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2017 Fiscal Year Research-status Report

データ同化手法を用いた斜面災害に対する近未来予測手法の開発

Research Project

Project/Area Number 16K01328
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

小田 和広  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (00185597)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小泉 圭吾  大阪大学, 工学研究科, 助教 (10362667)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords雨水浸透 / データ同化 / 数値解析 / 飽和不飽和浸透流解析 / 粒子フィルタ / 土壌水分特性 / 斜面崩壊 / モニタリング
Outline of Annual Research Achievements

①H28に開発したハイブリッド型斜面解析手法の改良:効果的なデータ同化を行うため,適用する粒子フィルタのアルゴリズムについて検討した.最終的に,観測結果に基づき自己修正できるMPF(融合粒子フィルタ)が最も効果的なアルゴリズムであることをあきらかにした.
②斜面監視モニタリング:既に設置している斜面監視モニタリングシステムによって斜面監視を継続的に行った.また,新たな地点で動態モニタリングを実施した.
③動態モニタリング結果に対するデータ同化:異なる地点,異なる地質,様々な種類の観測手法によって観測されたモニタリング結果に対し,ハイブリッド型斜面解析手法を適用した.その結果,どの様な斜面,どの様な観測情報に対しても本手法を利用してデータ同化ができ,かつ,そのモデルを利用して近未来の土壌水分特性の推定が可能であることを明かにした.
④実大模型実験結果に対するデータ同化:実大傾斜面を用いた降水実験におけるモニタリング結果に対し,ハイブリッド型斜面解析手法を適用した.その結果,不飽和状態における雨水浸透挙動だけでなく,地下水位の形成過程までデータ同化が可能であることをあきらかにした.
⑤実用的なデータ同化法の提案:開発したハイブリッド型斜面解析手法による土壌水分特性の解明と解明した土壌水分特性を用いた土中の含水量の推定の普及を図るため,実用的な推定方法(マニュアル)を提案した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究実績の概要で示したように,筆者らが開発したハイブリッド型斜面解析手法は雨水浸透挙動を再現する解析モデル構築において簡易かつ効果的である.これは,当初の研究計画通りである.

Strategy for Future Research Activity

昨年度まで,当初の研究計画通りに進行しているため,本年度においても計画を変更せずに研究を遂行する.すなわち,
①実斜面における斜面監視モニタリングと降水予測に対するハイブリッド型斜面解析手法の適用性の検証と実用化に向けた課題の抽出:本年は,実際の降雨予報と組み合わせることによって生じる問題点について主として検討を進める.
②斜面監視モニタリング:設置した斜面監視モニタリングシステムによって斜面監視を継続的に行う.

Causes of Carryover

遠方での学会の開催や予定よりも発表件数が増加したことにより,旅費の支出が当初予算よりも大きくなった.そのため,旅費以外の支出を控えたため,当初予算との差が生まれた.必ずしも必要でない物品の購入を控える目的で,予算消化ではなく次年度に繰り越すこととした.
繰り越し額は,消耗品などのその他経費に充当する予定である.

  • Research Products

    (17 results)

All 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] 現地計測に基づく浸透解析モデルのデータ同化に対する融合粒子フィルタの有用性の検証2017

    • Author(s)
      伊藤 真一、小田 和広、小泉 圭吾、藤本 彩乃、越村 謙正
    • Journal Title

      土木学会論文集A2(応用力学)

      Volume: 73 Pages: I_45~I_54

    • DOI

      https://doi.org/10.2208/jscejam.73.I_45

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 粒子フィルタによる土壌水分特性パラメータの実用的な推定方法に関する研究2017

    • Author(s)
      藤本 彩乃、小田 和広、伊藤 真一、越村 謙正
    • Journal Title

      土木学会論文集A2(応用力学)

      Volume: 73 Pages: I_105~I_113

    • DOI

      https://doi.org/10.2208/jscejam.73.I_105

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 体積含水率の現地計測結果に基づく浸透解析モデルのデータ同化2017

    • Author(s)
      伊藤 真一、小田 和広、小泉 圭吾、櫻谷慶治
    • Journal Title

      地盤工学会誌

      Volume: 65(10) Pages: 10~13

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 粒子フィルタに基づくヒステリシスを考慮した土壌水分特性のデータ同化2017

    • Author(s)
      伊藤 真一、小田 和広、櫻谷慶治、藤本 彩乃、横川京香
    • Journal Title

      地盤と建設

      Volume: 35 Pages: 177~184

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 多様な土壌水分特性の推定に対する粒子フィルタの有用性2018

    • Author(s)
      伊藤 真一、小田 和広、小泉圭吾
    • Organizer
      平成30年砂防学会研究発表会
  • [Presentation] 融合粒子フィルタによる土壌水分特性と体積含水率の事後分布推定2018

    • Author(s)
      伊藤 真一、小田 和広、小泉 圭吾
    • Organizer
      平成30年度全国大会第73回年次学術講演会
  • [Presentation] 大型模型斜面に対する散水実験結果に基づくデータ同化による土壌水分特性の空間的な変化に関する研究2018

    • Author(s)
      横川 京香、伊藤 真一、小田 和広、檀上徹、石澤友浩
    • Organizer
      平成30年度全国大会第73回年次学術講演会
  • [Presentation] 粒子フィルタを用いた土壌水分特性推定における適切な観測ノイズの考察2018

    • Author(s)
      藤本彩乃、櫻谷慶治、小泉圭吾、横川 京香、小田 和広、伊藤 真一
    • Organizer
      平成30年度全国大会第73回年次学術講演会
  • [Presentation] サクションの現地計測結果に基づく粒子フィルタによる土壌水分特性パラメータの推定2018

    • Author(s)
      藤本彩乃、伊藤 真一、小田 和広、横川 京香、鳥井宣之、藤本将光、櫻谷慶治、小山倫史
    • Organizer
      第53回地盤工学研究発表会
  • [Presentation] 京都府綾部市安国寺裏斜面を対象とした地下水の動態モニタリング結果の考察2018

    • Author(s)
      小田和広、小泉圭吾、矢野晴彦
    • Organizer
      第53回地盤工学研究発表会
  • [Presentation] データ同化による大型模型斜面の散水実験における土壌水分特性の推定2018

    • Author(s)
      横川 京香、伊藤 真一、小田 和広、檀上徹、石澤友浩
    • Organizer
      第53回地盤工学研究発表会
  • [Presentation] 京都府綾部市安国寺裏斜面における現地計測結果を用いたデータ同化2018

    • Author(s)
      伊藤 真一、小田 和広、小泉 圭吾、横川京香
    • Organizer
      第53回地盤工学研究発表会
  • [Presentation] 融合粒子フィルタによる土壌水分特性のデータ同化過程における粒子の挙動2017

    • Author(s)
      藤本 彩乃、小田 和広、伊藤 真一、越村 謙正、小泉圭吾
    • Organizer
      Kansai Geo-Simposium 2017
  • [Presentation] データ同化に基づく降雨履歴ごとの土壌水分特性の変化に関する研究2017

    • Author(s)
      横川 京香、小田 和広、伊藤 真一、檀上徹、石澤友浩
    • Organizer
      Kansai Geo-Simposium 2017
  • [Presentation] 京都府綾部市安国寺裏斜面におけるモニタリング計測器配置の検討2017

    • Author(s)
      小田和広,矢野晴彦,鏡原聖史,深川良一,片岡沙都紀,小泉圭吾,小山倫史,笹原克夫,辻野裕之,藤本将光,伊藤真一,大段恵司
    • Organizer
      Kansai Geo-Simposium 2017
  • [Presentation] 現地計測と数値解析を組み合わせた豪雨時の斜面危険度評価方法2017

    • Author(s)
      伊藤 真一、小田 和広、小泉 圭吾、櫻谷慶治
    • Organizer
      第32回日本道路会議
  • [Presentation] 降雨の空間分布に基づく高速道路の通行規制方法の提案2017

    • Author(s)
      窪田上太郎、小田 和広、小泉 圭吾、伊藤 真一、越村謙正、櫻谷慶治
    • Organizer
      第32回日本道路会議

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Published: 2018-12-17  

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