Videó-alapú vízhozam-mérés tesztelése kisvízfolyásokra
A videó alapú vízhozam-mérés egy újszerű mérési eljárás. A mérési módszer alapja az ún. Large Scale Particle Image Velocimetry (LSPIV), aminek lényege, hogy egy vagy több videokamerával filmezi a vízfelszínt, majd az alapján a vízfelszín sebességére tesz becslést. Az eljárás leglényegesebb lépései a következők: i) a videó képkockáit derékszögű koordináta-rendszerre transzformáljuk; ii) egymást követő képpárokon egy kereszt-korrelációs algoritmus segítségével a vízfelszínen utazó jelzőanyagok elmozdulását detektáljuk; iii) A foltok elmozdulása alapján pillanatnyi sebességvektor mezőket állítunk elő, iv) A vektormezők térbeli és időbeli átlagolásával minden mérési állapothoz egy ún. index-sebességet állítunk elő. Kiegészítő (kalibráló) vízhozam-mérésekkel az index-sebesség és a vízhozam között kapcsolatot állítunk fel különböző vízjárási állapotokra. Ha ez a kapcsolat igazoltan erős, a későbbiekben a videofelvételek célirányos elemzése elegendő a vízhozam meghatározásához és nincs szükség párhuzamos mérésekre. Ezzel az eljárással indirekt módon végezhetünk vízhozam-mérést olyan esetekben is, amikor a hagyományos eljárások végrehajtása nem megoldható (pl. villámárvizek, nehezen megközelíthető helyek), elősegítve ezzel a megbízhatóbb terepi adatgyűjtést.
A dolgozatban áttekintem a hagyományos vízhozam-mérési módszereket, majd ismertetem az LSPIV módszer alapelveit. Az új mérési eljárás tesztelését és alkalmazását két esettanulmányon keresztül illusztrálom, amelyek közül az első egy szennyvíztelep téglalap szelvényű csatornája, a második pedig az Által-ér tatai szelvénye. Érzékenységvizsgálatot hajtok végre az LSPIV módszer paramétereire, majd mindkét esetre elvégzem a vízhozam és index-sebesség közötti kapcsolat felállítását. Kísérletet teszek továbbá a módszer online alkalmazásának tesztelésére is. A dolgozat végén értékelem a vizsgálataim eredményeit, megfogalmazom az LSPIV módszer előnyeit-hátrányait és továbbfejlesztési javaslatokat fogalmazok meg.
szerző
konzulens
helyezés
Egyetemi Hallgatói Képviselet III. helyezett