2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a generalized method for nonpoint source load estimation
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21K05828
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
多田 明夫 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (00263400)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | Horvitz-Thompson推定量 / BCRE / 10年平均年河川負荷量 / 低頻度 / 長期モニタリング / 年単位LQ式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，我が国の一級河川や米国の複数流域のデータに基づき，河川負荷量の年単位の負荷量と年総流出量の関係を，流域の土地利用と定量的関連付けることを目的としている．従来面源を含む河川流域からの総流出負荷量の値を統計的に適切に推定することは非常に困難であり，一般的に年12～20回程度の低頻度水質モニタリングデータから，上記の信頼しうる推定を行うことが困難であった．
上記課題に対して得られた成果は大きく分けて２つある．１つめは，低頻度長期水質データから，偏りの少ない，信頼しうる年河川負荷量の推定法の計算手法を確立したことである．これに関しては，不偏推定量であるHorvitz-Thompson推定量と流量と河川流量の間の関係式の回帰手法であるRating Curve（RC）法を組み合わせた河川負荷量の信頼区間構成法であるbias-corrected regression estimator（BCRE）を開発し，手法の妥当性を米国の複数流域のデータに基づき検証し，あわせて我が国の一級河川のデータに適用した場合の適用方法と結果の信頼性についても示した．これらの成果は学術論文として成果を公表した．
もう一つの成果は，これらの手法に基づく，年間河川負荷量と年河川総流量の関係（年単位RC）についての検討である．米国河川での高頻度データに基づいて，これらの定量的関係を土地利用との関連性について整理・評価し，RCのパラメータが土地利用と関連していることと推定精度が高くないことを学術論文として公表した．我が国の一級河川の長期データでは，推定値の精度を向上させるため１０年平均の河川負荷推定量に基づく年平均河川濃度（Annual mean concentration，AMC）を求め，これと土地利用比の間に定量的関係があることを発表した．
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