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Statistical methods of estimating return levels from various types of ensemble members of extreme precipitations, wave heights, sea levels due to storm surge, for plans against the natural disasters

Research Project

Project/Area Number 26420494
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Hydraulic engineering
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

Kitano Toshikazu  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00284307)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 志村 隆彰  統計数理研究所, 数理・推論研究系, 助教 (40235677)
田中 茂信  京都大学, 防災研究所, 教授 (70414985)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords再現期間 / 経験度 / 高潮・高波 / 豪雨 / ベイズ統計 / 極値分布 / ポアソン検定 / 生起率 / 閾値超過極値モデル / 2変量GP分布 / 2変量ポアソン分布 / 多変量極値分布 / 予測分布 / アンサンブル / d4PDF / 極値理論 / 気候変動 / 治水計画 / 気候変動に対する適応策 / 極値の空間モデル / 統計的過誤 / 情報基準 / 極値統計解析 / 総合確率法
Outline of Final Research Achievements

Extrapolation is one of the most essential functions of extreme value analysis, and therefore it requires the accuracy based on the sample size of the employing data. Now that numerous ensemble datasets output by climate model are available and the numerical calculation of hydrological processes (for precipitation) and coastal deformations (for storm surge and waves) are possible, we should consider its suitable methods based on the extreme value theories. This research have built the following new methods: two-sample problem of extremes, extended Poisson test with the degrees of experience, Bayesian approach to prediction distributions for the future maximum as well as the return levels of natural forces, integration of information by employing numerous ensemble members, spatial average of extreme precipitations by employing AMeDAS and d4PDF, and asymptotic theory of rounding the extreme values and truncating the distributions. Those examples of various methods are also demonstrated.

Report

(5 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (62 results)

All 2018 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (23 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (37 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 4 results) Book (2 results)

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    • Author(s)
      北野利一
    • Organizer
      平成27年度河川関係事務研修会(主催:静岡県,静岡県河川協会)
    • Place of Presentation
      もくせい会館
    • Year and Date
      2015-09-02
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] A simple but enhanced test for detecting the occurrence difference in past and future climates2015

    • Author(s)
      Toshikazu KITANO
    • Organizer
      Extreme Value Analysis
    • Place of Presentation
      Ann Arbor, USA
    • Year and Date
      2015-06-15 – 2015-06-19
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] A Simple but Enhanced Test for Detecting the Occurrence Difference in Past and Future Climates2015

    • Author(s)
      Toshikazu Kitano
    • Organizer
      Extreme Value Analysis
    • Place of Presentation
      Ann Arbor, USA
    • Year and Date
      2015-06-15
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 降水量の極値特性の気候変動に伴う差異の検出 ~ 変化の現れ方の想定により生じる問題2015

    • Author(s)
      北野利一
    • Organizer
      水工学講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2015-03-10 – 2015-03-12
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] EVA 2.0 ~ 発展しつつある極値統計解析(Extreme Value Analysis)の次のステップに向けて2014

    • Author(s)
      北野利一
    • Organizer
      甚大災害の外力想定に必要となる極値統計解析法の背景と活用
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパス
    • Year and Date
      2014-12-08
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 不規則な波浪の統計特性とその極値統計 ~ 高波の極値統計に相応しい物理量はなにか?2014

    • Author(s)
      北野利一
    • Organizer
      地球科学における極端現象と疎構造
    • Place of Presentation
      京都大学数理解析研究所
    • Year and Date
      2014-11-13 – 2014-11-14
    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 高潮,高波,津波,確率外力は非常識か?2014

    • Author(s)
      北野利一
    • Organizer
      フォーラム: 名古屋港のむかし,いま,みらい
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2014-07-26
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 甚大被害を与える風水害外力の来襲確率の神話~設計外力の常識は,一般科学の非常識か?2014

    • Author(s)
      北野利一
    • Organizer
      第2回中部ライフガードTEC2014,防災・減災・危機管理
    • Place of Presentation
      ポートメッセ名古屋
    • Year and Date
      2014-05-22 – 2014-05-23
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Book] 極値統計学2016

    • Author(s)
      高橋倫也・志村隆彰
    • Total Pages
      262
    • Publisher
      近代科学社
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Book] 時系列分析ハンドブック2016

    • Author(s)
      T.S.ラオ ・S.S.ラオ ・C.R.ラオ 編/北川源四郎 ・田中勝人 ・川﨑能典 監訳(分担者は北野を含む23名)
    • Total Pages
      762
    • Publisher
      朝倉書店
    • Related Report
      2015 Research-status Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2019-03-29  

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