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超小型衛星による地域主体水管理の概念実証に向けた水文気象情報と衛星条件の地域分析

研究課題

研究課題/領域番号 21K18744
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分22:土木工学およびその関連分野
研究機関東京工業大学

研究代表者

鼎 信次郎  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (20313108)

研究分担者 瀬戸 里枝  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (70799436)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード衛星観測 / 水管理 / 降水予測 / 小型衛星 / リモートセンシング
研究開始時の研究の概要

水管理のための水文気象情報は、地域ごとに大きく異なり、従来の衛星ミッションはこの地域性に対応できるだけの柔軟性がなく、情報を地域社会が自ら取得することも難しかった。一方、近年急速な発展を遂げる超小型衛星技術は、低い打上げ費用とミッションの柔軟性を最大の強みとし、将来的に地域の主体的な水管理を可能とするだろう。本研究では、ユーザ目線での需要の分析や将来的に超小型衛星の必要条件の明確化などについて幾つかの事例研究を通して実行し、このテーマに先鞭をつける。

研究成果の概要

近い将来の水文気象学への応用に向け、仮想軌道シミュレーションと観測システムシミュレーション実験(OSSE)を組み合わせることで、放射計を搭載したSSCからの仮想的かつ現実的な観測値を同化させた河川流域スケールの降雨予測性能の新しい検証を試みた。結果として、放射計を搭載したSSCの観測値を頻繁に同化することで、予測のための正確な初期条件を生成する機会が増加し、河川流域スケールの降水量の予測を著しく改善する可能性が示された。観測間隔の変動も予測精度に大きな影響を与えることがわかった。これらの結果からSSCの配置を適切に考慮することが重要であることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

水管理のための水文気象情報は、地域ごとに大きく異なり、従来の衛星ミッションはこの地域性に対応できるだけの柔軟性がなく、情報を地域社会が自ら取得することも難しかった。一方、近年急速な発展を遂げる超小型衛星技術は、低い打上げ費用とミッションの柔軟性を最大の強みとし、将来的に地域の主体的な水管理を可能とする。本研究によって、水文気象学的応用の観点から、望ましい予測精度を実現するために必要なSSCの構成と性能をSSC設計コミュニティに向けて提示する枠組みを提案することが可能となった。

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

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] THE USE OF ALONG-TRACK CENTRAL PRESSURE AND MOVEMENT SPEED IN SIMILAR TYPHOON IDENTIFICATION FOR RAINFALL PREDICTION2024

    • 著者名/発表者名
      HOKSON Jose Angelo、KANAE Shinjiro
    • 雑誌名

      Journal of JSCE

      巻: 12 号: 2 ページ: n/a

    • DOI

      10.2208/journalofjsce.23-16036

    • ISSN
      2187-5103
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatial and attribute filtering as a complementary measure in the statistical prediction of tropical cyclone rainfall2023

    • 著者名/発表者名
      Hokson Jose Angelo、Kanae Shinjiro
    • 雑誌名

      Atmospheric Science Letters

      巻: 25 号: 2

    • DOI

      10.1002/asl.1197

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Alternative Similar Tropical Cyclone Identification Algorithm for Statistical TC Rainfall Prediction2023

    • 著者名/発表者名
      Hokson Jose Angelo Arocena、Kanae Shinjiro
    • 雑誌名

      ESS Open Archive

      巻: -

    • DOI

      10.22541/essoar.169841613.34307695/v1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Specifications and Accuracy of Rainfall Forecast Required for Pre-Release at Multi-Purpose Reservoirs in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Fujita Hayato、Kanae Shinjiro
    • 雑誌名

      Water

      巻: 15 号: 7 ページ: 1277-1277

    • DOI

      10.3390/w15071277

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 全国の多目的ダムでの事前放流に求められる降雨予測精度の水準や改善の方向性2022

    • 著者名/発表者名
      藤田 隼人, 鼎 信次郎
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 78 号: 2 ページ: I_1237-I_1242

    • DOI

      10.2208/jscejhe.78.2_I_1237

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 仮想観測シミュレーションとOSSEを組合せた小型マイクロ波衛星群データ同化による短期降水予測可能性と要求観測性能の評価法の提案2022

    • 著者名/発表者名
      瀬戸 里枝, 鼎 信次郎
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 78 号: 2 ページ: I_511-I_516

    • DOI

      10.2208/jscejhe.78.2_I_511

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ka-band衛星マイクロ波による大気陸面結合データ同化の開発と平成30年7月豪雨への適用2021

    • 著者名/発表者名
      瀬戸里枝
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_1345-I_1350

    • DOI

      10.2208/jscejhe.77.2_I_1345

    • NAID

      130008159991

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 豪雪地帯に位置するダム対象とした融雪期の操作におけるAIダム操作モデルの応用可能性2021

    • 著者名/発表者名
      赤塚洋介, 瀬戸里枝, 鼎信次郎, 小槻峻司, 渡辺哲史
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_109-I_114

    • DOI

      10.2208/jscejhe.77.2_I_109

    • NAID

      130008160047

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 全国多目的ダムにおける気象庁MSM・GSMの事前放流への利用可能性2021

    • 著者名/発表者名
      藤田 隼人, 瀬戸 里枝, 鼎 信次郎
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_85-I_90

    • DOI

      10.2208/jscejhe.77.2_I_85

    • NAID

      130008160228

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A complementary method to Fuzzy C Means in similar tropical cyclone identification for predicting induced rainfall in Western North Pacific2023

    • 著者名/発表者名
      Hokson Jose Angelo、鼎 信次郎
    • 学会等名
      水文・水資源学会/日本水文科学会 2023年度研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ハイドログラフ分離に着目したタンクモデルパラメータ同定における不確実性2023

    • 著者名/発表者名
      中山 真吾、鼎 信次郎
    • 学会等名
      水文・水資源学会/日本水文科学会 2023年度研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Data-driven non-deterministic forecasting of tropical cyclone rainfall2023

    • 著者名/発表者名
      Jose Angelo Hokson、Kanae Shinjiro
    • 学会等名
      IUGG2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Predicting FutureTropical Cyclone Rainfall underClimate Change Using aStatistical Approach2023

    • 著者名/発表者名
      Jose Angelo Hokson、Kanae Shinjiro
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rainfall Forecast Accuracy required for Pre-release at Multi-purpose Dams in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Fujita Hayato, Kanae Shinjiro
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Multi-Scale Kain-Fritsch Cumulus Schme: Simulating Typhoon-Induced Heavy Precipitation Over The Philippines2022

    • 著者名/発表者名
      Jose Angelo HOKSON, Shinjiro KANAE, Rie SETO
    • 学会等名
      第30回地球環境シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 豪雪地帯のダムにおける融雪洪水の抑制と利水容量回復操作への AIダム操作モデルの適用可能性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      赤塚 洋介,瀬戸 里枝,鼎 信次郎,小槻 峻司,渡部 哲史
    • 学会等名
      水文・水資源学会 日本水文科学会 2021 年度研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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