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Implementation of road impassability map based on flood prediction using data assimilation

Research Project

Project/Area Number 19K20414
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 62020:Web informatics and service informatics-related
Research InstitutionKyoto University (2020-2023)
Nagoya University (2019)

Principal Investigator

Hiroi Kei  京都大学, 防災研究所, 准教授 (30734644)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords氾濫推定 / 可視化システム / 時空間統計 / 氾濫予測 / 被害予測 / 時空間解析 / データ同化 / 水害 / 予測 / 被害マップ
Outline of Research at the Start

本研究は、安全な避難経路、避難タイミングの提示を目的として、水害時に通行不可能となる道路を提示するシステムを開発する。内水氾濫の発生源である中小河川の観測機器と危険箇所の氾濫予測手法を拡張し、(a)水位観測データをもとにしたデータ同化による市街地全域の冠水位観測、(b)予測結果を用いた通行不可能となる道路の予測、(c)マップ上に提示するシステムの開発を行う。大規模な被害につながる災害事象が起きる前に避難ルートを示し、安全な避難を支援するシステムを開発することで、被害の大幅な低減につなげる。

Outline of Final Research Achievements

This research developed a system to present roads that become impassable during floods for the purpose of presenting safe evacuation routes and evacuation timing. (1) As a detailed space flood level monitoring time-series prediction methods, water level prediction of monitoring locations based on flood analysis simulations of past heavy rainfall cases, using known observation data. (2) Developed prediction methods and parameter compensation methods using ensemble Kalman filters, (3) Developed a prototype of a presentation system and application for the measurement results, and conducted a virtual experiment and evacuation simulation using VR.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

中小河川・水路からの氾濫 (内水氾濫)は水害初期から発生するが、この氾濫を検知する観測機器は未だ整備されていない。内水氾濫の発生源である中小河川の観測機器と危険箇所の氾濫予測手法をを拡張し、(1)水位観測データをもとにしたデータ同化による市街地全域の冠水位観測、(2)予測結果を用いた通行不可能となる道路の予測、(3)マップ上に提示するシステムの開発を行ない、目標とした河川観測が行われていない地域の道路の冠水位とその拡大過程の予測および道路の通行可否を推定するシステムの開発を達成できた。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] データ同化による浸水位推定手法の提案と都市型水害での精度検証2020

    • Author(s)
      廣井 慧, 村上 大輔, 倉田 和己, 田代 喬, 篠田 陽一
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌コンシューマ・デバイス&システム(CDS)

      Volume: 10 Pages: 55-64

    • NAID

      170000181356

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ARIA: シミュレーション・エミュレーション連携基盤を利用したインタラクティブな都市型水害の被害予測システム2020

    • Author(s)
      廣井 慧, 井上 朋哉, 明石 邦夫, 湯村 翼, 廣中 颯, 菅野 洋信, 宮地 利幸, 篠田 陽一
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌コンシューマ・デバイス&システム(CDS)

      Volume: 10 Pages: 11-25

    • NAID

      170000181536

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ARIA: シミュレーション・エミュレーション連携基盤を利用したインタラクティブな都市型水害の被害予測システム2020

    • Author(s)
      廣井慧,井上朋哉,明石邦夫,廣中颯,菅野洋信,湯村翼,宮地利幸,篠田陽一
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌コンシューマ・デバイス&システム(CDS)

      Volume: 10 Pages: 11-25

    • NAID

      170000181536

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Demo: Flood Damage CyRealization with an Orchestrator Framework2024

    • Author(s)
      Kei Hiroi; Souma Nakagawa; Ryoma Takahashi; Akihito Kohiga; Sho Fukaya; Yoichi Shinoda
    • Organizer
      The 22nd International Conference on Pervasive Computing and Communications (PerCom 2024) [Demo session]
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Data Assimilation Approach for Flood Level Estimation using a State Space Model for Urban Internal Flooding2019

    • Author(s)
      Kei Hiroi, Daisuke Murakami, Kazumi Kurata, Takashi Tashiro, Yoichi Shinoda
    • Organizer
      The 6th International Conference on Information and Communication Technologies for Disaster Management (ICT-DM)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ARIA: Interactive Damage Prediction System for Urban Flood Using Simulation and Emulation Federation Platform}2019

    • Author(s)
      Kei Hiroi, Tomoya Inoue, Kunio Akashi, Tsubasa Yumura, Toshiyuki Miyachi, Hayate Hironaka, Hironobu Kanno, Yoichi Shinoda
    • Organizer
      The 2019 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing and Proceedings of the 2019 ACM International Symposium on Wearable Computers (UbiComp/ISWC ’19) [Demo session]
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ARIA: シミュレーション・エミュレーション連携による都市型水害の漸進的被害推定システム2019

    • Author(s)
      廣井慧
    • Organizer
      日本災害情報学会第21回学会大会 ポスター・デモ発表
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] データ同化による浸水位推定手法の提案と都市型水害での精度検証2019

    • Author(s)
      廣井慧,村上大輔,倉田和巳,田代喬,篠田陽一
    • Organizer
      情報処理学会 マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2019)シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ARIA: シミュレーション・エミュレーション連携基盤を利用したインタラクティブな都市型水害の被害予測システム2019

    • Author(s)
      廣井慧,井上朋哉,明石邦夫,湯村翼,廣中颯,菅野洋信,宮地利幸,篠田陽一
    • Organizer
      情報処理学会 マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2019)シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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