(57)【要約】【課題】より効率的で汎用的で信頼性の高い砕波のデータベース管理方法と砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムを提供しようとする。【解決手段】従来の海岸線の沖等の海水面で発生する砕波のデータベース管理方法にかわって、砕波の発生しうる海面領域を含む風景を撮像して映像データを生成する撮像工程と、前記映像データから海水が波頭から砕けて白い泡状になる領域であるスープの輪郭を抽出するスープ輪郭抽出工程と、該スープの輪郭からスープの輪郭形状を数値化したデータである砕波データを生成するスープ数値化工程と、前記砕波データを砕波データベースに記録する砕波データ記録工程と、を備え、砕波データが、波が砕けた部分（すなわち、スープのある部分）に最も近い切り立った場所の高さの平均値を砕波の波高として持つものとした。【選択図】    図１
2005009903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水面で発生する砕波のデータベース管理方法であって、
砕波の発生しうる水面領域を含む風景を撮像して映像データを生成する撮像工程と、
前記映像データから水が波頭から砕けて白い泡状になる領域であるスープの輪郭を抽出するスープ輪郭抽出工程と、
該スープの輪郭からスープの輪郭形状を数値化したデータである砕波データを生成するスープ数値化工程と、
前記砕波データを砕波データベースに記録する砕波データ記録工程と、を備えることを特徴とする砕波のデータベース管理方法。
【請求項２】
前記風景を撮像する時点での水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報を準備する気象情報準備工程を、備え、
前記破砕データ記録工程が、前記破砕データを前記気象情報に関連づけて前記砕波データベースに記録する、ことを特徴とする請求項１に記載の砕波のデータベース管理方法。
【請求項３】
前記砕波データが、砕波の基となったうねりの特性に関連するうねりデータを有し、
前記うねりデータが、前記映像データ上の水面領域を横切った仮想ラインを定めた場合、該仮想ラインを所定の時間内に通過したスープの数を砕波波数として持ち、前記スープが該仮想ラインを通過する時間間隔を砕波周期として持つ、ことを特徴とする請求項１または請求項２のうちのひとつに記載の砕波のデータベース管理方法。
【請求項４】
前記砕波データが、砕波の基となったうねりの特性に関連するうねりデータを有し、
前記うねりデータが、前記波頭が砕け始める際の波頭に沿った前記スープの端部の高さを砕波波高として持つ、ことを特徴とする請求項１または請求項２のうちのひとつに記載の砕波のデータベース管理方法。
【請求項５】
前記砕波データが、砕波の基となったうねりの特性に関連するうねりデータを有し、
前記うねりデータが、波頭が砕け終わった際のスープの高さ方向の厚みをスープ厚さとして持つ、ことを特徴とする請求項１または請求項２のうちのひとつに記載の砕波のデータベース管理方法。
【請求項６】
前記砕波データが、砕波の砕け方に関連する砕け方データを有し、
前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの広がりの様子を表すデータを持つ、ことを特徴とする請求項１または請求項２のうちのひとつに記載の砕波のデータベース管理方法。
【請求項７】
前記砕波データが、砕波の砕け方に関連した砕け方データを有し、
前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの端部の速度を表すデータを持つ、ことを特徴とする請求項１または請求項２のうちのひとつに記載の砕波のデータベース管理方法。
【請求項８】
前記砕波データが、砕波の砕け方に関連した砕け方データを有し、
前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの端部の位置を表すデータを持つ、ことを特徴とする請求項１または請求項２のうちのひとつに記載の砕波のデータベース管理方法。
【請求項９】
前記映像データの中の前記スープの映像を除いた水面領域から切りだして得られたデータを波面データとして砕波データベースに記録する波面データ記録工程を、備えることを特徴とする請求項１または請求項２のうちのひとつに記載の砕波のデータベース管理方法。
【請求項１０】
未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備する気象予測工程と、
前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報に関連づけられた砕波データを抽出する砕波データ抽出工程と、
前記破砕データから生成した砕波の模擬映像を所定時刻の予測映像として再生する予測映像再生工程と、を備えることを特徴とする請求項１または請求項２のうちのひとつに記載の砕波のデータベース管理方法。
【請求項１１】
未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備する気象予測工程と、
前記所定時刻の海水面でのうねりの波高である予測うねり波高を準備する波高予測工程と、
前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報と前記予測うねり波高に近似する砕波波高とに関連づけられた砕波データを抽出する砕波データ抽出工程と、
前記破砕データから生成した砕波の模擬映像を所定時刻の予測映像として再生する予測映像再生工程と、を備えることを特徴とする請求項４に記載の砕波のデータベース管理方法。
【請求項１２】
前記水面領域での複数の砕波データから前記水面領域の内の砕波の発生頻度の少ない領域を特定する領域特定工程と、
前記領域をリップカレントの発生する可能性のある水面領域として出力するリップカレント発生予測工程と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の砕波のデータベース管理方法、
【請求項１３】
前記スープ厚さとうねりの波エネルギーとの相関を表すスープ厚さ−波エネルギー相関を準備する相関準備工程と、
前記スープ厚さと前記スープ厚さ−波エネルギー相関とから押し寄せるうねりの波エネルギーを推測するうねりエネルギー推測工程と、を備えることを特徴とする請求項５に記載の砕波のデータベース管理方法、
【請求項１４】
海水面で発生する砕波のデータベース管理方法であって、砕波の発生しうる水面領域を含む風景を撮像して映像データを生成する撮像工程と、
前記映像データから水が波頭から砕けて白い泡状になる領域であるスープの輪郭を抽出するスープ輪郭抽出工程と、
前記波頭が砕け始める際の前記波頭に沿った前記スープの端部の高さを砕波波高とするスープ数値化工程と、
前記風景を撮像する時点での水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報を準備する気象情報準備工程と、
前記映像データを前記砕波波高と前記気象情報とに関連づけて砕波データベースに記録する映像データ記録工程と、を備えることを特徴とする砕波のデータベース管理方法。
【請求項１５】
未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備する気象予測工程と、
前記所定時刻の海水面でのうねりの波高である予測うねり波高を準備する波高予測工程と、
前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報と前記予測うねり波高に近似する砕波波高とに関連づけられた映像データを抽出する映像データ抽出工程と、
前記映像データを所定時刻の予測映像として再生する予測映像再生工程と、を備えることを特徴とする請求項１４に記載の砕波のデータベース管理方法。
【請求項１６】
海水面で発生する砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムであって、
砕波のデータベース管理コンピュータに、
砕波の発生しうる水面領域を含む風景を撮像して映像データを生成する撮像機能と、
前記映像データから水が波頭から砕けて白い泡状になる領域であるスープの輪郭を抽出するスープ輪郭抽出機能と、
該スープの輪郭からスープの輪郭形状を数値化したデータである砕波データを生成するスープ数値化機能と、
前記砕波データを砕波データベースに記録する砕波データ記録機能と、を実現させることを特徴とする砕波のデータベース管理コンピュータのプログラム。
【請求項１７】
砕波のデータベース管理コンピュータに、前記風景を撮像する時点での水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報を準備する気象情報準備機能を、実現させ、
前記破砕データ記録機能が、前記破砕データを前記気象情報に関連づけて砕波データベースに記録する、ことを特徴とする請求項１６に記載の砕波のデータベース管理コンピュータのプログラム。
【請求項１８】
前記砕波データが、砕波の基となったうねりの特性に関連するうねりデータを有し、
前記うねりデータが、前記映像データ上の水面領域を横切った仮想ラインを定めた場合、該仮想ラインを所定の時間内に通過したスープの数を砕波波数として持ち、前記スープが該仮想ラインを通過する時間間隔を砕波周期として持つ、ことを特徴とする請求項１６または請求項１７のうちのひとつに記載の砕波のデータベース管理コンピュータのプログラム。
【請求項１９】
前記砕波データが、砕波の基となったうねりの特性に関連するうねりデータを有し、
前記うねりデータが、前記波頭が砕け始める際の前記波頭に沿った前記スープの端部の高さを砕波波高として持つ、ことを特徴とする請求項１６または請求項１７のうちのひとつに記載の砕波のデータベース管理コンピュータのプログラム。
【請求項２０】
前記砕波データが、砕波の基となったうねりの特性に関連するうねりデータを有し、
前記うねりデータが、波頭が砕けた終わった際のスープの高さ方向の厚みをスープ厚さとして持つ、ことを特徴とする請求項１６または請求項１７のうちのひとつに記載の砕波のデータベース管理コンピュータのプログラム。
【請求項２１】
前記砕波データが、砕波の砕け方に関連する砕け方データを有し、
前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの広がりの様子を表すデータを持つ、ことを特徴とする請求項１６または請求項１７のうちのひとつに記載の砕波のデータベース管理コンピュータのプログラム。
【請求項２２】
前記砕波データが、砕波の砕け方に関連した砕け方データを有し、
前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの端部の速度を表すデータを持つ、ことを特徴とする請求項１６または請求項１７のうちのひとつに記載の砕波のデータベース管理コンピュータのプログラム。
【請求項２３】
前記砕波データが、砕波の砕け方に関連した砕け方データを有し、
前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの端部の位置を表すデータを持つ、ことを特徴とする請求項１６または請求項１７のうちのひとつに記載の砕波のデータベース管理コンピュータのプログラム。
【請求項２４】
砕波のデータベース管理コンピュータに、
前記映像データの中の前記スープの映像を除いた水面領域から切りだして得られたデータを波面データとして砕波データベースに記録する波面データ記録機能を、実行させることを特徴とする請求項１６または請求項１７のうちのひとつに記載の砕波のデータベース管理コンピュータのプログラム。
【請求項２５】
砕波のデータベース管理コンピュータに、
未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備する気象予測機能と、
前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報に関連づけられた砕波データを抽出する砕波データ抽出機能と、
前記破砕データから生成した砕波の模擬映像を所定時刻の予測映像として再生する予測映像再生機能と、を実現させることを特徴とする請求項１６または請求項１７のうちのひとつに記載の砕波のデータベース管理コンピュータのプログラム。
【請求項２６】
砕波のデータベース管理コンピュータに、
未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備する気象予測機能と、
前記所定時刻の海水面でのうねりの波高である予測うねり波高を準備する波高予測機能と、
前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報と前記予測うねり波高に近似する砕波波高とに関連づけられた砕波データを抽出する砕波データ抽出機能と、
前記破砕データから生成した砕波の模擬映像を所定時刻の予測映像として再生する予測映像再生機能と、を実現させることを特徴とする請求項１９に記載の砕波のデータベース管理コンピュータのプログラム。
【請求項２７】
砕波のデータベース管理コンピュータに、
前記水面領域での複数の砕波データから前記水面領域の内の砕波の発生頻度の少ない領域を特定する領域特定機能と、
前記領域をリップカレントの発生する可能性のある水面領域として出力するリップカレント発生予測機能と、を実現させることを特徴とする請求項１６に記載の砕波のデータベース管理コンピュータのプログラム。
【請求項２８】
砕波のデータベース管理コンピュータに、
前記スープ厚さとうねりの波エネルギーとの相関を表すスープ厚さ−波エネルギー相関を準備する相関準備機能と、
前記スープ厚さと前記スープ厚さ−波エネルギー相関から押し寄せるうねりの波エネルギーを推測するうねりエネルギー推測機能と、を実現させることを特徴とする請求項２０に記載の砕波のデータベース管理コンピュータのプログラム。
【請求項２９】
海水面で発生する砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムであって、
砕波のデータベース管理コンピュータに、
砕波の発生しうる水面領域を含む風景を撮像して映像データを生成する撮像機能と、
前記映像データから水が波頭から砕けて白い泡状になる領域であるスープの輪郭を抽出するスープ輪郭抽出機能と、
前記波頭が砕け始める際の前記波頭に沿った前記スープの端部の高さを砕波波高とするスープ数値化機能と、
前記風景を撮像する時点での水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報を準備する気象情報準備機能と、
前記映像データを前記砕波波高と前記気象情報とに関連づけて砕波データベースに記録する映像データ記録機能と、を実現させることを特徴とする砕波のデータベース管理コンピュータのプログラム。
【請求項３０】
砕波のデータベース管理コンピュータに、
未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備する気象予測機能と、
前記所定時刻の海水面でのうねりの波高である予測うねり波高を準備する波高予測機能と、
前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報と前記予測うねり波高に近似する砕波波高とに関連づけられた映像データを抽出する映像データ抽出機能と、
前記映像データを所定時刻の予測映像として再生する予測映像再生機能と、を実現させることを特徴とする請求項２９に記載の砕波のデータベース管理コンピュータのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海岸線の沖等の海水面に発生する砕波の解析方法、又は解析データの利用方法等に係る砕波のデータベース管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
海洋技術、船舶技術の技術分野では、波、うねりの情報が利用されてきた。しかし、海岸線の沖等の海水面に発生する砕破の情報は、その重要性にもかかわらず、あまり検討がなされてこなかった。
海岸線で行われる海洋工事やマリンレジャーにとって、砕波の情報が大変に重要である。現在のところ、現場での作業従事者の視覚による情報収集と経験による情報分析が行われている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３５６０１５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
今後、海岸線の利用がますます増加するなかで、砕波の情報を収集し、解析し、利用するための砕波のデータベース管理技術の向上が望まれている。
【０００５】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、従来の海水面で発生する砕波のデータベース管理方法と砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムにかわって、より効率的で汎用的で信頼性の高い砕波のデータベース管理方法と砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムを提供しようとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る海水面で発生する砕波のデータベース管理方法を、砕波の発生しうる水面領域を含む風景を撮像して映像データを生成する撮像工程と、前記映像データから水が波頭から砕けて白い泡状になる領域であるスープの輪郭を抽出するスープ輪郭抽出工程と、該スープの輪郭からスープの輪郭形状を数値化したデータである砕波データを生成するスープ数値化工程と、前記砕波データを砕波データベースに記録する砕波データ記録工程と、を備えるものとした。
ここで、海水面とは、海岸線の沖の海面、沖合の海面、湖の水面等を意味する。スープとは、海岸線の沖の砕け波（砕波）で発生するものの他、沖合でウネリまたは波の波頭が風に吹かれて生ずる波しぶきによるものも含む。
【０００７】
上記本発明の構成により、撮像工程で砕波の発生しうる水面領域を含む風景を撮像して映像データを生成し、スープ輪郭抽出工程で前記映像データから水が波頭から砕けて白い泡状になる領域であるスープの輪郭を抽出し、スープ数値化工程で該スープの輪郭からスープの輪郭形状を数値化したデータである砕波データを生成し、砕波データ記録工程で前記砕波データを砕波データベースに記録するので、スープが白いという映像上の顕著な特徴を使用して前記水面領域で発生した砕波のスープの発生とその変化の状況をデータベース化できる。
【０００８】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理方法は、前記風景を撮像する時点での水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報を準備する気象情報準備工程を、備え、前記破砕データ記録工程が、前記破砕データを前記気象情報に関連づけて前記砕波データベースに記録する、のが好ましい。
上記本発明の構成により、気象情報準備工程で前記風景を撮像する時点での水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報を準備し、前記破砕データ記録工程で前記破砕データを前記気象情報に関連づけて砕波データベースに記録するので、前記水面領域で発生した砕波のスープの発生とその変化の状況と気象情報とを関連づけたデータベースを得ることができる。
【０００９】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理方法は、前記砕波データが、砕波の基となったうねりの特性に関連するうねりデータを有し、前記うねりデータが、前記映像データ上の水面領域を横切った仮想ラインを定めた場合、該仮想ラインを所定の時間内に通過したスープの数を砕波波数として持ち、前記スープが該仮想ラインを通過する時間間隔を砕波周期として持つ、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記うねりデータが、前記映像データ上の水面領域を横切った仮想ラインを定めた場合、該仮想ラインを所定の時間内に通過したスープの数を砕波波数として持ち、前記スープが該仮想ラインを通過する時間間隔を砕波周期として持つ、ので、前記水面領域に到来したうねりの数とタイミングに近似した砕波波数と砕波周期とをデータベース化できる。
【００１０】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理方法は、前記砕波データが、砕波の基となったうねりの特性に関連するうねりデータを有し、前記うねりデータが、前記波頭が砕け始める際の波頭に沿った前記スープの端部の高さを砕波波高として持つ、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記うねりデータが、前記波頭が砕け始める際の前記波頭に沿った前記スープの端部の高さを砕波波高として持つので、砕波の基となるうねりの波高に近似した砕波波高をデータベース化できる。
【００１１】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理方法は、前記砕波データが、砕波の基となったうねりの特性に関連するうねりデータを有し、前記うねりデータが、波頭が砕け終わった際のスープの高さ方向の厚みをスープ厚さとして持つ、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記うねりデータが、波頭が砕け終わった際のスープの高さ方向の厚みをスープ厚さとして持つので、砕波の基となったうねりの波エネルギーと相関をもつスープ厚みをデータベース化できる。
【００１２】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理方法は、前記砕波データが、砕波の砕け方に関連する砕け方データを有し、前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの広がりの様子を表すデータを持つ、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの広がりの様子を表すデータを持つので、砕波のスープの変化の主要要素であるスープの水平方向への広がりの様子をデータベース化できる。
【００１３】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理方法は、砕波の砕け方に関連した砕け方データを有し、前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの端部の速度を表すデータを持つ、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの端部の速度を表すデータを持つので、砕波のスープの変化の主要要素であるスープの横方向への広がりの様子をデータベース化できる。
【００１４】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理方法は、砕波の砕け方に関連した砕け方データを有し、前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの端部の位置を表すデータを持つ、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの端部の位置を表すデータを持つので、砕波のスープの変化の主要要素であるスープの水平方向への広がりの様子をデータベース化できる。
【００１５】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理方法は、前記映像データの中の前記スープの映像を除いた水面領域から切りだして得られたデータを波面データとして砕波データベースに記録する波面データ記録工程を、備えるのが好ましい。
上記本発明の構成により、波面データ記録工程で、前記映像データの中の前記スープの映像を除いた水面領域から切りだして得られたデータを波面データとして砕波データベースに記録するので、波面の状況を表した映像をデータベース化できる。
【００１６】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理方法は、未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備する気象予測工程と、前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報に関連づけられた砕波データを抽出する砕波データ抽出工程と、前記破砕データから生成した砕波の模擬映像を所定時刻の予測映像として再生する予測映像再生工程と、を備えるのが好ましい。
上記本発明の構成により、気象予測工程で  未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備し、砕波データ抽出工程で前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報に関連づけられた砕波データを抽出し、予測映像再生工程で前記破砕データから生成した砕波の模擬映像を所定時刻の予測映像として再生するので、砕波データベースに蓄積された砕波データを利用して、予測気象情報から、未来の所定時刻の海水面の砕波とそのスープの様子を映像で見せることができる。
【００１７】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理方法は、未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備する気象予測工程と、前記所定時刻の海水面でのうねりの波高である予測うねり波高を準備する波高予測工程と、前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報と前記予測うねり波高に近似する砕波波高とに関連づけられた砕波データを抽出する砕波データ抽出工程と、前記破砕データから生成した砕波の模擬映像を所定時刻の予測映像として再生する予測映像再生工程と、を備えるのが好ましい。
上記本発明の構成により、気象予測工程で  未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備し、波高予測工程で前記所定時刻の海水面でのうねりの波高である予測うねり波高を準備し、砕波データ抽出工程で前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報と前記予測うねり波高に近似する砕波波高とに関連づけられた砕波データを抽出し、予測映像再生工程で前記破砕データから生成した砕波の模擬映像を所定時刻の予測映像として再生するので、砕波データベースに蓄積された砕波データを利用して、予測気象情報と予測うねり高さから、未来の所定時刻の海水面の沖の砕波とそのスープの様子を映像で見せることができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理方法は、前記水面領域での複数の砕波データから前記水面領域の内の砕波の発生頻度の少ない領域を特定する領域特定工程と、前記領域をリップカレントの発生する可能性のある水面領域として出力するリップカレント発生予測工程と、を備えるのが好ましい。
上記本発明の構成により、領域特定工程で前記水面領域での複数の砕波データから前記水面領域の内の砕波の発生頻度の少ない領域を特定し、リップカレント発生予測工程で前記領域をリップカレントの発生する可能性のある水面領域として出力するので、砕波データのデータベースを用いて海水面のある海岸線のリップカレントの概略の発生場所を推測できる。
【００１９】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理方法は、前記スープ厚さとうねりの波エネルギーとの相関を表すスープ厚さ−波エネルギー相関を準備する相関準備工程と、前記スープ厚さと前記スープ厚さ−波エネルギー相関とから押し寄せるうねりの波エネルギーを推測するうねりエネルギー推測工程と、備えるのが好ましい。
上記本発明の構成により、相関準備工程で前記スープ厚さとうねりの波エネルギーとの相関を表すスープ厚さ−波エネルギー相関を準備し、うねりエネルギー推測工程で前記スープ厚さと前記スープ厚さ−波エネルギー相関とから押し寄せるうねりの波エネルギーを推測するので、砕波データのデータベースを用いて、押し寄せる波エネルギーの概略の大きさを推測できる。
【００２０】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る海水面で発生する砕波のデータベース管理方法を、砕波の発生しうる水面領域を含む風景を撮像して映像データを生成する撮像工程と、前記映像データから水が波頭から砕けて白い泡状になる領域であるスープの輪郭を抽出するスープ輪郭抽出工程と、前記波頭が砕け始める際の前記波頭に沿った前記スープの端部の高さを砕波波高とするスープ数値化工程と、前記風景を撮像する時点での水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報を準備する気象情報準備工程と、前記映像データを前記砕波波高と前記気象情報とに関連づけて砕波データベースに記録する映像データ記録工程と、を備えるものとした。
【００２１】
上記本発明の構成により、撮像工程で砕波の発生しうる水面領域を含む風景を撮像して映像データを生成し、スープ輪郭抽出工程で前記映像データから水が波頭から砕けて白い泡状になる領域であるスープの輪郭を抽出し、スープ数値化工程で前記波頭が砕け始める際の前記波頭に沿った前記スープの端部の高さを砕波波高とし、気象情報準備工程で前記風景を撮像する時点での水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報を準備し、映像データ記録工程で前記映像データと前記砕波波高データと前記気象データとを関連づけて砕波データベースに記録するので、スープが白いという映像上の顕著な特徴を使用して前記水面領域で発生した砕波の映像データを前記砕波波高データと前記気象データとに関連づけたデータベースを得ることができる。
【００２２】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理方法は、未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備する気象予測工程と、前記所定時刻の海水面でのうねりの波高である予測うねり波高を準備する波高予測工程と、前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報と前記予測うねり波高に近似する砕波波高とに関連づけられた映像データを抽出する映像データ抽出工程と、前記映像データを所定時刻の予測映像として再生する予測映像データ再生工程と、を備えるのが好ましい。
上記本発明の構成により、気象予測工程で未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備し、波高予測工程で前記所定時刻の海水面でのうねりの波高である予測うねり波高を準備し、映像データ抽出工程で前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報と前記予測うねり波高に近似する砕波波高とに関連づけられた映像データを抽出し、予測映像データ再生工程で前記映像データを所定時刻の予測映像として再生するので、砕波データベースに蓄積された映像データを利用して、予測気象情報と予測うねり波高から、未来の所定時刻の海水面の砕波とそのスープの様子を映像で見せることができる。
【００２３】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る海水面で発生する砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムを、砕波のデータベース管理コンピュータに、砕波の発生しうる水面領域を含む風景を撮像して映像データを生成する撮像機能と、前記映像データから水が波頭から砕けて白い泡状になる領域であるスープの輪郭を抽出するスープ輪郭抽出機能と、該スープの輪郭からスープの輪郭形状を数値化したデータである砕波データを生成するスープ数値化機能と、前記砕波データを砕波データベースに記録する砕波データ記録機能と、を実現させるものとした。
【００２４】
上記発明の構成により、撮像機能が砕波の発生しうる水面領域を含む風景を撮像して映像データを生成し、スープ輪郭抽出機能が前記映像データから水が波頭から砕けて白い泡状になる領域であるスープの輪郭を抽出し、スープ数値化機能が該スープの輪郭からスープの輪郭形状を数値化したデータである砕波データを生成し、砕波データ記録機能が前記砕波データを砕波データベースに記録するので、スープが白いという映像上の顕著な特徴を使用して前記水面領域で発生した砕波のスープの発生とその変化の状況をデータベース化できる。
【００２５】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムは、砕波のデータベース管理コンピュータに、前記風景を撮像する時点での水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報を準備する気象情報準備機能を、実現させ、前記破砕データ記録機能が、前記破砕データを前記気象情報に関連づけて前記砕波データベースに記録するのが好ましい。
本発明の構成により、気象情報準備機能が前記風景を撮像する時点での水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報を準備し、前記破砕データ記録機能が前記破砕データを前記気象情報に関連づけて砕波データベースに記録するので、
前記水面領域で発生した砕波のスープの発生とその変化の状況と気象情報とを関連づけたデータベースを得ることができる。
【００２６】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムは、前記砕波データが、砕波の基となったうねりの特性に関連するうねりデータを有し、前記うねりデータが、前記映像データ上の水面領域を横切った仮想ラインを定めた場合、該仮想ラインを所定の時間内に通過したスープの数を砕波波数として持ち、前記スープが該仮想ラインを通過する時間間隔を砕波周期として持つ、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記うねりデータが、前記映像データ上の水面領域を横切った仮想ラインを定めた場合、該仮想ラインを所定の時間内に通過したスープの数を砕波波数として持ち、前記スープが該仮想ラインを通過する時間間隔を砕波周期として持つ、ので、前記水面領域に到来したうねりの数とタイミングに近似した砕波波数と砕波周期とをデータベース化できる。
【００２７】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムは、前記砕波データが、砕波の基となったうねりの特性に関連するうねりデータを有し、前記うねりデータが、前記波頭が砕け始める際の波頭に沿った前記スープの端部の高さを砕波波高として持つ、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記うねりデータが、前記波頭が砕け始める際の波頭に沿った前記スープの端部の高さを砕波波高として持つので、砕波の基となるうねりの波高に近似した砕波波高をデータベース化できる。
【００２８】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムは、前記砕波データが、砕波の基となったうねりの特性に関連するうねりデータを有し、前記うねりデータが、波頭が砕けた終わった際のスープの高さ方向の厚みをスープ厚さとして持つ、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記うねりデータが、波頭が砕けた終わった際のスープの高さ方向の厚みをスープ厚さとして持つので、砕波の基となったうねりの波エネルギーと相関をもつスープ厚みをデータベース化できる。
【００２９】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムは、前記砕波データが、砕波の砕け方に関連する砕け方データを有し、前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの広がりの様子を表すデータを持つ、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの広がりの様子を表すデータを持つので、砕波のスープの変化の主要要素であるスープの水平方向への広がりの様子をデータベース化できる。
【００３０】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムは、前記砕波データが、砕波の砕け方に関連した砕け方データを有し、前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの端部の速度を表すデータを持つ、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの端部の速度を表すデータを持つので、砕波のスープの変化の主要要素であるスープの水平方向への広がりの様子をデータベース化できる。
【００３１】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムは、前記砕波データが、砕波の砕け方に関連した砕け方データを有し、前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの端部の位置を表すデータを持つ、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記砕け方データが砕波の波頭に沿ったス−プの端部の位置を表すデータを持つので、砕波のスープの変化の主要要素であるスープの水平方向への広がりの様子をデータベース化できる。
【００３２】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムは、砕波のデータベース管理コンピュータに、前記映像データの中の前記スープの映像を除いた水面領域から切りだして得られたデータを波面データとして砕波データベースに記録する波面データ記録機能を、実行させるのが好ましい。
上記本発明の構成により、波面データ記録機能が、前記映像データの中の前記スープの映像を除いた水面領域から切りだして得られたデータを波面データとして砕波データベースに記録するので、波面の状況を表した映像をデータベース化できる。
【００３３】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムは、砕波のデータベース管理コンピュータに、未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備する気象予測機能と、前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報に関連づけられた砕波データを抽出する砕波データ抽出機能と、前記破砕データから生成した砕波の模擬映像を所定時刻の予測映像として再生する予測映像再生機能と、を実現させるのが好ましい。
上記本発明の構成により、気象予測機能が、未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備し、砕波データ抽出機能が、前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報に関連づけられた砕波データを抽出し、予測映像再生工機能が、前記破砕データから生成した砕波の模擬映像を所定時刻の予測映像として再生するので、砕波データベースに蓄積された砕波データを利用して、予測気象情報から、未来の所定時刻の海水面の沖の砕波とそのスープの様子を映像で見せることができる。
【００３４】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムは、砕波のデータベース管理コンピュータに、未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備する気象予測機能と、前記所定時刻の海水面でのうねりの波高である予測うねり波高を準備する波高予測機能と、前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報と前記予測うねり波高に近似する砕波波高とに関連づけられた砕波データを抽出する砕波データ抽出機能と、前記破砕データから生成した砕波の模擬映像を所定時刻の予測映像として再生する予測映像再生機能と、を実現させるのが好ましい。
上記本発明の構成により、気象予測機能が、未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備し、波高予測機能が、前記所定時刻の海水面でのうねりの波高である予測うねり波高を準備し、砕波データ抽出機能が、前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報と前記予測うねり波高に近似する砕波波高とに関連づけられた砕波データを抽出し、予測映像再生工機能が、前記破砕データから生成した砕波の模擬映像を所定時刻の予測映像として再生するので、砕波データベースに蓄積された砕波データを利用して、予測気象情報と予測うねり高さから、未来の所定時刻の海水面の砕波とそのスープの様子を映像で見せることができる。
【００３５】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムは、砕波のデータベース管理コンピュータに、前記水面領域での複数の砕波データから前記水面領域の内の砕波の発生頻度の少ない領域を特定する領域特定機能と、前記領域をリップカレントの発生する可能性のある水面領域として出力するリップカレント発生予測機能と、を実現させるのが好ましい。
上記本発明の構成により、領域特定機能が前記水面領域での複数の砕波データから前記水面領域の内の砕波の発生頻度の少ない領域を特定し、リップカレント発生予測機能が前記領域をリップカレントの発生する可能性のある水面領域として出力するので、砕波データのデータベースを用いて海水面のある海岸線のリップカレントの概略の発生場所を推測できる。
【００３６】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムは、砕波のデータベース管理コンピュータに、前記スープ厚さとうねりの波エネルギーとの相関を表すスープ厚さ−波エネルギー相関を準備する相関準備機能と、前記スープ厚さと前記スープ厚さ−波エネルギー相関とから押し寄せるうねりの波エネルギーを推測するうねりエネルギー推測機能と、を実現させるのが好ましい。
上記本発明の構成により、相関準備機能が前記スープ厚さとうねりの波エネルギーとの相関を表すスープ厚さ−波エネルギー相関を準備し、うねりエネルギー推測機能が前記スープ厚さと前記スープ厚さ−波エネルギー相関とから押し寄せるうねりの波エネルギーを推測するので、砕波データのデータベースを用いて、押し寄せる波エネルギーの概略の大きさを推測できる。
【００３７】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る海水面で発生する砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムを、砕波のデータベース管理コンピュータに、砕波の発生しうる水面領域を含む風景を撮像して映像データを生成する撮像機能と、前記映像データから水が波頭から砕けて白い泡状になる領域であるスープの輪郭を抽出するスープ輪郭抽出機能と、前記波頭が砕け始める際の波頭に沿った前記スープの端部の高さを砕波波高とするスープ数値化機能と、前記風景を撮像する時点での水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報を入力する気象情報入力機能と、前記映像データを前記砕波波高と前記気象情報とに関連づけて砕波データベースに記録する映像データ記録機能と、を実現させるものとした。
【００３８】
上記本発明の構成により、撮像機能が砕波の発生しうる水面領域を含む風景を撮像して映像データを生成し、スープ輪郭抽出機能が前記映像データから水が波頭から砕けて白い泡状になる領域であるスープの輪郭を抽出し、スープ数値化機能が前記波頭が砕け始める際の波頭に沿った前記スープの端部の高さを砕波波高データとし、気象情報入力機能が前記風景を撮像する時点での水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報を入力し、映像データ記録機能が前記映像データを前記砕波波高と前記気象情報とに関連づけて砕波データベースに記録するので、スープが白いという映像上の顕著な特徴を使用して前記水面領域で発生した砕波の映像データと前記砕波波高と前記気象情報とを関連づけたデータベースを得ることができる。
【００３９】
さらに、本発明に係る砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムは、砕波のデータベース管理コンピュータに、未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備する気象予測機能と、前記所定時刻の海水面でのうねりの波高である予測うねり波高を準備する波高予測機能と、前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報と前記予測砕波波高に近似する砕波波高とに関連づけられた映像データを抽出する映像データ抽出機能と、前記映像データを所定時刻の予測映像として再生する予測映像再生機能と、を実現させるのが好ましい。
上記本発明の構成により、気象予測機能が未来の所定時刻の前記水面領域の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備し、波高予測機能が前記所定時刻の海水面でのうねりの波高である予測うねり波高を準備し、映像データ抽出機能が前記砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報と前記予測砕波波高に近似する砕波波高とに関連づけられた映像データを抽出し、予測映像データ再生機能が前記映像データを所定時刻の予測映像として再生するので、砕波データベースに蓄積された映像データを利用して、予測気象情報と予測うねり高さから、未来の所定時刻の海水面の砕波とそのスープの様子を映像で見せることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態に係る砕波のデータベース管理方法とその方法を実行するための砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムを、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００４１】
最初に、本発明の好ましい実施形態に係る砕波のデータベース管理コンピュータを説明する。
図１は、本発明の好ましい実施形態の機器構成図である。
砕波のデータベース管理コンピュータ１０は、  海水面で発生する砕波のデータベースを管理するコンピュータであり、コンピュータ本体１１と撮像機器１２と映像表示機器１３とで構成される。
以下、海水面は海岸線の沖の海面である場合を例にして説明する。
【００４２】
気象予測システム２０と波高予測システム３０と警報機器４０とが、コンピュータ本体のインターフェースに接続されている。インターフェースは、これらの機器とコンピュータ本体１１とをシリアル接続またはインターネット接続する。
【００４３】
コンピュータ本体１１は、ＣＰＵとハードディスクＨＤを持つコンピュータであり、例えばパーソナルコンピュータである。
撮像機器１２は、風景を撮像し映像データをコンピュータ本体１１へ送る。映像表示機器１３は、コンピュータ本体１１の生成した映像データを表示する機器であり、例えばＣＲＴやフラットパネルディスプレイである。
【００４４】
撮像機器１２は、陸上に接地され、海岸線を含む沖合の風景を撮像する。
図１は、撮像機器１２の撮像する風景の一例を示している。
風景１は、海領域２と海岸領域３と空領域４とに分かれる。水面領域５に、うねりが波打ち際８へ向かって押し寄せるのが映し出されている。うねりの波頭６が線として見えている。さらに、海水が波頭６から砕けて白い泡状になる領域（スープ７という。以下同じ。）が映し出されている。
水平線９が海領域２と空領域４とを分けている。
【００４５】
次に、本発明の好ましい実施形態に係る砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムを説明する。
図２は、本発明の好ましい実施形態に係る砕波のデータベース管理コンピュータのプログラム（以下、管理プログラムという）の機能ブロック図である。
管理プログラムＦ１０は、砕波のデータベース管理コンピュータ１に、砕波データベース機能ＤＢと撮像機能Ｆ１１とスープ輪郭抽出機能Ｆ１２とスープ数値化機能Ｆ１３と気象情報準備機能Ｆ１４と砕波データ記録機能Ｆ１５と映像データ記録機能Ｆ１６と関連情報記録機能Ｆ１７と波面データ記録機能Ｆ１８と気象予測機能Ｆ１９と波高予測機能Ｆ２０と砕波データ抽出機能Ｆ２１と映像データ抽出機能Ｆ２２と予測映像再生機能Ｆ２３と領域特定機能Ｆ２４とリップカレント発生予測機能Ｆ２５と相関準備機能Ｆ２６とうねりエネルギー推測機能Ｆ２７とを実行させる。
【００４６】
砕波データベース機能ＤＢとは、記憶領域にデータベース記憶領域を確保し、各種データをデータベース記録領域に記録管理する機能である。
砕波データと画像データと波面データと気象情報と関連情報とが砕波データベースに記憶される。
画面データは、撮像機器が取り込んだ風景の２次元データそのものである。  画面データは、アナログデータのまま記録される場合と、デジタルデータに加工して記録するされる場合とがある。
波面データは、映像データの中のスープ７の映像を除いた水面領域から切りだして得られたデータである。波面データは、後述する波面状況１Ｄ１０と波面状況２Ｄ１１とに関連づけて記録される。
砕波データは、砕波の基となったうねりの特性に関連するうねりデータと砕波の砕け方の特性に関する砕け方データとで構成される。
以下に、ウネリデータと砕け方データと気象情報と関連情報とを、図を基に、詳述する。
【００４７】
最初にウネリデータを説明する。図３は、本発明に係る好ましい実施形態のウネリデータと気象情報のデータ列を表す図である。
うねりデータは、日付データＤ１と観測時間Ｄ２とに関連して砕波波数Ｄ３と砕波周期Ｄ４と周期のばらつき具合（最小インターバル）Ｄ５と周期のばらつき具合（最大インターバル）Ｄ６と砕波波高Ｄ７とうねり波長Ｄ８とスープ厚さＤ９と波面状況１Ｄ１０と波面状況２Ｄ１１とを持つ。
日付データＤ１は、観測する年月日である。
観測時間Ｄ２は、観測開始時刻からの経過時間である。
【００４８】
砕波波数Ｄ３は、一定時間におけるウネリの波数（個）の平均値である。砕波の発生しうる水面領域５を含む風景の中で、その水面領域５を横切って海岸線に概略沿った仮想ラインを定めた場合に、その仮想ラインを所定の時間内に横切ったスープ７の数を砕波波数として記録する。
砕波周期Ｄ４は、一定時間におけるウネリの周期（秒）の平均値である。砕波の発生しうる水面領域５を含む風景の中で、水面領域５を横切って海岸線に概略沿った仮想ラインを定めた場合に、その仮想ラインをスープ７が通過する時間間隔を砕波周期として記録する。
周期のばらつき具合（最小インターバル）Ｄ５は、一定時間内におけるうねりの周期の最小インターバルである。
周期のばらつき具合（最大インターバル）Ｄ６は、一定時間内におけるうねりの周期の最大インターバルである。
【００４９】
砕波波高Ｄ７は、波が砕けた部分（すなわち、スープ７のある部分）に最も近い切り立った場所の高さの平均値である。砕波の発生しうる水面領域５を含む風景の中で、うねりの波頭６が砕け始める際の波頭に沿ったスープ７の端部の高さを砕波波高として記録する。
うねり波長Ｄ８は、うねりの波長（ｍ）の平均値である。砕波の発生しうる水面領域５を含む風景の中で、うねり毎のスープ７の距離間隔をうねり波長として記録する。
スープ厚さＤ９は、砕波が砕けた後のスープ７の跳ね上がり量（ｍ）である。砕波の発生しうる水面領域５を含む風景の中で、波頭が砕け終わった際のスープ７の高さ方向の厚みをスープ厚さとして記録する。
【００５０】
波面状況１Ｄ１０は、水面状態をビューフォート階級に類似した独自の階級で表したものであり、数値１〜７といった形式で表す。例えば、１．「鏡面状態」または「グラシー」、２．「ゆらゆらと波面が揺らいでいる状態」、３．「ざわつき始めている波面」、４．「ざわついている波面」、．．．．７．「グチャグチャな波面」又は「チョッピー」と表す。
波面状況２Ｄ１１は、うねりの揺らぎ具合を独自の階級で表したものであり、１〜５の数字で表す。うねりの揺らぎは、主に沖合での風、潮汐などの影響による。例えば、１．「影響なし」、２．「少しどよんとしている」、３．「少しどよんとしたうねりが多く、うねり自体がよじれ始めている」、４．「どよんどよんとした状態である」．．．等と表す。
【００５１】
気象情報は、局地気象情報と広域気象情報とで構成される。
局地気象情報は、観測の対象である水面領域５の砕波の発生に影響を与える気象に関する気象情報であり、例えば、風速Ｄ１２、風向Ｄ１３である。
広域気象情報は、海洋規模の天気図または気象衛星写真から得られる情報であり、例えば、天気図パターンＤ１４である。天気図パターンＤ１４は、日本付近の天気図をＮ等分（例えば６等分）し、それぞれのどの位置に主たるうねりのエネルギーの根源（例えば台風、低気圧等）があるかをパターン分けしてコード化したものである。例えば、パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ．．と表す。
【００５２】
関連情報は、本システムの運用に関連する情報であり、例えば、気温Ｄ１５と色Ｄ１６と空画像Ｄ１７と波打ち際位置Ｄ１８と太陽位置Ｄ１９である。
気温Ｄ１５は、観測地点での気温である。気温、太陽高度及び日付を関連づけて、空画像の選定に使用する。
色Ｄ１６は、波の色である。２値化処理や細線化処理等の画像解析をおこなう際の基準データとして用いる。
空画面Ｄ１７は、水平線９から上の画像である。後述する未来画像における水平線９より上の画像生成のためのデータである。
波打ち際位置Ｄ１８は、観測ポイントにおける波打ち際８の位置を特定する情報であり、例えば、観測ポイントでの観測日での潮位データである。後述する未来画像における波打ち際８の位置決めのためのデータである。
太陽位置Ｄ１９は、観測ポイントにおける観測日時における太陽位置である。
後述する未来画像における光源設定のためのデータである。
【００５３】
次に、砕け方データを説明する。図４は、本発明に係る好ましい実施形態の砕け方データのデータ列を表す図である。図５は、本発明に係る好ましい実施形態の砕け方データの模式図である。
砕け方データは、砕波の砕け方の特性に関連したデータであり、砕波の波頭に沿ったスープ７の広がりの様子、速度、又は位置を表すデータを持つ。
例えば、砕け方データは、日付データＤ１と発生時間Ｄ２とに関連づけられた砕け終始時間ｄ１と砕け終始距離Ａと砕け幅Ｂとスープ幅Ｃと砕波方向Ｄと砕波進行速度Ｅと砕波距離（水平視野）ａと砕波距離（垂直視野）ｄ２と砕けスピード変化パターンＨとを持つ。
砕け終始時間ｄ１は、うねりが砕け始めてから、砕け終わるまでの時間（秒）である。例えば、スープ７が生じた時点からスープ７がうねりの波頭６とともに移動して砕け終わって移動を終了する時点までの時間を砕け終始時間として記録する。
砕け終始距離Ａは、ウネリが砕け初めてから、砕け終わるまでの距離（ｍ）である。例えば、例えば、スープ７が生じた位置からスープ７がうねりの波頭６とともに移動して砕け終わって移動を終了する位置までの波の進行方向の距離を砕け終始距離として記録する。
砕け幅Ｂは、始めに波頭が砕け始めた箇所の横幅（ｍ）である。例えば、スープ７が初めて波頭に現れた際の、波頭に沿ったスープ７の両端の距離を、砕け幅として記録する。
【００５４】
スープ幅Ｃは、最終的に波が砕け終わった場所の横幅距離（ｍ）である。例えば、波頭が砕け終わった際のスープ７の波頭に沿った両端の距離を、スープ幅として記録する。
砕波方向Ｄは、始めに砕けはじめた場所を基準に、砕けていく左右方向（ｒａｄ）である。スープ７の左端部または右端部の進行方向と波頭に沿った方向との角度を砕波方向として記録する。
砕波進行速度Ｅは、砕波が左右それぞれの方向へ砕けて行く速度（ｍ／ｓ）である。スープ７の左端部または右端部が波頭に沿って移動する速度を砕波進行速度として記録する。
【００５５】
砕波距離ａ、ｄ２は、左右それぞれの砕波距離であり、砕波距離（水平視野）ａと砕波距離（垂直視野）ｄ２とに分かれる。スープ７の左端部または右端部が波頭に沿って移動した距離を砕波距離（水平視野）として記録する。スープ７の左端部または右端部が波頭に直交して移動した距離を砕波距離（垂直視野）として記録する。
砕けスピード変化パターンＨは、左右にそれぞれ砕けるスープ７の端部のスピード変化を表す。スピード変化の位置毎に、砕け終始距離Ａと砕け幅Ｂとスープ幅Ｃと砕波方向Ｄと砕波進行速度Ｅとが記録されている。これらのデータを用いて、砕波の砕ける模擬映像を生成することができる。
図５は、うねりが進行する間に、Ｂの幅のスープ７が波頭の中央部で発生し、左右にＥの速度で波頭の方向にＤの角度で交差する方向へ広がり、最後に全体が崩れてＣの幅のスープ７になるのを示している。
【００５６】
撮像機能Ｆ１１は、砕波の発生しうる水面領域５を含む風景を撮像して時系列の映像データを生成する機能である。撮像機能Ｆ１１を実行する工程を撮像工程と呼ぶ。
図１は、風景を一例を示している。
風景１は、海領域２と陸領域３と空領域４とで構成される。波打ち際８が、海領域２と陸領域３との境になる。水平線９が、海領域２と空領域４との境になる。海領域２は、うねりの発生する水面領域５を含んでいる。スープ７が、うねりの波頭６に発生している。スープ７は、海水が波頭から砕けて白い泡状になる領域である。
撮像工程では、撮像機器１２が風景１を撮像する。コンピュータ本体１１が、そのデータを取り込み、所定のサイクル毎に時系列の映像データを生成する。
【００５７】
スープ輪郭抽出機能Ｆ１２は、映像データからスープの輪郭を抽出する機能である。スープ輪郭抽出機能Ｆ１２を実行する工程をスープ輪郭抽出工程と呼ぶ。スープ輪郭抽出工程では、スープが白い固まりとして認識される特性を利用して、所定のサイクル毎の映像データからスープ７の輪郭を抽出する。
【００５８】
スープ数値化機能Ｆ１３は、スープ７の輪郭からスープ７の輪郭形状の時系列変化を数値化したデータである砕波データを生成する機能である。スープ数値化機能Ｆ１３を実行する工程をスープ数値化工程と呼ぶ。
スープ数値化工程では、所定のサイクル毎のスープの輪郭を画像データ処理し、砕波データを生成する。
【００５９】
気象情報準備機能Ｆ１４は、風景を撮像する時点での水面領域５の砕波の発生に影響を与える気象情報を準備する機能である。気象情報準備機能Ｆ１４を実行する工程を気象情報準備工程という。
気象情報準備工程では、インターフェースを介して外部の気象情報等から局地気象情報と広域気象情報を入手し、必要な加工を施した気象情報を生成する。
【００６０】
砕波データ記録機能Ｆ１５は、砕波データを気象情報に関連づけて砕波データベースに記録する機能である。砕波データ記録機能Ｆ１４を実行する工程を砕波データ記録工程と呼ぶ。
砕波データ記録機能では、例えば、砕波データと局地気象情報である風速、風光と広域気象情報である吹送距離とを砕波データベースの同一のレコードに記録する。
【００６１】
映像データ記録機能Ｆ１６は、砕波波高データを映像データと気象データとに関連づけて砕波データベースに記録する機能である。映像データ記録機能Ｆ１６を実行する工程を映像データ記録工程と呼ぶ。
映像データ記録工程では、例えば、砕波データのうちの砕波波高と映像データと気象データとを関連づけて砕波データベースの同一レコードに記録する。
【００６２】
関連情報記録機能Ｆ１７は、関連情報を砕波データまたは映像データに関連して砕波データベースに記録する機能である。関連情報記録機能Ｆ１７を実行する工程を関連情報記録工程と呼ぶ。
関連情報記録工程では、例えば、空画像や波打ち際位置や太陽位置を砕波データや映像データに関連させて砕波データベースの同一にレコード内に記録する。
【００６３】
波面データ記録機能Ｆ１８は、映像データの中のスープ７の映像を除いた水面領域５から切りだして得られたデータを波面データとして砕波データベースに記録する機能である。波面データ記録機能Ｆ１８を実行する工程を波面データ記録工程と呼ぶ。
波面データは、無風時の波のないなめらかな海面や微風時のさざ波のたった海面や風の吹き始めのちりめん皺のたった海面等の波面の映像をセグメントデータ化したものである。
波面データ記録工程では、例えば、波面データを波面状況１Ｄ１０又は波面状況２Ｄ１１に関連づけて砕波データベースに記録する。
【００６４】
気象予測機能Ｆ１９は、未来の所定時刻の水面領域５の砕波の発生に影響を与える気象情報である予測気象情報を準備する機能である。気象予測機能Ｆ１９を実行する工程を気象予測工程と呼ぶ。
気象予測工程では、例えば、外部の気象予測システム２０からインターフェースを介して予測気象情報を入手する。予測気象情報とは、例えば、現在または過去の気象情報から未来の所定時刻に発生すると予測される風の風速、風向等や、海洋気象図や気象衛星画像等から得られる台風の強さ、大きさ、吹送距離等である。また、海洋気象図を典型的なパターンに分類し、その分類したパターンにつけたコードでもよい。
【００６５】
波高予測機能Ｆ２０は、未来の所定時刻の海岸線でのうねりの波高である予測うねり波高を準備する機能である。波高予測機能Ｆ２０を実行する工程を波高予測工程と呼ぶ。
波高予測工程では、例えば、外部の波高予測システム３０からインターフェースを介して予測うねり波高を入手する。予測うねり波高は、例えば現在または過去の気象情報やうねり波高情報から未来の所定時刻に対象となる海岸線に打ち寄せるうねりの波高の予測値である。
【００６６】
砕波データ抽出機能Ｆ２１は、砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報と前記予測うねり波高に近似する砕波波高に関連づけられた砕波データを抽出する機能である。砕波データ抽出機能Ｆ２１を実行する工程を砕波データ抽出工程と呼ぶ。
【００６７】
映像データ抽出機能Ｆ２２は、砕波データベースから予測気象情報に近似する気象情報と予測うねり波高に近似する砕波波高とに関連づけられた映像データを抽出する機能である。映像データ抽出機能Ｆ２２を実行する工程を映像データ抽出工程と呼ぶ。
【００６８】
予測映像再生機能Ｆ２３は、前記破砕データから生成した砕波の時系列の模擬映像を所定時間後の予測映像として再生する機能、又は、映像データを所定時間後の予測映像として再生する機能である。予測映像再生機能Ｆ２３を実行する工程を予測映像再生工程と呼ぶ。
予測映像再生工程では、例えば、時系列の模擬映像と海領域２の映像と空領域４の映像と陸領域３の映像とを合成し、予測映像として再生する。
または、予測映像再生工程では、例えば、映像データを再生した映像と海領域２の映像と空領域４の映像と陸領域３の映像とを合成し、予測映像として再生する。
【００６９】
領域特定機能Ｆ２４は、水面領域５での複数の砕波データから水面領域５の内の砕波の発生頻度の少ない領域を特定する機能である。領域特定機能Ｆ２４を実行する工程を領域特定工程と呼ぶ。
【００７０】
リップカレント発生予測機能Ｆ２５は、領域をリップカレントの発生する可能性のある水面領域５として出力する機能である。リップカレント発生予測機能Ｆ２５を実行する工程をリップカレント発生予測工程と呼ぶ。
リップカレント発生予測工程では、例えば、予測したリップカレントの発生する可能性のある水面領域５をＣＲＴ１３に映像として表示する。
【００７１】
相関準備機能Ｆ２６は、スープ厚さとうねりの波エネルギーとの相関を表すスープ厚さ−波エネルギー相関を準備する機能である。相関準備機能Ｆ２６を実行する工程を相関準備工程と呼ぶ。
相関準備工程では、例えば、スープ厚さと相関をもつ波エネルギーを大中小に分類し、大を遊泳禁止、中を遊泳注意、小を遊泳可の様に分類する。
【００７２】
うねりエネルギー推測機能Ｆ２７は、スープ厚さと前記スープ厚さ−波エネルギー相関から海岸線に押し寄せるうねりの波エネルギーを推測する機能である。
うねりエネルギー推測機能Ｆ２７を実行する工程をうねりエネルギー推測工程と呼ぶ。
【００７３】
次に、本発明の好ましい実施形態に係る砕波のデータベース管理方法と砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムの作用を運用形態に分けて説明する。
運用形態には、砕波の解析、砕波の予測情報の提供、海水浴場での危険情報の提供等がある。
【００７４】
（砕波の解析）
海岸線に撮像機器１２を据付けて、砕波の発生する水面領域５を含む風景を撮像できる様にする。
データベース管理コンピュータ１０を作動させる。
コンピュータ本体１１が、撮像機器１２の撮像した映像を映像データとして取り込む（撮像工程）。コンピュータ本体１１が、映像データからスープ７の輪郭を抽出し（スープ輪郭抽出工程）、スープ７の輪郭からスープ７の輪郭形状の時系列変化を数値化したデータである砕波データを生成する（スープ数値化工程）。
さらに、コンピュータ本体１１は、局地気象情報と広域気象情報を外部から入力し（気象情報準備工程）、砕波データを気象情報に関連づけて砕波データベースに記録する（砕波データ記録工程）。
また、コンピュータ本体１１は、砕波波高データを映像データと気象データとに関連づけて砕波データベースに記録する（映像データ記録工程）。
さらに、コンピュータ本体１１は、関連情報を砕波データまたは映像データに関連して砕波データベースに記録する（関連情報記録工程）。
コンピュータ本体１１の内部の記憶機器の中に砕波データベースが記録される。
この砕波データベースは、観測対象の海岸線に押し寄せるうねりの特性とうねりがくだけた砕波の特性とが時系列に記録される。
【００７５】
（砕波の予測情報の提供）
（１）予測映像の砕波の映像を３Ｄ画像方式により再現する場合は以下の手順により行なう。
データベース管理コンピュータ１０を作動させる。
コンピュータ本体１１が、外部の気象予測システム２０からインターフェースを介して気象予測情報を入手する（気象予測工程）。
さらに、コンピュータ本体１１が、外部の波高予測システム３０からインターフェースを介して予測うねり波高を入手する（波高予測工程）。
次に、コンピュータ本体１１が、砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報と前記予測うねり波高に近似する砕波波高とに関連づけられた砕波データを抽出する（砕波データ抽出工程）。
次に、コンピュータ本体１１が、破砕データから生成した砕波の時系列の模擬映像と波面データとから３Ｄ映像技術により生成した海領域２の映像と空領域４の映像と陸領域３の映像とを合成し、予測映像として再生する（予測映像再生工程）。
【００７６】
（２）予測映像の砕波の映像を既存の映像により再現する場合は以下の手順により行なう。
データベース管理コンピュータ１０を作動させる。
コンピュータ本体１１が、外部の気象予測システム２０からインターフェースを介して気象予測情報を入手する（気象予測工程）。
さらに、コンピュータ本体１１が、外部の波高予測システム３０からインターフェースを介して予測うねり波高を入手する（波高予測工程）。
次に、コンピュータ本体１１が、砕波データベースから前記予測気象情報に近似する前記気象情報と前記予測うねり波高に近似する砕波波高に関連づけられた映像データを抽出する（映像データ抽出工程）。
次に、コンピュータ本体１１が、映像データから再生した海領域２の映像と空領域４の映像と陸領域３の映像とを合成し、予測映像として再生する（予測映像再生工程）。
【００７７】
（海水浴場での危険情報の提供）
データベース管理コンピュータ１０を作動させる。
コンピュータ本体１１が、水面領域５での複数の砕波データから水面領域５の内の砕波の発生頻度の少ない領域を特定し（領域特定工程）、領域をリップカレントの発生する可能性のある水面領域５として出力する（リップカレント発生予測工程）。
コンピュータ本体１１が、スープ厚さとうねりの波エネルギーとの相関を表すスープ厚さ−波エネルギー相関を準備し（相関準備工程）、スープ厚さと前記スープ厚さ−波エネルギー相関から海岸線に押し寄せるうねりの波エネルギーを推測する（うねりエネルギー推測工程）。
海水浴場でのライフセイバーは、ＣＲＴ１３への出力を見て、海水浴場のリップカレントの状態やウネリエネルギーのレベルを判断する。
【００７８】
上述の実施形態に係る砕波のデータベース管理方法と砕波のデータベース管理コンピュータのソフトウエアーを用いると、海岸線を写した映像から、スープ７の輪郭を抽出し、そのスープ７の輪郭を画像解析することにより、砕波の特性データを得るので、映像上でスープ７が一様な白色の固まりととらえられるという画面上の特徴をいかして、砕波の特性を得ることができる。
また、砕波の特性を表す砕波データをうねりの特性に関連するうねりデータと砕け方の特性に関連する砕け方データに分けて整理したので、砕波の特性を簡潔に表すことができる。
また、気象情報を局地気象情報と広域気象情報とに分けて砕波データに関連づけるので、水面領域５で発生した砕波のスープ７の発生とその変化の状況と海岸線のある地域の気象と海洋規模の気象条件とを関連づけたデータベースを得ることができる。
また、上記の様にして得られた気象情報と砕波データを関連づけて砕波データベースにまとめるので、砕波の解析に好適な解析手法を提供できる。
また、スープ７の輪郭を解析して砕波の特性である砕波波数と砕波周期とスープ厚さと砕波波高とを得るので、砕波の特性を容易に得ることが出来る。
また、砕波の砕け方を波頭に沿ったスープ７の広がりの様子や速度や位置を表すデータであらわすので、スープ７の砕け方の特性を正確に簡便に表すことができる。
また、映像データから波面データを得て、波面データを気象情報に関連づけて記録するので、気象情報と波面の様子の関係のデータベースをえることができる。
また、砕波データベースと気象予測情報と予測うねり高さとから未来の所定時刻の砕波の様子を予測して再生するので、未来の砕波の様子を簡便で正確にしることができる。
また、画像データと気象予測情報と予測うねり高さとから未来の所定時刻の砕波の様子を予測して再生するので、未来の砕波の様子を簡便で正確にしることができる。
また、スープ７の発生の様子からリップカレントの発生する水面領域５を予測するので、リップカレントの発生する可能性のなる領域を容易に知ることができる。
また、スープ７のスープ厚さから海岸線に押し寄せる波エネルギーを見積もるので、海岸線の波の状態を簡単かつ正確に知ることができる。
【００７９】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
予測映像再生工程で、未来の所定時刻の予測映像を再生すると説明したが、所定時刻とは所定時間を設定し基準時刻（例えば、現在時刻）に所定時間を加算して得た時刻でもよい。
また、砕波データベースの構造をリレーショナルデータベースのごとく説明したが、これに限定されず、他の形式のデータベースでもよい。
また、砕波データをうねりデータと砕け方データとで構成されると説明したが、これに限定されない。
また、画像データや砕波データが時系列のデータであるとして説明したがこれに限定されず、例えば、画像データが静止した風景の画像データでもよいし、砕波データが静止した映像データから得たスープの輪郭データであってもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の砕波のデータベース管理方法と砕波のデータベース管理コンピュータのソフトウエアーとは、その構成により、以下の効果を有する。
海水面のある風景を撮像し、その風景からスープの輪郭を抽出し、その輪郭のデータを砕波データベースに記録するので、スープが白いという映像上の顕著な特徴を使用して前記水面領域で発生した砕波のスープの発生とその変化の状況をデータベース化できる。
また、気象情報と砕波データとを関連づけて砕波データベースに記録するので、前記水面領域で発生した砕波のスープの発生とその変化の状況と気象情報とを関連づけたデータベースを得ることができる。
また、砕波データがスープの輪郭から抽出した砕波端数と砕波周期とを持つうねりデータを有するので、前記水面領域に到来したうねりの数とタイミングに近似した砕波波数と砕波周期とをデータベース化できる。
また、砕波データがスープの輪郭から抽出したスープ厚さを持ったうねりデータを有するので、砕波の基となるうねりの波高に近似した砕波波高をデータベース化できる。
また、砕波データがスープの輪郭から抽出した砕波の砕け方の広がりの様子を表す砕け方データを有するので、砕波のスープの変化の主要要素であるスープの水平方向への広がりの様子をデータベース化できる。
また、砕波データが波頭に沿ったスープの端部の速度を表す砕け方データを有するので、砕波のスープの変化の主要要素であるスープの水平方向への広がりの様子をデータベース化できる。
また、砕波データが波頭に沿ったスープの端部の位置を表す砕け方データを有するので、砕波のスープの変化の主要要素であるスープの水平方向への広がりの様子をデータベース化できる。
また、前記映像データの中からスープの映像データを利用して得た波面データを砕波データベースに記録するので、波面の状況を表した画像データをデータベース化できる。
また、記録された砕波データベースから予測される気象情報と波高情報との関連が近似する砕波データを抽出し、その砕波データを基に予測映像を作るので、データベースに蓄積された砕波データを利用して、予測気象情報と予測うねり高さから、未来の所定時刻の海水面の砕波とそのスープの様子を映像で見せることができる。
また、記録された砕波データベースから砕波の発生の少ない水面領域を抽出するので、砕波データのデータベースを用いて海水面のある海岸線のリップカレントの概略の発生場所を推測できる。
また、解析された砕波データのスープの輪郭からうねりエネルギーを推測するので、砕波データのデータベースを用いて、押し寄せる波エネルギーの概略の大きさを推測できる。
【００８１】
また、海水面のある風景を撮像し、その風景からスープの輪郭を抽出し、その輪郭のデータと映像データと気象情報とを関連づけて砕波データベースに記録するので、スープが白いという映像上の顕著な特徴を使用して前記水面領域で発生した砕波の映像データと前記砕波波高データと前記気象データとを関連づけたデータベースを得ることができる。
また、記録された砕波データベースから予測される気象情報と波高情報とに関連が近似する映像データを抽出し、その映像データを基に予測映像を作るので、データベースに蓄積された映像データを利用して、予測気象情報と予測うねり高さから、未来の所定時刻の海水面の砕波とそのスープの様子を映像で見せることができる。
従って、より効率的で汎用的で信頼性の高い砕波のデータベース管理方法と砕波のデータベース管理コンピュータのプログラムを提供できる。
【００８２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る好ましい実施形態の機器構成図である。
【図２】本発明に係る好ましい実施形態の機能ブロック図である。
【図３】本発明に係る好ましい実施形態の砕波データベースの構成図その１である。
【図４】本発明に係る好ましい実施形態の砕波データベースの構成図その２である。
【図５】本発明に係る好ましい実施形態の砕け方データの模式図である。
【符号の説明】
１    風景
２    海領域
３    陸領域
４    空領域
５    水面領域
６    うねりの波頭
７    スープ
８    波打ち際
９    水平線
１０    砕波のデータベース管理コンピュータ
１１    コンピュータ本体
１２    撮像機器
１３    映像表示機器
２０    気象予測システム
３０    波高予測システム
４０    警報機器
Ｄ１    日付データ
Ｄ２    観測時間、発生時間
Ｄ３    砕波波数
Ｄ４    砕波周期
Ｄ５    周期のばらつき具合（最小インターバル）
Ｄ６    周期のばらつき具合（最大インターバル）
Ｄ７    砕波波高
Ｄ８    うねり波長
Ｄ９    スープ厚さ
Ｄ１０  波面状況１
Ｄ１１  波面状況２
Ｄ１２  風速
Ｄ１３  風向
Ｄ１４  天気図パターン
Ｄ１５  気温
Ｄ１６  色
Ｄ１７  空画面
Ｄ１８  波打ち際位置
Ｄ１９  太陽位置
ｄ１    砕け終始時間
Ａ    砕け終始距離
Ｂ    砕け幅
Ｃ    スープ幅
Ｄ    砕波方向
Ｅ    砕波進行速度
ａ    砕波距離（水平視野）
ｄ２    砕波距離（垂直視野）
ＤＢ    砕波データベース
Ｆ１０    管理プログラム
Ｆ１１    撮像機能
Ｆ１２    スープ輪郭抽出機能
Ｆ１３    スープ数値化機能
Ｆ１４    気象情報準備機能
Ｆ１５    砕波データ記録機能
Ｆ１６    映像データ記録機能
Ｆ１７    関連情報記録機能
Ｆ１８    波面データ記録機能
Ｆ１９    気象予測機能
Ｆ２０    波高予測機能
Ｆ２１    砕波データ抽出機能
Ｆ２２    映像データ抽出機能
Ｆ２３    予測映像再生機能
Ｆ２４    領域特定機能
Ｆ２５    リップカレント発生予測機能
Ｆ２６    相関準備機能
Ｆ２７    うねりエネルギー推測機能
【図１】
2005009903.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005009903.tif 000006
【図５】
2005009903.tif 000007