JP2004516462A - 位置に基づいた気象ナウキャストシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

位置に基づくナウキャストの提供のための方法は、次に挙げる段階を構成する。：ａ）利用者が選択したナウキャスト気象パラメータに対応する、利用者による要求の開始。要求の送信は、公共の通信ネットワークを通してナウキャスト要求処理装置に送られる；ｂ）ナウキャスト要求処理装置による利用者の実際の位置の決定；ｃ）ナウキャスト要求処理装置は、データ取得元から未加工の気象データを収集；ｄ）未加工のデータを時間経過を伴う一連のナウキャストパラメータ地図に処理する；ｅ）利用者が要求したナウキャストパラメータの時間経過に伴う展開を、指定された時間における利用者の位置の特定による時間経過を伴った一連のナウキャストパラメータ図から取得する；そして、ｆ）指定された時間帯のおける気象条件の展開から利用者の選択したナウキャストパラメータに関する要求された情報を利用者に配分する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
発明の分野
本発明は、要求に応じて一般の気象条件についての情報にアクセスする能力を、個人に提供するシステムや方法に関するものである。より詳細に説明すると、このシステムと方法は、正確かつ迅速に、しかも位置に基づいた局地的で使用者に特化した短時間に有効な気象情報を使用者に要求させ、受け取ることを可能にする。このような気象通報を以下“ナウキャスティング”と称する。
【０００２】
発明の背景
天候は、実際に毎日ほとんどすべての個人に関わる事柄である。我々は気象情報を〔ｉ〕何を着ればよいか、〔ｉｉ〕どのような交通手段で通勤するか、〔ｉｉｉ〕屋内であるいは屋外のどちらで活動することが適切な天候か、〔ｉｖ〕屋外の娯楽に適切な天候か、〔ｖ〕日中の強いアレルギー抗原およびスモッグあるいは紫外線の照射量を予想してそれに備えるかどうか、を決定する要素として利用する。
【０００３】
しかし、これらを決定する助けとなる気象情報情報を得るためには、今までの既存の方法では、準備の有用性を厳しく制限するさまざまな制約に縛られている。最も一般的であるインターネットで利用できる天気予報は、天候に関連した総合的な説明を提供している。特に利用できる情報のタイプは、通常は長時間にわたるものである。気象学でいえば、時間の範囲は、短くて６時間から長くて５日から７日にわたることができる。付け加えると天気予報の地理的な制約は、通常２５ｋｍ^２から大陸ほどの広範囲の天気予報に限られており、衛星やレーダーの映像に基づいておこなわれる国単位や国家の枠を超えてなされる気象予報と共通である。“地域”に限定され提供される天気予報においてさえ、与えられる天気予報における地理的な範囲は、通常半径５ｋｍ（約７８ｋｍ^２）であり、半径５ｋｍ未満の狭い範囲、半径３ｋｍあるいは１ｋｍといった局所に限定される天気予報としては既知のものはない。
【０００４】
既知の気象情報提供システムのもう一つ欠けているところは、通常そのシステムは必然的に大気情報のみに限定されていることである。つまり降水量、平均気温あるいは気温の範囲、雲の状態に関する一般的な報告および風の状態（快晴である、一部曇っている、曇り、雲の多い、荒天、時折突風の吹く、強い風、等）に情報が限定され、常に地理的に広い範囲の天気予報が重視され、個人の視聴者の関してはそのニーズを必ずしも満たしていない。人は極端な状況のスモッグや紫外線あるいは花粉情報のみを聞く。膨大な大気の状態の情報を収集するシステムの存在および比較的高い分析力、あるいは地域的な細分化にもかかわらず、一般の人々に利用できる情報収集システムと情報分析システムを統合するような既知のシステムや方法は皆無である。あるいは一般の人々が特に必要な情報を取り出すことを可能にしているシステムや方法は今まで皆無である。
【０００５】
Ｗｅａｔｈｅｒ Ｃｈａｎｎｅｌ ｗｅｂｓｉｔｅや英国のＭｅｔ Ｏｆｆｉｃｅ Ｗｅｂｓｉｔｅが必要に応じて天気予報を提供しているウェブサイトとして知られているが、地図をクリックすることによりＺＩＰコード（郵便番号）のような地理的な限界があり、比較的精度の低い分析に基づく天候関連の限定された情報を得るために利用可能である。しかしこれらのウェブサイトのシステムは、利用者が情報を受け取る気象情報のデータベースが備える更新の頻度に制限される。付け加えると利用できる情報のタイプは、本質的に完全に情報提供者により決定され、利用者の逐次のニーズには応じるものではない。さらに情報が地域的な郵便番号であるので、全く広い地域に関する情報をもつ天気図から引き出すことが実際にしばしば起こる。つまりかなり低い分析度でしかも一時間に一度かそれ以下の頻度でしか更新されない。天気予報が有効な時間帯が長いため（例：６時間かそれ以上）、このような天気予報は極めて漠然としたものである。
【０００６】
現代人は、今までより時間に拘束され、余暇に充てる時間はますます断片化している。また余暇の時間の使い方は天候によって左右されている。一般に誰しも自分にある限られた時間から、最大の余暇の時間を捻出するために手助けを必要としており、判断を下すための情報の質を改善するために手助けを必要としている。実際に天候の良い悪いは、人間の生活の試みに多くの局面をもたらす。
【０００７】
それ故、極めて局地的な気象情報の提供が可能なシステムに対する必要が存在すると示される。加えて極めて個人的な気象関連の質問に答えを提供するシステムに対する必要がある。また付け加えるとこのようなシステムによって提供される情報には、正確な説明が付帯すべきである。つまり短時間の（一時間未満の）といった説明が付帯すべきである。
【０００８】
システムは、個人の必要や要求に応えることが可能であるべきであるし、正確で明快しかも安価な至便性を備えた情報をもたらすことが可能であるべきである。
【０００９】
提供される情報は、人々の要求をさまざまな角度から満たすべきである。喘息で悩んでいる人、あるいはアレルギー疾患があるといった人は例をあげればロンドンにおける霧の状況、又はニュージャージィのティーンネックの花粉の飛散数を、翌週の降雨の予想を見つけ出すのと同様の気楽さと便利さで提供されることができるべきである。
【００１０】
発明の目的と要約
それ故、本発明の目的は、気象条件に関する個人的な限定された情報への簡単なアクセスを利用者に提供することである。
【００１１】
本発明のさらなる目的は、極めて局地的な気象条件の報告を取得するための利用者に親しみやすい方法を提供することである。
【００１２】
加えて、本発明の目的は、きわめて近い将来において高い確率で起こると予想される周囲や気象の変化における逐次の情報を、移動中の利用者が取得することを可能にすることである。
【００１３】
また、本発明の目的は、あらかじめ選択される個人情報に基づいて、特定される複数の地理的な位置で、利用者に個人情報および周囲の情報や気象情報を取得することを可能にすることである。
【００１４】
本発明の目的は、当座の天候と売り場の販売高における相互に影響し合う天候の直接的な関係を築くことである。例えば、これは、逐次の天候の状態に応じて売り場に出す商品の必要性を強調することである。具体的に示すと“雨傘１０００円”のポップを、急のにわか雨に直面したときに提供するということである。
【００１５】
また、本発明の目的は、逐次の天候の変化に事前に対応する“コンピュータ機能を備えた”家屋への統合であるとも言える。これは例えば豪雨／砂嵐が予想されるときに窓を閉じたり、花粉の飛散状態やあるいは局地的な日射量レベル等に応じて逐次空調システムを調整することである。
【００１６】
また、本発明のさらなる目的は、通勤者の判断を可能にするためにナウキャストの随時の情報と地方の公共の交通手段の発着情報を統合して提供することでもある。例をあげると、快適な天候の時に遅れている電車を待つか、それとも近づきつつある雷雨やすでに識別できる雷雨を考慮して、すぐに他の移動手段を捜しはじめるかどうかといったことである。
【００１７】
さらに、本発明の目的は、特定の気象条件の発生を知らせたり特定の気象条件の発生が迫っていることを利用者に知らせる利用者個々の要求に応じた気象警告の制作を可能にしている。例えば、仮に子供たちが遊んでいる公園の天候がまもなく下り坂になる場合は、母親はメール、ＳＭＳテキスト、（文字や記号で通信する）ページャー、携帯電話の呼び出し、ＧＰＲＳネットワークにおける音声付きの動画アイコンのようないかなる無線情報による警告によっても告知を要求できる。
【００１８】
これらの目的およびこれまでに言及されていない他の目的は、本発明のシステムおよび方法によって遂行される。本発明のシステムおよび方法においては、利用者は、保存されているナウキャスト設定（利用者の端末内に保存されるかあるいはナウキャスト提供のサーバー内に保存されている設定）を有効にするためや、あるいは選択可能な気象情報を取得するために質問を作成し実行するために、簡単でしかも利用者への親和性が高いインターネットのブラウザやＷＡＰ、ＧＰＲＳ、あるいは他のあらゆる情報／音声ネットッワーク・インターフェイスを使用する。インターフェイスおよび／あるいは質問は、インターネットやあるいは携帯電話網（あるいはその他の手段）のような公共の通信網を通してナウキャスト提供システムに送信される。一旦利用者が望む気象状況のタイプ、手に入れたい情報の位置、および手に入れたい情報の時間帯と時間間隔（１時間まで１分きざみの間隔で５分毎に行われる情報の更新に基づいて）のような情報のパラメータを選択すると、本発明のソフトウェアは、要求の作成と要求を開始する。これは、例えば携帯電話の位置探査技術、ＧＰＳの位置探査、あるいは利用者の入力（とくに利用者が即時に最寄りのネットワーク・コネクションから遠く離れた位置の情報を求めた場合）によって決定される利用者の実際の位置に基づくナウキャストの利用者が選択したパラメータについての気象条件の展開と時間の展開に基づく情報の配布を目的としている。
【００１９】
ナウキャスト提供のサーバーは気象センターに位置するサーバーと通信し、関心のある場所のナウキャスティングされた地図を提供するために、衛星やレーダー地図を利用した特殊な気象観測やアルゴリズムで得た未処理の気象情報をダウンロードして処理する。その情報は、１分から６０分の間隔をおいて気象と周囲の多彩な情報を備えており、その関心のある場所の１ｋｍ^２程の広さで一定の時間間隔をおいて連続している一連のものである。地図は、利用書に使いやすい表に変換され、利用者への応答はすぐ利用者に返される。
【００２０】
異なる地図が、利用者の要求に応じて生み出される可能性がある。利用者の典型的な利用例の想定として、極端なスポーツ旅行の会社が、差し迫りつつある厳しい天候について彼らと彼らの顧客に関する正確な情報を逐次受け取ることを依頼された場合までをも含んでいる。家族全員を大切に扱うこととして、局地的なスモッグの行き先を予想することに関心があるかもしれない。そのスモッグの行方の予想は、居住者を屋外に止めておく可能性もあるし、あるいは、自然観察旅行を続けさせる可能性もある。教師は、局地的な雲の状態等が変化するので日射の可能性の変化をを警告するために紫外線照射量の予想を欲しいかもしれない。
【００２１】
本発明の１つの典型的な利用例において、利用者はアラートの調査を作成し、これによりナウキャスト提供者は特別なパラメータのために予報を更新し、利用者が定義した条件が発生すると利用者に送るアラートを作成する。
【００２２】
もう１つの典型的な使用例においては、コンピュータの機能を備えた家屋、あるいはまた別のコンピュータ機能を果たしうる構造物においては、現在の気象条件に合わせて家の周囲の制御の設定を調整し備えることによって、ナウキャストのアラートに対応するように設定されることが可能である。例えば、自動的に周囲を制御するインターネットに接続している家屋は、スモッグの状況やあるいは山火事の煙が近づきつつあるとアラートで警告された場合に、家の窓を閉じて屋内の空気のろ過機能を作動させることが可能である。同じ家屋では、豪雨が降る前に窓を閉じることが可能であり、雨が上がった場合に再度窓を開けることが可能である。その家は、太陽が強く照りはじめる前に日除けを下げることができる。外気温が劇的に変化している地域にある家は、窓を開閉するようにしてエネルギーを保存して外気温の変動に事前に対処することが可能である。こうした対処は、一日中窓が閉じられたままで、空調システムのサーモスタットのみに家の気温の調整をまかせることより、はるかに適切なことである。同様にコンピュータ機能を備えた家屋は、強風が差し迫っていると通知されることが可能であり、屋外に設置されている衛星テレビのＢＳアンテナのような設備を格納したり移動させたり、あるいは別の方法で保護することが可能である。
【００２３】
本発明のもう１つの典型的な使用例は、気象関連のトラブルでサービスが停止することをあらかじめ予想してそれを防ぐために、通信会社はナウキャストからの情報を利用することが可能なことである。例えば衛星テレビの放送会社が、ある中継局に厳しい天候が近づきつつある警告を受け取った場合に、厳しい天候が収まるまで、あるいは衛星放送の利用者に受信が困難であると警告を出すまで、放送される映像が普通の質に戻ると予想されるまで、厳しい天候の影響を避けて一時的の放送の通信経路をある中継局から別の中継局へと迂回させることが可能である。
【００２４】
発明の簡潔な説明
以下の本発明の典型的な使用例の詳細な説明は、添付の図を参照することにより最もよく理解される。
【００２５】
図１は、本発明の典型的な使用例による位置に基づくナウキャスティングシステムのブロックダイヤグラムである。
【００２６】
図２は、本発明の典型的な使用例による個人用のナウキャストマトリックス及び２つの地域の地図を示す。
【００２７】
図３は、本発明の典型的な使用例に一致する利用者の個人用にナウキャスティングをおこなう設定をいくつかの考え得る構成の例を示すフローチャートである。
【００２８】
図４は、本発明の典型的な使用例に一致するアルゴリズムを記述するフローチャートの説明的実施例を示す。
【００２９】
図５のａからｅは入力箇所の一例となる構成を示す。これは利用者の個人用のナウキャスティングをおこなう設定と警告を調整又は設定するものである。
【００３０】
図６は、コンピュータ制御されている建造物への本発明の典型的な使用例の応用を示す。
【００３１】
発明の詳細な説明
図１を参照すると、本発明がもたらした位置に基づいたナウキャスティングシステム１０の典型的な使用例は、データの処理装置１８とナウキャスト要求演算処理装置３０にある気象データベース２０から構成される。ナウキャスト要求演算処理装置３０は、サーバーであることができ、気象センターにあるか又は気象センターと通信することができる。あるいはナウキャスト要求演算処理装置３０は、携帯電話による通信やニュース、気象情報の提供者やその同類のような個人に所有されたりあるいは私企業による操作センターである事も可能である。
【００３２】
利用者３６は、インターネットに接続しているパーソナルコンピュータ、携帯のＰＤＡ、携帯電話、（文字や記号で通信する）ページャ、そしてインターネットのようなＷＡＮに接続している同様物、又は携帯電話通信の通信網などのさまざまな通信手段をローカルクライアント２２，２４及び２６を経由して利用する。ここでワイヤレス・コンテンツ・プロバイダー、ＷＡＰサービス・プロバイダー、インターネット・サービス・プロバイダー（ＩＳＰｓ）、サードパーティ・コンテンツおよびデータ・プロバイダーが、それぞれ例としてあげられる。ローカルクライアント２２，２４および２６のそれぞれは、ナウキャスト要求演算処理装置３０のなかに組み入れられることができる。あるいはローカルクライアント２２，２４および２６のそれぞれは、遠隔地のナウキャスト要求演算処理装置３０に通信によって接続されることもできる。
【００３３】
ナウキャストの要求は、利用者３６によって開始されるかあるいは自動的に開始されるようにプログラムされているかもしれない。そして適切なローカルクライアント２２，２４および２６経由でナウキャスト要求演算処理装置３０に送信される。利用者が要求を作成したり開始する方法は、図６ａからｅを参照して以下さらに詳細に説明される。
【００３４】
一つの典型的な使用例において、データ処理装置１８は要求を受け取り、そして最初に判断をくだす。その判断とは、要求が、あるナウキャスト要求演算処理装置３０によって担当されている地理上の地域に関するものか、あるいは別のナウキャスト要求演算処理装置３０によって担当されている地域に関する要求なのかの判断である。後者である場合は、要求は適切な担当のナウキャスト要求演算処理装置３０に転送され、前者である場合は、そのまま処理段階に入る。もうひとつの典型的な使用例においては、どのナウキャスト要求演算処理装置３０が要求を処理するべきであるかの決定がローカルクライアント３４によってなされる。データ処理装置１８は、自社やあるいは社外の気象サービス１６もしくは個人の情報取得元３２から供給されるドップラーやレーダーの映像１２や衛星の映像１４、風向風速の測定値のようなさまざまなデータに加えて、大気をサンプリングする施設から供給される花粉、スモッグ、汚染物のデータおよび地形図のデータを要求、受信および分析する定常段階にある。
【００３５】
データ元の例とそのデータ元より配布されたデータ
１． 気象衛星
データ元：Ｍｅｔ−ＳｅｒｖｉｃｅあるいはＮｏｏｌｙ自社受信局
衛星の型式：ＭＥＴＥＯＳＡＴ Ｓｅｃｏｎｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ（イスラエルとヨーロッパを担当）、ＧＯＥＳ（西半球担当）
データの頻度：１５分毎
衛星のパラメータ：目視および赤外線で１２波長の放射形
衛星データ解像度：４ｋｍ
回収された気象パラメータ：
・表面温度
・雲の状況：
−有無
−高さ
−厚み
−タイプ：雨が降りつつあるもしくは高い曇
−動き
−発達状況
・砂嵐あるいは広範囲の汚染
【００３６】
２． 気象レーダー
データ取得元：Ｍｅｔ−Ｓｅｒｖｉｃｅ
レーダー型式：波長５ｃｍあるいは１０ｃｍで送信するドップラーレーダー
データ頻度：１分から１５分毎
データ解像度：方位角１度ごとに放射状に１ｋｍ
【００３７】
レーダーパラメータ：
・降水量の反映
・放射速度
回収された気象学的なパラメータ：
・降水の有無とそのタイプ：雨、雹、雪
・降水の強さ：軽い、穏やかな、激しい
・降水の動き
・降水の発達傾向
・風
【００３８】
３． 自動気象台
データ取得元：Ｍｅｔ−Ｓｅｒｖｉｃｅ
データの取得頻度：１０分毎
報告されるパラメータ：
・風向と風速
・気温
・湿度
・日射量
・紫外線量
・雨の強さ
・気圧
【００３９】
４． 大気汚染監視施設
データ取得元：ＥＰＡ、地方自治体、発電所、など．
データ取得頻度：１０分毎から１時間毎
報告されるパラメータ：
・汚染ガス：オゾン、硫黄酸化物、窒素酸化物、一酸化炭素
・汚染粒子：プロメチウム１０、プロメチウム２．５
【００４０】
５． 短範囲予報標準の気象学上の碁盤の目を入れられた予報データ
データ取得元：Ｍｅｔ−Ｓｅｒｖｉｃｅ
予報範囲：予報範囲は、現在より６時間から１２時間前に収集されたデータにもとづく。予報の範囲は、どの場所であろうと当日から５日先まで可能である。
予報の方法論：予報は、気象パラメータを数十ｋｍの碁盤の目状の解像度で計算する気象モデルから算出される。予報される分野は、大気圧、気温、湿度、風、雲、降水量に関するものである。
予報の精度：より近い未来についての予報であるほど、予報の精度はより高まるだろう。そのため１番高い精度は、すぐ目前の将来における予報である。しかし現在から６時間から１２時間前に収集されたデータに基づく（収集と計算時間は、長時間かかるので）“すぐ目前の将来”の予報でさえも、これから起こること（例えば雨の開始と停止）を分析できないほどの範囲の精度に既に減退している。そしてこの予報は、地理的に数十ｋｍの碁盤の目の精度で必然的な予報を提供するにすぎない。
【００４１】
６． 地理的な情報：
・地勢図
・汚染源と一日のうちの時間あたりと一週間のうちの一日あたりの汚染の相関関係
・地理的な緯度、経度そしてその日の何時にであるか。これは、それらが太陽の位置を決めそして大気や地表に到達するエネルギー出力を決めるためである。
・海洋の表面温度
【００４２】
上記で述べられているように、厳密に正確なナウキャストを提供するために要求される詳細な水準での上記のデータ取得元は、一般の人々には利用できない。もしそれらのデータ取得元を利用できたとしても、２〜３分（あるいはもっと短時間）で個人に提供するナウキャストを作り出すために要求される厳密さでデータを分析することは、この文章中で説明されているデータ処理およびデータ収集のためのアルゴリズムの助けなしでは、人間の能力にはるかに及ばないことである。
【００４３】
データ処理装置１８は、気象データを分析するためにアルゴリズムを利用する。（これより後の図３と４を参照して記述されているとおりである。）データ処理段階において、データ処理装置１８は、特定の時間経過にともなう変化を記載した地図関連の情報を、要求に応じて抽出し、気象に関するナウキャスト情報を準備する。専門用語を避けると、利用者の要求に応じて、厳密に目標地域に関する最短で１分合計６０分までになる情報を利用者に送り返す。
【００４４】
データ処理段階に続いて、適切なローカルクライアント２２，２４，２６経由でナウキャスト要求演算処理装置３０から利用者の装置（パーソナルコンピュータ、ノートパッド、携帯電話、無線ＰＤＡ、（文字や記号で通信する）ペジャー、組み込みデバイス、サードパティーのアプリケーションなど）へナウキャスト情報は送られる。ナウキャスト要求演算処理装置は物理的にローカルクライアント３４と同じ場所に位置し得ることが理解されるはずである。
【００４５】
サードパーティ・アプリケーションの利用者は、個人であり得るし、あるいは公共企業がその顧客に重要なナウキャスト情報を与えている事もあり得る。例をあげると、サードパーティのアプリケーションは、全国規模のスーパーマーケット・チェーンの地方支店として位置されることができる。激しい雨が降り始めたそれらの支店においては、１０分以内に１時間ほどの雨が降り始めるので、雨の中を出かけるより激しい雨に備えて傘を買うことをお客に勧めたり、あるいは雨が収まるまで待つために店内の喫茶店でホットチョコレートを用意している事を知らせて、天候の変化を大画面で予報することが可能である。これから４０分間において気温が３５℃に上がるような状況にある支店では、レジにいる顧客は暑さを防ぐために帽子を買ったり冷たい飲み物を買うことをアドバイスされることも可能である。
【００４６】
典型的な使用例では、利用者３６が利用したいと思う種類及び水準のデータを膨大な気象データの中から、ローカルクライアント３４は選択することが可能である。ローカルクライアント３４は、利用者３６から個人的な要求を受信する。そして利用者の位置と個人的設定に基づいたナウキャストサービスを各利用者３６に提供する。（図５ａからｅを参照して以下説明する。）
【００４７】
例えば、トラフィックウェブサイトやあるいは交通渋滞の情報を提供する携帯電話会社は、最終利用者でもあるローカルクライアント３４に、家までのあるいは会社までのその他お望みのどんな場所までの最善で雨の降っていない道路を知らせるためにナウキャストシステムを使用することが可能である。安全のために、末端の利用者でもあるローカルクライアント３４は、ナウキャスト要求演算処理装置３０から進路において凍結している道路や霧に関する情報付きでナウキャストデータを受信することができる。ローカルクライアント３４は、雨が降っている場所やあるいはこれからの１０，２０，３０…６０分雨が止んでいる場所の正確な位置についての情報を備えた手に入れたい地域の詳細な地図と周囲の情報（図２を参照して以下説明する。）を受信して利用者３６にナウキャストデータを伝える。さらに典型的な使用例では、携帯電話のローカルクライアント２２は、利用者の位置と旅行の進路あるいは設定された目的地を正確に示すためや、家に帰る道路や会社までの通勤路におけるに特定の気象情報を利用者に自動的に提供するために携帯電話の位置探査技術を利用することが可能である。カーナビゲーションが装備された車では、道路状態に関する天気情報は、コンピュータ経由でドライバーに送られる可能性があるし、あるいは近づいてくる気象条件に対応して車を自動的に調整するために利用される可能性がある。（例えば２輪駆動から４輪駆動に自動的に変えたり、あるいは霧用のライトに変更したりすることである。）
【００４８】
図２を参照すると、時間経過を伴った一連の情報原型９０を作成する過程８０の例は、レーダー図８２から取得したデータと衛星から取得した画像地図８４並びに地図に上書きすることによって基本地図を作成するために、地形図と利用者からの要求（紫外線、スモッグ、花粉）に関するその他のデータ地図とを融合させる。基本地図８６は次に区画化され、区画８７の各所から取得されたデータは情報原型９０に保存される。
【００４９】
利用者３６の現在位置と１０，２０…６０分後の位置に従って利用者３６個人用で正確な気象ナウキャスティングデータを利用者３６に提供するために、区画８７の関連のある情報の細片から、保存されている情報原型９０のデータにもとづいて時間経過をともなった情報を備えた地図が作製される。
【００５０】
一般地図８６は、気温、湿度、及び風向、日射量データ、その他の環境パラメータなどのまったく別の気象データ（パラメータ）を備えている。一般地図８６の独自性と利点は、主に地図が提供する正確な気象データによるものである。このデータは、すぐ目前の気象状況を予知するために極めて正確なアルゴリズムを利用することによって獲得される。つまり６０分未満、半径５ｋｍ以内の地域に関する気象状況の予知である。（図３で説明されている。）
【００５１】
例えば一般地図８６は、求められた時間における広大な地理上の地域の正確な予報を内蔵している。一般地図８６は、地域の地図で表されるように地域区分８７と定義される多数に分けられる。地域地図８８から個人用のナウキャスティング情報原型９０が、各地域区分８７のために作成される。汚染、湿度、降雨、及び気温９２のような気象データは、表９０の縦軸におかれる。１分から６０分の時間軸９４は、表９０の横軸におかれる。地域地図８８のそれぞれの地域区分８７には、６０カ所までのデータ欄がある。各データの種類のために一列、各分ごとに一つの欄である。（６０という番号は、特に時間的な余裕があるのでナウキャストをゆとりをもって受信するという利用者の意志を反映してより極めて正確な気象アルゴリズムを説明するために呼び出される可能性がある。）
【００５２】
図３および図５ａからｅを参照して、顧客サービス装置６０は、要求１００（利用者の設定も含む）をローカルクライアント３４に送ることにより利用者が起動することができる異なるナウキャストパラメータ６１を表示する。利用者の設定は、図５ａからｅに表示される入力欄を利用して利用者自身によって定義されることができる。パラメータ６１は、ここではアルゴリズムの複雑さと取得されるデータ自体の困難さに基づいて、４つのグループに分割され表示される。しかしもっと多い（又は少ない）再分割は、ナウキャスティングシステムを構築する際に利用される可能性があり、この配置は、本発明の理解を助けるためのみに選択されていることを、理解されるべきである。
【００５３】
その処理は、利用者の位置と個人用設定１００を含むナウキャストの質問リストを、初期設定することにより開始する。利用者の位置は、ＧＰＳにもとづいたサービスを利用している送受信機器の位置やあるいは使用者に逐次正確な位置を送信している携帯電話の位置探査技術にもとづいて決定される可能性がある。情報を割り出したい位置は、遠隔地であることもでき、又は近い将来における利用者の必要に応じて定義されることもできる。例えば、利用者３６が、自分の子供が遊んでいる公園の天候についてのナウキャスティング情報、あるいは気象警報を受けることを望んだ場合は、利用者のパソコン、モバイル機器、相互通信のテレビに公園の正確な位置を入力し、折り返し該当する地域のナウキャストを受信することが可能である。あるいは利用者３６は、今から３０分後にいるだろうと予想される場所を入力することも可能である。
【００５４】
利用者３６によって質問リスト１００が適切に入力されると、それはローカルクライアント３４に送信され、そこで要求は処理され、利用者３６に送り返される。利用者３６は、自分用のナウキャスティングデータを受信する。そのデータは、利用者の個人用設定１００に記述されているパラメータに基づいており、そのパラメータは、一般的なナウキャスティング気象パラメータ６４（風、気温、表面温度、相対湿度等）、降水量６６、日射量６８、および大気汚染７０である。
【００５５】
一般的なナウキャスティング気象パラメータ６４のための質問を含む要求に関して、２つの異なる処理のうちの一つが、利用者の要求に基づいて行われる。要求が、逐次の気象パラメータに関するものである場合は、情報を要求した利用者は、気象サービス網（利用可能な）からダウンロードされた気象パラメータの逐次の測定値を受信するであろう。しかし利用者３６がナウキャストに１０，２０…６０分後の気象パラメータを要求した場合は、要求されたパラメータは、地域的算出モデルを応用する原理に従って、時間において推論される。
【００５６】
ある典型的な使用例では、利用者３６によって要求された位置や時間で、ナウキャスティングアルゴリズムを利用して、ナウキャスティング地図８６，８８（図２で説明してあるように）より降水量の程度を抽出することにより、降水量６６に関するナウキャスティングデータを利用者３６が取得する。データの処理過程の最後に利用者は、４つの程度の分類：１）降水無；２）少ない；３）普通；そして４）多い、から１つ選択される降水量の程度を要求の結果として受信する。利用者は、降水量の程度の情報を取得するばかりでなく、例えば突然強い雨になるだろう、あるいは雨が次第に普通になっていくだろうといった傾向に関する情報も、その変化が生じることが予想される場合には取得する。
【００５７】
日光と紫外線量のデータ６８は、天文学的要素を考慮し、雲の分散を衛星地図から差し引かれたうえで、取得され利用者３６に送信される。大気汚染データ７０は、利用者の要求（個人用設定１００）に応じて２つの異なる処理を起動することによって利用者３６に送信される。利用者３６が逐次の大気汚染データを求めた場合は、システムは少なくとも所定の半径内の監視施設に基づく平均汚染濃度データ（より正確でない場合は）を利用者に送信する。利用者が、１０，２０…６０分後の大気汚染データを求めた場合は、ナウキャスティングシステム１０は、地域的算出モデルからの入力によって復帰モデルを利用して推測処理を起動させる。
【００５８】
紫外線および大気汚染データを取得するために上述されている方法をいかにして実行するかについてさらに説明を加えるために、“Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ” Ｓｈｉ， Ｊｉ ＰｉｎｇとＨａｒｒｉｓｏｎ， Ｒｏｙ Ｍ．共著、， 英国オックスフォード、３１（２４）の４０８１ページから４０９４ページ、１９９７年１２月刊行、説明、図、表および“Ａ ３Ｄ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｓｃａｌｅ ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｉｔ ｑｕａｌｉｔｙ ｍｏｄｅｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ａ ３ ｄａｙ ｓｕｍｍｅｒｔｉｍｅ ｅｐｉｓｏｄｅ ｏｖｅｒ Ｐａｒｉｓ”、 Ｊａｅｃｋｅｒ−Ｖｏｉｒｏｌ，Ａ等、 “Ａｉｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ＩＶ： 監視， シュミレーションおよび制御”、 Ｃａｕｓｓａｄｅ， Ｂ． Ｐｏｗｅｒ，Ｈ．とＢｒｅｂｂｉａ， Ｃ． Ａ． （編集）、 Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ刊行， １９９６年，１７５から１９４ページ、説明、図が参考にされる。
【００５９】
図４を参照すると、降水量のナウキャスティングアルゴリズムは、異なる気象図（レーダー図、衛星図、地勢図など）を統合した別の天気分析予報方法の組み合わせに基づくかもしれない。その処理は、図１で触れられているような気象データ取得元から最新の５分間のレーダー図１２を受信することにより４２を開始する。
【００６０】
段階４６において、自動のレーダーの反射軌跡の追跡が起動され、その後少なくとも３つのレーダ図１２が利用できる（４４）。降水量についてのレーダーの反射軌跡の追跡と予報は、個々の雲の動きと軌跡の展開のための既知の方法である。未発達の雲は勢力が強くて小さく、発達することで広い範囲に分散され勢力が弱くなること知られている。雲領域の成長と消失を確認するために、現在雲が発達段階のどこにあるかを決定するために、レーダーの反射軌跡の追跡セルの時間履歴を追跡することが必要とされる。
【００６１】
レーダーの反射軌跡の追跡は、次の２つの要素を調査する。：
Ａ． 垂直の勢力程度：雲の発達段階において、降水はまだ雲の上の部分であり雲の頂点は高さを増しつつある。雲の衰退段階では雲の頂点は下がり、その勢力は表層近くで最大となり、上空では衰える。
Ｂ． 水平の勢力程度：発達中の低気圧は、その発達段階に従い凝縮された勢力を備えており 急成長する。収まりつつある雨雲は、勢力を使い果たし広い範囲に拡散しつつある。
【００６２】
レーダーの反射軌跡の追跡の映像を完成させるため、衛星の映像が利用される。衛星からの映像は、上述した気象データ取得元より受信され、まだ現れていない新規の気象条件が発達しつつある地域を捜し出すために利用される。新たに雲が発達しつつある地域は、降雨より１５分から３０分先行している。雲の頂点は、雨を降らせるためにある高さまで成長する必要がある。その高さは、衛星のデータとレーダーを比較して決定され、どの雲がいまだに雨雲を発達させている一番暖かい頂点をそなえているかを発見する。
【００６３】
ナウキャスティング処理を完了させることに寄与する３つのより気象学的な分析方法は：
［１］ 雲の形成が先行している 風が集中している地域を確認するためにドップラー風を使用する。このような特徴は、１時間から３時間という時間帯で雲と降水量の状況を予報する基礎である。；
［２］ 地形学的な特徴３３０の利用は、降水量の予報を調整するためである。その予報の基準は、雲は高所に上がるにつれより広く発達し低所に下るににつれ拡散するするという事実にもとづいている。；
［３］ 地表の温度の使用は、雲の発達をより良く予報するためである。雲は、熱エネルギーの供給を受けてより暖かい地表で発達することを好む。例えば、暑い夏の日に都市によって発生するヒートアイランドの上空に雲を形成する。熱についての情報は、すでに他のデータ取得元によって存在し、予報に定量的に利用されている。
【００６４】
上の操作は、次にあげるアルゴリズムに基づく簡単な形式で実行することが可能である。：
１． 最新の５分間のために時間的に連続したレーダー図を取得する（４２）。
２． 相互相関法やあるいは他の方法によって気象レーダーの反射の直線的な動きを確認する。
３． １，２，３…６０分先のために、段階２で見受けられる動きに応じて現在のレーダー図を更新する。そしてそれによって設定された間隔でレーダー図を取得する。
４． 関心のある地点８７（利用者によって選択された場所）に関する様々な気象要素を取得するためにレーダーの反射を解析する。そして時間の関数としてこれからの１時間における１分毎のその地点における天候を取得する。解析には、地表近くの気温および湿度とレーダー気象学で知られている原理に応じてレーダーの反射の組成が考慮される。
５． この予報された天候の記録より、利用者が関心のあるパラメータを取り出し要求毎に送信する、あるいは警告を出す条件が満足されている場合は、警告の送信を開始する。
【００６５】
相互相関法を利用した自動レーダー反射の軌跡の追跡のための方法は、１９７０年代から知られている。例えば、 Ｄｉｘｏｎ， Ｍ．、およびＧ． Ｗｉｅｎｅｒ、１９９３年による ＴＩＴＡＮ（雷雨の確認、追跡、分析およびレーダーにもとづいた気象学のナウキャスティング、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ａｎｄ Ｏｃｅａｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ボストン、ＭＡ，１０（６）の７８５ページから７９７ページ、１９９３年１２月； Ｇｏｌｄｉｎｇ， Ｂ． Ｗ． （１９９８）による、Ｎｉｍｒｏｄ：自動的な目前の天気予報の生成のためのシステム、Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ、 Ｂｅｒｋｓｈｉｒｅ、英国 、５（１）の １ページから１６ページ、と Ｌｅｅｓｅ， Ｊ． Ａ．， Ｃ． Ｓ． ＮｏｖａｋおよびＢ．Ｂ． Ｃｌａｒｋ （１９７１）： 相互相関法を利用して静止軌道からの衛星のデータから雲の動きを得るための自動技術、Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ， １０の １１８ページから１３２ページを参考にせよ。
【００６６】
各位置８７のために一元的な動きと予報精度の指標が獲得される（４８）。段階５０において処理過程は、傾向の分析、外部の気象データ及び地理的な情報を取り入れることによって一元的な推論を改善しながら継続する。例えば次のように：
１． 既存のレーダー図と高頻度に取得される連続的で複数の静止衛星からのデータ（ＧＯＥＳおよびＭＳＣ衛星群、これらは少なくとも１５分毎に走査データを提供している。）を組み合わせることによって、降雨が始まる前に成長している雲の要素（通常はレーダーにもとづく予報において大きな欠損地域）の確認、つまり現時点で観察されない新たに降雨が激しくなりつつある地域の確認を可能にする。
２． レーダーの反射範囲の３次元の展開に対応した気象条件の展開傾向の確認。例えば、あらたに発達しつつあるにわか雨は、狭い水平範囲で小さな勢力をもっており、垂直方向の高所に最大の勢力をもち発達している。勢力が、水平方と低い高さに広がるためには長時間を要する。消失段階では、小さな勢力が比較的広い地域に広がる；そして
３． 地形学的に誘発される増強のような追加の地理的な要因。
【００６７】
処理過程５２は、毎分についてナウキャスティングデータ地図を処理装置１８に保存することにより終了する。
【００６８】
図５を参照して、ナウキャスティンググラフィカル利用者インターフェース（ＧＵＩ）入力スクリーンの典型的な使用例を描写しているスクリーン場面１００は、個人の好みを示し、さまざまな気象条件に関するアラートのためのパラメータを設定するためのカスタマイズされた個人用のナウキャスティングデータを要求するために利用者が入力できる異なる区分を表示する。セクション１０２は、利用者３６が選択可能な異なる気象上のパラメータ１０４を説明する。そのパラメータは、利用者３６が選択した気象上のパラメータに関して一日のどの時間でも警告を受信するために利用者３６が選択できる。例えば、海にいるサーファは、彼の携帯電話で良い風やサーフィンの条件に関するアラートを取得できる。セクション１０６は、選択された時間１０８のために利用者３６の要求に応じた利用者の個人的な皮膚の設定を説明する。セクション１１０では、一覧１１２から選択されたサードパティーの位置において、利用者が選択したあらゆる種類の装置１１４によって、気象データを受信するために利用されるサードパーティの位置の個人用設定を説明する。利用者は、セクション１１６から好みの位置を選択することが可能である。
【００６９】
図６を参照して、“コンピュータの機能を備えた”家屋１５２（あるいは、倉庫、温室、オフィスビル、工場、そのほかどんな商業的あるいは工業的利用を目的とした構造物のようないかなるコンピュータ機能を備えた構造物）とナウキャストサーバー・プロバイダー１５１の組み合わせの典型的な具体例が示されている。コンピュータ機能を備えた家屋１５２における中心となる自動制御操作装置１５３は、ネットワーク経由でナウキャストプロバイダー・サーバー１５１に接続され、ナウキャストアラートに応答するようプログラムされる。その応対はあらかじめ準備されるか、あるいは現在の気象条件のために家屋の環境制御設定１６０で調整される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の典型的な使用例による位置に基づくナウキャスティングシステムのブロックダイヤグラムである。
【図２】
本発明の典型的な使用例による個人用のナウキャストマトリックス及び２つの地域の地図を示す。
【図３】
本発明の典型的な使用例に一致する利用者の個人用にナウキャスティングをおこなう設定をいくつかの考え得る構成の例を示すフローチャートである。
【図４】
本発明の典型的な使用例に一致するアルゴリズムを記述するフローチャートの説明的実施例を示す。
【図５】
図５のａからｅは入力箇所の一例となる構成を示す。
【図６】
コンピュータ制御されている建造物への本発明の典型的な使用例の応用を示す。

Claims (9)

1. 以下の段階を含む、位置に基づいたナウキャストを提供するための方法：
   ｇ）要求を公共の通信網を通してコンピュータに送信することによる、利用者が選択したナウキャストパラメータの時間展開のための、利用者による要求の開始；
   ｈ）利用者のセルの位置の決定；
   ｉ）データ取得元より以下の地球物理学的パラメータのいずれかの情報を含む未処理のデータを受信する；
   ｊ）予報されたパラメータの時間経過を伴った一連の図を作成するために前記未処理のデータを処理する；
   ｋ）前記予報されたパラメータの時間経過を伴った一連の図から利用者が要求したナウキャストパラメータの時間展開を前記時間経過についての前記セルの位置の決定により抽出する；および
   ｌ）利用者が選択したナウキャストパラメータについて前記時間展開内に前記利用者に情報を配布する。
2. 前記ナウキャストパラメータは、降水のタイプ、程度、発達および動きを含む請求項１記載の方法。
3. 前記ナウキャストパラメータは、雲の有無、高度、密度、雲の動き、雲の発達状況のような雲の状況をさらに含む請求項１記載の方法。
4. 前記ナウキャストパラメータは、風向、風速、温度、湿度、日射量、紫外線量、気圧をさらに含む請求項１記載の方法。
5. 前記ナウキャストパラメータは、汚染ガスや汚染粒子のような汚染データをさらに含む請求項１記載の方法。
6. 前記ナウキャストパラメータは、熱ストレス、風速冷却指数、霜、さまざまな肌質についての安全な露出時間、熱射病を回避するための安全な時間および大気の質の健康指標を含む環境パラメータをさらに含む請求項１記載の方法。
7. 前記未処理のデータは、気象衛星、気象レーダー、大気監視所、公共の気象サービスからなるグループの中から選ばれた少なくとも２つのデータ取得元より受信される請求項１記載の方法。
8. 前記地球物理学的なパラメータは、気象衛星のデータ、気象レーダのデータ、大気の質のデータをさらに含む請求項１記載の方法。
9. ６０分未満の時間および半径１ｋｍ未満の面積について位置に基づいた天気予報を提供するための方法。

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