JP4459321B2 - 水質測定装置および水質表示方法および水質表示のプログラムを記録した記憶媒体 - Google Patents
水質測定装置および水質表示方法および水質表示のプログラムを記録した記憶媒体 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水質測定装置および水質の表示方法および水質表示のプログラムを記録した記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、地球環境問題の一つとして水資源の破壊が取り上げられている。このため、水質保全を行なう目的で水質の汚染状況を正確に測定する必要がある。水質の汚染状況を測定するときは測定対象領域となる湖などの水域に対して測定ポイントを定めて、このポイントにおいて分析計のプローブを投入し、水深方向に移動させながら各種成分を分析することによって行っていた。
【０００３】
図９は従来の水質測定装置２０の構成を示している。この図において、２１は分析操作部、２２は水質分析計、２３は水質分析計２２から取得した水質データを表示する表示部である。表示部２３は測定した水質をグラフにして表示するものであり、図示した例では横軸に溶存酸素（ＤＯ）の濃度、縦軸に水深を表示しており、曲線Ｌが各測定値ｄの変化を表わしている。すなわち、表示部２３を見ることにより、測定したポイントの水深に対する溶存酸素量の変化を知ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の水質測定装置２０では一つのポイントにおける水深と水質の関係が分かる反面、複数ポイントの水質データを比較することが難しくなるという問題があった。すなわち、複数のポイントにける水深と水質の関係を同じグラフ上に表示した場合には、同一グラフ上に複数本の曲線Ｌを描写する必要があり、各ポイントのデータが判別しにくくなっていた。
【０００５】
したがって、事実上従来は複数ポイントの測定値を比較することが不可能であり、測定対象領域となっている水域の全体的な水質の分布状況を知ることはできなかった。ところが、複数ポイントの水質の状態を水域の分布状況として知ることは、水質保全のために重要なことであり、利用者はこの点で不便を感じることがあった。
【０００６】
本発明は、上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、その目的とするところは、水質データを効果的にビジュアル化して表示することにより、各ポイントにおける水深に対する水質の測定値を容易に比較・検討することができる水質測定装置および水質の表示方法および水質表示のプログラムを記録した記憶媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の水質測定装置は、測定対象領域の複数ポイントそれぞれにおいて水深方向に移動させながら所定の時間間隔ごとに測定された水質の測定値を含む水質データを少なくとも各ポイントの位置情報および水深と共に記憶する水質分析計と、
水質分析計にて測定した前記水質の測定値の大きさを水深方向に水深ごとに演算し、その水質の各測定値の大きさに対して色分けを行う演算処理部を備えるとともに、水質の各測定値の大きさに対応する表示色で色分け表示する表示部を備えた分析操作部とからなり、
前記分析操作部が、水質分析計を操作する操作部本体を備えており、前記演算処理部は、前記操作部本体に水質分析計内の記憶部に記憶された前記水質データを吸い出し可能に接続されており、さらに、前記演算処理部は、前記所定の時間間隔ごとに測定された水質の測定値の間を補間して水深が所定の間隔に区分された補間データを作成する機能と、前記補間データの各測定値を水深方向に前記所定の間隔ごとに平均化する機能と、水質の測定値の大きさの最小値と最大値を求めて、最小値から最大値までの間を色分けする機能とを有することを特徴としている。
【０００８】
したがって、操作者は水質の測定値を視覚的に認識することができ、表示部を一目見るだけで複数ポイントの水深に対する水質の測定値を比較・検討することができる。つまり、水深やポイント毎の水質データの変化や相違を一目で理解することにより、水質の状態を的確に把握することができ、水質悪化の未然防止を図ることができる。
【０００９】
前記分析操作部が、水質分析計を操作する操作部本体と、この操作部本体に接続されて前記水質データを吸い出すと共にこの水質データを演算処理して表示する演算処理部とを有するので、演算処理部において水質データを任意に加工することができ、より見やすい表示を行うことが可能となる。
【００１０】
前記操作部本体と演算処理部との接続部が、水質データを記憶する記憶媒体と、前記操作部本体と演算処理部のそれぞれに設けた前記記憶媒体のスロットとからなる場合には、操作部本体と演算処理部が離れた位置に配置されていてもよく、演算処理部を携帯することに伴う故障の危険性を無くすことができる。水質分析計と分析操作部とを手軽に運搬することができる。
【００１１】
また、前記分析操作部が、水質データの一部として前記測定ポイントの経度・緯度を示す位置情報を受信可能とするＧＰＳ受信機を有するようにしてもよい。この場合、測定ポイントの特定を簡単かつ正確に行うことができ、水質データの信頼性を向上できる。
【００１２】
前記表示色が少なくとも色相の変化によって色分けされるものとして、色の変化を明確にしてもよい。また、前記表示色が少なくとも色の濃淡によって色分けされるものであってもよい。この場合、表示部は多色表示できるものでなくても単色表示できるものであればよい。さらに、前記表示色が少なくともパターン表示によって色分けされるものである場合には、表示部は中間色を表示できないものであってもよい。なお、これらの色分けは組み合わせて用いてもよい。
【００１３】
次に、本発明の水質表示方法は、測定対象領域の複数ポイントそれぞれにおいて水質分析計を水深方向に移動させながら所定の時間間隔ごとに水質を測定し、この測定値を少なくとも各ポイントの位置情報および水深と共に記憶する工程と、水質の測定値の大きさを水深方向に水深ごとに演算し、水質の各測定値の大きさに対して表示色で色分けをして複数ポイント同時に表示する演算・表示工程とを含み、
前記演算・表示工程では、前記所定の時間間隔ごとに測定された水質データの水質の各測定値の間を補間して水深が所定の間隔に区分された補間データが作成されるとともに、前記補間データの各測定値が水深方向に前記所定の間隔ごとに平均化され、
表示時に、水質の測定値の大きさの最小値と最大値を求めて、最小値から最大値までの間を色分けし、
また、表示時に、水質の測定値の大きさの表示範囲を任意に変更可能とすることを特徴としている。
【００１４】
したがって、測定値を色分けするという簡素化された方法でありながら、測定値の分布を一目でビジュアル的に知覚でき、各ポイントの測定値を比較するときに有用である。
【００１５】
前記水質の測定時に、各ポイントで水深方向に移動させながら所定の時間間隔ごとに測定した水質の測定値を水深と合わせて水質データとして記憶し、水質データの表示時に、記憶された各水質データの間を補間し、水深を所定間隔に区分して表示するので、水質の測定時に水質データを容易に作成できると共に、使用者に見やすい形式で表示することができる。
【００１６】
前記水質の測定時に、各ポイントの経度・緯度を示す位置情報をＧＰＳ受信機から受信して前記水質データとして記憶する場合には測定ポイントを容易に特定することができる。
【００１７】
前記水質データの表示時に、水質の測定値の最小値と最大値を求めて、最小値から最大値までの間を色分けして表示するので、色分け表示可能な範囲を最大限に活用して測定値を表示することができ、その精度を向上できる。一方、前記水質データの表示時に、水質の測定値の表示範囲を任意に変更可能とするので、使用者の意向に合わせて任意の精度の表示を行うことができる。
【００１８】
前記水質データの表示時に、表示色を少なくとも色相の変化によって色分けして、測定値をより明確に識別できるようにしてもよい。また、前記水質データの表示時に、表示色を少なくとも色の濃淡によって色分けしてもよい。この場合、色の３原色の濃淡を組み合わせることで、複数の測定値の分布を一度に表示するなどの応用も可能である。前記水質データの表示時に、測定値の色分けを徐々に変化する判別可能な色によって段階的に行う場合には、測定値の正確な値を明確に示すことができる。さらに、前記水質データの表示時に、表示色を少なくともパターン表示によって色分けしてもよい。
【００１９】
前記水質データの表示時に、２次元に広がる各ポイントに水深を加えた水質データを３次元の立体図として表示する場合には、測定対象領域となっている水域の全体状況を一目で把握できる。
【００２０】
また、前記水質データの表示時に、同時表示する各ポイント同士の間隔を反映した幅の帯形グラフとして、測定値を色分け表示するようにしてもよい。さらに、前記水質データの表示時に、その測定の順番に関係なく、各ポイントの位置情報に従って並べ替えて表示するようにしてもよい。そして、前記水質データの表示時に、各ポイントの位置を明示した地図を同時に表示してもよい。
【００２１】
次に、本発明のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、測定対象領域の複数ポイントそれぞれにおいて水質分析計を水深方向に移動させながら所定の時間間隔ごとに測定した水質の測定値から水質の各測定値の大きさを水深方向に水深ごとに演算し、水質の各測定値の大きさに対して色分けをして複数ポイント同時に表示するための表示プログラムを記録し、
前記所定の時間間隔ごとに測定した水質の測定値と水深と測定対象領域のポイントの位置情報とからなる水質データの測定値の間を、直線的に補間するか、または各水質の測定値から求めた多項式による曲線近似によって補間して、所定の間隔に区分された水深に対応する水質の測定値の大きさを表示するデータ間隔変換プログラムを記録し、
前記表示プログラムが、表示する全水質データの水質の測定値の大きさの最小値と最大値を求め、次いで、最小値から最大値までの間を色分けして表示するものであることを特徴としている。
【００２２】
したがって、この表示プログラムを実行することにより、複数ポイントの水深に対する測定値の大きさを一目で確認できるので、各部の水質の状態を容易に把握することができて水質悪化の未然防止を考慮することができる。
【００２３】
前記測定対象領域の各ポイントにおいて水深方向に移動させながら所定の時間間隔ごとに測定した水質の測定値と水深と位置情報とからなる各水質データの間を直線的に補間し、所定の間隔に区分された水深に対応する水質を表示するデータ間隔変換プログラムを有する場合、測定時にしやすい方法で測定した各水質データを使用者が見やすい方法で表示することができる。
【００２４】
前記測定対象領域の各ポイントにおいて水深方向に移動させながら所定の時間間隔ごとに測定した水質の測定値と水深と位置情報とからなる各水質データの間を、各測定値から求めた多項式による曲線近似によって補間し、所定の間隔に区分された水深に対応する水質を表示するデータ間隔変換プログラムを有する場合には、補間の精度を向上できより正確な表示を行うことができる。
【００２５】
また、前記表示プログラムが、表示する水質の測定値の表示範囲を任意に変更可能とする表示範囲設定機能を有する場合には、使用者の要望に応じて詳細な表示を行うことができる。
【００２６】
前記表示プログラムが、表示色を少なくとも色相の変化によって色分けするものであってもよい。また、前記表示プログラムが、表示色を少なくとも色の濃淡によって色分けするものであってもよい。さらに、前記表示プログラムが、測定値の色分けを徐々に変化する判別可能な色によって段階的に行うものであってもよい。そして、前記表示プログラムが、表示色を少なくともパターン表示によって色分けするものであってもよい。
【００２７】
前記表示プログラムが、２次元に広がる各ポイントに水深を加えた水質データを３次元の立体図として表示するものであってもよい。また、前記表示プログラムが、同時表示する各ポイント同士の間隔を反映した幅の帯状グラフとして、測定値を色分け表示するものであってもよい。
【００２８】
前記測定対象領域の各ポイントにおいて測定した水質データを、各ポイントの位置情報に従って並べ替えて、並べ替えた順序で表示可能とするデータ並べ替えプログラムを有する場合や、前記表示プログラムが、各ポイントの位置を地図に重ねて表示する測定値表示プログラムを有する場合には、表示をより見やすくすることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施例である水質測定装置１の構成を示す図である。図１において、水質測定装置１は分析計操作部２と水質分析計３とからなる。分析計操作部２は例えば水質分析計３にケーブル３ａを介して接続される操作部本体４と、この操作部本体４に拡張ユニット４ａを介して接続されるＧＰＳ受信機５と、演算処理部６（パソコン）とからなり、水質分析計３によって測定された水質はパソコン６の表示部６ａおよび操作部本体４の表示部４ｂに表示される。
【００３０】
水質分析計３はその先端部に例えば二つのセンサ素子を取付け可能であり、３ｂは溶存酸素（ＤＯ）センサ、３ｃは例えばｐＨセンサ、３ｄはこれらのセンサの保護カバー、３ｅは各種センサ３ｂ，３ｃの取付け部の近傍に形成された水深センサ３ｅ、Ｍは各種センサ３ｂ，３ｃによって測定した測定値等の水質データを記憶する記憶部である。なお、本発明は測定対象成分を限定するものではなく、例えば、水温，導電率，濁度，酸化還元電位（ＯＲＰ）を求めたり、塩化物イオン，硝酸イオン，カルシウムなどの別の要素の濃度を測定してもよい。また、同時測定できる成分を２成分に限定するものでもない。
【００３１】
図２は前記水質測定装置１を用いて測定対象の水域の水質を測定している状態を示すものであり、Ｂは水域の一例としての琵琶湖、Ｓはこの水域Ｂの湖面の各測定ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８において停止して前記水質分析計３を湖内に投入する船である。
【００３２】
湖内の水質分析計３は両矢印Ａに示すように、湖面から下方に垂下したり、湖面に向かって引き上げながら、例えば２秒ごとに水質の測定を行って、この測定値を水深センサ３ｅによって測定した水深や、ＧＰＳ受信機５から得られたポイントＳｔ１〜Ｓｔ８の位置を示す緯度・経度の位置情報と共に、水質データとして記憶部Ｍに記憶する。
【００３３】
測定した水深や各測定値は例えば操作部本体の表示部４ｂに表示され、湖面から湖底までの各測定値を首尾よく測定したのちに、測定および記憶を停止して別の測定ポイントに移動する。このようにして複数の測定ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８における水深に対する各測定値を水質データとして記憶する。
【００３４】
図３は取得した水質データを処理する方法を説明する図である。すなわち、ステップＳ1 に示すように、既に詳述した方法で前記水質分析計３は各ポイントポイントＳｔ１〜Ｓｔ８における水質データをその記憶部Ｍに記憶する。そして、ステップＳ2 に示すように、前記パソコン６は水質分析計３内の記憶部Ｍに記憶された水質データを、操作部本体４を介して吸い出す。
【００３５】
このとき、パソコン６はデータ並べ替えプログラムによって水質データをその位置情報に基づいて並べ替えるとともに、水深方向にも一方向になるように並べ替える。（ステップＳ3 ）
【００３６】
図４は並べ替えた水質データのデータ間を補間するデータ間隔変換プログラムの動作、および、補間した水質データを表示する表示プログラムの動作を説明する図である。図示するグラフは、上述した複数の測定ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８の内の一つの測定ポイントにおける水深方向に対する溶存酸素濃度（ＤＯ）の測定値の関係を縦軸および横軸に示している。
【００３７】
まず、パソコン６はデータ間隔変換プログラムを実行することにより、前記水質データのうちの、図４に●印で示す溶存酸素濃度の各測定値ｄ1,2,3...の間を直線的に結んで折れ線Ｌで示すような補間データを作成し、図４に○印で示す、例えば１ｍ間隔の測定値Ｄ1,2,3...に変換することにより、所定時間ごとに測定されたデータを水深を所定間隔ごとに区分することができる。同様に、ｐＨの測定値についても１ｍ間隔になるように、その測定値データを補間する。（ステップＳ4 ）
【００３８】
さらに、パソコン６は補間した水質データの折れ線Ｌを１ｍ間隔で平均化して仮想線矢印に示す平均値を求める。なお、ｐＨの測定値についても同様に、水深方向に所定間隔で平均化する。また、本例は溶存酸素濃度とｐＨを測定することを例示しているが、その他の水質を測定するものであっても同様に処理することが可能であることは言うまでもない。（ステップＳ5 ）
【００３９】
また、本発明のデータ間隔変換プログラムは、前述した折れ線近似による直線的な補間方法のみならず、各測定値ｄ1,2,3...から最小二乗法等によって多項式による近似曲線を演算するなどして、水深に対する測定値の関係を曲線近似によって補間するようにプログラムしてもよい。さらに、平均値の算出方法も測定値を積分するなどの方法で行うことも可能である。
【００４０】
次いで、パソコン６は測定値の表示プログラムにより、一度に表示する全水質データを構成する溶存酸素濃度およびｐＨの各測定値の最小値Ｄmin および最大値Ｄmax を求めて、最小値Ｄmin から最大値Ｄmax までの間の値に識別可能な色を段階的に割り当てる。（ステップＳ6 ）なお、図４には、説明のために図示して表現できる判別しやすい色分け方法として、ハッチングパターンによるパターン表示により色分けしているが、これは本発明の色分け方法を限定するものではないことは言うまでもない。
【００４１】
また、前記表示プログラムには、上述した測定値の表示範囲を任意に変更可能とする表示範囲設定機能を設けており、必要とされる場合は、使用者の意向に合わせて特定の範囲の測定値のみ詳細に段階分けして表現可能としている。
【００４２】
次いで、パソコン６はステップＳ7 に示すように、前述した各水深時の平均値（測定値の大きさ）に対応する色を求めて、図４に示す帯グラフ７ように各水深に対応する表示色を定める。ここで、７ａ，７ｂ，…はそれぞれ水深０〜１ｍ，１〜２ｍ，…のときの測定値の大きさに対応する色に塗布された各表示部分である。なお、水深方向に区分する間隔は適宜変更可能である。
【００４３】
そして、上述した表示色の決定作業は、一度に表示する全ての測定ポイントＳｔ１〜Ｓｔ７において行われるように繰り返される。（ステップ８）
【００４４】
前記色分け方法としては、上述したハッチングパターンやドットパターン等のパターン表示によるものだけでなく、色相を徐々に変化させて表現するものであっても、色の彩度や明度を徐々に変化させることで色の濃淡による表現をするものであってもよい。
【００４５】
特に、パターン表示によって色分けする場合には、表示部６ａ自体に中間色の表現能力が全くなくても測定値を擬似的に色分け表示することが可能である。また、色の明度による色分け表示を行う場合には、表示部６ａが単色表示（白黒ディスプレイ，グリーンディスプレイなど）のものであっても濃淡を区別して表示できれば色分け表示することができる。さらに、色の彩度による色分け表示を行なう場合は、視認性を向上できる。
【００４６】
そして、色相によって色分けする場合は、識別可能な色の範囲が拡大し、多段階に色分けすることが可能である。なお、色の濃淡や色相による区別を行う場合には、色の変化に特定の段階を付けないようにして、前記折れ線Ｌに示した補間後の測定値の大きさに対応する色をグラデーションとして表示するようにしてもよい。
【００４７】
また、これらの色分け方法を組み合わせて表現することでより多くの情報を表示することが可能である。例えば、溶存酸素濃度を色相および彩度によって色分け表示するとともに、ｐＨを重ねてパターン表示によって色分け表示することにより、溶存酸素濃度とｐＨの両方を一つの表示部６ａに表示することが可能となる。さらに、色の彩度による色分け表示を光の各３原色（青，赤，緑）に分けて各測定値を表示することにより、３つの要素の測定値を一度に表示することも可能である。
【００４８】
以下の説明では、この色分けの段階を例えば１８段階に分けた場合の表示例を示す。また、色分けは色相および彩度の変化を組み合わせて行うものであり、（茶−赤−橙−黄−緑−青−紫）に変化すると共に、その彩度を変化させて、各色の判別を付けやすくした例を示している。なお、この色分けの段階および色分け方法は適宜に変更可能であり、段階の数を減らすことにより各色の違いをより明瞭にすることができる。
【００４９】
上述したように、測定値をその大きさによって色分け表示することにより、一つの表示部６ａに複数の測定ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８の水深に対応する測定値を同時に表示することが可能であり、各測定ポイントにおける測定結果の相違を比較することができる。
【００５０】
図５は表示部６ａに対する測定結果の表示の一例を示している。図５に示すように、各ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８の水深に対応する水質データは、上記手順によって色分けされて一つのグラフ８として表示される。また、９は表示されている各色が測定値のどの値に相当するかを示す表示色−測定値対応表であり、このグラフ８と表示色−測定値対応表９は水質表示ウィンドウ１０に表示される。（ステップＳ9 ）
【００５１】
一方、１１は測定ポイント表示ウィンドウであり、同一表示部６ａに測定対象領域の琵琶湖Ｂの地図と、各ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８の位置を示すマーカーを表示している。（ステップＳ10）したがって、利用者は測定ポイント表示ウィンドウ１１と、水質表示ウィンドウ１０を同時に表示させることにより、グラフ８に示す水質データから琵琶湖Ｂの状況を把握することができ、汚染原因の推定や環境保全のための対応策を考慮するための支援を行なうことができる。
【００５２】
なお、地図の表示は市販のものを用いることも可能である。この場合、本例のようにＧＰＳ受信機５から得た位置情報を記憶しておくことにより、前記位置情報を容易に地図データに関連させて表示することができる。
【００５３】
また、前記グラフ８の表示は表示部６ａにおいて行うことに限られるものではなく、操作部本体４の表示部４ｂで行うようにしてもよい。この場合、操作部本体４に対してパソコン６を接続する必要はなく、上述したパソコン６上で実行した各ステップＳ1 〜Ｓ10の動作は、操作部本体４に搭載されたマイクロコンピュータ（操作部本体４に内蔵の演算処理部）が上述の各種プログラムを実行することによって行うことができる。
【００５４】
なお、上述したグラフ８では各ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８の水質データを表わす帯状グラフ７の幅を同一としているので、表示色の違いを的確に視認できる幅を確保することができるが、前記帯グラフ７の幅を各ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８間の距離に対応させて可変に表示してもよい。この場合、各測定ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８と各帯グラフ７の対応をより明白にすることができる。
【００５５】
また、上述した例では、湖Ｂの東側の水質測定ポイントＳｔ１〜Ｓｔ５を西側の水質測定ポイントＳｔ７，Ｓｔ８に比べて密にしている。したがって、湖Ｂの東側においてより詳細な水質調査を行なうことができると共に、環境測定データとして余り重要でない部分は大まかに測定することで、水質調査を迅速に行うようにしている。
【００５６】
さらに、上述の例では、表示部に水質調査した全てのポイントＳｔ１〜Ｓｔ８の測定値を表示するようにしているので、全体的な状況を見ることができるが、本発明は測定した全ての水質データを表示することに限定するものではない。すなわち、使用者の要望によって例えばポイントＳｔ１〜Ｓｔ５までの測定値を表示することも可能である。
【００５７】
なお、上述した例においては、測定対象領域に対してほぼ直線上に測定ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８を配置した例を示しているが、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、二次元に広がる各測定ポイントに対して水深方向を加えた、三次元的な水質の状態を把握できるようにしてもよい。
【００５８】
図６は前記水質データの表示を立体的に行った表示例を示す図である。本例は、測定対象領域の湖Ｂに対して平面的に測定ポイントＳｔを配置し、各ポイントＳｔにおいてそれぞれ水深方向に水質データを測定し、７’に示すように、水深方向の測定値に従って色付けされた四角柱状の棒グラフを作成する。そして、表示部６ａに湖Ｂを透視する斜視図Ｂ’を描画し、この斜視図Ｂ’に重ね合わせるように、各ポイントＳｔに対応する位置に前記棒グラフ７’を表示する。
【００５９】
このようにすることにより、湖Ｂ内の３次元的な水質の状態をビジュアル的に表示することができ、立体的な水質の分布状況を全体的に把握できるので、環境保全対策をより的確に考慮することができる。なお、上述の例では各測定ポイントＳｔを一定間隔で配置した例を示しているが、本発明はこれに限られるものではなく、無規律に分布するものであってもよい。前記棒グラフ７’の太さや長さは、各測定ポイントＳｔの分布密度に応じて調節されるものであり、各棒グラフ７’の大部分が互いに重なることがない程度にしている。
【００６０】
図７は前記３次元表示の別の例を示している。本例は、各測定ポイントＳｔを仮想線で示すように東西方向に連結するラインを作成し、一つのライン上に位置する複数ポイントの測定値にしたがって、図５に示したようなグラフ８を作成する。そして、このグラフ８を湖Ｂの斜視図Ｂ’に対して重ね合わせるようにして、表示部６ａに表示する。
【００６１】
本例のように表示することにより、各位置における色分け表示を幅広く表示できるので、測定値の変化をより明瞭に表示することができる。また、東西方向の水深に対する水質データの変化を比較することが容易となる。
【００６２】
図８は前記３次元表示のさらに異なる例を示している。すなわち、本例においては、仮想線で示す南北方向に連結するライン上の各測定ポイントＳｔの測定値を斜めに傾斜した面上に表示されたグラフ８として表示する。本例のように表示することにより、水質データの比較を南北方向で行うことが容易となる。
【００６３】
なお、本発明は３次元に表現する方法を上述した３種類に限定するものではなく、種々の方法で表示することが可能である。たとえば、３次元的に測定した各水質データをそれぞれ補間して、補間した測定値に対応した色相で、水深方向に所定間隔にスライスした面を半透明に着色することにより、各部の測定値の分布を表現してもよい。
【００６４】
加えて、上述した各実施例においてはパソコン６と操作部本体４との接続方法を限定するものではない。すなわち、ＲＳ−２３２Ｃのような汎用通信ポートを用いるものだけでなく、モデム接続や電磁波や赤外線通信による接続を行うものであってもよい。さらには、図１に示すように、両者を記憶媒体ｍを介して接続可能とするスロット４ｃ，６ｂを両者に設けて、この記憶媒体ｍを介して水質データを吸い出し可能としてもよい。この場合、パソコン６を移動させる必要がないので、パソコン６に堅牢さを要求する必要がない。あるいは、パソコン６に水質分析計３を直接接続して操作部本体４を省略するなどの変形も可能である。
【００６５】
さらに、上述した各実施例において説明した水質データの表示プログラム、データ並べ替えプログラム、および、データ間隔変換プログラムはＣＤ−ＲＯＭやフロッピーディスクやメモリカード等の記憶媒体に記録している。したがって、これらの記憶媒体を用いることにより、通信機能を有するあらゆる形式の水質分析計３に接続する別の演算処理装置において、同様の色分け表示することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、操作者は表示部を一目見るだけで複数ポイントの水深に対する水質の測定値を容易に比較・検討することができる。つまり、水質の状態を的確に把握することにより、水質悪化の未然防止をより効果的に行うことができる。また、２次元に広がる各ポイントに水深を加えた水質データを３次元の立体図として表示することにより、従来では考えることができなかった奥行きのある空間における水質の測定値の分布をビジュアル的に表示することができ、一目で感覚的に状況を把握することができる。
【００６７】
前記表示色を少なくとも色相の変化によって色分けする場合、色の変化を明確にすることができる。また、前記表示色を少なくとも色の濃淡によって色分けする場合、表示部は多色表示できるものでなくても単色表示できるものであれば表現できる。さらに、前記表示色を少なくともパターン表示によって色分けする場合には、表示部は中間色を表示できないものであっても色分け表示を疑似的に行うことができる。そして、これらの色分けを組み合わせて表現力をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一例である水質測定装置の構成を示す斜視図である。
【図２】 前記水質測定装置を用いて水質データの測定を行なう方法を説明する図である。
【図３】 上述の方法で測定した水質データを演算処理する方法を説明する図である。
【図４】 前記演算処理による色分けの方法をグラフにして示す説明図である。
【図５】 前記色分けされた水質データを表示した表示例（株式会社アルプス社「アトラスＲＤ近畿」より一部変更して引用）を示す図である。
【図６】 前記水質データを立体的に表示する表示例を示す図である。
【図７】 前記表示例の変形例を示す図である。
【図８】 前記表示例の別の変形例を示す図である。
【図９】 従来の水質測定装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１…水質測定装置、２…分析計操作部、３…水質分析計、４…操作部本体、４ｂ…表示部、４ｃ…スロット、５…ＧＰＳ受信機、６…演算処理部、６ａ…表示部、６ｂ…スロット、Ｂ…測定対象領域、ｄ1,2,3...…水質の測定値、Ｄmin …最小値、Ｄmax …最大値、ｍ…記憶媒体、Ｓｔ１〜Ｓｔ８…測定ポイント。
【発明の属する技術分野】
本発明は、水質測定装置および水質の表示方法および水質表示のプログラムを記録した記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、地球環境問題の一つとして水資源の破壊が取り上げられている。このため、水質保全を行なう目的で水質の汚染状況を正確に測定する必要がある。水質の汚染状況を測定するときは測定対象領域となる湖などの水域に対して測定ポイントを定めて、このポイントにおいて分析計のプローブを投入し、水深方向に移動させながら各種成分を分析することによって行っていた。
【０００３】
図９は従来の水質測定装置２０の構成を示している。この図において、２１は分析操作部、２２は水質分析計、２３は水質分析計２２から取得した水質データを表示する表示部である。表示部２３は測定した水質をグラフにして表示するものであり、図示した例では横軸に溶存酸素（ＤＯ）の濃度、縦軸に水深を表示しており、曲線Ｌが各測定値ｄの変化を表わしている。すなわち、表示部２３を見ることにより、測定したポイントの水深に対する溶存酸素量の変化を知ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の水質測定装置２０では一つのポイントにおける水深と水質の関係が分かる反面、複数ポイントの水質データを比較することが難しくなるという問題があった。すなわち、複数のポイントにける水深と水質の関係を同じグラフ上に表示した場合には、同一グラフ上に複数本の曲線Ｌを描写する必要があり、各ポイントのデータが判別しにくくなっていた。
【０００５】
したがって、事実上従来は複数ポイントの測定値を比較することが不可能であり、測定対象領域となっている水域の全体的な水質の分布状況を知ることはできなかった。ところが、複数ポイントの水質の状態を水域の分布状況として知ることは、水質保全のために重要なことであり、利用者はこの点で不便を感じることがあった。
【０００６】
本発明は、上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、その目的とするところは、水質データを効果的にビジュアル化して表示することにより、各ポイントにおける水深に対する水質の測定値を容易に比較・検討することができる水質測定装置および水質の表示方法および水質表示のプログラムを記録した記憶媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の水質測定装置は、測定対象領域の複数ポイントそれぞれにおいて水深方向に移動させながら所定の時間間隔ごとに測定された水質の測定値を含む水質データを少なくとも各ポイントの位置情報および水深と共に記憶する水質分析計と、
水質分析計にて測定した前記水質の測定値の大きさを水深方向に水深ごとに演算し、その水質の各測定値の大きさに対して色分けを行う演算処理部を備えるとともに、水質の各測定値の大きさに対応する表示色で色分け表示する表示部を備えた分析操作部とからなり、
前記分析操作部が、水質分析計を操作する操作部本体を備えており、前記演算処理部は、前記操作部本体に水質分析計内の記憶部に記憶された前記水質データを吸い出し可能に接続されており、さらに、前記演算処理部は、前記所定の時間間隔ごとに測定された水質の測定値の間を補間して水深が所定の間隔に区分された補間データを作成する機能と、前記補間データの各測定値を水深方向に前記所定の間隔ごとに平均化する機能と、水質の測定値の大きさの最小値と最大値を求めて、最小値から最大値までの間を色分けする機能とを有することを特徴としている。
【０００８】
したがって、操作者は水質の測定値を視覚的に認識することができ、表示部を一目見るだけで複数ポイントの水深に対する水質の測定値を比較・検討することができる。つまり、水深やポイント毎の水質データの変化や相違を一目で理解することにより、水質の状態を的確に把握することができ、水質悪化の未然防止を図ることができる。
【０００９】
前記分析操作部が、水質分析計を操作する操作部本体と、この操作部本体に接続されて前記水質データを吸い出すと共にこの水質データを演算処理して表示する演算処理部とを有するので、演算処理部において水質データを任意に加工することができ、より見やすい表示を行うことが可能となる。
【００１０】
前記操作部本体と演算処理部との接続部が、水質データを記憶する記憶媒体と、前記操作部本体と演算処理部のそれぞれに設けた前記記憶媒体のスロットとからなる場合には、操作部本体と演算処理部が離れた位置に配置されていてもよく、演算処理部を携帯することに伴う故障の危険性を無くすことができる。水質分析計と分析操作部とを手軽に運搬することができる。
【００１１】
また、前記分析操作部が、水質データの一部として前記測定ポイントの経度・緯度を示す位置情報を受信可能とするＧＰＳ受信機を有するようにしてもよい。この場合、測定ポイントの特定を簡単かつ正確に行うことができ、水質データの信頼性を向上できる。
【００１２】
前記表示色が少なくとも色相の変化によって色分けされるものとして、色の変化を明確にしてもよい。また、前記表示色が少なくとも色の濃淡によって色分けされるものであってもよい。この場合、表示部は多色表示できるものでなくても単色表示できるものであればよい。さらに、前記表示色が少なくともパターン表示によって色分けされるものである場合には、表示部は中間色を表示できないものであってもよい。なお、これらの色分けは組み合わせて用いてもよい。
【００１３】
次に、本発明の水質表示方法は、測定対象領域の複数ポイントそれぞれにおいて水質分析計を水深方向に移動させながら所定の時間間隔ごとに水質を測定し、この測定値を少なくとも各ポイントの位置情報および水深と共に記憶する工程と、水質の測定値の大きさを水深方向に水深ごとに演算し、水質の各測定値の大きさに対して表示色で色分けをして複数ポイント同時に表示する演算・表示工程とを含み、
前記演算・表示工程では、前記所定の時間間隔ごとに測定された水質データの水質の各測定値の間を補間して水深が所定の間隔に区分された補間データが作成されるとともに、前記補間データの各測定値が水深方向に前記所定の間隔ごとに平均化され、
表示時に、水質の測定値の大きさの最小値と最大値を求めて、最小値から最大値までの間を色分けし、
また、表示時に、水質の測定値の大きさの表示範囲を任意に変更可能とすることを特徴としている。
【００１４】
したがって、測定値を色分けするという簡素化された方法でありながら、測定値の分布を一目でビジュアル的に知覚でき、各ポイントの測定値を比較するときに有用である。
【００１５】
前記水質の測定時に、各ポイントで水深方向に移動させながら所定の時間間隔ごとに測定した水質の測定値を水深と合わせて水質データとして記憶し、水質データの表示時に、記憶された各水質データの間を補間し、水深を所定間隔に区分して表示するので、水質の測定時に水質データを容易に作成できると共に、使用者に見やすい形式で表示することができる。
【００１６】
前記水質の測定時に、各ポイントの経度・緯度を示す位置情報をＧＰＳ受信機から受信して前記水質データとして記憶する場合には測定ポイントを容易に特定することができる。
【００１７】
前記水質データの表示時に、水質の測定値の最小値と最大値を求めて、最小値から最大値までの間を色分けして表示するので、色分け表示可能な範囲を最大限に活用して測定値を表示することができ、その精度を向上できる。一方、前記水質データの表示時に、水質の測定値の表示範囲を任意に変更可能とするので、使用者の意向に合わせて任意の精度の表示を行うことができる。
【００１８】
前記水質データの表示時に、表示色を少なくとも色相の変化によって色分けして、測定値をより明確に識別できるようにしてもよい。また、前記水質データの表示時に、表示色を少なくとも色の濃淡によって色分けしてもよい。この場合、色の３原色の濃淡を組み合わせることで、複数の測定値の分布を一度に表示するなどの応用も可能である。前記水質データの表示時に、測定値の色分けを徐々に変化する判別可能な色によって段階的に行う場合には、測定値の正確な値を明確に示すことができる。さらに、前記水質データの表示時に、表示色を少なくともパターン表示によって色分けしてもよい。
【００１９】
前記水質データの表示時に、２次元に広がる各ポイントに水深を加えた水質データを３次元の立体図として表示する場合には、測定対象領域となっている水域の全体状況を一目で把握できる。
【００２０】
また、前記水質データの表示時に、同時表示する各ポイント同士の間隔を反映した幅の帯形グラフとして、測定値を色分け表示するようにしてもよい。さらに、前記水質データの表示時に、その測定の順番に関係なく、各ポイントの位置情報に従って並べ替えて表示するようにしてもよい。そして、前記水質データの表示時に、各ポイントの位置を明示した地図を同時に表示してもよい。
【００２１】
次に、本発明のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、測定対象領域の複数ポイントそれぞれにおいて水質分析計を水深方向に移動させながら所定の時間間隔ごとに測定した水質の測定値から水質の各測定値の大きさを水深方向に水深ごとに演算し、水質の各測定値の大きさに対して色分けをして複数ポイント同時に表示するための表示プログラムを記録し、
前記所定の時間間隔ごとに測定した水質の測定値と水深と測定対象領域のポイントの位置情報とからなる水質データの測定値の間を、直線的に補間するか、または各水質の測定値から求めた多項式による曲線近似によって補間して、所定の間隔に区分された水深に対応する水質の測定値の大きさを表示するデータ間隔変換プログラムを記録し、
前記表示プログラムが、表示する全水質データの水質の測定値の大きさの最小値と最大値を求め、次いで、最小値から最大値までの間を色分けして表示するものであることを特徴としている。
【００２２】
したがって、この表示プログラムを実行することにより、複数ポイントの水深に対する測定値の大きさを一目で確認できるので、各部の水質の状態を容易に把握することができて水質悪化の未然防止を考慮することができる。
【００２３】
前記測定対象領域の各ポイントにおいて水深方向に移動させながら所定の時間間隔ごとに測定した水質の測定値と水深と位置情報とからなる各水質データの間を直線的に補間し、所定の間隔に区分された水深に対応する水質を表示するデータ間隔変換プログラムを有する場合、測定時にしやすい方法で測定した各水質データを使用者が見やすい方法で表示することができる。
【００２４】
前記測定対象領域の各ポイントにおいて水深方向に移動させながら所定の時間間隔ごとに測定した水質の測定値と水深と位置情報とからなる各水質データの間を、各測定値から求めた多項式による曲線近似によって補間し、所定の間隔に区分された水深に対応する水質を表示するデータ間隔変換プログラムを有する場合には、補間の精度を向上できより正確な表示を行うことができる。
【００２５】
また、前記表示プログラムが、表示する水質の測定値の表示範囲を任意に変更可能とする表示範囲設定機能を有する場合には、使用者の要望に応じて詳細な表示を行うことができる。
【００２６】
前記表示プログラムが、表示色を少なくとも色相の変化によって色分けするものであってもよい。また、前記表示プログラムが、表示色を少なくとも色の濃淡によって色分けするものであってもよい。さらに、前記表示プログラムが、測定値の色分けを徐々に変化する判別可能な色によって段階的に行うものであってもよい。そして、前記表示プログラムが、表示色を少なくともパターン表示によって色分けするものであってもよい。
【００２７】
前記表示プログラムが、２次元に広がる各ポイントに水深を加えた水質データを３次元の立体図として表示するものであってもよい。また、前記表示プログラムが、同時表示する各ポイント同士の間隔を反映した幅の帯状グラフとして、測定値を色分け表示するものであってもよい。
【００２８】
前記測定対象領域の各ポイントにおいて測定した水質データを、各ポイントの位置情報に従って並べ替えて、並べ替えた順序で表示可能とするデータ並べ替えプログラムを有する場合や、前記表示プログラムが、各ポイントの位置を地図に重ねて表示する測定値表示プログラムを有する場合には、表示をより見やすくすることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施例である水質測定装置１の構成を示す図である。図１において、水質測定装置１は分析計操作部２と水質分析計３とからなる。分析計操作部２は例えば水質分析計３にケーブル３ａを介して接続される操作部本体４と、この操作部本体４に拡張ユニット４ａを介して接続されるＧＰＳ受信機５と、演算処理部６（パソコン）とからなり、水質分析計３によって測定された水質はパソコン６の表示部６ａおよび操作部本体４の表示部４ｂに表示される。
【００３０】
水質分析計３はその先端部に例えば二つのセンサ素子を取付け可能であり、３ｂは溶存酸素（ＤＯ）センサ、３ｃは例えばｐＨセンサ、３ｄはこれらのセンサの保護カバー、３ｅは各種センサ３ｂ，３ｃの取付け部の近傍に形成された水深センサ３ｅ、Ｍは各種センサ３ｂ，３ｃによって測定した測定値等の水質データを記憶する記憶部である。なお、本発明は測定対象成分を限定するものではなく、例えば、水温，導電率，濁度，酸化還元電位（ＯＲＰ）を求めたり、塩化物イオン，硝酸イオン，カルシウムなどの別の要素の濃度を測定してもよい。また、同時測定できる成分を２成分に限定するものでもない。
【００３１】
図２は前記水質測定装置１を用いて測定対象の水域の水質を測定している状態を示すものであり、Ｂは水域の一例としての琵琶湖、Ｓはこの水域Ｂの湖面の各測定ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８において停止して前記水質分析計３を湖内に投入する船である。
【００３２】
湖内の水質分析計３は両矢印Ａに示すように、湖面から下方に垂下したり、湖面に向かって引き上げながら、例えば２秒ごとに水質の測定を行って、この測定値を水深センサ３ｅによって測定した水深や、ＧＰＳ受信機５から得られたポイントＳｔ１〜Ｓｔ８の位置を示す緯度・経度の位置情報と共に、水質データとして記憶部Ｍに記憶する。
【００３３】
測定した水深や各測定値は例えば操作部本体の表示部４ｂに表示され、湖面から湖底までの各測定値を首尾よく測定したのちに、測定および記憶を停止して別の測定ポイントに移動する。このようにして複数の測定ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８における水深に対する各測定値を水質データとして記憶する。
【００３４】
図３は取得した水質データを処理する方法を説明する図である。すなわち、ステップＳ1 に示すように、既に詳述した方法で前記水質分析計３は各ポイントポイントＳｔ１〜Ｓｔ８における水質データをその記憶部Ｍに記憶する。そして、ステップＳ2 に示すように、前記パソコン６は水質分析計３内の記憶部Ｍに記憶された水質データを、操作部本体４を介して吸い出す。
【００３５】
このとき、パソコン６はデータ並べ替えプログラムによって水質データをその位置情報に基づいて並べ替えるとともに、水深方向にも一方向になるように並べ替える。（ステップＳ3 ）
【００３６】
図４は並べ替えた水質データのデータ間を補間するデータ間隔変換プログラムの動作、および、補間した水質データを表示する表示プログラムの動作を説明する図である。図示するグラフは、上述した複数の測定ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８の内の一つの測定ポイントにおける水深方向に対する溶存酸素濃度（ＤＯ）の測定値の関係を縦軸および横軸に示している。
【００３７】
まず、パソコン６はデータ間隔変換プログラムを実行することにより、前記水質データのうちの、図４に●印で示す溶存酸素濃度の各測定値ｄ1,2,3...の間を直線的に結んで折れ線Ｌで示すような補間データを作成し、図４に○印で示す、例えば１ｍ間隔の測定値Ｄ1,2,3...に変換することにより、所定時間ごとに測定されたデータを水深を所定間隔ごとに区分することができる。同様に、ｐＨの測定値についても１ｍ間隔になるように、その測定値データを補間する。（ステップＳ4 ）
【００３８】
さらに、パソコン６は補間した水質データの折れ線Ｌを１ｍ間隔で平均化して仮想線矢印に示す平均値を求める。なお、ｐＨの測定値についても同様に、水深方向に所定間隔で平均化する。また、本例は溶存酸素濃度とｐＨを測定することを例示しているが、その他の水質を測定するものであっても同様に処理することが可能であることは言うまでもない。（ステップＳ5 ）
【００３９】
また、本発明のデータ間隔変換プログラムは、前述した折れ線近似による直線的な補間方法のみならず、各測定値ｄ1,2,3...から最小二乗法等によって多項式による近似曲線を演算するなどして、水深に対する測定値の関係を曲線近似によって補間するようにプログラムしてもよい。さらに、平均値の算出方法も測定値を積分するなどの方法で行うことも可能である。
【００４０】
次いで、パソコン６は測定値の表示プログラムにより、一度に表示する全水質データを構成する溶存酸素濃度およびｐＨの各測定値の最小値Ｄmin および最大値Ｄmax を求めて、最小値Ｄmin から最大値Ｄmax までの間の値に識別可能な色を段階的に割り当てる。（ステップＳ6 ）なお、図４には、説明のために図示して表現できる判別しやすい色分け方法として、ハッチングパターンによるパターン表示により色分けしているが、これは本発明の色分け方法を限定するものではないことは言うまでもない。
【００４１】
また、前記表示プログラムには、上述した測定値の表示範囲を任意に変更可能とする表示範囲設定機能を設けており、必要とされる場合は、使用者の意向に合わせて特定の範囲の測定値のみ詳細に段階分けして表現可能としている。
【００４２】
次いで、パソコン６はステップＳ7 に示すように、前述した各水深時の平均値（測定値の大きさ）に対応する色を求めて、図４に示す帯グラフ７ように各水深に対応する表示色を定める。ここで、７ａ，７ｂ，…はそれぞれ水深０〜１ｍ，１〜２ｍ，…のときの測定値の大きさに対応する色に塗布された各表示部分である。なお、水深方向に区分する間隔は適宜変更可能である。
【００４３】
そして、上述した表示色の決定作業は、一度に表示する全ての測定ポイントＳｔ１〜Ｓｔ７において行われるように繰り返される。（ステップ８）
【００４４】
前記色分け方法としては、上述したハッチングパターンやドットパターン等のパターン表示によるものだけでなく、色相を徐々に変化させて表現するものであっても、色の彩度や明度を徐々に変化させることで色の濃淡による表現をするものであってもよい。
【００４５】
特に、パターン表示によって色分けする場合には、表示部６ａ自体に中間色の表現能力が全くなくても測定値を擬似的に色分け表示することが可能である。また、色の明度による色分け表示を行う場合には、表示部６ａが単色表示（白黒ディスプレイ，グリーンディスプレイなど）のものであっても濃淡を区別して表示できれば色分け表示することができる。さらに、色の彩度による色分け表示を行なう場合は、視認性を向上できる。
【００４６】
そして、色相によって色分けする場合は、識別可能な色の範囲が拡大し、多段階に色分けすることが可能である。なお、色の濃淡や色相による区別を行う場合には、色の変化に特定の段階を付けないようにして、前記折れ線Ｌに示した補間後の測定値の大きさに対応する色をグラデーションとして表示するようにしてもよい。
【００４７】
また、これらの色分け方法を組み合わせて表現することでより多くの情報を表示することが可能である。例えば、溶存酸素濃度を色相および彩度によって色分け表示するとともに、ｐＨを重ねてパターン表示によって色分け表示することにより、溶存酸素濃度とｐＨの両方を一つの表示部６ａに表示することが可能となる。さらに、色の彩度による色分け表示を光の各３原色（青，赤，緑）に分けて各測定値を表示することにより、３つの要素の測定値を一度に表示することも可能である。
【００４８】
以下の説明では、この色分けの段階を例えば１８段階に分けた場合の表示例を示す。また、色分けは色相および彩度の変化を組み合わせて行うものであり、（茶−赤−橙−黄−緑−青−紫）に変化すると共に、その彩度を変化させて、各色の判別を付けやすくした例を示している。なお、この色分けの段階および色分け方法は適宜に変更可能であり、段階の数を減らすことにより各色の違いをより明瞭にすることができる。
【００４９】
上述したように、測定値をその大きさによって色分け表示することにより、一つの表示部６ａに複数の測定ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８の水深に対応する測定値を同時に表示することが可能であり、各測定ポイントにおける測定結果の相違を比較することができる。
【００５０】
図５は表示部６ａに対する測定結果の表示の一例を示している。図５に示すように、各ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８の水深に対応する水質データは、上記手順によって色分けされて一つのグラフ８として表示される。また、９は表示されている各色が測定値のどの値に相当するかを示す表示色−測定値対応表であり、このグラフ８と表示色−測定値対応表９は水質表示ウィンドウ１０に表示される。（ステップＳ9 ）
【００５１】
一方、１１は測定ポイント表示ウィンドウであり、同一表示部６ａに測定対象領域の琵琶湖Ｂの地図と、各ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８の位置を示すマーカーを表示している。（ステップＳ10）したがって、利用者は測定ポイント表示ウィンドウ１１と、水質表示ウィンドウ１０を同時に表示させることにより、グラフ８に示す水質データから琵琶湖Ｂの状況を把握することができ、汚染原因の推定や環境保全のための対応策を考慮するための支援を行なうことができる。
【００５２】
なお、地図の表示は市販のものを用いることも可能である。この場合、本例のようにＧＰＳ受信機５から得た位置情報を記憶しておくことにより、前記位置情報を容易に地図データに関連させて表示することができる。
【００５３】
また、前記グラフ８の表示は表示部６ａにおいて行うことに限られるものではなく、操作部本体４の表示部４ｂで行うようにしてもよい。この場合、操作部本体４に対してパソコン６を接続する必要はなく、上述したパソコン６上で実行した各ステップＳ1 〜Ｓ10の動作は、操作部本体４に搭載されたマイクロコンピュータ（操作部本体４に内蔵の演算処理部）が上述の各種プログラムを実行することによって行うことができる。
【００５４】
なお、上述したグラフ８では各ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８の水質データを表わす帯状グラフ７の幅を同一としているので、表示色の違いを的確に視認できる幅を確保することができるが、前記帯グラフ７の幅を各ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８間の距離に対応させて可変に表示してもよい。この場合、各測定ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８と各帯グラフ７の対応をより明白にすることができる。
【００５５】
また、上述した例では、湖Ｂの東側の水質測定ポイントＳｔ１〜Ｓｔ５を西側の水質測定ポイントＳｔ７，Ｓｔ８に比べて密にしている。したがって、湖Ｂの東側においてより詳細な水質調査を行なうことができると共に、環境測定データとして余り重要でない部分は大まかに測定することで、水質調査を迅速に行うようにしている。
【００５６】
さらに、上述の例では、表示部に水質調査した全てのポイントＳｔ１〜Ｓｔ８の測定値を表示するようにしているので、全体的な状況を見ることができるが、本発明は測定した全ての水質データを表示することに限定するものではない。すなわち、使用者の要望によって例えばポイントＳｔ１〜Ｓｔ５までの測定値を表示することも可能である。
【００５７】
なお、上述した例においては、測定対象領域に対してほぼ直線上に測定ポイントＳｔ１〜Ｓｔ８を配置した例を示しているが、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、二次元に広がる各測定ポイントに対して水深方向を加えた、三次元的な水質の状態を把握できるようにしてもよい。
【００５８】
図６は前記水質データの表示を立体的に行った表示例を示す図である。本例は、測定対象領域の湖Ｂに対して平面的に測定ポイントＳｔを配置し、各ポイントＳｔにおいてそれぞれ水深方向に水質データを測定し、７’に示すように、水深方向の測定値に従って色付けされた四角柱状の棒グラフを作成する。そして、表示部６ａに湖Ｂを透視する斜視図Ｂ’を描画し、この斜視図Ｂ’に重ね合わせるように、各ポイントＳｔに対応する位置に前記棒グラフ７’を表示する。
【００５９】
このようにすることにより、湖Ｂ内の３次元的な水質の状態をビジュアル的に表示することができ、立体的な水質の分布状況を全体的に把握できるので、環境保全対策をより的確に考慮することができる。なお、上述の例では各測定ポイントＳｔを一定間隔で配置した例を示しているが、本発明はこれに限られるものではなく、無規律に分布するものであってもよい。前記棒グラフ７’の太さや長さは、各測定ポイントＳｔの分布密度に応じて調節されるものであり、各棒グラフ７’の大部分が互いに重なることがない程度にしている。
【００６０】
図７は前記３次元表示の別の例を示している。本例は、各測定ポイントＳｔを仮想線で示すように東西方向に連結するラインを作成し、一つのライン上に位置する複数ポイントの測定値にしたがって、図５に示したようなグラフ８を作成する。そして、このグラフ８を湖Ｂの斜視図Ｂ’に対して重ね合わせるようにして、表示部６ａに表示する。
【００６１】
本例のように表示することにより、各位置における色分け表示を幅広く表示できるので、測定値の変化をより明瞭に表示することができる。また、東西方向の水深に対する水質データの変化を比較することが容易となる。
【００６２】
図８は前記３次元表示のさらに異なる例を示している。すなわち、本例においては、仮想線で示す南北方向に連結するライン上の各測定ポイントＳｔの測定値を斜めに傾斜した面上に表示されたグラフ８として表示する。本例のように表示することにより、水質データの比較を南北方向で行うことが容易となる。
【００６３】
なお、本発明は３次元に表現する方法を上述した３種類に限定するものではなく、種々の方法で表示することが可能である。たとえば、３次元的に測定した各水質データをそれぞれ補間して、補間した測定値に対応した色相で、水深方向に所定間隔にスライスした面を半透明に着色することにより、各部の測定値の分布を表現してもよい。
【００６４】
加えて、上述した各実施例においてはパソコン６と操作部本体４との接続方法を限定するものではない。すなわち、ＲＳ−２３２Ｃのような汎用通信ポートを用いるものだけでなく、モデム接続や電磁波や赤外線通信による接続を行うものであってもよい。さらには、図１に示すように、両者を記憶媒体ｍを介して接続可能とするスロット４ｃ，６ｂを両者に設けて、この記憶媒体ｍを介して水質データを吸い出し可能としてもよい。この場合、パソコン６を移動させる必要がないので、パソコン６に堅牢さを要求する必要がない。あるいは、パソコン６に水質分析計３を直接接続して操作部本体４を省略するなどの変形も可能である。
【００６５】
さらに、上述した各実施例において説明した水質データの表示プログラム、データ並べ替えプログラム、および、データ間隔変換プログラムはＣＤ−ＲＯＭやフロッピーディスクやメモリカード等の記憶媒体に記録している。したがって、これらの記憶媒体を用いることにより、通信機能を有するあらゆる形式の水質分析計３に接続する別の演算処理装置において、同様の色分け表示することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、操作者は表示部を一目見るだけで複数ポイントの水深に対する水質の測定値を容易に比較・検討することができる。つまり、水質の状態を的確に把握することにより、水質悪化の未然防止をより効果的に行うことができる。また、２次元に広がる各ポイントに水深を加えた水質データを３次元の立体図として表示することにより、従来では考えることができなかった奥行きのある空間における水質の測定値の分布をビジュアル的に表示することができ、一目で感覚的に状況を把握することができる。
【００６７】
前記表示色を少なくとも色相の変化によって色分けする場合、色の変化を明確にすることができる。また、前記表示色を少なくとも色の濃淡によって色分けする場合、表示部は多色表示できるものでなくても単色表示できるものであれば表現できる。さらに、前記表示色を少なくともパターン表示によって色分けする場合には、表示部は中間色を表示できないものであっても色分け表示を疑似的に行うことができる。そして、これらの色分けを組み合わせて表現力をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一例である水質測定装置の構成を示す斜視図である。
【図２】 前記水質測定装置を用いて水質データの測定を行なう方法を説明する図である。
【図３】 上述の方法で測定した水質データを演算処理する方法を説明する図である。
【図４】 前記演算処理による色分けの方法をグラフにして示す説明図である。
【図５】 前記色分けされた水質データを表示した表示例（株式会社アルプス社「アトラスＲＤ近畿」より一部変更して引用）を示す図である。
【図６】 前記水質データを立体的に表示する表示例を示す図である。
【図７】 前記表示例の変形例を示す図である。
【図８】 前記表示例の別の変形例を示す図である。
【図９】 従来の水質測定装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１…水質測定装置、２…分析計操作部、３…水質分析計、４…操作部本体、４ｂ…表示部、４ｃ…スロット、５…ＧＰＳ受信機、６…演算処理部、６ａ…表示部、６ｂ…スロット、Ｂ…測定対象領域、ｄ1,2,3...…水質の測定値、Ｄmin …最小値、Ｄmax …最大値、ｍ…記憶媒体、Ｓｔ１〜Ｓｔ８…測定ポイント。
Claims (14)
- 測定対象領域の複数ポイントそれぞれにおいて水深方向に移動させながら所定の時間間隔ごとに測定された水質の測定値を含む水質データを少なくとも各ポイントの位置情報および水深と共に記憶する水質分析計と、
水質分析計にて測定した前記水質の測定値の大きさを水深方向に水深ごとに演算し、その水質の各測定値の大きさに対して色分けを行う演算処理部を備えるとともに、水質の各測定値の大きさに対応する表示色で色分け表示する表示部を備えた分析操作部とからなり、
前記分析操作部が、水質分析計を操作する操作部本体を備えており、前記演算処理部は、前記操作部本体に水質分析計内の記憶部に記憶された前記水質データを吸い出し可能に接続されており、さらに、前記演算処理部は、前記所定の時間間隔ごとに測定された水質の測定値の間を補間して水深が所定の間隔に区分された補間データを作成する機能と、前記補間データの各測定値を水深方向に前記所定の間隔ごとに平均化する機能と、水質の測定値の大きさの最小値と最大値を求めて、最小値から最大値までの間を色分けする機能とを有することを特徴とする水質測定装置。 - 前記操作部本体と演算処理部との接続部が、水質データを記憶する記憶媒体と、前記操作部本体と演算処理部のそれぞれに設けた前記記憶媒体のスロットとからなる請求項１に記載の水質測定装置。
- 前記分析操作部が、水質データの一部として前記測定ポイントの経度・緯度を示す位置情報を受信可能とするＧＰＳ受信機を有する請求項１または２に記載の水質測定装置。
- 測定対象領域の複数ポイントそれぞれにおいて水質分析計を水深方向に移動させながら所定の時間間隔ごとに水質を測定し、この測定値を少なくとも各ポイントの位置情報および水深と共に記憶する工程と、水質の測定値の大きさを水深方向に水深ごとに演算し、水質の各測定値の大きさに対して表示色で色分けをして複数ポイント同時に表示する演算・表示工程とを含み、
前記演算・表示工程では、前記所定の時間間隔ごとに測定された水質データの水質の各測定値の間を補間して水深が所定の間隔に区分された補間データが作成されるとともに、前記補間データの各測定値が水深方向に前記所定の間隔ごとに平均化され、
表示時に、水質の測定値の大きさの最小値と最大値を求めて、最小値から最大値までの間を色分けし、
また、表示時に、水質の測定値の大きさの表示範囲を任意に変更可能とすることを特徴とする水質表示方法。 - 表示時に、２次元に広がる各ポイントに水深を加えた水質の測定値の大きさを３次元の立体図として表示する請求項４に記載の水質表示方法。
- 表示時に、同時表示する各ポイント同士の間隔を反映した幅の帯形グラフとして、水質の測定値の大きさを色分け表示する請求項４または５に記載の水質表示方法。
- 表示時に、その測定の順番に関係なく、各ポイントの位置情報に従って並べ替えて表示する請求項４〜６の何れか１項に記載の水質表示方法。
- 表示時に、各ポイントの位置を明示した地図を同時に表示する請求項４〜７の何れか１項に記載の水質表示方法。
- 水質分析計内の記憶部に記憶された水質データを吸い出すため請求項１〜３の何れか１項に記載された水質測定装置に用いられる記憶媒体であって、測定対象領域の複数ポイントそれぞれにおいて水質分析計を水深方向に移動させながら所定の時間間隔ごとに測定した水質の測定値から水質の各測定値の大きさを水深方向に水深ごとに演算し、水質の各測定値の大きさに対して色分けをして複数ポイント同時に表示するための表示プログラムを記録し、
前記所定の時間間隔ごとに測定した水質の測定値と水深と測定対象領域のポイントの位置情報とからなる水質データの測定値の間を、直線的に補間するか、または各水質の測定値から求めた多項式による曲線近似によって補間して、所定の間隔に区分された水深に対応する水質の測定値の大きさを表示するデータ間隔変換プログラムを記録し、
前記表示プログラムが、表示する全水質データの水質の測定値の大きさの最小値と最大値を求め、次いで、最小値から最大値までの間を色分けして表示するものであるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - 前記表示プログラムが、表示する水質の測定値の大きさの表示範囲を任意に変更可能とする表示範囲設定機能を有する請求項９に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
- 前記表示プログラムが、２次元に広がる各ポイントに水深を加えた水質の測定値の大きさを３次元の立体図として表示するものである請求項９または１０に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
- 前記表示プログラムが、同時表示する各ポイント同士の間隔を反映した幅の帯状グラフとして、水質の測定値の大きさを色分け表示するものである請求項９〜１１の何れか１項に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
- 前記測定対象領域の各ポイントにおいて測定した水質データを、各ポイントの位置情報に従って並べ替えて、並べ替えた順序で表示可能とするデータ並べ替えプログラムを記録した請求項９〜１２の何れか１項に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
- 前記表示プログラムが、各ポイントの位置を地図に重ねて表示する測定値表示プログラムを有する請求項９〜１３の何れか１項に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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