1 フェーズドアレイ気象レーダの データ利用技術の高度化 佐藤晋介、花土弘、川村誠治、村田健史（ NICT ）、治 達人、溝渕智子、遠藤輝（ ( 株 ) セック）、牛尾知雄、嶋 村重治、 円尾晃一（大阪大）、水谷文彦（東芝）、井口俊夫 （ NICT ） 日本気象学会 2013 年度秋季大会 2013.

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1 1 フェーズドアレイ気象レーダの データ利用技術の高度化 佐藤晋介、花土弘、川村誠治、村田健史（ NICT ）、治 達人、溝渕智子、遠藤輝（ ( 株 ) セック）、牛尾知雄、嶋 村重治、 円尾晃一（大阪大）、水谷文彦（東芝）、井口俊夫 （ NICT ） 日本気象学会 2013 年度秋季大会 2013 年 11 月 20 日＠仙台国際センター

2 2 はじめに ・ 積乱雲にともなう局地的大雨（ゲリラ豪雨）や竜 巻・突風に よる突発的・局所的災害の予測と軽減を目的として、 東芝、大阪大学、ＮＩＣＴはフェーズドアレイ気象 レーダを開発した。 ・ 革新的な時間分解能（ 10 ～ 30 秒間の３次元観測）、 空間分解能（距離分解能 100m 、 100 仰角以上のデータ 取得）による観測データは降雨の詳細な３次元構造を 捉えた。 ・ 従来レーダに比べて 100 倍近いデータレートで生み 出されるビッグデータのリアルタイム処理、アーカイ ブデータ利用には多くの問題がある。 都賀川の鉄砲水（ 2008/7/28 ） つくば市竜巻（ 2012/5/6 ） １次元フェーズドアレイアンテナによる ３次元詳細観測（１１０仰角 ⇒ ３０秒） パラボラアンテナによる ３次元立体観測 （ 15 仰角 ⇒ ５分）

3 3 データ 変換部 （ＧＰＧＰ Ｕ） データ 蓄積部 ＮＡＳ （ 14 ． 5TB) オフライン 収集部 オフライン 処理部 監視制御部 DBF 処理後 IQ データ （～１ Gbps ） DBF 処理前 IQ データ （～ 6 Gbps ） レーダ処理 後データ （ 220 Mbps ） DAS （１２ TB) RAID 空中線装置 （ 220 Mbps ） 阪大 AP サーバ RAID （ 63T B) データ 中継 サーバ RAID （ 42T B) 阪大の JGN-X アクセスポイン ト (L2 スイッチ ) L3 スイッチ ssh ペタバイトストレー ジ （けいはんな） HUB ① （ GbE) （ 220 Mbps ） JGN-X （ NICT NW) Private NW 阪大 NW 阪大 LAN NICT サイエンス クラウド データ公開 サーバ （小金井） データ解析 サーバ （小金井） データ処理・利用システム リアルタイム処理 ⇒ 実利用には必須、現場計算機でＱＬ画像を作 成、 現状は観測終了後１分後に Web 画面更新 過去データの利用 ⇒ Web ページから過去データに容易にアクセス ビッグデータ ⇒ データ容量～２ TB/ 日程度、 原則 24 時間運用、 NICT サイエンスクラウド（ PB ストレージ＠け いはんな） 容量オーバーのため無降雨時のデータ整理が必要！

4 4 公開Ｗｅｂページ （ http://pawr.nict.go.jp/ ） 過去データ の利用も 重要！

5 5 ＱＬ画像のグーグルマップス表示

6 6 0 3 6 9 12 15 18 21 24 17JUL2013 18JUL2013 13JUL2013 14JUL2013 15JUL2013 16JUL2013 64206420 Averaged Rain Rate [mm/h], Maximum Rain Rate [x0.01 mm/hr] 40 20 0 Area of Rainfall in a radar observation range [%] JST 0 3 6 9 12 15 18 21 24 64206420 40 20 0 64206420 40 20 0 64206420 40 20 0 64206420 40 20 0 64206420 40 20 0 13JUL2013, 160010JST 16JUL2013, 053012JST 平均降雨強度・最大降雨強度・降雨面積割 合

7 7 3 次元可視化画像のリアルタイム処理 17:36:16, 26July2012 17:38:16 17:40:16 18:51:20, 22July2012 ３次元データの利活用 ⇒ 鉛直断面表示（任意地点・移動方向のＲＨＩ）， エコー頂高度、鉛直積算雨水量（ＶＩＬ）、降水コア識別とトラッキング ３次元可視化のリアルタイム処理 ⇒ 現状は 30 秒毎の３次元データの座標変換に約 10 分（ 1-CPU_core ）、 一定方向の３次元レンダリングに約１分。 ⇒ マルチコア利用の並列化 ( 数 10 コア程度 ) とプログラム最適化で 実時間処理は可能と考えている。

8 8 宇治豪雨 （ 2012/8/13, 20:00 ～ 8/14, 08:00 ） 宇治 大阪湾 六甲山 生駒山 琵琶湖 奈良 箕面 神戸 大阪 京都 2012 年 08 月 13 日夜 8 時から翌日朝 8 時までの１２時間の３次元降 雨分布を大阪の南上空から眺める（観測範囲半径 60km ，格子間隔 250m ）． 地形（ SRTM-DEM ）は高さ方向に約２倍拡大. 20fps → 600 倍速

9 9 まとめ・今後の課題 リアルタイムデータ処理で作成するＱＬ画像の Web 公開を開始した。 30 秒毎のデータを観測 終了後１分以内に公開。 過去データの利用を容易にするために、日毎Ｑ Ｌ画像一覧表示や降雨サマリーを作成。マウス クリックで任意の時間を選択し、グーグルマッ プスによる拡大表示や連続表示（ 30 秒／５分） を実現。 現在、降雨サマリーに基づくデータ自動削除機 能の開発、およびリアルタイムを目指した３次 元可視化表示の高速化を実施中。