• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実績報告書

地球観測ビッグデータと大規模アンサンブル気候実験による洪水変化の検出と原因特定

研究課題

研究課題/領域番号 18H01540
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

平林 由希子  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (60377588)

研究分担者 鼎 信次郎  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (20313108)
山崎 大  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (70736040)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード洪水 / 地球温暖化 / 大規模アンサンブル実験
研究実績の概要

全球河川データセンター(GRDC)より最新の河川流量データを取得し、観測所の緯度経度情報から、対応する河川氾濫モデルの河道網の格子番号を設定する作業を行った。緯度経度ならびに観測所の流域面積とモデル河道網の上流の流域面積が最も近くなる格子を選出した後に、GIS上で観測所が河道網の適切な位置(本流、支流、合流部、貯水池の下流など)に位置しているかを目視で確認する作業を行い、最終的に全球107地点の河川流量データを検証データとして整備した。
また、高解像度の衛星水面マップから河川氾濫面積を抽出するため、超高解像度・高精度の標高データMERIT-DEMから、河道沿いの氾濫域を定義するマップを開発した。このマップをグローバルな数百万枚の衛星画像データから水面の増減傾向を取得するAqua Monitorデータと重ねることにより、過去の河川氾濫面積の増減傾向を抽出する方法を開発した。また、当初の研究計画ではAqua Monitorという高い空間解像度はあるが時間方向の解像度が比較的低い(同一地点の観測は16日周期)衛星画像を用いて過去の流量観測が得られない地域の洪水の増減傾向を検出する予定であった。しかし、この衛星画像データの空間解像度を補填する新しい衛星画像プロダクトを入手することができたことから、開発した手法の妥当性を適切に評価することが可能となった。
全球貯水池・湖沼データベース(GRanD)を入手し、河川の任意の上流域の合計の貯水池およびその建設時期情報の整備を行った。これにより、観測データや衛星画像から検出する洪水の増減傾向に対する人為的影響を解析することが可能となる。
気象庁気象研究所からMRI-AGCMの大規模アンサンブル気候実験を入手し、河川流出データを河川氾濫モデルに入力するためのデータ変換とエラーチェックを行った。また、河川氾濫シミュレーションのテスト実験を実施した。

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

本研究課題の実施に必要な入力データや検証データの収集および整備を順調に進めることができた。また、研究代表者の研究機関異動に伴う、計算機やハードディスク等の研究環境の移設および設定も完了し、大規模アンサンブル実験の予備実験まで完了することができた。また、衛星画像と河川氾濫マップを重ねて過去の洪水の増減を検出する手法の開発に成功した。衛星画像による洪水氾濫の検出などについて、成果を査読付き論文として発表しており、成果の発表についても着実に進めている。

今後の研究の推進方策

各種データの収集・整備が順調に行われ、大規模アンサンブル河川氾濫シミュレーションの予備実験も予定通り完了した。今後は本実験の実施を行い、過去再現実験と非温暖化実験を比較することで温暖化による過去の洪水の発生頻度の変化を解析する、イベントアトリビューション解析を実施する。また、地域的な偏在性の大きい観測データや、気象観測データやモデルのエラー、人間活動の影響による長期流量シミュレーションデータの問題を補うための、グローバルな衛星画像等のデータの解析による過去の洪水の変化傾向解析を進める。それに伴う研究データの格納に必要なデータサーバー等の調達も適切に進める必要がある。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Flooding Related Consequences of Climate Change on Canadian Cities and Flow Regulation Infrastructure2019

    • 著者名/発表者名
      Gaur Ayushi、Gaur Abhishek、Yamazaki Dai、Simonovic Slobodan P.
    • 雑誌名

      Water

      巻: 11 ページ: 63~63

    • DOI

      10.3390/w11010063

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A first collective validation of global fluvial flood models for major floods in Nigeria and Mozambique2018

    • 著者名/発表者名
      Bernhofen Mark V、Whyman Charlie、Trigg Mark A、Sleigh P Andrew、Smith Andrew M、Sampson Christopher C、Yamazaki Dai、Ward Philip J、Rudari Roberto、Pappenberger Florian、Dottori Francesco、Salamon Peter、Winsemius Hessel C
    • 雑誌名

      Environmental Research Letters

      巻: 13 ページ: 104007~104007

    • DOI

      10.1088/1748-9326/aae014

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Development of the estimation method of river flood business interruption loss at the global scale2018

    • 著者名/発表者名
      Taguchi, R., M. Tanoue, D. Yamazaki and Y. Hirabayashi
    • 学会等名
      AGU Fall meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of gross domestic production loss due to flood impacts: case study for Thailand flood in 20112018

    • 著者名/発表者名
      Tanoue, M., R. Taguchi, S. Nakata, S. Watanabe, S. Fujimori and Y. Hirabayashi
    • 学会等名
      AGU Fall meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 全球へ適用可能な洪水による営業停止損失推計手法の構築2018

    • 著者名/発表者名
      田口諒,田上雅浩,平林由希子
    • 学会等名
      水文・水資源学会2018年度総会・研究発表会
  • [学会発表] 損失と被害の定量化のための全球河川氾濫モデルのダウンスケーリング手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      田上雅浩, 田口諒,平林由希子
    • 学会等名
      水文・水資源学会2018年度総会・研究発表会
  • [学会発表] Application of a nesting approach for improved flood inundation simulation for estuaries and deltas in the framework of global flood modelling2018

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi, H., D. Eilander, J. Hock, F. Baart, D. Yamazaki, Y. Hirabayashi, H. Winsemius and P. Ward
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Global human and economic losses from river floods at global warming of 1.5℃, 2℃ and 3 ℃2018

    • 著者名/発表者名
      Dottori, F., W. Szewczyk, J. C. Ciscar, F. Zhao, L. Alfieri, Y. Hirabayashi, A. Bianchi, I. Mongelli, K. Frieler, R. Betts, L. Feyen
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Model based observation localization weighting function for Amazon mainstream2018

    • 著者名/発表者名
      M. Revel, D. Yamazaki, S. Kanae
    • 学会等名
      土木学会水工学講演会
  • [学会発表] Assimilation of synthetic SWOT observations to improve global river bathymetry using local ensemble transform Kalman filter2018

    • 著者名/発表者名
      M. Revel, D. Yamazaki, S. Kanae
    • 学会等名
      Geophysical Union 2018 Fall meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Population displacement and flood in the world2018

    • 著者名/発表者名
      K. Kakinuma M.J.Puma, Y. Hirabayashi, S. Kanae
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2018 Fall meeting
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi