2015 Fiscal Year Annual Research Report
気候変動及び社会経済シナリオを考慮した広域河川氾濫リスク予測モデル開発
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15H05136
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| Research Institution | Public Works Research Institute |
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Principal Investigator |
郭 栄珠 国立研究開発法人土木研究所, その他部局等, 研究員 (60586642)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 昭彦 千葉大学, 環境リモートセンシング研究セン, 教授 (30201495)
Park JongGeol 東京情報大学, 総合情報学部, 准教授 (40337770)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 気候変動 / 社会経済シナリオ / 洪水氾濫リスク / クラウドGIS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1）気候変動及び社会経済シナリオを考慮した洪水リスク評価の新たなフレームワークの確立、洪水流域の特性分析： ユーラシア大陸（北緯8～60度）の主要河川 (1km格子の約10 万km2 以上の流域）を対象に、超高解像度大気モデルMRI-AGCM3.2S（20km格子）の複数出力による25年間の現在気候(1985～2004)を基に、将来気候(2075～2099)条件下で、50年確率年最大河川流量の浸水域および浸水深を推定、評価した。不確実性を持つ将来気候変動に伴う洪水リスクの影響を明らかにするため、現在気候と将来気候実験の温室効果ガス排出シナリオ（RCPs代表濃度経路）の4種類のうち最大排出量となるRCP8.5シナリオで、異なる海面水温分布を境界条件に用いた将来気候実験(RCP8.5m, cluster1, cluster2, cluster3)の四つの結果をもとに、最大ポテンシャル氾濫域推定を試みた。その結果、欧州よりアジア域、特にインド北部（Ganges川、Burahmaputra川など）や中国東部（Yangtze川、HuangHo川）、さらにロシア東部（Amur川）などの氾濫源で、将来、50年確率氾濫浸水深が現在気候より2倍以上に増大する傾向が認められた。
2）限られた水文気象情報しか持たない開発途上国（バングラデシュ人民共和国）において、インターネットから取得可能な人工衛星データ(中分解能スペクトル放射計(MODIS)、だいち2号(ALOS-2) PALSAR-2、土地被覆データなど)を有効に用いて、近年最大規模であった2007年(10年確率洪水)と2015年の洪水範囲を比較し、国レベルの広域にわたる氾濫域と水田被害の自動抽出を試みた。
3）バングラデシュの洪水被害調査：衛星画像のグラウンドトルースデータ(洪水痕跡と水田被害)を収集するため、小型無人航空機UAV(マルチコプターPhantom2)空撮システムを導入し、調査の短時間、安全かつ効率的な実施が可能となり、従来行われてきた広域被害の現地調査と比べ、格段の省力化・高度化が実現できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成27年度の当初計画以上に進展している。
気候変動及び社会経済シナリオを考慮した新たな洪水リスク評価のフレームワーク確立と並行して、全球洪水浸水深モデル(GFID2M：Global Flood Inundation Depth 2-dimension model)を改良し、氾濫流量に対応する洪水浸水マップの作成を試みた。しかし、社会経済シナリオを考慮した脆弱性指標データを格子(1km)毎に空間データ変換・詳細化が可能かどうかは検討中である。また、課題として、最大水位のパラメータ最適化（現在気候の日最大流量・最大河川水位と観測値との比較）による再現性向上および、現在気候の洪水氾濫浸水シミュレーション結果と過去氾濫実績(衛星画像から最大浸水域抽出など)との比較･検証による再現性向上が挙げられる。
2015年8月～9月のバングラデシュ大洪水発生後、平成28年度の課題であるリモートセンシング及びGISを用いた流域地表環境の時・空間的変化による浸水実績図を作成しつつ、水害が大きかった代表地域の洪水被害調査を現地で実施した。加えて、小型無人航空機UAVの導入による広範で詳細な現地情報を得て、JAXAのだいち2号(ALOS-2) Lバンド地表可視化レーダ(PALSAR-2)による緊急観測を要請、データを入手し、現在分析を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）ユーラシア大陸における代表濃度経路（Representative Concentration Pathways：RCPs）シナリオに基づいた超高解像度全球大気モデルの各種RCP アンサンブル実験データ（補正およびダウンスケーリング済み、異なる将来気候実験MRI-AGCM3.2S, 3.2H,CMIP5など）を適用したケースを増やし、多数の全球河川流量シミュレーションを入力として、氾濫シミュレーション計算及びその不確実性評価の充実も図る。また、社会経済シナリオ（Shared Socioeconomic Pathways: SSPシナリオ、GDPや人口など）に基づいた脆弱性指標による洪水リスク評価も行う。
２）現在気候の洪水氾濫シミュレーション計算結果の検証および氾濫域洪水・稲作被害マッピング実現に向け、最先端リモートセンシング技術（ALOS-2など）を用いる氾濫域抽出アルゴリズムを開発し、既存のMODISによる氾濫域抽出・水田クラスの抽出手法と融合させる。
３）バングラデシュ人民共和国の洪水被害現地調査（聞き取り、現地踏査）: グランドトゥルースデータ比較による浸水域のシミュレーション解析結果を修正する。また、浸水痕跡とその稲作水害状況を調べ、既存の稲作被害曲線の修正・標準手法をまとめ、国レベル及び地域レベルの稲作被害分布図を作成し、その汎用性・適用可能性を検討する。
４）JICA-ICHARM-BWDB共催ワークショップの開催： バングラデシュの政府関係者とこれまでの研究成果を共有するため、研究レベルから行政・政策レベルまで積極的にネットワークを構築すると共に、洪水対策への反映を目指す。
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Research Products
(31 results)
