粒子フィルタとガウス過程回帰を用いた洪水予測手法の開発

• 研究課題/領域番号: 23K04052
• 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22040:水工学関連
• 研究機関: 気象庁気象研究所
• 研究代表者: 太田 琢磨 気象庁気象研究所, 応用気象研究部, 主任研究官 (70962314)
• 研究分担者: 小林 健一郎 神戸大学, 都市安全研究センター, 准教授 (60420402) ; 大泉 伝 気象庁気象研究所, 気象観測研究部, 研究官 (00649569)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 洪水予測 / 粒子フィルタ / ガウス過程回帰

研究開始時の研究の概要

本研究では、急激な水位上昇を特徴とする中小河川に適した洪水予測手法を開発する。具体的には、土壌水分と粗度係数を対象とした粒子フィルタに、回帰分析の１つであるガウス過程回帰を組み合わせて、モデル状態量・パラメータの補正量を学習・予測し、それらを予測計算時に作用させることで、期間後半の予測精度を向上させる。これにより、これまで困難とされた中小河川における6時間程度先までの高精度な洪水予測を実現し、急激な水位上昇に対しても余裕を持った避難行動をとれるようにすることを目指す。