JP2907500B2 - 雨雪判別方法 - Google Patents
雨雪判別方法Info
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- JP2907500B2 JP2907500B2 JP17159490A JP17159490A JP2907500B2 JP 2907500 B2 JP2907500 B2 JP 2907500B2 JP 17159490 A JP17159490 A JP 17159490A JP 17159490 A JP17159490 A JP 17159490A JP 2907500 B2 JP2907500 B2 JP 2907500B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は降水があったとき、当該降水が雨であるか雪
であるかを判定するための雨雪判別方法に関する。
であるかを判定するための雨雪判別方法に関する。
（先行する技術） 本件出願の出願人は、先に特願昭62−132832号（特開
昭64−485号）に於いて、例えば溢水式雨量計（雨水貯
留槽に一定レベルまで常時雨水を溜めておく構造の雨量
計）の貯留水面近傍に設けた温度センサにより測定した
一定時間内の温度変化傾向又は当該貯留水面近傍に設け
た一対の温度センサにより測定した温度差傾向により、
雨雪判別を行なう方法を提案した。
昭64−485号）に於いて、例えば溢水式雨量計（雨水貯
留槽に一定レベルまで常時雨水を溜めておく構造の雨量
計）の貯留水面近傍に設けた温度センサにより測定した
一定時間内の温度変化傾向又は当該貯留水面近傍に設け
た一対の温度センサにより測定した温度差傾向により、
雨雪判別を行なう方法を提案した。
この方法に於いて、雨雪判別の最終判断は、温度変化
又は温度差をプロットしたアナログ的波形の経験的観察
によっている。
又は温度差をプロットしたアナログ的波形の経験的観察
によっている。
（発明が解決しようとする課題） 上記先行技術では、雨雪判別の最終的判断は、処理装
置から出力される観測波形の観察によっているため雨雪
判別速度が遅くなり、かつ雨雪判別のコンピュータによ
る自動処理、自動記録等が困難であるという問題点があ
る。
置から出力される観測波形の観察によっているため雨雪
判別速度が遅くなり、かつ雨雪判別のコンピュータによ
る自動処理、自動記録等が困難であるという問題点があ
る。
本発明は以上の問題点を解決すべく提案するものであ
り、コンピュータによる雨雪判別の自動化を可能とする
雨雪判別方法を得ることを課題とするものである。
り、コンピュータによる雨雪判別の自動化を可能とする
雨雪判別方法を得ることを課題とするものである。
（発明の開示） 本発明の発明者は、雨水貯留槽の貯留水面近傍の比較
的近距離にある２点の測定点間の一定時間内に於ける最
大温度差変化（温度差の最大値と最小値の差）、又は当
該貯留水面近傍の１測定点の一定時間内での最大温度変
化（測定温度の最大値と最小値の差）と、そのときの降
水量とを、降雨時及び降雪時に多数測定し、測定結果を
分析した結果、上記最大温度差変化又は最大温度変化は
降雨又は降雪の違いと相関することはもとより、降水量
とも相関関係を持ち、かつ上記最大温度差変化又は最大
温度変化と降雨量との比が、降雨時と降雪時とでは、高
い精度で区分し得ることを見出した。
的近距離にある２点の測定点間の一定時間内に於ける最
大温度差変化（温度差の最大値と最小値の差）、又は当
該貯留水面近傍の１測定点の一定時間内での最大温度変
化（測定温度の最大値と最小値の差）と、そのときの降
水量とを、降雨時及び降雪時に多数測定し、測定結果を
分析した結果、上記最大温度差変化又は最大温度変化は
降雨又は降雪の違いと相関することはもとより、降水量
とも相関関係を持ち、かつ上記最大温度差変化又は最大
温度変化と降雨量との比が、降雨時と降雪時とでは、高
い精度で区分し得ることを見出した。
すなわち、上記最大温度差変化又は最大温度変化をΔ
Ｔとし、一定時間内の降水量をＲとしたとき、次式 Ｓ＝ΔT/R ………（１） で定義される判定値Ｓと、降雨又は降雪が観察された回
数との関係をグラフに示すと第１図のようになり（但
し、第１図はΔＴとして一対の温度センサによって測定
された最大温度差変化を使用して判定値Ｓを求めたもの
である。）、この第１図で明らかなように、判定値Ｓが
約1.0のとき降雨と降雪の観測回数がほぼ等しく、判定
値が約1.0以下となると降雨の観測回数が多くなり、約
1.0以上になると降雪の観測回数が多くなる如く、観測
回数の分布が降雨時と降雪時とで明確に区別し得る。こ
のことから判定値Ｓについて基準値S0を定め、降水時の
判定値Ｓと上記基準値S0との比較により雨雪判別が可能
となる。
Ｔとし、一定時間内の降水量をＲとしたとき、次式 Ｓ＝ΔT/R ………（１） で定義される判定値Ｓと、降雨又は降雪が観察された回
数との関係をグラフに示すと第１図のようになり（但
し、第１図はΔＴとして一対の温度センサによって測定
された最大温度差変化を使用して判定値Ｓを求めたもの
である。）、この第１図で明らかなように、判定値Ｓが
約1.0のとき降雨と降雪の観測回数がほぼ等しく、判定
値が約1.0以下となると降雨の観測回数が多くなり、約
1.0以上になると降雪の観測回数が多くなる如く、観測
回数の分布が降雨時と降雪時とで明確に区別し得る。こ
のことから判定値Ｓについて基準値S0を定め、降水時の
判定値Ｓと上記基準値S0との比較により雨雪判別が可能
となる。
また、降水量Ｒが多くなると前記最大温度差変化又は
最大温度変化と降水量Ｒとの相関関係が薄れてくるので
（雨水貯留水面に降り注ぐ降雨又は降雨が激しくなる
と、当該貯留水面の温度変化巾は小さくなる。降水量Ｒ
が一定値R0を超えたときには、前記（１）式の判定値Ｓ
を求める際に降水量Ｒとして当該一定値R0を用いる。
最大温度変化と降水量Ｒとの相関関係が薄れてくるので
（雨水貯留水面に降り注ぐ降雨又は降雨が激しくなる
と、当該貯留水面の温度変化巾は小さくなる。降水量Ｒ
が一定値R0を超えたときには、前記（１）式の判定値Ｓ
を求める際に降水量Ｒとして当該一定値R0を用いる。
次に、上記基準値S0を定めるに当り、第１図から判定
値Ｓと、降雨又は降雪が観測された確率との関係を求め
ると第２図に示す通りとなり、この第２図から明らかな
ように、基準値S0を約0.65としたときには、降雨である
確率及び降雪である確率が共に約93％の精度で雨雪判別
が可能である。また、降雨判別に重点をおく場合には、
基準値S0の値を上記0.65より高い値とし（例えばS0＝0.
8としたときの降雨判定精度は95％、降雪判定精度は88
％）、降雪判定に重点をおく場合には、基準値S0の値を
上記0.65より低い値とする（例えばS0＝0.5としたとき
の降雪判定精度は95％、降雨判定精度は88％） （実 施 例） 第３図及び第４図に、本発明の実施に際して使用する
溢水式雨量計の構造と、信号処理系のブロック図を示
す。
値Ｓと、降雨又は降雪が観測された確率との関係を求め
ると第２図に示す通りとなり、この第２図から明らかな
ように、基準値S0を約0.65としたときには、降雨である
確率及び降雪である確率が共に約93％の精度で雨雪判別
が可能である。また、降雨判別に重点をおく場合には、
基準値S0の値を上記0.65より高い値とし（例えばS0＝0.
8としたときの降雨判定精度は95％、降雪判定精度は88
％）、降雪判定に重点をおく場合には、基準値S0の値を
上記0.65より低い値とする（例えばS0＝0.5としたとき
の降雪判定精度は95％、降雨判定精度は88％） （実 施 例） 第３図及び第４図に、本発明の実施に際して使用する
溢水式雨量計の構造と、信号処理系のブロック図を示
す。
溢水式雨量計は、第３図に示すように、円筒形状の受
水筒１は有底で降水を貯留するように構成され、その中
央には溢水パイプ21を含む溢水構体２が取付けられてい
る。溢水パイプ21の下端211は貯留部11に開口し、上端2
12は溢水構体２の中央上方に開口しており、貯留部11に
は、当該溢水パイプ21の上端212のレベルまで雨水が貯
留されている。
水筒１は有底で降水を貯留するように構成され、その中
央には溢水パイプ21を含む溢水構体２が取付けられてい
る。溢水パイプ21の下端211は貯留部11に開口し、上端2
12は溢水構体２の中央上方に開口しており、貯留部11に
は、当該溢水パイプ21の上端212のレベルまで雨水が貯
留されている。
また、溢水構体２の下端には溢水パイプ21から溢れた
雨水を放出する放口22が設けられ、その下方には放出さ
れた雨水量を計測するために例えば転倒升３が設けられ
ている。
雨水を放出する放口22が設けられ、その下方には放出さ
れた雨水量を計測するために例えば転倒升３が設けられ
ている。
貯留部11の底面には、融雪用ヒーター４が設けられて
おり、降雪時の融雪のための貯留部11の雨水の水温は常
時４〜５℃に保たれている。
おり、降雪時の融雪のための貯留部11の雨水の水温は常
時４〜５℃に保たれている。
また、貯留部11の水面ａ上には、雨水の蒸発を防止す
るための油５が水面全体に張られている。
るための油５が水面全体に張られている。
以上の構成は、溢水式雨量計の一般的な構造である
が、本発明の実施のために、貯留部11の貯留水面ａの近
傍に一対の温度センサ6,7が設けられている。この温度
センサ6,7の取付位置は降雪時に於いて雪が油５中を下
降し、略融け終る程度の距離を目安にして決め、また相
互間の間隔は略10mm程度の間隔に設定してある。
が、本発明の実施のために、貯留部11の貯留水面ａの近
傍に一対の温度センサ6,7が設けられている。この温度
センサ6,7の取付位置は降雪時に於いて雪が油５中を下
降し、略融け終る程度の距離を目安にして決め、また相
互間の間隔は略10mm程度の間隔に設定してある。
この温度センサ6,7は受水筒１の開口部12に降り込ん
だ雨滴又は雪片が貯留水面ａに到達したときの極めて瞬
間的でかつ微少な温度変化を計測する必要があることか
ら、高感度で応答速度の速い温度センサ、例えば水晶温
度センサ又は小型サーミスタ等が使用される。
だ雨滴又は雪片が貯留水面ａに到達したときの極めて瞬
間的でかつ微少な温度変化を計測する必要があることか
ら、高感度で応答速度の速い温度センサ、例えば水晶温
度センサ又は小型サーミスタ等が使用される。
受水筒１の開口部12に降下した雨又は雪は油５を通
り、やがて貯留部11の貯留水に加わる。降雪の場合に
は、ヒーター４により貯留水温度が４〜５℃に保たれて
いることにより融けて貯留水に加わる。以上により貯留
水が多くなると溢水パイプ21から貯留水が溢れ、溢れた
水は放出口22から放出され、この放出された水の量が転
倒升３で計測され降水量が測定される。一方、降水時の
貯留水面ａ近傍の２点の温度が一対の温度センサ6,7で
計測され、当該２地間の温度差が測定される。
り、やがて貯留部11の貯留水に加わる。降雪の場合に
は、ヒーター４により貯留水温度が４〜５℃に保たれて
いることにより融けて貯留水に加わる。以上により貯留
水が多くなると溢水パイプ21から貯留水が溢れ、溢れた
水は放出口22から放出され、この放出された水の量が転
倒升３で計測され降水量が測定される。一方、降水時の
貯留水面ａ近傍の２点の温度が一対の温度センサ6,7で
計測され、当該２地間の温度差が測定される。
以上のように、一対の温度センサ6,7を使用する場合
は、貯留水面ａの場所的な温度差を雨雪判別の基礎デー
タとするものであるが、この他に、一定時間間隔で温度
を測定し、その間の最高温度と最低温度の差、すなわち
時間的な温度差を雨雪判別の基礎データとすることもで
き、この場合には貯留水面ａの近傍に設ける温度センサ
は１つ（温度センサ6,7の一方）でよい。
は、貯留水面ａの場所的な温度差を雨雪判別の基礎デー
タとするものであるが、この他に、一定時間間隔で温度
を測定し、その間の最高温度と最低温度の差、すなわち
時間的な温度差を雨雪判別の基礎データとすることもで
き、この場合には貯留水面ａの近傍に設ける温度センサ
は１つ（温度センサ6,7の一方）でよい。
次に第４図により信号処理系とその動作を説明する。
信号処理系には、２つの測温部10,11、該測温部10,11
で計測した温度の差をとって温度差データを出力する差
信号回路12、該差信号回路12からの温度差データ及び転
倒升３からの降水データに基づいて雨雪判別を行なう信
号処理部13、該信号処理部13によって処理したデータ
（雨雪判別データ等）を記録する記録部14、前記判定基
準S0を測定するための判定基準値設定部15を含む。
で計測した温度の差をとって温度差データを出力する差
信号回路12、該差信号回路12からの温度差データ及び転
倒升３からの降水データに基づいて雨雪判別を行なう信
号処理部13、該信号処理部13によって処理したデータ
（雨雪判別データ等）を記録する記録部14、前記判定基
準S0を測定するための判定基準値設定部15を含む。
測温部10,11は、例えば水晶振動子を使用した温度セ
ンサ6,7と、該温度センサ6,7を発振素子とする発振回路
8,9で構成され、それぞれ温度センサ6,7で測定した温度
に対応する周波数の発振信号を出力する。
ンサ6,7と、該温度センサ6,7を発振素子とする発振回路
8,9で構成され、それぞれ温度センサ6,7で測定した温度
に対応する周波数の発振信号を出力する。
差信号回路12は、測温部10,11の発振回路8,9の出力信
号周波数の差の周波数の信号を出力することにより、温
度センサ6,7の測定温度差データを直接出力する。尚、
前記時間的温度差を基礎データとする場合には、測温部
10,11はいずれか１つでよく、かつ差信号回路12も必要
とせず、測温部10（又は11）の測温データ（発振回路８
又は９の出力信号）を直接信号処理部13に入力し、信号
処理部13の処理によって一定時間内での最高、最低温度
差（最大温度変化）を算出する。
号周波数の差の周波数の信号を出力することにより、温
度センサ6,7の測定温度差データを直接出力する。尚、
前記時間的温度差を基礎データとする場合には、測温部
10,11はいずれか１つでよく、かつ差信号回路12も必要
とせず、測温部10（又は11）の測温データ（発振回路８
又は９の出力信号）を直接信号処理部13に入力し、信号
処理部13の処理によって一定時間内での最高、最低温度
差（最大温度変化）を算出する。
信号処理部13はマイクロプロセッサ（CPU）を主体に
構成されており、前記（１）式によって判定値Ｓを演算
し、当該判定値Ｓと、判定基準値設定部15で設定された
基準値S0と比較し、雨雪判別を行なう。すなわち、Ｓ≧
S0のときは降雪であるものと判断し、Ｓ＜S0のときは降
雨であると判断し、この判断結果を記録部14に出力し、
記録する。
構成されており、前記（１）式によって判定値Ｓを演算
し、当該判定値Ｓと、判定基準値設定部15で設定された
基準値S0と比較し、雨雪判別を行なう。すなわち、Ｓ≧
S0のときは降雪であるものと判断し、Ｓ＜S0のときは降
雨であると判断し、この判断結果を記録部14に出力し、
記録する。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明は、常時一定レベルまで
雨水を溜めておく構造の雨量計の貯留水面近傍の一定時
間内に於ける最大温度変化又は当該貯留水面近傍２点間
の一定時間内に於ける最大温度差変化と、そのときの降
水量との比で定義した判定値を基準値と比較することに
よって雨雪判別を行なうようにしたものであり、雨雪判
別がコンピュータ処理によって高精度で自動化でき、気
象観測における各種データと雨雪判別との一括処理が可
能となる。
雨水を溜めておく構造の雨量計の貯留水面近傍の一定時
間内に於ける最大温度変化又は当該貯留水面近傍２点間
の一定時間内に於ける最大温度差変化と、そのときの降
水量との比で定義した判定値を基準値と比較することに
よって雨雪判別を行なうようにしたものであり、雨雪判
別がコンピュータ処理によって高精度で自動化でき、気
象観測における各種データと雨雪判別との一括処理が可
能となる。
また、例えば溢水式雨量計のように雨水を常時溜めて
おく構造の雨量計に温度センサを取付けることによって
雨雪判別が可能であるため、雨雪判別センサを独立した
気象観測機器として必要とせず、観測設備費用及びその
運用費用等の低減が図れる。
おく構造の雨量計に温度センサを取付けることによって
雨雪判別が可能であるため、雨雪判別センサを独立した
気象観測機器として必要とせず、観測設備費用及びその
運用費用等の低減が図れる。
第１図及び第２図は、本発明がなされるに至ったデータ
の分析結果を表わしたグラフで、第１図は判定値Ｓと降
雨又は降雪の観測回数の関係を示すもの、第２図は判定
基準値S0と降雨又は降雪の確率の関係を示すものであ
り、第３図は本発明の実施に際して使用する溢水式雨量
計の構造図、第４図は信号処理系のブロック図である。 （主な記号） ３……転倒升、6,7……温度センサ 10,11……測温部、13……信号処理部 15……判定基準値設定部
の分析結果を表わしたグラフで、第１図は判定値Ｓと降
雨又は降雪の観測回数の関係を示すもの、第２図は判定
基準値S0と降雨又は降雪の確率の関係を示すものであ
り、第３図は本発明の実施に際して使用する溢水式雨量
計の構造図、第４図は信号処理系のブロック図である。 （主な記号） ３……転倒升、6,7……温度センサ 10,11……測温部、13……信号処理部 15……判定基準値設定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−141391（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−485（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01W 1/14
Claims (5)
- 【請求項１】常時一定レベルまで雨水を溜めておく手段
を有する雨量計の貯留水中で水面近傍に温度センサを設
け、降雨時又は降雪時に上記温度センサで検出された温
度の一定時間内に於ける最大値と最小値の差をΔＴ、上
記一定時間内の降水量をＲとしたとき、次式 Ｓ＝ΔT/R で定義される判定値Ｓが、当該判定値Ｓについて定めた
判定基準値S0を超えない場合には降雨であるものと、超
えた場合には降雪であるものと、それぞれ判断するよう
にした雨雪判別方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の雨雪判別方式に於いて、
温度センサを一対（２個）とし、ΔＴを当該一対の温度
センサでそれぞれ検出した温度の差の一定時間内に於け
る最大値と最小値の差とした雨雪判別方法。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載の雨雪判別方式に於
いて、降水量Ｒが一定値R0を超えたときには、降水量Ｒ
として当該一定値R0を用いて判定値Ｓを求めるようにし
た雨雪判別方法。 - 【請求項４】請求項１又は２に記載の雨雪判別方式に於
いて、判定基準値S0を、降雨判定確率と降雪判定確率と
が等しくなるような値に設定した雨雪判別方法。 - 【請求項５】請求項１又は２に記載の雨雪判別方式に於
いて、雨雪判別を、降雨判別に重点をおくか又は降雪判
別に重点をおくかによって判定基準値S0を変えるように
した雨雪判別方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17159490A JP2907500B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 雨雪判別方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17159490A JP2907500B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 雨雪判別方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0460490A JPH0460490A (ja) | 1992-02-26 |
| JP2907500B2 true JP2907500B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=15926059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17159490A Expired - Fee Related JP2907500B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 雨雪判別方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2907500B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106547038A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-03-29 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种融雪山洪监测试验装置和方法 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP17159490A patent/JP2907500B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0460490A (ja) | 1992-02-26 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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