| 研究課題/領域番号 |
20H02251
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22040:水工学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
山崎 大 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (70736040)
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| 研究分担者 |
木田 新一郎 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (50543229)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2023年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | グローバル河川モデル / 衛星観測 / 精度評価 / モデルベンチマーク / グローバル水文学 / 全球河川モデル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、最先端の全球河川モデルによる河川流量・水位・浸水域のシミュレーションを、衛星による様々な地表水観測データと比較する手法を確立し、衛星地表水観測の不確実性を考慮しつつ、地球規模で河川水動態シミュレーションの精度検証とモデル更正を行うシステム世界に先駆けて構築する。以上により、地球全域を対象に最適化された次世代の全球河川モデルを完成させ、全球河川モデルによる洪水予測の精度を大幅に向上させる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、全球河川モデルをより高度化して地球水循環の定量的解明につなげるために、以下の３つを実現した。
[1] 異なる特徴を持つ多様な衛星地表水観測データにそれぞれ対し、不確実性を考慮しつつ全球河川モデルの計算値と妥当に比較する手法を確立した。[2] 衛星観測データとモデル推定値の誤差情報を用いて、河道断面パラメータを逆推定するアルゴリズムを構築した。河川流出量にバイアスがある場合でもロバストなパラメータ推計が行えることを示した。[3] 地球全域で衛星と現地観測データによる河川シミュレーションの評価をシステマティックに実行する「全球河川モデル精度ベンチマークシステム」を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地球規模での河川流れをシミュレーションする全球河川モデルは、広域を対象にした洪水予測警報システムや洪水リスク評価に用いられるほか、気候モデルの一要素として陸域の水循環・物質循環を表現する役割を担うなど、幅広い学術研究で用いられる地球科学の基盤的ツールである。一方で、グローバル洪水モデルの精度評価は十分行われておらず、計算はできるが信頼性が不明という状況が長く続いていた。本研究で衛星観測データによってグローバル洪水モデルの性能を評価する手法を確立し、システマティックな精度ベンチマークを実現したことで、より精緻な洪水予測や気候変動予測の実現につながると考えられる。
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