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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
固体降水量は、自動センサーによって観察および測定されるより複雑なパラメーターの 1 つです。降水量の測定は多くの研究の対象となっていますが、固体降水量を正確に測定するための自動センサーの能力と信頼性を説明する手順と性能基準に関する情報は限られています[13] 。
最近では、積雪深の測定を含む自動計器やステーションを使用して、さまざまなアプリケーションで使用される降水データの割合が増加しており、多くの新しいアプリケーションが出現しています[13] . また、最新のデータ処理機能、データ管理、データ同化技術は、より良い評価とエラー分析の手段を提供します。
過去数年間、さまざまな自動積雪深測定システムまたは積雪深センサーが配備され、さまざまな場所でテストされ、その効率を利用してより客観的な測定結果が得られました[6] 。
超音波積雪深センサーは、ターゲット表面から反射された超音波パルスの送信と受信の間の時間間隔を測定します。この測定値は、センサーと表面の間の距離を決定するために使用されます。音響積雪深測定技術の性能は、気温に依存します。そのため、超音波センサーは温度による空気中の音速の変化を補正する必要があります。ソニック レンジャー (距離計) の測定の不確かさは、距離の 0.5% から 1% であり、通常の条件下では、積雪の深さの測定の不確かさは 1 cm 程度になります[2] 。
積雪深測定用のレーザーセンサーは数年前に導入され、すでにさまざまな場所でテストされ運用されています[11][14][18] 。レーザー積雪深センサーは、光電子距離測定原理を使用して、センサーと雪面の間の距離を測定します。今日のレーザー雪センサーのほとんどは単一のレーザー距離計を採用しており、これはこのタイプの雪センサーの重大な欠点である空間的代表性の欠如をもたらします。この問題を解決するために、固定 3 点センサーや、円形の経路または線分に沿って複数の点をスキャンする走査型レーザー積雪深センサーなど、多点測定を備えたいくつかの試行および製品がありました。レーザー距離センサー以外にも、地面の状態や雪の深さを測定できる光学技術があります[2] 。
いくつかの欠点や難しさにもかかわらず、自動積雪深測定技術は、継続的かつほぼリアルタイムで利用できる、より客観的な結果を提供するために進化しています。
この文書に示されている手順は、積雪深測定に使用される積雪深センサーの性能テストの方法を定義しています。この文書に適合するための最小要件には、基本機能テスト (箇条 7 を参照)、温度チャンバー テスト (箇条 8 を参照)、およびフィールド テスト (箇条 10 を参照) の正常な完了が含まれます。
Introduction
Solid precipitation is one of the more complex parameters to be observed and measured by automatic sensors. The measurement of precipitation has been the subject of a multitude of studies, but there has been limited information regarding the procedures and performance criteria describing the ability and reliability of automatic sensors to accurately measure solid precipitation[13].
Recently, an increasing percentage of precipitation data used in a variety of applications have been obtained using automatic instruments and stations including the measurement of snow depth, and many new applications have emerged[13].Also, the modern data processing capabilities, data management, and data assimilation techniques provide the means for better assessment and error analysis.
For the past years, various automatic snow depth measurement systems or snow depth sensors have been deployed and tested at different places to take advantages of their efficiency and get more objective measurement results[6].
An ultrasonic snow depth sensor measures the time interval between transmission and reception of ultrasonic pulses reflected from a target surface. This measurement is used to determine the distance between the sensor and the surface. The performance of the acoustic snow depth measurement technique depends on air temperature. Therefore, the ultrasonic sensor requires correction for variations in the speed of sound in air due to temperature. The measurement uncertainty of sonic rangers (distance meters) is 0,5 % to 1 % of the distance, which leads under typical conditions to a measurement uncertainty for snow depth in the order of 1 cm[2].
Laser sensors for snow depth measurement were introduced a few years ago and have already been under test and in operational use in various places[11][14][18]. A laser snow depth sensor uses an optoelectronic distance measurement principle to measure the distance between the sensor and the surface of the snow. Most of the laser snow sensors today employ a single laser distance meter, and, this results in an important drawback of this type of snow sensors, the lack of spatial representativeness. To resolve this issue, there have been a few trials and products with multipoint measurements, including a fixed 3 points sensor and scanning laser snow depth sensors which scan multiple points along a circular path or a segment of line. Apart from the laser distance sensors, there are other optical techniques capable of measurement of the state of ground and snow depth[2].
In spite of some of the drawbacks and difficulties, automated snow depth measurement techniques are evolving to offer more objective results which can be made available continuously and in near real-time.
The procedures presented in this document define methods for performance test of snow depth sensors to be used for snow depth measurements. Minimum requirements for conformance with this document include successful completion of the basic functional test (see Clause 7), the temperature chamber test (see Clause 8), and the field test (see Clause 10).