衛星・現地観測を併用した全球規模での地下水資源量評価手法の開発

开发一种结合卫星和现场观测评估全球范围地下水资源的方法

• 批准号: 19J15236
• 负责人: 塩尻 大也
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J15236/
• 关键词: 陸面過程モデル; 地下水; ウズベキスタン; 衛星観測

本研究では、全球規模で地下水資源の持続可能性推定を可能とすることを目的としている。そのために陸面過程モデルSiBUCの改良を行った。陸面過程モデルSiBUCは気象データを入力とし鉛直方向の水・熱収支を解析することで、陸域の水の状態を診断するモデルである。このモデルを用いて、過去に全球規模での水資源の持続可能性推定も行われてきた。しかし地下水についてはこれまで考慮されていなかった。地下水資源は過剰取水により枯渇する可能性のある非持続可能な水資源であり、水資源の持続可能性を語る上では欠かせないものである。そこで本研究では全球規模で適用可能なSiBUCを改良し、地下水位を解析可能な新たな手法を開発した。地下水解析手法の開発のために、その前段階としてリチャーズ式に基づいた土壌水分場の詳細な解析が可能な多層モデルを構築した。その出力値を基に、SiBUCで地下水位を解析するために必要な関係式を見出し、新たな手法の開発に成功した。当初の予定では2019年夏にウズベキスタンの2か所に設置した気象・土壌水分・地温・地下水位を測定するセンサーのデータを用い、モデル構築を行う予定であった。しかしながらコロナウィルスによる渡航制限のため、データ回収を行うことができなかった。そのためモデル開発には観測データの代替として、リチャーズ式による多層モデルを使用している。ウズベキスタンでは多種多様な値を観測しており、鉛直方向の水・熱収支を詳細に把握可能な貴重なデータを得ることができる。今後データ回収が行えた際には、本研究で構築した地下水位解析が可能なモデルの出力値の詳細な検証を行うことができるため、モデルのさらなる改良が見込まれる。

The purpose of this study is to estimate the sustainability of groundwater resources on a global scale. The improvement of SiBUC Land surface process SiBUC image input force vertical direction water thermal branch analysis, land water state diagnosis The water resource sustainability estimates for the global scale of water use in the past have been developed. The water under the ground is not considered. Groundwater resources are not sustainable. This research is applicable to the development of new methods for improving the SiBUC and analyzing the groundwater level on a global scale. Groundwater analysis method development, the first stage of the equation, the basic analysis of soil moisture field, the construction of multi-layer structure The necessary relationship between the output value and the groundwater level was found and the new method was successfully developed. In the summer of 2019, the project was scheduled to be carried out in two areas: weather, soil moisture, ground temperature and groundwater level. The ship's flight control system is limited, and the ship's flight control system is limited. In addition to the above, it is also possible to use multi-layer devices to replace multi-layer devices. It is possible to measure the water and heat in the vertical direction in detail. In the future, the analysis of groundwater level in this study will be improved.

项目成果

GRACEによる衛星観測データを用いた地下水涵養量の推定

利用 GRACE 卫星观测数据估算地下水补给量

• 发表时间: 2019
• 作者: 塩尻大也;田中賢治;田中茂信
• 通讯作者: 田中茂信

Improvement of a land surface model to simulate groundwater level

改进模拟地下水位的地表模型

• 发表时间: 2019
• 作者: Daiya Shiojiri;Kenji Tanaka;Shigenobu Tanaka
• 通讯作者: Shigenobu Tanaka

Validaion of land surface model considering groundwater level change

考虑地下水位变化的地表模型验证

• 发表时间: 2020
• 作者: Daiya Shiojiri;Kenji Tanaka;Shigenobu Tanaka
• 通讯作者: Shigenobu Tanaka