塩谷 晴

LiDARによる河道計測を用いた簡易流量推定法の開発と検証

陸 旻皎

我が国では，気候変動による災害激甚化や，少子高齢化による働き手不足，技術革新など，防災を取り巻く環境は日々流転している．政府は現状への対策として，最新技術を積極的に活用する方向を示している．水文観測においても，これまでは現地で標尺や流速計を用いる接触型での観測が固守されていたが，現在では，画像判別や超音波を用いた流速計といった非接触型での観測が認可されつつある．これより，地上レーザー測量と河道流解析，マニング式を用いた簡易な流量推定法が提案されている．しかしながら，本手法では作成可能な地形データが荒いことや，水面下の取得が不可能な問題がある．本研究では，これら各問題に対し，技術革新による低廉化高度化が進行するLiDARを用いて精密な地形の作成手法の開発や，LiDARによる水面下の取得が不可能な特性を利用した非接触での水面勾配の測定可能性について検証を行う．精密な地形データ作成では，植生ノイズの除去や，水面下補完，GPSでの座標系適用について，開発を行った．LiDARでの水面勾配の測定可能性については，水際から水面勾配を算出する手法を開発した．また，第一に粗度係数がマニング式にて水面勾配から逆算可能なこと．第二に精密な地形データが作成可能なことから，水際を測定した際の実測流量を用いることで，河道状況の再現が可能と考えた．以上二点から，LiDARにて水際を現地で測定した際の水面勾配と，その時の流路状況を再現した解析結果での水面勾配を比較した．この時，比較対象として一般的な粗度係数での解析も実施し，一般値として比較を行った．また，各解析での正確性検証を行うため，水際測定時の流路状況を再現した解析結果と，一般値での解析結果を実測値と比較を行った．その結果，一般値では値が乱れていたが，実測値と流路状況を再現した解析結果が安定して近い値となったため，LiDARでの水面勾配測定の可能性が示唆された．