Implementation of road impassability map based on flood prediction using data assimilation

基于数据同化的洪水预测道路不通图的实现

基本信息

批准号：
19K20414
负责人：
廣井慧
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyoto University (2020-2022)Nagoya University (2019)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K20414/
关键词：
被害予測時空間解析データ同化水害予測被害マップ

项目摘要

本研究は、安全な避難経路、避難タイミングの提示を目的として、水害時に通行不可能となる道路を提示するシステムを開発する。中小河川・水路からの氾濫 (内水氾濫)は水害初期から発生するが、この氾濫を検知する観測機器は未だ整備されていない。H3年西日本豪雨では、高精度に検知できる大河川洪水の発生が判明した時点で、既に内水氾濫により道路は冠水し通行不可能、避難困難となり多くの死者を生じた。申請者は平成27年採択の科研費(若手B)で、内水氾濫の発生源である中小河川の観測機器と危険箇所の氾濫予測手法を開発した。本研究はこの予測手法を拡張し、(a)水位観測データをもとにしたデータ同化による市街地全域の冠水位観測、(b)予測結果を用いた通行不可能となる道路の予測、(c)マップ上に提示するシステムの開発を行う。大規模な被害につながる災害事象が起きる前に避難ルートを示し、安全な避難を支援するシステムを開発することで、被害の大幅な低減につなげる。4年目である2022年は、3年目にコロナ理由により実施が遅れていた、冠水予測結果を用いた、冠水する道路を予測する「通れない道マップ」のプロトタイプ開発を実施した。水位観測データをもとにしたデータ同化による市街地全域の冠水位観測を改良するとともに、目撃情報などを利用し精度の向上を図った。また、リアルタイムでのシステムとするため、設置予定だった観測機器数台について、コロナによる移動制限のため遅れていたが、省電力機構を組み込んだ観測機器の研究開発を実施し、プロトタイプを作成した。

这项研究开发了一个系统，可以显示洪水期间无法通行的道路，目的是显示安全的疏散路线和疏散时间。中小型河流和水道的洪水（内陆水淹）从洪水的早期阶段就发生，但尚未开发出检测这种洪水的观测设备。 2003年西日本大雨期间，当人们清楚地意识到发生了可以高精度检测的大河洪水时，内河洪水已经淹没了道路，导致道路无法通行，疏散困难，导致许多人死亡。申请人于2015年通过了科学研究补助金（青年B），开发了内陆洪水源头中小河流观测设备和危险地区洪水预报方法。本研究通过以下方式扩展了这种预测方法：(a) 通过基于水位观测数据的数据同化来观察整个城市的洪水水位，(b) 使用预测结果预测将变得无法通行的道路，以及 (c) ) 开发一个系统来显示在地图上。通过开发一个系统，在发生导致大规模损失的灾害事件发生之前显示疏散路线并支持安全疏散，这将大大减少损失。 2022年，也就是第四年，我们开发了一个“无法通行的路线图”的原型，利用洪水预测结果来预测道路是否会被洪水淹没，而由于冠状病毒的原因，该计划在第三年被推迟了。除了通过同化基于水位观测数据的数据来改善整个城市的洪水水位观测外，我们还寻求利用目击者信息和其他信息来提高准确性。此外，为了打造实时系统，原定安装的多台观测装置因新型冠状病毒导致的行动限制而推迟了安装，但我们还是对具有省电功能的观测装置进行了研究和开发。机制并创建了原型。