デジタル画像処理による実河川洪水流の流況解析

利用数字图像处理分析实际河流洪水的水​​流状况

• 批准号: 04650455
• 负责人: 藤田 一郎
• 金额: --
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650455/
• 关键词: 画像解析; 洪水流; 相関法; 河岸渦; 流れの可視化; 実河川

洪水時に撮影された二枚の連続航空写真から洪水流の表面流況を求める画像解析システムをパーソナルコンピュータを主体として構築した。トレーサには河川表面の泡や浮遊物あるいは濁水の局所的な濃淡変化などを利用し,濃淡画像相関法によって二次元的な表面流速分布を求めた。航空写真は撮影位置が写真毎に異なりまた歪も加わるため,相関法を単純に適用すると,たとえある地点における背景のずれをなくしても,全体的にはあたかも地上が移動したような結果が得られる。そこで,本研究では河岸に沿う流速ベクトルが平均的にゼロ流速となるような二次元補間を適用して河川表面の流速を補正した。その際,河岸における数十の代表地点の座標を能率的に得るために,あるいは解析対象領域を切り出すためにマウスを有効利用した。ただし,航空写真には必ずしも常に明瞭な河川表面の農淡が現れているとは限らず,また部分的に浮遊物がまったく存在しない場合もあって,相関法の適用の結果,明らかに流況とは異なる異常べクトルが計算されるケースが多くみられた。その割合が全ベクトルの30パーセント程度に達することもあったため,本研究ではそれらの異常ベクトルを効率良く検出し,さらに補正する新手法を考案し,非常に良好な結果を得ることがでぎた。さらに,相関法そのものの精度を検討するために粒子画像と各粒子の移動を模擬するシミュレーションを行い,粒子群の面的なせん断変形が小さければ,高精度の計測が可能であることを示した。以上の画像処理システムにより昭和57年における淀川洪水流を解析した結果,河岸付近で波長が数十メートルにも及ぶ大規模な流速変動をとらえることに成功した。また,解析図化機による結果との比較からも本手法の有用性が確かめることができた。

Flooding に pinch of shadow さ れ た two の even 続 air photo か ら flood flow の surface flow regime を o め る portrait parsing シ ス テ ム を パ ー ソ ナ ル コ ン ピ ュ ー タ を subject と し て build し た. ト レ ー サ に は river surface の bubble や seston あ る い は の sudden な shading of the bureau - the な ど を using し, shade portraits by masato に よ っ て な surface velocity distribution of secondary yuan を o め た. Air photo は pinch of shadow position が photo in their に different な り ま た slanting も plus わ る た め, phase masato method を 単 pure に applicable す る と, た と え あ る site に お け る background の ず れ を な く し て も, all に は あ た か が も the ground mobile し た よ う な results ら が れ る. そ こ で, this study で に は Banks of the river along the う velocity ベ ク ト ル が average に ゼ ロ velocity と な る よ う な を applicable between secondary yuan fill し て を の river surface velocity corrections し た. そ の international, the Banks に お け る dozens の mean site の coordinates を electrical に る た め に, あ る い は parsing like the field cut を り す seaborne た め に マ ウ ス を a sharper use し た. た だ し, aviation photo に は will ず し も に clear な river surface の farmers often pale が now れ て い る と は limit ら ず, ま た part of に seston が ま っ た く exist し な い occasions も あ っ て, phase masato method の の apply as a result, Ming ら か に flow regime と は different な る abnormal べ ク ト ル が computing さ れ る ケ ー ス が more く み ら れ た. そ の cut close が full ベ ク ト ル の 30 パ ー セ ン に ト degree of す る こ と も あ っ た た め, this study で は そ れ ら の abnormal ベ ク ト ル を sharper rate good く 検 し, さ ら に corrected す る し を twist test case, the result of very good に な を る こ と が で ぎ た. さ ら に, phase masato method そ の も の の precision を beg す 検 る た め に particles move portrait と each particle の を simulation す る シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を い, on the surface of the particle swarm の な せ が small さ ん break - shape け れ ば, high-precision の measuring が may で あ る こ と を shown し た. Portrait above の 処 Richard シ ス テ ム に よ り showa 57 years に お け る lake sichuan flood flow を parsing し た as a result, the Banks of the river to pay nearly で wavelength が dozens メ ー ト ル に も and mass な ぶ velocity variations dynamic を と ら え る こ と に successful し た. Youdaoplaceholder0, analysis of the results of the turalizing machine による と また comparison of the ら ら of this technique が usefulness が indeed める める める とがで た た.

项目成果

藤田 一郎: "相関法における異常ベクトルの検出と流速補正の新手法" 可視化情報. 12-sippl.No1. 43-46 (1992)

Ichiro Fujita：“相关法中异常矢量检测和流速校正的新方法”可视化信息。12-sippl.No1。

FUJITA Ichiro: "On the Accuraty of the Correlation Method" Proc.of the 6th International Symposium on Flow Vismolization. IV. 858-862 (1992)

藤田一郎：“论相关法的准确性”第六届流动可视化国际研讨会论文集。

藤田 一郎: "洪水流航空写真の画像解析システム" 土木学会中部支部研究発表会講演概要集. 193-194 (1993)

Ichiro Fujita：“洪水流航拍图像分析系统”日本土木工程师学会中部分会研究报告摘要，193-194 (1993)。