JP3286107B2 - 降雨監視システム - Google Patents
降雨監視システムInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Description
近郊等において局所的な降雨を監視する降雨監視システ
ムに係わり、特に複数のレーダ基地で得られるレーダ情
報を有効に活用する降雨監視システムに関する。
アスファルトやコンクリート等の人口基盤で覆われる割
合が高いので、局所的な豪雨に対する都市型浸水防止を
図るために、下水道施設における迅速対応の必要性が益
々高まっている。このために、例えば夏季における雷雨
等の短期的な集中豪雨の襲来を事前に予測して、雨水の
排水ポンブの稼働準備を行う必要がある。そして、各ポ
ンプ所では自ポンプ所に流入する雨水量を予測してポン
プの稼動台数、稼働時刻を設定する。
は、一般に図4に示すようなレーダ基地が設置されてい
る。このレーダ基地内において、レーダ装置1は、一定
周期で回転するアンテナ2からレーダ電波3が発信され
る。このレーダ電波3が雨粒4にて反射されてアンテナ
2へ受信される。レーダ装置1はレーダ電波3の送信時
間と受信時間の関係から雨粒4の方向とアンテナ2から
の距離を算出してレーダ信号としてレーダ信号処理部5
へ送出する。レーダ信号処理部5は、地形エコー除去等
のレーダ機能の一般的処理を実行して、雨粒4に起因す
る反射波のみを抽出してレーダ情報処理部6へ送出す
る。
因する反射波を監視員が見易いように降雨域に画像処理
してレーダ情報監視装置7へ送出する。レーダ情報監視
装置7は受領した画像処理済のレーダ情報を例えばCR
T表示装置等の表示器に表示出力する。
一例を示す。このレーダ情報の画面の中心8がこのレー
ダ装置1が設置されたレーダ基地の位置を示す。そし
て、中心8から左方向に降雨域9が存在する。
は、監視員は降雨域9の位置を適格に把握できないの
で、別途、図5(b)に示す地図が描かれた透明の地図
プレート10を表示画面に重ねることによって、図5
(c)に示すように、地図上におい降雨域9が簡単に特
定できる。
ンプ所に流入する雨水量を予測できる程度に正確に局部
的な集中豪雨の降雨域9を特定するためには、例えば図
5(d)に示すように、このレーダ基地で観測できる観
測範囲を例えば数百m四方の細かいメッシュ11に区切
って、各メッシュ11における降雨量を推定する必要が
ある。このように、広い観測範囲で上述した高い精度で
降雨域9を観測するには、アンテナ2を含むレーダ装置
1を大型化し、送信レーダ電波3の強度を増す必要があ
るので、費用も膨大な額になる。また、レーダ装置1の
規模を据え置いて、測定範囲のみを拡大すると、障害物
が増えて測定精度が低下する。したがって、現在の状況
においては、一つのレーダ基地の観測範囲は半径100
Km前後である。
た局所的な豪雨に対する都市型浸水を未然に防止するた
めの情報としては、半径100Km前後の1つのレーダ
基地で得られる降雨情報では十分でない。すなわち、よ
り広範囲に亘って正確な降雨情報を得るのが望ましい、
また、一つのレーダ基地の観測範囲は半径100Km前
後であるので、大都市近郊には複数のレーダ基地が配設
されており、各レーダ基地で独自に観測した降雨情報に
基づいてそれぞれ個別に対応する下水道設備の運用に供
される。
は、自己のレーダ基地から得られる降雨情報のみで豪雨
の到来を判断しているので、正確な降雨情報に基づく判
断ではなく、上述した問題点が解消される訳ではない。
ものであり、たとえ狭い観測範囲を有する小型のレーダ
装置を有するレーダ基地であっても、大型のレーダ装置
と同程度に精度が高くかつ広い観測範囲を確保できる降
雨監視システムを提供することを目的とする。
に、本発明は互いに一部が重複する観測範囲内の降雨域
を含むレーダ情報を測定するレーダ装置を有する複数の
レーダ基地からなる降雨監視システムである。
ーダ装置で測定されたレーダ情報を観測範囲が重複する
隣接する他のレーダ基地へ送信するレーダ情報送信部
と、他のレーダ基地から送信されたレーダ情報を受信す
るレーダ情報受信部と、重複する領域を記憶する重複領
域記憶部と、自己のレーダ情報受信部から受信した他の
レーダ情報から重複領域を除去したレーダ情報と自己の
レーダ装置で測定されたレーダ情報とを合成するレーダ
情報合成部と、このレーダ情報合成部で構成されたレー
ダ情報を表示出力する表示部とを備えたものである。
の降雨監視システムに対して、重複する領域のうち自己
のレーダ装置で測定不良の測定不良域を記憶する測定不
良域記憶手段と、重複する領域のうち測定不良域には受
信した他のレーダ情報を用いてレーダ情報を合成する測
定不良域補間手段とを付加している。
ては、各レーダ基地で得られるレーダ情報は、互いに隣
接するレーダ基地へ送信される。隣接するレーダ基地か
らレーダ情報を受信したレータ基地においては、自己の
レーダ装置で観測されたレーダ情報と受信したレーダ情
報とを合成する。一般に、各レーダ基地のレーダ装置の
観測範囲は互いに一部が重複するので、そのままレーダ
合成すると、重複部分は両方のレーダ装置の仕様や性能
の相違に起因して、レーダ情報の品質が低下する。
を採用し、重複しない部分を受信した他のレーダ基地か
らのレーダ情報を採用している。このような手法で、隣
接するレーダ基地相互間でレーダ情報を合成することに
よって、各レーダ基地においては、見掛け上の測定範囲
が増大し、より広範囲に亘る詳細な降雨域を把握でき
る。
おいて、自己レーダ装置における測定不良域が存在する
場合は、この測定不良域を予め記憶しておき、レーダ情
報を合成する場合に、測定不良域を受信した他のレーダ
基地にて得られたレーダ情報で置換えられる。したがっ
て、各レーダ基地で得られる合成されたレーダ情報の精
度を向上てきる。
る。図1は実施例の降雨監視システムの概略構成を示す
模式図である。この実施例降雨監視システムは例えば1
50〜180Km離れて配設された2基のレーダ基地2
1a,21bからなる。そして、このレーダ基地21
a,21b相互間は専用通信回線22で接続されてい
る。
成を有している。図4に示す従来のレーダ基地と同様
に、一定周期で回転するアンテナ2a,2bからレーダ
電波3a,3bが発信される。このレーダ電波3a,3
bが雨粒4a,4bにて反射されてアンテナ2へ受信さ
れる。レーダ装置1a,1bはレーダ電波3a,3bの
送信時刻と受信時刻との関係から雨粒4a,4bの方向
とアンテナ2a,2bからの距離を算出してレーダ信号
としてレーダ信号処理部5a.5bへ送出する。レーダ
信号処理部5a,5bは、地形エコー除去等のレーダ機
能の一般的処理を実行して、雨粒4a,4bに起因する
反射波のみを抽出してレーダ情報処理部23a,23b
へ送出する。
た雨粒4a,4bに起因する反射波を監視員が見易いよ
うに降雨域を画像処理してレーダ情報24a.24bと
して次のレーダ情報合成部25a,25bへ送出すると
共に、レーダ情報送信部26a,26bへ送出する。
a,35bは各アンテナ2a,2bの大きさや向きや、
送信レーダ電波強度によって定まるが、半径80km乃
至120kmの範囲に設定されている。そして、測定精
度は、レーダ情報24a,24bを図5(d)に示すよ
うに数百m四方のメッシュ11に区分けした場合におい
ても、区分けされた各メッシュ11における降雨の状況
を監視者が十分正確に把握できる精度を有している。
情報処理部23a,23bから受信した自己レーダ基地
21a,21bで得られたレーダ情報24a,24bを
専用通信回線22を介して隣接する他方のレーダ基地2
1b,21aへ送信する。
通信回線22を介して送信された各レーダ情報24b,
24aはレーダ情報受信部26a,26bで受信され
る。レーダ情報受信部26a,26bは受信したレーダ
情報24b,24aをレーダ情報合成部25a,25b
へ送出する。
に示すように、自己のレーダ装置1a,1bの観測範囲
35a,35bと相手側のレーダ基地21b,21aの
レーダ装置1b,1aの観測範囲35b,35aとの重
複領域37が記憶されている。さらに、この重複領域メ
モリ27a,27b内には、自己の観測範囲35a,3
5bにおいて、例えば高いビル等の障害物に起因して精
度の高いレーダ情報が得られない測定不良箇所のうち重
複領域37に存在する測定不良域30が記憶されてい
る。
情報受信部26a,26bから入力した受信レーダ情報
24b,24aから重複領域メモリ27a,27bに記
録されている重複領域37を除いた領域とレーダ情報処
理部23a,23bから入力された円形形状を有した自
己のレーダ情報25a,25bとを画像合成して、図3
に示す合成レーダ情報28a,28bを得る。
に自己側の測定不良域30が記憶されていた場合は、合
成レーダ情報28a,28bのうちのこの測定不良域3
0に対応する領域に相手側から受信したレーダ情報24
b,24aのレーダ情報を挿入する。
a(28b)から自己側に起因する測定不良域30が解
消されて正常なレーダ情報が補間される。測定不良域3
0が解消されたレーダ情報合成部25a,25bから出
力された合成レーダ情報28a(28b)は画像編集部
29a,29bへ入力される。地図情報メモリ36a,
36bには自己のレーダ基地21a,21bの観測範囲
及び受信レーダ情報24b,24aの送信先レーダ基地
21b,21aの観測範囲35b,35aを含む合成観
測範囲の合成地図を記憶する。
報28a,28bと各地図情報メモリ36a,36bか
ら受領した合成地図を画像合成して、最終レーダ情報3
1a,31bとしてCRT表示装置等の表示器32a,
32bへ表示出力する。
る監視員は表示器32a,32bに表示出力された最終
レーダ情報31a,31bを監視することによって、図
3に示すように、合成観測範囲内に降雨域33a,33
bが存在するか否か、また存在する場合は、この降雨域
33a,33bがどちらの方向にどの速度で移動してい
るかを把握できる。
る監視員は、表示器32a,32bに表示された最終レ
ーダ情報31a,31bに表示された降雨域33a,3
3bの情報に基づいて担当する下水道設備に対して降雨
域33a,33bの接近情報を伝達する。
おいては、各レーダ基地21a,21bに組込まれたレ
ーダ装置1a,1b及びアンテナ2a,2bの各観測範
囲35a,35bはたとえ100km前後の比較的狭い
範囲であったとしても、最終的に各レーダ基地21a,
21bの各表示器32a,32bに表示される最終レー
ダ情報31a,31bは、両方の観測範囲35a,35
bを合成した合成観測領域をカバーする。したがって、
各レーダ基地21a,21bにおいては、自己の観測範
囲35a,35bの降雨域33a,33bのみならず隣
接する観測領域35b,35aの降雨域33b,33a
も同時に詳細に観測できる。
bの降雨域33a,33bのみならず、隣接する観測範
囲35b,35aの降雨域33b,33aも同時に詳細
に観測できるので、夏季における雷雨等の短期的な集中
豪雨の襲来を事前により確実に予測でき、下水道施設に
おける雨水に対する排水ポンプの稼働台数、起動時刻等
を事前に設定して、都市型浸水をより確実に防止でき
る。
要とする観測範囲35b,35aは従来と同様に半径1
00km前後で十分であるので、たとえ小型のアンテナ
2a,2bや小さい送信レーダ電波出力であったとして
も、最終的に広い合成観測範囲を有する精度の高い最終
レーダ情報31a,31bが得られる。その結果、図4
に示す従来のレーダ基地の設備を大幅に改造する事な
く、少ない設備費用で、優れた観測機能を有した降雨監
視システムを提供できる。
うしが重複する場合に、この重複領域37は相対的に優
れたレーダ情報が得られると推定できる自己のレーダ基
地で得られるレーダ情報を採用し、高層ビル等の障害物
に起因して測定不良域30が存在する場合は、この測定
不良域30を、相手側のレーダ基地で得られたレーダ情
報24b,24aを用いて、補間している。このよう
に、隣接するレーダ基地21a,21b相互間で測定不
良域30を補うことによって、降雨域33a,33bの
測定精度をより一層向上できる。
るものではない。例えば、各レーダ基地21a,21b
内の画像編集部29a,29bにてアンテナ2a,2b
の回転周期に対応する一定周期で得られる合成レーダ情
報31a,31bにおける最新の例えば10分間分等の
一定時間分の降雨域33a,33bを記憶保持するFI
FO型メモリを設ける。そして、このFIFO型メモリ
に記憶された一定時間分の降雨域33a,33bから、
各降雨域33a,33bの移動速度と移動方向とを算出
して、表示器にベクトルDa,Dbで表示することも可
能である。この場合、移動速度と移動方向とからなるベ
クトルDa,Dbは前記10分間分の移動平均値として
表示される。
a,33bの移動状態をベクトルDa,Db表示するこ
とによって、降雨域33a,33bの移動に関するより
正確な情報に基づいて下水道設備における排水ポンプの
稼働台数、起動時刻等をより正確に設定することができ
る。
ダ装置1a,1bにおける送信レーダ電波の各強度、及
び各レーダ信号処理部5a,5bにおけるゲイン等の不
一致等に起因して、各レーダ信号処理部5a,5bから
出力されるレーダ情報24a,24bは、たとえ同一降
雨域33a(33b)を観測したとしても、同一データ
値にはならない。したがって、これらを合成した場合に
表示画面上で境界線が現れる懸念がある。
線を含む一定範囲内においては、各レーダ情報24a,
24bのデータの平均値を表示して、境界線を目立たな
いようにすることも可能である。なお、実施例システム
を隣接する2台のレーダ基地で構成したが、例えば隣接
する3台以上のレーダ基地で構成することも可能であ
る。
ステムにおいては、自己レータ基地で得られるレーダ情
報に、隣接する他のレーダ基地にて得られるレーダ情報
を合成して合成レーダ情報を表示出力している。
小型のレーダ装置を有するレーダ基地であっても、大型
のレーダ装置と同程度に精度が高くかつ広い観測範囲を
確保できる。
域が存在した場合であっても、その測定不良域が他のレ
ーダ基地で得られるレーダ情報と重複する領域に存在す
る場合は、この測定不良域を受信した他のレーダ基地に
て得られたレーダ情報に置換えている、したがって、各
レーダ基地で得られる合成された最終のレーダ情報の精
度を向上できる。
の概略構成を示す模式図
複領域を示す図
示す図
成レーダ情報,メッシュ形状をそれぞれ示す図
a,4b…雨粒、5a,5b…レーダ信号処理部、23
a,23b…レーダ情報処理部、24a,24b…レー
ダ情報、25a,25b…レーダ情報合成部、26a,
26b…レーダ情報送信部、27a,27b…重複領域
メモリ、28a,28b…合成レーダ情報、29a,2
9b…画像編集部、30…測定不良域、31a,31b
……最終レーダ情報、32a,32b…表示器、33
a,33b…降雨域、34a,34b…レーダ情報受信
部、35a,35b…観測範囲、36a,36b…地図
情報メモリ、37…重複領域
Claims (2)
- 【請求項1】 互いに一部が重複する観測範囲内の降雨
域を含むレーダ情報を測定するレーダ装置を有する複数
のレーダ基地からなる降雨監視システムであって、 前記各レーダ基地は、 自己のレーダ装置で測定されたレーダ情報を前記観測範
囲が重複する隣接する他のレーダ基地へ送信するレーダ
情報送信部と、 他のレーダ基地から送信されたレーダ情報を受信するレ
ーダ情報受信部と、 前記重複する領域を記憶する重複領域記憶部と、 自己のレーダ情報受信部から受信した他のレーダ情報か
ら前記重複領域を除去したレーダ情報と自己のレーダ装
置で測定されたレーダ情報とを合成するレーダ情報合成
部と、 このレーダ情報合成部で構成されたレーダ情報を表示出
力する表示部とを備えたことを特徴とする降雨監視シス
テム。 - 【請求項2】 前記重複する領域のうち自己のレーダ装
置で測定不良の測定不良域を記憶する測定不良域記憶手
段と、前記重複する領域のうち前記測定不良域に対して
前記受信した他のレーダ情報を用いてレーダ情報を合成
する測定不良域補間手段とを備えたことを特徴とする請
求項1記載の降雨監視システム。
Priority Applications (1)
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Publications (2)
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JPH08240663A JPH08240663A (ja) | 1996-09-17 |
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JP04309395A Expired - Fee Related JP3286107B2 (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | 降雨監視システム |
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