JPH0799345B2 - 水温プロファイルデータ生成方法及びその装置 - Google Patents
水温プロファイルデータ生成方法及びその装置Info
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- JPH0799345B2 JPH0799345B2 JP27474088A JP27474088A JPH0799345B2 JP H0799345 B2 JPH0799345 B2 JP H0799345B2 JP 27474088 A JP27474088 A JP 27474088A JP 27474088 A JP27474088 A JP 27474088A JP H0799345 B2 JPH0799345 B2 JP H0799345B2
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- water
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、水面から水底にまでは達していない水温の
鉛直分布（以下、水温の鉛直分布を水温プロファイルと
称する。）と、同一水域で過去にとられた水温までの水
温プロファイルの統計的平均値とを併合して、水面から
水底まで続いた水温プロファイルを与える水温プロファ
イルデータの生成方法と、この方法の実施に好適な装置
とに関するものである。
鉛直分布（以下、水温の鉛直分布を水温プロファイルと
称する。）と、同一水域で過去にとられた水温までの水
温プロファイルの統計的平均値とを併合して、水面から
水底まで続いた水温プロファイルを与える水温プロファ
イルデータの生成方法と、この方法の実施に好適な装置
とに関するものである。
（従来の技術） 例えば海洋において資源・エネルギーの開発、土木事
業、さらに海洋空間の利用等を行おうとした場合、海水
中で通信、探知また計測等を行う必要がある。このよう
な時、水中で情報を遠くまで伝達することが出来る音波
は有効な手段になる。しかし、水中での音速は、水中に
おける位置によって変わり、特に鉛直方向での音速分布
は複雑である。このため、水平方向の音波伝搬を利用す
る場合や、音波の伝搬時間から距離を正確に求めようと
する場合には、鉛直方向の音速分布（以下、音速プロフ
ァイルと称する）を正確に把握しておくことが非常に重
要になる。ここで水中での音速は、水温、塩分、水圧の
影響により変化し、これらの関数として示すことが出来
る。そして、特に水温は音速に大きく影響を与えるた
め、水温プロファイルは音速プロファイルを把握するう
えで非常に大事な要素になる。
業、さらに海洋空間の利用等を行おうとした場合、海水
中で通信、探知また計測等を行う必要がある。このよう
な時、水中で情報を遠くまで伝達することが出来る音波
は有効な手段になる。しかし、水中での音速は、水中に
おける位置によって変わり、特に鉛直方向での音速分布
は複雑である。このため、水平方向の音波伝搬を利用す
る場合や、音波の伝搬時間から距離を正確に求めようと
する場合には、鉛直方向の音速分布（以下、音速プロフ
ァイルと称する）を正確に把握しておくことが非常に重
要になる。ここで水中での音速は、水温、塩分、水圧の
影響により変化し、これらの関数として示すことが出来
る。そして、特に水温は音速に大きく影響を与えるた
め、水温プロファイルは音速プロファイルを把握するう
えで非常に大事な要素になる。
このような水温プロファイル（以下、BTと略称すること
もある。）の測定には、Ｘ−BT記録器と称される測定器
や、吊下式塩分・温度測定器が用いられている。しかし
一般には水底まで達したBTデータはとれないことが多
い。従って、水面から水底まで達していないある深さま
での水温プロファイルデータＡ（以下、Ｘ−BTデータと
称する）しか得られない場合に水面から水底まで続く一
つの音速プロファイルを求める場合、通常は、過去にと
られた水底までの水温プロファイルデータを統計処理し
た結果（これを以下、Ｈ−BTと称する）と、Ｘ−BTデー
タとをそれぞれ音速に変換しこれら音速データを併合す
ることで求めていた。しかし、音速データを併合する方
法は、実際にあり得ないような低温に相当する音速が生
じることがあるため必ずしも良好な併合方法とは云え
ず、このため、Ｘ−BTデータ及びＨ−BTデータを直接併
合し、併合結果を音速に変換することが行われるように
なった。そして従来この併合は、以下に説明するような
手順で行われていた。なお、この手順の説明で用いる深
度は説明の理解を深めるための単なる例示に過ぎないこ
とは理解されたい。
もある。）の測定には、Ｘ−BT記録器と称される測定器
や、吊下式塩分・温度測定器が用いられている。しかし
一般には水底まで達したBTデータはとれないことが多
い。従って、水面から水底まで達していないある深さま
での水温プロファイルデータＡ（以下、Ｘ−BTデータと
称する）しか得られない場合に水面から水底まで続く一
つの音速プロファイルを求める場合、通常は、過去にと
られた水底までの水温プロファイルデータを統計処理し
た結果（これを以下、Ｈ−BTと称する）と、Ｘ−BTデー
タとをそれぞれ音速に変換しこれら音速データを併合す
ることで求めていた。しかし、音速データを併合する方
法は、実際にあり得ないような低温に相当する音速が生
じることがあるため必ずしも良好な併合方法とは云え
ず、このため、Ｘ−BTデータ及びＨ−BTデータを直接併
合し、併合結果を音速に変換することが行われるように
なった。そして従来この併合は、以下に説明するような
手順で行われていた。なお、この手順の説明で用いる深
度は説明の理解を深めるための単なる例示に過ぎないこ
とは理解されたい。
…Ｘ−BTデータが存在する深度（例えば水深500m）ま
では、Ｘ−BTの水温データをそのまま用いる。
では、Ｘ−BTの水温データをそのまま用いる。
…Ｘ−BTデータが存在しなくなった深度であって、Ｘ
−BTデータが存在する最も深い深度（500m）からこれよ
り深いある所定の深度（例えば700m）までは、Ｘ−BTの
最深度（500m）での水温のＨ−BTの水温に対する差が深
度と共に減少するようにかつ所定の深度（700m）で０に
なるように決定した水温データを用いる。
−BTデータが存在する最も深い深度（500m）からこれよ
り深いある所定の深度（例えば700m）までは、Ｘ−BTの
最深度（500m）での水温のＨ−BTの水温に対する差が深
度と共に減少するようにかつ所定の深度（700m）で０に
なるように決定した水温データを用いる。
…の所定の深度（700m）から水底まではＨ−BTの水
温データをそのまま用いる。
温データをそのまま用いる。
という基準で、Ｘ−BTとＨ−BTとを併合し、一つの水温
プロファイル（これを併合BTと称することもある）を与
える水温プロファイルデータを生成していた。
プロファイル（これを併合BTと称することもある）を与
える水温プロファイルデータを生成していた。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の水温プロファイルデータ生成方法
では、Ｘ−BTと、Ｈ−BTとの差の如何にかかわらず両者
の差を、所定の深度範囲において上述の例の場合であれ
ば水深500mから700mの範囲において縮めてしまうため、
以下に説明するような問題点が生じる。
では、Ｘ−BTと、Ｈ−BTとの差の如何にかかわらず両者
の差を、所定の深度範囲において上述の例の場合であれ
ば水深500mから700mの範囲において縮めてしまうため、
以下に説明するような問題点が生じる。
…実際には存在しないようなサウンドチャネルが生じ
てしまう。
てしまう。
…Ｘ−BTと、Ｈ−BTとの差を例えば線形に縮めた場
合、Ｘ−BTデータが存在する最深度と、Ｈ−BTデータに
遷移する所定深度とにおいて、水温勾配が不連続な部分
が生じてしまう。
合、Ｘ−BTデータが存在する最深度と、Ｈ−BTデータに
遷移する所定深度とにおいて、水温勾配が不連続な部分
が生じてしまう。
この発明は、このような点に鑑みなされたものであり、
従ってこの発明の目的は、上述の問題点を解決し、現実
の海洋環境に即した併合BTを与えることが出来る水温プ
ロファイルデータの生成方法及びこの方法の実施に好適
な装置を提供することにある。
従ってこの発明の目的は、上述の問題点を解決し、現実
の海洋環境に即した併合BTを与えることが出来る水温プ
ロファイルデータの生成方法及びこの方法の実施に好適
な装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） この目的の達成を図るため、この発明の水温プロファイ
ルデータの生成方法によれば、水面から水底には達しな
いある深度までの水温プロファイルデータＡと、過去に
求めた同一水域の水面から水底までの水温プロファイル
データＢとを併合して、前述の水面から前述の水底まで
の一つの水温プロファイルを与える水温プロファイルデ
ータＣを生成するに当たり、以下に述べるような手順を
とる。
ルデータの生成方法によれば、水面から水底には達しな
いある深度までの水温プロファイルデータＡと、過去に
求めた同一水域の水面から水底までの水温プロファイル
データＢとを併合して、前述の水面から前述の水底まで
の一つの水温プロファイルを与える水温プロファイルデ
ータＣを生成するに当たり、以下に述べるような手順を
とる。
先ず、生成されるべき水温プロファイルの漸近線を過去
に求めた水温プロファイルデータＢに基づき設定し、こ
の漸近線と前述の水温プロファイルデータＢとを内挿し
て内挿水温プロファイルデータを求める。なお、ここで
いう水温プロファイルデータＢに基づきとは、このデー
タを有効に活用して漸近線を設定することを意味し、例
えば以下（ａ）、（ｂ）に説明するようなことである。
に求めた水温プロファイルデータＢに基づき設定し、こ
の漸近線と前述の水温プロファイルデータＢとを内挿し
て内挿水温プロファイルデータを求める。なお、ここで
いう水温プロファイルデータＢに基づきとは、このデー
タを有効に活用して漸近線を設定することを意味し、例
えば以下（ａ）、（ｂ）に説明するようなことである。
（ａ）水温プロファイルデータＢ内の最低温度を漸近値
とすること。
とすること。
（ｂ）また、水温プロファイルデータが水底までの深さ
が浅い水域のものである場合はそのデータ内の最低水温
は深海における安定水温（通常１〜４℃と云われる）よ
り高いので、このような場合に安定水温を漸近値とする
こと。
が浅い水域のものである場合はそのデータ内の最低水温
は深海における安定水温（通常１〜４℃と云われる）よ
り高いので、このような場合に安定水温を漸近値とする
こと。
さらに、前述の水温プロファイルデータＡを前述のある
深度から前述の水底まで外挿し外挿水温プロファイルデ
ータを求める。なお、外挿水温プロファイルを先に求め
ても、内挿水温プロファイルを先に求めても良く、これ
らの順序は問わない。
深度から前述の水底まで外挿し外挿水温プロファイルデ
ータを求める。なお、外挿水温プロファイルを先に求め
ても、内挿水温プロファイルを先に求めても良く、これ
らの順序は問わない。
次いで、これら内挿及び外挿水温プロファイルデータを
非線形な重み関数により重みつき加算して前述の水温プ
ロファイルデータＣの前述のある深度から水底までのデ
ータを求める。
非線形な重み関数により重みつき加算して前述の水温プ
ロファイルデータＣの前述のある深度から水底までのデ
ータを求める。
また、この発明の水温プロファイルデータ生成装置によ
れば、水面から水底には達しないある深度までの水温プ
ロファイルデータＡと、過去に求めた前述の水面から前
述の水底までの水温プロファイルデータＢとを併合し
て、前述の水面から前述の水底までの一つの水温プロフ
ァイルを与える水温プロファイルデータＣを生成するた
め、 生成されるべき水温プロファイルの漸近値を前述の水温
プロファイルデータＢに基づき設定する漸近値生成手段
と、 該漸近値を持つ漸近線と前述の水温プロファイルデータ
Ｂとを内挿して内挿関数を決定する内挿関数計算手段
と、 前述の水温プロファイルデータＡを前述のある深度から
前述の水底まで外挿し外挿関数を決定する外挿関数計算
手段と、 前述の内挿関数及び外挿関数の重みつき加算をする重み
付き加算器と を具えたことを特徴とする。
れば、水面から水底には達しないある深度までの水温プ
ロファイルデータＡと、過去に求めた前述の水面から前
述の水底までの水温プロファイルデータＢとを併合し
て、前述の水面から前述の水底までの一つの水温プロフ
ァイルを与える水温プロファイルデータＣを生成するた
め、 生成されるべき水温プロファイルの漸近値を前述の水温
プロファイルデータＢに基づき設定する漸近値生成手段
と、 該漸近値を持つ漸近線と前述の水温プロファイルデータ
Ｂとを内挿して内挿関数を決定する内挿関数計算手段
と、 前述の水温プロファイルデータＡを前述のある深度から
前述の水底まで外挿し外挿関数を決定する外挿関数計算
手段と、 前述の内挿関数及び外挿関数の重みつき加算をする重み
付き加算器と を具えたことを特徴とする。
（作用） この発明の水温プロファイルデータ生成方法によれば、
実際に測定して得た水面から水底には達しないある深度
までの水温プロファイルデータＡから外挿水温プロファ
イルデータを求め、さらに過去に求めた前述の水面から
前述の水底までの水温プロファイルデータＢと、設定し
た漸近線とから内挿水温プロファイルデータを求める。
そして内挿及び外挿データ両者の線形結合により併合水
温プロファイルを与えるデータの、水温プロファイルデ
ータＡにおける最深度より深い深度のデータを求めるか
ら、滑らかな併合水温プロファイルデータが得られる。
実際に測定して得た水面から水底には達しないある深度
までの水温プロファイルデータＡから外挿水温プロファ
イルデータを求め、さらに過去に求めた前述の水面から
前述の水底までの水温プロファイルデータＢと、設定し
た漸近線とから内挿水温プロファイルデータを求める。
そして内挿及び外挿データ両者の線形結合により併合水
温プロファイルを与えるデータの、水温プロファイルデ
ータＡにおける最深度より深い深度のデータを求めるか
ら、滑らかな併合水温プロファイルデータが得られる。
また、過去に求めた水温プロファイルデータＢに基づき
即ち水温領域で漸近線を設定するから、実際にあり得な
いような低温を示すデータが得られてしまうようなこと
がない。
即ち水温領域で漸近線を設定するから、実際にあり得な
いような低温を示すデータが得られてしまうようなこと
がない。
（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の水温プロファイルデー
タ生成方法の実施例と、この方法の実施に好適な生成装
置の実施例とにつきそれぞれ説明する。なお、これらの
説明に用いる各図はこの発明が理解出来る程度に概略的
に示してあるにすぎず、従って、この発明が図示例のみ
に限定されるものではないことは理解されたい。
タ生成方法の実施例と、この方法の実施に好適な生成装
置の実施例とにつきそれぞれ説明する。なお、これらの
説明に用いる各図はこの発明が理解出来る程度に概略的
に示してあるにすぎず、従って、この発明が図示例のみ
に限定されるものではないことは理解されたい。
生成方法の説明 第１図は、この発明の水温プロファイルデータ生成方法
（以下、データ生成方法と略称することもある。）の概
念を説明するための図である。第１図中、縦軸は深度
（水深）を示し、横軸は水温を示す。また第２図は、実
施例のデータ生成方法の手順を示す図である。これら図
を参照してこの発明の水温プロファイルデータ生成方法
の実施例につき説明する。なお、水面から水底までは達
していないある深度までの水温プロファイルデータＡ
（以下、Ｘ−BTデータと称することもある。）は、例え
ばＸ−BT記録器等の従来公知の測定器によって測定され
ており、一方、同一水域で過去に求めた水面から水底ま
での水温プロファイルデータＢ（以下、Ｈ−BTデータと
称することもある。）については所定の記憶手段に格納
されているものとする。なお、Ｈ−BTデータを深度Ｚの
関数としてTH（Ｚ）で示し、Ｘ−BTデータを同様にT
X（Ｚ）で示すこととする。
（以下、データ生成方法と略称することもある。）の概
念を説明するための図である。第１図中、縦軸は深度
（水深）を示し、横軸は水温を示す。また第２図は、実
施例のデータ生成方法の手順を示す図である。これら図
を参照してこの発明の水温プロファイルデータ生成方法
の実施例につき説明する。なお、水面から水底までは達
していないある深度までの水温プロファイルデータＡ
（以下、Ｘ−BTデータと称することもある。）は、例え
ばＸ−BT記録器等の従来公知の測定器によって測定され
ており、一方、同一水域で過去に求めた水面から水底ま
での水温プロファイルデータＢ（以下、Ｈ−BTデータと
称することもある。）については所定の記憶手段に格納
されているものとする。なお、Ｈ−BTデータを深度Ｚの
関数としてTH（Ｚ）で示し、Ｘ−BTデータを同様にT
X（Ｚ）で示すこととする。
先ず、Ｘ−BTデータを取り込む。そして、Ｘ−BTデータ
における水深が最も深い測定点の深度（この深度をZNで
示す）と、この深度より一測定点分浅い点の深度（この
深度をZN-1で示す）と、これら深度ZN,ZN-1でのそれぞ
れの水温TN,TN-1とを求める（ステップS1）。次いで、
Ｈ−BTデータを記憶手段から読み込む（ステップS2）。
における水深が最も深い測定点の深度（この深度をZNで
示す）と、この深度より一測定点分浅い点の深度（この
深度をZN-1で示す）と、これら深度ZN,ZN-1でのそれぞ
れの水温TN,TN-1とを求める（ステップS1）。次いで、
Ｈ−BTデータを記憶手段から読み込む（ステップS2）。
続いて、この実施例では、併合水温プロファイルの漸近
値を求める。この実施例では、この漸近値をＨ−BTデー
タの水温のうちの最低水温TMNに設定している（ステッ
プS3）。但し、TMNが４℃以上の温度である場合は、TMN
＝４にするものとする。
値を求める。この実施例では、この漸近値をＨ−BTデー
タの水温のうちの最低水温TMNに設定している（ステッ
プS3）。但し、TMNが４℃以上の温度である場合は、TMN
＝４にするものとする。
またこの実施例の場合、併合BTを与えるデータとして、
Ｘ−BTデータが存在している深度ZNまではＸ−BTデータ
をそのまま用い、深度ZNより深い深度からこれより深い
ある深度（下限深度Ztと称する）までは内挿及び外挿水
温プロファイルデータの線形結合データを用い、下限深
度Ztより深い深度ではこの場合外挿水温プロファイルデ
ータを用いることとしている。従って、下限深度Ztを求
めるため、この深度Ztを決めるに適正な温度Ttを下記
（１）式に従い設定する。
Ｘ−BTデータが存在している深度ZNまではＸ−BTデータ
をそのまま用い、深度ZNより深い深度からこれより深い
ある深度（下限深度Ztと称する）までは内挿及び外挿水
温プロファイルデータの線形結合データを用い、下限深
度Ztより深い深度ではこの場合外挿水温プロファイルデ
ータを用いることとしている。従って、下限深度Ztを求
めるため、この深度Ztを決めるに適正な温度Ttを下記
（１）式に従い設定する。
Tt＝ζ・TH（ZN）＋（１−ζ）・TMN …（１） 但し、（１）式においてζは、０≦ζ≦１を満足するよ
うな任意の値であり、Ｈ−BTが漸近線付近にほぼ安定す
るような水温に設定するのが良い。なおこの実施例にお
いては、ζ＝0.1に設定してある。また、Ttとなるよう
な深度が存在しない場合は、水底深度を下限深度ZTとす
る（ステップS4,S5）。また、ZN≦Ｚ≦Ztの深度範囲
を、説明の都合上、遷移領域と称する。
うな任意の値であり、Ｈ−BTが漸近線付近にほぼ安定す
るような水温に設定するのが良い。なおこの実施例にお
いては、ζ＝0.1に設定してある。また、Ttとなるよう
な深度が存在しない場合は、水底深度を下限深度ZTとす
る（ステップS4,S5）。また、ZN≦Ｚ≦Ztの深度範囲
を、説明の都合上、遷移領域と称する。
次に、水深が深度ZNより深くなりＸ−BTデータがなくな
った領域の水温プロファイルデータを求めるための内
挿、外挿計算に用いるサンプル点を設定する（ステップ
S6）。この実施例では、これらサンプル点をＨ−BTデー
タの測定に用いたサンプル点としている。
った領域の水温プロファイルデータを求めるための内
挿、外挿計算に用いるサンプル点を設定する（ステップ
S6）。この実施例では、これらサンプル点をＨ−BTデー
タの測定に用いたサンプル点としている。
次に、Ｘ−BTデータをこのデータのうちの最深度ZNから
水底まで外挿し外挿水温プロファイルデータを求める。
この実施例ではこのことを以下に説明するように行う。
水底まで外挿し外挿水温プロファイルデータを求める。
この実施例ではこのことを以下に説明するように行う。
水温は一般に水深が深くなるほど低くなり１〜４℃の温
度で安定する。そこで、Ｘ−BTデータの最深度ZNでの水
温に水温値が等しくかつ、この深度ZNでの水温の深度勾
配値に深度勾配値が等しく、然も、Ｈ−BTに基づき設定
された漸近値この場合は先に設定したTMNなる漸近値に
漸近する、曲線を考える。この曲線を与えるデータを、
外挿水温プロファイルデータの或いは外挿関数と称する
ことにし、TA（Ｚ）で示すものとし、下記（２）式で定
義する。（２）式に従い外挿水温プロファイルデータを
決定する（ステップS7）。
度で安定する。そこで、Ｘ−BTデータの最深度ZNでの水
温に水温値が等しくかつ、この深度ZNでの水温の深度勾
配値に深度勾配値が等しく、然も、Ｈ−BTに基づき設定
された漸近値この場合は先に設定したTMNなる漸近値に
漸近する、曲線を考える。この曲線を与えるデータを、
外挿水温プロファイルデータの或いは外挿関数と称する
ことにし、TA（Ｚ）で示すものとし、下記（２）式で定
義する。（２）式に従い外挿水温プロファイルデータを
決定する（ステップS7）。
TA（Ｚ）＝Pe-Q(Z-ZN)＋TMN …（２） 但し、P,Qは未定数である。
次いで、（２）式をＺで微分し下記（３）式を得る。
∂TA（Ｚ）／∂Ｚ＝−Ｐ・Qe-Q(Z-ZN) …（３） 従って、先に求めたＸ−BTデータのうちの最深度側の２
つの測定点の深度及び水温（ZN,TN）、（ZN-1,TN-1）に
より、P,Qは下記（4a）及び（4b）で示す２つの式で決
定できる。
つの測定点の深度及び水温（ZN,TN）、（ZN-1,TN-1）に
より、P,Qは下記（4a）及び（4b）で示す２つの式で決
定できる。
TN＝Ｐ＋TMN …（4a） （TN−TN-1）／（ZN−ZN-1）＝Ｐ・Ｑ …（4b） 但し、以下に説明する例外処理を行うものとする。
…TN＜TMNのときはTMN＝TNとする。
…Ｐ＝０のときはＱ＝０とする。
…TN＞TN-1のときはTN＝TN-1とする。
次に、TMNを漸近値とする漸近線と、水温プロファイル
データＢ（Ｈ−BT）とを内挿して内挿水温プロファイル
データを求める。この実施例ではこのことを以下に説明
するように行う。
データＢ（Ｈ−BT）とを内挿して内挿水温プロファイル
データを求める。この実施例ではこのことを以下に説明
するように行う。
内挿水温プロファイルデータ（内挿関数とも称する）を
TB（Ｚ）で示すとすると、TB（Ｚ）は、Ｈ−BTデータの
関数TH（Ｚ）と、漸近線TMNとにより下記（５）式で示
すことが出来る。（５）式に従い内挿水温プロファイル
データを求める（ステップS8）。
TB（Ｚ）で示すとすると、TB（Ｚ）は、Ｈ−BTデータの
関数TH（Ｚ）と、漸近線TMNとにより下記（５）式で示
すことが出来る。（５）式に従い内挿水温プロファイル
データを求める（ステップS8）。
TB（Ｚ）＝γTH（Ｚ）＋（１−γ）TMN …（５） ここでγは下記（６）式で与えられる。
γ＝（TN−TMN）／（TH（ZN）−TMN） …（６） 次に、水面から水底までの一つの水温プロファイルを与
える水温プロファイルデータＣを生成する。既に説明し
たようにこの実施例では、深度ZNまではＸ−BTデータを
そのまま用い、遷移領域（ZN≦Ｚ≦Zt）では外挿及び内
挿水温プロファイルデータTA（Ｚ）及びTB（Ｚ）の線形
結合で生成したデータを用い、遷移領域の下限深度Ztよ
り深い領域では内挿水温プロファイルデータTB（Ｚ）を
用いることとしている。遷移領域での水温プロファイル
を与える併合BTデータを深度Ｚの関数としてTMRG（Ｚ）
で示すとすると、このTMRG（Ｚ）は下記（７）式により
定義出来る。
える水温プロファイルデータＣを生成する。既に説明し
たようにこの実施例では、深度ZNまではＸ−BTデータを
そのまま用い、遷移領域（ZN≦Ｚ≦Zt）では外挿及び内
挿水温プロファイルデータTA（Ｚ）及びTB（Ｚ）の線形
結合で生成したデータを用い、遷移領域の下限深度Ztよ
り深い領域では内挿水温プロファイルデータTB（Ｚ）を
用いることとしている。遷移領域での水温プロファイル
を与える併合BTデータを深度Ｚの関数としてTMRG（Ｚ）
で示すとすると、このTMRG（Ｚ）は下記（７）式により
定義出来る。
TMRG（Ｚ）＝ｎ（Ｚ）・TA（Ｚ） ＋［１−ｎ（Ｚ）］・TB（Ｚ） …（７） ここでｎ（Ｚ）は、併合結果が全ての深度で勾配連続に
なるように定めたものである。この実施例の場合のｎ
（Ｚ）は、下記（８）式のようなものとしている。
なるように定めたものである。この実施例の場合のｎ
（Ｚ）は、下記（８）式のようなものとしている。
また、Ｚ＞Ztの領域ではTMRG（Ｚ）＝TB（Ｚ）となる。
上述の（８）式に従い重み関数を決定し（ステップS
9）、（７）式に従い併合BTを決定する（ステップ1
0）。
9）、（７）式に従い併合BTを決定する（ステップ1
0）。
得られた併合BTは、例えばデータベースに格納する（ス
テップS11）。
テップS11）。
併合BTデータをこのように求めると、勾配が連続な水温
プロファイルであって、実際にはないサウンドチャネル
を持つようなことのない、現実の海洋に即した水温プロ
ファイルが得られる。さらにこの方法によれば、同一の
起点（この場合は深度ZNのこと）と、同一の漸近線（こ
の場合はTMNのこと）とを持つ内挿及び外挿水温プロフ
ァイルデータを定義しているため、遷移領域の下限深度
Ztの選び方は併合結果にそれほど影響を与えなくなる。
プロファイルであって、実際にはないサウンドチャネル
を持つようなことのない、現実の海洋に即した水温プロ
ファイルが得られる。さらにこの方法によれば、同一の
起点（この場合は深度ZNのこと）と、同一の漸近線（こ
の場合はTMNのこと）とを持つ内挿及び外挿水温プロフ
ァイルデータを定義しているため、遷移領域の下限深度
Ztの選び方は併合結果にそれほど影響を与えなくなる。
なお、第２図に示した処理手順は単なる例示にすぎない
ことは明らかであり、他の適切な処理手段であっても勿
論良い。
ことは明らかであり、他の適切な処理手段であっても勿
論良い。
生成装置の説明 次に、この発明の水温プロファイルデータ生成方法の実
施に好適な、水温プロファイルデータ生成装置（以下、
生成装置と略称することもある。）の実施例につき説明
する。第３図は、実施例の生成装置の構成を概略的に示
すブロック図である。なお、メモリ等は図示を省略して
ある。
施に好適な、水温プロファイルデータ生成装置（以下、
生成装置と略称することもある。）の実施例につき説明
する。第３図は、実施例の生成装置の構成を概略的に示
すブロック図である。なお、メモリ等は図示を省略して
ある。
第３図において10で示すものが、実施例の生成装置であ
る。この実施例の生成装置10は、Ｘ−BTデータ及びＨ−
BTデータ（共に深度データ及び水温データを担持してい
る。）を入力する11で示す入力端子と、Ｘ−BTデータ及
びＨ−BTデータそれぞれの深度データを入力し併合BTの
深度サンプル値（点）を出力するための12で示す補間器
と、Ｈ−BTデータを入力し漸近値を出力する13で示す漸
近値生成手段と、深度サンプル値を入力し併合BT決定時
の外挿関数及び内挿関数の重み関数ｎ（Ｚ）を出力する
14で示す重み関数計算手段と、深度サンプル値、Ｘ−BT
データ及び漸近値TMNを入力し外挿関数TA（Ｚ）を出力
する15で示す外挿関数計算手段と、深度サンプル値、Ｈ
−BTデータ及び漸近値TMNを入力し内挿関数TB（Ｚ）を
出力する16で示す内挿関数計算手段と、重み関数ｎ
（Ｚ）、外挿関数TA（Ｚ）及び内挿関数TB（Ｚ）を入力
し重み付き加算を行う17で示す重みつき加算器と、併合
BTデータTMRG（Ｚ）を出力する18で示す出力端子とを具
えている。
る。この実施例の生成装置10は、Ｘ−BTデータ及びＨ−
BTデータ（共に深度データ及び水温データを担持してい
る。）を入力する11で示す入力端子と、Ｘ−BTデータ及
びＨ−BTデータそれぞれの深度データを入力し併合BTの
深度サンプル値（点）を出力するための12で示す補間器
と、Ｈ−BTデータを入力し漸近値を出力する13で示す漸
近値生成手段と、深度サンプル値を入力し併合BT決定時
の外挿関数及び内挿関数の重み関数ｎ（Ｚ）を出力する
14で示す重み関数計算手段と、深度サンプル値、Ｘ−BT
データ及び漸近値TMNを入力し外挿関数TA（Ｚ）を出力
する15で示す外挿関数計算手段と、深度サンプル値、Ｈ
−BTデータ及び漸近値TMNを入力し内挿関数TB（Ｚ）を
出力する16で示す内挿関数計算手段と、重み関数ｎ
（Ｚ）、外挿関数TA（Ｚ）及び内挿関数TB（Ｚ）を入力
し重み付き加算を行う17で示す重みつき加算器と、併合
BTデータTMRG（Ｚ）を出力する18で示す出力端子とを具
えている。
生成装置10の入力端子11には、Ｘ−BTデータ及びＨ−BT
データをこの生成装置10に入力するための20で示す外部
入力装置群を接続することが出来る。なおこの実施例の
外部入力装置群20は、Ｘ−BTデータを入力するためのセ
ンサ21aを有するＸ−BT記録器21と、Ｈ−BTデータをオ
ン・ラインで入力するためのＨ−BTデータ記憶装置22
と、Ｈ−BTデータ記憶装置22に格納してある種々の水域
のＨ−BTデータのなかのいずれかのデータを選択するた
めの信号を入力するキーボード23とで構成している。な
お、外部入力装置群20の構成は、これに限られるもので
はなく設計に応じた適正なものに変更出来る。
データをこの生成装置10に入力するための20で示す外部
入力装置群を接続することが出来る。なおこの実施例の
外部入力装置群20は、Ｘ−BTデータを入力するためのセ
ンサ21aを有するＸ−BT記録器21と、Ｈ−BTデータをオ
ン・ラインで入力するためのＨ−BTデータ記憶装置22
と、Ｈ−BTデータ記憶装置22に格納してある種々の水域
のＨ−BTデータのなかのいずれかのデータを選択するた
めの信号を入力するキーボード23とで構成している。な
お、外部入力装置群20の構成は、これに限られるもので
はなく設計に応じた適正なものに変更出来る。
一方、生成装置10の出力端子18には、30で示す水温プロ
ファイルデータ出力装置群を接続することが出来る。水
温プロファイルデータを出力する装置は、その利用目的
に応じ種々のものが考えられる。この実施例では、水温
プロファイルデータを格納しこのデータを今後種々に活
用出来るようにするデータベース31と、水温プロファイ
ルを画像化するためのディスプレイを例示している。な
お、出力装置群30の構成も図示例に限られるものでない
ことは明らかである。
ファイルデータ出力装置群を接続することが出来る。水
温プロファイルデータを出力する装置は、その利用目的
に応じ種々のものが考えられる。この実施例では、水温
プロファイルデータを格納しこのデータを今後種々に活
用出来るようにするデータベース31と、水温プロファイ
ルを画像化するためのディスプレイを例示している。な
お、出力装置群30の構成も図示例に限られるものでない
ことは明らかである。
なお、生成装置を構成する各手段12〜17それぞれは、公
知の電子回路技術により得られる回路であるので、構造
の説明は省略し、以下、生成装置の動作につき説明す
る。
知の電子回路技術により得られる回路であるので、構造
の説明は省略し、以下、生成装置の動作につき説明す
る。
Ｘ−BTデータ及びＨ−BTデータを入力端子11を介し補間
器12に取り込む。また、Ｈ−BTデータを漸近値生成手段
13に取り込む。
器12に取り込む。また、Ｈ−BTデータを漸近値生成手段
13に取り込む。
漸近値生成手段13は、Ｈ−BTデータに基づいて漸近値T
MNを設定する。なおこの実施例では、Ｈ−BTデータのう
ちの水温最少値をTMNとする（但し、水温最少値≧４の
場合は、TMN＝４とする）。漸近値生成手段13は、この
漸近値TMNを外挿関数計算手段15と、内挿関数計算手段1
6とに対しそれぞれ出力する。
MNを設定する。なおこの実施例では、Ｈ−BTデータのう
ちの水温最少値をTMNとする（但し、水温最少値≧４の
場合は、TMN＝４とする）。漸近値生成手段13は、この
漸近値TMNを外挿関数計算手段15と、内挿関数計算手段1
6とに対しそれぞれ出力する。
また、補間器12は、Ｘ−BTデータ及びＨ−BTデータか
ら、遷移領域の上限深度ZN、下限深度Ztを含む複数の深
度サンプル点を併合BTを計算するために作り出す。既に
説明したようにZNはＸ−BTデータ最深度点であり、Ztは
上述の（１）式に従い設定されるものであり、これ以外
の深度サンプル点は例えばＨ−BTデータの測定点から設
定出来る。補間器12は、ZNとZtとを重み関数計算手段14
に出力し、ZNとZtとを含む多数のサンプル点及びＸ−BT
データを外挿関数計算手段15に出力し、ZNとZtとを含む
多数のサンプル点及びＨ−BTデータを内挿関数計算手段
16に出力する。
ら、遷移領域の上限深度ZN、下限深度Ztを含む複数の深
度サンプル点を併合BTを計算するために作り出す。既に
説明したようにZNはＸ−BTデータ最深度点であり、Ztは
上述の（１）式に従い設定されるものであり、これ以外
の深度サンプル点は例えばＨ−BTデータの測定点から設
定出来る。補間器12は、ZNとZtとを重み関数計算手段14
に出力し、ZNとZtとを含む多数のサンプル点及びＸ−BT
データを外挿関数計算手段15に出力し、ZNとZtとを含む
多数のサンプル点及びＨ−BTデータを内挿関数計算手段
16に出力する。
また、重み関数計算手段14は、ZNとZtとを用い上述の
（８）式に従い重み関数ｎ（Ｚ）を計算し、この結果を
重み付き加算器17に出力する外挿関数計算手段15は、漸
近値TMNと、Ｘ−BTデータとから、（２）、（4a）及び
（4b）式に従い外挿関数TA（Ｚ）を計算し、この結果を
重み付き加算器17に出力する。内挿関数計算手段16は、
漸近値TMNと、Ｈ−BTデータとから、（５）、（６）式
に従い内挿関数TB（Ｚ）を計算し、この結果を重み付き
加算器17に出力する。重み付き加算器17は、これらｎ
（Ｚ）、TA（Ｚ）及びTB（Ｚ）から、（７）式に従い併
合BT TMRG（Ｚ）を算出し、この結果を出力端子18を介
し水温プロファイルデータ出力装置群30に出力する。
（８）式に従い重み関数ｎ（Ｚ）を計算し、この結果を
重み付き加算器17に出力する外挿関数計算手段15は、漸
近値TMNと、Ｘ−BTデータとから、（２）、（4a）及び
（4b）式に従い外挿関数TA（Ｚ）を計算し、この結果を
重み付き加算器17に出力する。内挿関数計算手段16は、
漸近値TMNと、Ｈ−BTデータとから、（５）、（６）式
に従い内挿関数TB（Ｚ）を計算し、この結果を重み付き
加算器17に出力する。重み付き加算器17は、これらｎ
（Ｚ）、TA（Ｚ）及びTB（Ｚ）から、（７）式に従い併
合BT TMRG（Ｚ）を算出し、この結果を出力端子18を介
し水温プロファイルデータ出力装置群30に出力する。
この発明の水温プロファイルデータ生成装置によれば、
現実の海洋環境に即した水温プロファイルデータを容易
に得ることが出来る。
現実の海洋環境に即した水温プロファイルデータを容易
に得ることが出来る。
（発明の効果） 上述した説明からも明らかなように、この発明の水温プ
ロファイルデータ生成方法によれば、実際に測定して得
た水面から水底には達しないある深度までの水温プロフ
ァイルデータＡ（Ｘ−BTデータ）から外挿水温プロファ
イルデータを求め、さらに過去に求めた同一水域の水面
から水底までの水温プロファイルデータＢ（Ｈ−BTデー
タ）及び設定した漸近線から内挿水温プロファイルデー
タを求める。そして内挿及び外挿水温プロファイルデー
タ両者の線形結合により併合水温プロファイルを与える
データの、水温プロファイルデータＡにおける最深度よ
り深い深度のデータを求めるから、滑らかな併合BTが得
られる。従って、実際にないようなサウンドチャネルを
作ってしまうようなことがほとんどなくなる。
ロファイルデータ生成方法によれば、実際に測定して得
た水面から水底には達しないある深度までの水温プロフ
ァイルデータＡ（Ｘ−BTデータ）から外挿水温プロファ
イルデータを求め、さらに過去に求めた同一水域の水面
から水底までの水温プロファイルデータＢ（Ｈ−BTデー
タ）及び設定した漸近線から内挿水温プロファイルデー
タを求める。そして内挿及び外挿水温プロファイルデー
タ両者の線形結合により併合水温プロファイルを与える
データの、水温プロファイルデータＡにおける最深度よ
り深い深度のデータを求めるから、滑らかな併合BTが得
られる。従って、実際にないようなサウンドチャネルを
作ってしまうようなことがほとんどなくなる。
また、Ｈ−BTデータに基づき即ち水温領域で漸近線を設
定するから、実際にあり得ないような低温を示すデータ
が得られてしまうようなことがない。従って、音速に変
換した場合でも実際にありえないような音速値が生じる
ことがない。
定するから、実際にあり得ないような低温を示すデータ
が得られてしまうようなことがない。従って、音速に変
換した場合でも実際にありえないような音速値が生じる
ことがない。
従ってこの発明の方法は、データ処理量も極めて少ない
ため、水中用音響機器の運用現場でその機器の特性把握
等に広く用いることができる。
ため、水中用音響機器の運用現場でその機器の特性把握
等に広く用いることができる。
又、この発明の水温プロファイルデータ生成装置によれ
ば、現実の海洋環境に即した水温プロファイルデータを
容易に得ることが出来る。
ば、現実の海洋環境に即した水温プロファイルデータを
容易に得ることが出来る。
第１図は、この発明の水温プロファイルデータ生成方法
の概念の説明に供する図、 第２図は、実施例の水温プロファイルデータ生成方法の
手順を示す図、 第３図は、実施例の水温プロファイルデータ生成装置の
構成を概略的に示すブロック図である。 TX（Ｚ）……水温プロファイルデータＡ（ｘ−BTデー
タ） TH（Ｚ）……水温プロファイルデータＢ（Ｈ−BTデー
タ） TMRG（Ｚ）……併合水温プロファイルデータ TA（Ｚ）……外挿水温プロファイルデータ TB（Ｚ）……内挿水温プロファイルデータ 10……水温プロファイルデータ生成装置 11……入力端子、12……補間器 13……漸近値生成手段、14……重み関数計算手段 15……外挿関数計算手段、16……内挿関数計算手段 17……重み付き加算器、18……出力端子 ｎ（Ｚ）……重み関数。
の概念の説明に供する図、 第２図は、実施例の水温プロファイルデータ生成方法の
手順を示す図、 第３図は、実施例の水温プロファイルデータ生成装置の
構成を概略的に示すブロック図である。 TX（Ｚ）……水温プロファイルデータＡ（ｘ−BTデー
タ） TH（Ｚ）……水温プロファイルデータＢ（Ｈ−BTデー
タ） TMRG（Ｚ）……併合水温プロファイルデータ TA（Ｚ）……外挿水温プロファイルデータ TB（Ｚ）……内挿水温プロファイルデータ 10……水温プロファイルデータ生成装置 11……入力端子、12……補間器 13……漸近値生成手段、14……重み関数計算手段 15……外挿関数計算手段、16……内挿関数計算手段 17……重み付き加算器、18……出力端子 ｎ（Ｚ）……重み関数。
フロントページの続き (72)発明者 太田 祐一 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 石渡 恒夫 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−99225（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−170826（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−211328（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】水面から水底には達しないある深度までの
水温プロファイルデータＡと、過去に求めた同一水域の
水面から水底までの水温プロファイルデータＢとを併合
して、前記水面から前記水底までの一つの水温プロファ
イルを与える水温プロファイルデータＣを生成するに当
たり、 生成されるべき水温プロファイルの漸近線を前記水温プ
ロファイルデータＢに基づき設定し、該漸近線と前記水
温プロファイルデータＢとを内挿して内挿水温プロファ
イルデータを求め、 前記水温プロファイルデータＡを前記ある深度から前記
水底まで外挿し外挿水温プロファイルデータを求め、 前記内挿及び外挿水温プロファイルデータを非線形な重
み関数により重みつき加算して前記水温プロファイルデ
ータＣの前記ある深度から水底までのデータを求めるこ
と を特徴とする水温プロファイルデータ生成方法。 - 【請求項２】水面から水底には達しないある深度までの
水温プロファイルデータＡと、過去に求めた同一水域の
水面から水底までの水温プロファイルデータＢとを併合
して、前記水面から前記水底までの一つの水温プロファ
イルを与える水温プロファイルデータＣを生成するた
め、 生成されるべき水温プロファイルの漸近値を前記水温プ
ロファイルデータＢに基づき設定する漸近値生成手段
と、 該漸近値と前記水温プロファイルデータＢとを内挿して
内挿関数を決定する内挿関数計算手段と、 前記水温プロファイルデータＡを前記ある深度から前記
水底まで外挿し外挿関数を決定する外挿関数計算手段
と、 前記内挿関数及び外挿関数の重みつき加算をする重み付
き加算器と を具えたことを特徴とする水温プロファイルデータ生成
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27474088A JPH0799345B2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 水温プロファイルデータ生成方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27474088A JPH0799345B2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 水温プロファイルデータ生成方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02120632A JPH02120632A (ja) | 1990-05-08 |
| JPH0799345B2 true JPH0799345B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=17545924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27474088A Expired - Lifetime JPH0799345B2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 水温プロファイルデータ生成方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799345B2 (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8888318B2 (en) | 2010-06-11 | 2014-11-18 | Intematix Corporation | LED spotlight |
| US8947619B2 (en) | 2006-07-06 | 2015-02-03 | Intematix Corporation | Photoluminescence color display comprising quantum dots material and a wavelength selective filter that allows passage of excitation radiation and prevents passage of light generated by photoluminescence materials |
| US8946998B2 (en) | 2010-08-09 | 2015-02-03 | Intematix Corporation | LED-based light emitting systems and devices with color compensation |
| US8957585B2 (en) | 2010-10-05 | 2015-02-17 | Intermatix Corporation | Solid-state light emitting devices with photoluminescence wavelength conversion |
| US8994056B2 (en) | 2012-07-13 | 2015-03-31 | Intematix Corporation | LED-based large area display |
| US8992051B2 (en) | 2011-10-06 | 2015-03-31 | Intematix Corporation | Solid-state lamps with improved radial emission and thermal performance |
| US9004705B2 (en) | 2011-04-13 | 2015-04-14 | Intematix Corporation | LED-based light sources for light emitting devices and lighting arrangements with photoluminescence wavelength conversion |
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| US9196800B2 (en) | 1996-06-26 | 2015-11-24 | Osram Gmbh | Light-radiating semiconductor component with a luminescence conversion element |
| US9217543B2 (en) | 2013-01-28 | 2015-12-22 | Intematix Corporation | Solid-state lamps with omnidirectional emission patterns |
| US9252338B2 (en) | 2012-04-26 | 2016-02-02 | Intematix Corporation | Methods and apparatus for implementing color consistency in remote wavelength conversion |
| US9318670B2 (en) | 2014-05-21 | 2016-04-19 | Intematix Corporation | Materials for photoluminescence wavelength converted solid-state light emitting devices and arrangements |
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| US9365766B2 (en) | 2011-10-13 | 2016-06-14 | Intematix Corporation | Wavelength conversion component having photo-luminescence material embedded into a hermetic material for remote wavelength conversion |
| US9458988B2 (en) | 2007-10-01 | 2016-10-04 | Intematix Corporation | Color tunable light emitting device |
| US9476568B2 (en) | 2008-03-07 | 2016-10-25 | Intematix Corporation | White light illumination system with narrow band green phosphor and multiple-wavelength excitation |
| US9512970B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-12-06 | Intematix Corporation | Photoluminescence wavelength conversion components |
| US9546765B2 (en) | 2010-10-05 | 2017-01-17 | Intematix Corporation | Diffuser component having scattering particles |
| WO2022244523A1 (ja) | 2021-05-21 | 2022-11-24 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 蛍光体、その製造方法、発光素子および発光装置 |
-
1988
- 1988-10-31 JP JP27474088A patent/JPH0799345B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| WO2022244523A1 (ja) | 2021-05-21 | 2022-11-24 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 蛍光体、その製造方法、発光素子および発光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02120632A (ja) | 1990-05-08 |
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