超小型衛星による地域主体水管理の概念実証に向けた水文気象情報と衛星条件の地域分析

对水文气象信息和卫星条件进行区域分析，以证明利用微型卫星进行基于社区的水资源管理的概念

• 批准号: 21K18744
• 负责人: 鼎 信次郎
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18744/
• 关键词: 水管理; 衛星観測; 小型衛星; リモートセンシング

本研究は、超小型衛星による地域主体型水管理の概念実証に向けた初期段階として、近年の国内外の水関連災害や水管理を対象とし、a)本テーマに求められる水文気象情報の種類と信頼性（警報、避難、確率、危険レベル）・タイミング（リードタイム、頻度）・伝達手段を明らかにし、地域性の関数としての必要な水文気象情報を調査する。b)上で定義された水文気象情報を得るために必要な水文気象データと、その要求精度等を調査する。ここでは、申請者らが開発してきた物理的な雲降水予測モデル、人工知能貯水池操作モデル、水文モデル等によるシミュレーションを実施し、その開発も研究の主要な一部とする、といったあたりを狙いとしている。本年度は降雨予測とダムからの放流量の関係なども検討したが、ここでは物理的な雲降水予測モデルへの衛星同化について述べる。本年の最大の成果について、本研究と密接に関係する水工学論文集において出版された説明文を用いて、本年度の進展の特徴を説明する。近年、小型衛星技術が急速に発展し、地球観測を目的とした受動的マイクロ波センサ搭載の小型衛星群も実用化に向けて計画されている。こうした技術の水文気象分野での迅速な応用に向けて、本研究では、仮想観測シミュレーションと観測システムシミュレーション実験（OSSE）を組み合わせて、将来実現される小型マイクロ波衛星群の、現実的な観測データを同化した場合の地域・流域スケールの降水予測性能の評価手法を構築・適用し、予測性能を衛星群構成の設計パラメータとの関係にまで落とし込んで示した。その結果、小型マイクロ波衛星観測の高頻度同化によって降水域・強度の短期予測精度が顕著に向上することが示されると同時に、衛星群の構成によって観測頻度及び時間間隔のばらつきが変わることが、降水予測精度に比較的大きく影響することが分かった。

This study is aimed at verifying the concept of geographic-based water management for nanosatellites and water-related disasters at home and abroad.(Alarm, evacuation, accuracy, danger)·Information (alert, frequency)·Means of communication: investigation of necessary hydrological information, regional relevance, etc. b) The definition above refers to the investigation of the necessary hydrological information and the required accuracy. This is the main part of the applicant's development research on physical cloud precipitation prediction, artificial energy storage tank operation, hydrology, etc. This year, the relationship between rainfall forecast and discharge volume is discussed. The relationship between rainfall forecast and satellite assimilation is discussed. The greatest achievement of this year, the close relationship between this research and the publication of the hydro-engineering papers, the characteristics of the progress of this year are described. In recent years, the rapid development of small satellite technology, the Earth's observation of the purpose of the operation of small satellite groups to develop This study aims to construct a method for evaluating the performance of precipitation prediction in the future by combining and implementing a small satellite constellation with a real-time satellite constellation. The relationship between satellite constellation composition and prediction performance is discussed. The results show that the accuracy of short-term prediction of precipitation intensity is greatly affected by the high frequency assimilation of small satellite observations and the composition of satellite constellation.

项目成果

A STUDY ON THE APPLICABILITY OF AI DAM OPERATION MODEL IN SNOWMELT SEASON FOR DAMS IN HEAVY SNOWFALL AREA

大雪区大坝融雪季AI大坝运行模式适用性研究

• DOI: 10.2208/jscejhe.77.2_i_109
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering)
• 作者: 赤塚洋介;瀬戸里枝;鼎信次郎;小槻峻司;渡辺哲史
• 通讯作者: 渡辺哲史

Specifications and Accuracy of Rainfall Forecast Required for Pre-Release at Multi-Purpose Reservoirs in Japan

日本多用途水库预发布所需的降雨预报规格和精度

• DOI: 10.3390/w15071277
• 发表时间: 2023
• 期刊: Water
• 影响因子: 3.4
• 作者: Fujita Hayato;Kanae Shinjiro
• 通讯作者: Kanae Shinjiro

豪雪地帯のダムにおける融雪洪水の抑制と利水容量回復操作への AIダム操作モデルの適用可能性の検討

检验人工智能水坝运行模型在抑制融雪洪水和恢复大雪地区水坝用水能力方面的适用性

• 发表时间: 2021
• 作者: Jose Angelo HOKSON;Shinjiro KANAE;Rie SETO;赤塚 洋介，瀬戸 里枝，鼎 信次郎，小槻 峻司，渡部 哲史
• 通讯作者: 赤塚 洋介，瀬戸 里枝，鼎 信次郎，小槻 峻司，渡部 哲史

APPLICABILITY OF JMA MSM AND GSM FOR PRE-RELEASE AT MULTI-PURPOSE DAMS IN JAPAN

JMA MSM 和 GSM 在日本多用途水坝预发布中的适用性

• DOI: 10.2208/jscejhe.77.2_i_85
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering)
• 作者: 藤田 隼人;瀬戸 里枝;鼎 信次郎
• 通讯作者: 鼎 信次郎

The Multi-Scale Kain-Fritsch Cumulus Schme: Simulating Typhoon-Induced Heavy Precipitation Over The Philippines

多尺度 Kain-Fritsch 积云方案：模拟菲律宾上空台风引发的强降水

• 发表时间: 2022
• 作者: Jose Angelo HOKSON;Shinjiro KANAE;Rie SETO
• 通讯作者: Rie SETO