JPH0547800B2

JPH0547800B2 -

Info

Publication number: JPH0547800B2
Application number: JP33939589A
Authority: JP
Inventors: Hajime Aya; Tsunemasa Gonta; Tatsuro Matsumae; Morimichi Akutagawa; Mitsuhiro Okazawa
Original assignee: Meisei Electric Co Ltd; Tokai University
Current assignee: Meisei Electric Co Ltd; Tokai University
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1993-07-19
Also published as: JPH03199992A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は、気象データの推移を検出し、これを
基に自動的に霜の発生及び凍害の発生を事前に推
定して利用者に通報することを可能とする霜及び
凍害発生時刻の推定方法と、この方法を利用した
気象情報（自動通報）システムに関する。［発明の背景と課題］霜害や凍害は果実や野菜等の農作物、苗木や若
木などの細胞の生理機能低下や凍死の原因とな
り、時には莫大な被害を一夜にして引き起こすこ
とがある。霜害や凍害の発生は、主に夜から朝にかけて風
が弱く晴天で冷え込むときや、低温の風が吹きつ
けるときに発生し易いとされている。しかし、こ
れらの害は、小規模な地形や地上物の影響を非常
に受け易いので、広い地域全般を対象とした気象
官署発表の霜注意報や異常低温注意報では、個々
の農地といつた局地に対しては的確性に欠け、利
用者が霜害、凍害発生の有無や予防対策について
事前の判断がつきにくいのが実情である。本発明は、以上のように、従来は予測が困難で
あつた局地的な霜及び凍害の発生を的確に予測で
きる霜、凍害の発生時刻の推定方法と、この方法
を利用して関係者に霜、凍害の発生推定時刻情報
を自動通報するシステムの提供を課題とするもの
である。［課題を解決するための手段］以上の課題を解決するため、本発明は、現地で
の気象測定データと霜及び凍害の発生条件として
予め設定した基準値とを比較し、これを基に個々
の農地に限られるような局地的な霜あるいは凍害
発生の時刻推定をコンピユータによつて、例えば
前日20時頃から当日の６時までの間に設定した設
定時間毎（例えば、30分毎又は１時間毎）に自動
的に行なう方法を案出したものであり、また、上
記方法により得た霜、凍害発生推定時刻情報を各
気象要素の測定データとともに記録表示し、か
つ、これらの情報を電話回線等の通信回線を経て
利用者に供給するような気象情報自動通報システ
ムを提供するものである。［発明の作用］気象要素の測定器により一定時間間隔で測定さ
れたデータは霜、凍害発生時刻の推定に必要な時
間分だけメモリに保持される。霜、凍害発生時刻の判定処理を開始する時刻
（以下、判定処理開始時刻という。）になると、上
記メモリに保持されたデータと、霜、凍害の発生
気温、湿度及び風速として予め設定した基準値と
の比較に基き、外挿法によつて霜、凍害の発生推
定時刻を判定して、データ・情報格納部に記憶す
る。上記判定処理開始時刻は、霜、凍害が発生する
とされている時間帯（例えば、21時から翌６時ま
で）において、設定時間毎（例えば30分毎又は１
時間毎）に到来する複数の時刻に設定され、以上
の動作は当該判定処理開始時刻の到来毎に行なわ
れ、データ・情報格納部への格納情報はその都度
更新され、他の気象要素測定データとともに電話
回線のような通信回線に送出する。従つて利用者は、上記通信回線にアクセスする
ことにより、何時でも即座に隔れた場所（上記気
象要素の観測地点）の霜、凍害発生時刻の最新の
推定情報（通信回線へのアクセス時刻に最も近い
判定処理開始時刻において行なわれた判定処理で
の推定情報）を得ることができる。［実施例］第１図は本発明の実施例に係る気象情報自動通
報システムのブロツク図、第２図は霜、凍害発生
時刻推定についての判定処理を示すフローチヤー
トである。尚、第２図に示す処理は、現時点での
測定データに基いて未来の状態を推定するもので
あり、所謂、外挿法に基づく処理である。本発明に係るシステムの構成は、第１図に示す
ように、各種気象要素（風向、風速、気温、湿
度、雨量）の測定器１０１〜１０４、この測定器
１０１〜１０４からの測定信号をデジタル信号に
変換するための変換器２０１〜２０４、上記気象
要素の測定データに基づき霜、凍害発生時刻の外
挿推定ソフトによる判定処理を実行し、この結果
とデジタル変換された気象測定データとをデー
タ・情報格納部３０１に格納し、かつ情報送出部
４、プリンター５に送出する処理等、本システム
の処理、制御を全般的に行なうマイクロコンピユ
ータユニツト（以下、マイコンと略称する）３、
該マイコン３に内蔵され、測定器１０１〜１０
４からの測定データを格納するデータ格納エリア
と、霜、凍害発生推定時刻情報と気象現況報など
を格納する情報格納エリアを有するデータ・情報
格納部３０１、通信回線６との接続を制御し、上
記マイコン３の処理によつて得た霜、凍害発生時
刻の外挿推定値や気象測定データを上記通信回線
６に送出制御する情報送出部４、及び上記霜、凍
害発生時刻外挿推定値や気象測定データを印字記
録するプリンター５等で成つている。本システムに結合する通信回線６は、情報の利
用者が不特定多数の場合には加入電話回線を利用
するが、利用者が特定される場合には専用線回線
や無線通信回線等の使用も可能である。また、情報送出部４に音声応答装置を内蔵させ
て、通信回線６による自動音声応答を行なうこと
も可能である。各測定器１０１〜１０４による測定データは各
変換器２０１〜２０４でマイコン３での処理に適
した信号形態（BCD等のデジタル信号）に変換
されてマイコン３に入力される。マイコン３では一定時間間隔（例えば10分毎）
で上記各変換器２０１〜２０４からの測定データ
を収集するとともにデータ・情報格納部３０１の
データ格納エリアに格納する。格納されたデータ
は新しい測定データが入力されることにより更新
されるが、第２図に示す霜及び凍害発生時刻判定
処理で使用する気温と湿度のデータは、設定時
間、例えば２時間遡るデータを必要とするので、
少なくとも温度計１０２からの気温データ及び湿
度計１０３からの湿度データは格納されてから２
時間の間保持される。以上のようにして過去の測定データは順次消滅
していくが、消滅前にプリンタ５によりあらかじ
め設定した印字間隔で印字記録することにより当
該測定データ及び後で説明する霜、凍害発生推定
時刻情報の保存が可能であり、これら保存された
データは、各種気象調査等のために役立てること
ができる。次にマイコン３による霜及び凍害発生時刻の外
挿法による推定処理を第２図により説明する。当該推定処理には、風速データ、気温データ及
び湿度データが必要であり、風速データは風向風
速計１０１から、気温データは温度計１０２か
ら、湿度データは湿度計１０３からそれぞれ出力
され、一定時間間隔でマイコン３のデータ・情報
格納部３０１のデータ格納エリアに格納される。
マイコン３では、これら格納されたデータを基に
次の処理によつて霜、凍害発生推定時刻の判定処
理を行なう。判定処理の実行に先立ち、まず、判定地域に特
有の次の(1)〜(5)の条件を、図には示さない適宜の
入力手段によつてマイコン３に設定する。 (1) 霜、凍害発生の推定を行う時間帯T_S，T_E この時間帯の設定は、判定処理開始時刻T_S
（霜、凍害の発生予測時間帯、例えば21時から翌
６時の間に例えば30分毎又は１時間毎に設定した
複数の時刻）と判定処理を終了させる時刻（以
下、判定処理終了時刻という。）T_E（例えば６時）
を設定することにより行なう。判定処理は、上記判定処理開始時刻T_Sの到来
毎に行なわれ、判定処理終了時刻T_Eにおける判
定処理の終了によつて終了する。 (2) 湿度の変化傾向に対する係数α この係数αは、判定地域における湿度データか
ら統計的に定められるものであり、例えばα＝
0.99に設定される。 (3) 霜、凍害の発生推定の基準気温レベルATγ この基準気温レベルATγは、判定処理の段階
によつて３つのレベルATγ₁，ATγ₂，ATγ₃が設
定され、例えば、実施例では次の値とする。 ATγ₁＝３℃ ATγ₂＝−0.5℃ ATγ₃＝−２℃±β（βは温度補正係数で、例
えば0.2℃に設定される。） (4) 霜、凍害の発生推定の基準湿度レベルRHγ この基準湿度レベルRHγは、判定処理の段階
によつて２つのレベルRHγ₁，RHγ₂が設定され、
例えば実施例では双方とも同じ次の値とする。 RHγ₁＝RHγ₂＝78％ (5) 風の有無による霜、凍害の発生推定の基準風
速レベルAWγ 例えば実施例では次の値とする。 AWγ＝3m／sec 以上の条件の設定ののち、判定処理がスタート
する。当初、マイコン３は自己の持つ計時機能によつ
て判定処理開始時刻T_Sになるまで待機の状態を
保つ。判定処理開始時刻T_Sになると、マイコン３は
まず時間差係数Ｎ＝０を設定する。時間差係数Ｎ
は判定している現時刻と、推定する時刻との時間
差を表わす係数であり、例えば１時間ステツプで
設定される。今、Ｎ＝０に設定したことは、現時
刻と推定する時刻との間に時間差がないことであ
り、最初の判定は、現時刻での霜、凍害発生の推
定処理となる。次に、温度計１０２から読み込んだ現在の気温
ATと、データ・情報格納部３０１から読み出し
た現時点を遡る設定時間前（例えば２時間前）の
気温AT′から次の(1)式によつて判定気温AT_x1を
求める。 AT_x1＝AT＋Ｎ（AT−AT′）×１／２ ……(1) この(1)式は気温が設定時間前と現在との温度差
に比例して変化するものとしてＮ時間後の気温を
推定する式であり、当初はＮ＝０に設定され、こ
のときのAT_x1は現時点の気温である。次に(1)式で推定した気温AT_x1と、霜発生気温
として設定した第１の基準気温ATγ₁（例えば、
３℃）との比較処理、すなわち、 AT_x1＜ATγ₁（＝３℃） ……(2) の判定を行なう。 (2)式の条件を満足する場合には、後で述べる湿
度の推定処理へと進むが、(2)式の条件を満足しな
い場合には、前記時間差係数Ｎに１を加算して新
たな時間差係数Ｎとする処理、すなわち、Ｎ＝Ｎ＋１ ……(3) の処理を行ない、新たな時間差係数Ｎについて前
記(1)式の判定気温AT_x1を求める処理、及び新た
な判定気温AT_x1について前記(2)式の判定処理を
行ない、この処理を時間差係数Ｎに１を加算しな
がら前記(2)式を満足するまで繰り返す。但し、(3)
式の処理から(1)式の処理に移行する間に、判定す
べき時刻が霜、凍害発生予測時間帯内の時刻であ
るか否かの判定処理、すなわち、 T_S＋ＮT_E ……(4) の処理を行ない、この(4)式が満足されないとき、
判定結果を「霜及び凍害の発生はない見込み」と
する。上記(4)式が満足され、かつ前記(2)式が満足され
たときにはマイコン３は上記判定気温AT_x1と凍
害発生気温として設定した第２の基準気温ATγ₂
（例えば−0.5℃）との比較処理、すなわち、 AT_x1＞ATγ₂（＝−0.5℃） ……(5) の判定を行なう。上記(5)式が満足されたときには、マイコン３
は、湿度計１０３から読み込んだ現在の湿度RH
と、データ・情報格納部３０１から読み出した現
時点を遡る設定時間前（例えば２時間前）の湿度
RH′から次の(6)式によつて、前記(2)式及び(5)式を
満足する推定時刻（判定処理開始時刻T_SからＮ
時間後の時刻）における判定湿度RH_x1を求める。 RH_x1＝RH＋Ｎ・α・（RH−RH′）×１／２ ……(6) この(6)式は、湿度が設定時間前と現在との湿度
差を判定地域特有の湿度変化傾向（係数α）で補
正した値に比例して変化するものとしてＮ時間後
（すなわち、前記(2)式及び(5)式を満足するに至る
時間後）の湿度を推定する式である。次に(6)式で推定した湿度RH_x1と、霜発生湿度
として設定した第１の基準湿度RHγ₁（例えば78
％）との比較処理、すなわち、 RH_x1＞RHγ₁（＝78％） ……(7) の判定を行なう。この(7)式が満足されたとき、判定結果を「判定
処理開始時刻T_Sからこのときの時間差係数Ｎ時
間後に霜が発生する見込み」とする。すなわち、判定気温AT_x1が第１の基準気温
ATγ₁として設定した３℃と第２の基準気温
ATγ₂として設定した−0.5℃の間の気温となり、
かつ判定湿度RH_x1が第１の基準湿度として設定
した78％以上となるものと予測される時刻（気温
が下がるものの氷点下までには達せず、かつ空気
が比較的湿つた状態になるものと予測される時
刻）を霜の発生推定時刻と判定する。上記(7)式を満足しない場合は、前記(3)式に戻つ
て時間差係数Ｎに１を加算する処理を行なつて当
該時間差係数Ｎを変更し、前記(4)式の条件判定以
降の処理ルーチンを実行する。また、前記(5)式を満足しない場合には、次に風
向風速計１０１から読み込んだ判定処理開始時刻
T_Sでの風速データを基に次の判定を行なう。 AW＜AWγ（＝3m／sec） ……(8) この(8)式は、前記判定処理AT_x1と気温の基準
値との比較において凍害の発生要件を満すもの
の、風の強いときには凍害発生に至らないことを
考慮して行なう判定であり、この(8)式が満足され
た場合は、判定結果とをＮ時間後に凍害発生の見
込み」とする。すなわち、判定処理開始時刻T_S
における風速が凍害発生の基準風速AWγとして
設定した3m／sec以下である場合において、判定
気温AT_x1が第２の基準気温ATγ₂として設定した
−0.5℃以下になるものと予測される時刻（風の
少ない日であつて、気温が氷点下まで下がると予
測される時刻）を凍害の発生推定時刻と判定す
る。上記(8)式が満足されないときには、マイコン３
は、そのときの時間差係数Ｎに１を加算して新た
な時間差係数N′とする処理、すなわち、 N′＝Ｎ＋１ ……(9) の処理を行ない、ここの時間差係数N′によいて
前記(1)式と同様の次式 AT_x2＝AT＋N′（AT−AT′）×１／２ ……(10) により判定処理開始時刻T_SからN′び時間後の判
定気温AT_x2を推定し、この判定気温AT_x2と第３
の基準気温ATγ₃との次の比較を行なう。 AT_x2ATγ₃（＝−２℃±β） ……(11) この(11)式は、前記(8)式の判定で風速AWが基準
風速AWγ（3m／sec）以上の場合であつても、気
温が前記(5)式における第２の基準気温ATγ₂（−
0.5℃）より更に低くなる場合には凍害が発生す
ることを考慮して行なう判定であり、この(11)式を
満足した場合には、判定結果を「N′時間後に凍
害発生の見込み」とする。上記(11)式を満足しない場合は、このときの時間
差係数N′について、前記(6)式と同様の次式 RH_x2＝RH＋N′・α・（RH−RH′）×１／２ ……(12) により判定処理開始時刻T_SからN′時間後の判定
湿度RH_x2を推定し、この判定湿度RH_x2と第２の
基準湿度RHγ₂との次の比較を行なう。 RH_x2＞RHγ₂（＝78％） ……(13) この(13)式を満足した場合は判定結果を「霜及び
凍害発生はN′時間後の見込み」とする。すなわ
ち、判定気温AT_x2が第３の基準気温ATγ₃として
設定した−２℃（但し、β＝０とする。）より高
い場合であつても判定湿度RH_x2が第２の基準湿
度RHγ₂として設定した78％以上となる（気温が
氷点下に下がり、空気が湿つているとき）ものと
予測される時刻を霜及び凍害の発生推定時刻と判
定する。上記(13)式を満足しない場合には時間差係数
N′に１を加算する次の処理 N′＝N′＋１ ……(14) によつて当該時間差係数N′の変更を行ない、こ
の新たな時間差係数N′について、次の判定を行
なう。 T_S＋N′T_E ……(15) すなわち、(15)式によつて新たな時間差係数であ
るN′時間後の時刻が推定を行なう時間帯（T_S〜
T_E）内であるか否かの判定を行ない(15)式が満足
されないとき、すなわち、N′時間後の時刻が判
定処理終了時刻T_Eとして設定した例えば６時を
過ぎているときには、判定結果を「霜及び凍害の
発生はない見込み」とする。 (15)式を満足する場合、すなわち、新たな時間差
係数であるN′時間後の時刻が判定処理終了時刻
T_E前である場合には、前記(10)式に戻り、判定気
温AT_x2を求める処理以降の処理ルーチンを繰り
返す。以上のようにして最終的に判定された霜及び凍
害発生時刻情報（外挿法による推定時刻情報）は
データ・情報格納部３０１の情報格納エリアに格
納される。また、当該霜及び凍害発生時刻情報
と、データ・情報格納部３０１のデータ格納エリ
アに別途格納された気象要素測定データ（例えば
10分間平均風向、風向、気温、湿度、雨量など）
を基にしてマイコン３は気象現況報を組立て、上
記情報格納エリアに格納する。以上の処理は、判定処理開始時刻T_Sの到来毎
に行なわれ、上記情報格納エリアには、前に格納
されている情報を新たに得られた情報で更新する
処理によつて、常時最新の情報（現時点直前の判
定処理開始時刻でスタートした処理で得られた情
報）が格納されている。マイコン３は設定時間間隔でプリンタ４へ各気
象要素測定データを印字し改行して、引き続き
霜・凍害発生外挿推定時刻を印字する。霜及び凍
害に関する印字例を次に示す。 (1) 現在の観測では霜・凍害の発生はない見込
み。 (2) 現在の観測では霜・凍害の発生は××時頃の
見込み。 (3) 現在の観測では霜の発生は××時頃の見込
み。 (4) 現在の観測では凍害発生は××時頃の見込
み。また、情報送出部４に音声合成ソフトを使用し
た音声発生機能を内蔵させて、前述した情報を送
出することにより、遠隔地の利用者でも加入電話
回線によつて本システムにアクセスすることによ
り、現地に行くことなく容易に音声による情報を
得ることができるようになる。音声による情報の組立て例を次に示す。

【表】自動的に更新される気象データ、情報である。
［発明の効果］本発明は、以上に説明したように、気象要素を
測定してコンピユータ処理（外挿法による推定処
理）によつて霜及び凍害発生時刻を推定する方法
と、この方法を使用し、上記霜及び凍害発生推定
時刻情報を含めた気象現況報をプリンターによる
記録や音声で知ることができるシステムを提供す
るものであり、これによつて夜間から早朝に発生
しやすい霜や凍害の可能性の有無を、例えば前夜
の９時頃からいつでも知ることができる。しか
も、上記霜や凍害の可能性を推定する情報は、設
定時間毎に行なわれる判定処理の都度、新しい情
報に更新されるので、常に最新の情報を得ること
ができ、霜害や凍害に対し、極めて効果的に対処
することが可能となる。また、例えば一町村内の複数地点にそれぞれ各
測定器１０１〜１０４及び変換器２０１〜２０４
で構成される部分を設置し、マイコン３、音声発
生機能を内蔵した情報送出部４及びプリンタ５で
構成される部分を当該町又は村役場などに設置す
れば、利用者はその役場に電話をすることによつ
て個々の農地に対する霜及び凍害の発生の有無と
時刻を知ることができ、霜害や凍害を防止する手
段を効率よく講ずることが可能となり、莫大な損
害の防止が極めて効果的に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る霜、凍害発生時
刻外挿推定システムのブロツク図、第２図は判定
処理を示すフローチヤートである。（記号の説明）１０１〜１０４…気象要素測
定器、２０１〜２０４…測定データ変換器、３…
マイクロコンピユータ（マイコン）、３０１…デ
ータ・情報格納部、４…情報送出部、５…プリン
タ、６…通信回線。

Claims

【特許請求の範囲】１判定処理開始時刻が到来したとき、当該時刻
を遡る設定時間の間の気温変化及び湿度変化から
設定時間後毎の気温及び湿度を推定し、霜の発生
推定気温、霜の発生推定湿度及び凍害の発生推定
気温として予め設定した基準気温及び基準湿度
と、上記推定した気温及び／又は湿度とを比較判
定し、かつ凍害の発生推定風速として予め設定し
た基準風速と、判定処理開始時刻における風速と
を比較判定し、これらの比較判定結果を外挿法に
よつて総合判断し、霜及び凍害の発生時刻を推定
するようにした霜、凍害発生時刻の推定方法。２各種気象要素測定器と、該気象要素測定器に
よる測定データを記憶保持するデータ格納部と、
該データ格納部に格納されたデータに基き、請求
項１に記載の方法を実行して霜及び凍害発生時刻
の推定処理を行なうマイクロコンピユータと、該
マイクロコンピユータの処理によつて作成した情
報を格納する情報格納部と、上記データ格納部と
情報格納部に格納された各種気象データ及び／又
は霜、凍害発生推定時刻情報を印字出力するプリ
ンタでなる気象情報システム。３請求項２に記載の気象情報システムにおい
て、当該システムは更に、通信回線に結合され、
データ格納部及び情報格納部に格納された各種気
象データ及び／又は霜、凍害発生推定時刻情報を
上記通信回線に送出する情報送出部を有し、利用
者からの呼びに自動応答して利用者に上記各種気
象データ及び／又は霜、凍害発生推定時刻情報を
送出するようにした気象情報自動通報システム。４請求項３に記載の気象情報自動通報システム
において、情報送出部には更に音声発生機能部が
設けられ、利用者への各種気象データ及び／又は
霜、凍害発生推定時刻情報の送出を音声によつて
行なうようにした気象情報自動通報システム。