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大気・海洋シミュレーションのための超高時間分解能特徴追跡とイベント可視化

研究課題

研究課題/領域番号 16K13885
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

松岡 大祐  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球情報基盤センター, 技術研究員 (80543230)

研究分担者 川原 慎太郎  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球情報基盤センター, 技術研究員 (60415982)
山下 由美  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球情報基盤センター, 技術研究員 (80633883)
研究協力者 佐々木 英治  
荒木 文明  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード海洋 / 大気 / 可視化 / シミュレーション / 海流 / 海洋渦 / 雲 / 熱帯低気圧 / 海洋物理・陸水学 / 気象学
研究成果の概要

本研究課題では、超高解像度の大気または海洋シミュレーションが再現する様々な特徴構造の時間変化を理解するための可視化手法に関する研究開発を行った。特に、海洋渦や海流、積雲クラスターや熱帯低気圧等の特徴構造の抽出を行い、それらの時間変化を追跡することで、時間発展に伴う構造の変化を明らかにした。また、これらのプロセスをシミュレーションと同時実行可能なフレームワークとして実装した。これら一連の研究によって、高解像度の超高時間分解能のシミュレーション結果の理解を深める直観的かつ効果的な可視化表現を得ることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

スーパーコンピュータの性能向上にともない、様々な分野において超高解像度な大規模シミュレーションが行われている。一方で、シミュレーションの結果として得られるデータを、科学的な理解や知見に結び付けるためには、データ中に含まれる特徴的な構造や現象を、解析者が視覚的に理解可能な形に効果的に結び付けることが必要不可欠である。本研究課題は、学術的または社会的な利益に直接的に結びつくものではないが、超高解像度シミュレーションの理解において必要不可欠な可視化技術において意義あるものであると考える。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] Monash University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Event Detection and Visualization of Ocean Eddies Simulated by Ocean General Circulation Model2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Matsuoka, Fumiaki Araki, Hideharu Sasaki
    • 雑誌名

      International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing

      巻: - 号: 03 ページ: 1950018-1950018

    • DOI

      10.1142/s1793962319500181

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deep learning approach for detecting tropical cyclones and their precursors in the simulation by a cloud-resolving global nonhydrostatic atmospheric model2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Matsuoka, Masuo Nakano, Daisuke Sugiyama, Seiichi Uchida
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 5 号: 1 ページ: 80-80

    • DOI

      10.1186/s40645-018-0245-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] VR空間におけるモード水領域の形状比較のための視点選択2018

    • 著者名/発表者名
      矢野 緑, 伊藤 貴之, 田中 裕介, 松岡 大祐, 荒木 文明, Tobias Czauderna, Kingsley Stephens
    • 雑誌名

      芸術科学会論文誌

      巻: 17 ページ: 105-114

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A New Approach to Ocean Eddy Detection, Tracking and Event Visualization -Application to the Northwest Pacific Ocean-2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Matsuoka, Fumiaki Araki, Yumi Inoue and Hideharu Sasaki
    • 雑誌名

      Procedia Computer Science

      巻: 80 ページ: 1601-1611

    • DOI

      10.1016/j.procs.2016.05.491

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 観測・同化・シミュレーションの3種類の海洋データを用いたモード水領域の比較可視化2019

    • 著者名/発表者名
      矢野 緑里,伊藤 貴之,田中 裕介,松岡 大祐,荒木 文明
    • 学会等名
      第2回ビジュアリゼーションワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] PCPと等値面を用いたモード水領域の3次元形状比較2018

    • 著者名/発表者名
      矢野 緑里,伊藤 貴之,田中 裕介,松岡 大祐,荒木 文明
    • 学会等名
      第46回可視化情報シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] VR空間におけるモード水領域の形状比較のための視点選択2018

    • 著者名/発表者名
      矢野 緑里,伊藤 貴之,田中 裕介,松岡 大祐,荒木 文明, Tobias Czauderna, Kingsley Stephens
    • 学会等名
      NICOGRAPH 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Scientific Visualization of Climate Simulation Data for Deep Convolutional Neural Network2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Matsuoka
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Detecting Precursors of Tropical Cyclone using Deep Neural Networks2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Matsuoka, Masuo Nakano, Daisuke Sugiyama and Seiichi Uchida
    • 学会等名
      7th International Workshop on Climate Informatics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海洋大循環モデルが再現する海流と渦の抽出・追跡および可視化2016

    • 著者名/発表者名
      松岡 大祐, 荒木 文明, 井上 由美, 佐々木 英治
    • 学会等名
      第44回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      工学院大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋シミュレーションデータからの特徴抽出と可視化―渦と海流の可視化―2016

    • 著者名/発表者名
      松岡 大祐, 荒木 文明, 井上 由美
    • 学会等名
      第73回CG・可視化研究会(CAVE研究会)
    • 発表場所
      女子美術大学(東京都杉並区)
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A New Approach to Ocean Eddy Detection, Tracking and Event Visualization -Application to the Northwest Pacific Ocean-2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Matsuoka, Fumiaki Araki, Yumi Inoue and Hideharu Sasaki
    • 学会等名
      International Conference on Computational Science 2016 (ICCS2016)
    • 発表場所
      Catamaran Resort Hotel (San Diego, USA)
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Event Detection and Visualization of Ocean Eddies based on SSH and Velocity Field2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Matsuoka, Fumiaki Araki, Yumi Inoue and Hideharu Sasaki
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2016
    • 発表場所
      Austria Center Vienna (Vienna, Austria)
    • 年月日
      2016-04-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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