1/9 研究の背景・目的 研究対象地域:バングラデシュ南部、メグナ川河口域 大規模変形するメグナ川河口域沿岸部 の監視手法の構築とそのメカニズムの 解明 ・海浜地形変化が非常に激しい地域 → 侵食による地域社会への影響 ・観測データが少ない → 詳細な分析がなされていない 比較: 1990年(左)と2010年(右) 卒業論文発表 2013/2/19 激しい地形変化 メグナ川からの土砂供給 波浪 国際プロジェクトグループ 海岸沿岸環境研究室 田口 裕介 指導教官 田島 芳満 2/9 研究手法 30km 30km 研究目的 メグナ川河口域における海浜地形変動の要因を分析する 衛星画像解析 3/9 PALSAR: 能動型マイクロ波センサ 対象期間: 2007年1月~2011年4月、合計21枚 ・汀線を抽出し、平面直角座標に変換 (例) 衛星画像から見た汀線変化 = 実際の変化 + 見かけの変化 ○汀線変化の現状を認識 陸 ○陸地面積を計算 衛星画像によるUrir-Charと とNoakhaliの面積 の面積(km^2) 衛星画像による の面積 海 干潟や浅瀬が多い 波浪 流砂量 etc… 125 潮位 120 115 不足しているデータは推定する → 少ないデータから汀線変化の原因を解明する 110 105 100 2007/1/1 2008/1/1 2009/1/1 2010/1/1 2011/1/1 潮位の推定① 4/9 グローバル海洋潮汐モデル+流れの場の計算モデル 潮位の推定② 5/9 グローバル海洋潮汐モデル+流れの場の計算モデル GEBCOによる地形図 背景 ・限られた期間、数カ所の験潮データしか存在しない ・正確な地形データがない C 2 A B C 2 B グローバル海洋潮汐モデル(Naotide) ・・・任意の地点、時間の潮位を得られる 誤差が大きい ×浅海域では地形の影響があり、誤差が大きい 浅海域 ○沖合においては正確 正確 沖合 →南側境界からの入力波として利用 流れの場の計算モデルで湾奥の潮位を計算 A -1 150 A B 160 170 180 190 200150 160 170 潮位の推定結果 -1 190 200150 潮位高い→面積小 潮位低い→面積大 -2 -2 180 160 170 180 190 200 (m) 4.00 回帰線からの面積差(km^2)、 、推定潮位(m) 回帰線からの面積差 推定潮位 3.00 6 2.00 4 修正後の地形図 170 200150 0 0 160 190 8 赤:観測値 黒:Naotide 2 面積と潮位に逆の関係が あることを確認できた。 150 180 (km^2) 10 C 2 1 0 観測値と一致させることができた → 任意の時間での潮位が推定可能に -2 -2 Naotide 2 0 0 0 赤:観測値 青:計算結果 2 1 160 170 180 190 200 150 160 170 180 190 1.00 2 0.00 0 200 -2 GEBCO(大洋水深総図)の地形図を修正 ・汀線位置 汀線位置・・・最新の位置ではない → 衛星画像で 汀線位置 衛星画像で修正 画像で修正 -1.00 -4 -2.00 -6 推定潮位 ・水深 水深 ①湾奥の水深が異常 → 測深データで修正 ②全体的に浅い → 短期の験潮データでキャリブレーション -10 2007/1/1 6/9 波浪推算・流砂量 SMB法による波浪推算 5 風の観測データより、有義波波高を計算 4 ⁄ 2 ⁄ = 0.30 1 − 1 + 0.004 = 1.37 1 − 1 + 0.008 ⁄ ⁄ 流砂量の指標 Urir-Char + Noakhaliの面積 2007年 年1月~ 月~2011年 年4月の有義波波高 月の有義波波高(m) 月~ 月の有義波波高 = ・降水量、河川流量、流砂量、堆積の ピークには時間差がある 15 2010/1/1 2011/1/1 + ! !+ % "# − $ + % " % $ + " : 降水量、 : 時間差、 !: 有義波波高 2008/1/1 2009/1/1 2010/1/1 2011/1/1 → 80 120日で面積変化をうまく再現でき、110日の時に誤差が最も小さく再現性が良かった。 2007年 年1月~ 月~2011年 年4月の月別平均降水量 月の月別平均降水量(mm/day) 月~ 月の月別平均降水量 12 観測値 9 再現値 降水してから堆積するまでの時間差を考 慮しながら、土砂供給を表す指標として 用いた。 CMAP: 衛星による降水量データ (CPC Merged Analysis of Precipitation) 6 3 0 Jan-07 !$ 最小二乗法を用い、誤差が最小となる係数 ~ を求めた。 (降水量が面積変化に効いてくるまでの時間差)をずらしながら計算していった。 1 18 2009/1/1 7/9 !: 潮位、 # 2 集水域の総降水量を求めた。(CMAPより) -4.00 2008/1/1 分析方法・結果① 3 0 2007/1/1 -3.00 -8 Jul-07 Jan-08 Jul-08 Jan-09 Jul-09 Jan-10 Jul-10 Jan-11 結果② 8/9 潮汐の影響を取り除いた実面積の変化 実測値(潮位除く 実測値 潮位除く) 潮位除く 再現値(潮位除く 再現値 潮位除く) 潮位除く 9/9 本研究の成果 ① 観測データの少ない地域で、不足しているデータを衛星やモデルで補うことにより メグナ川河口域の海浜地形変動の要因を定量的に分析し、面積の予測式を構築 できた。 = 面積変化の累積 + !+ % "# − $ + % " $ + % " !$ ② 他の地域にも適用可能な、汎用性のある手法の開発・提案 流砂による堆積 変化量 衛星画像を利用したモニタリング 波による侵食 流れの場の計算モデル + グローバル海洋潮汐モデルで潮位や流速の推定 • モンスーン 乾期 モンスーン 乾期 モンスーン 正確な地形データがない場合でも・・・ → GEBCO + 短期間の験潮データでキャリブレーション 乾期 ご清聴ありがとうございました 3~7月のモンスーン期が侵食傾向、9~1月の乾期が堆積傾向であることがわかる。 Urir-Charでの での現地調査より での現地調査より この4年4ヶ月で流砂による堆積量は計28.9)* 、波浪による侵食量は−21.8)* であった。
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