マイクロ波放射計による全球の洪水氾濫浸水域の迅速な推定手法の開発

利用微波辐射计开发全球洪水淹没区域快速估算方法

• 批准号: 21H01439
• 负责人: 瀬戸 心太
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01439/
• 关键词: 洪水氾濫; マイクロ波放射計; 地表水; リモートセンシング; 豪雨災害; グローバル河川モデル; 植生下の浸水

GMI,AMSR2用に開発されたNDFI推定手法をSSMISのF16・F17・F18に適用し、2013年1月から2022年12月までの10年間のデータセットを作成した。GMIについても、2014年3月から2022年12月までのデータセットを作成した。さらに事例解析を行い、SSMISではGMIと比べて、分解能が粗いが、大まかな洪水の特徴を捉えていることを確認した。また、GSMaWSのリアルタイム処理の検討を行い、SSMISの準リアルタイム処理プロダクトは、観測から約2.5時間後に受信されるため、リアルタイム処理に向いているが、NDFIで評価したところ、輝度温度バイアスに由来すると考えられるバイアスがあることが分かった。JAXAと東京大学が開発・運用する陸域水循環シミュレーションシステムToday's Earthが推定した氾濫面積割合とNDFIを月単位で比較した。水面のシグナルを検知しづらい森林域などではその変動がやや過小評価となっている事例もあるものの、主要河川下流部においては概ね季節変動をよく捉えていることがわかった。マイクロ波放射計で浸水域ダウンスケーリングを行う際に参照する高解像度の想定浸水頻度データを、グローバル河川モデルCaMa-Floodを用いて全球・90m解像度で構築した(CMFデータ)。既存の可視光Landsatを用いた全球浸水頻度プロダクト(GSWデータ)では過小評価されていた植生下の浸水についても表現することが可能になった。CMFデータとGSWデータを組み合わせて、冠水可能性の全球データを作成した。これを用いて、15秒解像度での全球地表水マップ(GSMaWS Version4)を2018年7月を対象に試作した。NDFIを冠水率に変換する際の係数の温度依存性、マイクロ波放射計による観測時の降水データの影響について検討を行った。

针对GMI和AMSR2开发的NDFI估计方法应用于SSMIS的F16，F17，F18，并创建了2013年1月至2022年12月的10年数据集。 GMI还从2014年3月至2022年12月创建了一个数据集。此外，进行了案例分析，SSMIS证实该分辨率比GMI更粗糙，但捕获了粗糙的洪水特征。此外，考虑GSMAWS的实际时间处理，SSMIS的准真实 - 时间处理产品被接受约2.5小时后接受，因此它们适用于实时处理，但是当由NDFI评估时，它是从亮度温度得出的偏见。比较了由Jaxa和东京大学和NDFI每月开发和运营的土地水流通模拟系统估计的洪水区域的比率。尽管水面信号的波动很难检测到水面，但波动已被略微低估，但是已经发现，季节性波动通常在主河流下方很好。高分辨率的估计淹没频率数据，该数据由Microw Wave Radio计引用，该数据使用全球河流模型CAMA-Flood（CMF数据）构建了全球和900m分辨率。在使用现有的可见光Landsat的完整尺度洪水频率产品（GSW数据）中，也有可能表达被低估的植被中的淹没。组合CMF数据和GSW数据，以创建洪水可能性的完整数据数据。使用此功能，2018年7月，以15秒分辨率的GSMAWS版本4（GSMAWS版本4）进行了原型。我们检查了将NDFI转化为洪水比的温度依赖性，以及通过微波辐射计观察过程中降水数据的影响。

项目成果

Validation of the flood simulation utilizing satellite observation in Japan

日本利用卫星观测验证洪水模拟

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Yamamoto;M. Ohki;K. Yoshimura
• 通讯作者: K. Yoshimura

Direct comparison of surface water dynamics between models and satellites achieved by the latest global river model [CaMa-Flood ver.4]

最新全球河流模型[CaMa-Flood ver.4]实现的模型与卫星之间的地表水动态直接比较

• 发表时间: 2021
• 作者: D Yamazaki;X Zhou;M Revel;P Modi
• 通讯作者: P Modi

PRODUCTION AND FUNDAMENTAL VALIDATION OF GLOBAL SURFACE WATER MAP USING MULTIPLE MICROWAVE RADIOMETERS

使用多个微波辐射计制作全球地表水图并进行基本验证

• DOI: 10.2208/journalofjsce.9.1_205
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of JSCE
• 作者: S. Seto;H. Mine
• 通讯作者: H. Mine

NEXRAを用いたアンサンブル水文シミュレーションの検証

使用 NEXRA 验证集合水文模拟

• 发表时间: 2023
• 作者: 山本晃輔;馬文超;芳村圭;可知美佐子;久保田拓志
• 通讯作者: 久保田拓志

CaMa-Floodによる90m解像度想定浸水頻度データ

CaMa-Flood 的 90m 分辨率假设洪水频率数据