1994 Fiscal Year Annual Research Report
軟X線を用いた土壌の間隙構造・透水現象の可視化システム開発に関する研究
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04556033
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
丸山 利輔 京都大学, 農学部, 教授 (90026451)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 也寸志 島根大学, 農学部, 助手 (80252899)
堀野 治彦 京都大学, 農学部, 助手 (30212202)
渡邉 紹裕 京都大学, 農学部, 助教授 (50175105)
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| Keywords | 土壌粗間隙 / 軟X線 / ステレオ写真 / 画像処理 / 透水現象 / 可視化 / 3次元構造 |
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| Research Abstract |
本研究は,土壌中の水や物質の移動を支配すると思われる粗間隙に注目した。土壌内部の間隙構造を,軟X線を用いた非破壊検査技術を応用して写真撮影し,ステレオ撮影や画像処理によって,その3次元構造を可視化したり,3次元座標を同定して構造を定量評価するシステムの開発を進めた。また,間隙における透水現象や排水現象を同様に可視化し,さらに間隙構造との関係を評価するシステムを構築することも行った。本年度は,研究計画最終年度であり,過年度までに開発したシステムをさらに改良し,以下のような成果を得た。
1.土壌粗間隙中の水移動を可視化すると同時に,造影剤の移動経路・運動からマクロポア中の水移動について水理学的考察を加え,透水過程で土壌中に根成孔隙に沿った速いバイパス流が発生し,その経路は動水勾配によって変化することを示した。
2.飽和土壌からの排水過程を可視化すると同時に排水量を記録し,画像処理などによって排水現象の経時的変化を観察・評価して,土壌からの排水は土壌間隙構造に対応した順序があることを実証した。
3.フーリエ変換を用いて土壌粗間隙分布の周期性・方向性を周波数領域で解析し,間隙構造の方向性について効果的に解析することができることが分かった。
4.ステレオフィルム影像から,土壌孔隙の三次元座標を計算するシステムを試作し,針金を孔隙に代用した疑似孔隙のステレオ影像に適用して,開発したシステムの精度と有用性を確認した。
5.土壌関隙の3次元座標を同定して3次元表示し,この数値情報を用いて土壌孔隙径の頻度分布と土壌孔隙の方向別分布を求め,土壌間隙構造を定量的に評価可能なことを示した。
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Research Products
(2 results)
