JP2965790B2 - レーダー降雨短期移動予測装置 - Google Patents
レーダー降雨短期移動予測装置Info
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーダー降雨量観測装
置により測定される降雨量データに基づいて降雨の移動
予測を行なう装置に係り、特に演算速度の速い超高速の
計算機を用いることなく、観測範囲が狭い範囲における
降雨の移動予測を即座にかつ自動的にしかも短周期で行
ない得るようにしたレーダー降雨短期移動予測装置に関
するものである。
置により測定される降雨量データに基づいて降雨の移動
予測を行なう装置に係り、特に演算速度の速い超高速の
計算機を用いることなく、観測範囲が狭い範囲における
降雨の移動予測を即座にかつ自動的にしかも短周期で行
ない得るようにしたレーダー降雨短期移動予測装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ある範囲における降雨の移動
を予測する方法としては、地上降雨量計のデータや風向
や天気概況等のいろいろなデータを加味して、総合的に
降雨の移動予測を、３０分や１時間毎にオンラインで降
雨域について実施している。
を予測する方法としては、地上降雨量計のデータや風向
や天気概況等のいろいろなデータを加味して、総合的に
降雨の移動予測を、３０分や１時間毎にオンラインで降
雨域について実施している。
【０００３】しかしながら、従来の地上降雨量計では、
その観測周期は、短時間にデータを獲得することが不可
能であることから、平面的な狭域な範囲（例えば、下水
処理上等において地方自治体が設置している、観測範囲
が観測範囲の単位が２５０ｍから１ｋｍのメッシュで、
降雨観測範囲が数１０ｋｍ程度の高倍率で狭い範囲を対
象にした）の降雨分布を把握することができず、結果と
して、正確な降雨移動予測を実現することが不可能であ
る。
その観測周期は、短時間にデータを獲得することが不可
能であることから、平面的な狭域な範囲（例えば、下水
処理上等において地方自治体が設置している、観測範囲
が観測範囲の単位が２５０ｍから１ｋｍのメッシュで、
降雨観測範囲が数１０ｋｍ程度の高倍率で狭い範囲を対
象にした）の降雨分布を把握することができず、結果と
して、正確な降雨移動予測を実現することが不可能であ
る。
【０００４】一方、レーダー降雨観測装置によって測定
される降雨量データは、数分単位でかつ数万点の観測デ
ータを採集することが可能である（その観測周期が２、
３分単位である）ことから、短時間にオンラインデータ
を使用して、上記のような観測範囲が狭域な範囲におけ
る降雨の移動を予測することができる。
される降雨量データは、数分単位でかつ数万点の観測デ
ータを採集することが可能である（その観測周期が２、
３分単位である）ことから、短時間にオンラインデータ
を使用して、上記のような観測範囲が狭域な範囲におけ
る降雨の移動を予測することができる。
【０００５】しかしながら、オンラインで予測演算を行
なうためには、計算回数が多くなるため、演算速度の速
い超高速の計算機（スーパーコンピューター）を用いる
ことが必要となる。
なうためには、計算回数が多くなるため、演算速度の速
い超高速の計算機（スーパーコンピューター）を用いる
ことが必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
降雨移動予測方法においては、観測範囲が狭い範囲にお
ける降雨の移動予測を即座に行なうことができないと
か、またそれを可能とするために演算速度の速い超高速
の計算機を用いなければならないという問題があった。
降雨移動予測方法においては、観測範囲が狭い範囲にお
ける降雨の移動予測を即座に行なうことができないと
か、またそれを可能とするために演算速度の速い超高速
の計算機を用いなければならないという問題があった。
【０００７】本発明の目的は、演算速度の速い超高速の
計算機を用いることなく、観測範囲が狭い範囲における
降雨の移動予測を即座にかつ自動的にしかも短周期で行
なうことが可能な極めて信頼性の高いレーダー降雨短期
移動予測装置を提供することにある。
計算機を用いることなく、観測範囲が狭い範囲における
降雨の移動予測を即座にかつ自動的にしかも短周期で行
なうことが可能な極めて信頼性の高いレーダー降雨短期
移動予測装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、レーダー降雨量観測装置により測定さ
れる降雨量データに基づいて降雨の移動予測を行なう装
置において、一定時間毎の２次元平面の降雨量データを
基に、計測時間の異なる降雨量データを比較してその各
移動方向に対する相関係数を演算する２次元相関係数演
算手段と、２次元相関係数演算手段により演算された各
相関係数の中から最も一致する相関係数を抽出し、最適
な移動ベクトル方向を演算する最適移動ベクトル演算手
段と、最適移動ベクトル演算手段により演算された最適
移動ベクトル方向に基づいて、時系列に降雨がどのよう
に移動してきたかを連続ベクトルとして演算する降雨移
動連続ベクトル演算手段と、降雨移動連続ベクトル演算
手段により演算された連続ベクトルに基づいて、将来の
降雨移動を予測する将来降雨移動予測手段と、降雨移動
連続ベクトル演算手段により演算された連続ベクトルに
基づいて、２次元相関係数演算手段における相関係数演
算時の可能性のある移動ベクトル方向の絞り込みを行な
う移動ベクトル方向絞込手段とを備えて構成している。
めに本発明では、レーダー降雨量観測装置により測定さ
れる降雨量データに基づいて降雨の移動予測を行なう装
置において、一定時間毎の２次元平面の降雨量データを
基に、計測時間の異なる降雨量データを比較してその各
移動方向に対する相関係数を演算する２次元相関係数演
算手段と、２次元相関係数演算手段により演算された各
相関係数の中から最も一致する相関係数を抽出し、最適
な移動ベクトル方向を演算する最適移動ベクトル演算手
段と、最適移動ベクトル演算手段により演算された最適
移動ベクトル方向に基づいて、時系列に降雨がどのよう
に移動してきたかを連続ベクトルとして演算する降雨移
動連続ベクトル演算手段と、降雨移動連続ベクトル演算
手段により演算された連続ベクトルに基づいて、将来の
降雨移動を予測する将来降雨移動予測手段と、降雨移動
連続ベクトル演算手段により演算された連続ベクトルに
基づいて、２次元相関係数演算手段における相関係数演
算時の可能性のある移動ベクトル方向の絞り込みを行な
う移動ベクトル方向絞込手段とを備えて構成している。
【０００９】ここで、特に上記２次元相関係数演算手段
としては、レーダー降雨量観測装置による降雨量データ
を時系列に保存するレーダー降雨量データ保存装置と、
レーダー降雨量データ保存装置に保存された降雨量デー
タの中から、比較すべき２つの降雨量データを選択する
降雨量データ選択装置と、降雨量データ選択装置により
選択された降雨量データのうち、時間的に古い移動前の
降雨量データを記憶する移動前降雨量記憶装置、および
時間的に新しい移動後の降雨量データを記憶する移動後
降雨量記憶装置と、移動前降雨量記憶装置に記憶された
降雨量データを、上下左右に順番に移動する降雨量デー
タ移動装置と、降雨量データ移動装置による移動後の降
雨量データを記憶する降雨移動後データ記憶装置と、降
雨量データ移動装置により降雨量データを移動する毎
に、降雨移動後データ記憶装置に記憶された降雨量デー
タと移動後降雨量記憶装置に記憶された降雨量データと
の相関係数を演算する２次元相関係数演算装置と、２次
元相関係数演算装置により演算された相関係数を保存す
る相関係数記憶装置とから成る。
としては、レーダー降雨量観測装置による降雨量データ
を時系列に保存するレーダー降雨量データ保存装置と、
レーダー降雨量データ保存装置に保存された降雨量デー
タの中から、比較すべき２つの降雨量データを選択する
降雨量データ選択装置と、降雨量データ選択装置により
選択された降雨量データのうち、時間的に古い移動前の
降雨量データを記憶する移動前降雨量記憶装置、および
時間的に新しい移動後の降雨量データを記憶する移動後
降雨量記憶装置と、移動前降雨量記憶装置に記憶された
降雨量データを、上下左右に順番に移動する降雨量デー
タ移動装置と、降雨量データ移動装置による移動後の降
雨量データを記憶する降雨移動後データ記憶装置と、降
雨量データ移動装置により降雨量データを移動する毎
に、降雨移動後データ記憶装置に記憶された降雨量デー
タと移動後降雨量記憶装置に記憶された降雨量データと
の相関係数を演算する２次元相関係数演算装置と、２次
元相関係数演算装置により演算された相関係数を保存す
る相関係数記憶装置とから成る。
【００１０】また、上記２次元相関係数演算装置におけ
る相関係数の演算としては、２つの降雨量データのそれ
ぞれの単位（メッシュ）の差の自乗をそれぞれ演算し、
これらを累積してその積算値を解析係数として求めるよ
うにしている。
る相関係数の演算としては、２つの降雨量データのそれ
ぞれの単位（メッシュ）の差の自乗をそれぞれ演算し、
これらを累積してその積算値を解析係数として求めるよ
うにしている。
【００１１】
【作用】従って、本発明のレーダー降雨短期移動予測装
置においては、レーダー降雨量観測装置は瞬間の降雨量
値を測定可能であることにより、短時間で周期的に降雨
量分布を測定してその降雨量データをオンラインにて演
算が可能となるため、市街地において一区画毎程度のメ
ッシュの細かい範囲の降雨の移動予測を、即座にかつ自
動的にしかも短周期で実現することができる。
置においては、レーダー降雨量観測装置は瞬間の降雨量
値を測定可能であることにより、短時間で周期的に降雨
量分布を測定してその降雨量データをオンラインにて演
算が可能となるため、市街地において一区画毎程度のメ
ッシュの細かい範囲の降雨の移動予測を、即座にかつ自
動的にしかも短周期で実現することができる。
【００１２】また、移動ベクトルの方法の絞り込みを行
なうことにより、相関係数の計算回数の削減が可能とな
るため、超高速の計算機を用いなくなくとも、降雨の移
動予測計算を行なうことができる。
なうことにより、相関係数の計算回数の削減が可能とな
るため、超高速の計算機を用いなくなくとも、降雨の移
動予測計算を行なうことができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。図１は、本発明によるレーダー降
雨短期移動予測装置の構成例を示すブロック図である。
して詳細に説明する。図１は、本発明によるレーダー降
雨短期移動予測装置の構成例を示すブロック図である。
【００１４】すなわち、本実施例のレーダー降雨短期移
動予測装置は、レーダー降雨量計１と、レーダー降雨量
換算装置２と、レーダー降雨量データ保存装置３と、降
雨量データ選択装置４と、移動前降雨量記憶装置５と、
移動後降雨量記憶装置６と、降雨量データ移動装置７
と、降雨移動後データ記憶装置８と、２次元相関係数演
算装置９と、相関係数記憶装置１０と、最適移動ベクト
ル演算装置１１と、降雨移動連続ベクトル演算装置１２
と、将来降雨移動予測装置１３と、移動ベクトル方向絞
込装置１４とから構成している。
動予測装置は、レーダー降雨量計１と、レーダー降雨量
換算装置２と、レーダー降雨量データ保存装置３と、降
雨量データ選択装置４と、移動前降雨量記憶装置５と、
移動後降雨量記憶装置６と、降雨量データ移動装置７
と、降雨移動後データ記憶装置８と、２次元相関係数演
算装置９と、相関係数記憶装置１０と、最適移動ベクト
ル演算装置１１と、降雨移動連続ベクトル演算装置１２
と、将来降雨移動予測装置１３と、移動ベクトル方向絞
込装置１４とから構成している。
【００１５】なお、レーダー降雨量計１とレーダー降雨
量換算装置２とにより、レーダー降雨量観測装置を構成
し、またレーダー降雨量データ保存装置３と、降雨量デ
ータ選択装置４と、移動前降雨量記憶装置５と、移動後
降雨量記憶装置６と、降雨量データ移動装置７と、降雨
移動後データ記憶装置８と、２次元相関係数演算装置９
と、相関係数記憶装置１０とにより、２次元相関係数演
算手段を構成している。ここで、レーダー降雨量計１
は、レーザービームを発射し雨滴の反射波を検出するも
のである。また、レーダー降雨量換算装置２は、レーダ
ー降雨量計１により検出される反射波の時間遅れおよび
強度により、降雨量を求めるものである。さらに、レー
ダー降雨量データ保存装置３は、レーダー降雨量換算装
置２による降雨量データを時系列に保存するものであ
る。
量換算装置２とにより、レーダー降雨量観測装置を構成
し、またレーダー降雨量データ保存装置３と、降雨量デ
ータ選択装置４と、移動前降雨量記憶装置５と、移動後
降雨量記憶装置６と、降雨量データ移動装置７と、降雨
移動後データ記憶装置８と、２次元相関係数演算装置９
と、相関係数記憶装置１０とにより、２次元相関係数演
算手段を構成している。ここで、レーダー降雨量計１
は、レーザービームを発射し雨滴の反射波を検出するも
のである。また、レーダー降雨量換算装置２は、レーダ
ー降雨量計１により検出される反射波の時間遅れおよび
強度により、降雨量を求めるものである。さらに、レー
ダー降雨量データ保存装置３は、レーダー降雨量換算装
置２による降雨量データを時系列に保存するものであ
る。
【００１６】一方、降雨量データ選択装置４は、レーダ
ー降雨量データ保存装置３に保存された降雨量データの
中から、比較すべき２つの降雨量データを選択するもの
である。
ー降雨量データ保存装置３に保存された降雨量データの
中から、比較すべき２つの降雨量データを選択するもの
である。
【００１７】また、移動前降雨量記憶装置５は、降雨量
データ選択装置４により選択された降雨量データのう
ち、時間的に古い移動前の降雨量データを記憶するもの
である。
データ選択装置４により選択された降雨量データのう
ち、時間的に古い移動前の降雨量データを記憶するもの
である。
【００１８】さらに、移動後降雨量記憶装置６は、降雨
量データ選択装置４により選択された降雨量データのう
ち、時間的に新しい移動後の降雨量データを記憶するも
のである。一方、降雨量データ移動装置７は、移動前降
雨量記憶装置５に記憶された降雨量データを、上下左右
に順番に移動するものである。また、降雨移動後データ
記憶装置８は、降雨量データ移動装置７による移動後の
降雨量データを記憶するものである。
量データ選択装置４により選択された降雨量データのう
ち、時間的に新しい移動後の降雨量データを記憶するも
のである。一方、降雨量データ移動装置７は、移動前降
雨量記憶装置５に記憶された降雨量データを、上下左右
に順番に移動するものである。また、降雨移動後データ
記憶装置８は、降雨量データ移動装置７による移動後の
降雨量データを記憶するものである。
【００１９】さらに、２次元相関係数演算装置９は、降
雨量データ移動装置７により降雨量データを移動する毎
に、降雨移動後データ記憶装置８に記憶された降雨量デ
ータと移動後降雨量記憶装置６に記憶された降雨量デー
タとの相関係数を演算するものである。さらにまた、相
関係数記憶装置１０は、２次元相関係数演算装置９によ
り演算された相関係数を保存するものである。
雨量データ移動装置７により降雨量データを移動する毎
に、降雨移動後データ記憶装置８に記憶された降雨量デ
ータと移動後降雨量記憶装置６に記憶された降雨量デー
タとの相関係数を演算するものである。さらにまた、相
関係数記憶装置１０は、２次元相関係数演算装置９によ
り演算された相関係数を保存するものである。
【００２０】一方、最適移動ベクトル演算装置１１は、
相関係数記憶装置１０に記憶された各相関係数の中から
最も一致する相関係数を抽出し、最適な移動ベクトル方
向を演算するものである。
相関係数記憶装置１０に記憶された各相関係数の中から
最も一致する相関係数を抽出し、最適な移動ベクトル方
向を演算するものである。
【００２１】また、降雨移動連続ベクトル演算装置１２
は、最適移動ベクトル演算装置１１により演算された最
適移動ベクトル方向に基づいて、時系列に降雨がどのよ
うに移動してきたかを連続ベクトルとして演算するもの
である。
は、最適移動ベクトル演算装置１１により演算された最
適移動ベクトル方向に基づいて、時系列に降雨がどのよ
うに移動してきたかを連続ベクトルとして演算するもの
である。
【００２２】さらに、将来降雨移動予測装置１３は、降
雨移動連続ベクトル演算装置１２により演算された連続
ベクトルに基づいて、将来の降雨移動を予測するもので
ある。
雨移動連続ベクトル演算装置１２により演算された連続
ベクトルに基づいて、将来の降雨移動を予測するもので
ある。
【００２３】さらにまた、移動ベクトル方向絞込装置１
４は、降雨移動連続ベクトル演算装置１２により演算さ
れた連続ベクトルに基づいて、２次元相関係数演算装置
９における相関係数演算時の可能性のある移動ベクトル
方向の絞り込みを行なうものである。次に、以上のよう
に構成した本実施例のレーダー降雨短期移動予測装置の
作用について、図２および図３を用いて説明する。
４は、降雨移動連続ベクトル演算装置１２により演算さ
れた連続ベクトルに基づいて、２次元相関係数演算装置
９における相関係数演算時の可能性のある移動ベクトル
方向の絞り込みを行なうものである。次に、以上のよう
に構成した本実施例のレーダー降雨短期移動予測装置の
作用について、図２および図３を用いて説明する。
【００２４】図１において、レーダー降雨量計１からレ
ーザービームを発射して雨滴の反射波を検出し、レーダ
ー降雨量換算装置２によりその反射波の時間遅れおよび
強度から降雨量が求められる。そして、このレーダー降
雨量換算装置２で求められた降雨量データは、レーダー
降雨量データ保存装置３に時系列に保存される。
ーザービームを発射して雨滴の反射波を検出し、レーダ
ー降雨量換算装置２によりその反射波の時間遅れおよび
強度から降雨量が求められる。そして、このレーダー降
雨量換算装置２で求められた降雨量データは、レーダー
降雨量データ保存装置３に時系列に保存される。
【００２５】一方、降雨データ選択装置４では、レーダ
ー降雨量データ保存装置３から計測時間の異なる比較す
べき２つの降雨量データが選択される。そして、この選
択された降雨量データのうち、移動前降雨量記憶装置５
に時間的に古い移動前の降雨量データが書き込まれ、移
動後降雨量記憶装置６に時間的に新しい降雨量データが
書き込まれる。
ー降雨量データ保存装置３から計測時間の異なる比較す
べき２つの降雨量データが選択される。そして、この選
択された降雨量データのうち、移動前降雨量記憶装置５
に時間的に古い移動前の降雨量データが書き込まれ、移
動後降雨量記憶装置６に時間的に新しい降雨量データが
書き込まれる。
【００２６】また、降雨量データ移動装置７において
は、移動前降雨量記憶装置５の降雨量データが、上，
下，左，右の各方向に順番に移動される。図２は、この
アルゴリズムを示す図である。計算対象データは、実際
には、１６０×１６０程度のメッシュであるが、ここで
は説明の簡単化のため、４×４のメッシュデータとす
る。
は、移動前降雨量記憶装置５の降雨量データが、上，
下，左，右の各方向に順番に移動される。図２は、この
アルゴリズムを示す図である。計算対象データは、実際
には、１６０×１６０程度のメッシュであるが、ここで
は説明の簡単化のため、４×４のメッシュデータとす
る。
【００２７】すなわち、例えば図２に示すように、移動
前降雨量データ２１が左右上下方向に移動される。この
場合、移動方向数は、左右上下一回だけではなく、予測
される降雨の移動距離分メッシュデータを移動して計算
される。そして、この移動後の降雨量データは、降雨移
動後データ記憶装置８に記憶される。
前降雨量データ２１が左右上下方向に移動される。この
場合、移動方向数は、左右上下一回だけではなく、予測
される降雨の移動距離分メッシュデータを移動して計算
される。そして、この移動後の降雨量データは、降雨移
動後データ記憶装置８に記憶される。
【００２８】次に、２次元相関係数演算装置９では、降
雨量データ移動装置７により降雨量データが移動される
毎に、降雨移動後データ記憶装置８に記憶された降雨量
データと移動後降雨量記憶装置６に記憶された降雨量デ
ータとの相関係数が演算され、その結果が相関係数記憶
装置１０に保存される。この場合、相関係数は、例えば
下記のような方法を採用して演算が行なわれる。
雨量データ移動装置７により降雨量データが移動される
毎に、降雨移動後データ記憶装置８に記憶された降雨量
データと移動後降雨量記憶装置６に記憶された降雨量デ
ータとの相関係数が演算され、その結果が相関係数記憶
装置１０に保存される。この場合、相関係数は、例えば
下記のような方法を採用して演算が行なわれる。
【００２９】（ａ）２つの降雨量データの単位（メッシ
ュ）の差をとる。 （ｂ）両者の差の大きさが問題であるので、絶対値を計
算して大小関係は無視する。 （ｃ）両者の差を拡大して顕著にするために、その差の
自乗を計算する。 （ｄ）２つの降雨量データのそれぞれの単位（メッシ
ュ）の差を累積し、その積算値を解析係数とする。 上記（ａ）〜（ｄ）より、解析係数ｆは以下のようにな
る。 ｆ＝（ａ1 −ｂ1 ）2 ＋（ａ2 −ｂ2 ）2 ＋（ａ3 −ｂ
3 ）2 ＋……（ａn −ｂn ）2 ａn ：元データ１のメッシュｎのデータ ｂn ：元データ２のメッシュｎのデータ 図２の例では、右に１メッシュ移動した場合の相関関数
が最も小さくなり、移動方向に該当する。
ュ）の差をとる。 （ｂ）両者の差の大きさが問題であるので、絶対値を計
算して大小関係は無視する。 （ｃ）両者の差を拡大して顕著にするために、その差の
自乗を計算する。 （ｄ）２つの降雨量データのそれぞれの単位（メッシ
ュ）の差を累積し、その積算値を解析係数とする。 上記（ａ）〜（ｄ）より、解析係数ｆは以下のようにな
る。 ｆ＝（ａ1 −ｂ1 ）2 ＋（ａ2 −ｂ2 ）2 ＋（ａ3 −ｂ
3 ）2 ＋……（ａn −ｂn ）2 ａn ：元データ１のメッシュｎのデータ ｂn ：元データ２のメッシュｎのデータ 図２の例では、右に１メッシュ移動した場合の相関関数
が最も小さくなり、移動方向に該当する。
【００３０】次に、最適移動ベクトル演算装置１１で
は、降雨移動後データ記憶装置８に記憶された降雨量デ
ータをどのようなベクトル方向へ移動した場合が、相関
係数記憶装置１０に記憶された各相関係数のの降雨量デ
ータに一致するかが決定され、その中から最も一致する
相関係数を抽出して、最適な移動ベクトル方向が演算さ
れる。
は、降雨移動後データ記憶装置８に記憶された降雨量デ
ータをどのようなベクトル方向へ移動した場合が、相関
係数記憶装置１０に記憶された各相関係数のの降雨量デ
ータに一致するかが決定され、その中から最も一致する
相関係数を抽出して、最適な移動ベクトル方向が演算さ
れる。
【００３１】また、降雨移動連続ベクトル演算装置１２
では、最適移動ベクトル演算装置１１により演算された
最適移動ベクトル方向を基に、時系列に降雨がどのよう
に移動してきたかが、連続ベクトル（スプライン曲線）
として演算される。さらに、将来降雨移動予測装置１３
では、降雨移動連続ベクトル演算装置１２により演算さ
れた連続ベクトルを基に、将来の降雨移動が予測され
る。
では、最適移動ベクトル演算装置１１により演算された
最適移動ベクトル方向を基に、時系列に降雨がどのよう
に移動してきたかが、連続ベクトル（スプライン曲線）
として演算される。さらに、将来降雨移動予測装置１３
では、降雨移動連続ベクトル演算装置１２により演算さ
れた連続ベクトルを基に、将来の降雨移動が予測され
る。
【００３２】さらにまた、移動ベクトル方向絞込装置１
４では、降雨移動連続ベクトル演算装置１２により演算
された連続ベクトルを基に、降雨量データ移動装置７に
対して、上記相関係数演算時の可能性のある移動ベクト
ル方向の絞り込みが行なわれる。これにより、２次元相
関係数演算装置９における２次元相関係数の演算回数が
削減される。
４では、降雨移動連続ベクトル演算装置１２により演算
された連続ベクトルを基に、降雨量データ移動装置７に
対して、上記相関係数演算時の可能性のある移動ベクト
ル方向の絞り込みが行なわれる。これにより、２次元相
関係数演算装置９における２次元相関係数の演算回数が
削減される。
【００３３】この場合、移動ベクトルの方向の絞り込み
は、例えば図３に示すような方法によって行なわれる。
すなわち、図３において、現在時刻をｔ0 とすると、図
示２３の点はｔ0 −３Δｔ時の降雨域を表わす。また、
同様に図示２４，２５，２６の点は、ｔ0 −２Δｔ、ｔ
0 −Δｔ、ｔ0 時の降雨域をそれぞれ表わす。そして、
これらの点を基に、スプライン関数によって、図示２７
のｔ0 ＋Δｔの降雨域が予測される。ここで、変動が予
測されるので、図示２７の点から幅を持たせた移動範囲
を決定する。この移動範囲は、次のタイミングで、ｔ0
の実績降雨量データとｔ0 ＋Δｔの実績降雨量データと
から移動ベクトルを計算する時に、計算ベクトル方向の
絞り込みが行なわれる。
は、例えば図３に示すような方法によって行なわれる。
すなわち、図３において、現在時刻をｔ0 とすると、図
示２３の点はｔ0 −３Δｔ時の降雨域を表わす。また、
同様に図示２４，２５，２６の点は、ｔ0 −２Δｔ、ｔ
0 −Δｔ、ｔ0 時の降雨域をそれぞれ表わす。そして、
これらの点を基に、スプライン関数によって、図示２７
のｔ0 ＋Δｔの降雨域が予測される。ここで、変動が予
測されるので、図示２７の点から幅を持たせた移動範囲
を決定する。この移動範囲は、次のタイミングで、ｔ0
の実績降雨量データとｔ0 ＋Δｔの実績降雨量データと
から移動ベクトルを計算する時に、計算ベクトル方向の
絞り込みが行なわれる。
【００３４】以上のようにして、レーダ降雨量計１から
の２次元の降雨エコーパターンを順次処理することによ
り、観測範囲が狭い範囲における降雨の短時間移動予測
を行なうことができる。
の２次元の降雨エコーパターンを順次処理することによ
り、観測範囲が狭い範囲における降雨の短時間移動予測
を行なうことができる。
【００３５】上述したように、本実施例のレーダー降雨
短期移動予測装置においては、レーダー降雨量観測装置
は瞬間の降雨量値を測定可能であることにより、短時間
で周期的に降雨量分布を測定してその降雨量データをオ
ンラインにて演算が可能となるため、市街地において一
区画毎程度のメッシュの細かい範囲の（例えば、地方自
治体が設置している観測範囲が観測範囲の単位が２５０
ｍから１ｋｍのメッシュで降雨観測範囲が数１０ｋｍ程
度の高倍率で狭い範囲を対象にした）降雨の移動予測
を、即座にかつ自動的にしかも短周期で実現することが
可能となる。
短期移動予測装置においては、レーダー降雨量観測装置
は瞬間の降雨量値を測定可能であることにより、短時間
で周期的に降雨量分布を測定してその降雨量データをオ
ンラインにて演算が可能となるため、市街地において一
区画毎程度のメッシュの細かい範囲の（例えば、地方自
治体が設置している観測範囲が観測範囲の単位が２５０
ｍから１ｋｍのメッシュで降雨観測範囲が数１０ｋｍ程
度の高倍率で狭い範囲を対象にした）降雨の移動予測
を、即座にかつ自動的にしかも短周期で実現することが
可能となる。
【００３６】これにより、オンラインにて現在の降雨量
が監視できるのみでなく、過去の降雨の移動ベクトル方
向の監視と将来の降雨移動方向が監視できるため、例え
ば下水処理場等においては、雷雨等の移動を事前に予測
して降雨に備えたポンプ運転等の処理が可能となり、浸
水事故の発生等を防止することができる。
が監視できるのみでなく、過去の降雨の移動ベクトル方
向の監視と将来の降雨移動方向が監視できるため、例え
ば下水処理場等においては、雷雨等の移動を事前に予測
して降雨に備えたポンプ運転等の処理が可能となり、浸
水事故の発生等を防止することができる。
【００３７】また、移動方向の演算は計算回数が膨大に
なるが、移動ベクトルの方法の絞り込みを行なうことに
より、相関係数の計算回数の削減が可能となるため、超
高速の計算機を用いなくなくとも、降雨の移動予測計算
を行なうことが可能となる。以上により、通常の天気予
報では、不可能である観測範囲が狭い範囲の雷雨等の移
動予測が可能となるため、都市化が進行することによ
り、降雨の下水処理場等への流入時間が短くなり、下水
場運転の複雑化している運転に対して、有効な情報をエ
ンジニアワークステーション程度の計算機で処理が可能
となる。
なるが、移動ベクトルの方法の絞り込みを行なうことに
より、相関係数の計算回数の削減が可能となるため、超
高速の計算機を用いなくなくとも、降雨の移動予測計算
を行なうことが可能となる。以上により、通常の天気予
報では、不可能である観測範囲が狭い範囲の雷雨等の移
動予測が可能となるため、都市化が進行することによ
り、降雨の下水処理場等への流入時間が短くなり、下水
場運転の複雑化している運転に対して、有効な情報をエ
ンジニアワークステーション程度の計算機で処理が可能
となる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ーダー降雨量観測装置により測定される一定時間毎の２
次元平面の降雨量データを基に、計測時間の異なる降雨
量データを比較してその各移動方向に対する相関係数を
演算する２次元相関係数演算手段と、２次元相関係数演
算手段により演算された各相関係数の中から最も一致す
る相関係数を抽出し、最適な移動ベクトル方向を演算す
る最適移動ベクトル演算手段と、最適移動ベクトル演算
手段により演算された最適移動ベクトル方向に基づい
て、時系列に降雨がどのように移動してきたかを連続ベ
クトルとして演算する降雨移動連続ベクトル演算手段
と、降雨移動連続ベクトル演算手段により演算された連
続ベクトルに基づいて、将来の降雨移動を予測する将来
降雨移動予測手段と、降雨移動連続ベクトル演算手段に
より演算された連続ベクトルに基づいて、２次元相関係
数演算手段における相関係数演算時の可能性のある移動
ベクトル方向の絞り込みを行なう移動ベクトル方向絞込
手段とを備えて構成したので、演算速度の速い超高速の
計算機を用いることなく、観測範囲が狭い範囲における
降雨の移動予測を即座にかつ自動的にしかも短周期で行
なうことが可能な極めて信頼性の高いレーダー降雨短期
移動予測装置が提供できる。
ーダー降雨量観測装置により測定される一定時間毎の２
次元平面の降雨量データを基に、計測時間の異なる降雨
量データを比較してその各移動方向に対する相関係数を
演算する２次元相関係数演算手段と、２次元相関係数演
算手段により演算された各相関係数の中から最も一致す
る相関係数を抽出し、最適な移動ベクトル方向を演算す
る最適移動ベクトル演算手段と、最適移動ベクトル演算
手段により演算された最適移動ベクトル方向に基づい
て、時系列に降雨がどのように移動してきたかを連続ベ
クトルとして演算する降雨移動連続ベクトル演算手段
と、降雨移動連続ベクトル演算手段により演算された連
続ベクトルに基づいて、将来の降雨移動を予測する将来
降雨移動予測手段と、降雨移動連続ベクトル演算手段に
より演算された連続ベクトルに基づいて、２次元相関係
数演算手段における相関係数演算時の可能性のある移動
ベクトル方向の絞り込みを行なう移動ベクトル方向絞込
手段とを備えて構成したので、演算速度の速い超高速の
計算機を用いることなく、観測範囲が狭い範囲における
降雨の移動予測を即座にかつ自動的にしかも短周期で行
なうことが可能な極めて信頼性の高いレーダー降雨短期
移動予測装置が提供できる。
【図１】本発明によるレーダー降雨短期移動予測装置の
一実施例を示すブロック図。
一実施例を示すブロック図。
【図２】同実施例における予測移動方向の演算方法の一
例を説明するための概要図。
例を説明するための概要図。
【図３】同実施例における移動ベクトルの方向の絞り込
み方法の一例を説明するための概要図。
み方法の一例を説明するための概要図。
１…レーダー降雨量計、２…レーダー降雨量換算装置、
３…レーダー降雨量データ保存装置、４…降雨量データ
選択装置、５…移動前降雨量記憶装置、６…移動後降雨
量記憶装置、７…降雨量データ移動装置、８…降雨移動
後データ記憶装置、９…２次元相関係数演算装置、１０
…相関係数記憶装置、１１…最適移動ベクトル演算装
置、１２…降雨移動連続ベクトル演算装置、１３…将来
降雨移動予測装置、１４…移動ベクトル方向絞込装置。
３…レーダー降雨量データ保存装置、４…降雨量データ
選択装置、５…移動前降雨量記憶装置、６…移動後降雨
量記憶装置、７…降雨量データ移動装置、８…降雨移動
後データ記憶装置、９…２次元相関係数演算装置、１０
…相関係数記憶装置、１１…最適移動ベクトル演算装
置、１２…降雨移動連続ベクトル演算装置、１３…将来
降雨移動予測装置、１４…移動ベクトル方向絞込装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−164173（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−107183（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−313088（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−60275（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−24590（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 13/95 G01W 1/10
Claims (3)
- 【請求項１】 レーダー降雨量観測装置により測定され
る降雨量データに基づいて降雨の移動予測を行なう装置
において、 一定時間毎の２次元平面の降雨量データを基に、計測時
間の異なる降雨量データを比較してその各移動方向に対
する相関係数を演算する２次元相関係数演算手段と、 前記２次元相関係数演算手段により演算された各相関係
数の中から最も一致する相関係数を抽出し、最適な移動
ベクトル方向を演算する最適移動ベクトル演算手段と、 前記最適移動ベクトル演算手段により演算された最適移
動ベクトル方向に基づいて、時系列に降雨がどのように
移動してきたかを連続ベクトルとして演算する降雨移動
連続ベクトル演算手段と、 前記降雨移動連続ベクトル演算手段により演算された連
続ベクトルに基づいて、将来の降雨移動を予測する将来
降雨移動予測手段と、 前記降雨移動連続ベクトル演算手段により演算された連
続ベクトルに基づいて、前記２次元相関係数演算手段に
おける相関係数演算時の可能性のある移動ベクトル方向
の絞り込みを行なう移動ベクトル方向絞込手段と、 を備えて成ることを特徴とするレーダー降雨短期移動予
測装置。 - 【請求項２】 前記２次元相関係数演算手段としては、
前記レーダー降雨量観測装置による降雨量データを時系
列に保存するレーダー降雨量データ保存装置と、前記レ
ーダー降雨量データ保存装置に保存された降雨量データ
の中から、比較すべき２つの降雨量データを選択する降
雨量データ選択装置と、前記降雨量データ選択装置によ
り選択された降雨量データのうち、時間的に古い移動前
の降雨量データを記憶する移動前降雨量記憶装置、およ
び時間的に新しい移動後の降雨量データを記憶する移動
後降雨量記憶装置と、前記移動前降雨量記憶装置に記憶
された降雨量データを、上下左右に順番に移動する降雨
量データ移動装置と、前記降雨量データ移動装置による
移動後の降雨量データを記憶する降雨移動後データ記憶
装置と、前記降雨量データ移動装置により降雨量データ
を移動する毎に、前記降雨移動後データ記憶装置に記憶
された降雨量データと前記移動後降雨量記憶装置に記憶
された降雨量データとの相関係数を演算する２次元相関
係数演算装置と、前記２次元相関係数演算装置により演
算された相関係数を保存する相関係数記憶装置とから成
ることを特徴とする請求項１に記載のレーダー降雨短期
移動予測装置。 - 【請求項３】 前記２次元相関係数演算装置における相
関係数の演算としては、２つの降雨量データのそれぞれ
の単位（メッシュ）の差の自乗をそれぞれ演算し、これ
らを累積してその積算値を解析係数として求めるように
したことを特徴とする請求項２に記載のレーダー降雨短
期移動予測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4111649A JP2965790B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | レーダー降雨短期移動予測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4111649A JP2965790B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | レーダー降雨短期移動予測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05307080A JPH05307080A (ja) | 1993-11-19 |
| JP2965790B2 true JP2965790B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=14566680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4111649A Expired - Lifetime JP2965790B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | レーダー降雨短期移動予測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2965790B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3317332B2 (ja) * | 1997-02-13 | 2002-08-26 | 日本電信電話株式会社 | レーダーエコーパターン分類方法とその装置 |
| KR100224752B1 (ko) | 1997-06-11 | 1999-10-15 | 윤종용 | 표적 추적 방법 및 장치 |
| JP3446635B2 (ja) * | 1998-10-28 | 2003-09-16 | 三菱電機株式会社 | 雷雲観測システム |
| US10495785B2 (en) | 2013-04-04 | 2019-12-03 | Sky Motion Research, Ulc | Method and system for refining weather forecasts using point observations |
| US10330827B2 (en) | 2013-04-04 | 2019-06-25 | Sky Motion Research, Ulc | Method and system for displaying weather information on a timeline |
| US10203219B2 (en) | 2013-04-04 | 2019-02-12 | Sky Motion Research Ulc | Method and system for displaying nowcasts along a route on a map |
| US10324231B2 (en) | 2013-04-04 | 2019-06-18 | Sky Motion Research, Ulc | Method and system for combining localized weather forecasting and itinerary planning |
| US20140372038A1 (en) * | 2013-04-04 | 2014-12-18 | Sky Motion Research, Ulc | Method for generating and displaying a nowcast in selectable time increments |
| TWI684022B (zh) | 2013-06-26 | 2020-02-01 | 加拿大商天勢研究無限公司 | 用於在時間軸上顯示氣象資訊之方法及系統 |
| JP7126434B2 (ja) * | 2018-12-07 | 2022-08-26 | 日本放送協会 | 降雨減衰予測装置及びプログラム |
| CN112782699B (zh) * | 2020-12-24 | 2024-05-03 | 中国气象局公共气象服务中心(国家预警信息发布中心) | 基于三维雷达回波的降水预测方法、装置、电子设备、存储介质 |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP4111649A patent/JP2965790B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05307080A (ja) | 1993-11-19 |
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