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超高解像度陸面データ同化システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K18352
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 水工学
気象・海洋物理・陸水学
研究機関東京大学 (2019)
気象庁気象研究所 (2017-2018)

研究代表者

澤田 洋平  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30784475)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード陸域モデル / データ同化 / マイクロ波衛星観測 / 陸面モデリング / マイクロ波リモートセンシング / 陸面データ同化
研究成果の概要

陸域の水・生態系・エネルギーの精緻なシミュレーションは、水文気象災害予測等の観点から重要である。正確なシミュレーションのためには、現地観測・人工衛星観測等を陸域モデルに統合する陸域データ同化技術の高度化が必要だ。本研究では、従来より100倍程度水平分解能の高い、「超高解像度陸面データ同化システム」の構築を行った。陸域モデルの高解像度化・精緻化がデータ同化の効率性に与える影響を調べたり、機械学習を用いて格子数の多いモデルにおいて効率的なモデルパラメータの最適化を行う技術等を新たに見出すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

学術的意義:陸域の水・生態系・エネルギーのシミュレーション精度向上のため、陸域モデルの高解像度化が近年の学問的トレンドである。しかし、陸域モデルに観測データを統合するデータ同化技術に関しての既往研究は、低解像度な陸域モデルを対象とするものが多かった。本研究は来るべき超高解像度陸域モデル時代にあるべきデータ同化研究を先取りし、次世代の陸面データ同化システムのデザインを世界に先駆けて行ったものである。
社会的意義:開発した「超高解像度陸面データ同化システム」は長期的には、陸域の洪水・干ばつ等の災害の様相を精緻に監視・予測するための基盤技術になることが期待され、安心・安全な社会の構築に貢献できる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 10件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Monitoring and predicting agricultural droughts for a water-limited sub-continental region by integrating a land surface model and microwave remote sensing2019

    • 著者名/発表者名
      Sawada, Y., T. Koike, E. Ikoma, and M. Kitsuregawa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing

      巻: 58 号: 1 ページ: 14-33

    • DOI

      10.1109/tgrs.2019.2927342

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Toward High-Resolution Soil Moisture Monitoring by Combining Active-Passive Microwave and Optical Vegetation Remote Sensing Products with Land Surface Model2019

    • 著者名/発表者名
      Toride、Sawada、Aida、Koike
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 19 号: 18 ページ: 3924-3924

    • DOI

      10.3390/s19183924

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ブラジル北東域における植生動態-陸面結合データ同化手法による長期渇水解析に基づく穀物生産量・必要灌漑水量の推定に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      筒井 浩行、澤田 洋平、生駒 英司、喜連川 優、小池 俊雄
    • 雑誌名

      水工学論文集

      巻: 64

    • NAID

      130007940130

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-sector multi-region economic growth model of drought and the value of water: A case study in Pakistan2019

    • 著者名/発表者名
      Yokomatsu, M, H. Ishiwata, Y. Sawada, Y. Suzuki, T. Koike, A. Naseer, and M. J. M. Cheema
    • 雑誌名

      International Journal of Disaster Risk Reduction

      巻: 43 ページ: 101368-101368

    • DOI

      10.1016/j.ijdrr.2019.101368

    • 関連する報告書
      2019 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] Quantifying Drought Propagation from Soil Moisture to Vegetation Dynamics Using a Newly Developed Ecohydrological Land Reanalysis2018

    • 著者名/発表者名
      Sawada Yohei
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 10 号: 8 ページ: 1197-1197

    • DOI

      10.3390/rs10081197

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fusing Microwave and Optical Satellite Observations to Simultaneously Retrieve Surface Soil Moisture, Vegetation Water Content, and Surface Soil Roughness2017

    • 著者名/発表者名
      Sawada Yohei、Koike Toshio、Aida Kentaro、Toride Kinya、Walker Jeffrey P.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing

      巻: 55 号: 11 ページ: 6195-6206

    • DOI

      10.1109/tgrs.2017.2722468

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ground Truth of Passive Microwave Radiative Transfer on Vegetated Land Surfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Sawada Yohei、Tsutsui Hiroyuki、Koike Toshio
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 9 号: 7 ページ: 655-655

    • DOI

      10.3390/rs9070655

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Do surface lateral flows matter for land data assimilation?: Implication for hyper-resolution land modeling and observation2019

    • 著者名/発表者名
      Yohei Sawada
    • 学会等名
      JpGU annual meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An ecohydrological land reanalysis by integrating simulation and satellite observations2019

    • 著者名/発表者名
      Sawada, Y., T. Nakaegawa, K. Okamoto, and H. Fujii
    • 学会等名
      JpGU annual meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] データ駆動型アプローチが加速する地球科学シミュレーションの不確実性定量化2019

    • 著者名/発表者名
      澤田 洋平
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Machine learning accelerates parameter optimization and uncertainty quantification of a land surface model2019

    • 著者名/発表者名
      Sawada, Yohei
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Satellite microwave observation to monitor and predict ecohydrological conditions: a land data assimilation approach2019

    • 著者名/発表者名
      Sawada, Y., H. Tsutsui, T. Koike, E. Ikoma, and M. Kitsuregawa
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward hyperresolution land data assimilation to monitor terrestrial water, energy, ecosystem, and hydrological disasters2019

    • 著者名/発表者名
      Yohei Sawada
    • 学会等名
      International Symposium on Data Assimilation 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生態水文モデリングと衛星データ同化による陸域再解析2018

    • 著者名/発表者名
      澤田 洋平
    • 学会等名
      次世代陸モデル開発・応用・社会実装に関する合同ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 衛星観測マイクロ波放射輝度を同化した陸域水文・生態系の再解析2018

    • 著者名/発表者名
      澤田 洋平
    • 学会等名
      日本気象学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Eco-hydrological land data assimilation to monitor terrestrial water, ecosystem, and hydrological disasters2018

    • 著者名/発表者名
      Yohei Sawada
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Annual meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ecohydrological Land Analysis: Assimilating satellite microwave observations into a land surface model to simultaneously simulate soil moisture and vegetation dynamics2018

    • 著者名/発表者名
      Yohei Sawada
    • 学会等名
      Joint Workshop of the 2nd International Surface Working Group (ISWG) and 8th Land Surface Analysis Satellite Application Facility (LSA-SAF)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Do lateral flows matter for data assimilation of soil moisture observation into hyperresolution hydrological models?2018

    • 著者名/発表者名
      Yohei Sawada
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards ecohydrological drought monitoring and prediction using a land data assimilation system2017

    • 著者名/発表者名
      Yohei Sawada
    • 学会等名
      Hydrology delivers Earth System Sciences to Society 4
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ecohydrological drought monitoring and prediction using a land data assimilation system2017

    • 著者名/発表者名
      Yohei Sawada
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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