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第2章 研究の内容
1）海洋短波レーダーの設置位置
海洋短波レーダーの設置位置は、鳴門海峡の北側海域の流況観測のために3箇所、南側海域は2箇所を選点し、それぞれ海岸に近接する陸域の適地に設置した。設置位置を図2.1.1.1に示す。
図2.1.1.1 海洋短波レーダー設置位置
2）現地観測工程
現地観測における工種別の実施工程を表2.1.1.1、海洋短波レーダーの観測期間を表2.1.1.2に示す。観測概況は、9月7日に台風14号の影響による停電で、孫埼局で5時間の欠測が生じたほかは、計画どおりの観測が実施できた。
表2.1.1.1 現地観測実施工程
表2.1.1.2 海洋短波レーダー観測期間
| 観測場所 |
観測期間 |
備考 |
| 網干島−大磯埼 |
7/14 19:00〜8/18 07:30
（34.5日） |
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| 宮の鼻−室 |
8/19 13:00〜9/5 08:00
（16.7日） |
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| 孫埼−室 |
9/5 12:30〜9/22 09:00
（16.8日） |
孫埼 9/7 00:00〜05:00欠測
（停電） |
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1）海洋短波レーダー観測
海洋短波レーダー観測は、鳴門大橋の南側海域については、観測局を「網干島」と「大磯埼」に配置し、34昼夜の観測を実施した。北側海域は、レーダー視線方向の交差角拡大による精度低下範囲を補うため、観測局を「室」と「宮の鼻」の組合せで16昼夜の観測後、「宮の鼻」の観測局を「孫埼」に移動して、16昼夜の観測を実施した。使用した海洋短波レーダーの性能を表2.1.2.1に示す。
表2.1.2.1 海洋短波レーダーの性能
| 項目 |
性能等 |
| 機種 |
Sea Sonde（Codar社製） |
| 周波数 |
41.75〜42.05MHz |
| 周波数掃引幅 |
300KHz |
| レーダー形式 |
FMICW方式 |
| 送信出力 |
25W |
| 掃引繰り返し周波数 |
4Hz |
| アンテナ |
型式 |
垂直モノポール（送受）、クロスループ（受信） |
| 偏波 |
垂直偏波 |
| 観測性能 |
距離分解能 |
500m |
| 観測範囲 |
約0.5km〜16km |
| 流速分解能 |
1.4cm/sec |
| 方位分解能 |
1度、5度 |
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2）機器のキャリブレーション（アンテナパターン測定）
海洋短波レーダーの電波送受信特性の補正を行うため、各観測局でアンテナパターン測定を実施した。アンテナパターンの測定方法は、調査船側ではトランスポンダーとこれにロギングさせたGPSを搭載し、一定速度で各観測局から1〜2km程度離して円周状に航走した。観測局では調査船からのトランスポンダー信号を受信し、GPS位置と合成してアンテナパターンを作成した。短波レーダーのデータ解析における信号到来方向は、この実際に測定したアンテナパターンを使用して算定した。図2.1.2.1にアンテナパターンの模式図を示す。
図2.1.2.1 アンテナパターン模式図
3）ADCP観測による精度検証
（1）ADCP観測
海洋短波レーダーの精度検証のため、ADCP流速計による流況観測を実施した。観測方法は、各観測局において観測海域中央部付近の視線方向に、同一のADCP計画測線を設定し、海洋短波レーダーの距離分割500mの範囲（レンジセル）から得られる視線方向流速と、このレンジ範囲におけるADCP観測値の平均値を比較する方法とした。ADCP観測は、北流時、南流時の両潮時について行い、最小観測層を海面下約5m、層厚は2mとした。対地速度への変換は、使用機器のボトムトラッキング法で実施した。使用した流速計の性能及び観測条件を表2.1.2.2、観測模式図を図2.1.2.2に示す。
表2.1.2.2 ADCP流速計の性能
| 項目 |
性能等 |
| 機種 |
ワークホースADCP（RD社製） |
| 周波数 |
300KHz |
| 観測層 |
5mから2m層厚で100mまで |
| 観測方法 |
3秒間隔 |
| 測定精度 |
±6.1cm/sec（測流範囲約15ノット、層厚2mの場合） |
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図2.1.2.2 ADCP観測模式図
（2）海洋情報部観測資料との比較による精度検証
当該海域においては、第五管区海上保安本部海洋情報部が、定期的にADCP流速計による流況観測を実施しており、この観測時に強流域の視線方向観測を実施して頂いた。このデータと海洋短波レーダーの観測値についても、前項と同じ方法で精度検証を行った。第五管区海上保安本部海洋情報部のADCPの観測諸元を表2.1.2.3に示す。また、ADCP観測の航跡を図2.1.2.3に示す。
表2.1.2.3 第五管区海上保安本部のADCP観測諸言
| 項目 |
性能等 |
| 使用船舶 |
うずしお（吃水2m） |
| 機種 |
CI-60（古野電気製） |
| 観測層 |
2、10、20m＋吃水 |
| 観測方法 |
15秒毎の平均値 |
| 流速精度 |
±（2%+0.2kn） |
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図2.1.2.3 ADCP観測航跡
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