JP2002328178A

JP2002328178A - 気象予測方法、装置、プログラムおよびプログラム記録媒体

Info

Publication number: JP2002328178A
Application number: JP2001133569A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Kobayashi; 昭久小林; Masashi Morimoto; 正志森本; Haruhiko Kojima; 治彦児島
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2002-11-15

Abstract

(57)【要約】【課題】利用者に、低コストで高精度な局地気象予測情
報の提供を行うシステムを提供する。【解決手段】広域の気象観測データと局地気象観測デ
ータを用い、広域の気象観測データについて局地気象観
測データを用いて補正することにより、補正済み気象観
測データを得る補正手段222と、この補正手段による補
正済み気象観測データのうち、観測時点の異なる複数の
補正済み気象観測データから気象予測して気象予測情報
を得る予測手段223とを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は気象予測に関するも
のであり、特に局地的かつ高精度な気象予測情報を提供
することができるようにした気象予測方法および気象予
測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の気象予測情報提供の手法として
は、第一に新聞・ＴＶ等のマスメディアを用いた天気予
報が挙げられる。この方法は、その情報利用者に合わせ
た情報を提供するのではなく、地域や時間といった要素
により、利用者自身がその情報を選択する必要がある。

【０００３】また、提供される情報の対象地域や情報の
更新頻度はかなり限定されている。

【０００４】一方、地域を絞った気象情報提供の手法と
して、例えば天気予報の電話案内サービスがある。これ
は、様々な観測データ、例えば、気象レーダ画像、気
圧、風向き、気温等の様々な数値データを、気象予報士
が総合的に解釈して、気象を予測し、その結果をテープ
等に吹き込み、それを再生して利用者に音声情報として
流すといった方法である。

【０００５】しかし、この方法でも、予測地域が１県に
数箇所程度と限られること、および、予測情報の更新頻
度が少ないということによって、それぞれの利用者にカ
スタマイズした気象予測情報を提供しているとは言えな
い。

【０００６】カスタマイズした気象予測情報のサービス
提供の要求は高く、例えば、産業分野を考えてみても、
農業・漁業・防災・レジャーなどのような天候に密接に
関係する業種では大きな潜在需要が見込まれる。

【０００７】これらの分野における利用者のニーズとし
ては、必要とする局地的な地域だけの高精度な気象予測
情報を入手したいというものであろう。そのような情報
を得る従来手法としては、・利用者が独自に設置した気象レーダ等の気象観測設備
から得られた気象観測データを基に独自に気象予測を行
う。・気象観測機関に依頼して所望の気象予測をしてもら
う。の２つがある。前者は、所望の地域・精度の気象観
測情報を入手可能であるが、そのための設備投資や運用
コストが必要となる。特に、現況（現時点の気象状況）
だけでなく予測情報を入手したいのであるから、観測対
象地域を予測のために十分に大きくしておく必要があ
り、そのためのコストが膨大になる。

【０００８】一方、後者は、観測対象地域は十分である
と考えられるが、その精度は従来の気象予測情報と何ら
変わりない。また、所望の地域だけの予測を提供しても
らうためには、そのためのコストが別途必要となると考
えられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の気
象情報サービスでは、利用者のニーズに応じた局地的な
詳細気象予測情報を取得しようとした場合、それを低コ
ストで得ることが困難であった。

【００１０】従って、利用者のニーズに応じた局地的な
詳細気象予測情報を安価に提供できるようにする技術の
開発が嘱望される。

【００１１】そこで本発明は上記の問題を解決すること
を課題としてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、局地的・高精度な気象予測情報を低コストで利用
者に提供可能な気象予測方法および装置を実現すること
にある。

【００１２】また、所望の地域だけの気象予測情報を容
易に得ることができるようにした気象予測方法および気
象予測装置を得ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、広域の気象観測データと局地気象観測
データを用い、前記広域の気象観測データについて前記
局地気象観測データを用いてデータ補間した後、補正す
ることにより、補正済み気象観測データを得る補正手段
と、この補正手段による補正済み気象観測データのう
ち、観測時点の異なる複数の補正済み気象観測データか
ら気象予測して気象予測情報を得る予測手段と、を備え
ることを特徴とする。

【００１４】特に、気象予測は、前記局地気象観測デー
タの観測エリアを中心とする気象予測を実施する。

【００１５】本発明においては、広域の気象観測データ
について局地気象観測データを用いて補正した観測時点
の異なる複数の補正済み気象観測データから気象予測し
て気象予測情報を得る。そして、特に、気象予測は、前
記局地気象観測データの観測エリアを中心とする気象予
測を実施することで、利用者の拠点地域を中心とする気
象予測情報を提供できるようになる。

【００１６】本発明においては、広域用および局地用そ
れぞれの観測設備の特性に基づき、広域の気象観測デー
タＢを局地気象観測データＡに合わせて補正を行って予
測に利用する。これにより、利用者は現況を観測する設
備のみの最低限の投資を行えばよく、予測のために必要
な観測データは広域気象観測データを利用することがで
き、これによりコストを削減することができる。さら
に、予測システム自体も保有する必要がなく、このコス
ト削減も可能となる。観測精度に関しては、実況精度は
利用者の観測設備が持つ精度を得ることができ、また予
測精度に関しても上述した補正を経由した予測により気
象観測機関が提供する以上の精度を得ることが可能とな
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１８】（第１の実施例）まず図１は、本発明の一
実施形態により実現される気象予測情報提供サービスの
概要を示している。本発明による気象予測情報提供シス
テムは、気象予測センタ１１０を中心に実現されるシス
テムである。また、気象レーダや気象衛星などの気象観
測装置を有し、広域にわたる観測地域においての気象観
測データを収集して配信を行う気象観測センタ１２０の
システムやサービス利用者装置１３０があり、これらは
ネットワーク或いは専用線などの通信回線で接続されて
情報の授受ができる構成となっている。

【００１９】気象観測センタ１２０は気象観測設備を有
して、その気象観測設備により得られた気象関係のデー
タを通信回線を介して気象予測センタ１１０に与えるこ
とができるものであり、また、気象予測センタ１１０は
ユーザ側から提供された気象情報（これを利用者気象観
測情報Ａとする）や気象観測センタ１２０から収集した
気象関係のデータ（これを広域気象観測データＢとす
る）に基づき、各地域の気象予測をして情報を配信する
ものであり、また、サービス利用者装置１３０は気象予
測センタ１１０から提供される気象予測情報のサービス
を利用するユーザの持つ装置であって、自己側から自己
位置近傍で観測された気象情報を気象予測センタ１１０
に提供する構成をとっている。

【００２０】気象観測センタ１２０の持つ気象観測設備
には雨量計や風力計、風向計、湿度計、温度計、気圧計
等の他、気象レーダ、気象衛星の受信装置なども含まれ
る。特に気象レーダの画像は、そのレーダの広域にわた
る探査範囲を対象に得た画像であるから広域気象観測デ
ータとしての意味合いを強く持つものである。

【００２１】サービス利用者装置１３０の設置対象とな
るサービス利用者としては、例えば、地方自治体や民間
企業を想定することができるが、独自の気象観測設備を
有し、自己の拠点などにかかわりのある局地的な気象観
測情報を得て、情報として気象予測センタ１１０に提供
できる環境があることを前提とする。

【００２２】すなわち、サービス利用者装置１３０は、
ここでは気象予測情報の配信を気象予測センタ１１０か
ら受けるだけでなく、独自に気象観測設備を有して、そ
の気象観測設備により局地的な気象観測情報を得ると共
に、それを利用者気象観測情報Ａとして気象予測センタ
１１０に送ることが出来るように構成してある。なお、
サービス利用者装置１３０の収集する気象観測情報は自
己の持つ気象観測設備に限らず、気象庁の観測設備であ
るアメダス・システムの観測情報のうち、利用者自身の
関係する地域にある一つもしくは複数の観測点での観測
情報を入手してそれを利用者気象観測情報Ａとすること
もできる。

【００２３】但し、第１の実施例では、主として気象レ
ーダのレーダ画像を用いる例を説明する。この場合、利
用者の気象レーダは気象観測センタで使用する気象レー
ダに比べて小領域を観測エリアとしている小型のものと
考えて良い。レーダ画像は雲の成分である水の粒子での
レーダ電波の反射画像であるから、画像の画素の持つ輝
度レベルが各位置と水分の量を反映したものとなる。こ
の情報を本システムでは降雨予測に利用するわけであ
る。

【００２４】つまり、本発明システムは全国レベルの広
域気象観測データと、市町村レベルの局地観測データ
（レーダ強度）を用いて気象予測情報（降水量）を提供
する際に、各データ間の整合をとることで予測精度の向
上を図り、用いる市町村レベルの局地観測データの地域
での気象予測を精度良く実施できるようにして、利用者
の求めるその利用者の拠点地域での精度の高い気象予測
情報をその利用者に提供できるようにするものである。

【００２５】本システムにおける気象予測センタ１１０
は、気象観測センタ１２０に対して気象観測データ配信
要求を行い、常に最新の気象観測データの提供を受けて
これを最新の広域気象観測データＢとして蓄積してい
る。

【００２６】一方、気象予測情報提供のサービスを受け
ようとする利用者は自己のサービス利用者装置１３０よ
り気象予測センタ１１０にアクセスし、自己が独自に入
手している気象観測データを利用者気象観測情報Ａとし
て気象予測センタ１１０に送信する。

【００２７】この利用者気象観測データＡを受信した気
象予測センタ１１０は、自己の保持している広域気象観
測データＢをこの利用者気象観測情報Ａを用いて補正処
理を施し、補正データＢ′として得る。補正処理にはそ
れぞれの気象観測情報Ａ，Ｂの取得に使用した観測設備
の持つ特性情報（例えば、観測範囲や観測精度など）を
参照する。なお、当該特性情報は予め登録しておく。す
なわち、気象予測センタ１１０では広域気象観測データ
Ｂの提供元である気象観測センタ１２０の観測設備が持
つ特性情報及びサービス利用者装置１３０の観測設備が
持つ特性情報に基づき、受信した利用者気象観測データ
Ａを用いて前記蓄積された広域気象観測データＢの補正
を行い、補正データＢ′を生成する。

【００２８】その後、気象予測センタ１１０では、利用
者気象観測データＡと補正データＢ′とを用いて利用者
の拠点地域を含めた所定範囲での気象予測を行い、その
予測結果としての情報である気象予測情報Ｃをサービス
利用者装置１３０に提供する。

【００２９】図２に、上記気象予測センタ１１０のシス
テム構成例を示す。

【００３０】気象予測センタ１１０には、気象予測サー
ビスを要求してきた利用者に対して、その利用者の拠点
地域の気象予測を行って、予測結果を提供する仕組みを
持つが、その仕組みは図２に示すように、ユーザアクセ
スサーバ２１０、気象予測サーバ２２０及び気象データ
蓄積サーバ２３０の３つのサーバにより構成される。な
お、これら３つのサーバ機能を併せ持つ２つないし１つ
のサーバとして構成することも可能である。

【００３１】これらのうち、ユーザアクセスサーバ２１
０は、サービス利用者装置１３０と通信を行うサーバ
で、利用者は気象予測サービスを利用しようとする時、
このサーバへアクセスする。ユーザアクセスサーバ２１
０は、ユーザ気象データ受信部２１１、気象予測データ
提供部２１２、ユーザ情報データベース（ユーザ情報Ｄ
Ｂ）２１３及び予測情報データベース（予測情報ＤＢ）
２１４から構成される。

【００３２】そして、これらのうち、ユーザ気象データ
受信部２１１は、利用者の認証処理および気象観測デー
タＡの受信処理を行うものであり、気象予測データ提供
部２１２は、サービスを要求してきた利用者に気象予測
情報の提供・配信を行うものである。

【００３３】また、ユーザ情報ＤＢ２１３は、利用者
の登録ＩＤやパスワード、利用可能なデータフォーマッ
ト等といったユーザ固有の登録情報を保持したデータベ
ースであり、予測情報ＤＢ２１４は、気象予測サーバ
２２０の求めた予測情報を保持したデータベースであ
る。

【００３４】上記気象データ蓄積サーバ２３０は、気象
観測センタ１２０から得た各観測地域をカバーする広域
の気象観測データＢを蓄積して供給するサーバであり、
観測センタ気象データ受信部２３１および気象情報ＤＢ
（気象情報データベース）２３２を持つ。これらのう
ち、観測センタ気象データ受信部２３１は、気象観測セ
ンタ１２０より送られてくる広域の気象観測データＢを
受信するものであり、気象観測センタ１２０に対して定
期的な気象データ配信要求を行ない、気象観測データＢ
（すなわち、広域気象観測データＢ）の受信を行う装置
である。また、気象情報ＤＢ２３２はこの観測センタ気
象データ受信部２３１の受信した気象観測Ｂをデータベ
ース化して蓄積するもので、気象観測データＢを、例え
ば、地域別・種類別に分類してデータベースとして検索
可能に保存することができるものである。

【００３５】また、上記気象予測サーバ２２０は、利用
者の提供する気象観測データＡと気象データ蓄積サーバ
２３０の気象情報ＤＢ２３２から得た気象観測データ
Ｂをもとに気象予測するものであって、データ抽出部２
２１、データ補正部２２２、気象予測部２２３、気象予
測情報加工部２２４から構成される。

【００３６】これらのうち、データ抽出部２２１は、ユ
ーザアクセスサーバ２１０内のユーザ情報ＤＢ２１３か
ら該当ユーザの観測地域情報を受け取って対応する地域
の観測データＢを抽出するものであり、データ補正部２
２２は、気象観測データＡおよび抽出した観測データＢ
を補正及び合成して一つの合成気象観測データＢ′を得
るものであり、気象予測部２２３は、この合成気象観測
データＢ′から所定の予測手法に従って処理することに
より、区域内の所定時間後の気象状況を予測するもので
ある。

【００３７】気象予測情報加工部２２４は、気象予測部
２２３により得られた気象予測結果をサービス利用者が
閲覧可能なフォーマットへ加工し、気象予測情報Ｃとし
て予測情報ＤＢ２１４に格納する処理をするものであ
る。

【００３８】図３は、サービス利用者装置１３０とユー
ザアクセスサーバ２１０との間で用いられる通信プロト
コルの一例を示している。気象予測サービスを受けよう
とする利用者は予め、利用者登録ＩＤ、パスワード、自
己の気象観測設備の特性情報、自己の持つサービス利用
者装置１３０で利用可能な気象情報のデータフォーマッ
トなどをユーザアクセスサーバ２１０に登録しておく必
要がある。

【００３９】気象情報のデータフォーマットは、どのよ
うなデータの配置形式をとるか、データのビット数はど
のくらいかなどと云ったように製造メーカや設備仕様に
よって異なる観測設備の固有のデータフォーマットがあ
り、また、各観測組織で採用している異なるフォーマッ
ト、サービス利用者１３０のアプリケーションで利用可
能なデータフォーマットなど、種々のものがあるので、
どのフォーマットが利用可能であるのかを予め個別に登
録しておく。この登録情報はユーザアクセスサーバ２１
０の持つユーザ情報データベース（ユーザ情報ＤＢ）２
１３に保存しておく。

【００４０】図３のプロトコルを説明すると、接続する
場合にはまず初めにサービス利用者装置１３０よりユー
ザアクセスサーバ２１０に接続要求を出す（３１０〜３
１１）。サービス利用者装置１３０から接続要求を受け
たユーザアクセスサーバ２１０は、サービス利用者装置
１３０へ利用者の登録ＩＤ及びパスワードの入力要求を
行う（３２０〜３３０）。これを受けてサービス利用者
装置１３０にはこの入力要求に対する要求内容の入力用
に規定の入力フォームを持つ入力画面をそのディスプレ
イに表示して入力を促すので、利用者はサービス利用者
装置１３０よりその入力フォームにユーザＩＤおよびパ
スワードを入力するとこの入力内容を送信することとな
る（３３０〜３４０）。

【００４１】ユーザアクセスサーバ２１０は、入力され
たＩＤやパスワードがユーザ情報ＤＢ２１３に予め登録
してあるデータと一致しているかどうかを確認し、登録
利用者であることが確認できれば、当該利用者での利用
可能なデータフォーマットや観測可能エリアなどの情報
を参照し、利用者に提示するとともに登録情報の修正お
よび気象観測データＡの送信を要求する（３４０〜３５
０）。なお、登録利用者であることが確認できない場合
には、利用者にエラーメッセージを返す。

【００４２】ユーザアクセスサーバ２１０から登録情報
の提示および気象観測データ要求を受けた利用者は、登
録情報に変更がなければ気象観測データＡを送信し、登
録情報に変更がある場合は、変更情報とともに気象観測
データＡ（利用者気象観測情報Ａ）を送信する（３５０
〜３６０）。

【００４３】すなわち、登録情報に変更がなければ利用
者は利用者サービス装置１３０より、自己の持つ利用者
気象観測データＡを送信し、また、登録情報に変更があ
る場合には、その変更情報とともに利用者気象観測情報
Ａを送信するわけである。

【００４４】利用者から気象観測データＡを受け取った
ユーザアクセスサーバ２１０は、先程参照したデータフ
ォーマットと受信したデータフォーマットが一致してい
るかどうかを確認する（３６０）。

【００４５】その結果、両データのフォーマットが一致
している場合には、気象予測サーバ２２０において気象
予測を行い、気象予測を行った結果の前述の気象予測情
報Ｃを利用者に配信する（３７０）。

【００４６】一方、データフォーマットが一致していな
い場合には、ユーザアクセスサーバ２１０は、エラーメ
ッセージを利用者に返し、再送を要求することになる。
そして、利用者サービス装置１３０ではこの再送要求に
対して、自己の持つ利用者気象観測データＡを再び送信
し直し、これを受けたユーザアクセスサーバ２１０は、
先程参照したデータフォーマットと受信したデータフォ
ーマットが一致しているかどうかを確認する（３６
０）。その結果、両データのフォーマットが一致してい
る場合には気象予測サーバ２２０において気象予測を行
い、気象予測結果の前述の気象予測情報Ｃを利用者に配
信する（３７０）。

【００４７】このような処理を実施することで、ユーザ
アクセスサーバ２１０から配信された気象予測情報Ｃを
受信（３８０）した利用者は、これをディスプレイある
いはプリントするなどしてみることで、その気象予測情
報Ｃによる気象予測の情報を確認できる。

【００４８】システム全体を通して、動作を追ってみ
る。サービス利用者装置１３０では、自己の気象観測設
備などから自己の拠点とする地域における気象観測デー
タが利用者気象観測データＡとして収集されており、ま
た、気象観測センタ１２０では観測された広域の気象観
測データＢが収集されている。

【００４９】そして、気象予測センタ１１０では上記気
象データ蓄積サーバ２３０が、気象観測センタ１２０か
ら得た各観測地域をカバーする広域の気象観測データＢ
を蓄積している。すなわち、気象データ蓄積サーバ２３
０では、その気象データ受信部２３１が、気象観測セン
タ１２０に対して定期的な気象データ配信要求を行な
い、気象観測データＢ（すなわち、広域気象観測データ
Ｂ）の受信を行う。そして、気象情報ＤＢ２３２にはこ
の気象観測データＢをデータベース化して保存してい
る。例えば、気象観測センタ１２０では観測網を張り巡
らし、関東地方、関西地方、中部地方といった広域の単
位気象観測データＢを収集しているので、それを例え
ば、地域別・種類別に分類してデータベースとして検索
可能に保存しておく。

【００５０】気象予測サービスを受けようとする利用者
は、自己の拠点位置などを含め、自己の様々な情報を気
象予測センタ１１０に予め登録しておく。従って、気象
予測センタ１１０においては、ユーザ情報ＤＢ２１３に
その利用者に関する様々な情報が登録してある。

【００５１】この状態で、利用者は気象予測サービスを
利用するため、サービス利用者装置１３０を気象予測セ
ンタ１１０に回線接続し、接続要求を出す。すると、気
象予測センタ１１０では、ユーザアクセスサーバ２１０
によりユーザのＩＤやパスワードの入力要求を出して利
用者からのこれらＩＤ，パスワードの入力を待ち、受け
取ったならば登録内容と照合して一致する場合には気象
観測データＡの送信を要求する。

【００５２】これを受けてサービス利用者１３０では自
己の観測設備などで観測した気象観測データＡをユーザ
アクセスサーバ２１０に送る。すると、ユーザアクセス
サーバ２１０では利用者側から送られてきた気象観測デ
ータＡと、気象観測データＢのうちの当該利用者の拠点
位置が含まれる気象観測データＢを用いて当該利用者の
拠点地域に関する気象予測を行って気象予測情報を得
る。

【００５３】具体的には、登録情報から利用者の拠点位
置がわかるので、アクセスサーバ２１０では該当する地
域の気象観測データＢを気象データ蓄積サーバ２３０か
ら取り出す。

【００５４】あるいは、利用者の観測地域情報に基づ
き、該当する地域を知って気象データ蓄積サーバ２３０
内の気象情報ＤＢ２３２から、対応する地域の対応する
気象観測データＢを抽出する。例えば、ユーザが独自に
観測して取得している利用者気象観測データＡが、横浜
市を中心とする半径５０［ｋｍ］の雨量観測データであ
ったとすると、データ抽出部２２１は広域気象観測デー
タＢを蓄積している気象情報ＤＢ２３２から横浜市を包
括する半径３００［ｋｍ］の雨量観測データを抽出す
る。

【００５５】データ補正部２２２は、ユーザアクセスサ
ーバ２１０により受信された気象観測データＡを用い、
データ抽出部２２１により抽出された気象観測データＢ
を補正して合成気象データＢ′に変換する。補正に際し
ては、ユーザ情報ＤＢ２１３に格納されている該当ユー
ザの観測設備特性情報を用いる。補正方法に関しては後
述する。

【００５６】気象予測部２２３は、気象観測データＡお
よび補正した合成気象観測データＢ′を入力として気象
予測を行う。すなわち、気象予測は気象観測データＡお
よび補正した観測データＢ′を用いて気象予測部２２３
が行うが、その詳細は次の通りである。

【００５７】局所的な気象観測データである利用者から
の気象観測データＡと広域にわたる観測データである観
測データＢ′は、対象として領域の大きさが全く違うの
で、両者は合成したものを用いる。合成手法としては、
ここでは、例えば、気象観測データＡがある地域につい
ては当該気象観測Ａを当て嵌め、それ以外は観測データ
Ｂ′を当て嵌めるといった方式を採用する。そして、こ
の合成した観測データから気象予測を行う。

【００５８】気象予測の方法は、観測データの対象に依
存する。

【００５９】例えば降水量データを観測してこれを気象
観測データとして用いる場合は、既存予測技術である相
互相関法がある。この相互相関法は、観測データの降水
域移動量を前後フレーム推定し、その移動量を用いて降
水域を平行移動させることで予測を行うというものであ
る。そして、本気象予測部２２３において、この既存手
法をそのまま用いて予測を実施させる構成を採用した場
合であっても、入力データそのものがユーザの観測設備
の精度に応じて補正されているために、得られた気象予
測は、従来の気象観測機関による予測情報より精度の高
い予測結果が得られるものとなる。

【００６０】その他にも、降水域の移動だけではなく、
湧き出しや拡散といった要因も考慮した流体モデルを用
いた気象予測（特開平１０−２６０２６４号公報：局地
雨域予測方法および装置）を用いることで、局地的に特
化して精度を向上させた気象予測を提供することができ
る。

【００６１】この技術は、気象観測データとして雲のレ
ーダ画像を想定した場合、図４に示すように、まず気象
レーダエコー画像などから所望の地域の所望の雨域のレ
ーダー画像を入力し（Ｓ１０１，Ｓ１０２）、蓄積する
（Ｓ１０３）。過去の時系列画像が利用できるようにし
ておくわけである。

【００６２】次に蓄積画像中から現在の画像と、比較の
対象とする過去の画像を取り出し（Ｓ１０４）、それぞ
れの画像に対して雨域画像の２値化、膨張収縮、孤立点
除去、ラベリングといった一連の前処理を行い（Ｓ１０
５）、雨域をいくつかの雲の塊のブロックに分割し（Ｓ
１０６）、同一のラベリングをもつブロックごとに輪郭
線とその法線を求める（Ｓ１０７）。

【００６３】必要によりこれを現在を含め比較の対象と
するいくつか過去のフレームについて行う。各ブロック
の雨域の画像のフレーム間での移動速度を推定するため
に、まず、各ブロックの前時点の法線を内側および外側
に延長し、後時点の雨域の対応するブロックの輪郭線と
の交点を算出し、法線長さと経過時間から速度ベクトル
を算出する（Ｓ１０８）。

【００６４】次に局所（部分）的に推定された速度ベク
トルから、その近傍の速度ベクトルを推定するために、
流体方程式の所定の項に、算定された局所的な速度ベク
トルを初期値として代入して（Ｓ１０９）、必要な時間
だけ時間積分を繰り返して予測速度値を計算する（Ｓ１
１０）。さらに、湧きだし項、吸い込み項、消散項をも
有する濃度拡散・移流方程式の所定の項に予測速度値と
形状濃淡情報を代入して、雨域の変化を予測する（Ｓ１
１１）。このようにして得られた予測結果を画像として
出力して（Ｓ１１２）、工程を終了する（Ｓ１１３）。

【００６５】局所雨域予測方法は、このようなものであ
る。

【００６６】提供情報加工部２２４は、気象予測部２２
３により得られた気象予測結果をサービス利用者が閲覧
可能なフォーマットへ加工し、気象予測情報Ｃとして予
測情報ＤＢ２１４に格納する。

【００６７】データ補正部２２２における補正の方法
は、観測設備の特性に基づいて行われる。気象観測デー
タとして、上と同じく降水量データを例に取る。この場
合、観測設備は気象レーダ装置となる。

【００６８】気象レーダ装置は、電波が空中の雨粒に反
射して戻ってくるまでの時間と強さから、雨までの距離
や強さを観測する装置であり、レーダ方程式は次の式
（１）で表される。

【００６９】

【数１】

【００７０】但し、Ｐr：平均受信電力ｃ：レーダ定数ｒ：気象目標までの距離Ｂ，β：降雨の種類を示す定数Ｒr：降雨（降水）強度Ｋg：大気減衰補正定数Ｋr，α：途中降雨減衰補正定数平均受信電力Ｐr、降水強度Ｒrは距離ｒの関数であり、
気象レーダ装置はＰrおよびｒを求めることができるの
で、これより降水強度Ｒr、を得ることができる。

【００７１】しかし、ここでは演算量を削減するため、
次の式（２）で近似させるようにする。

【００７２】

【数２】

【００７３】式（２）の近似では、次の式（３）で示さ
れる途中降雨減衰補正項が除かれている。

【００７４】

【数３】

【００７５】気象レーダ装置による測定誤差は、この項
及び定数Ｂ，βを正確に推定できないことに起因する。
定数Ｂ，βにおける推定誤差をそれぞれＥ_２（ｒ），Ｅ
_３（ｒ）とする。このとき、降水強度の

【数４】

【００７６】（但し、Ｅ１は式（３）において真値を用
いたものであり、また、この式（４）は式（２）をＲｒ
の近似値からなるＰｒと、Ｒｒの真値からなる式（１）
によるＰｒを等しいとおいて表したものである。）これより、

【数５】

【００７７】と表すことができる。式（５）は、降水強
度の真値と測定値の関係を表している。なお、Ｆ及びｅ
は誤差量を表すパラメータであり、距離ｒの関数であ
る。

【００７８】測定誤差が存在しない場合、Ｆ＝１及びｅ
＝０となる。

【００７９】通常、真値なしにこれらのパラメータを推
定することは困難である。しかし、本発明においては、
気象観測データＡおよびＢを用い、Ａをサービス利用者
にとっての真値とみなすことで、このパラメータ推定が
可能となる。

【００８０】そして、この推定によりもう一方のデータ
Ｂを補正することが可能になる。

【００８１】原理は次の通りである。

【００８２】観測対象である降水量の観測域座標系を
（ｘ，ｙ）、時間をｔで表す。

【００８３】利用者の気象観測データＡとして表される
観測降水量をＲA（ｘ，ｙ，ｔ）、広域気象観測データ
Ｂとして表される観測降水量をＲB（ｘ，ｙ，ｔ）とす
る。

【００８４】一般性を失わずに、気象観測データＢを観
測する気象レーダRadarBの原点（レーダ設置地点）を座
標系の原点（０，０）とすることができる。

【００８５】一方、利用者の気象観測データＡを観測す
る気象レーダRadarAの原点を（ｘA，ｙA）とする。

【００８６】これらの関係図を図５に示す。また、気象
観測データＢにおける誤差パラメータを上述の通りＦ及
びｅとする。

【００８７】ここで、利用者の気象観測データＡが存在
する領域における任意の観測点ｐ（ｘ，ｙ）を考える。
RadarBの原点と観測点Ｐとの距離ｒpは

【数６】

【００８８】（ここで、ＲAとＲBは既知である。）が全
てのｔに対して成立する。式（６）を代数的もしくは数
値的に解くことにより、ある距離ｒpにおける誤差パラ
メータＦ（ｒp）およびｅ（ｒp）を推定することができ
る。

【００８９】その後、式（５）を用いることで、同じ距
離ｒpをとる全ての気象観測データＢを補正することが
できる。すなわち、利用者の気象観測設備としての気象
レーダRadarAによる観測値としてのＲAおよび気象観測
センタにおける気象観測設備としての気象レーダRadarB
による観測値としてのＲBを既知として、ＲAとＲBの
真値を式（５）の関係を用いて求めることができる。

【００９０】このように、式（６）による誤差パラメー
タ推定により観測データＢの補正を行うことができる。

【００９１】直接補正できるRadarBの領域は、RadarAの
観測可能半径をｒmaxとし、また、

【数７】としてあらわすと、［ｒ−ｒmax，ｒ＋ｒmax］となる。

【００９２】ここでRadarBの誤差パラメータに関するモ
デル式を立てることができるのであれば、この推定値を
用いることでRadarBの全ての領域に対する補正が可能に
なる。

【００９３】実際の処理において、利用者の気象観測デ
ータＡと広域気象観測データＢとではその量子化サイズ
（距離や時間の測定間隔）は必ずしも等しくはない。一
般的には、通常、利用者側のデータＡが気象観測センタ
側のデータＢに比べて細かいと考えられるので、Ｂのデ
ータを予め補間して適用する。

【００９４】図６において、データ補間方法の一例を示
す。気象観測データはある広さの地域を対象に地域内の
各観測点での降水量や雲の分布の様子を捉えたレーダ画
像などのような二次元分布情報として得ることができ
る。そこで、二次元空間を観測点単位で細かく分割して
メッシュとして各観測点の領域を捉える。このようにし
て想定した広域の気象観測データＢのデータメッシュ５
１０（図６の（ａ）参照）と、これより狭い領域となる
利用者の拠点地域での観測データＡを測定している測定
点を区分したデータメッシュ５２０（気象観測データＡ
のデータメッシュ；図６の（ｂ）参照））があった場
合、まずデータメッシュ５１０のデータ（広域気象観測
データＢ）を線形補間などにより補間して当て嵌めるか
たちでデータメッシュ５２０とメッシュサイズ変更・位
置合わせを行い（図６の（ｃ）参照）、補間データ５３
０を生成する（図６の（ｄ）参照）。

【００９５】次に、上述した補正手法に基づき、補正デ
ータメッシュ５４０を生成する（図６の（ｅ）参照）。
その後、データメッシュ５２０と補正データメッシュ５
４０を合成する（図６の（ａ）参照）。補正データメッ
シュ５４０の中におけるデータメッシュ５２０の該当位
置に当該データメッシュ５２０の各メッシュに該当の利
用者気象観測データＡを当て嵌めるわけである。このよ
うにして得られたデータが補正観測データＢ′であり、
この補正観測データＢ′が、気象予測部２２３に入力さ
れ、上述の如くして利用者の拠点地域に対する予定時間
後の気象予測が求められることになる。

【００９６】以上、第１の実施例に示した本発明は、全
国レベルの広域気象観測データと市町村レベルの局地観
測データ（レーダ強度）を用いて気象予測情報（降水
量）を提供する際に、各データ間の整合をとることで予
測精度の向上を図るようにし、以て、上記用いた市町村
レベルの局地観測データの地域での気象予測を精度良く
実施できるようにして、利用者の求めるその利用者の拠
点地域での精度の高い気象予測情報をその利用者に提供
できるようにしたものである。

【００９７】（第２の実施例）以上は、気象観測センタ
及びサービス利用者が同種の面的な（すなわち、エリア
的な）気象観測データ（例えば、レーダ画像）を提供す
る場合での気象予測を述べてきた。

【００９８】次に別の実施例として、サービス利用者か
らアメダス観測設備などのような、地点々々の詳細な降
雨データすなわち、点的（スポット的）なデータを受け
取ることで、気象予測情報を提供する気象予測情報提供
システムを説明する。

【００９９】気象センタの構成は図２と同様であり、ユ
ーザアクセスサーバ２１０、気象予測サーバ２２０及び
気象データ受信サーバ２３０から構成される。

【０１００】ユーザアクセスサーバ２１０、気象データ
受信サーバ２３０の機能も前述した通りである。

【０１０１】サービス利用者装置１３０側では、１地点
以上の観測点において時間的に連続な降雨データを観測
でき、その降雨データ及び観測地点情報を気象予測セン
タ１１０へ送信する。

【０１０２】利用者側から、すなわち、サービス利用者
装置１３０側から降雨データを受信した気象予測センタ
１１０は、これまでと同様に気象情報ＤＢ２３２に蓄積
されている気象レーダデータを抽出する。ここで、気象
レーダデータとは、富士山気象レーダの画像などのよう
なレーダ装置による雲の反射をとらえたレーダ画像デー
タである。雲の氷粒による反射がレーダエコーとして捉
えられるので、レーダエコーの信号の強弱レベルが雨に
係わる情報として検出できる。

【０１０３】降雨データと気象レーダにより観測される
降水強度との関係式は既知であるので、これを利用し
て、データ補正部２２２において降雨データＡを降水強
度Ａ′に変換し、後は前述した手法と同様に気象観測デ
ータＢの補正を行うことができる。

【０１０４】この場合、観測データＡにより補正できる
領域は一部分に限定されているので、補正できない部分
は上述したように誤差パラメータに関するモデル式を立
ててパラメータ推定を行った後に補正を行う必要があ
る。

【０１０５】図７は、利用者の認証、気象データの受
信、気象予測情報の提供をWeb（ウェブ）を介して行う
ときの一例を示している。

【０１０６】利用者が、自己のサービス利用者装置１３
０を用いてインターネットにより気象予測センタ１１０
のサイトにアクセスすると、認証ページ６１０がブラウ
ザ（閲覧ソフトによる表示画面）上に表示される。この
表示された認証ページはユーザＩＤを入力するフォーム
（１）６１１とパスワードを入力するフォーム（２）６
１２及び「enter」ボタン６１３が配置された構成とな
っており、利用者は、フォーム（１）６１１、フォー
ム（２）６１２にユーザＩＤ、パスワードをそれぞれ
入力し、画面上の「enter」ボタンをクリックする。

【０１０７】気象情報センタ１２０は、前述したように
利用者のサービス利用者装置１３０の認証を行い、ユー
ザ情報ＤＢ２１３に登録済みのユーザならデータ入力
ぺ一ジ６２０をサービス利用者装置１３０側のブラウザ
上に表示させる。

【０１０８】データ入力ぺ一ジ６２０は、利用者側のク
ライアント端末（サービス利用者装置１３０）内に保存
されている気象データを指定するフォーム（３）６２
１と、気象観測地点を指定するフォーム（４）６２３
と、予測する地域を指定するフォーム（５）６２４
と、予測する時間を指定するフォーム（６）６２５、
および送信ボタン６２６とが配置されている。

【０１０９】利用者はサービス利用者装置１３０のブラ
ウザ画面上に表示されている「参照」ボタン６２２をク
リックすることにより、気象観測データが保存されてい
るディレクトリ、ファイルを参照する一覧画面をポップ
アップしてその一覧中から指定することができる。な
お、前述ユーザ情報ＤＢ２１３には、各入力フォームに
前回利用した際に入力した入力情報が保存されているた
め、前回と同じ予測を希望するときは、入力を省略する
ことができる。

【０１１０】全てのフォームまたは、一部のフォームに
入力を終えたならば、画面上の「送信」ボタン６２６を
クリックする。画面上で入力された情報はこれにより、
サービス利用者装置１３０側から気象予測センタ１１０
に送信される。

【０１１１】各フォームの内容を受信した気象予測セン
タ１１０は、フォームの内容及び受信した気象データの
データフォーマットを確認し、気象予測を実施し、得ら
れた気象予測データを提供情報加工部２２４でＨＴＭＬ
形式に加工し、利用者のサービス利用者装置１３０側に
送り、当該サービス利用者装置１３０側のブラウザによ
る表示画面上に予測結果内容を盛り込んだ予測結果ペー
ジ６３０を表示させる。

【０１１２】これにより、サービス利用者からアメダス
観測設備などのような、地点々々の詳細な降雨データす
なわち、点的（スポット的）なデータを受け取ること
で、利用者の拠点地域での所定時間後での気象状態を予
測した気象予測情報を提供できるシステムが得られるよ
うになる。

【０１１３】なお、上記説明はあくまでも一例であり、
種々変形して実施可能である。

【０１１４】また、本発明において、上記実施形態には
種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構
成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽
出され得るものである。例えば、実施形態に示される全
構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が
解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１
つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の
少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削
除された構成が発明として抽出され得る。

【０１１５】また本発明は、コンピュータによりソフト
ウェアで実現することもできるものであり、従って上記
実施の形態で説明した処理、手法はコンピュータで読取
及び実行可能なプログラムを格納した媒体によってプロ
グラムとして頒布する形態も発明に含むものである。

【０１１６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、利
用者が独自に入手している気象観測データを利用して気
象予測を行うため、利用者が求める気象予測情報を利用
者だけに配信することが可能となる。本発明において、
気象予測はサーバのみで行うため、クライアントは気象
データの送信と気象予測情報の受信が出来ればよく、独
自に気象予測を行うより低コストで気象予測情報を得る
ことができる。また、機械により自動的に気象予測を行
えるため、利用者は、短時間で気象情報を得ることが出
来る。さらに、気象観測機関からの気象データとクライ
アントからの気象データを合わせて気象予測するため局
地的・高精度な気象予測が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の気象情報提供システムを
説明するための図である。

【図２】本発明システムにおける気象予測センタのシス
テム構成例を示す図である。

【図３】本発明システムにおけるサービス利用者とユー
ザアクセスサーバとの通信例を説明するための状態遷移
図である。

【図４】本発明において使用する局所雨域予測方法の手
順を説明するフローチャートである。

【図５】本発明システムにおける気象観測データ補正原
理を説明するための図である。

【図６】本発明システムにおける気象データ補間・合成
例を説明するための図である。

【図７】本発明システムにおけるウェブページを用いた
インタフェース例を説明する図である。

【符号の説明】

１１０…気象予測センタ１２０…気象観測センタ１３０…サービス利用者装置２１０…ユーザアクセスサーバ２２０…気象予測サーバ２３０…気象データ蓄積サーバ２１１…ユーザ気象データ受信部２１２…気象予測データ提供部２１３…ユーザ情報データベース（ユーザ情報ＤＢ）２１４…予測情報データベース（予測情報ＤＢ）２２１…データ抽出部２２１２２２…データ補正部２２３…気象予測部２２４…気象予測情報加工部２３２…気象情報データベース（気象情報ＤＢ）。

フロントページの続き (72)発明者児島治彦東京都千代田区大手町二丁目３番１号日本電信電話株式会社内Ｆターム(参考） 5B057 AA14 CA02 CA08 CA12 CA16 CB12 CB17 CE03 CE12 DA17 DB02 DB09 DC08 DC14 DC16 DC30 DC32 5J070 AB01 AC03 AE13 AK04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】広域の気象観測データと局地気象観測デー
タを用い、前記広域の気象観測データについて前記局地
気象観測データを用いてデータ補間した後、この補間し
た気象観測データを補正した観測時点の異なる複数の補
正済み気象観測データから気象予測して気象予測情報を
得ることを特徴とする気象予測方法。
【請求項２】広域の気象観測データと局地気象観測デー
タを用い、前記広域の気象観測データについて前記局地
気象観測データを用いてデータ補間した後、この補間し
た気象観測データを補正した観測時点の異なる複数の補
正済み気象観測データから前記局地気象観測データの観
測エリアを中心とする気象予測を実施して気象予測情報
を得ることを特徴とする気象予測方法。
【請求項３】前記気象観測データはレーダ画像に基づく
各画素位置毎のレーダ観測電力データであり、時間当た
りの降水量データを以て補正することを特徴とする請求
項１または２いずれか１項記載の気象予測方法。
【請求項４】前記気象観測データは測定点に設けた降水
量測定手段による降水量データであることを特徴とする
請求項１または２いずれか１項記載の気象予測方法。
【請求項５】広域の気象観測データと局地気象観測デー
タを用い、前記広域の気象観測データについて前記局地
気象観測データを用いてデータ補間した後、この補間し
た気象観測データを補正することにより、補正済み気象
観測データを得る補正手段と、この補正手段による補正済み気象観測データのうち、観
測時点の異なる複数の補正済み気象観測データから気象
予測して気象予測情報を得る予測手段と、を備えること
を特徴とする気象予測装置。
【請求項６】広域の気象観測データと局地気象観測デー
タを用い、前記広域の気象観測データについて前記局地
気象観測データを用いてデータ補間した後、この補間し
た気象観測データを補正することにより、補正済み気象
観測データを得る補正手段と、この補正手段による補正済み気象観測データのうち、観
測時点の異なる複数の補正済み気象観測データから前記
局地気象観測データの観測エリアを中心とする気象予測
を実施して気象予測情報を得る予測手段と、を備えるこ
とを特徴とする気象予測装置。
【請求項７】前記気象観測データはレーダ画像に基づく
各画素位置毎のレーダ観測電力データであり、前記補正
は時間当たりの降水量データを以て行うことを特徴とす
る請求項５または６いずれか１項記載の気象予測装置。
【請求項８】前記気象観測データは測定点に設けた降水
量測定手段による降水量データであることを特徴とする
請求項５または６いずれか１項記載の気象予測装置。
【請求項９】広域の気象観測データと局地気象観測デー
タを用い、前記広域の気象観測データについて前記局地
気象観測データを用いてデータ補間した後、この補間し
た気象観測データを補正することにより、補正済み気象
観測データを得る補正ステップと、この補正ステップによる補正済み気象観測データのう
ち、観測時点の異なる複数の補正済み気象観測データか
ら気象予測して気象予測情報を得る予測処理ステップ
と、を備えることを特徴とする気象予測プログラム。
【請求項１０】広域の気象観測データと局地気象観測デ
ータを用い、前記広域の気象観測データについて前記局
地気象観測データを用いてデータ補間した後、この補間
した気象観測データを補正することにより、補正済み気
象観測データを得る補正ステップと、この補正ステップによる補正済み気象観測データのう
ち、観測時点の異なる複数の補正済み気象観測データか
ら前記局地気象観測データの観測エリアを中心とする気
象予測を実施して気象予測情報を得る予測ステップと、
を備えることを特徴とする気象予測プログラム。
【請求項１１】広域の気象観測データと局地気象観測デ
ータを用い、前記広域の気象観測データについて前記局
地気象観測データを用いてデータ補間した後、この補間
した気象観測データを補正することにより、補正済み気
象観測データを得る補正ステップと、この補正ステップによる補正済み気象観測データのう
ち、観測時点の異なる複数の補正済み気象観測データか
ら気象予測して気象予測情報を得る予測処理ステップ
と、を備えることを特徴とするコンピュータで読み取り
および実行可能な気象予測プログラムを記録した媒体。
【請求項１２】広域の気象観測データと局地気象観測デ
ータを用い、前記広域の気象観測データについて前記局
地気象観測データを用いてデータ補間した後、この補間
した気象観測データを補正することにより、補正済み気
象観測データを得る補正ステップと、この補正ステップによる補正済み気象観測データのう
ち、観測時点の異なる複数の補正済み気象観測データか
ら前記局地気象観測データの観測エリアを中心とする気
象予測を実施して気象予測情報を得る予測ステップと、
を備えることを特徴とするコンピュータで読み取りおよ
び実行可能な気象予測プログラムを記録した媒体。