JP2006301756A - 洪水予測を利用した防災システムおよび防災方法 - Google Patents

Abstract

【課題】洪水発生を予測するにあたって、水位の予測精度を一層向上させて、実際に洪水になった場合には、スムーズに避難することができるようにする洪水予測を利用した防災システムおよび防災方法を提供すること。
【解決手段】防災システム１０は、河川の特定場所の洪水を予測する洪水予測システム１６と、当該洪水予測システム１６とネットワーク１２を介して通信接続されるカメラ制御システム１３と、河川の特定場所の画像データを受信して、画像演算処理を行う画像処理装置１７とを具備し、洪水予測システム１６は、観測対象である河川の特定場所における水位データｄ１および河川の上流における気象情報データｄ２に基き、洪水発生予測時刻を演算する洪水予測演算処理装置２０とを備える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、河川の水位が上昇し、洪水の惧れが生じた際、早期に警報を発することにより、災害を未然に防止することができるようにした洪水予測を利用した防災システムおよび防災方法に関する。

従来、この種の防災システムは、河川の特定場所の水位が危険水域に達した際に、警報装置により警報を発するようにしたものがある。

このような防災システムとして、監視対象となる河川と合流する支川のゲート付近に設置されるゲート制御装置により、自動的に水位制御するようにした防災システムがある（例えば、特許文献１参照）。この種の防災システムとして、図３に示すものがある。

図３に示す防災システム１は、監視対象とする河川に合流する支川（図示せず）のゲート位置から離れた位置に設けられる遠隔制御装置２と、この遠隔制御装置２により遠隔制御され支川のゲート側に設置されるゲート制御装置３と、このゲート制御装置３に支川の水位を検知する水位計４と、支川の水位の状況をカメラ撮影するカメラ制御部５と、このカメラ制御部５によりカメラの向きが制御されながら支川のそれぞれの水位部を撮影するカメラ装置６とから構成される。

遠隔制御装置２は、防災管理の取扱者が扱う操作卓７と、カメラ装置６が起動した際に録画するＶＴＲ８と、操作卓７の操作により、ゲート制御装置３側を制御する制御部９とを備えている。

ゲート制御装置３は、河川と合流する支川のゲート部の画像を受信して遠方制御装置２側へ送信する水位データ入力部３ａと、支川のゲート部の水位画像データを受信して遠方制御装置２側へ送信する水位画像伝送部３ｂとから構成されている。

水位計４は、河川と合流する支川のゲート部の水位が測定可能に設けられている。カメラ制御部５は、カメラ装置６が、支川のゲート部の水位の状況を撮像するために、所要に制御可能に設けられたものである。

従来の防災システム１によれば、河川と合流する支川のゲート部の水位データを取得して、この水位データに基く、水位が危険水域に達しているか否かの判断が可能になるように設けられている。そして、河川と合流する支川のゲート部が危険水域に達したことを警報により知らせるようにしている。
特開平１０−３３６６３１号公報

従来の防災システム１によれば、危険水域に達したことを警報により知らせるようになっていることから、危険水域を短時間で越えて洪水に達した場合には、近隣に滞在する人が警報を聞いてから避難準備するまでの時間が短すぎたり、洪水から逃げ遅れて被災する惧れが生じていた。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、監視対象となる河川や、この河川に合流する支川のゲート部等の洪水の危険場所における洪水発生の予測を、洪水の危険場所の水位や、監視対象としている河川や支川の上流の雨量等の気象状況を勘案して行い、洪水の発生の惧れがあると判断した場合には、早期に警報を発して、実際に洪水になった場合には、スムーズに避難することができるようにする洪水予測を利用した防災システムおよび防災方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、河川の特定場所の洪水を予測する洪水予測システムと、当該洪水予測システムとネットワークを介して通信接続されるカメラ制御システムと、前記河川の特定場所の画像データを受信して、画像演算処理を行う画像処理装置とを具備し、前記洪水予測システムは、観測対象である河川の特定場所における水位データおよび河川の上流における気象情報データに基き、洪水発生予測時刻を演算する洪水予測演算処理装置とを備え、前記カメラ制御システムは、前記河川の特定場所における水位の状況をカメラ撮影する監視カメラ装置と、この監視カメラ装置の作動を制御するカメラ制御装置を備え、前記画像処理装置は、前記監視カメラ装置により得られた画像データをネットワークを介して受信して、この受信した画像データを表示する表示装置を備えたことを特徴とする洪水予測を利用した防災システムを提供する。

上記目的を達成するために、本発明によれば、河川の特定場所での現在水位を示す水位データおよび前記河川の上流における現在の気象情報データに基き、前記河川の特定場所における今後の水位を予測し得る洪水発生予測データを生成するステップと、この生成された洪水発生予測データに基き、前記河川の特定場所に設置されたカメラ装置を作動させて、前記河川の特定場所の画像データを生成するステップと、この生成した画像データを表示するステップとを具備することを特徴とする洪水予測を利用した防災方法を提供する。

本発明によれば、河川やこの河川に合流する支川のゲート部等の洪水の危険場所における洪水発生の惧れの有無を、予測するにあたって、水位の予測精度を一層向上させて、実際に洪水になった場合には、スムーズに避難することができるようにする洪水予測を利用した防災システムおよび防災方法を提供することができる。

本発明に係る洪水予測を利用した防災システムの実施形態について、添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明の洪水予測を利用した防災システム１０の実施形態を示す概要図である。

洪水予測を利用した防災システム１０は、特定の河川の水位状況を監視する洪水監視センタ１１と、専用通信回線または一般無線通信回線等のネットワーク１２を介して通信接続されるカメラ制御システム１３とから構成される。

洪水監視センタ１１は、河川の特定の監視場所、例えば支川ゲート（河川へ合流する支川近傍に設けられる水流ゲート）部における水位を検知するために設けられるテレメータ装置１４から、特定場所の水位データｄ１を常時受信することができるものである。この洪水監視センタ１１は、河川上流の気象を観測する気象観測手段である、例えば気象庁１５から気象情報データｄ２を受信して洪水発生予測データｄ３を生成する洪水予測システム１６を備えている。また、洪水監視センタ１１は、カメラ制御システム１３により、洪水予知を目的として河川の所定場所におけるカメラ画像データｄ５を情報化処理する画像処理装置１７を備えている。

洪水監視センタ１１の洪水予測システム１６は、洪水予測演算処理装置２０および水位状況等の情報データを表示する表示装置２１とから構成される。

カメラ制御システム１３は、河川の洪水発生予測場所、例えば河川と合流する支川に設けられるゲート（図示せず）部の水位を監視する監視カメラ装置２３と、この監視カメラ装置２３の向きや画像の拡大・収縮を自在に調整するカメラ制御装置２４とから構成される。

監視カメラ装置２３は、夜間でも撮影が可能なように、可視光用のカメラのみならず、例えば河川の要所には、可視光範囲での高感度カメラ装置、あるいは赤外線カメラ装置を備え、２４時間対応可能に設けられる。河川の要所としては、例えば河川に合流する支川側に設けられるゲート部である。

監視カメラ装置２３は、ゲート部の特に水位の状況が一目で分かやすい位置・アングル（設置角度）にて、１台または複数台が設置され、カメラ制御装置２４から送信される制御データｄ４により作動制御がなされる。

また、カメラ制御装置２４は、制御データｄ４により予め定められたタイミングに合わせて監視カメラ装置２３を作動させるもので、カメラ作動時には、カメラの向き（方位）を調整可能に設けられる。

このカメラ制御装置２４は、河川の所定場所におけるカメラ画像データｄ５を取得するにあたって、図２に示すように、画像を取得するに必要な時間帯が予め定められている。

また、その時間帯のスタート時刻Ｔａは、洪水予測システム１６から取得した洪水予測時間に基き、予測されるスタート時刻Ｔａより前の、例えばｎ分前（Ｔａ−ｎ）からスタートさせる。

更に、その時間帯の終了時刻Ｔｂは、洪水予測システム１６から取得した洪水予測時間に基き、予測される終了時刻Ｔｂより後の、例えばｍ分後（Ｔｂ＋ｍ）に終了させるようになっている。

従って、図２に示すように、例えばｎ＝５分とし、Ｔａ−Ｔｂ＝３０分とし、ｎ＝５分とすれば、合計４０分の画像撮影が行なわれる。これにより、洪水等の災害発生時の災害地点の画像データを逃さず表示できる。

なお、テレメータ装置１４は、河川の洪水可能な特定現場、例えば河川に合流する支川近傍の水流ゲート（図示せず）部の水位を検知するように設置されたものである。

カメラ制御装置２４は、監視カメラ装置２３を遠隔作動させるために、カメラ作動コンピュータ２６が設けられ、このコンピュータ２６のカメラ作動プログラム（図示せず）により、ゲート部における水位状況を監視する上で、最適位置を自動的に、または取扱者（監視員）側が目視による方位方向スキャン観測により最適方位を定め、次に、この最適方位を定点（固定位置）にして観測ができるようにしている。

また、カメラ制御装置２４によりカメラの向き（方位）調整時において、同時にカメラアングルを調整可能にすることもできる。

カメラ制御装置２４は、ゲート部の水位を撮影したカメラ画像データｄ５を受信して、ネットワーク１２を介して画像処理装置１７側へ送信されるようになっている。

画像処理装置１７は、カメラ制御システム１３側から送信されるカメラ画像データｄ５を受信して、画像処理を行う画像演算処理装置３０と、この演算処理された画像処理データｄ６を保存する画像情報ＤＢ３１が設けられる。画像処理データｄ６は、現在の画像データと共に、その時の水位・雨量等のテレメータデータが含まれる。

また、画像処理装置１７には、画像処理データｄ６および画像情報ＤＢ３１に保存された過去の累積画像データｄ７を、取扱者にて目視可能に設けられる表示装置３２が設けられる。

画像情報ＤＢ３１は、撮影したとき現場の水位・雨量、予測水位・雨量等のテレメータデータを含む画像処理データｄ６を、累積画像データｄ７として保存する。

従って、現在の降雨状況における水位・雨量等のテレメータおよび予測水位・雨量の増加パターンに基づいて画像情報ＤＢ３１を検索することにより、過去の類似するカメラ画像データＤ７´を抽出することができる。

これにより、表示装置３２には、画像処理データｄ６および類似するカメラ画像データＤ７´を表示させることができ、更に、例えば水位レベルを時間軸と対応させた予測データをグラフ表示（図示せず）させることができる。なお、監視員側は、画像処理データｄ６およびカメラ画像データＤ７´事例の詳細データを分析しつつ、警報を出す必要があると判断された場合には、図示しない警報装置を作動させて警報を発することができる。

次に、洪水予測を利用した防災システム１０の作用について、図１および図２を参照して説明する。

テレメータ装置１４から送信される河川の洪水の可能性がある特定現場における水位データｄ１を、洪水監視センタ１１側の洪水予測システム１６が受信する一方、気象庁１５側から気象情報データｄ２を受信すると、洪水予測演算装置２０が作動して、洪水発生予測データｄ３が生成され、この洪水発生予測データｄ３が水位・雨量等のデータを表示装置２１に、例えばグラフにより表示される。従って、洪水監視センタ１１内の監視員（取扱者）側が目視により状況を判断することができる。

また、同時に洪水発生予測データｄ３が、ネットワーク１２を介してカメラ制御システム１３側へ送信される。洪水発生予測データｄ３を受信したカメラ制御システム１３は、カメラ制御装置２４が受信して、当該カメラ制御装置２４は、洪水予測時刻Ｔａのｎ分前（Ｔａ−ｎ）から始動を開始し、監視カメラ装置２３をスキャン（旋回）作動させ、所望方位にきた時に旋回を停止させてカメラ撮影を始動させる。

このカメラ撮影を始動するタイミングは、洪水予測時間帯の開始時刻Ｔａより、ｎ分前に撮影が開始する。そして、洪水予測時間帯の終了時刻Ｔｂより、ｍ分後に撮影が終了する。

このように撮影されたカメラ画像データｄ５は、撮影開始と同時に連続的にネットワーク１２を介して画像処理装置１７側へ送信される。

カメラ画像データｄ５を受信した画像処理装置１７は、画像演算処理装置３０にて演算処理が行なわれると同時に、この画像演算処理装置３０から画像情報ＤＢ３１側へ、画像処理データｄ６が送信される。この時、画像情報ＤＢ３１には、画像処理データｄ６が過去の画像データを蓄積した累積画像データｄ７に組み込まれる。

また、画像情報ＤＢ３１は、現在の降雨状況における水位・雨量、予測水位・雨量等の増加パターンに基づいて過去の類似する累積画像データｄ７を抽出することができる。抽出されたカメラ画像データｄ７´は、監視員側にて評価するために表示装置３２へ表示される。

監視員側は、洪水が発生しなかった場合、または発生した場合のいずれであっても、その時（過去）の実例を画像情報ＤＢ３１側から必要により表示画面３２に表示する。この実例を監視員側にて確認する一方、現在のカメラ画像データと比較し、参酌して監視員側が警報を出す必要があると判断された場合には、直ちに警報装置を作動させて警報を発する。

洪水予測を利用した防災システム１０によれば、監視対象とする河川や、この河川に合流する支川のゲート部を、例えば監視特定場所として設定し、水位の上昇度合および河川上流の気象条件を勘案しながら、水位を予測することができたので、この予測精度がより一層向上する一方、警報を発する必要が生じた場合を想定して、この警報を発するに好適なタイミングをとることができるようにしたから、洪水が発生した場合にでも、できるだけ時間的余裕を持って避難することができる防災システム１０を提供することができる。

更に、防災システム１０によれば、監視対象とする河川等を監視特定場所として設定し、水位の上昇度合および河川上流の気象条件を勘案しながら、更には、過去の水位データが累積された累積画像データｄ７が保存される画像情報ＤＢ３１を活用して、過去の事例を参酌して洪水の発生見通しや発生時刻をより正確に予測可能にしたものであるから、避難をする場合の警報を発するタイミングのより最適化を図ることができる。

従って、実際に洪水が発生した場合には、河川流域に滞在する人を、前以てより安全に避難させることが可能となる。

なお、防災システム１０は、洪水監視センタ１１内に、洪水予測システム１６および画像処理装置１７を設け、それぞれ別々の表示装置２１および３２を設けたが、監視員側が監視し易いように、一体型の表示装置を設けてもよい。

また、防災システム１０は、洪水発生率の判断を監視員側により行うようにしたが、比較判定コンピュータ（図示せず）を設けて、自動的に判定させるようにすることも可能である。

本発明の洪水予測を利用した防災システムの概要を示す斜視図。 図１のカメラ装置によるカメラ画像蓄積時間（時間帯）を示す図。 従来の防災システムの概要を示す図。

符号の説明

１０ 防災システム
１１ 洪水監視センタ
１２ ネットワーク
１３ カメラ制御システム
１４ テレメータ装置
１５ 気象庁（気象観測手段）
１６ 洪水予測シテスム
１７ 画像処理装置
２０ 洪水予測演算処理装置
２１，３２ 表示装置
２３ 監視カメラ装置
２４ カメラ制御装置
２６ カメラ作動コンピュータ
３０ 画像演算処理装置
３１ 画像情報ＤＢ（データベース）
３５ カメラ画像データ比較照合器
ｄ１ 水位データ
ｄ２ 気象情報データ
ｄ３ 洪水発生予測データ
ｄ４ 制御データ
ｄ５，ｄ７´ カメラ画像データ
ｄ６ 画像処理データ
ｄ７ 累積画像データ

Claims (5)

1. 河川の特定場所の洪水を予測する洪水予測システムと、当該洪水予測システムとネットワークを介して通信接続されるカメラ制御システムと、前記河川の特定場所の画像データを受信して、画像演算処理を行う画像処理装置とを具備し、
   前記洪水予測システムは、観測対象である河川の特定場所における水位データおよび河川の上流における気象情報データに基き、洪水発生予測時刻を演算する洪水予測演算処理装置とを備え、
   前記カメラ制御システムは、前記河川の特定場所における水位の状況をカメラ撮影する監視カメラ装置と、この監視カメラ装置の作動を制御するカメラ制御装置を備え、
   前記画像処理装置は、前記監視カメラ装置により得られた画像データをネットワークを介して受信して、この受信した画像データを表示する表示装置を備えたことを特徴とする洪水予測を利用した防災システム。
2. 前記画像処理装置は、前記監視カメラ装置により得られた画像データをネットワークを介して受信し、この受信した画像データが検索可能に蓄積される画像情報ＤＢを備えたことを特徴とする請求項１記載の洪水予測を利用した防災システム。
3. 前記画像処理装置は、現在の降雨状況における水位・雨量データに基づいて画像情報ＤＢに蓄積されている画像データを検索し、検索された画像データを表示装置に表示することを特徴とする請求項２記載の洪水予測を利用した防災システム。
4. 前記カメラ制御システムは、前記洪水予測演算処理装置から洪水発生予測データを受信することにより、前記監視カメラ装置をスキャン作動させると共に、所望方位にきた時にスキャンを停止させて、カメラ撮影を始動させる機能を備えたことを特徴とする請求項１記載の洪水予測を利用した防災システム。
5. 河川の特定場所での現在水位を示す水位データおよび前記河川の上流における現在の気象情報データに基づき、前記河川の特定場所における今後の水位を予測し得る洪水発生予測データを生成するステップと、
   この生成された洪水発生予測データに基き、前記河川の特定場所に設置されたカメラ装置を作動させて、前記河川の特定場所の画像データを生成するステップと、
   この生成した画像データを表示装置に表示するステップとを具備することを特徴とする洪水予測を利用した防災方法。

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