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。

这项研究旨在提出安全的疏散路线和时机，并开发出一个系统，该系统呈现出在洪水时无法进入的道路。中小型河流和水道发生的洪水（内陆洪水）从洪水破坏开始发生，但是尚未准备好发现这种洪水的观察设备。当发现2011年日本西部的大雨发生发生了一场大型河流洪水，可以很高的准确性检测到，道路的洪水已经洪水泛滥，使其无法通过，使疏散变得困难和许多死亡。该申请人于2015年在科学研究基金（年轻人B）中选出，并开发了中小型河流的观察设备，这是内陆洪水的来源，以及危险区域的洪水预测方法。这项研究将这种预测方法扩展到（a）通过基于水位观察数据的数据同化观察整个城市地区的洪水水平，（b）预测使用预测结果无法访问的道路，（c）开发一个在地图上显示的系统。通过在灾难前引入疏散路线，导致重大损害并开发支持安全疏散的系统，我们可以大大减少损害。在2022年，第四年，该公司开发了一个原型的“不可通行的路线图”，该原型使用洪水预测的结果，该原型在第三年的洪水预测结果中被延迟了。通过基于水位观察数据的数据同化，通过数据同化对整个城市的洪水水平也得到了改善，并使用目击和其他信息提高了准确性。此外，为了使其成为一个实时系统，尽管由于Covid-19造成的旅行限制，预定安装的观察设备的数量被延迟了，该观察设备的研究和开发纳入了储蓄机制并创建了原型。