ビデオカメラの映像から降雪粒子の大きさと落下速度を測る

Advantage of volume scanning video disdrometer in solid-precipitation observation（固体降水観測における体積スキャン型ディスドロメーターの利点）

勝山 祐太（森林防災研究領域）、稲津 將（北海道大学）

Scientific Online Letters on the Atmosphere、17、35-40、日本気象学会、2021年2月 DOI：10.2151/sola.2021-006（外部サイトへリンク）

積雪地域の山地では、雪崩による被害がたびたび発生します。森林には、雪崩の発生を抑制するとともに、被害を軽減する機能があることから、これを利用してなだれ防止保安林等の整備が行われてきました。このような保安林等の整備を進めるには、雪崩が発生しやすい場所や発生条件の地域性などを考慮してリスク評価をしておくことが重要になります。とくに、日本においては、非常に密度の低い降雪粒子と雪崩の関係が近年注目されています。

今回、筆者らは降雪粒子の種類や密度を推定するための観測装置を新たに開発しました。この装置は、自然落下中の降雪粒子をビデオカメラで撮影し、その映像を画像処理することで降雪粒子の大きさや落下速度、個数を自動的に測定するものです。比較的入手しやすい安価な部材を使用して製作可能なほか、装置の設置も容易なことから、広域・多地点で観測することが可能になります。

この装置で観測された雪粒子の大きさと落下速度の関係から、雪粒子の種類や密度を推定することができます。今後は、この装置を用いた観測を広域展開することで、雪崩が発生しやすい場所や発生条件の地域性などを考慮したリスク評価に繋げていきたいと考えています。

（本研究は、Scientific Online Letters on the Atmosphereにおいて2021年2月に公表されました。）

図：開発した観測装置とビデオカメラのサンプル映像
左図）観測の様子。筐体内部にはビデオカメラが備えられており、自然落下中の降雪粒子の画像を捉えることができます。
右図）赤枠は観測装置が自動的に判別した粒子を示しており、白く映っている降雪粒子に模した試験体を正確にとらえていることがわかります。このようにして得られる情報を元に降雪粒子の大きさや落下速度、個数を算出します。