JPH10122860A - Tidal-wave meter - Google Patents

Tidal-wave meter

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JPH10122860A
JPH10122860A JP29569096A JP29569096A JPH10122860A JP H10122860 A JPH10122860 A JP H10122860A JP 29569096 A JP29569096 A JP 29569096A JP 29569096 A JP29569096 A JP 29569096A JP H10122860 A JPH10122860 A JP H10122860A
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tidal
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tidal-wave meter in which data on only tidal waves can be extracted by a method in which a change signal at a cycle in a range which can be considered to be the cycle of the tidal waves is fetched by using a digital filter. SOLUTION: Change data, with reference to the passage of time on a water- level height, obtained by a tidal-wave meter 1 is converted 2 into a digital signal so as to be input to a digital filter 3. The filter 3 is operated so as to output only change data on a water-level height having a tidal-wave cycle sorted as the cycle of waves, that of tidal waves, that of high tides and that of astronomical tides so as to be sent to a display 4. Thereby, waveform data on only the tidal waves can be extracted so as to be displayed. At this time, in a digital processing operation by, e.g. a finite impulse response (FIR)-type filter 3, impulses can be discriminated by a response when they are input in a time series at a value of 1 in a certain time and at a value of 0 before or after it. The response of the impulses is inversely Fourier-transformed so as to obtain a frequency response. Inversely, when a frequency is given so as to be Fourier-transformed, an impulse response is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は波高計から得られた
水面高の時間経過に対する変動データから津波成分を分
離抽出する技術の分野に属する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the field of technology for separating and extracting a tsunami component from fluctuation data with respect to a lapse of time of a water level obtained from a wave height meter.

【0002】[0002]

【従来の技術】海面の上下変動をその変動周期によって
分類すると、風波(波浪)、津波、高潮(気象潮)、天
文潮(潮汐)に分類される。これを図示すると図5のよ
うになる。高潮は気圧の影響で生じる海面上昇である。
天文潮は、太陽と月等の天文的影響による海面変動であ
り、その主な周期は12時間と24時間である。そして
現実の潮位は津波と高潮と天文潮とが重なり合った状態
の潮位(これを絶対潮位と呼ぶことにする)であり、こ
れが災害や避難にとって重要な判断対象となるものであ
り、津波計の最も重要な計測対象となっている。
2. Description of the Related Art Vertical fluctuations of the sea surface are classified into wind waves (waves), tsunamis, storm surges (meteorological tides), and astronomical tides (tides) according to their fluctuation periods. This is illustrated in FIG. Storm surges are sea-level rises caused by atmospheric pressure.
Astronomical tide is a sea level change caused by astronomical influences such as the sun and the moon, and its main cycle is 12 hours and 24 hours. The actual tide level is the tide level where the tsunami, storm surge, and astronomical tide overlap (this is called the absolute tide level), which is an important judgment target for disasters and evacuation. It is the most important measurement target.

【0003】この他、従来はこのような絶対潮位の他
に、絶対潮位から天文潮位を差し引いた潮位即ち、津波
と高潮が合成された形の潮位を求めて津波時の状況を知
るよすがとしていた。天文潮位の分離は、理論的には簡
単である。適当な期間の実測潮位データを調和解析する
ことにより天文潮の予測が可能だからである。実際問題
としては、設置予定場所で適当な期間事前の潮位計測が
必要である。こうして得られた天文潮位を絶対潮位から
引き算して津波と高潮の合成成分が得られることにな
る。
[0003] In addition, conventionally, in addition to such an absolute tide level, a tide level obtained by subtracting an astronomical tide level from an absolute tide level, that is, a tide level in which a tsunami and a storm surge are combined is known to know the situation at the time of a tsunami. And had The separation of the astronomical tide is theoretically simple. This is because the astronomical tide can be predicted by performing a harmonic analysis of the measured tide level data for an appropriate period. As a practical matter, it is necessary to measure the tide level in advance at the installation site for an appropriate period. By subtracting the astronomical tide level thus obtained from the absolute tide level, a combined component of the tsunami and the storm surge can be obtained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、津波の周期
は数十分程度で、避難する時間に余裕がない。他方、高
潮の周期は1時間以上広い範囲にある。天文潮の主な周
期は12時間と24時間である。従って、避難の時間の
余裕という点からみると高潮と天文潮は津波より余裕が
あり同じ範囲に属するといえる。一方、被害を避ける為
の潮位情報としては絶対潮位表示が最も有用である。従
って、従来のように絶対潮位から天文潮位のみを差し引
いたデータを求めてみてもさほど有用のデータとならな
いうえ高潮成分が含まれているため津波そのもののデー
タが得られないという問題がある。
However, the period of the tsunami is on the order of tens of minutes, and there is not enough time for evacuation. On the other hand, the cycle of storm surge is in a wide range for more than one hour. The main cycle of the astronomical tide is 12 hours and 24 hours. Therefore, from the point of time for evacuation, it can be said that storm surge and astronomical tide have more margin than tsunami and belong to the same range. On the other hand, absolute tide level display is most useful as tide level information for avoiding damage. Therefore, there is a problem that data obtained by subtracting only the astronomical tide level from the absolute tide level is not so useful data as in the conventional case, and that the data of the tsunami itself cannot be obtained due to the inclusion of the storm surge component.

【0005】そこで、絶対潮位から天文潮位のほか高潮
をも差し引き津波のみのデータが得られないかというこ
とになるのであるが、高潮は気圧の影響で生じる海面変
動であり気圧は気象状況によって変化するものであるか
ら、太陽の動きや月の動きによって生ずる天文潮のよう
な規則性がなく天文潮のように予測することができず差
し引くべきデータが得られないという問題がある。
[0005] Therefore, subtracting from the absolute tide level to the astronomical tide level as well as the storm tide, it may be possible to obtain data on only the tsunami. The storm surge is a sea level change caused by the effect of atmospheric pressure, and the atmospheric pressure varies depending on weather conditions. Therefore, there is a problem in that there is no regularity such as the astronomical tide caused by the movement of the sun or the moon, the prediction cannot be performed like the astronomical tide, and data to be subtracted cannot be obtained.

【0006】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消するためになされたものであり、海面の上下運動が
図5に示すように周期によって分類されることに着目
し、ディジタルフィルターを用いることによって津波の
周期と考えられる範囲の周期の変動信号を取り出すこと
によって津波のみのデータを得ることのできる津波計を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and focuses on the fact that the vertical movement of the sea surface is classified by the period as shown in FIG. An object of the present invention is to provide a tsunami meter capable of obtaining data of only a tsunami by extracting a fluctuation signal having a cycle within a range considered as a tsunami cycle by using the tsunami meter.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の津波計は次の各手段を具備する。 (イ)水面高の時間経過に対する変動を計測しその水面
高データをアナログ信号で出力する波高計 (ロ)波高計からの水面高データをディジタル信号に変
換するA/D変換器 (ハ)A/D変換器からのディジタル水面高データを受
けてそれに含まれているデータのうち津波周期のデータ
を選択的に出力するディジタルフィルター (ニ)ディジタルフィルターの出力データを受けて時間
の経過に対応する水面高データを画面上に波形的に表示
する表示器
To achieve the above object, a tsunami meter of the present invention comprises the following means. (B) A wave height meter that measures the fluctuation of the water level over time and outputs the water level data as an analog signal. (B) An A / D converter that converts the water level data from the wave height meter to a digital signal. Digital filter that receives digital water level data from the / D converter and selectively outputs tsunami cycle data among the data contained in it. (D) Receives the output data of the digital filter and responds to the passage of time. Display that displays water level data on the screen in a waveform

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の津波計における波高計と
しては、従来から用いられている超音波式波高計、圧力
式波高計およびフース型潮位計が考えられる。このうち
フース型潮位計は井戸と海を連結している細い管がロー
パスフィルターとして作用し津波の周期に対して時間遅
れを生ずるので補正が必要である。A/D変換器は既存
の技術のものでよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As a wave height meter in a tsunami meter of the present invention, an ultrasonic wave height meter, a pressure wave height meter, and a Foos type tide level meter which are conventionally used are considered. Of these, the Foos type tide gauge requires correction because the thin tube connecting the well and the sea acts as a low-pass filter, causing a time delay with respect to the tsunami cycle. The A / D converter may be of an existing technology.

【0009】ディジタルフィルターは一般に最もよく用
いられている、いわゆるFIR(Finite Impulese Respo
nse)型とIIR(Infinite Inpulese Response)型のいず
れでもよいが、津波が来襲しそれが鎮静化してからその
データを取り出して解析を行うオフライン型ではFIR
型が適しており、津波の来襲中にリアルタイムで津波の
情報を収集する(リアルタイム型)にはIIR型もしく
はFIR型カルマンフィルターが適している。また、波
高計からの入力時刻から、フィルターの出力までの時間
遅れが或る程度許される場合(疑似リアルタイム型)に
は対称FIR型が適している。
Digital filters are generally used most often, so-called FIR (Finite Impulese Respo).
nse) type or IIR (Infinite Inpulese Response) type, but the off-line type which takes out the data and analyzes it after the tsunami hits and calms down
An IIR or FIR type Kalman filter is suitable for collecting tsunami information in real time during a tsunami attack (real-time type). If a certain time delay from the input time from the crest meter to the output of the filter is allowed (a pseudo real-time type), the symmetric FIR type is suitable.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の津波計の実施例を図面を参照
して説明する。図1は、本発明の津波計の実施例の構成
を示すブロック図である。津波計1で得られた水面高の
時間経過に対する変動データはA/D変換器2へ送られ
ディジタル信号に変換された後ディジタルフィルター3
に入力される。このディジタルフィルター3は図5に示
した周期分類の津波の周期を有する水面高変動データの
みを出力するように動作する。ディジタルフィルターは
前述のようにFIR型のものであってもIIR型のもの
であってもよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the tsunami meter of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a tsunami meter of the present invention. The fluctuation data of the water level with respect to the passage of time obtained by the tsunami meter 1 is sent to the A / D converter 2 and converted into a digital signal, and then converted into a digital filter 3.
Is input to The digital filter 3 operates so as to output only the water level fluctuation data having the tsunami cycle of the cycle classification shown in FIG. As described above, the digital filter may be of the FIR type or the IIR type.

【0011】FIR型は、Finite Impulese Responseの
略で、文字通り、有限長のインパルス応答を持っている
ものである。ディジタル処理でのインパルスは、ある時
刻で値が1で、その前後の時系列の値がゼロである時系
列を言う。フィルターの特性は、インパルスを入力した
時の応答(インパルス応答)で区別することができる。
このインパルス応答をフーリエ変換すると、周波数応答
が得られる。また、逆に周波数応答を与えて、逆フーリ
エ変換すると、インパルス応答が得られる。
The FIR type is an abbreviation for Finite Impulese Response, and has a finite-length impulse response as it is. An impulse in digital processing is a time series whose value is 1 at a certain time and whose time series values before and after it are zero. The characteristics of the filter can be distinguished by a response (impulse response) when an impulse is input.
When this impulse response is Fourier-transformed, a frequency response is obtained. Conversely, when an inverse Fourier transform is performed by giving a frequency response, an impulse response is obtained.

【0012】もし、フィルターのインパルス応答が得ら
れると、次のように出力が計算される。即ち、入力の時
系列をサンプル値の大きさを持つインパルス列と見なす
ことができ、サンプル時間間隔をΔtとすると、Δt時
間ずらして、このインパルス列を入力することになる。
従って、このインパルス列の各インパルス応答(インパ
ルスの時系列をサンプル値倍した時系列)を時間をずら
して加えれば、フィルター出力が得られる。この操作を
畳こみと呼ぶ。
[0012] If the impulse response of the filter is obtained, the output is calculated as follows. That is, the time series of the input can be regarded as an impulse train having the magnitude of the sample value. If the sample time interval is Δt, the impulse train is input with a shift of Δt.
Therefore, if each impulse response (time series obtained by multiplying the time series of the impulse by the sample value) of this impulse train is shifted in time, a filter output can be obtained. This operation is called folding.

【0013】このインパルス応答を求める手法に3通り
の方法がある。第1は、インパルス応答を直接与える方
法である。例えば、矩形の重みの移動平均、三角の重み
の移動平均に使われるこの重みを与える方法がある。こ
の重みの左右反転したものが実はインパルス応答であ
る。従って、矩形、三角のインパルス応答を与える手法
がこれにあたる。この方法は、簡便であるが、希望の周
波数応答特性のフィルターが作れない。
There are three methods for obtaining the impulse response. The first is a method of directly providing an impulse response. For example, there is a method of giving this weight used for a moving average of rectangular weights and a moving average of triangular weights. The inverted left and right weights are actually impulse responses. Therefore, a method of giving a rectangular or triangular impulse response corresponds to this. Although this method is simple, a filter having a desired frequency response characteristic cannot be formed.

【0014】第2は、周波数応答を与えて、インパルス
応答を求める手法である。従来から、周波数応答を与え
て、単純にフーリエ変換して、インパルス応答を求める
と、良い結果が得られないことが知られていた。周波数
応答を与えて、インパルス応答を単純に計算すると、イ
ンパルス応答が無限の長さとなるからである。このた
め、周波数応答からインパルス応答を計算する時、窓関
数を乗じる手法「窓関数法」が用いられている。これ
は、無限長になるインパルス応答を窓関数を用いて、イ
ンパルス応答の両端を滑らかにゼロに収束させる手法で
ある。このようにすると、正しくフィルターリングされ
る。しかし、フィルター長を有限長にしたため、希望の
周波数応答とは、完全に一致しない場合がある。一般
に、このフィルターの長さを長くすればするほど、希望
の周波数応答に近づく。しかし、長くすると、計算量が
多くなるため、試行錯誤しながら、最適なこの長さを決
定する。
The second is a technique for obtaining an impulse response by giving a frequency response. Conventionally, it has been known that good results cannot be obtained if a frequency response is given and a simple Fourier transform is performed to obtain an impulse response. This is because if the frequency response is given and the impulse response is simply calculated, the impulse response has an infinite length. For this reason, when calculating an impulse response from a frequency response, a technique of multiplying by a window function, that is, a “window function method” is used. This is a technique in which both ends of the impulse response are smoothly converged to zero using a window function for the impulse response having an infinite length. In this case, filtering is performed correctly. However, since the filter length is limited, the desired frequency response may not completely match. In general, the longer the length of this filter, the closer to the desired frequency response. However, if the length is increased, the amount of calculation is increased. Therefore, the optimum length is determined through trial and error.

【0015】第3の、インパルス応答を求める手法は、
原理的にこうあるべきであるという式を作り、その誤差
が最小になるように、現在値を予測する。即ち、予測型
である。このフィルターのインパルス応答は、連立方程
式を作り解くことで求められる。こうして得られたフィ
ルターは、カルマンフィルターになる。結論的に、「F
IR型のディジタルフィルターを作ることは、インパル
ス応答を作ること」と言うことができる。
[0015] A third method for obtaining an impulse response is as follows.
In principle, an equation that should be this way is made, and the current value is predicted so that the error is minimized. That is, it is a prediction type. The impulse response of this filter can be obtained by creating and solving simultaneous equations. The filter thus obtained becomes a Kalman filter. In conclusion, "F
Creating an IR digital filter creates an impulse response. "

【0016】周波数応答を与え、インパルス応答を求め
る場合、位相ずれが生じない周波数特性を与えると、イ
ンパルス応答は、過去と未来に応答を示す。しかもゼロ
時刻に対して対称の応答を示す。このインパルス応答を
用いると、位相ずれのない、理想的なフィルターが得ら
れる。しかし、過去に応答することは、逆に考えると、
現在点の出力は、未来データからの影響を受けるので、
現在点で定まらないことを意味する。即ち、過去に向か
うインパルス応答の長さの分、時間が遅れて出力される
ことになる。このディジタルフィルターは、対称FIR
型と呼ばれる。このように過去に応答するフィルターは
因果律を満たさないFIR型フィルターと呼ばれること
もある。
When a frequency response is given and an impulse response is obtained, if a frequency characteristic that does not cause a phase shift is given, the impulse response shows a response in the past and in the future. Moreover, it shows a symmetric response to zero time. By using this impulse response, an ideal filter having no phase shift can be obtained. But responding in the past, on the contrary,
Since the output of the current point is affected by future data,
It means that it is not determined by the current point. That is, the output is delayed with the time corresponding to the length of the impulse response toward the past. This digital filter has a symmetric FIR
Called type. Such a filter that responds in the past is sometimes called an FIR filter that does not satisfy the causality law.

【0017】他方、非対称FIR型が存在する。これ
は、計測器の位相を補正したりするために用いられる。
この場合、補正したい周波数応答特性を与え、同様に求
めることができる。また、遅れの生じないリアルタイム
型のフィルターにしたい場合は、未来にのみインパルス
応答のあるフィルターを作成すればよく、上述の連立方
程式を作り、インパルス応答を求める方法で、作成する
ことができる(カルマンフィルター)。このようにして
作成すると、過去のデータのみで、現在の出力値が決定
される。これは、因果律を満たすFIR型フィルターと
呼ばれることもある。また、リアルタイム型のフィルタ
ーとして、電気回路で作られているフィルターのインパ
ルス応答を用いる方法が考えられるが、この方法でFI
R型フィルターが作られることは、ほとんどない。なぜ
ならば、次に述べるIIR型のディジタルフィルターで
作成する方が簡単で、計算量が比較できないほど少ない
からである。
On the other hand, there is an asymmetric FIR type. This is used to correct the phase of the measuring instrument.
In this case, the frequency response characteristic to be corrected is given, and can be similarly obtained. If a real-time filter with no delay is desired, a filter having an impulse response only in the future may be created. The simultaneous equations can be created and the impulse response can be obtained (Kalman's method). filter). When created in this way, the current output value is determined only by past data. This is sometimes called an FIR filter that satisfies the causality law. As a real-time filter, a method using the impulse response of a filter made of an electric circuit is considered.
R-type filters are rarely made. The reason for this is that it is easier to create with an IIR type digital filter described below, and the amount of calculation is so small that it cannot be compared.

【0018】IIR型フィルターは、Infinite Impules
e Pesponseの略で、無限長のインパルス応答を有するも
のも扱える。ここでは、一般的に用いられるIIR型に
ついて述べる。電気回路でできているフィルターについ
て考えて見ると次のようである。現在の出力は、電源を
入れた時から、ずーと入力されたものを処理してきたも
のである。また、記憶装置にあたるものは、コンデン
サ、コイルであり、その数もごくわずかである。もしこ
れと同じ回路に相当するディジタルフィルターを作れ
ば、少ない記憶で作成できるはずである。
The IIR type filter is based on Infinite Impules.
An abbreviation of e Pesponse, which can handle infinitely long impulse responses. Here, the generally used IIR type will be described. Considering the filter made of electric circuit, it is as follows. The current output is what has been processed since the power was turned on. Further, the storage device is a capacitor or a coil, and the number thereof is very small. If a digital filter corresponding to the same circuit is made, it should be able to be made with little memory.

【0019】電気回路で作られる一般的なローパス、ハ
イパスフィルターにバターワース型、チェビシェフ型が
ある。これらは、共にカットオフ特性に応じて1次、2
次、……と呼ばれるものがある。これらは、出力の一部
を入力側に加算するフィードバック回路をもっているの
が特徴である。これらは、ラプラス変換で表されている
(変数sで表されている)。他方、ディジタルフィルタ
ーは、z変換で表される。このsをzにする変換式が提
案されており、この変換式を代入して、ディジタルフィ
ルターが作成される。これは簡単な計算である。
There are Butterworth-type and Chebyshev-type general low-pass and high-pass filters made of electric circuits. These are primary and secondary depending on the cutoff characteristics.
Next, there is something called .... These are characterized by having a feedback circuit for adding a part of the output to the input side. These are represented by the Laplace transform (represented by the variable s). On the other hand, digital filters are represented by a z-transform. A conversion formula for converting s into z has been proposed, and a digital filter is created by substituting this conversion formula. This is a simple calculation.

【0020】このフィルターの特徴は、インパルス応答
が未来にのみ作用する。因果律を満たすフィルターであ
る。また、インパルス応答が無限であるものが作成可能
である。フィルターリングの計算もごくわずかで、非常
に高速に処理できる。しかし、電気フィルターと同様に
位相の歪みが必ず存在する。
A feature of this filter is that the impulse response only works in the future. A filter that satisfies causality. In addition, one having an infinite impulse response can be created. The filtering calculations are very small and can be performed very quickly. However, there is always a phase distortion as in the case of the electric filter.

【0021】これらのフィルターを用途から考えると、
オフライン型とリアルタイム型、疑似リアルタイム型に
分けることができる。オフライン型は、データを事後処
理するものである。従って、理想的フィルターが作れる
(ゲインも位相も指定できる)FIR型が使用される。
リアルタイム型は、入力と同時に処理するもので、電気
回路のアナログフィルターと同じように、入力とほぼ同
時に出力する。時間遅れは処理時間だけである。従っ
て、IIR型、もしくは因果律を満たすFIR型(FI
R型カルマンフィルター)が用いられる。これらは特性
の差はあるものの、完全にゲインと位相を共に満足させ
ることは困難である。疑似リアルタイム型は、位相をず
らさないで入力時刻から、出力の時間がある程度の遅れ
が許される場合に使われるフィルターである。この場
合、フィルター長の短い対称FIR型が利用される。
Considering the use of these filters,
It can be divided into offline type, real-time type, and pseudo real-time type. The offline type is to post-process data. Therefore, an FIR type that can create an ideal filter (can specify both gain and phase) is used.
The real-time type processes at the same time as the input, and outputs almost at the same time as the input, like an analog filter of an electric circuit. The time delay is only the processing time. Therefore, the IIR type or the FIR type (FI
R-type Kalman filter) is used. Although these have differences in characteristics, it is difficult to completely satisfy both the gain and the phase. The pseudo real-time type is a filter used when the output time can be delayed to some extent from the input time without shifting the phase. In this case, a symmetric FIR type having a short filter length is used.

【0022】以上のことから、本実施例では、津波襲来
中のリアルタイム表示の場合にはカルマンフィルターを
採用した。位相歪みが少なくリアルタイムフィルターで
あるからである。もう1つ、津波が来襲し鎮静化してか
ら分析を行う場合については対称型のFIR型フィルタ
ーを用いた。事後処理であるため、時間遅れを問題とし
ないことと、フィルターとして理想的な特徴を持つから
である。以上は、津波データを抽出する場合を述べて来
たが、これに限られず、ディジタルフィルターの応答特
性を高潮の周期の範囲に設定すれば高潮の水面変動のデ
ータが取り出せるし、波浪の周期の範囲に設定すれば波
浪データを抽出することができる。
From the above, in the present embodiment, a Kalman filter is employed for real-time display during the tsunami attack. This is because the filter is a real-time filter with little phase distortion. In the case where another analysis is performed after the tsunami hits and calms down, a symmetric FIR filter was used. This is because the post-processing does not cause a time delay and has an ideal characteristic as a filter. The above description has been given of the case where tsunami data is extracted. However, the present invention is not limited to this. If the response characteristic of the digital filter is set within the range of the storm surge cycle, data on the water surface fluctuation of the storm surge can be taken out and the cycle of the wave Wave data can be extracted by setting the range.

【0023】図2は、カルマンフィルターを用いたリア
ルタイム津波抽出を行った波形データである。横軸が時
間、縦軸が水面高である。上側の鋸歯状に変動している
データが波高計から得られたデータであり、津波と高潮
と天文潮が合成されているデータである。重ねて描かれ
ているなだらかな曲線は天文潮と高潮の重なり合った水
面変動を表している。下の波形が取り出された津波だけ
の波形である。
FIG. 2 shows waveform data obtained by performing real-time tsunami extraction using a Kalman filter. The horizontal axis is time, and the vertical axis is water level. The data that fluctuates in the upper sawtooth shape is the data obtained from the wave height meter, and is the data in which the tsunami, the storm surge, and the astronomical tide are combined. The gentle curves overlaid represent the overlapping tides of astronomical tides and storm surges. The lower waveform is the extracted tsunami-only waveform.

【0024】図3は、対称型のFIR型フィルターを用
いた津波の抽出を示す。上側の波形が波高計からの波形
であり高潮および天文潮と200秒以下の周期の波を含
んでいる。下側の波形は上の波形からディジタルフィル
ターによって津波のみを抽出した波形である。
FIG. 3 shows tsunami extraction using a symmetric FIR filter. The upper waveform is a waveform from a wave gauge, and includes a storm surge, an astronomical tide, and a wave having a period of 200 seconds or less. The lower waveform is a waveform obtained by extracting only the tsunami from the upper waveform by a digital filter.

【0025】図4は、同じく対称型のFIR型フィルタ
ーを用いているが、天文潮+高潮のデータを抽出したも
のである。上側のデータが波高計のデータであり、下側
の曲線が上のデータから抽出した天文潮と高潮の合成さ
れた水面変動のデータである。以上、図3,4,5の波
形は表示器4の画面上に表示されたものである。またデ
ィジタルフィルターはパソコンで行わせたものである。
FIG. 4 shows a data obtained by extracting astronomical tide + storm surge data, which also uses a symmetric FIR filter. The upper data is the wavemeter data, and the lower curve is the combined water level fluctuation data of the astronomical tide and storm surge extracted from the upper data. As described above, the waveforms of FIGS. 3, 4, and 5 are displayed on the screen of the display 4. The digital filter is performed by a personal computer.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように本発明の津波計は、
波高計で得られたデータを、津波周期の信号のみを通過
させるように動作設定されたディジタルフィルターを通
過させて表示器へ送るようにしたので、津波のみの波形
データを抽出して表示させることができるという利点が
ある。
As described above, the tsunami meter of the present invention
Since the data obtained by the wave height meter is sent to the display after passing through a digital filter that is set to pass only the signal of the tsunami cycle, the waveform data of only the tsunami must be extracted and displayed. There is an advantage that can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の津波計の実施例の構成を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of a tsunami meter of the present invention.

【図2】本発明の実施例においてカルマンフィルターを
用いたリアルタイム津波抽出を行った波形データ図であ
る。
FIG. 2 is a waveform data diagram obtained by performing real-time tsunami extraction using a Kalman filter in the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例において対称型のFIR型フィ
ルターを用いた津波の抽出波形データ図である。
FIG. 3 is an extracted waveform data diagram of a tsunami using a symmetric FIR filter in the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例において対称型のFIR型フィ
ルターを用いて天文潮と高潮の重なった変動を抽出した
波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram in which overlapping fluctuations of astronomical tide and storm surge are extracted using a symmetrical FIR filter in the embodiment of the present invention.

【図5】海面の上下変動をその変動周期によって分類し
そのエネルギーの相対的大きさを示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relative magnitude of energy by classifying the vertical fluctuation of the sea surface according to its fluctuation cycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 波高計 2 A/D変換器 3 ディジタルフィルター 4 表示器 1 Crest meter 2 A / D converter 3 Digital filter 4 Display

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 次の各構成を具備することを特徴とする
津波計。 (イ)水面高の時間経過に対する変動を計測しその水面
高データをアナログ信号で出力する波高計 (ロ)波高計からの水面高データをディジタル信号に変
換するA/D変換器 (ハ)A/D変換器からのディジタル水面高データを受
けてそれに含まれているデータのうち津波周期のデータ
を選択的に出力するディジタルフィルター (ニ)ディジタルフィルターの出力データを受けて時間
の経過に対応する水面高データを画面上に波形的に表示
する表示器
1. A tsunami meter comprising the following components. (B) A wave height meter that measures the fluctuation of the water level over time and outputs the water level data as an analog signal. (B) An A / D converter that converts the water level data from the wave height meter to a digital signal. Digital filter that receives digital water level data from the / D converter and selectively outputs tsunami cycle data among the data contained in it. (D) Receives the output data of the digital filter and responds to the passage of time. Display that displays water level data on the screen in a waveform
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