JP4633565B2 - 河川データ測定方法及び装置 - Google Patents
河川データ測定方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4633565B2 JP4633565B2 JP2005208406A JP2005208406A JP4633565B2 JP 4633565 B2 JP4633565 B2 JP 4633565B2 JP 2005208406 A JP2005208406 A JP 2005208406A JP 2005208406 A JP2005208406 A JP 2005208406A JP 4633565 B2 JP4633565 B2 JP 4633565B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- river
- reflected
- data
- intensity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
1)河底の凹凸により浮揚体移動中に各超音波ビームの行程が変化し、河底での反射位置の水平方向移動量が、浮揚体の水平方向移動量と一致しない場合が生じるため移動量・移動方向の測定に大きな誤差が発生し、河床形状の測定精度が低下する、
2)ビーム間に角度があるため水深が大きくなるほど超音波ビームは離れて行き、異なる場所の流速を測ることになり流速、ひいては流量の誤差となる、
という惧れがあった。
<第1の実施の形態>
本発明の第1の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1に、河床形状、流速分布、流量の測定の基本概念を示す。測定は、図1に示すように、河川1に、河川1を横切る方向に、ある測定線2を設定し、測定線2に沿った河底の形状(河床形状)や河川断面の流速分布、流量を求める。このために、測定装置を搭載した浮揚体3を、自走或いは牽引などの方法で、測定線2に沿って移動させる。
<第2の実施の形態>
本発明の第2の実施の形態が前記第1の実施の形態と異なるのは、超音波送受信器301は、発信する超音波ビームの指向性を制御することが可能になっている点である。他の構成は前記第1の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。
<第3の実施の形態>
本発明の第3の実施の形態が前記第1の実施の形態と異なるのは、浮揚体3に傾きセンサを設置し、超音波放射時の浮揚体の傾きを求めて河底までの距離、反射体の位置の補正を行うようにした点である。他の構成は前記第1の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。
2 測定線
3 浮揚体
301 超音波送受信器
302 送受信回路
302−1 スイッチ素子
302−2 増幅器
302−3 フィルターアンプ
302−4 検波器
302−5 レベル判定器
303 2次元超音波検出器
304 信号処理装置
304i 信号処理装置304のひとつの処理回路
304i−1 フィルターアンプ
304i−2 検波器
304i−3 位相検出器
304i−4 レベル判定器
304i−5、6 スイッチ素子
304i−7、8 アナログ−デジタル変換器
305 信号解析装置
Claims (9)
- 測定線に沿って移動する浮揚体に搭載され、河底に向かって発信される超音波によって河川のデータを測定する測定装置であって、河底方向に所定の時間間隔で超音波を発信する超音波送信手段と、前記超音波送信手段から発信され、河底で散乱・反射された超音波を受信する2次元状に配置された2次元超音波受信手段と、前記超音波送信手段から時間をおいて発信された2回の超音波それぞれに対応する前記2次元超音波受信手段の出力に基づいて河底からの反射波の強度分布を前記2次元超音波受信手段の中心を基準位置として求める信号処理手段と、信号処理手段に接続され、信号処理手段から出力される二つの強度分布の間の相関の強度を、前記二つの強度分布のうちの先に発信された超音波に対応するものを他方に近づけつつ移動距離の関数として求め、相関の強度が最大となる移動距離及びそのときの移動方向を前記2回の超音波発信の間の超音波送信手段の移動ベクトルとして出力する信号解析手段と、前記移動ベクトルが格納される記憶手段とを有してなる河川データ測定装置。
- 請求項1記載の河川データ測定装置において、前記超音波送信手段に代えて、河底方向に所定の時間間隔で超音波を発信するとともに反射波を受信する超音波送受信手段と、前記超音波送受信手段に接続され、超音波発信から河底の反射波受信までの時間と河底からの反射波の強度を測定する河底反射測定手段とが設けられ、前記信号解析手段は、前記河底反射測定手段の出力を入力として水深を算出して前記記憶手段に格納し、さらに、前記移動ベクトルを順次結合して前記超音波送受信手段の移動の軌跡を生成するとともに、前記移動の軌跡を構成する各移動ベクトルの終点位置に対応する水深のデータを前記記憶手段から読み出して前記終点位置のデータに組み合わせて前記記憶手段に格納するよう構成されていることを特徴とする河川データ測定装置。
- 請求項1記載の河川データ測定装置において、前記超音波送信手段に代えて、河底方向に所定の時間間隔で超音波を発信するとともに反射波を受信する超音波送受信手段と、前記超音波送受信手段に接続され、超音波発信から河底の反射波受信までの時間と河底からの反射波の強度を測定する河底反射測定手段とが設けられ、前記2次元超音波受信手段は河底で散乱・反射された超音波に加え、水中に浮遊する水中反射体で反射された反射波を受信するよう構成されているとともに前記信号処理手段は、超音波発信から水中反射体で反射された反射波を検出するまでの時間と該反射波の強度分布及び位相分布をも測定するよう構成され、前記記憶手段には、それぞれ異なる深さでかつ前記超音波送受信手段との水平方向相対位置が所定の位置にある水中反射体によって前記超音波送受信手段から発信された超音波が反射されたときの反射波の強度分布及び位相分布が基準強度分布及び基準位相分布として格納され、前記信号解析手段は、前記河底反射測定手段の出力を入力として水深を算出して前記記憶手段に格納し、前記信号処理手段の出力に基づいて水中反射体が浮遊している深さを検出し、前記検出された深さの水中反射体の反射波の基準強度分布及び基準位相分布と前記測定された反射波の強度分布及び位相分布のいずれか若しくは双方の相関の強度を、測定された分布を基準分布に近づけつつ移動距離の関数として求め、相関の強度が最大となる移動距離及びそのときの移動方向に基づいて当該水中反射体の超音波送受信手段に対する水平方向位置を求め、所定の時間間隔で検出された水中反射体の超音波送受信手段に対する水平方向相対位置及び前記算出された超音波送受信手段の移動ベクトルに基づいて、前記移動ベクトルの終点位置における、前記検出された深さの流速を求めるように構成されていることを特徴とする河川データ測定装置。
- 請求項3記載の河川データ測定装置において、前記信号解析手段は、前記移動ベクトルを順次結合して前記超音波送受信手段の移動の軌跡を生成し、前記移動の軌跡を構成する各移動ベクトルの終点位置に対応する水深のデータを前記記憶手段から読み出して前記終点位置のデータに組み合わせて前記記憶手段に格納するよう構成されていることを特徴とする河川データ測定装置。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の河川データ測定装置において、前記超音波送信手段若しくは超音波送受信手段は、発信する超音波の指向特性を制御する手段を備えてなることを特徴とする河川データ測定装置。
- 請求項2乃至5のいずれかに記載の河川データ測定装置において、前記浮揚体の傾きを検出する傾き検出手段を備え、前記信号解析手段は、傾き検出手段の出力に基づいて算出する水深を補正するように構成されていることを特徴とする河川データ測定装置。
- 測定線に沿って移動する浮揚体に搭載された測定装置から河底に向かって発信される超音波によって河川のデータを測定する河川データ測定方法であって、河底方向に所定の時間間隔で超音波を発信し、河底で散乱・反射された超音波を2次元状に配置された2次元超音波受信手段で受信し、時間をおいて発信された2回の超音波それぞれに対応する河底からの反射波の強度分布を前記2次元超音波受信手段の中心を基準位置として求め、前記二つの強度分布の間の相関の強度を、前記二つの強度分布のうちの先に発信された超音波に対応するものを他方に近づけつつ移動距離の関数として求め、相関の強度が最大となる移動距離及びそのときの移動方向を前記2回の超音波発信の間の超音波発信源の移動距離及び移動方向として出力する手順を有してなる河川データ測定方法。
- 請求項7記載の河川データ測定方法において、超音波発信から河底の反射波受信までの時間と河底からの反射波の強度を測定し、超音波発信から河底の反射波受信までの時間を入力として水深を算出して記憶手段に格納し、さらに、前記移動ベクトルを順次結合して測定装置の移動の軌跡を生成するとともに、前記移動の軌跡を構成する各移動ベクトルの終点位置に対応する水深のデータを前記記憶手段から読み出して前記終点位置のデータに組み合わせて前記記憶手段に格納する手順を有してなる河川データ測定方法。
- 請求項7記載の河川データ測定方法において、超音波発信から河底の反射波受信までの時間と河底からの反射波の強度を測定し、河底で散乱・反射された超音波に加え、水中に浮遊する水中反射体で反射された反射波を前記2次元超音波受信手段で受信するとともに、超音波発信から水中反射体で反射された反射波を検出するまでの時間と該反射波の強度分布及び位相分布をも測定し、それぞれ異なる深さでかつ超音波発信源との水平方向相対位置が所定の位置にある水中反射体によって前記超音波送受信手段から発信された超音波が反射されたときの反射波の強度分布及び位相分布を基準強度分布及び基準位相分布として前記記憶手段に格納され、前記超音波発信から河底の反射波受信までの時間を入力として水深を算出して前記記憶手段に格納し、前記超音波発信から水中反射体の反射波受信までの時間に基づいて水中反射体が浮遊している深さを検出し、前記検出された深さの水中反射体の反射波の基準強度分布及び基準位相分布と前記測定された反射波の強度分布及び位相分布のいずれか若しくは双方の相関の強度を、測定された分布を基準分布に近づけつつ移動距離の関数として求め、相関の強度が最大となる移動距離及びそのときの移動方向に基づいて当該水中反射体の超音波発信源に対する水平方向位置を求め、所定の時間間隔で検出された水中反射体の超音波発信源に対する水平方向相対位置及び前記算出された超音波発信源の移動ベクトルに基づいて、前記移動ベクトルの終点位置における、前記検出された深さの流速を求める手順を有してなることを特徴とする河川データ測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005208406A JP4633565B2 (ja) | 2005-07-19 | 2005-07-19 | 河川データ測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005208406A JP4633565B2 (ja) | 2005-07-19 | 2005-07-19 | 河川データ測定方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007024715A JP2007024715A (ja) | 2007-02-01 |
JP4633565B2 true JP4633565B2 (ja) | 2011-02-16 |
Family
ID=37785672
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005208406A Expired - Fee Related JP4633565B2 (ja) | 2005-07-19 | 2005-07-19 | 河川データ測定方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4633565B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110608720A (zh) * | 2019-10-16 | 2019-12-24 | 北京交通大学 | 基于超声波反射波形的河床高程探测方法和*** |
CN110645964A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-03 | 浙江海洋大学 | 基于河流径流量对近海海平面上升的评估装置及方法 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1757956A1 (de) * | 2005-08-24 | 2007-02-28 | Leica Geosystems AG | Mehrzielfähiges Distanzmessverfahren nach dem Phasenmessprinzip |
CN103229071B (zh) | 2010-11-16 | 2015-09-23 | 高通股份有限公司 | 用于基于超声反射信号的对象位置估计的***和方法 |
CN106525192A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-03-22 | 北京中船信息科技有限公司 | 一种实时河流断面测量装置和方法 |
JP2019035677A (ja) * | 2017-08-17 | 2019-03-07 | 株式会社 拓和 | 水中距離観測装置 |
JP7054507B2 (ja) * | 2017-11-17 | 2022-04-14 | 国立大学法人金沢大学 | 計測装置、移動体、及び計測方法 |
CN109444894B (zh) * | 2018-12-27 | 2023-11-28 | 镇江市高等专科学校 | 道路积水深度快速移动测量装置及方法 |
CN110068822B (zh) * | 2019-06-11 | 2024-05-14 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种便携式声呐测深仪的二维精确定位辅助装置 |
CN111596376B (zh) * | 2020-05-07 | 2023-02-10 | 中国石油天然气股份有限公司 | 河流相地层河型转换的确定方法及装置 |
CN115930918B (zh) * | 2023-03-10 | 2023-05-30 | 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院) | 一种用于水文动态的智能观测设备及使用方法 |
CN117250366B (zh) * | 2023-11-17 | 2024-02-02 | 威海多鱼海洋科技有限公司 | 一种水下监测装置及方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50142072A (ja) * | 1974-05-02 | 1975-11-15 | ||
JPS5582067A (en) * | 1978-11-06 | 1980-06-20 | Gen Electric | Correlating soner apparatus for measuring speed |
JPS57149908A (en) * | 1981-03-11 | 1982-09-16 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Sounding machine |
JPS60242383A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-02 | Furuno Electric Co Ltd | 3次元水中探知装置に用いる超音波送受波装置 |
JPS61262674A (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-20 | Nec Corp | 水中測位装置 |
JP2003315455A (ja) * | 2002-04-18 | 2003-11-06 | Koden Electronics Co Ltd | 超音波探査装置 |
-
2005
- 2005-07-19 JP JP2005208406A patent/JP4633565B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50142072A (ja) * | 1974-05-02 | 1975-11-15 | ||
JPS5582067A (en) * | 1978-11-06 | 1980-06-20 | Gen Electric | Correlating soner apparatus for measuring speed |
JPS57149908A (en) * | 1981-03-11 | 1982-09-16 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Sounding machine |
JPS60242383A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-02 | Furuno Electric Co Ltd | 3次元水中探知装置に用いる超音波送受波装置 |
JPS61262674A (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-20 | Nec Corp | 水中測位装置 |
JP2003315455A (ja) * | 2002-04-18 | 2003-11-06 | Koden Electronics Co Ltd | 超音波探査装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110645964A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-03 | 浙江海洋大学 | 基于河流径流量对近海海平面上升的评估装置及方法 |
CN110608720A (zh) * | 2019-10-16 | 2019-12-24 | 北京交通大学 | 基于超声波反射波形的河床高程探测方法和*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007024715A (ja) | 2007-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4633565B2 (ja) | 河川データ測定方法及び装置 | |
JP4415192B2 (ja) | 河床測定装置 | |
JP5389267B2 (ja) | 海底輪郭を測定するための方法と装置 | |
US8125850B2 (en) | Method for identifying gas leaks using a stationary seabed placed steered beamformed acoustic antenna with active narrow beam transmitter interrogation capability | |
WO2017177967A1 (zh) | 一种水下探测***及水下探测方法 | |
KR101899079B1 (ko) | 지하매설물 위치탐지 시스템 | |
RU2343502C2 (ru) | Способ и система определения положения наблюдаемого объекта по глубине в водной среде | |
WO2020097390A1 (en) | Horizontal acoustic sediment and current profiler apparatus and methods | |
RU2515957C1 (ru) | Комплекс для ультразвукового контроля изделий и оптическое измерительное устройство комплекса | |
JP5148353B2 (ja) | 水中航走体および障害物探知装置 | |
CN103471998A (zh) | 超声材料反射和透射系数激光测量*** | |
WO2020251356A1 (en) | Method and system for determining top and bottom depth of an under water mud layer | |
RU2451300C1 (ru) | Гидроакустическая навигационная система | |
RU2350983C2 (ru) | Способ определения глубины погружения объекта | |
KR101331333B1 (ko) | 바닥 지형을 측량하는 방법 및 장치 | |
RU2541435C1 (ru) | Способ определения осадки айсберга | |
RU2125278C1 (ru) | Способ измерения расстояния до контролируемого объекта (его варианты) | |
RU2563317C1 (ru) | Способ акустического мониторинга изменчивости параметров морских акваторий | |
EA035249B1 (ru) | Система обнаружения и способ контроля положения трубопровода в дне водной массы | |
RU2452977C1 (ru) | Способ измерения расстояния до контролируемого объекта | |
RU2452979C1 (ru) | Способ измерения расстояния до контролируемого объекта | |
JP2010190682A (ja) | 水底下物体の探査類別方法及び装置 | |
RU2376612C1 (ru) | Способ гидрометеорологических наблюдений за акваторией морского полигона и устройство для его осуществления | |
JP2012225934A (ja) | 水中航走体および障害物探知装置 | |
RU2625041C1 (ru) | Способ определения глубины погружения объекта |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070717 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100520 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100525 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100726 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101102 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101117 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131126 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |