JP2006242747A - Air temperature prediction correction device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気象予測コードにより求められた気象予測値を補正する気象予測補正装置に関する。 The present invention relates to a weather prediction correction device that corrects a weather prediction value obtained by a weather prediction code.
従来、気象予測コードから予測された気温予測値を補正する場合、気象予測コードで予測した気温予測値と、当該位置における実測値の誤差をある期間にわたってデータベースとして蓄積し、そのデータに基づいて補正を行なっている。これらの補正方法では、補正効果を高めるために、予測時からさかのぼって蓄積した過去一定期間の時系列データに基づいて補正を行なったり、一定の期間ごとに更新された時系列データを用いて補正している(例えば特許文献1参照)。
ところで、上述のような補正方法においては、補正するために、その位置において過去に蓄積された時系列データが必要となる。したがって、解析領域内において補正を行なうことができる位置は、蓄積された時系列データが存在する限られた位置のみであり、時系列データが存在しない位置では気温予測値を補正することができない。 By the way, in the correction method as described above, time series data accumulated in the past at the position is necessary for correction. Therefore, the position that can be corrected in the analysis region is only a limited position where the accumulated time series data exists, and the temperature predicted value cannot be corrected at the position where the time series data does not exist.
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、過去の時系列データを用いることなく、実情に沿して気温予測補正値を求めることができる気温予測補正装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and provides a temperature prediction correction device that can obtain a temperature prediction correction value according to the actual situation without using past time-series data. Objective.
本発明は、気温の評価位置に対応した気温予測値を求める気象予測コードを有する気温予測手段により予測された気温予測値を補正する気温予測補正装置において、気温の評価位置および気象予測コードで予測された気温予測値を入力する入力部と、入力部から入力された気温予測値に対して一次式
本発明は、気温補正手段において、一次式における定数bは、その評価位置において気温予測手段により予測された気温予測値の時系列データのうち最低値となることを特徴とする、気温予測補正装置である。 According to the present invention, in the temperature correction means, the constant b in the linear expression is the lowest value among the time series data of the temperature prediction values predicted by the temperature prediction means at the evaluation position. It is.
本発明は、気温補正手段において、一次式における定数bは、その評価位置において気温予測手段により予測された気温予測値の時系列データの平均値となることを特徴とする、気温予測補正装置である。 In the temperature correction means, the constant b in the linear expression is an average value of time series data of the temperature prediction values predicted by the temperature prediction means at the evaluation position. is there.
本発明は、メッシュデータに基づいて気温の評価位置に対応した気温予測値を求める気象予測コードを有する気温予測手段により予測された気温予測値を補正する気温予測補正装置において、気温の評価位置、気象予測コードで使用されたメッシュデータ、気象予測コードで使用されたメッシュデータよりも詳細なメッシュに対して測定された地形データ、および気象予測コードで予測された気温予測値を入力する入力部と、メッシュデータから算出された気温の評価位置における標高値と、地形データから算出された気温の評価位置における標高値との差を標高誤差として求め、入力部から入力された気温予測値を標高誤差を用いて補正して気温の評価位置の気温予測補正値を求める気温補正手段と、気温補正手段で求めた気温予測補正値を出力する出力部とを備えたことを特徴とする気温予測補正装置である。 The present invention relates to a temperature prediction correction apparatus for correcting a temperature prediction value predicted by a temperature prediction means having a weather prediction code for obtaining a temperature prediction value corresponding to a temperature evaluation position based on mesh data. An input unit for inputting the mesh data used in the weather prediction code, the terrain data measured with respect to the mesh more detailed than the mesh data used in the weather prediction code, and the temperature predicted value predicted by the weather prediction code; The difference between the altitude value at the temperature evaluation position calculated from the mesh data and the altitude value at the temperature evaluation position calculated from the terrain data is obtained as an altitude error, and the predicted temperature value input from the input unit is the altitude error. Temperature correction means for calculating the temperature prediction correction value at the temperature evaluation position by correcting using the temperature, and the temperature prediction correction value calculated by the temperature correction means A temperature prediction correction apparatus characterized by comprising an output section for outputting.
本発明は、気温補正手段において、入力部から入力された気温予測値を標高誤差の一次関数を用いて補正して、気温の評価位置の気温予測補正値を求めることを特徴とする、気温予測補正装置である。 The present invention is characterized in that, in the temperature correction means, the temperature prediction value input from the input unit is corrected using a linear function of an altitude error to obtain a temperature prediction correction value at the evaluation position of the temperature. It is a correction device.
本発明は、メッシュデータに基づいて気温の評価位置に対応した気温予測値を求める気象予測コードを有する気温予測手段により予測された気温予測値を補正する気温予測補正装置において、気温の評価位置および気象予測コードで予測された気温予測値を入力する第1入力部と、第1入力部から入力された気温予測値に対して一次式
以上のように本発明によれば、過去の時系列データを用いることなく、気温予測値を補正して、実情に沿した気温予測補正値を求めることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to correct a temperature predicted value without using past time-series data, and obtain a temperature predicted correction value according to the actual situation.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1乃至図8は本発明による気温予測補正装置の一実施の形態を示す図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 8 are diagrams showing an embodiment of an air temperature prediction correction apparatus according to the present invention.
図1に示すように、気温予測補正装置10は気温の評価位置に対応した気温予測値を求める気象予測コードを有する気温予測手段により予測された気象予測値を補正するものである。この場合、気象予測コードとしては、気象庁で用いられる気象モデルRSM等が考えられる。
As shown in FIG. 1, the temperature
この気象予測補正装置10は、気象予測コードにより予測された気温予測値が入力される気温予測値入力部11と、気温の評価位置(経度、緯度)が入力される気温評価位置入力部12と、気温予測値入力部11から入力された気温予測値と、気温評価位置を入力部12から入力された評価位置とに基づいて、気温予測値に対して一次式
このうち、気温予測値入力部11と気温評価位置入力部12とによって第1入力部が構成される。
Among these, the temperature input predicted
また上記一次関数の定数bとしては、気温予測値入力部11から入力される気温予測値の時系列データのうち最低値が用いられる。なお、定数bとして気温予測値の時系列データの平均値を用いてもよい。
As the constant b of the linear function, the lowest value of the time series data of the temperature predicted value input from the temperature predicted
また定数aは、気象庁で用いられるAMeDASデータに基づいて決定される。 The constant a is determined based on AMeDAS data used in the Japan Meteorological Agency.
また気象予測コードで使用されたメッシュデータを入力するメッシュデータ入力部15と、メッシュデータよりも詳細なメッシュに対して測定された地形データを入力する地形データ入力部16とが設けられている。
Further, a mesh data input unit 15 for inputting mesh data used in the weather prediction code and a terrain
これらメッシュデータ入力部15と地形データ入力部16は、第2気温補正手段17に接続され、第2気温補正手段17においてメッシュデータから算出された気温の評価位置における標高値と、地形データから算出された気温の評価位置における標高値とが求められる。第2気温補正手段17では、さらにメッシュデータから算出された標高値と地形データから算出された標高値との差を標高誤差として求め、この標高誤差を用いて気温予測値を補正して評価位置における気温予測補正値を求める。
The mesh data input unit 15 and the terrain
この場合、気温予測値入力部11と、気温評価位置入力部12と、メッシュデータ入力部15と、地形データ入力部16とによって第2入力部が構成される。
In this case, the temperature input predicted
上述のように第2気温補正手段17は、気温を評価したい位置の情報(緯度・経度)、気象予測コードで使用されたメッシュデータ、および詳細な地形データ(例えば国土地理院発行の数値地図)に基づいて、評価位置における気温予測補正値を求める。この場合、第2気温補正手段17は、メッシュデータから算出された評価位置の標高値と、地形データから算出された標高値との標高差の一次関数を用いて、気温予測値を補正する。具体的には、
次に第1気温補正手段13または第2気温補正手段17のいずれかにより求められた気温予測補正値が出力部18から出力されるようになっている。
Next, the temperature prediction correction value obtained by either the first temperature correction means 13 or the second temperature correction means 17 is output from the
なお、本実施の形態において、第1気温補正手段13または第2気温補正手段17のいずれかにより求められた気温予測補正値が出力部18から出力されるが、第1気温補正手段13または第2気温補正手段17のいずれか一方のみを設け、これらの気温補正手段13または17で求められた気温予測補正値のみ出力部18から出力してもよい。
In the present embodiment, the predicted temperature correction value obtained by either the first temperature correction means 13 or the second temperature correction means 17 is output from the
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
気象予測コードで用いられている気象モデルには、気温を高めに予想したり、低めに予想するような癖がある。第1気温補正部13は過去の気温予測値のデータから、この癖の特徴を抽出し、上述した一次式を用いて補正して、精度の高い気温予測補正値を求めるものである。
The weather model used in the weather prediction code has a habit of predicting higher temperatures or lower temperatures. The first air
第2気温補正手段17は、解析メッシュを含むメッシュデータに起因する気温評価位置の標高誤差に着目して補正を行なうものである。一般に、高度が100m上昇すると、0.5〜1℃の温度低下がある。気象解析においては、解析の対象とする領域と計算量の制限から、水平方向の解析メッシュの大きさは5〜20km以上となる。したがって、これらのメッシュを含むメッシュデータから算出された評価位置の標高値は、中部地方や箱根等の起伏の大きな地域では現実の標高と大きく異なる。 The second temperature correction means 17 performs correction by paying attention to an altitude error of the temperature evaluation position caused by the mesh data including the analysis mesh. Generally, when the altitude increases by 100 m, there is a temperature drop of 0.5 to 1 ° C. In meteorological analysis, the size of the analysis mesh in the horizontal direction is 5 to 20 km or more due to the region to be analyzed and the limitation of the calculation amount. Therefore, the altitude value of the evaluation position calculated from the mesh data including these meshes is significantly different from the actual altitude in the Chubu region and regions with large undulations such as Hakone.
本発明では、詳細な地形データから、このような標高誤差を算出し、標高差に起因する温度差を補正することにより、精度の高い気温予測補正値を生成する。 In the present invention, such an altitude error is calculated from detailed topographic data, and a temperature difference due to the altitude difference is corrected, thereby generating a highly accurate temperature prediction correction value.
第1気温補正手段13および第2気温補正手段17はそれぞれ、気象予測コードに起因する予測誤差、メッシュデータの解析メッシュの大きさに起因する予測誤差を補正するものであり、これらの誤差は気象予測コードのモデルと解析メッシュのみに依存する。したがって、気温予測値の補正を行なう際に用いる一次関数の定数は、ただ一度決定すれば、その後も使用することができる。また、決定後には、過去の測定データの有無にかかわらず任意の位置の気温予測値に対しても補正することが可能となる。 The first air temperature correction means 13 and the second air temperature correction means 17 correct the prediction error caused by the weather prediction code and the prediction error caused by the size of the analysis mesh of the mesh data, respectively. It depends only on the model of the prediction code and the analysis mesh. Therefore, once the constant of the linear function used when correcting the predicted temperature value is determined once, it can be used thereafter. In addition, after the determination, it is possible to correct the predicted temperature value at an arbitrary position regardless of the presence or absence of past measurement data.
次に、本発明の作用効果について具体的実施例により説明する。 Next, the function and effect of the present invention will be described with reference to specific examples.
まず、第1気温補正手段13の作用効果について説明する。図2は、気象庁AMeDASの265地点(位置)を含む中部・関東地方を対象として、気象予測コードにより265のAMeDAS地点で得られた気温予測値と実測値の平均誤差と、気温予測値と実測値の平方根平均二乗誤差を各時刻ごとに算出した時系列データである。 First, the effect of the 1st temperature correction means 13 is demonstrated. FIG. 2 shows an average error between the temperature prediction value and the actual measurement value obtained at the AMeDAS point of 265 by the weather prediction code, the temperature prediction value and the actual measurement for the Chubu / Kanto region including 265 points (location) of the Japan Meteorological Agency AMeDAS. It is time series data which calculated the root mean square error of a value for every time.
図2に示すように、夜間は平均誤差も平方根平均二乗誤差も小さく、日中は両者とも大きくなる。したがって、平均誤差が0に近いと期待できる夜間における気温予測値が低い値を基準にして、日中の温度上昇の割合を係数によって補正することにより、気温予測精度を向上させる。 As shown in FIG. 2, both the average error and the square root mean square error are small at night, and both are large during the day. Therefore, the accuracy of temperature prediction is improved by correcting the rate of temperature rise during the day with a coefficient based on a low estimated temperature value at night when the average error can be expected to be close to zero.
AMeDASの256地点における気温予測値と実測値との平均誤差と、第1気温補正手段13による気温予測補正値と実測値との平均誤差の時系列データを図3に示し、気温予測値と実測値との平方根平均二乗誤差と、気温予測補正値と実測値との平方根平均二乗誤差を図4に示す。図3および図4に示すように、第1気温補正手段13による補正により誤差が小さくなっていることがわかる。 FIG. 3 shows time series data of the average error between the temperature prediction value and the actual measurement value at 256 points of AMeDAS, and the average error between the temperature prediction correction value and the actual measurement value by the first temperature correction means 13. FIG. 4 shows the square root mean square error of the value and the square root mean square error of the temperature prediction correction value and the actual measurement value. As shown in FIGS. 3 and 4, it can be seen that the error is reduced by the correction by the first temperature correction means 13.
次に第2気温補正手段17の作用効果について説明する。図5は、気象庁AMeDASの265地点を含む中部・関東地方を対象に、水平方向5km間隔のメッシュデータから求めたAMeDAS各地点の標高値と、国土地理院発行の250m地形データから算出したAMeDAS各地点の標高値(真値)との差をヒストグラムとして表したものである。図5において、500m以上の標高誤差を有する地点もある。500mの標高差は温度予測値に大きな誤差を生ずる。 Next, the function and effect of the second temperature correction means 17 will be described. Fig. 5 shows the AMeDAS locations calculated from the elevation values of each AMeDAS point calculated from mesh data at intervals of 5 km in the horizontal direction and 250 m topographic data published by the Geospatial Information Authority of Japan for the Chubu and Kanto regions including 265 points of the Meteorological Agency AMeDAS. The difference from the elevation value (true value) of a point is represented as a histogram. In FIG. 5, there is also a point having an altitude error of 500 m or more. An altitude difference of 500 m causes a large error in the predicted temperature value.
図6は、水平方向5kmのメッシュを用いて同じ領域で気象解析を実施し、AMeDAS256地点における気温予測値と実測値とを比較し、標高誤差と、気温予測値と実測値との平均誤差の関係をプロットしたものである。ここで、気温予測値は解析メッシュ内で算出した。標高誤差と、気温予測値と実測値との平均誤差との間には相関が見られる。この場合、相関を表す一次式
c=−0.049
d=0.1874
となる。この一次式は、過去の事例を用いて求めることができる。この一次式は、標高誤差に基づいて算出されるものであり、原理的にはメッシュやデータ測定の場所には依存しない。したがって、一次式の算出は一度行なえば、その後も使用することができる。
Fig. 6 shows the result of meteorological analysis in the same area using a mesh of 5km in the horizontal direction, comparing the predicted temperature value with the measured value at the AMeDAS256 point, and calculating the altitude error and the average error between the predicted temperature value and the measured value. The relationship is plotted. Here, the temperature prediction value was calculated within the analysis mesh. There is a correlation between the altitude error and the average error between the predicted temperature value and the actual measurement value. In this case, a linear expression representing the correlation
c = −0.049
d = 0.1874
It becomes. This linear expression can be obtained using past cases. This linear expression is calculated based on the altitude error, and in principle does not depend on the location of the mesh or data measurement. Therefore, once the primary expression is calculated, it can be used thereafter.
次に気温予測値と実測値との平均誤差と、第2気温補正手段17による気温予測補正値と実測値との平均誤差の時系列データを図7に示し、気温予測値と実測値との平方根平均二乗誤差と、第2気温補正手段17による気温予測補正値と実測値との平方根平均二乗誤差の時系列データを図8に示す。 Next, FIG. 7 shows the time series data of the average error between the temperature predicted value and the actual measured value and the average error between the temperature predicted correction value and the actual measured value by the second temperature correction means 17. FIG. 8 shows time-series data of the square root mean square error, and the square root mean square error between the temperature prediction correction value by the second temperature correction means 17 and the actual measurement value.
図7および図8に示すように、第2気温補正手段17による補正により誤差が小さくなっていることがわかる。 As shown in FIGS. 7 and 8, it can be seen that the error is reduced by the correction by the second temperature correction means 17.
10 気温予測補正装置
11 気温予測値入力部
12 気温評価位置入力部
13 第1気温補正手段
15 メッシュデータ入力部
16 地形データ入力部
17 第2気温補正手段
18 出力部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
気温の評価位置および気象予測コードで予測された気温予測値を入力する入力部と、
入力部から入力された気温予測値に対して一次式
気温補正手段で求めた気温予測補正値を出力する出力部とを備え、
An input unit for inputting an estimated temperature value and an estimated temperature value predicted by a weather prediction code;
Linear equation for the predicted temperature value input from the input unit
An output unit for outputting a temperature prediction correction value obtained by the temperature correction means,
気温の評価位置、気象予測コードで使用されたメッシュデータ、気象予測コードで使用されたメッシュデータよりも詳細なメッシュに対して測定された地形データ、および気象予測コードで予測された気温予測値を入力する入力部と、
メッシュデータから算出された気温の評価位置における標高値と、地形データから算出された気温の評価位置における標高値との差を標高誤差として求め、入力部から入力された気温予測値を標高誤差を用いて補正して気温の評価位置の気温予測補正値を求める気温補正手段と、
気温補正手段で求めた気温予測補正値を出力する出力部とを備えたことを特徴とする気温予測補正装置。 In the temperature prediction correction device for correcting the temperature prediction value predicted by the temperature prediction means having the weather prediction code for obtaining the temperature prediction value corresponding to the temperature evaluation position based on the mesh data,
The temperature evaluation position, the mesh data used in the weather prediction code, the terrain data measured for the mesh more detailed than the mesh data used in the weather prediction code, and the temperature prediction value predicted by the weather prediction code An input section to input,
The difference between the altitude value at the temperature evaluation position calculated from the mesh data and the altitude value at the temperature evaluation position calculated from the topographic data is obtained as an altitude error, and the estimated temperature value input from the input unit is calculated as the altitude error. Temperature correction means for correcting and calculating the temperature prediction correction value of the temperature evaluation position,
An temperature prediction correction apparatus comprising: an output unit that outputs a temperature prediction correction value obtained by the temperature correction means.
気温の評価位置および気象予測コードで予測された気温予測値を入力する第1入力部と、
第1入力部から入力された気温予測値に対して一次式
気温の評価位置、気象予測コードで使用されたメッシュデータ、気象予測コードで使用されたメッシュよりも詳細なメッシュに対して測定された地形データ、および気象予測コードで予測された気温予測値を入力する第2入力部と、
メッシュデータから算出された気温の評価位置における標高値と、地形データから算出された気温の評価位置における標高値との差を標高誤差として求め、第2入力部から入力された気温予測値を標高誤差を用いて補正して気温の評価位置の気温予測補正値を求める第2気温補正手段と、
第1気温補正手段または第2気温補正手段のいずれかにより求めた気温予測補正値を出力する出力部と、
を備えたことを特徴とする気温予測補正装置。 In the temperature prediction correction device for correcting the temperature prediction value predicted by the temperature prediction means having the weather prediction code for obtaining the temperature prediction value corresponding to the temperature evaluation position based on the mesh data,
A first input unit that inputs an estimated temperature position and an estimated temperature value predicted by a weather prediction code;
A linear expression for the predicted temperature value input from the first input section
Enter the temperature assessment location, mesh data used in the weather forecast code, terrain data measured on a more detailed mesh than the mesh used in the weather forecast code, and the temperature forecast predicted by the weather forecast code A second input unit to
The difference between the altitude value at the temperature evaluation position calculated from the mesh data and the altitude value at the temperature evaluation position calculated from the terrain data is obtained as an altitude error, and the temperature prediction value input from the second input unit is calculated as the altitude. A second temperature correction means for correcting the error using an error to obtain a temperature prediction correction value at the temperature evaluation position;
An output unit for outputting a temperature prediction correction value obtained by either the first temperature correction means or the second temperature correction means;
A temperature prediction correction apparatus characterized by comprising:
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