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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Monitoring and Prediction of Hydrological Extreme Events by Satellite Microwave Remote Sensing

Research Project

Project/Area Number 18H03800
Research InstitutionPublic Works Research Institute

Principal Investigator

小池 俊雄  国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(水災害・リスクマネジメント国際センター), センター長 (30178173)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 澤田 洋平  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30784475)
浅沼 順  筑波大学, 生命環境系, 教授 (40293261)
瀬戸 里枝  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (70799436)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsマイクロ波リモートセンシング / データ同化 / 水循環モデル / 渇水 / 洪水
Outline of Annual Research Achievements

衛星マイクロ波放射計データによる陸面-植生結合衛星データ同化手法(CLVDAS)から得られる25kmグリッドの植生指標(LAI)や土壌水分情報を農業支援情報として役立てる手法の開発を行った。まず、CLVDASを開発したブラジル東北部の穀物統計から得られる各作物の播種日・収穫日データとMODIS LAIの季節変動の関係から作付面積推定手法、陸域-植生動態スキームを組み合わせた1kmグリッド情報システムを開発した。同システムの出力の空間平均値が25kmグリッドのCLVDASと同じになるように調整することにより、農業支援に必要な空間スケールの情報の提供基盤が構築され、渇水時に灌漑として必要な水量を算定する手法を開発した。
豪雨予測の精度向上を目指して衛星マイクロ波放射計データによる大気-陸面結合データ同化手法(CALDAS)を、アンサンブルカルマンフィルターを用いて全球モデルの予測値からダウンスケーリングするアンサンブル降雨予測システムの初期値として用いる手法の開発を行った。システム開発に当たっては、CALDASの出力の一部を使う方法、得られる雲水、比湿、風速、気温を全て用いる方法、同化はせずに直接初期値して用いる方法を比較し、西日本で発した梅雨前線豪雨事例に適用して、その精度評価を行った。3kmメッシュで、CALDASの雲水、比湿、風速、気温を含む毎時観測を1時間に1度同化した場合、豪雨予測の改善効果が確認された。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 5 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] 36と89GHzの衛星マイクロ波観測による陸域雲水量の雲降水粒子より分け推定の可能性の検討2021

    • Author(s)
      瀬戸里枝,鼎信次郎
    • Journal Title

      水文・水資源学会誌

      Volume: 5 Pages: 161-180

    • DOI

      10.3178/jjshwr.34.161

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Radiative Characteristics at 89 and 36 GHz for Satellite-Based Cloud Water Estimation Over Land2021

    • Author(s)
      Seto Rie、Aida Kentaro、Koike Toshio、Kanae Shinjiro
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing

      Volume: 59 Pages: 1355~1368

    • DOI

      10.1109/TGRS.2020.2996239

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Monitoring and Predicting Agricultural Droughts for a Water-Limited Subcontinental Region by Integrating a Land Surface Model and Microwave Remote Sensing2020

    • Author(s)
      Sawada Yohei、Koike Toshio、Ikoma Eiji、Kitsuregawa Masaru
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing

      Volume: 58 Pages: 14~33

    • DOI

      10.1109/TGRS.2019.2927342

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A multi-sector multi-region economic growth model of drought and the value of water: A case study in Pakistan2020

    • Author(s)
      Yokomatsu Muneta、Ishiwata Hiroaki、Sawada Yohei、Suzuki Yushi、Koike Toshio、Naseer Asif、Cheema Muhammad Jehanzeb Masud
    • Journal Title

      International Journal of Disaster Risk Reduction

      Volume: 43 Pages: 101368~101368

    • DOI

      10.1016/j.ijdrr.2019.101368

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Do surface lateral flows matter for data assimilation of soil moisture observations into hyperresolution land models?2020

    • Author(s)
      Sawada Yohei
    • Journal Title

      Hydrology and Earth System Sciences

      Volume: 24 Pages: 3881~3898

    • DOI

      10.5194/hess-24-3881-2020

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Machine Learning Accelerates Parameter Optimization and Uncertainty Assessment of a Land Surface Model2020

    • Author(s)
      Sawada Yohei
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      Volume: 125 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2020JD032688

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transpiration and evaporation of grassland using land surface modelling2020

    • Author(s)
      Ma Wenchao、Wei Zhongwang、Wang Pei、Asanuma Jun
    • Journal Title

      Hydrological Processes

      Volume: 34 Pages: 3656~3668

    • DOI

      10.1002/hyp.13792

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Examining possibility of cloud/rain/ice water path partitioning over land using passive microwave observations2021

    • Author(s)
      Rie Seto and Shinjiro Kanae
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Machine learning accelerates parameter optimization and uncertainty assessment of an ecosystem model2020

    • Author(s)
      Yohei Sawada
    • Organizer
      JpGU-AGU joint meeting virtual
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cloud water content estimation over land and its validation using A-train satellites2020

    • Author(s)
      Rie Seto, Toshio Koike and Shinjiro Kanae
    • Organizer
      American Geophysical Union, Fall Meeting 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 衛星マイクロ波放射計を用いた陸域雲水量の推定2020

    • Author(s)
      瀬戸里枝,小池俊雄,鼎信次郎
    • Organizer
      日本気象学会2020年度秋季大会
  • [Presentation] How much is the accuracy of land emissivity representation necessary for adequate cloud water content estimation over land using satellite-based passive microwave remote sensing?2020

    • Author(s)
      Rie Seto, Kentaro Aida, Toshio Koike and Shinjiro Kanae
    • Organizer
      JpGU - AGU Joint Meeting 2020
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-12-27  

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