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RRIモデルを用いた全国版リアルタイム氾濫予測システムを実現

―河川の規模を問わず、全国の防災情報の提供を目指して―

2019年6月28日
三井共同建設コンサルタント株式会社
京都大学防災研究所
日本電気株式会社

三井共同建設コンサルタント株式会社(本社:東京都品川区、代表取締役社長 中野宇助)と、京都大学防災研究所(所在地:京都府宇治市、所長 橋本学)および日本電気株式会社(本社:東京都港区、代表取締役 執行役員社長 兼CEO:新野 隆、以下NEC)は、RRI*1モデルを用いた全国版リアルタイム氾濫予測を実現可能としました。今後、さらなる高度化を目指します。

  • *1
    RRI: 降雨を入力として、河道流量から洪水氾濫までを一体で解析できるモデル (土木研究所ICHARMが開発)です。

1. 背景

近年、地球温暖化に伴う異常気象は全国各地で洪水を発生させ、平成30年7月西日本豪雨、平成29年7月九州北部豪雨、平成28年8月北海道・東北豪雨、平成27年9月関東・東北豪雨等、毎年のように氾濫被害をもたらしています。全国各地で起こりうる想定外の氾濫に対して、地域の安全・安心を確実にしていくためには、特に情報の少ない中小河川においても、いち早く危険性を察知し、氾濫の状況を推定できることが望まれます。これらの実現のために、全国版リアルタイム氾濫予測システムの研究を進めています。

2. 概要

「全国版リアルタイム氾濫予測システム」は、地形データ等を基に日本全国を4秒メッシュの解像度(約120m×100m)に分割し、リアルタイムの雨量データを用いて河川の増水や氾濫状況を予測するシステムです。
国土交通省や都道府県等が管理する主要な河川では、河川の氾濫による災害発生の危険性に備え、洪水予測システムを構築し、運用しています。一方、市町村が管理する中小河川では、洪水予測システムを構築・運用している事例はシステム開発やメンテナンスによる費用面が課題となり決して多くない状況です。本システムでは、中小河川を含む全国の河川を対象に、災害発生の危険性を察知する河川水位の予測のみならず、越水後の氾濫状況までをリアルタイムに予測することが可能であり、Webブラウザにより情報を閲覧することができます。
「全国版リアルタイム氾濫予測システム」は、気象庁が配信する高解像度降水ナウキャストや国土地理院が提供する国土数値情報等のオープンデータを活用して演算を行っています。そのため、各河川のモデル精度を向上するために地域ごとの情報を精査し、個別に改善を図る必要がありますが、リアルタイムに稼働する全国版氾濫予測のプラットフォームが整備できたといえます。

システム画面
システム画面

3. 今後の展開

現在、「全国版リアルタイム氾濫予測システム」では、大量のデータを取り扱い、高速に演算処理する必要があることから、1時間先までを予測するリアルタイム運用を行っています。しかし、今後は、NECのベクトル型スーパーコンピュータ「SX-Aurora TSUBASA」を活用することで、6時間先までを予測するリアルタイム稼働が可能な見込みです。これらの技術が有効に活用できるよう防災担当者向け情報提供サービスへの展開を検討していきます。

4. 役割について

  • 三井共同建設コンサルタント株式会社 [WEB] new windowhttp://www.mccnet.co.jp/
    全国版RRIモデルの構築及びリアルタイム演算・結果表示のシステムを構築しました。
    全国版RRIモデルは、京都大学防災研究所と共同で構築し、地形データには東京大学 生産技術研究所 山崎 大 准教授が公開された1秒メッシュ解像度の 「日本域表面流向マップ( new windowhttp://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/~yamadai/JapanDir/)」等をベースに、独自のアルゴリズムで4秒メッシュの地形データ・河道延長・土地利用等を生成し、モデル化しています。
    リアルタイム演算処理として、全国版RRIモデルをリアルタイムに演算処理するための並列化処理などの高速化及びプログラムの最適化を行っています。なお、スパコンを活用した高速化処理については、各種研究開発の実績を有する国立研究開発法人海洋研究開発機構に技術サポートをいただきました。今後は、京都大学防災研究所と連携した各地域の精度向上やNECと共同でスパコンの活用を目指します。

  • 京都大学防災研究所 [WEB] new window http://www.dpri.kyoto-u.ac.jp/
    全国版RRIモデルの構築にあたり、RRIモデルの開発者である京都大学防災研究所 佐山 敬洋 准教授による助言を行うとともに全国版RRIモデルの構築を三井共同建設コンサルタント株式会社と共同で行いました。今後は、三井共同建設コンサルタント株式会社と共同で各地域の精度向上を目指します。

  • NEC[WEB]https://jpn.nec.com/
    NECは、三井共同建設コンサルタント株式会社と共同で、全国版リアルタイム氾濫予測システムをベクトル型スーパーコンピュータ「SX-Aurora TSUBASA」上への実装を進めており、リアルタイム運用の高速化を目指します。NECは社会ソリューション事業に注力しており、今後も三井共同建設コンサルタント株式会社をはじめ様々なパートナーとの共創を推進することで、災害対策への貢献など様々なソリューション提供に取り組んでいきます。

以上

本件に関するお問い合せ先

全国版リアルタイム氾濫予測システムに関して
三井共同建設コンサルタント株式会社 MCC研究所 TEL:03-6417-3264

RRIモデルに関して
京都大学防災研究所 社会防災研究部門 TEL:0774-38-4126

NEC「SX-Aurora TSUBASA」に関して
NEC AIプラットフォーム事業部
TEL:044-455-8630 E-mail:info@hpc.jp.nec.com

NECは、社会ソリューション事業を推進する
ブランドメッセージ「Orchestrating a brighter world」のもと、
今後の世界の大きな変化(メガトレンド)に対応する
様々な課題解決や社会価値創造に貢献していきます。
詳細はこちらをご覧ください。
https://jpn.nec.com/profile/vision/message.html

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