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国土情報プラットフォーム

国土情報プラットフォーム構想とは

「国土情報プラットフォーム」構想は、地域に暮らす人々のより安全・安心な暮らしにつながる情報コンテンツ(ハザードマップや水資源管理等)の発信のために、全国の地圏水循環系に係る巨大な国土基盤データ(気象・地形・土地利用・地質・人間活動等)とそれらを組み込んだ3次元数値モデル・シミュレーションデータの整備を目指す仕組みです。地圏環境テクノロジーでは、この構想に基づく数値シミュレーション、データ配信等の様々な情報サービスをインターネット上で公開するための研究開発を進めています。現在、国土水循環モデルの一部を切り出し、迅速・低コストでモデル提供を行う「迅速モデリングサービス」やシミュレーション結果から地域で抱える水問題に対して分かりやすく地図上に描きだし提供を行う「情報コンテンツサービス」を展開しています。それ以外にも国土情報プラットフォームを軸とするコンテンツサービスは多くの分野への適用が可能です。

私たちが地域の人の暮らしを支えるために目指す情報コンテンツは次のようなサービスが挙げられます。

  1. 既存データあるいは利用者が新たに取得したデータを用いて、気軽にシミュレーション解析を行うことができるオンデマンド解析サービス
  2. 独自の地域データをウェブ上に保存できるホスティングサービス
  3. 全国の気象予報データを用いて最新の流況変化を配信する全国流況予報サービス
  4. 全国の流況に関する諸データをマップ化した全国水循環情報ライブラリーサービス
  5. シミュレーション結果をWebブラウザ上で表示するウェブマッピングサービス

国土水循環モデルとは

地圏環境テクノロジーでは、国土情報プラットホームの構想実現に向けた試みとして、これまで日本列島(離島を除く)を1kmメッシュに細分化し、気象、地形、土地利用、地質データを組み込んだ国土水循環モデルの公開を行ってきました。
さらに2015年からは、500mメッシュに細分化、20万分の1シームレス地質図を基本とした地下地質構造を一新、水・空気・塩分に加えて熱の輸送を考慮するなど、国土水循環モデルの高度化を実施し、大局的3次元流動場を描き出しました。なお、人工的な水利用が考慮されていないなどの課題も残っているため、局所的に実態と異なる場合もあります。今後もモデルの更新および検証を行い、モデル精度の向上を図っていきます。


 

可視化可能なシミュレーション結果一覧

●流線
地上へ降り注いだ雨が地下浅部に浸透した後、そのまま地下を流れるもの(赤線)と、湧出し地表を流れるもの(青線)の3次元流動経路を平面に投影表示したものです。大局的な集水域の把握や水資源管理の基礎資料として活用できます。
●涵養量
地表から地下へ浸透する水量を表したものです。涵養量の大きいところは,山地や丘陵部で、雨の浸み込みやすいところを捉え、水環境保全のための基礎資料として活用できます。
●湧水量
地下から地表面へ湧き出る水量を表したものです。湧水量の大きいところは,山地の谷筋や盆地,山地から続く平野に対応しており、現地水文踏査での湧水地の把握等の基礎資料として活用できます。
●地表水水深
地表面の湛水深をみたものです。大きな河川や湖、低地など湧出域では値が大きくなっており、既存水系図との比較、現地水文踏査での湧水地把握、等の基礎資料として活用できます。

その他の可視化事例はこちらをご覧ください。

ウェブマッピングシステム

ウェブマッピングシステム(WMS)は、国土基盤データや国土水循環モデルの解析結果などを含む国土情報プラットフォームのデータをWebブラウザ上で簡単に閲覧することができるシステムです。
国土水循環モデルの解析結果としては、地表水・地下水の流動経路、地表への湧水量,地下への涵養量などが表示でき,日本国土の大局的な水の流れを俯瞰することが可能です。また,国土基盤データとしては,土地利用や地質,航空写真などを表示することができます。透過率を調整する機能などを使用することによりさまざまな空間情報の重ね合わせができ,そこから新たな発見や知見を得ることが期待されます。
例えば、流動経路や地形情報を重ねることにより、着目しているサイトの集水域を把握することや、周辺の土地利用,地質などの基本情報を簡単に表示することができます。また、計測ツールを用いることにより,集水域の面積や距離をマップ上で確認することもできます。
本システムは、2018年6月末より試験的に公開を開始しましたが、、随時、機能や搭載情報の拡充を図っていきます。

上図は関東平野で『流動経路(出発点:地表面直下)』と『明治期の低湿地』を重ねたものです。地表水の流動経路である青線と,明治期の水田(黄色の部分)が概ね対応していることが分かります。灌漑水の手に入りやすいところに水田が作られていることが分かります。

ウェブマッピングシステム閲覧ページへ

これからの水資源管理や地球温暖化問題への適用

国土水循環モデルの活用の例として、広い領域の豪雨災害の大局的予報、将来の気象変動が与える水循環への影響予測などが挙げられます。また、場所や時期によって変化する気象データや水利用データを与えることで、大きな河川の流量変化、涵養量や湧水量の大局的変化など将来の変動を予測することに適用できると考えられます。500mメッシュによる空間表現は、細かい地形起伏や小規模の河川、湖沼などの捉えきれないものもありますので、今後はより空間分解能の高いモデルと組み合わせ、局地から広域の水循環を捉えて行きたいと考えています。

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