| 概要 |
自然環境を背景とした林学分野の野外調査は,一般に機動的手段の利用が困難な山地を対象とし,しかも多種類の情報を広範囲に,高精度で取得することが必要である.しかしながら,従来の森林,林地の計測方法は,対象地が急峻で起伏の多い地形的条件下にあるところから,行動の困難性と高経費に制約されて充分な成果を挙げるに至っていない.この解決方法の一つとして簡易空測による空中写真の利用が考えられているが,これの実用化...に対する系統的な研究は未完成な段階にある.そこで,本研究は,簡易空測の科学的基本事項としての大縮尺写真の情報量とその精度とを検討すると共に,具体的な撮影方法についても状況の解析と,それに応じた試作とを行い,簡易空測法の利用の可能性の追及と,実用技術としての方法を確立することを目的として実施した.検討事項を略記すると次のとおりである.従来の野外計測方法の問題点と,林学に於ける空測方法全般の変遷を調査して本研究の必要性と意義とを明確にした.簡易空測の場合,汎用カメラを用いて撮影を行うことになるが,誤差を縮小するためには,カメラの内部機構に着目して修正を行うことが必要である.数種類の内部機構の要素について,その影響を数値的に評価したところ,とくにf値については公称値ではなく真値を求めて修正することが重要であることが見いだされた.写泰での形状判読については被写体と周囲との濃度差と解像度が問題になるが,これを数穫頬の形状模型を用いて実験的に検討した.その結果,判読精度を上げるために最も必要な条件は撮影距離であり,近接撮影が調査上で有効であることが裏付けられた,あわせて林地被写体毎の撮影限界距離を呈示した.空中撮影を行う上での揚空方法としては,安全性などの諸事項を検討した結果,非動力方式の軽気球が優れていると判断した.この気球の形状や容積による飛揚特性を実験的に検討したところ容積14m^3の球形気球が最適であると判断された.上空での動揺は索長の約10%と少ないなど,実用上に必要な安定性が得られることが検証された.カメラの姿勢制御装置としては鉛直性を保持し,傾斜撮影が可能で,地上からの視認性に優れたものを目標に,種々改良を加えて試作を行った.とくに制御装置については撮影時の操縦性を高めるよう懸垂方法を工夫した.その結果本機により撮影した等轟の計測精度は,平面計測で約0.03%,2mの基線長による立体写真で奥行き計測で0.6%と,いずれも理論値に近い好結果がえられた.あわせて試作過程での検討事項から,簡易空測に具備すべき制御装置,搭載すべきカメラの機能について提言をおこなった.試作機による実用性を森林群落における樹冠投影図の作成等のいくつかの事例によって検証し,野外調査における実用技術として極めて有効であることを明らかにした.あわせてその適用範囲を明確にした.
The natural outdoor research requires measurement of many factors with high accuracy in a wide range. However, the method of measurement at the present time is insufficient, because the object of outdoor observation in the field of forestry is the steep mountainous area in which movement of resercher is difficult. Then, it is seemed that large scale photograph taken at low altitude is useful for the outdoor research when the operation of photographing is easy. It is very important to verify the accuracy and discrimination ability of objective in the large scale photography. However, the study in this field almost does not exist. The purpose of this paper is to improve the efficiency and reliability of photographing measurement in outdoor research. The outline of this paper is shown as following. The revision value due to inside mechanism of camera was numerically examined for the purpose of reducing error. Also, it became clear that the revision of the true "f" value measured by the experiment is necessary. The degree of photographic resolution was examined by the use of some shape models under different conditions. As a result, it is recognized a main factor was the distance from which the picture was taken. This means that large scale photography taken at low altitude is very effective for the forest investigation. In addition, the limmit value of the distance from forest-land objective which was taken in the picture was given. And the relation between the various factors (distance and exposure etc.) present when the picture was taken and photographic density was determined. The most important technical point is the method which lift up camera in to the sky. It was determined that a light balloon excelled from the point of view of safety, stability, accuracy, economy, product and the others. In addition, it was judged that a globular balloon of 14 m^3 capacity excelled from the point of view of shape, capacity, flight stability and the others. The range of mobility of the tethered balloon in the sky was about 10% of the rope's length. This does not matter in practical application. The camera attitude control sub-system which was produced has the following characteristics: 1) it is easy to hold on the perpendicular, 2) the taking of a diagonal picture is possible, 3) confirmation of the picture-taking direction is easy, and 4) instrument is small and light weight. The instrumentation accuracy, according to this device, shows individually about 0.03% in plane instrumentation and about 0.6% in stereophony instrumentation. These values were close to theoritical value. After investigation on many aplication examples which were shown by a simple aerial photographic system, it became clear that this method is useful in forest research.続きを見る
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