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陸水貯留を適切に表現する陸面水文モデルの構築

Research Project

Project/Area Number 09J07789
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 水工学
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

山崎 大  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords全級河川モデル / 衛星DEM / 水面標高 / 衛星高度計 / 並列化 / 全球河川氾濫原モデル / 拡散波方程式の計算安定性 / 衛星デジタル地形モデル / データ同化 / 全球河川流下モデル / 氾濫原 / DEM / 衛星観測 / 背水効果 / アマゾン川 / メコン川
Research Abstract

本年度は、(1)全球河川モデルによる水動態シミュレーションの精度向上に必要な衛星DEMの誤差解析と修正、(2)全球河川モデルによる水面標高の予測可能性の検証、(3)計算コードの並列化などによるシミュレーションの高速化、を実施した。(1)衛星DEMには種々の誤差が含まれており、そのままでは水動態シミュレーションに適応することができない。本研究では、河道位置を示した表面流向データを参照しながら水の流れを遮るピットを除去する新たなアルゴリズムを開発し、『流れの連続性』と『現実的な標高』の双方を満足する修正DEMを作成した。実際に氾濫解析モデルで計算を行うことで、修正により河道と氾濫原を接続する細いチャネルを表現するこが、水動態シミュレーションの精度に重要であることを突き止めた。(2)全球河川モデルでは、これまで河川流量・水深・浸水域の再現に焦点が当てられていたが、本研究では絶対的な水面標高の予測精度を議論した。アマゾン川を対象にケース・スタディを行い、開発した全級河川モデルは衛星高度計と直接比較が可能な精度で絶対的な水面標高を予測可能であることがわかった。また、水面標高に駆動されているアマゾン川の内陸部における潮汐変動の再現にも成功し、モデル内部においても水面標高が変動するメカニズムが適切に表現されていることを確かめた。(3)また、ECMWFと協力してモデルの高速化に取組んだ。ここでは配列の1次元化およびMPIとOpenMPを用いた並列化にを行うことで、シミュレーションに必要な時間を従来の10分の1まで短縮することができた。モデルの高速化により、高度なパラメータ調整やアンサンブル計算が可能になった。

Report

(3 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2012 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (12 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Adjustment of a spaceborne DEM for use in floodplain hydrodynamic modeling2012

    • Author(s)
      Dai YAMAZAKI, Calum A.Baugh, Paul D.Bates, Shinjiro KANAE, Douglas E.Alsdorf, Taikan OKI
    • Journal Title

      Journal of Hydrology

      Volume: (In Print) Pages: 81-91

    • DOI

      10.1016/j.jhydrol.2012.02.045

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A physically based description of floodplain inundation dynamics in a global river routing model2011

    • Author(s)
      Dai YAMAZAKI, Shinjiro KANAE, Hyungjun KIM, Taikan OKI
    • Journal Title

      Water Resources Research

      Volume: 47 Issue: 4

    • DOI

      10.1029/2010wr009726

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A physically-based description of floodplain inundation dynamics in a global river routing model2011

    • Author(s)
      Dai Yamazaki
    • Journal Title

      Water Resources Research

      Volume: 47(in Print 掲載確定)

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 全球超高解像度水文地形データを利用した河川氾濫原シミュレーション2010

    • Author(s)
      山崎大
    • Journal Title

      土木学会水工学論文集 54

      Pages: 463-468

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deriving a global river network map and its sub-grid topographic characteristics from a fine-resolution flow direction map2009

    • Author(s)
      Dai Yamazaki
    • Journal Title

      Hydrology and Earth System Science 13

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 全球河川氾濫原モデルによる大陸河川の水位変動の予測可能性:アマゾン川流域における潮汐現象を対象としたケース・スタディ2011

    • Author(s)
      山崎大, 沖大幹, 鼎信次郎
    • Organizer
      水文・水資源学会2011研究発表会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2011-08-31
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Toward global-scale data assimilation using SWOT : Requirements for golbal hydrodynamics models2011

    • Author(s)
      Dai Yamazaki, Douglas Alsdorf, Shinjiro Kanae, Taikan Oki, Konstantinos Andreadls
    • Organizer
      IEEE IGARSS 2011
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2011-07-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 河川・氾濫原モデリングのための「河道網」と「氾濫原地形」データセットの構築2011

    • Author(s)
      山崎大, 鼎信次郎, 沖大幹
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年度大会
    • Place of Presentation
      幕張
    • Year and Date
      2011-05-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Impact of climate change on the flood risks in the Mekong River basin : prediction of future flooding extent using a continental-scale hydrodynamics model2011

    • Author(s)
      Dai Yamazaki, Yadu Pokhrel, Hyungjun Kim, Shinjiro Kanae, Taikan Oki
    • Organizer
      EGU General Assembly 2011
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2011-04-08
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Improvement of streamflow prediction skill in large catchments : the effect of floodplain parameterization using a spaceborne DEM2011

    • Author(s)
      Dai Yamazaki, Doug Alsdorf, Shinjiro Kanae, Taikan Oki
    • Organizer
      EGU General Assembly 2011
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2011-04-03
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Seasonal water storage on the Amazon floodplain : a comparison between satellite measurement and model simulation2010

    • Author(s)
      Dai Yamazaki
    • Organizer
      AGU 2010 Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Prediction of water surface elevation by a global river model : a case study for tidal effect in the Amazon River2010

    • Author(s)
      Dai Yamazaki
    • Organizer
      Altimetry for Oceand and Hydrology
    • Place of Presentation
      Lisbon, Portugal
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Representation of floodplain inundation dynamics in a global river routing model2010

    • Author(s)
      Dai Yamazaki
    • Organizer
      2nd Hydrology delivers Earth System Science to Society
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 潮汐がアマゾン川の地表水動態に及ぼす影響:広域氾濫原モデルによる解析2010

    • Author(s)
      山崎大
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2010年連合大会
    • Place of Presentation
      千葉県・幕張
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Duffisive modeling of global river and floodplian dynamics using 1km-resolution DEM2009

    • Author(s)
      Dai Yamazaki
    • Organizer
      American Geophysical Union, 2009 Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2009-12-16
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Simulation of Floodplain Inundation Dynamics with a Hihg Resolution Global River Routing Model2009

    • Author(s)
      Dai Yamazaki
    • Organizer
      6th International Scientific Confference on Global Energy and Water Cycle (GEWEX)
    • Place of Presentation
      Melbourne, Autsralia
    • Year and Date
      2009-08-27
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 超高解像度水文地形データを用いた全球河川流下モデルへの氾濫原浸水過程の導入2009

    • Author(s)
      山崎大
    • Organizer
      水文・水資源学会2009研究発表会
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2009-08-19
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks] 個人のWebpageにて、研究成果のまとめを公表している。

    • URL

      http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/~yamadai/

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/~yamadai/cv.html

    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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