JP2005189165A

JP2005189165A - 気象・海象データリアルタイム提供システム

Info

Publication number: JP2005189165A
Application number: JP2003432815A
Authority: JP
Inventors: Junichi Kase; 順一加瀬
Original assignee: AKASAKA TEC Inc
Current assignee: AKASAKA TEC Inc
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2005-07-14

Abstract

【課題】局地的かつ短期的な気象・海象予測データを、高精度にリアルタイムで安価に提供し得るシステムを提供する。
【解決手段】沿岸海域を航行する多数の船舶（１）に気象・海象計測装置（１１）と、ＧＰＳ端末機（１２）と、それらにより得たデータを送信する船舶搭載無線機（１３）とを搭載し、陸上の集中配信センター（２）には、上記多数の船舶の船舶搭載無線機（１３）から送信されるデータを受信し得る中央受信装置（２１）と、当該受信したデータに基づいて、等圧線データ等を算出し得る演算回路（２２１）と、その演算結果等を格納し得る記憶装置（２２２）と、通信用インターフェイス（２２３）とを設けることにより、利用者は、通信回線網（３）を通じて、集中配信センター（２）から所望の気象・海象データや等圧線データ等をダウンロードし得るように構成したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、気象・海象データリアルタイム提供システムに関し、特に、局地的かつ短期的な気象・海象データを、高精度にリアルタイムで簡便な手段で比較的安価に提供し得るシステムに関するものである。

外航船舶では、海上における気象・海象のデータを収集し、これを気象庁宛てに定期的に報告することが義務付けられている（気象業務法施行規則）。しかし、該当船舶数が少なく詳細データに欠け、データ密度が希薄なため沿岸海域での利用価値が低い。これらの船舶からの報告は、主として気象モデルによる演算結果の検証に用いられるに過ぎない。
また、日本周辺海域を航行する船舶では、その船舶自身の航海上必要な気象・海象データは測定されるが、それを一箇所に集め広範囲な面的データとして加工処理・保存し、あるいはこれを地図上に表示し広く一般に開放して利用可能とするシステムは存在しない。
気象専門の観測設備も、公知のものは、主として定点観測によりデータを収集している。即ち、気象台、定点観測船、定点ブイ、自動気象観測装置などが用いられ、場合によっては定点飛行船なども用いられるが（例えば下記特許文献１参照）、定点観測であるため設置場所に制限があり、観測点のメッシュが粗くならざるをえないという問題がある。
特に、海象データの取得は、地域を限定して設置した観測用ブイを用いたり、あるいは漂流ブイを用いて行われているが、それには多額の費用を必要とし、広範囲にわたってのデータ収集は難しい。
また、従来公知の天気予報システムは、地球規模の気象モデルを用い、長期にわたって将来の気象を予測するようになっている。そのため、局地的な現況の把握、数時間程度の短期予測ができないという問題がある。
局地的な気象予測情報を提供する装置として、例えば下記特許文献２に記載のものも知られているが、これも定点観測を前提としているため設置場所に制限があり、また、主として陸上の気象を対象としているため、沿岸海域の気象・海象予測を行うには適していない。

特願２００２−２０５６９３号公報

特願２００２−３２８１７８号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためなされたものであり、その目的とするところは、海上における気象・海象データを高密度に収集し、それらのデータに基づいて局地的かつ短期的な気象・海象予測データを、高精度にリアルタイムで比較的安価に提供し得るシステムを提供することにある。
従ってまた、本発明は、その日の行楽、出漁、行事などの可否の決定、人出の予測などに好適に利用でき、船舶関係者、漁業従事者、サーファー、その他広範囲の人々が利用可能なシステムを提供することを目的とするものである。

上記の目的は、下記ａ項ないしｇ項に記載の構成要素、即ち、
［ａ] 沿岸海域を航行する多数の船舶にそれぞれ設けられる気象・海象計測装置と、
［ｂ] 上記多数の船舶にそれぞれ搭載され、各船舶の位置を検知するＧＰＳ（Global Positioning System ）端末機と、
［ｃ] 上記多数の船舶にそれぞれ設けられ、各船舶の気象・海象計測装置によって測定された気象・海象計測データと、ＧＰＳ端末機によって求められた各船舶の位置データとを所定の時刻ごとに発信し得る船舶搭載無線機と、
［ｄ] 上記多数の船舶の船舶搭載無線機から送信される気象・海象計測データ及び各船舶の位置データを受信し得る中央受信装置と、
［ｅ] 中央受信装置で受信した上記データを収集、記録し、予め定められた時刻における多数の定点における気象・海象データを算出し、当該気象・海象データ本体とヘッダ情報とから成るグリッドデータを作成すると共に、更にそのグリッドデータに基づいて、等圧線データ等を算出し得る演算回路と、その演算結果を格納し得る記憶装置と、通信回線網に接続し得る通信用インターフェイスとを具備するデータベースと、
［ｆ] 通信回線網と、
［ｇ] 通信回線網を通じ上記データベースにアクセスして、所望の気象・海象データ、グリッドデータ又は等圧線データ等の少なくとも一種をダウンロードし得る利用者端末装置と、
から成る気象・海象データリアルタイム提供システムによって達成できる。

上記の如く、本発明においては、日本の周辺海域を常時航行する多数の船舶を利用して、当該船舶所在位置における海象・気象の生データを収集し、これを所定の時刻ごとに自動的に陸上の集中配信センター［例えば、沿岸海洋気象センター（仮称）］に設けた中央受信装置に送信するものである。
沿岸海域を航行する上記多数の船舶には、ブイ、ボート、ヨットなども包含される（本願明細書及び特許請求の範囲において同様）。
上記各船舶に備えられる気象・海象計測装置によって測定される気象・海象データとしては、気温、気圧、湿度、風向、風速、水温、雨量、等々についてのデータが挙げられる。
各船舶からは、測定された上記気象・海象データが、当該船舶の位置及び時刻データと共に、所定の時刻ごとに陸上の集中配信センターに設けた中央受信装置に送信される。
中央受信装置で受信された各データは、メッシュ状に細分化（その広さは任意であるが、例えば１０Ｋｍ平方）した海域に対応する上記ＧＰＳによる位置データごとにＧＩＳ（Geographic Information System ）技術を用いて処理し、等圧線等を求めて地図上に表示する［類似例「アメダス（Automated Meteorological Data Acquisition System）」］と共に、その結果をデータベースに保存する。
利用者側では、その端末装置を用いインターネット等の通信回線網を通じて上記データベースにアクセスし、上記気象・海象データや加工済みのデータ等をダウンロードする。
利用者端末装置としては、パソコン、携帯電話、衛星船舶電話、等々が包含される。

日本周辺海域を航行する船舶は、内航船だけで約７０００隻あり、５ｔ以上の漁船約４０００隻などを加えると１１０００隻以上となる。これはアメダスの観測所が全国で約１３００箇所であるのに対して、その８倍以上に相当する数である。
本発明においては、広い海域を航行するこれら多数の船舶に設置された気象・海象計測装置により所定時刻毎に取得された大量かつ高密度の生データを集中配信センターに集約し、これらのデータを加工、利用することにより、経済的に利用価値の高い情報を提供することが可能となる。従って、海運、漁業、レジュアーに貢献するのみならず、沿岸海域における人命の安全、財産の保全にも大きく貢献し得ることになる。

以下、図面に示す実施例を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明に係るシステム全体の構成を示す説明図、
図２は、本発明に係るシステムのうち、船舶に備えられる装置の構成を示す説明図、
図３は、本発明に係るシステムのうち、集中配信センターに備えられる装置の構成を示す説明図である。
これらの図中、１は船舶、１０，１０はＧＰＳ衛星、１１は気象・海象計測装置、１１０〜１１８は気象・海象計測用の各種センサー、１１９はデータロガー、１２はＧＰＳ端末機、１３は船舶搭載無線機、１４は制御回路、１５はネットワークインターフェイス、２は集中配信センター、２０は無線サービス網、２１は中央受信装置、２２はデータベース、２２１は演算回路、２２２は記憶装置（データベース本体）、２２３は通信用インターフェイス、３は通信回線網（インターネット網）、４は利用者端末装置である。

先ず、図１を参照しつつ、本発明に係るシステムの概要について説明する。
沿岸海域を航行する多数の船舶１にそれぞれ設けられた気象・海象計測装置１１により、前記の如く、気温、気圧、湿度、等々の各種気象データ及び海象データを採取する。また同時に、当該船舶の所在位置をＧＰＳ端末機１２を用いて複数のＧＰＳ衛星１０，１０からの信号に基づいて算出する。
次いで、各船舶では、これらの気象・海象計測データと船舶の位置データを船舶搭載無線機１３により所定の時刻ごとに発信する。この場合の無線通信サービス網２０には、例えばＮＴＴ−ＤｏＣｏＭｏ社の提供するパケット通信システムＤｏＰａ（登録商標）を好適に利用することができる。

集中配信センター２においては、上記多数の船舶の船舶搭載無線機１３から送信されて来る気象・海象計測データ及び各船舶の位置データを、中央受信装置２１により受信し、記録する。次いで、これらのデータを基礎として、データベース２２内において、予め定められた時刻における多数の定点（各船舶による測定箇所以外の地点を含む。）における気象・海象データを算出し、当該気象・海象データ本体とヘッダ情報とから成るグリッドデータを作成すると共に、更にそのグリッドデータに基づいて、等圧線データ等を算出する。これらの算出処理は、通常、ＧＩＳ（Geographic Information System ）エンジンをインストールした演算回路によって行われる。ＧＩＳエンジンとしては、例えばＥＳＲＩ社のコンピューターソフト「ＡｒｃＧＩＳ（登録商標）」が好適に利用できる。それらの演算結果は、データベース２２内の記憶装置に記録される。

利用者、即ち、船舶運行関係者（船舶会社、漁業会社など）や、船舶・ヨットの操縦者、サーファー等々は、各自が所有若しくは所持する端末装置４，４（パソコン、船舶無線機、携帯電話、等々）を用いて、インターネット等の通信回線網３を通じて上記集中配信センター２のデータベース２２にアクセスし、所望の気象・海象データ、グリッドデータ又は等圧線データ等の少なくとも一種をダウンロードして利用する。

以下、各部の構成について具体的に説明する。
図２には、海象・気象データを収集し、それらのデータを船舶の位置データと共に、集中配信センター２へ送信するために、各船舶に設けられる機器が示されている。
船舶の位置は、前記の通り、ＧＰＳ端末機１２を用いて複数のＧＰＳ衛星１０，１０からの信号に基づいて算出され、そのデータはデータ記録・制御回路１４に一旦ストアされる。
気象・海象計測装置１１には、気温センサー１１０、気圧センサー１１１、湿度センサー１１２、風向センサー１１３、風速センサー１１４、水温センサー１１５、雨量センサー１１６、等々の各種センサーが設けられ、それらのセンサーで測定された各気象・海象計測データは、データロガー１１９を介してデータ記録・制御回路１４に一旦ストアされる。
データ記録・制御回路１４は、予め定めた所定の時刻ごとに、船舶の位置データと気象・海象計測データを、船舶搭載無線機１３により送信させる。
電波状況を含む通信環境の理由でデータの伝送が出来なかった場合、そのデータは船舶側のデータ記録・制御回路１４内に保存しておく。その後、伝送不能の原因が解消し、再び伝送が可能になった時点で保存されたデータを自動的に再送する。

次に、図３には、集中配信センター２に設けられる各種機器が示されている。
集中配信センター２では、多数の船舶１，１から送信されたデータを中央受信装置２１で受信し、ハードディスク等の記憶装置２２２に記録した上で、先ず最初に、受信したデータ及びそれらの生データから推測された結果を所定の時刻別、測定項目別に集計記憶し、ヘッダ情報とデータ本体で構成されるグリッドデータとしてファイル化し、保存する作業を行う。
即ち、所定時刻ごとに取得されたデータを、先ず、属性付きポイントデータとしてレイヤ上に記録する。この記録されたデータを基礎として、ＧＩＳ（Geographic Information System ）エンジン［例えば、ＥＳＲＩ社の「ＡｒｃＧＩＳ（登録商標）」］による各種属性値毎の内挿によってグリッドデータを生成し、情報を特定可能とする保存名称によってファイル保存する。
この処理は、演算回路２２１により一定時刻毎にバッヂ処理されるもので、結果として所定の時刻別、測定項目別にグリッドデータ化される。

次いで、上記で得たグリッドデータを地図上に等圧線等で表示する演算処理を行う。
即ち、上記グリッドデータに基づいて、前記ＧＩＳエンジン［例えば、ＥＳＲＩ社の「ＡｒｃＧＩＳ（登録商標）」］による等圧線作成ツールにより等圧線等を表示させる。なお、受信したデータに脱落したデータがある場合には、その欠損部分は推定により補間し、それらの受信データと補完データとに基づいて、連続的な等圧線等を表示するようにする。この処理も、演算回路２２１により一定時刻毎にバッヂ処理される。

次いで、表示する日本周辺海域を複数海域に分割し個別に表示する演算処理を行う。
即ち、記録保持されているグリッドデータをクライアントの要求する海域矩形情報を用いてサーバー側ＩＭＳ［Internet Map Server 。例えば、ＥＳＲＩ社の「ＡｒｃＩＭＳ（登録商標）」もしくは相当のＷｅｂＧＩＳエンジン］の配信機能で矩形内に収まるイメージデータとして個別に配信可能なように編成する。この処理も、演算回路２２１により一定時刻毎にバッヂ処理される。

最後に、複数の利用者端末装置から集中配信センターへのアクセスに対応して、気象・海象データおよび加工処理結果を効率的に検索、利用し得るように配信制御を行う。
情報配信サーバー２２３ｂは、ユーザーからの要求に応じて気象・海象データの属性および加工済みグリッドデータを配信する機能を有し、データベースブリッジ２２３ａは、情報配信サーバー２２３ｂの要求に応じてデータベースからデータを検索、取得、格納する役割を果たす。
即ち、個別のクライアントの要求に対し、並列にイメージデータ作成と配信を行い得るよう、情報配信サーバー２２３ｂでは前記ＩＭＳ（もしくは相当のＷｅｂＧＩＳエンジン）を用いて配信を行い、また、当該情報配信サーバー２２３ｂからの要求に応じて記憶装置２２２からデータを検索、取得、格納するためには、ＳＤＥ［Spatial Database Engine 。例えば、ＥＳＲＩ社の「ＡｒｃＳＤＥ（登録商標）」もしくは相当のＤＢＭＳブリッジ］を搭載したデータベースブリッジ２２３ａを用いることで、複数の利用者端末装置に対するアクセスを効率的に処理できるようにする。この場合、同時接続クライアント数、処理画像数などから、サーバーの仕様、ＩＭＳ等の台数を適切に設定するよう配慮する。
これにより、利用者は通信回線網（インターネット網）３を通じて集中配信センター２にアクセスすることにより、必要とする任意のデータを取得することができる。なお、集中配信センターヘのアクセスはアクセス権を保有するものに限るようにすることが望ましい。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、その目的の範囲内において、上記の説明から当業者が容易に想到し得るすべての変更実施例を包摂するものである。

本発明は上記の如く構成されるから、本発明によるときは、海上における気象・海象データを高密度に収集し、それらのデータに基づいて局地的かつ短期的な気象・海象予測データを、高精度にリアルタイムで比較的安価に提供し得るシステムを提供し得るものである。

本発明に係るシステム全体の構成を示す説明図である。本発明に係るシステムのうち、船舶に備えられる装置の構成を示す説明図である。本発明に係るシステムのうち、集中配信センターに備えられる装置の構成を示す説明図である。

符号の説明

１船舶
１０ＧＰＳ衛星
１１気象・海象計測装置
１１０〜１１８気象・海象計測用センサー
１１９データロガー
１２ＧＰＳ端末機
１３船舶搭載無線機
１４制御回路
１５ネットワークインターフェイス
２集中配信センター
２０無線サービス網
２１中央受信装置
２２データベース
２２１演算回路（ＧＩＳエンジン）
２２２記憶装置（データベース本体）
２２３通信用インターフェイス
３通信回線網（インターネット網）
４利用者端末装置

Claims

下記ａ項ないしｇ項に記載の構成要素から成る気象・海象データリアルタイム提供システム。
［ａ] 沿岸海域を航行する多数の船舶（１）にそれぞれ設けられる気象・海象計測装置（１１）。
［ｂ] 上記多数の船舶にそれぞれ搭載され、各船舶の位置を検知するＧＰＳ端末機（１２）。
［ｃ] 上記多数の船舶にそれぞれ設けられ、各船舶の気象・海象計測装置によって測定された気象・海象計測データと、ＧＰＳ端末機によって求められた各船舶の位置データとを所定の時刻ごとに発信し得る船舶搭載無線機（１３）。
［ｄ] 上記多数の船舶の船舶搭載無線機（１３）から送信される気象・海象計測データ及び各船舶の位置データを受信し得る中央受信装置（２１）。
［ｅ] 中央受信装置（２１）で受信した上記データを収集、記録し、予め定められた時刻における多数の定点における気象・海象データを算出し、当該気象・海象データ本体とヘッダ情報とから成るグリッドデータを作成すると共に、更にそのグリッドデータに基づいて、等圧線データ等を算出し得る演算回路（２２１）と、その演算結果を格納し得る記憶装置（２２２）と、通信回線網に接続し得る通信用インターフェイス（２２３）とを具備するデータベース（２２）。
［ｆ] 通信回線網（３）。
［ｇ] 通信回線網を通じ上記データベースにアクセスして、所望の気象・海象データ、グリッドデータ又は等圧線データ等の少なくとも一種をダウンロードし得る利用者端末装置（４，４）。