陸水貯留を適切に表現する陸面水文モデルの構築

建立适当代表陆地蓄水量的地表水文模型

• 批准号: 09J07789
• 负责人: 山崎 大
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J07789/
• 关键词: 全級河川モデル; 衛星DEM; 水面標高; 衛星高度計; 並列化; 全球河川氾濫原モデル; 拡散波方程式の計算安定性; 衛星デジタル地形モデル; データ同化; 全球河川流下モデル; 氾濫原; DEM; 衛星観測; 背水効果; アマゾン川; メコン川

本年度は、(1)全球河川モデルによる水動態シミュレーションの精度向上に必要な衛星DEMの誤差解析と修正、(2)全球河川モデルによる水面標高の予測可能性の検証、(3)計算コードの並列化などによるシミュレーションの高速化、を実施した。(1)衛星DEMには種々の誤差が含まれており、そのままでは水動態シミュレーションに適応することができない。本研究では、河道位置を示した表面流向データを参照しながら水の流れを遮るピットを除去する新たなアルゴリズムを開発し、『流れの連続性』と『現実的な標高』の双方を満足する修正DEMを作成した。実際に氾濫解析モデルで計算を行うことで、修正により河道と氾濫原を接続する細いチャネルを表現するこが、水動態シミュレーションの精度に重要であることを突き止めた。(2)全球河川モデルでは、これまで河川流量・水深・浸水域の再現に焦点が当てられていたが、本研究では絶対的な水面標高の予測精度を議論した。アマゾン川を対象にケース・スタディを行い、開発した全級河川モデルは衛星高度計と直接比較が可能な精度で絶対的な水面標高を予測可能であることがわかった。また、水面標高に駆動されているアマゾン川の内陸部における潮汐変動の再現にも成功し、モデル内部においても水面標高が変動するメカニズムが適切に表現されていることを確かめた。(3)また、ECMWFと協力してモデルの高速化に取組んだ。ここでは配列の1次元化およびMPIとOpenMPを用いた並列化にを行うことで、シミュレーションに必要な時間を従来の10分の1まで短縮することができた。モデルの高速化により、高度なパラメータ調整やアンサンブル計算が可能になった。

は this year, (1) global rivers モ デ ル に よ る water dynamic シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の precision に up necessary な satellite DEM analytical と の error correction, (2) global river モ デ ル に よ る surface elevation の possibility be の 検 certificate, (3) calculate コ ー ド の tied for the な ど に よ る シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の quick running, を be applied し た. (1) satellite DEM に は kind 々 の error が containing ま れ て お り, そ の ま ま で は water dynamic シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に optimum 応 す る こ と が で き な い. This study で は and channel position を し た surface flow デ ー タ を reference し な が ら water flows の れ を covered る ピ ッ ト を remove す る new た な ア ル ゴ リ ズ ム を open 発 し, "flow れ の 続 sex" と の both を "now be な elevation" against the foot す る modified DEM を made し た. Be interstate に flood parsing モ デ ル で count を う こ と で, correction に よ り と river flooded the original を meet 続 す る fine い チ ャ ネ ル を performance す る こ が, water dynamic シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の precision に important で あ る こ と を tu き check め た. (2) global river モ デ ル で は, こ れ ま で の reappearance rivers flow, water depth, dip waters に focus が when て ら れ て い た が, this study で は unique な water surface elevation の to measurement accuracy of seaborne を comment し た. ア マ ゾ ン sichuan を like に seaborne ケ ー ス · ス タ デ ィ を い, open 発 し た full rivers モ デ ル は satellite altimeter to directly compare が と な な で absolutely dominated the precision of the surface elevation を to measure may で あ る こ と が わ か っ た. ま た, surface elevation に 駆 dynamic さ れ て い る ア マ ゾ ン sichuan の interior ministry に お け る tidal variations dynamic の reappearance に も successful し, モ デ ル internal に お い て も surface elevation が - move す る メ カ ニ ズ ム が appropriate に performance さ れ て い る こ と を か indeed め た. (3)また and ECMWFと work together to に てモデ and に at high speed to take the set んだ. こ こ で は match column の 1 yuan change お よ び MPI と OpenMP を with い た tied for the に を line う こ と で, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に な necessary time を 従 to の 10 の 1 ま shortening で す る こ と が で き た. High speed モ デ ル の に よ り, highly な パ ラ メ ー タ adjustment や ア ン サ ン ブ ル calculation が could に な っ た.

项目成果

個人のWebpageにて、研究成果のまとめを公表している。

研究结果摘要发布在个人网页上。

河川・氾濫原モデリングのための「河道網」と「氾濫原地形」データセットの構築

构建用于河流/洪泛区建模的“河流网络”和“洪泛区地形”数据集

• 发表时间: 2011
• 作者: 山崎大;鼎信次郎;沖大幹
• 通讯作者: 沖大幹

Seasonal water storage on the Amazon floodplain : a comparison between satellite measurement and model simulation

亚马逊洪泛区的季节性水储存：卫星测量与模型模拟的比较

• 发表时间: 2010
• 作者: Yamazaki;D.;D. E. Alsdorf;S. Han;and T. Oki
• 通讯作者: and T. Oki

Representation of floodplain inundation dynamics in a global river routing model

全球河流路径模型中洪泛区洪水动态的表示

• 发表时间: 2010
• 作者: Dai Yamazaki;Doug Alsdorf;Shinjiro Kanae;Taikan Oki;Dai Yamazaki;Dai Yamazaki;Dai Yamazaki
• 通讯作者: Dai Yamazaki

潮汐がアマゾン川の地表水動態に及ぼす影響:広域氾濫原モデルによる解析

潮汐对亚马逊河地表水动态的影响：使用广域洪泛区模型进行分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 山崎大;鼎信次郎;沖大幹
• 通讯作者: 沖大幹