り込まれた画像から、実体写真測量によって、相対座標系で計算される。次いで、このＤＴＭは、前記基準点の地図座標に対して、相対座標系の基準点の座標を関係付けることで地理参照される。
【００３８】
ステップＥ３：水面の高さの測量
このステップは、少なくとも部分的に、流速を測定するステップＥ４と並行して行うことができる。
【００３９】
この方法では、水面の高さは、断面に沿って実質的に同じであるとみなされる。水面の高さという用語は、正規直交座標系（Ｏ，ｘ，ｙ，ｚ）の座標値ｚを意味する。
【００４０】
本発明によれば、水面の高さは、以下の方法、すなわち、
−カメラによって取り込まれた画像内の水域を抽出することと、
−ＤＴＭ画像のうちの水域に対応する部分のみを残すように、この抽出した水域とＤＴＭ画像とを重ね合わせることと、
で求められる。
【００４１】
この場合に、断面における水面の高さは、この部分に対するＤＴＭ画像の最高点に合致する。
【００４２】
水域の抽出は、様々な方法で行うことができる。本発明によれば、撮られた一連の画像において、水域が、動く領域に対応することが前提と考えられる。この動く領域は、流速を測定するステップＥ４に対して下記に説明する、カメラによって取り込まれた画像での
ＰＩＶ（粒子画像流速測定）により速度場を計算することで求められる。この動く領域は、速度ベクトルがゼロでない画像点に対応する。
【００４３】
この前提（水域＝動く領域）は、画像の残部が動かないとする。しかし、これが常に事実とは限らない。実際上、草木は、風の効果により動くことがある。また、有益な実施形態によれば、植生帯は水域から除外される。植生帯は、放射分析基準、特に、植生帯の色（グリーン）に基づいて検出される。
【００４４】
水域の検出は、いくつかの連続する画像にわたるピクセルの明度の変化とピクセルの平均明度とを計算することで算定することができる。これらの２つのパラメータは、共に組み合わせて、水が存在するかどうかのヒントになる。これらのパラメータの値が大きいほど、水が存在する確率が高い。以下では、自動二値化の技術を使用して、二値マスクを作成する。このマスクは、孤立点およびノイズを抑制するために再度処理される。
【００４５】
画像内で水域が検出されると、この水域は、ＤＴＭ画像に重ね合わされる。ＤＴＭのうちの水域に対応する部分だけが残され、上記のように、この場合に、川の水面の高さは、ＤＴＭの所与の断面に対して、ＤＴＭのこの部分の最高点に合致する。
【００４６】
ステップＥ４：流速の測定
このステップは、水面の高さが計算された画像と同じ画像で実施される。
【００４７】
断面における水柱内の流速は、２つのステップで計算され、第１のステップで、断面の水面での水の速度が計算され、次いで、第２のステップで、水柱全体の流速が計算される。
【００４８】
水面での水の速度は、粒子画像流速測定（ＰＩＶ）によって測定される。
【００４９】
ＰＩＶ法は、流体の瞬間速度を測定する光学的方法である。この方法は、通常、実験室で使用される。速度が測定される流体は、流れの動力学的特性に従うトレーサと呼ばれる受動粒子をまかれる。流体は、粒子が見えるように、粒子と共にレーザによって照明される。流れが高周波数で画像を形成される中で、相関アルゴリズムによって、２つの連続する画像にわたって粒子を追跡することが可能である。したがって、粒子の動作により、調査対象の流速場の計算が可能になる。この場合に、トレーサとして、水面に存在する飛沫、あぶく、または小波を使用することが推奨される。
【００５０】
時間的に連続する各画像対に対して、ＰＩＶソフトウェアは、（相関窓よりも広い）探索窓と称される画像部分内で、同様である画像部分（または相関窓）を探索する。類似性の基準は統計的に定義される。２つの連続する画像の２つの相関窓間のずれは、事実上、２つの画像間で生じる空間的なずれの長さである。この場合に、２つの画像を隔てる時間間隔（１／２５秒）が分かると、速度が得られる。このプロセスは、画像の各トレーサに対して実施され（相関窓は各画像点のまわりに画定される）、速度場を再構築することを可能にする。
【００５１】
観察現場の画像に適用されるこの方法は、すべてのトレーサに対して、かつ補間によって、各１つの画像のすべての点に対して速度ベクトル場を得ることを可能にする。参照地図で変換する前に、１秒当たりのピクセル（ピクセル／ｓ）で表されるベクトル場は、カメラに最も近い現場の領域で（近接場で）より速い速度を示す。ステップＥ１で定義した変換モデルを使用して地図座標系に移行することで、秒当たりのメートル（ｍ／ｓ）で速度ベクトルを得ることが可能になり、カメラの傾斜によって生じるゆがみを補正することが可能になる。
【００５２】
ＰＩＶ法によって測定される速度は水面の流速である。流量を計算するために、川の底（河床）と水面の水との間に延びる水柱内の流れの速度を求めることが必要である。
【００５３】
水面速度と水柱に関する速度との間の推移係数は、水文学の分野で公知の経験モデルにより求められ、これらのモデルは、現場測量によって校正することができる。これらのモデルでは、速度は、川の底でゼロまたは実質的にゼロとみなされる。底（ゼロ速度）と水面（最高速度）との間に配置された水柱全体にわたって速度を計算するために、ステップＥ３で計算した水面の高さがこのモデルにも提供される。
【００５４】
ステップＥ５：流量の計算
川の１つまたは複数の断面を通る水の流量は、
−断面に沿って存在する水柱内の流速と、
−この断面での水面の高さと、
−ＤＴＭ画像と、
から計算される。
【００５５】
有利にも、流量は、川の３つの断面にわたって計算され、保存する流量は、測定の不確実性を低めるように平均流量とされる。
【００５６】
本発明はまた、ステップＥ３で定義したような水面の高さ自体を求める方法に関する。
【図１】
2019522185.tif 000003
【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【国際調査報告】
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2019522185.tif 000008
2019522185.tif 000009
2019522185.tif 000010
2019522185.tif 000011
2019522185.tif 000012