ダム湖内の堆積土砂の堆砂状況を安価に精度良く計測
古野電気株式会社（本社：兵庫県西宮市、代表取締役社長執行役員：古野幸男、以下、当社）は、2021年6月24日（木）～25日（金）にかけて開催された令和３年度近畿地方整備局研究発表会にて、当社技術研究所 第一研究部 知能制御研究室の前田文孝と今坂尚志が発表した論文名「ダム・河川向け水中地形および堆砂状況の自動計測技術について」が、イノベーション部門で優秀賞を受賞しましたのでお知らせします。
本研究発表会は、国土交通省近畿地方整備局主催のもと、整備局を含め関係する国や地方公共団体、関係機関、民間などが、各種事業を推進する過程で生じた課題への取り組みや研究等の成果を発表する場として毎年開催されています。
当社は、紀の川ダム統合管理事務所がニーズとして挙げられていた「ダム湖内の堆積土砂の堆砂状況を安価に精度良く確認する手法」を、当社独自で船舶に使われるオートパイロット（自動操舵）技術を応用した無人の自律航行艇と、マルチビームソナーを組み合わせた新しい技術で、実証実験を進めてきました。
その結果、従来技術よりも短い時間で高精度な３次元地形計測を可能とし、従来手法と同等のコストでダム・河川の正確な堆砂量管理が実現できると見込まれ、イノベーション部門Ⅱにて優秀賞を受賞しました。
研究の背景
ダム・河川では、機能の維持・向上を図るため計画的に堆砂量を管理しています。堆砂の進行状況を把握するために、流水等によって生じた河床の経年変化を毎年「深浅測量」にて定期的に計測し、堆砂量を評価しながら浚渫工事などを行います。
しかし、従来手法では河川に沿った横断線上での「断面測量」は実施されるものの、測線間の状況が把握しきれておらず、より正確な地形把握（堆砂状況の把握）が課題でした。
正確な水面下の地形把握手法としては「マルチビーム深浅測量」などがありますが、機器が高額であることや、船の動揺により測深精度が落ちるほか、準備作業やデータの整理・図化などに多くの時間や労力がかかり、コストが見合いませんでした。
そこで当社は、蛇行や操船によって生じる動揺を最小に抑えることの可能なオートパイロット技術を無人の自律航行艇に搭載し、安価なマルチビームソナー（型式：DFF-3D）と組み合わせることで、一定の測量精度を維持しつつ、作業の省力化と省人化を実現し、作業時間を短くする事で３次元地形把握を従来技術と同等のコストで実現しました。
今後の取り組みについて
今後は、この技術を３次元地形・測量などに活用できる製品開発を進め、IoT技術を加えた国土管理のためのデジタルトランスフォーメーションを実現するトータルソリューションとして発展させ、新しいサービス実現を目指します。
▲ 新技術のシステム構成
▲ 航空写真との対比により判明した箇所（迫地区）
ご参考