2021 Fiscal Year Annual Research Report
Study on measurement technology to detect river bank and subsurface deformation simultaneously, accurately, and at low cost
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19K04949
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
西山 哲 岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (00324658)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 河川巡視・点検 / 3次元計測 / レーザ点群 / グリーンレーザー / 河道計測 / 河川構造物 / 河床地形 / リアルタイム処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）無人自動運転技術の適用による小型低コストMMS計測車両の実現：走行軌跡を使って自己測位を行うSLAM(Simultaneous Localization and Mapping)アルゴリズムを活用した河川堤防3次元計測システムの実用性を試行した.当測位技術を構築することで，中小河川の天端や法尻を，車両走行だけでなく徒歩あるいは自転車の走行によって3次元計測ができる計測システムを実現するのが目標である．前年度に続いて，本年度も岡山県内に流れる旭川流域において，携帯型レーザスキャナとSLAMによる測位の組み合わせで計測した座標値の精度検証を実施した．その結果，開発したSLAMによる自己測位精度を導入した3次元計測システムにより，河川堤防あるいは河川構造物の変状計測を可能とする走行型計測手法が実用レベルにあることを実証した．
2）高密度3次元データのリアルタイム処理技術の開発：1)の手法と組み合わせて，リアルタイムで河川堤防，河道内および河川構造物の変状発生個所を検出するレーザ点群処理ソフトを開発するのが目標である．本年度は，前年度と今年度の計測にて取得されたレーザー点群を用いて，河川堤防の形状をリアルタイムかつ高精度に再現できるアルゴリズムが構築できたことを実証した．
3）水中を透過し河床および構造物の洗掘等の計測を可能にするグリーンレーザーの活用：波長515nm の緑色レーザーの水中透過能力と河川の濁度の関係を検証した．その結果，目視で確認できる深さの約1.5倍までの水深個所をレーザにて計測できるスキャナの開発を実現させた．これにより緑色のレーザースキャナを用いて，提体の変形と河床変動，河岸浸食や護岸前面の深掘れ等の状況などを同時に計測する計測技術を構築できることを明らかにした，以上，豪雨災害に対する効果的な中小河川の管理に適用できるモニタリングシステムの実現を可能にした．
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