2020 Fiscal Year Research-status Report
Exploring hydrological functions of wetlands and glacial lakes in the downstream areas of tropical glaciers and their impacts on water resources
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20K04712
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
朝岡 良浩 日本大学, 工学部, 准教授 (00758625)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 氷河融解 / 氾濫 / 衛星観測 / Cバンド合成開口レーダ / ボリビア多民族国 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らはこれまでの研究において熱帯氷河の後退が水資源に及ぼす影響を評価してきた。熱帯氷河が後退した跡地の多くには湿地や氷河湖が形成されている。本研究は、湿地・氷河湖の水文学的機能を解明し、流域水循環および水資源に及ぼす影響の定量的な評価を目的としている。具体的には、水文・気象モニタリングと複数リモートセンシングの融合による湿地の氾濫メカニズムの解明、湿地・氷河湖の水収支の算出に取り組む。本研究で得た湿地・氷河湖の水文学的機能に関する学術的知見を氷河融解・流出モデルに組み込み、水資源量推定の高度化を図り、湿地・氷河湖の水文学的機能が流域水循環や水資源量に及ぼす影響を評価する。
研究初年度の令和２年度は、熱帯氷河が分布し、その下流域に湿地・氷河湖が形成されているボリビア多民族国のTuni貯水地の集水域を対象として、水文・気象観測を実施し、モニタリングデータを蓄積した。次に、人工衛星データを用いて湿地の水域抽出に取り組んだ。人工衛星はSentinel-1、雲の影響を受けにくいCバンドのマイクロ波の後方散乱強度を用いて湿地水域を月単位で抽出可能であることを確認した。これらのデータを用いて湿地水域の季節変化と水文・気象条件の関係を明らかにした。一方で、今年度はボリビア多民族国に渡航して、湿地・氷河湖の現地調査と水位モニタリングのための新しい機材の設置を予定していたが、COVID-19感染拡大の状況を鑑み、次年度以降に延期した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
COVID-19の影響でボリビア多民族国の湿地・氷河湖を対象とした現地調査と新しい機材の設置を実施できなかったが、相手国のカンターパートの協力によって、従来の水文・気象観測を継続できた。これまでに蓄積した観測データと衛星マイクロ波データを組みわせた解析によって湿地水域の変動を明らかにできたため、本研究はおおむね順調に進展しいると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究２年目の令和３年度は対象流域の湿地水域・氷河湖マップの作成、湿地水域の拡大・縮小メカニズムの解明に取り組む。各項目の予定は以下のとおりである。
１）人工衛星のCバンドマイクロ波データを用いた湿地水域の抽出手法を検証する。具体的には、人工衛星Sentinel-2の光学センサの画像のうち、雲の影響を受けない画像を選定して、湿地の水域を抽出し、Cバンドマイクロ波データから抽出した湿地水域と比較する。検証後、湿地水域の解析期間を拡大する。
次に、Sentine-1衛星のCバンド合成開口レーダのデータを用いて氷河湖を抽出する。また、湿地および氷河湖の水位データを用いて湿地・氷河湖の貯水量を推定する。
２）湿地水域データと湿地付近の地下水位データ、湿地の上流端および下流端の河川水位データを用いて、湿地の滞留水の起源が河川からの氾濫か地下水位の上昇かを特定する。同様に湿地水域の後退の要因が地下浸透によるものか河川への流入かを特定して、湿地水域の拡大・縮小のメカニズムを解明する。
ボリビア多民族国の熱帯氷河下流の湿地・氷河湖の調査および水文観測の新しい観測機材の設置に関しては、COVID-19の状況を確認し、可能な範囲で調査を進める。これまでに設置した機材の観測データは、相手国のカウンターパートと連携して、回収する予定である。
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| Causes of Carryover |
COVID19感染拡大防止のため、予定していたボリビア国の現地調査を次年度以降に延期したことに伴い、物品費、旅費、現地調査の費用を次年度に繰り越す。人件費に関しても、水文・気象観測データの解析補助に計上した費用の一部を次年度に繰り越す。
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