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水面データの検証と分離

LPM-2K 河川敷測定データから
2003/09/14


概要

 河川測定で、水面に2つの特徴的なデータが現れた。

  1. 水面が遠景を反射して見える虚像データ
  2. 浅く瀬になった部分の水面付近データ

 測定対象は切立った右岸と砂州全体である。

測定諸元
  • レーザースキャナ: LPM-2K
  • 測定位置: 右岸堤防上
  • データ点数: 横 117 縦 76 計 8892 内有効データ 7403
  • 最大距離: 1200m
  • データ点数: 12,000
  • 参考図 右岸、及び砂州測定点群平面図(348KB) 上:上流 左:右岸 

 以下、水面と、水面に映るデータについて検証する。


写真1 測定対象全景

距離 左側の砂州まで200m以上。対岸(右岸)まで400m以上。 


写真2 縦長写真 

 写真1の縦だけを5倍に伸ばした。
 次のデータ図との対照のため掲げる。


図1 測定データ 角度距離図

 縦軸は上下角(θ)、横軸は水平角(φ)。
 距離をカラースケール、レーザ光反射強度をグレースケールで表した。
 
 縦方向の測定角度ステップが横軸の10倍なので、10倍縦長に見える。
 (角度ステップ 縦 0.05°横 0.5°)

 注目する水面は@ABの部分である。

@部

 このデータは水面の位置を示すデータではない。
 実際には水面であり、水面と岸の境目が反射強度の強弱として見える。
 境目の上下は同じ縦縞があり、右岸が水面に反射してできた虚像とわかる。


図2 右岸水際断面

 水面下の部分は、図1の@部分データで、水面反射の虚像データである。
 この虚像データは、形状から自動検出するのが難しい。


図3 反射強度分布図

 浅瀬のデータ(図1 AB部分)の検討
 図1のAB部は浅瀬である。
 座標値から、水面を示すと考えられる。

 図3の反射強度分布図では、AB部分のデータはほとんど見えない。
したがって、砂州部分との判別は容易である。
 (AB部分の反射強度は5〜7、砂州は70〜120)

 距離200m、高度差10mであり、レーザ光入射角は約3°である。
 適当な入射角度か、細かい波があれば、水面高分布を測定できる可能性がある。

以上