海上流出油リモートセンシング装置
【課題】本発明は、紫外レーザーに対する海水および流出油の各特性の差に着目して、海面における流出油の検出を上空からの紫外レーザーの照射と赤外線撮影とにより遠隔的に行えるようにした海上流出油リモートセンシング装置を提供することを課題とする。
【解決手段】ヘリコプターＨなどにより 流出油浮遊海面Ｗに向けて上空から紫外レーザーを照射する第１手段１と、同照射により温度上昇を生じた流出油Ｆの浮遊する海面Ｗに向けて赤外線撮影を行う第２手段２とが設けられるほか、測定位置を順次移動させながら海面上の流出油Ｆの２次元合成画像を求める第３手段３と、上記紫外レーザーをスポット状に照射する第４手段４と、同照射の直後における熱拡散速度を測定して流出油Ｆの粘性を推定する第５手段５とが設けられる。
【解決手段】ヘリコプターＨなどにより 流出油浮遊海面Ｗに向けて上空から紫外レーザーを照射する第１手段１と、同照射により温度上昇を生じた流出油Ｆの浮遊する海面Ｗに向けて赤外線撮影を行う第２手段２とが設けられるほか、測定位置を順次移動させながら海面上の流出油Ｆの２次元合成画像を求める第３手段３と、上記紫外レーザーをスポット状に照射する第４手段４と、同照射の直後における熱拡散速度を測定して流出油Ｆの粘性を推定する第５手段５とが設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンカーの事故などにより発生した海上流出油について、流出油の位置，規模および粘性を、上空からの探査により遠隔的に検出できるようにした海上流出油リモートセンシング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶から海上へ流出した石油などについて、航空機からの写真撮影により油面の輪郭を推定することなどが行われているが、海面からの反射光に妨げられて正確な流出油面の検出は困難とされている。
一般に、海上流出油については、気象条件や海象条件のほか、流出油の透明度等によって、その視認が困難とされる場合が多く、流出油の回収作業に遅れを生じやすいという不具合がある。
一方、上空からの地表面に対する物理探査の手法も参考になるが、海上流出油の探査に適用した例は無い。
【特許文献１】特開２００３−２７９４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、海面に対して紫外レーザーを短時間照射すると、海水は紫外レーザーの吸収率が低く、熱容量が大きいため、照射された部分の温度はあまり上昇しない。
一方、海面に浮遊する流出油は、紫外レーザーの吸収率が高く、熱容量が小さいため、照射された部分の温度は急激に上昇して、熱放射による赤外線の放射強度が上昇する。
本発明は、上述のような紫外レーザーに対する海水および流出油の各特性の差に着目して、海面における流出油の検出を上空からの紫外レーザーの照射と赤外線撮影とにより遠隔的に行えるようにした海上流出油リモートセンシング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の海上流出油リモートセンシング装置は、流出油浮遊海面に向けて上空から紫外レーザーを照射するための第１手段と、上記紫外レーザーの照射により温度上昇を生じた流出油浮遊海面に向けて赤外線撮影を行うための第２手段とを備えたことを特徴としている。
【０００５】
また、本発明の海上流出油リモートセンシング装置は、上記第１手段による紫外レーザーの照射と上記第２手段による赤外線撮影とを行う流出油浮遊海面上の測定位置を順次移動させながら、各測定位置における測定結果を２次元画面上に合成することにより、海面上の流出油の２次元合成画像を求める第３手段を備えたことを特徴としている。
【０００６】
さらに、本発明の海上流出油リモートセンシング装置は、流出油浮遊海面に向けて上空から紫外レーザーをスポット状に照射するための第４手段と、上記紫外レーザーのスポット状照射の直後における熱拡散速度を赤外線強度に基づき測定することにより上記流出油の粘性を推定するための第５手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の海上流出油リモートセンシング装置では、これをヘリコプターなどに搭載し、第１手段により流出油浮遊海面に向けて紫外レーザーの照射が行われると、その照射に伴い同海面における流出油は急激に温度上昇を生じるので、これに対し第２手段により赤外線撮影が行われることによって、上記海面における流出油の存在の確認が的確に行われるようになる。
【０００８】
そして、上記第１手段による紫外レーザーの照射と上記第２手段による赤外線撮影とを行う流出油浮遊海面上の測定位置を順次移動させながら、各測定位置における測定結果を２次元画面上に合成して、海面上の２次元合成画像を求める第３手段が設けられると、海面上における流出油の規模や輪郭あるいは形状などが、適切に求められるようになる。
【０００９】
また、流出油浮遊海面の一部に向けて上空から紫外レーザーをスポット状に照射するための第４手段と、上記紫外レーザーのスポット状照射の直後における熱拡散速度を赤外線強度に基づき測定することにより上記流出油の粘性を推定するための第５手段とが装備されると、海面に浮遊する流出油の粘性が十分な精度で求められるので、流出油回収船による回収作業のための手順の設定や流出油を囲むフェンスの強度確認などに役立つ利点が得られるようになる。
【実施例】
【００１０】
図１は本発明の一実施例としての海上流出油リモートセンシング装置を模式的に示すブロック図、図２は本装置をヘリコプターに搭載して海上流出油の探索を行っている状態を示す説明図である。
【００１１】
図１および図２に示すように、本実施例では流出油浮遊海面Ｗに向けて上空から紫外レーザーをパルス状に照射するための第１手段として、紫外パルスレーザー装置１がヘリコプターＨに搭載されており、上記紫外レーザーの照射により温度上昇を生じた流出油Ｆの浮遊する海面Ｗに向けて赤外線撮影を行うための第２手段としての赤外線カメラ２も同ヘリコプターＨに搭載されている。
なお、上述の上空移動体としては、ヘリコプターＨの代わりに他の航空機や遠隔操縦可能の飛翔体などを用いるようにしてもよい。
【００１２】
また、第１手段としての紫外パルスレーザー装置１による紫外レーザーの照射と第２手段としての赤外線カメラ２による赤外線撮影とが行われる流出油浮遊海面Ｗ上の測定位置を、ヘリコプターＨの操縦によって順次移動させながら、各測定位置における測定結果を２次元画面上に合成することにより、海面上の流出油Ｆの２次元画像を求めるようにした第３手段としての画像合成装置３が、同ヘリコプターＨに搭載されている。
【００１３】
さらに、流出油浮遊海面Ｗに向けて上空から紫外レーザーをスポット状に照射するための第４手段４が、紫外パルスレーザー装置１に付設されているほか、上記紫外レーザーのスポット状照射の直後における熱拡散速度を赤外線強度に基づき測定することにより上記流出油の粘性を推定するための第５手段５が、赤外線カメラ（第２手段）２に付設されている。
【００１４】
このようにして、第３手段３で求められた流出油Ｆの２次元画像や第５手段５で求められた流出油Ｆの粘性に関するデータを、無線方式により図示しない陸上の基地または流出油回収船に送信するための図示しない無線通信装置も、ペリコプターＨに搭載されている。
【００１５】
上述の本実施例の海上流出油リモートセンシング装置では、これをヘリコプターＨに搭載し、第１手段としての紫外パルスレーザー装置１により流出油浮遊海面Ｗに向けて紫外レーザーの照射が行われると、流出油は海水に比べて紫外レーザーの吸収率が高く熱容量が小さいため、紫外レーザーの照射を受けた流出油Ｆの温度だけが急激に上昇するようになる。したがって流出油Ｆを含む海面Ｗに対し第２手段としての赤外線カメラ２により赤外線撮影が行われることによって、海面Ｗにおける流出油Ｆの存在の確認が適切に行われるようになる。
【００１６】
そして、第１手段としての紫外パルスレーザー装置１による紫外レーザーの照射と第２手段としての赤外線カメラ２による赤外線撮影とを行う流出油浮遊海面上の測定位置を順次移動させながら、各測定位置における測定結果を２次元画面上に合成して、海面Ｗ上の２次元合成画像を求める第３手段としての画像合成装置３が設けられるので、海面Ｗ上における流出油の規模や輪郭あるいは形状などが、適切に求められるようになる。
【００１７】
また、流出油浮遊海面Ｗの一部Ｆに向けて上空から紫外レーザーをスポット状に照射するための第４手段としてのスポット状紫外レーザー照射手段４と、紫外レーザーのスポット状照射の直後における熱拡散速度を赤外線強度に基づき測定することにより流出油Ｆの粘性を推定するための流出油粘性推定手段（第５手段）５とが装備されるので、海面Ｗに浮遊する流出油Ｆの粘性を十分な精度で求めることができ、流出油回収船による回収作業のための手順の設定や流出油を囲むフェンスの強度確認などに役立つ利点が得られるようになる。
【００１８】
一般に、海上に流出した石油やこれに類する有害液体物質は、夜間には目視できず、昼間の雨天時にも視認は困難であり、さらに透明度の高い海上流出油では晴れた昼間でさえ視認の困難な場合があるが、本実施例の装置を用いることにより、海上流出油の存在および輪郭あるいは粘性などが適切に推定できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例としての海上流出油リモートセンシング装置を模式的に示すブロック図である。
【図２】上記装置のヘリコプター搭載時の使用状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ 紫外パルスレーザー装置（第１手段）
２ 赤外線カメラ（第２手段）
３ 画像合成装置（第３手段）
４ スポット状紫外レーザー照射手段（第４手段）
５ 流出油粘性推定手段（第５手段）
Ｆ 流出油
Ｈ ヘリコプター
Ｗ 海面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンカーの事故などにより発生した海上流出油について、流出油の位置，規模および粘性を、上空からの探査により遠隔的に検出できるようにした海上流出油リモートセンシング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶から海上へ流出した石油などについて、航空機からの写真撮影により油面の輪郭を推定することなどが行われているが、海面からの反射光に妨げられて正確な流出油面の検出は困難とされている。
一般に、海上流出油については、気象条件や海象条件のほか、流出油の透明度等によって、その視認が困難とされる場合が多く、流出油の回収作業に遅れを生じやすいという不具合がある。
一方、上空からの地表面に対する物理探査の手法も参考になるが、海上流出油の探査に適用した例は無い。
【特許文献１】特開２００３−２７９４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、海面に対して紫外レーザーを短時間照射すると、海水は紫外レーザーの吸収率が低く、熱容量が大きいため、照射された部分の温度はあまり上昇しない。
一方、海面に浮遊する流出油は、紫外レーザーの吸収率が高く、熱容量が小さいため、照射された部分の温度は急激に上昇して、熱放射による赤外線の放射強度が上昇する。
本発明は、上述のような紫外レーザーに対する海水および流出油の各特性の差に着目して、海面における流出油の検出を上空からの紫外レーザーの照射と赤外線撮影とにより遠隔的に行えるようにした海上流出油リモートセンシング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の海上流出油リモートセンシング装置は、流出油浮遊海面に向けて上空から紫外レーザーを照射するための第１手段と、上記紫外レーザーの照射により温度上昇を生じた流出油浮遊海面に向けて赤外線撮影を行うための第２手段とを備えたことを特徴としている。
【０００５】
また、本発明の海上流出油リモートセンシング装置は、上記第１手段による紫外レーザーの照射と上記第２手段による赤外線撮影とを行う流出油浮遊海面上の測定位置を順次移動させながら、各測定位置における測定結果を２次元画面上に合成することにより、海面上の流出油の２次元合成画像を求める第３手段を備えたことを特徴としている。
【０００６】
さらに、本発明の海上流出油リモートセンシング装置は、流出油浮遊海面に向けて上空から紫外レーザーをスポット状に照射するための第４手段と、上記紫外レーザーのスポット状照射の直後における熱拡散速度を赤外線強度に基づき測定することにより上記流出油の粘性を推定するための第５手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の海上流出油リモートセンシング装置では、これをヘリコプターなどに搭載し、第１手段により流出油浮遊海面に向けて紫外レーザーの照射が行われると、その照射に伴い同海面における流出油は急激に温度上昇を生じるので、これに対し第２手段により赤外線撮影が行われることによって、上記海面における流出油の存在の確認が的確に行われるようになる。
【０００８】
そして、上記第１手段による紫外レーザーの照射と上記第２手段による赤外線撮影とを行う流出油浮遊海面上の測定位置を順次移動させながら、各測定位置における測定結果を２次元画面上に合成して、海面上の２次元合成画像を求める第３手段が設けられると、海面上における流出油の規模や輪郭あるいは形状などが、適切に求められるようになる。
【０００９】
また、流出油浮遊海面の一部に向けて上空から紫外レーザーをスポット状に照射するための第４手段と、上記紫外レーザーのスポット状照射の直後における熱拡散速度を赤外線強度に基づき測定することにより上記流出油の粘性を推定するための第５手段とが装備されると、海面に浮遊する流出油の粘性が十分な精度で求められるので、流出油回収船による回収作業のための手順の設定や流出油を囲むフェンスの強度確認などに役立つ利点が得られるようになる。
【実施例】
【００１０】
図１は本発明の一実施例としての海上流出油リモートセンシング装置を模式的に示すブロック図、図２は本装置をヘリコプターに搭載して海上流出油の探索を行っている状態を示す説明図である。
【００１１】
図１および図２に示すように、本実施例では流出油浮遊海面Ｗに向けて上空から紫外レーザーをパルス状に照射するための第１手段として、紫外パルスレーザー装置１がヘリコプターＨに搭載されており、上記紫外レーザーの照射により温度上昇を生じた流出油Ｆの浮遊する海面Ｗに向けて赤外線撮影を行うための第２手段としての赤外線カメラ２も同ヘリコプターＨに搭載されている。
なお、上述の上空移動体としては、ヘリコプターＨの代わりに他の航空機や遠隔操縦可能の飛翔体などを用いるようにしてもよい。
【００１２】
また、第１手段としての紫外パルスレーザー装置１による紫外レーザーの照射と第２手段としての赤外線カメラ２による赤外線撮影とが行われる流出油浮遊海面Ｗ上の測定位置を、ヘリコプターＨの操縦によって順次移動させながら、各測定位置における測定結果を２次元画面上に合成することにより、海面上の流出油Ｆの２次元画像を求めるようにした第３手段としての画像合成装置３が、同ヘリコプターＨに搭載されている。
【００１３】
さらに、流出油浮遊海面Ｗに向けて上空から紫外レーザーをスポット状に照射するための第４手段４が、紫外パルスレーザー装置１に付設されているほか、上記紫外レーザーのスポット状照射の直後における熱拡散速度を赤外線強度に基づき測定することにより上記流出油の粘性を推定するための第５手段５が、赤外線カメラ（第２手段）２に付設されている。
【００１４】
このようにして、第３手段３で求められた流出油Ｆの２次元画像や第５手段５で求められた流出油Ｆの粘性に関するデータを、無線方式により図示しない陸上の基地または流出油回収船に送信するための図示しない無線通信装置も、ペリコプターＨに搭載されている。
【００１５】
上述の本実施例の海上流出油リモートセンシング装置では、これをヘリコプターＨに搭載し、第１手段としての紫外パルスレーザー装置１により流出油浮遊海面Ｗに向けて紫外レーザーの照射が行われると、流出油は海水に比べて紫外レーザーの吸収率が高く熱容量が小さいため、紫外レーザーの照射を受けた流出油Ｆの温度だけが急激に上昇するようになる。したがって流出油Ｆを含む海面Ｗに対し第２手段としての赤外線カメラ２により赤外線撮影が行われることによって、海面Ｗにおける流出油Ｆの存在の確認が適切に行われるようになる。
【００１６】
そして、第１手段としての紫外パルスレーザー装置１による紫外レーザーの照射と第２手段としての赤外線カメラ２による赤外線撮影とを行う流出油浮遊海面上の測定位置を順次移動させながら、各測定位置における測定結果を２次元画面上に合成して、海面Ｗ上の２次元合成画像を求める第３手段としての画像合成装置３が設けられるので、海面Ｗ上における流出油の規模や輪郭あるいは形状などが、適切に求められるようになる。
【００１７】
また、流出油浮遊海面Ｗの一部Ｆに向けて上空から紫外レーザーをスポット状に照射するための第４手段としてのスポット状紫外レーザー照射手段４と、紫外レーザーのスポット状照射の直後における熱拡散速度を赤外線強度に基づき測定することにより流出油Ｆの粘性を推定するための流出油粘性推定手段（第５手段）５とが装備されるので、海面Ｗに浮遊する流出油Ｆの粘性を十分な精度で求めることができ、流出油回収船による回収作業のための手順の設定や流出油を囲むフェンスの強度確認などに役立つ利点が得られるようになる。
【００１８】
一般に、海上に流出した石油やこれに類する有害液体物質は、夜間には目視できず、昼間の雨天時にも視認は困難であり、さらに透明度の高い海上流出油では晴れた昼間でさえ視認の困難な場合があるが、本実施例の装置を用いることにより、海上流出油の存在および輪郭あるいは粘性などが適切に推定できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例としての海上流出油リモートセンシング装置を模式的に示すブロック図である。
【図２】上記装置のヘリコプター搭載時の使用状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ 紫外パルスレーザー装置（第１手段）
２ 赤外線カメラ（第２手段）
３ 画像合成装置（第３手段）
４ スポット状紫外レーザー照射手段（第４手段）
５ 流出油粘性推定手段（第５手段）
Ｆ 流出油
Ｈ ヘリコプター
Ｗ 海面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流出油浮遊海面に向けて上空から紫外レーザーを照射するための第１手段と、上記紫外レーザーの照射により温度上昇を生じた流出油浮遊海面に向けて赤外線撮影を行うための第２手段とを備えたことを特徴とする、海上流出油リモートセンシング装置。
【請求項２】
上記第１手段による紫外レーザーの照射と上記第２手段による赤外線撮影とを行う流出油浮遊海面上の測定位置を順次移動させながら、各測定位置における測定結果を２次元画面上に合成することにより、海面上の流出油の２次元合成画像を求める第３手段を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の海上流出油リモートセンシング装置。
【請求項３】
流出油浮遊海面に向けて上空から紫外レーザーをスポット状に照射するための第４手段と、上記紫外レーザーのスポット状照射の直後における熱拡散速度を赤外線強度に基づき測定することにより上記流出油の粘性を推定するための第５手段とを備えたことを特徴とする、請求項１または２に記載の海上流出油リモートセンシング装置。
【請求項１】
流出油浮遊海面に向けて上空から紫外レーザーを照射するための第１手段と、上記紫外レーザーの照射により温度上昇を生じた流出油浮遊海面に向けて赤外線撮影を行うための第２手段とを備えたことを特徴とする、海上流出油リモートセンシング装置。
【請求項２】
上記第１手段による紫外レーザーの照射と上記第２手段による赤外線撮影とを行う流出油浮遊海面上の測定位置を順次移動させながら、各測定位置における測定結果を２次元画面上に合成することにより、海面上の流出油の２次元合成画像を求める第３手段を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の海上流出油リモートセンシング装置。
【請求項３】
流出油浮遊海面に向けて上空から紫外レーザーをスポット状に照射するための第４手段と、上記紫外レーザーのスポット状照射の直後における熱拡散速度を赤外線強度に基づき測定することにより上記流出油の粘性を推定するための第５手段とを備えたことを特徴とする、請求項１または２に記載の海上流出油リモートセンシング装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−８９３６０（Ｐ２００８−８９３６０Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６８８３２（Ｐ２００６−２６８８３２）
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（５０１２０４５２５）独立行政法人海上技術安全研究所 (185)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（５０１２０４５２５）独立行政法人海上技術安全研究所 (185)
【Ｆターム（参考）】
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