河床形状及び深浅測量のための超音波を用いた計測装置と高精度位置計測システムの開発

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本研究の目的は衛星測位システムGPSと安価な魚群探知機(超音波測深器)の融合化により簡便で,かつ安価な河床形状測定システムの構築することである。近年における衛星測位技術の発展は非常に目覚しいものがあり,本研究で開発予定であった地上ビーコン波を用いることによって精度向上を図る新しい高精度衛星測位システムは開発の段階で全く同じシステムを有するDGPSが開発・販売された。このような経緯より,本研究では新規性,独創性を優先し,衛星測位システムに関しては既存の高精度衛星測位システムDGPSを用い,本研究本来の目的である高精度衛星測位システムと超音波測深器の融合を主に実行した。まず,魚群探知機(超音波測深器)と衛星測位データをパソコンで取り込み一括処理の可能なソフトを開発した。このソフトの開発により現地観測での作業性は飛躍的に向上した(後述の観測結果のとおり)。この新しい測定システムの妥当性,有用性,使用性の検証及び観測データに基づいた実現象の解析を行った。現地観測は隅田川の下流部に位置する尾久橋付近,北海道東部に位置する網走川下流部の大湾曲部において行った。隅田川の観測では尾久橋の橋脚周りの河床形状を測定し,その全貌を明らかにすることができた。左岸・右岸の橋脚の10〜25m下流の間においては河床が1.5m程度洗掘されていることが捉えることができた。これは橋脚の後方に生じる縦渦により河床が洗掘されたためである。また,全体的に尾久橋付近における河床形状は右岸側に比べ左岸側が1.0m程度浅くなっていることがわかった。これは尾久橋の上流から下流にかけて流れ方向に対して左に湾曲している影響を受けているためである。このように本研究で開発した測定システムは橋脚周りにおける複雑な河床形状を捉えることができ,本システムの妥当性,有用性,使用性を確認することできた。