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メタ統計的手法を用いた確率水文量の推定手法の検討とその実用性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K05831
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分41030:地域環境工学および農村計画学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

近森 秀高  岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (40217229)

研究分担者 工藤 亮治  岡山大学, 環境生命科学学域, 准教授 (40600804)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 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)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード確率雨量 / 経年変動 / メタ統計的極値分布 / 極値統計 / メタ統計的極値分布メタ統計的極値分布 / 地域頻度解析 / 線状降水帯 / 相関構造 / 模擬降雨場 / メタ統計的極値分布(MEV分布) / レーダーアメダス / 地域分類 / 水文統計 / メタ統計的手法 / 経年変化
研究開始時の研究の概要

「10 年に一度」,「100 年に一度」発生する洪水・大雨など,災害事象の規模と発生頻度との関係を,「メタ統計」と呼ばれる手法に基づく「メタ統計的極値分布」(MEV 分布)を適用して評価し,農地排水や治水対策の対象となる洪水や大雨などの規模を精度よく推定する手法を開発する。従来,最もよく使われてきた年最大値法では,例えば,「100年に一度発生する日雨量」を推定するためには,年最大日雨量のみを解析対象データとするため,利用できるデータが少なく精度上の問題があった。MEV分布を用いる方法では,日雨量データ全てが対象となり,より多くのデータが利用できるため,精度が高い推定が期待できる。

研究成果の概要

確率日雨量の推定には,一般に年最大値法が用いられる.ただし,標本のサイズが小さく,非常に小さいまたは大きい年最大値が1個含まれている場合は,解析対象期間の変更によって確率日雨量や確率年の推定値が大きく変動することがあり,これらの経年変化の正確な推定が困難な場合が多い.本研究では,メタ統計的極値分布(MEV 分布)を適用して,日本における確率日雨量および確率年の経年変化を推定した.その結果,MEV分布により推定した100 年確率日雨量は,年最大値法による推定値と同様に全国的に増加傾向を示した.また,年最大値法に比べて推定値のばらつきが抑えられ,経年変化の傾向がより明確に示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

豪雨に伴う出水規模の評価には,従来,解析対象期間内の年最大値に極値分布を適応することにより推定する区間最大値法が用いられてきた。しかし,区間最大値法では,解析対象となるデータサイズが限られ,他のデータに比べて極端に大きさが異なるデータの影響を受けやすい難点があった。本研究では,メタ統計的極値分布を用いて解析対象期間内の全ての日雨量データを対象として確率雨量の推定を行ない,推定値の経年変化を,最大値法による推定値と比較した。その結果,解析対象区間の変化による確率雨量の推定値の変動が抑えられ,降雨規模の経年変動がより分かりやすく示された。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] メタ統計的極値分布を用いた確率雨量の経年変化の推定2023

    • 著者名/発表者名
      近森秀高,工藤亮治,丸尾啓太
    • 雑誌名

      農業農村工学会論文集

      巻: 91-2

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] メタ統計的極値分布による気候予測情報のバイアス補正2023

    • 著者名/発表者名
      﨑川 和起・近森 秀高・工藤 亮治・丸尾 啓太
    • 学会等名
      農業農村工学会全国大会講演会(2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] メタ統計的手法に用いる確率分布の選択基準2022

    • 著者名/発表者名
      近森秀高・工藤亮治・丸尾啓太
    • 学会等名
      2022年度(第71回)農業農村工学会大会講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] メタ統計的極値解析に用いる日雨量の確率分布の選択と地理的特徴の関係2022

    • 著者名/発表者名
      丸尾啓太・近森秀高・工藤亮治
    • 学会等名
      水文・水資源学会/日本水文科学会 2022年度研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] メタ統計的極値分布を用いた確立日雨量の経年変化の推定2021

    • 著者名/発表者名
      近森秀高・工藤亮治・丸尾啓太
    • 学会等名
      2021年度 農業農村工学会大会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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