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 F16，F17和F18，并创建了从2013年1月至2022年12月的10年中创建了10年的数据集。对于GMI，我们还创建了一个数据集，从2014年3月到2022年12月至2022年12月进行了案例研究，以确认SSSSMIS的范围，但它的范围是粗糙的。此外，我们研究了GSMAWS的实时处理，并且在观察后约2.5小时收到SSMIS的近实时处理产品，使其适合实时处理，但是当使用NDFI进行评估时，我们发现存在一种偏见，认为偏见被认为是从亮度温度偏见中得出的。我们比较了当今地球估计的洪水面积比和NDFI，这是一个由Jaxa和东京大学开发和运营的土地水流通模拟系统，每月比较。尽管在某些情况下，在难以检测表面信号的森林地区有些波动被低估了，但已经发现，在主要河流的下游河流中通常会很好地捕获季节性变化。高分辨率的预期洪水频率数据，当使用全球河流模型CAMA-Flood（CMF数据）以全球9000万分辨率构建了以微波辐射仪的缩减淹没区域的引用。现在可以在植被下表达洪水，该植被被现有的可见光兰萨特所低估了全球洪水频率产品（GSW数据）。使用CMF数据和GSW数据的组合创建了有关洪水潜力的全球数据。使用此功能，我们以2018年7月的15秒分辨率创建了一个原型全球地表水图（GSMAWS版本4）。我们研究了在通过微波放射线计算NDFI对洪水速率转换为洪水速率时系数的温度依赖性以及降水数据的效果。

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

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

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

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