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グローバル農業干ばつ危険度確率予測

研究課題

研究課題/領域番号 23K20967
補助金の研究課題番号 21H01430 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分22040:水工学関連
研究機関東京大学

研究代表者

澤田 洋平  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30784475)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2025年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2024年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2023年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード農業干ばつ / 生態水文 / データ同化
研究開始時の研究の概要

農業干ばつは開発途上国をはじめとする世界の社会経済に深刻な影響を及ぼし、その全球レベルでの監視・予測技術の開発は急務である。本研究では、(1) 植物の生長・枯死を直接計算し、(2) 観測とモデルを統合した正確なモニタリングができ、(3) 予測の不確実性を精緻に定量化し、(4) モデルが直接解像出来ない「地域の実情」に即した危険度指標を算出する、ことのできる先進的な干ばつ監視・予測システムの開発を行う。開発したシステムによる過去事例の網羅的な解析とリアルタイム実運用により、政府・国際機関による干ばつ警報の最適性を評価し、現代の科学技術の極限で実現可能な理想の農業干ばつ予警報を追求する。

研究実績の概要

本研究の目的は先進的な干ばつ監視・予測システムの開発を行うことである。当該年度においては本研究計画全体において最も重要な、生態水文シミュレーションが直接解像できない「地域の実情」に即した干ばつ危険度評価を行うための知見を得ることができた。生態水文シミュレーションがもたらす多様な情報をデータ駆動的に集約し、単一の干ばつ指標を生成する手法を開発した。これを用いて、非常に小さい、もしくはほとんど干ばつハザードが存在しないと思われるような干ばつ事例を過去20年間にわたって100事例ほど収集し、その干ばつ災害の原因を内戦や人口移動といった人為的なものに求める解析を行った。このような「異常気象無き干ばつ」が発生している地域の特定に成功した。このような地域においては極小の干ばつハザードで干ばつ災害が引き起こされうるため危険度評価を厳しく行う必要があることが分かる。
当該年度のもう一つの重要な成果として、開発している農業干ばつ監視・予測システムによる長期的な生態水文量の計算が実現し、その計算結果をデータセットとしてJAXAのプロダクトとして提供することができた (https://www.eorc.jaxa.jp/AMSR/datacatalog/land/index_ja.html#lda)。公開にあたって網羅的な性能検証も行い、開発しているシステムの安定性・頑健性を示すことができた。システムのリアルタイム化も進んでおり、専用サーバにおいてリアルタイムに農業干ばつの監視・予測を行う開発が順調に継続している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

農業干ばつ監視・予測システムの要素技術はこれまでの開発でほぼ完了している。5年計画の後半2年は過去の干ばつ事例の網羅的な解析やリアルタイム運用といった研究開発の成果を応用し収穫を得るフェーズとしているが、そのフェーズにスムーズに移行できるだろう。計画通りおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

専用サーバにおける農業干ばつ監視・予測システムのリアルタイム化はまだ途上であり、この開発を引き続き継続していく。リアルタイム化したソフトウェアを有効活用し、リアルタイム監視・予測の結果を限定的に研究代表者の知りえる他の研究者・実務者に公開し、システムの有用性を測る。合わせてリアルタイム化の対象としている陸域データ同化システムのバージョンには本研究における基礎研究の成果をすべて反映できているわけではないため、その部分の開発も進め性能向上に努める。
並行して過去の干ばつの事例研究を進める。特に過去の大干ばつにおいて現地政府や国際社会の対応がどれほど適切であったのかをそのような大干ばつの予測可能性に基づいて評価することで政策的に有用な知見を得たい。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Performance Assessment of Irrigation Projects in Nepal by Integrating Landsat Images and Local Data2023

    • 著者名/発表者名
      Neupane Adarsha、Sawada Yohei
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 15 号: 18 ページ: 4633-4633

    • DOI

      10.3390/rs15184633

    • 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] Global assessment of subnational drought impact based on the Geocoded Disasters dataset and land reanalysis2022

    • 著者名/発表者名
      Kageyama Yuya、Sawada Yohei
    • 雑誌名

      Hydrology and Earth System Sciences

      巻: 26 号: 18 ページ: 4707-4720

    • DOI

      10.5194/hess-26-4707-2022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Soil moisture-vegetation interaction from near-global in-situ soil moisture measurements2022

    • 著者名/発表者名
      Li Shuping、Sawada Yohei
    • 雑誌名

      Environmental Research Letters

      巻: 17 号: 11 ページ: 114028-114028

    • DOI

      10.1088/1748-9326/ac9c1f

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 複数衛星による多変数観測に対する陸域モデルのパラメータ最適化と不確実性推定2021

    • 著者名/発表者名
      NOMURA Shuhei、SAWADA Yohei
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_1351-I_1356

    • DOI

      10.2208/jscejhe.77.2_I_1351

    • NAID

      130008159993

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global Change in Terrestrial Ecosystem Detected by Fusion of Microwave and Optical Satellite Observations2021

    • 著者名/発表者名
      Nara Hideharu、Sawada Yohei
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 13 号: 18 ページ: 3756-3756

    • DOI

      10.3390/rs13183756

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Drought Monitoring over West Africa Based on an Ecohydrological Simulation (2003?2018)2021

    • 著者名/発表者名
      Tsutsui Hiroyuki、Sawada Yohei、Onuma Katsuhiro、Ito Hiroyuki、Koike Toshio
    • 雑誌名

      Hydrology

      巻: 8 号: 4 ページ: 155-155

    • DOI

      10.3390/hydrology8040155

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Droughts with No Hydro-Climatological Extremes.2023

    • 著者名/発表者名
      Sneha Kulkarni, Yohei Sawada
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting,
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Monitoring and Assessment of Global Patterns of Subnational droughts using Combined Drought Indicator and Geocoded Disaster Dataset2023

    • 著者名/発表者名
      Sneha Kulkarni, Yohei Sawada
    • 学会等名
      EGU-2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生態水文情報学:干ばつ監視・予測・制御のサイエンス2023

    • 著者名/発表者名
      澤田洋平
    • 学会等名
      東大水フォーラム公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Global assessment of sub-national drought impact based on the Geocoded Disasters dataset and land reanalysis2022

    • 著者名/発表者名
      Sawada, Y., and Y. Kageyama
    • 学会等名
      AGU Fall meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ecohydrological land reanalysis by assimilating satellite microwave observations into a land surface model2022

    • 著者名/発表者名
      Sawada, Y., H. Tsutsui, H. Fujii, and T. Koike
    • 学会等名
      International Symposium of Data Assimilation (ISDA) Online
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AMSR-E/AMSR2に基づく長期陸域生態水文観測/再解析を基軸とした陸域生態系変動と干ばつの解析2022

    • 著者名/発表者名
      澤田洋平, 筒井浩行, 藤井秀幸, 奈良秀春, 影山雄哉, 小池俊雄
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 可視域とマイクロ波領域の衛星観測の融合による陸域生態系監視2022

    • 著者名/発表者名
      澤田洋平
    • 学会等名
      リモセン虎の穴セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Soil moisture-vegetation correlation from 733 in-situ soil moisture observations2021

    • 著者名/発表者名
      Li, S. and Y. Sawada
    • 学会等名
      AGU Fall meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 極端水文気象現象に対する予測の不確実性定量化2021

    • 著者名/発表者名
      澤田洋平
    • 学会等名
      第10回JCAHPCセミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ecohydrological land reanalysis2021

    • 著者名/発表者名
      Sawada, Y., H. Fujii, H. Tsutsui, and T. Koike
    • 学会等名
      AGU Fall meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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