河川観測レーダによる河川水位予測システムに関する研究

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24310136
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 林 昌奎 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70272515)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 水災害 / 減災 / 洪水 / レーダ / リモートセンシング

研究概要

本研究の目的は、河川水位および河川流量を観測可能なレーダを開発し、そのデータを基に河川水位予測を行うことである。これを実現するために、平成25年度は観測アルゴリズムの改良および河川観測レーダの設計を行った。海の潮位観測においては、水面の高さによる受信電力分布の違いから水位を算出し、潮位計と同等の結果が得られた(特許取得済み)。この技術を河川観測に応用する予定であったが、実際に河川で観測されたレーダデータを解析したところ、海に比べてノイズが大きく、理論通りの受信電力分布が得られないケースが多く存在した。このような場合、従来の観測アルゴリズムでは十分な精度で河川水位を観測することができない。そこで、観測アルゴリズムの改良を行うとともに、新たにインターフェロメトリを用いた観測手法についても検討を行った。観測アルゴリズムの改良については、ノイズによる受信電力の歪みを想定してパターンマッチングを行うように工夫した。インターフェロメトリは、現在、合成開口レーダに用いられている技術であるが、これを河川観測に応用する手法について検討を行った。また、新しく開発する河川観測レーダでインターフェロメトリ処理ができるように、ハードウェアの設計変更を行った。改良されたパターンマッチングとインターフェロメトリの2つの手法を用いることで、安定かつ高精度の観測が実現できると考えている。平成26年度は、実際の河川観測でこれらの適用性を検証するとともに、観測データを用いた河川水位予測手法について検討を進める予定である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

平成25年度に河川観測レーダを製作する予定であったが、検討により従来と同等の仕様では十分な精度が得られないことが判明した。そこで、平成25年度に新しいレーダの設計を行い、平成26年度上期に製作することにした。平成26年度中に現地観測を実施できる予定であるため、計画に大きな変更はない。

今後の研究の推進方策

平成25年度の設計を基に河川観測レーダを製作し、現地観測を実施する。これまで検討した2つの手法について精度検証を行い、新しい河川観測技術を提案する。

次年度の研究費の使用計画

河川におけるレーダデータを解析したところ、従来と同等の仕様では十分な精度が得られないことが判明した。そこで、平成25年度分と平成26年度分の研究費を合わせて高性能のレーダを製作することにした。
平成25年度の設計を基に河川観測レーダを製作する。