Implementation of road impassability map based on flood prediction using data assimilation

基于数据同化的洪水预测道路不通图的实现

• 批准号: 19K20414
• 负责人: 廣井 慧
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyoto University (2020-2022)Nagoya University (2019)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K20414/
• 关键词: 被害予測; 時空間解析; データ同化; 水害; 予測; 被害マップ

本研究は、安全な避難経路、避難タイミングの提示を目的として、水害時に通行不可能となる道路を提示するシステムを開発する。中小河川・水路からの氾濫 (内水氾濫)は水害初期から発生するが、この氾濫を検知する観測機器は未だ整備されていない。H3年西日本豪雨では、高精度に検知できる大河川洪水の発生が判 明した時点で、既に内水氾濫により道路は冠水し通行不可能、避難困難となり多くの死者を生じた。申請者は平成27年採択の科研費(若手B)で、内水氾濫の発生 源である中小河川の観測機器と危険箇所の氾濫予測手法を開発した。本研究はこの予測手法を拡張し、(a)水位観測データをもとにしたデータ同化による市街地全域の冠水位観測、(b)予測結果を用いた通行不可能となる道路の予測、(c)マップ上に提示するシステムの開発を行う。大規模な被害につながる災害事象が起き る前に避難ルートを示し、安全な避難を支援するシステムを開発することで、被害の大幅な低減につなげる。4年目である2022年は、3年目にコロナ理由により実施が遅れていた、冠水予測結果を用いた、 冠水する道路を予測する「通れない道マップ」のプロトタイプ開発を実施した。水位観測データをもとにしたデータ同化による市街地全域の冠水位観測を改良するとともに、目撃情報などを利用し精度の向上を図った。また、リアルタイムでのシステムとするため、設置予定だった観測機器数台について、コロナによる移動制限のため遅れていたが、省電力機構を組み込んだ観測機器の研究開発を実施し、プロトタイプを作成した。

This study は, safe refuge な 経 road, shelter タ イ ミ ン グ の prompt を purpose と し て, water disasters に passage impossible と な る road を prompt す る シ ス テ ム を open 発 す る. Small and medium-sized rivers, waterways か ら の flood (internal waters flooded) は water disasters early か ら 発 raw す る が, こ の flood を 検 know す る 観 measuring machine は not だ servicing さ れ て い な い. H3 in west Japan downpours で は, high precision に 検 know で き る big rivers flood の 発 raw が sentenced to Ming し た point で, both に inland waters flooded に よ り impossible, shelter road は crown water し impassable difficult と な り more く の born dead を じ た. The applicant, in the 27th year of the Heisei period, used the 択 択 research funds (if one B)で, the source of internal water flooding である, the 観 measurement machine for small and medium-sized rivers と, the と hazard 険, and the proposed flooding pre-measurement method を to develop the flooding た. This study は こ の to measure technique を company, zhang し 観, (a) water level measuring デ ー タ を も と に し た デ ー タ assimilation に よ る 観 global の crown city street water level measurement, and (b) to measure results を い た passage impossible と な の る road to measure, and (c) マ ッ プ に tips on す る シ ス テ ム の open 発 う を line. Large-scale な murdered に つ な が る disasters things like が up き る に shelter before ル ー ト を し, safe refuge な を support す る シ ス テ ム を open 発 す る こ と で, low murdered の な substantially reduced に つ な げ る. 4 years mesh で あ る は in 2022, three years に コ ロ ナ reason に よ り be applied が 遅 れ て い た, crown water to the measurement of results を い た, crown water す る road を be す る "tong れ な い way マ ッ プ" の プ ロ ト タ イ プ open 発 を be applied し た. Water 観 measuring デ ー タ を も と に し た デ ー タ assimilation に よ る global の crown city street level 観 を improved measuring す る と と も に, shock intelligence な ど を using し precision の upward を 図 っ た. ま た, リ ア ル タ イ ム で の シ ス テ ム と す る た め, set up designated だ っ た 観 measuring machine several machines に つ い て, コ ロ ナ に よ る mobile system limit の た め 遅 れ て い た が, provincial power agency を team み 込 ん だ 観 measuring machine の research open 発 を be し, プ ロ ト タ イ プ を made し た.

项目成果

Data Assimilation Approach for Flood Level Estimation using a State Space Model for Urban Internal Flooding

使用城市内部洪水状态空间模型估算洪水水位的数据同化方法

• 发表时间: 2019
• 作者: Kei Hiroi;Daisuke Murakami;Kazumi Kurata;Takashi Tashiro;Yoichi Shinoda
• 通讯作者: Yoichi Shinoda

データ同化による浸水位推定手法の提案と都市型水害での精度検証

城市洪涝灾害数据同化及精度验证洪水位估算方法的提出

• 发表时间: 2020
• 期刊: 情報処理学会論文誌コンシューマ・デバイス＆システム（CDS）
• 作者: 廣井 慧;村上 大輔;倉田 和己;田代 喬;篠田 陽一
• 通讯作者: 篠田 陽一

ARIA: interactive damage prediction system for urban flood using simulation and emulation federation platform

• DOI: 10.1145/3341162.3343823
• 发表时间: 2019-09
• 期刊: Adjunct Proceedings of the 2019 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing and Proceedings of the 2019 ACM International Symposium on Wearable Computers
• 作者: Kei Hiroi;Tomoya Inoue;Kunio Akashi;Tsubasa Yumura;T. Miyachi;Hayate Hironaka;Hironobu Kanno;Y. Shinoda

ARIA: シミュレーション・エミュレーション連携基盤を利用したインタラクティブな都市型水害の被害予測システム

ARIA：使用模拟/仿真协作平台的交互式城市洪灾预测系统

• 发表时间: 2020
• 期刊: 情報処理学会論文誌コンシューマ・デバイス＆システム（CDS）
• 作者: 廣井 慧;井上 朋哉;明石 邦夫;湯村 翼;廣中 颯;菅野 洋信;宮地 利幸;篠田 陽一
• 通讯作者: 篠田 陽一