JP2552715B2

JP2552715B2 - 水底形状検出装置

Info

Publication number: JP2552715B2
Application number: JP63254558A
Authority: JP
Inventors: 宏田藤
Original assignee: Furuno Electric Co Ltd
Current assignee: Furuno Electric Co Ltd
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1988-10-07
Publication date: 1996-11-13
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JPH02102413A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、海底等における地形の形状を検出する水
底形状検出装置に関する。

［従来の技術］海底の地形を測定する探査船等では、マルチビーム方
式の振動子を備えており、航行時に進行方向に直交する
方向に超音波ビームを走査することにより、測定する領
域に対する水底の深度情報を得ている。

ところで、海底や河川の浚渫作業を行う際、効率よく
的確に行うには掘削部の水底の状況を把握する必要があ
り、又、作業後には、掘り残しがないかを調べる必要が
あり、そのため水底の状況を知る必要がある。しかる
に、浚渫作業を行う作業船自体は航行できないため、上
述の調査船で用いたような走査を搭載しても一方向にお
ける深度情報しか得られず、従って従来は、作業後、別
の調査船で測るという事後報告となる。その際、掘り残
しが見付かった場合は、その現場に作業船を移動させ、
再度、浚渫作業を行わねばならず、作業能率が低い。

［発明が解決しようとする課題］一つの定点を中心として所定の領域を探索する装置と
して、例えば実開昭51−73059号公報の水底地形測量装
置があり、第23図に示す。水底Ｗに没したタワー24の頂
部を中心として、水平方向に旋回するアーム25の先端に
送受波器26が設けられており、この送受波器26でもって
水底に向け扇状に走査しつつ、前記アーム25を１回転さ
せることにより、第24図に示したように一定半径の円領
域に対し水底Ｗまでの深度が測定できる。

しかし、この装置の測定結果より、実際の水底の状況
を知ろうとすれば、各測定点での深度を表にしたり、チ
ャートに書き込み分布図を作成したりする方法しかな
く、いずれの場合も、水底の状況を的確に表現し得ず、
又、手間のかかる作業であった。

この発明は、上述した問題点をなくすためになされた
ものであり、所定領域における水底の状況を的確に捕ら
えることのできる水底形状検出装置を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］第１発明の水底形状検出装置は、超音波振動子の俯仰
動作により直下方向を通り扇形状に形成される受波ビー
ムを形成する毎に、該超音波振動子自身を順次旋回する
ことにより、自機を中心とした探査領域に対して水底よ
りのエコーを検出する送受波器（１）と、エコーの受信タイミングからわかる水底探査ポイント
までの距離ｄを演算する演算手段（５）と、受波ビーム旋回角をφ、俯仰角をθとし、演算手段
（５）によって演算された距離ｄを、極座標系（φ，
θ,d）のデータＤとして記憶するメモリ（61）と、俯仰角θおよび距離ｄからわかる深度をＺとし、メモ
リ（61）から読み出した極座標系のデータＤを直交座標
系（X,Y,Z）のデータＤ′に変換する直交変換手段（63
A）と、前記探査領域を表示する表示画面上で予めX,Y軸でも
ってマス目状に区分しておき、変換されたデータＤ′の
X,Y値から、いずれのマス目位置に対応するかを調べる
手段（63C）と、一つのマス目に複数個のデータＤ′が入る場合にはそ
の平均値を演算し、一方、マス目にデータが含まれない
場合には該マス目に隣接するマス目におけるデータによ
り補間して、データＤ″を得る平均化・補間手段（63
E）と、各マス目に対して固定的に定めたポイントＰに対して
当該マス目のデータＤ″を持たせ、等しい深度のデータ
De″を持つポイントPe相互を順次結んで等深線図を表示
すべく、各ポイントPe間を結ぶラインを演算して等深線
図の表示データを得る等深線化処理手段（64）とを備え
たことを特徴とする。

第２発明の水底形状検出装置は、超音波振動子の俯仰
動作により直下方向を通り扇形状に形成される受波ビー
ムを形成する毎に、該超音波振動子自身を順次旋回する
ことにより、自機を中心とした探査領域に対して水底よ
りのエコーを検出する送受波器（１）と、エコーの受信タイミングからわかる水底探査ポイント
までの距離ｄを演算する演算手段（５）と、受波ビーム旋回角をφ、俯仰角をθとし、演算手段
（５）によって演算された距離ｄを、極座標系（φ，
θ,d）のデータＤとして記憶するメモリ（61）と、俯仰角θおよび距離ｄからわかる深度をＺとし、メモ
リ（61）から読み出した極座標系のデータＤを直交座標
系（X,Y,Z）のデータＤ′に変換する直交変換手段（63
A）と、前記探査領域を表示する表示画面上で予めX,Y軸でも
ってマス目状に区分しておき、変換されたデータＤ′の
X,Y値から、いずれのマス目位置に対応するかを調べる
手段（63C）と、一つのマス目に複数個のデータＤ′が入る場合にはそ
の平均値を演算し、一方、マス目にデータが含まれない
場合には該マス目に隣接するマス目におけるデータによ
り補間して、データＤ″を得る平均化・補間手段（63
E）と、各マス目に対して与えられた一つのデータＤ″の深度
Ｚを縦軸にして、各マス目を表示することで水底の起伏
状態を三次元的に表示する三次元処理手段（65）とを備
えたことを特徴とする。

第３発明の水底形状検出装置は、超音波振動子の俯仰
動作により直下方向を通り扇形状に形成される受波ビー
ムを形成する毎に、該超音波振動子自身を順次旋回する
ことにより、自機を中心とした探査領域に対して水底よ
りのエコーを検出する送受波器（１）と、エコーの受信タイミングからわかる水底探査ポイント
までの距離ｄを演算する演算手段（５）と、受波ビーム旋回角をφ、俯仰角をθとし、演算手段
（５）によって演算された距離ｄを、極座標系（φ，
θ,d）のデータＤとして記憶するメモリ（61）と、俯仰角θおよび距離ｄからわかる深度をＺとし、メモ
リ（61）から読み出した極座標系のデータＤを直交座標
系（X,Y,Z）のデータＤ′に変換する直交変換手段（63
A）と、前記探査領域を表示する表示画面上で予めX,Y軸でも
ってマス目状に区分しておき、変換されたデータＤ′の
X,Y値から、いずれのマス目位置に対応するかを調べる
手段（63C）と、一つのマス目に複数個のデータＤ′が入る場合にはそ
の平均値を演算し、一方、マス目にデータが含まれない
場合には該マス目に隣接するマス目におけるデータによ
り補間して、データＤ″を得る平均化、補間手段（63
E）と、任意に設定した基準深度から、各マス目に対して与え
られた一つのデータＤ″の深度Ｚを減算して得た厚さ
に、該マス目の面積を乗じて得られる各マス目毎の土砂
量を、探査領域にわたる全マス目について合計すること
で、上記探査領域における全土砂量を演算する土砂量演
算手段（66）とを備えたことを特徴とする。

［作用］送受波器（１）により、１方位毎に垂直断面の水底デ
ータが検出され、その時の検出エコーから演算手段
（５）によって、水底探査ポイントまでの距離ｄが演算
され、メモリ（61）に極座標系（φ，θ,d）のデータＤ
として記憶される。その記憶されたデータＤは、直交変
換手段（63A）により、直交座標系（X,Y,Z）のデータ
Ｄ′に変換される。Ｚは深度であり、距離ｄと俯仰角
（チルト角）θとからわかる。

一方、探査領域を表示する表示画面上にメッシュをあ
てがうようにして、領域が多数の小さいマス目領域に区
分される。そして、前記の変換されたデータＤ′の位置
情報X,Yが、どのマス目に位置するかが手段（63C）によ
って調べられる。この処理によつて、一つのマス目に複
数のデータＤ′が入る場合や、ます目に一つのデータ
Ｄ′も入らない場合は、平均化・補間手段（63E）によ
って平均化あるいは補間処理が行われ、一つのマス目に
対して一つのデータＤ″があてがわれる。以上が第１な
いし第３発明における共通構造である。

この後、第１発明では、等深線化処理手段（64）によ
って、各マス目に対して与えられた一つのデータＤ″に
基づき、等しい深度Ｚのマス目を相互を結ぶことによ
り、等深線図の表示データが作成され、表示器で表示さ
れたり、プロッタプリンタで作図されたりする。

第２発明では、三次元処理手段（65）によって、各マ
ス目に対して与えられた一つのデータＤ″に基づき、各
マス目を、深度Ｚを縦軸にして表示することで水底の起
伏状態を示す三次元映像の表示データが作成される。

第３発明では、土砂量演算装置（66）によって、任意
に設定した基準深度から各マス目におけるデータＤ″の
深度Ｚを減算して得た厚さに該マス目毎の面積を乗じて
得られる土砂量を相互加算して、上記探査領域における
全土砂量が演算される。

［実施例］第１図は、この発明の水底形状検出装置の一実施例を
示している。

１は、水中下にて超音波ビームの送受信を行う送受波
器であり、内部にモータ２を備え、このモータ２の動力
により、送受波部１は、所定のステップ角で旋回（矢印
Ａで示す）及び120゜の範囲で俯仰動作（矢印Ｂで示
す）が可能となっている。この送受波器１は、例えば第
６図に示すように、水面に浮上しているバックホウ型浚
渫船Ｑの所定部に、超音波ビームの送受波方向が水底Ｗ
に向かうように設けられる。３は、送信時に送受波器１
に超音波ソナー信号を送出するとともに、送受波器から
放射された超音波ビームによる界面からのエコーの受信
信号を増幅する送受信回路である。４は、俯仰・旋回制
御回路であり、演算処理回路５からの回転情報に基づ
き、送信時、送受波器１に俯仰及び旋回動作の信号を与
える。

第７図は、上述した俯仰動作を示しており、走査によ
り120゜の扇形角に対して超音波ビームを送信すること
により、１つの垂直面における水底Ｗよりの反射エコー
が検出される。又、この演算処理回路５においては、第
８図に示すように、エコーの受信タイミングから各測定
点までの直距離ｄがリアルタイムに演算される。このよ
うな俯仰走査が、第９図に示すように送受波器１が一定
のステップ角で旋回する毎に行なわれ、その結果、第10
図に示すように、送受波器１を中心とする半径Ｒの円領
域Ｕにおける深度データが検出される。

６は、演算処理回路５よりのデータをグラフィック処
理するグラフィック処理回路である。61は、計測スイッ
チS₁がオンにされたとき、１旋回により前記領域Ｕに対
して得られた、演算処理回路５よりの深度データを記憶
するメモリである。62は、グラフィック処理開始スイッ
チであり、このスイッチ62をオンにすると、メモリ62に
格納された検出データが読み出される。ここで得られた
データは、第10図に示したように、送受波器１を中心と
して放射状に分布する極座標形式のデータＤ（φ，θ,
d）であり（φ，θはそれぞれ旋回角および俯仰角）、
このようなデータは以後のデータ処理が困難なため、次
のメッシュ変換処理部63において、直交系の座標データ
Ｄ′（X,Y,Z）に変換された後、所定の処理が行われ
る。尚、この直距離ｄから深度Ｚへの変換は、演算処理
回路５で行ってもよい。

このメッシュ変換処理部63を第２図および第11図を用
いて詳しく説明する。

第11図は、第10図に示した探査領域Ｕを示しており、
図示したように、旋回角φ_１に対して検出される深度デ
ータＤ（φ₁,θ₁,d₁）、Ｄ（φ₁,θ₂,d₂）、Ｄ（φ₁,θ
₃,d₃）、…がメモリ61に順に書き込まれると、次に旋回
角をφ_２にして検出される深度データＤ（φ₂,θ₁,
d₁′）、Ｄ（φ₂,θ₂,d₂′）、Ｄ（φ₂,θ₃,d₃′）、…
が同じようにしてメモリ61に書き込まれる。これらの極
座標系のデータＤ（φ，θ,d）は、直交変換回路63Aに
て、直交座標系のデータＤ′（X,Y,Z）に変換され、メ
モリ61と同じメモリ構成のメモリ63Bの対応するアドレ
スに書き込まれる。本発明では、この第11図に示したよ
うに探査領域Ｕを表示する表示画面上で正方形のマス目
に区分し、これらの各マス目毎に深度を得るようにして
いるが、そのための構成がアドレス発生回路63C以降の
回路である。

即ち、メモリ63Bから順に読みだされるデータＤ′（X
₁,Y₁,Z₁）、Ｄ′（X₂,Y₂,Z₂）、…に対して、その深度
検出ポイントの位置データ（X,Y）の大きさから、どの
マス目に入るかを調べ、各マス目の位置をアドレス（A1
1,A12…）とするメモリ63Dに書き込む。例えばアドレス
A15のマス目には、二つの深度データＤ′（X₁,Y₁,
Z₁）、Ｄ′（X₁′,Y₁′,Z₁′）が含まれ、この場合に
は、加算した深度（Z₁＋Z₁′）と、そのデータ数“2"が
書き込まれる。

メモリ63Dのデータは、次に平均化・補間回路63Eによ
って、例えばアドレスA15に対しては、（Z₁＋Z₁′）/2
の平均値がデータＤ″としてメモリ63Fのアドレス15に
書き込まれ、一方、マス目に深度データが含まれない時
は、このマス目を囲むマス目の深度データＺにより補間
され、対応するメモリ63Fのアドレスにその補間値が書
き込まれる。

第12図は、このようにして各マス目に対して一つの深
度データ（黒ドットで示す）が与えられた状態を示す。
尚、実際には、後で述べる土砂量演算等に際して便利な
ように、第12図における各ドットが第13図に示したよう
に、各マス目の交点に位置するようにずらされる。これ
により、各マス目は、４点の深度データで示される。

このメモリ63Fに書き込まれたデータは、読み出さ
れ、第１図の等深線化処理部64、三次元処理部65、土砂
量演算部66のいずれかに供給される。等深線化処理部64
は、第13図のメッシュデータから第14図のように、等し
い深度を結ぶ等深線処理が行なわれる。三次元処理部65
は、水底Ｗの起伏状態を三次元的に表せるように、任意
に設定した基準深度Z₀を０レベルとして、前記メッシュ
データにおける各深度Ｚが三次元座標における縦軸とし
て第15図のごとく表示される。この基準深度Z₀としては
例えば浚渫すべきラインとして水面よりの深度が入力さ
れる。土砂量演算部66は、以下の手法により各マス目領
域における土砂量を演算する。

即ち、第16図は、第15図における一つのマス目90を取
り出した立体図を示している。メッシュ交点である頂点
91〜94における、基準深度Z₀よりの堆積厚さ91h〜94hが
分かるので、その平均値90hを求め、平均値90hに一つの
マス目の面積を乗算することにより、マス目90における
土砂量が求まる。このようにして全てのマス目について
求めた土砂の量を合計することにより、測定領域での浚
渫すべき土砂量が求まる。尚、各頂点91〜94における深
度が基準深度Z₀より以下の場合は、その土砂量は負の数
値となる。

S₂は、表示器７にグラフィック処理回路６で処理され
たデータを表示させるための切換スイッチであり、８
は、グラフィックデータをプリントするためのプロッタ
プリンタである。

次に上記構成になる装置を用い、水底Ｗの表面を検出
する場合について説明する。

第３図は、一つの旋回角における水底Ｗにおける垂直
断面形状をモニターするモニターモードを示すフローチ
ャートであり、電源投入時にはこのモードが設定され
る。

まず、ステップS1で、送受波器１の初期位置として旋
回角が０゜に設定され、ステップS2にて前記旋回角にて
送受波器１の俯仰走査が行なわれ、その測定結果とし
て、ステップS3で前記旋回角における水底Ｗの垂直断面
の像がCRT表示器７にモニター表示される。ステップS4
では、計測スイッチS₁により、一定半径内の領域に対し
て計測する計測モードが設定されたか否が判定され、計
測モードが設定されたときは、このモニターモードは終
了して第４図に示す計測モードに進むが、計測モードへ
の切り換えがないときは、ステップS2に戻ることによ
り、モニターモードが継続される。このモニターモード
においては、手動旋回スイッチ（不図示）により任意の
旋回角を設定できるようになっている。

第17図は、このモニターモードにおけるCRT表示器７
の表示例を示している。表示器７の上部の表示部14Hに
は、送受波器１の旋回角（表示例ではBEARING30゜と記
す）が図示され、中央の表示部14Mには、前記旋回角30
゜における俯仰走査で得られた水底Ｗの垂直断面像を示
している。又、下部の表示部14Lには、測定レンジや中
央表示部14Mにおける表示に描かれたマーカー（“＋”
にて表記）の水平距離H,垂直距離Ｄ及びマーカーまでの
距離Ｓがデータとして表示される。

次に第４図のフローチャートにより計測モードを説明
する。

計測開始スイッチ（不図示）をオンにすると、ステッ
プS11からステップS12へと進み、送受波器１の旋回角が
０゜に設定され、ステップS13で俯仰走査が行なわれ
る。この俯仰走査によって得られたデータでもって、第
18図のごとく、ステップS14にてCRT表示器７に水底Ｗの
垂直断面像がリアルタイムに表示されるとともに、その
データは、ステップS15にてメモリ62に記憶される。次
のステップS16で送受波器１が所定角度旋回され、次の
ステップS17では180゜旋回したか否かが判定される。旋
回が180゜未満の場合は、ステップS13に戻り、上述した
俯仰動作が繰り返される。

さて、旋回が180゜になれば、一領域に対する計測が
終了したことになるので、ステップS18に進み、グラフ
ィック表示モードが選択されたか否が判定され、グラフ
ィック表示開始スイッチ62をオンにしたときは、この計
測モードは終了し、グラフィック処理モードに移行する
が、前記スイッチ62がオンされないときは、ステップS1
2に戻り、改めて別の領域に対して計測が実行される。

第５図は、グラフィック処理モードを示している。

まず、ステップS31でグラフィック処理に際し必要と
なる、メッシュ処理パラメータ等の各種処理用データを
テンキー（不図示）より入力すると、ステップS32でメ
モリ61から測定データが読み出され、メッシュ変換処理
部63において、上述したメッシュ処理が行なわれる。メ
ッシュ処理されたデータは、その後は、ステップS33,S3
4にて、それぞれ三次元処理部65,等深線処理部64によ
り、三次元処理，等深線処理が行なわれ、これらの処理
されたデータは、切換スイッチS₂を介してステップS35
にてCRT表示器７に表示される。

又、プロッタプリンタ８がオンになっているときは、
ステップS36にて、プロッタプリンタ８により、等深線
図及び２方向における水底Ｗの垂直断面が作図される。
次のステップS37では、このグラフィック処理モードの
終了判定が行なわれる。

第19図は、CRT表示器７における等深線図の一例を示
しており、線種によりの等深線の大きさが表示される。

第20図は、三次元表示の一例を示しており、ここでは
深度17.5mを基準深度z₀として、水底Ｗの表面が、上述
したマス目毎に深度を縦軸として三次元表示される。

第21図は、プロッタプリンタ８によるプリントアウト
の一例を示しており、第22図では、第21図における,X,Y
2方向における水底Ｗの垂直断面が作図される。

尚、上記実施例に用いた送受波器１は、機械的な俯仰
動作により送信ビームの向きを変えるようにしたが、例
えば実公昭60−1433号公報で開示された送受波器のよう
に、複数の振動子を半円状に配し、これらの振動子で捕
捉される反射信号を位相制御することにより、受信ビー
ムの方向を電気的に振らせるようにしてもよい。

上記実施例では、浚渫作業における水底の検出につい
て述べたが、その他に沈でん池槽等における沈でん物の
検出にも適用でき、その場合、上記基準深度Z₀として沈
でん池層の深さを設定すれば、沈でん物の全堆積量が求
まる。

［発明の効果］以上説明したように、この発明は、一箇所に留まる測
定点を中心として放射状に点在する各測定点をメッシュ
化処理により直交系の座標として捕らえるようにしたの
で、以後のデータ処理が容易となり、例えば、土砂の堆
積量の算出や、水底等の等深線表示や起伏状態を示す三
次元表示が容易に行える。又、測定点は固定しているた
め、自力で航行できない浚渫作業船等にこの発明の水底
形状検出装置を適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の水底検出装置の一実施例を示す制
御ブロック図、第２図は、第１図のメッシュ変換処理部の詳細ブロック
図、第３図ないし第５図は、第１図の装置の制御動作を示す
フローチャート、第６図は、第１図における送受波器の取り付け例を示す
図、第７図は、送受波器の俯仰動作を示す図、第８図は、距離ｄ及び俯仰角θｔと、水平距離及び深度
Ｚとの関係を示す図、第９図は、送受波器の旋回動作を示す図、第10図は、俯仰及び旋回動作を示す図、第11図は、各俯仰動作により得られる深度データのマス
目への振り分けを示した図、第12図は、メッシュ処理を示す図、第13図は、第12図より得られたメッシュデータを示す
図、第14図は、この発明により得られた等深線図の一例を示
す図、第15図は、この発明により得られた水底の三次元像の一
例を示す図、第16図は、第15図における一つマス目を取り出して描い
た斜視図、第17図は、モニターモードにおけるCRT表示器の表示例
を示す図、第18図は、計測モードでCRT表示された水底の垂直断面
像の一例を示す図、第19図及び第20図は、グラフィック処理モードでCRT表
示された、等深線図及び三次元図の一例を示す図、第21図及び第22図は、グラフィック処理モードでプロッ
タプリンタでプリントアウトされた、等深線図及び２方
向における垂直断面の一例を示す図、第23図は、従来の水底探索装置を示す概略図、第24図は、第23図の水底探索装置における動作を説明す
るための図である。１……送受波器、２……モータ３……送受信回路、４……俯仰・旋回制御回路５……演算処理回路、６……グラフィック処理回路７……CRT表示器、８……プロッタプリンタ S₁……計測スイッチ、S₂……切換スイッチ 63……メッシュ変換処理部、63C……アドレス発生回路 63E……平均化・補間回路、64……等深線化処理部 65……三次元処理部、66……土砂量演算部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波振動子の俯仰動作により直下方向を
通り扇形状に形成される受波ビームを形成する毎に、該
超音波振動子自身を順次旋回することにより、自機を中
心とした探査領域に対して水底よりのエコーを検出する
送受波器（１）と、エコーの受信タイミングからわかる水底探査ポイントま
での距離ｄを演算する演算手段（５）と、受波ビーム旋回角をφ、俯仰角をθとし、演算手段
（５）によって演算された距離ｄを、極座標系（φ，
θ,d）のデータＤとして記憶するメモリ（61）と、俯仰角θおよび距離ｄからわかる深度をＺとし、メモリ
（61）から読み出した極座標系のデータＤを直交座標系
（X,Y,Z）のデータＤ′に変換する直交変換手段（63A）
と、前記探査領域を表示する表示画面上で予めX,Y軸でもっ
てマス目状に区分しておき、変換されたデータＤ′のX,
Y値から、いずれのマス目位置に対応するかを調べる手
段（63C）と、一つのマス目に複数個のデータＤ′が入る場合にはその
平均値を演算し、一方、マス目にデータが含まれない場
合には該マス目に隣接するマス目におけるデータにより
補間して、データＤ″を得る平均化・補間手段（63E）
と、各マス目に対して固定的に定めたポイントＰに対して当
該マス目のデータＤ″を持たせ、等しい深度のデータD
e″を持つポイントPe相互を順次結んで等深線図を表示
すべく、各ポイントPe間を結ぶラインを演算して等深線
図の表示データを得る等深線化処理手段（64）とを備え
たことを特徴とする水底形状検出装置。
【請求項２】超音波振動子の俯仰動作により直下方向を
通り扇形状に形成される受波ビームを形成する毎に、該
超音波振動子自身を順次旋回することにより、自機を中
心とした探査領域に対して水底よりのエコーを検出する
送受波器（１）と、エコーの受信タイミングからわかる水底探査ポイントま
での距離ｄを演算する演算手段（５）と、受波ビーム旋回角をφ、俯仰角をθとし、演算手段
（５）によって演算された距離ｄを、極座標系（φ，
θ,d）のデータＤとして記憶するメモリ（61）と、俯仰角θおよび距離ｄからわかる深度をＺとし、メモリ
（61）から読み出した極座標系のデータＤを直交座標系
（X,Y,Z）のデータＤ′に変換する直交変換手段（63A）
と、前記探査領域を表示する表示画面上で予めX,Y軸でもっ
てマス目状に区分しておき、変換されたデータＤ′のX,
Y値から、いずれのマス目位置に対応するかを調べる手
段（63C）と、一つのマス目に複数個のデータＤ′が入る場合にはその
平均値を演算し、一方、マス目にデータが含まれない場
合には該マス目に隣接するマス目におけるデータにより
補間して、データＤ″を得る平均化・補間手段（63E）
と、各マス目に対して与えられた一つのデータＤ″の深度Ｚ
を縦軸にして、各マス目を表示することで水底の起伏状
態を三次元的に表示する三次元処理手段（65）とを備え
たことを特徴とする水底形状検出装置。
【請求項３】超音波振動子の俯仰動作により直下方向を
通り扇形状に形成される受波ビームを形成する毎に、該
超音波振動子自身を順次旋回することにより、自機を中
心とした探査領域に対して水底よりのエコーを検出する
送受波器（１）と、エコーの受信タイミングからわかる水底探査ポイントま
での距離ｄを演算する演算手段（５）と、受波ビーム旋回角をφ、俯仰角をθとし、演算手段
（５）によって演算された距離ｄを、極座標系（φ，
θ,d）のデータＤとして記憶するメモリ（61）と、俯仰角θおよび距離ｄからわかる深度をＺとし、メモリ
（61）から読み出した極座標系のデータＤを直交座標系
（X,Y,Z）のデータＤ′に変換する直交変換手段（63A）
と、前記探査領域を表示する表示画面上で予めX,Y軸でもっ
てマス目状に区分しておき、変換されたデータＤ′のX,
Y値から、いずれのマス目位置に対応するかを調べる手
段（63C）と、一つのマス目に複数個のデータＤ′が入る場合にはそ
の平均値を演算し、一方、マス目にデータが含まれない
場合には該マス目に隣接するマス目におけるデータによ
り補間して、データＤ″を得る平均化、補間手段（63
E）と、任意に設定した基準深度から、各マス目に対して与えら
れた一つのデータＤ″の深度Ｚを減算して得た厚さに、
該マス目の面積を乗じて得られる各マス目毎の土砂量
を、探査領域にわたる全マス目について合計すること
で、上記探査領域における全土砂量を演算する土砂量演
算手段（66）とを備えたことを特徴とする水底形状検出
装置。