Detection of flood extent using high resolution microwave radiometer data and its application for inundation modeling

利用高分辨率微波辐射计数据检测洪水范围及其在洪水建模中的应用

• 批准号: 22K04328
• 负责人: 石平 博
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04328/
• 关键词: マイクロ波放射計; 浸水域; 洪水氾濫モデル

令和4年度は、高解像度マイクロ波放射計データ(MEaSUREs)による浸水域抽出手法について検討を行った。具体的には、複数の波長帯・偏波(19, 22, 37GHz帯、水平・垂直偏波)のマイクロ波輝度温度から算出される「地表面水指標」に基づく浸水域抽出能力の検証を実施した。なお本検討では、先行研究(Sakti et al., 2020)に倣い、地表面水指標として正規化周波数指数(NDFI)や正規化偏波指数(NDPI)を使用した。まず、各種災害統計などの水害記録をもとに近年の大規模水害(2019年10月,台風19号など)における浸水域実績(浸水被害の発生領域・箇所)のGISレイヤーを作成した。次に、この浸水実績データと衛星観測から得られる地表面水指標を重ね合わせることで、両者の対応関係を確認し、地表面水指標による浸水域の検出能力を検証した。さらに、浸水域付近の降水量・河川水位と地表面水指標の経時変化の対応状況を調査することで、衛星観測による浸水状況の時系列変化(拡大／縮小)抽出の可能性についても検討を行った。その結果、浸水域と地表面水指標値の高い領域の広域的な空間分布パターンは概ね良く対応しており、特に平坦地形の開地(農地など)において両者の間に良好な位置的対応が確認された。一方、2つの地表面水指標(NDFI及びNDPI)の分布パターンには差異が見られる部分も確認され、使用する波長帯・偏波や対象地の地形・地被によって浸水域抽出能力に違いが出ることが示唆された。さらに、現在運用されている４基の衛星による上昇／下降軌道の観測データを活用することで、浸水域の時間的な変化を抽出できる可能性が確認された。

In the fourth year, high-resolution radiometer (MEaSUREs) were used to extract water samples. The specific wavelength bands and partial waves (19, 22, 37GHz bands, horizontal and vertical partial waves) are calculated by using the "Surface Water Index" and the "Basic Immersion Water Extraction Capability". (Sakti et al., 2020) Normalized Frequency Index (NDFI) and Normalized Deflection Index (NDPI) are used. The GIS was developed for recent large-scale water disasters (Typhoon No. 19 in October 2019) and the performance of submerged water areas (submerged areas and sites). The relationship between the surface water index and the submerged water index was confirmed. Investigation on the time series variation of precipitation, river level and surface water index in the near water area and the possibility of extracting the time series variation (increase/decrease) of flooding condition from satellite survey. The results show that the spatial distribution of the high water index in the immersed water area and the high water index in the surface area is good, and the spatial distribution of the high water index in the open area in the flat terrain is good. The distribution of NDFI and NDPI on the surface of the earth is different from that on the surface of the earth. It is confirmed that the wavelength band used is different from that on the surface of the earth. The surface of the earth is different from that on the surface of the earth. The possibility of extracting the time of immersion in water is confirmed by the use of the satellite's ascent/descent orbit.