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ホーム > 調査研究 > トピックス > 地磁気ブロマイド記録のデジタル毎分値化に関する調査(H21)

平成21年度調査研究のトピックス(1)

地磁気ブロマイド記録のデジタル毎分値化に関する調査

地磁気観測所では大正2年(1913年)に柿岡で観測を開始して以来、長年にわたって地球磁場の変化を観測し続けている。

現在はデジタル方式でのデータ収録が行われているが、1990年代までは、ブロマイド紙と呼ばれる写真感光紙に観測値を印画するアナログ方式で記録が行われていた。これらの数十年間に及ぶ観測の成果は、膨大な写真記録として現在も大切に保管されている。


図1
図1 1日分の写真記録の例(地磁気H,Z,D成分)

1日分が1枚(A4用紙2枚分程度のサイズ)の写真に描かれたグラフ状の記録(図1)は、従来は手作業で読み取られ、毎時値(1時間毎の値)が算出されていた。本調査では、より応用範囲が広く利用価値が高い、毎分値(1分毎の値)を算出するため、過去の写真記録を高精度なデジタル値に変換するための手法開発に取り組んだ。

平成20年度(2008年度)は、歪み補正・高精度自動読み取り・数値化・感度補正・絶対値化といった一連のデジタル毎分値化処理を行うプログラムを試作し、同時刻に並行して観測されたデジタル毎分値とほぼ等しい結果が得られることを確認した。(=>平成20年度の成果)。

平成21年度(2009年度)は、前年度に開発した手法を更に検討し、変換精度の向上や、複数の線が交わる場合でも自動的に分離して正確に読み取ることができるようにするなど(図2,3)、手法の改良を行った。


図2
図2 地磁気観測の写真記録の一部(上)とその記録から二つの線を自動的に分離して認識させたもの(下)。

図3
図3 交差する二つの成分をそれぞれ認識させたもの。

本手法の変換精度を確認するため、デジタル収録への移行期の記録を用いた調査を行った。デジタル収録への移行期には写真によるアナログ収録と並行して別の磁力計によるデジタル収録も行われていたので、写真記録からデジタル化した値と、同時刻に観測されたデジタル毎分値とを比較できるためである。

移行期の中でもデジタル収録の精度が安定している1984年以降を対象として、本手法を適用してデジタル毎分値への変換を行い、同時刻のデジタル収録毎分値と比較した(図4)。 この比較から、読み取り誤差を示す短時間のばらつきは観測精度と比べても小さく、記録紙が切り替わる毎日0時(UTC)前後におけるデータの連続性も良いことが確認できた。

本手法の開発により、過去の数十年間に及ぶ観測の成果をより利用価値の高い資料へと再生させることが可能となった。この成果は様々な形で利用されることが期待される。


図4
図4 写真記録から再現した地磁気毎分値と並行観測のデジタル毎分値との差(Z成分)。

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