kan06206

高溝啓輔

河床礫形状の画像計測に関する検討

力丸厚

日本の河川は過去幾度となく洪水などの水害に見舞われている．それに対処すべく河川工事が進められてきたが，当初は治水という目的のみが先行してしまい，河川環境にはそれほど配慮がなされなかった．しかし，近年になり各地の河川においてその環境の変化が指摘されるようになり，各地の河川でその環境の回復・保全をすべく努力が続けられている．
懸念されている河川環境の変化の一つに，河床材料の変化がある．これにより，河川の生態系が影響を受けている．魚沼川もそうした河川の一つである．河川工事により河床礫の粒径が変化し，アユの漁獲量に影響を与えているという指摘がある．本研究では，河床材料の変化を把握するための一環として，画像からの形状計測を目的とした．画像による計測には，①撮影範囲のほぼ全ての礫を計測対象とできる，②計測の再現性がある，③多くの形状特徴量を扱える，④河床礫の状態を把握することができるといったメリットがある．
とくに，魚野川において実際に河床材料の変化が指摘されている地点を撮影し（第3章），幾つかの画像処理を行い（第4章）その形状を計測する（第5章）までのプロセスについて述べる．
河床材料の粒径加積曲線より，魚野川における河床材料の変化が見受けられた．その中でも漁獲量の減少が指摘されてきた，八海橋付近や福山橋付近の粒径は小さくなっている傾向が見られた．
粒径の変化が見られる地点とそうでない地点とで，河床礫の撮影を行い，その画像からオルソ画像を作成した（正射変換）．撮影は，対象となる箇所が地形の変化があるため，そうした要素も考慮できるステレオ撮影により行った．オルソ画像作成に当たり，特に標定作業において画像の質が大きく影響するのがわかった．本研究で河床材料形状の計測が比較的に正確にできた画像の特徴は，①影が写りこんでいない，②河床材料の粒径が大きい，③河床材料の輝度ムラが少ない，といった点である．
河床材料の大まかな形状は計測できたものの，粒径加積曲線から読み取ることのできた傾向とは異なり，定量化には至らなかった．原因として撮影時の手ぶれ，影の写りこみ，画像処理に使用したオペレーターの特性が考えられた．特に前者の2つについては，画像を撮影する段階で注意が必要な点なため，事前の計画を十分に行う必要がある．また，画像処理に関しても，より安定して河床材料形状を計測できる手法を見つける必要があるといえる．

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