【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】19510002 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地球環境科学 / 地理情報システム / 生態系修復・整備 / 地球観測 / 環境分析 / 陸域システム / グローバル・ランド・プロジェクト / 生態系科学 / 土地利用変化 / 国際プロジェクト / 地球環境変化

【研究成果の概要】

急激に進行する温暖化と土地利用変化が、陸域システムに与える影響を統合的に評価する目的で、生態系科学と土地利用科学双方にまたがる研究連絡ネットワークを構築した。GLP 札幌拠点オフィスをネットワークの情報収集と発信に活用した。本研究ネットワークからの情報を国内向けおよび国外向けに札幌オフィスから発信し、国際的な研究ネットワークの連携を強化した。国際サマースクールや国際シンポジウムを開催し、アジアをターゲットとする共同研究を発足させた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】農業土木学・農村計画学

【研究領域課題番号】11694193 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

中国華東地域 / 土地利用変化 / 土地被覆変化 / リモートセンシング / GIS / 予測モデル / 都市拡大 / 国際研究者交流 / リーモートセンシング

【研究成果の概要】

本年度は、本研究の最終年度である。過去2ヵ年間の研究成果として得られた都市拡大のモデルの妥当性を先ず検証することが、本年度の目的の一つである。そこで、内陸部に立地する成都を本モデルの適用対象都市に取り上げた。そのための現地調査およびデータ収集を行った。
成都に適用した結果、本モデルの適合性は高かった。本モデルは、都市拡大に関するゾーニングの影響も組み込んでいるが、都市ごとにゾーニングの内容が異なるので、それに関するパラメータの決定に創意工夫が必要であることが本モデルの難点である。この点の改良は今後の課題である。
さらに、やや広域な地域レベルでの土地利用長期変化のメカニズムを解明することが、本年度の第二の目的である。揚子江下流域(江蘇省南部)の土地利用変化を1980,1985,1990,1995の4ヵ年のリモートセンシングデータを用いて把握した。他方,AHPを用いてこの変化を引き起こす誘引を探り、これより得られた要因を用いてモデルを構築した。人口成長率、経済成長率、道路への近接性が土地利用変化を引き起こす大きな要因であることが明らかにされた。
土地利用変化モデルを用いて、揚子江下流域(江蘇省南部)における2020年時点での土地利用の状況を予測し、農地面積の減少量を推定した。予測に際しては、高経済成長、均衡ある経済成長、高人口増加、道路建設促進の四つの各シナリオについて行った。
1995年時点と比較したとき、2020年時点における農地面積は、それぞれ、15.4、11.1、14.6、11.1万ヘクタール減少することが予測された。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】1999 - 2001

【配分額】15,080千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 1,380千円)

【研究分野】自然災害科学

【研究領域課題番号】06558054 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

分布型水循環モデル / 地理情報システム(GIS) / リモート・センシング(RS) / 洪水予測 / 土地利用変化 / 都市水文学 / 雨水浸透システム / 洪水解析 / 洪水 / 災害情報システム / 水文・気象 / 土地利用 / リモート・センシング / リモートセンシング(RS)

【研究成果の概要】

本研究の目的は,RSとGIS技術を用いた水害危険度判定システムを構築することだった.結果として,物理則に基づく分布型水循環モデルを構築することができた.以下に構築したモデルについて概説する.
最初のモデルは,完全なる分布型水循環モデルで,1)降雨遮断,2)蒸発散,3)地表面水収支,4)Richards式を用いた2次元地中流,5)Kinematic wave modelを使った最急降下方向への地表流,6)Kinematic wave modelによる1次元河川流,7)Boussinesq式による地下水流,より構成されている.深層の地中流は,簡略化したプロセスモデルにより表わされる.もう一つのモデルは,圧力ベースの式の代わりに貯留ベースで支配方程式を置換したモデルで,SHU(Similar hydrologic units,水文過程ユニット)が速い操作モデル開発のために集中化されている.両モデルとも日本の流域に適用し検証を行ない良好な結果が得られた.
最近のコンピュータ計算能力の急速な発展により,より完全な分布型水循環モデルをその後構築することができ,最急降下地表流シミュレーションの代わりに,2次元dynamic wave equation,河川網の陰解法スキーム,リチャード方程式の3次元解法を用いた洪水モデルを用いる.このモデルは,フィリピン,タイなどの大流域の洪水予測に適用できることがわかった.また,都市域に適用可能な分布型水循環モデルに改良することにより,自然系だけでなく人工系の水循環も表現出来るようになった.この都市水循環モデルでは,洪水軽減策としてのオンサイト型雨水浸透システムの効果を流域規模で評価することが可能になった.
本研究で構築したモデルを適用する場合,土地被服情報の抽出ためにリモートセンシングデータの使用が必要不可欠となる.そこで分類手法の精度と感度についても研究を行なった.また,本研究によりGISデータを土地被覆情報の抽出,流域のDEMの導出,河川網の生成,土壌水理特性地図,地質情報を使った地下水帯水層モデルの開発,流域の降雨分布の導出そしてモデル適用結果の表現(水文情報地図)に活用できることがわかった.

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】1994 - 1996

【配分額】10,600千円 (直接経費: 10,600千円)