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データ同化を利用した氾濫予測に基づく通行不可能な道路予測マップの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K20414
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分62020:ウェブ情報学およびサービス情報学関連
研究機関京都大学 (2020-2023)
名古屋大学 (2019)

研究代表者

廣井 慧  京都大学, 防災研究所, 准教授 (30734644)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード氾濫推定 / 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
研究開始時の研究の概要

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。

研究成果の概要

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した。(1)詳細空間の冠水位の時系列予測手法として、過去の豪雨事例の氾濫解析シミュレーションをもとに観測点の水位予測の実施、観測データを既知としたアンサンブルカルマンフィルタを用いた冠水位予測手法を開発とパラメータの補正、(2) 冠水予測結果を用いて、冠水の予測値を利用した通行不可能な道路の状況変化タイミングを算出と移動可否の推定、(3)測結果の提示システムとアプリケーションのプロトタイプ構築とVRを利用した仮想実験および避難シミュレーションを開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      廣井 慧, 村上 大輔, 倉田 和己, 田代 喬, 篠田 陽一
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌コンシューマ・デバイス&システム(CDS)

      巻: 10 ページ: 55-64

    • NAID

      170000181356

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌コンシューマ・デバイス&システム(CDS)

      巻: 10 ページ: 11-25

    • NAID

      170000181536

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌コンシューマ・デバイス&システム(CDS)

      巻: 10 ページ: 11-25

    • NAID

      170000181536

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Demo: Flood Damage CyRealization with an Orchestrator Framework2024

    • 著者名/発表者名
      Kei Hiroi; Souma Nakagawa; Ryoma Takahashi; Akihito Kohiga; Sho Fukaya; Yoichi Shinoda
    • 学会等名
      The 22nd International Conference on Pervasive Computing and Communications (PerCom 2024) [Demo session]
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Data Assimilation Approach for Flood Level Estimation using a State Space Model for Urban Internal Flooding2019

    • 著者名/発表者名
      Kei Hiroi, Daisuke Murakami, Kazumi Kurata, Takashi Tashiro, Yoichi Shinoda
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Information and Communication Technologies for Disaster Management (ICT-DM)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ARIA: Interactive Damage Prediction System for Urban Flood Using Simulation and Emulation Federation Platform}2019

    • 著者名/発表者名
      Kei Hiroi, Tomoya Inoue, Kunio Akashi, Tsubasa Yumura, Toshiyuki Miyachi, Hayate Hironaka, Hironobu Kanno, Yoichi Shinoda
    • 学会等名
      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]
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      廣井慧
    • 学会等名
      日本災害情報学会第21回学会大会 ポスター・デモ発表
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      廣井慧,村上大輔,倉田和巳,田代喬,篠田陽一
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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