(57)【要約】【課題】計算機により、ダムの流入量予測を行う場合、予測モデルを作成時に使用する実績データは、予測対象ダム流域の数点しか考慮していないものであり、予測流域を把握するには不十分なデータ地点数と予測モデルであるために予測精度がよくない。【解決手段】ダムの流入量予測の予測モデル作成時，予測時の予測モデル選択時に衛星リモートセンシングデータ（９）を利用することで、予測対象ダム流域を考慮した予測モデルを選択することができる。【効果】衛星センシングデータ等を利用して、予測対象ダム流域を考慮した予測モデルを選択することができるので、ダム流入量の予測精度を向上することができる。【選択図】　図１
2004126832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサにより測定された予測対象ダム周辺の所定の地点に関するデータ，予測対象ダムの放流量，予測対象ダムの上流ダムの放流量及び所定の地点の雨量を入力する入力手段と、
前記センサによって測定された所定の地点に関するデータ，前記入力された予測対象ダムの放流量，雨量に基づき前記予測対象ダムへの流入量を予測するダム流入量予測手段とを備えることを特徴とするダム流入量予測装置。
【請求項２】
請求項１において、前記センサは衛星に備えられたセンサであることを特徴とするダム流入量予測装置。
【請求項３】
請求項１において、センサにより測定された所定の地点に関するデータ，予測対象ダムの放流量，予測対象ダムの上流ダムの放流量及び所定の地点の雨量の過去の実績データを保持する実績データ保持手段と、
前記入力手段によって入力されたセンサにより測定された所定の地点に関するデータ，予測対象ダムの放流量，予測対象ダムの上流ダムの放流量，所定の地点の雨量及び前記保持手段によって保持されたセンサにより測定された所定の地点に関するデータ，予測対象ダムの放流量，予測対象ダムの上流ダムの放流量，所定の地点の雨量とに基づいて予測対象ダムの放流量に関する予測モデルを作成する予測モデル作成手段とを備え、
前記ダム流入量予測手段は、前記予測モデル作成手段により作成された予測モデルを用いてダム流入量を予測することを特徴とするダム流入量予測手段を備えることを特徴とするダム流入量予測装置。
【請求項４】
請求項３において、複数の予測モデルを保持する予測モデル保持手段と、
過去の所定の予測日を入力する予測日入力手段とを備え、
前記予測モデル作成手段は、前記実績データ保持手段に保持された前記予測日に対応する衛星により測定された所定の地点に関するデータ，予測対象ダムの放流量，予測対象ダムの上流ダムの放流量及び所定の地点の雨量に基づき前記予測モデル保持手段に保持された複数の予測モデルから予測モデルを選定することにより予測モデルを作成することを特徴とするダム流入量予測装置。
【請求項５】
センサにより測定された所定の地点に関するデータ，予測対象ダムの放流量，予測対象ダムの上流ダムの放流量及び所定の地点の雨量を入力する入力手段と、
前記センサによって測定された所定の地点に関するデータ及び前記入力された予測対象ダムの放流量，雨量に基づき前記予測対象ダムへの流入量を予測するダム流入量予測手段とを備えることを特徴とするダム流入量予測コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダムを運用，管理する給電指令所，ダム管理所，水力発電所等において、計算機上で、ダムの流入量を予測を行う際に利用する予測モデルを決定する装置及びコンピュータプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダムの流入予測に関する従来技術では、特開平１１−２５９１０２号公報がある。これは、上流ダム放流量，河川流量，雨量，累積雨量等を入力データとし、予測対象時刻の自ダム流入予測値を出力データとする予測モデルを過去の実績データを用いて簡単かつ短時間で構築する方法について述べている。また、特開
２０００−１８９８４号公報では、流量，雨量等の条件毎に特化した予測モデルを複数用意し、各予測モデルによる予測値をファジー推論により融合して予測値を得る方法について述べている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２５９１０２号公報
【特許文献２】
特開２０００−１８９８４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
計算機によりダムの流入量予測を行う場合、過去の実績データの中から入力データを上流ダム放流量，自ダム放流量，雨量等とし、出力データを予測対象時間の予測対象ダムへの流入量とする予測モデルを作成し、その予測モデルを利用して予測対象時間の予測対象ダムへの流入量を予測している。予測モデルの作成に使用する実績データは、予測対象ダム流域の数点しか考慮していないものであり、予測流域を把握するには不十分なデータ地点数と予測モデルであるために、予測精度が低い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ダムの流入量予測装置の予測モデル選択方法において、予測モデル作成時、予測時に衛星リモートセンシングデータを利用することで、予測対象ダム流域を考慮した予測モデルを選択することで、予測精度を向上することができる装置を提供することである。
【０００６】
本発明では、計算機によるダムに流入する水量を予測するダム流入予測装置を、現時点の上流ダム放流量，予測対象のダムの放流量，雨量計の観測値を入力データとして、過去の実績データから作成した複数の予測モデルを格納した予測モデルデータベース機能の中から予測モデルを選択する予測モデル選択機能を有し、ダム流入量予測するために使用する予測モデル作成，予測モデルの選択に衛星センシングデータを利用するために過去の実績データに対応した衛星センシングデータを格納することができる衛星センシングデータベースを設ける。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明を図１から図７を用いて、詳細に説明する。
【０００８】
図１は、ダム流入量予測モデル選択装置で、予測対象日などを入力する入力装置１，処理の全体制御を行う制御装置２，予測日（過去に予測を行った日），初期条件格納データベース７，過去実績データベース８，衛星センシングデータベース９，予測モデルデータベース１０に格納しているデータを読込みためのデータ読込装置３，過去実績データベース８，衛星センシングデータベース９に格納しているデータをある条件のもとで検索するためのデータ検索装置４，予測モデルデータベース１０に格納している予測モデルデータをある条件のもとで検索するための予測モデル検索装置５，予測モデルをある条件のもとで評価するための予測モデル評価装置６，入力装置１で入力される予測日，予測対象日などを格納する予測日，初期条件格納データベース７，予測モデル作成時に利用した上流ダム放流量，自ダム放流量，雨量，河川流量等の過去の実績データを格納している実績データベース８，地球観測衛星が予測対象流域をセンシングした土壌に関するデータを格納している衛星センシングデータベース９，過去実績データベース８に格納しているデータで上流ダム放流量，自ダム放流量，雨量，河川流量，予測対象ダムの流入量で使用して作成した予測モデル，予測モデル作成時に利用した実績データ日時および、衛星センシングデータ名を格納する予測モデルデータベース１０，予測モデル評価装置６の処理で求められた予測モデルを格納する予測モデル選択結果格納データベース１１で構成されていることを示している。入力装置１は、制御装置２からの制御信号Ｓ２により、ユーザーに予測日，予測対象日の入力を促す。ユーザーは、入力装置１より、予測日，予測対象日を入力すると、入力装置１から制御装置２へ制御信号Ｓ２を送信する。制御装置２では、制御信号Ｓ２を受信後、予測日，予測対象日のデータであるＤ１を予測日，初期条件格納データベース７に格納する。制御装置２からの制御信号Ｓ３を受信したデータ読込装置３は、予測日，初期条件格納データベース７に格納しているデータＤ５，過去実績データベース８に格納しているデータＤ２，衛星センシングデータベース９に格納しているデータＤ３，予測モデルデータベース１０に格納しているデータＤ４を読込み、データ読込終了後、データ読込装置３は制御信号Ｓ４を制御装置２に送信する。制御装置２から送信された制御信号Ｓ５を受信したデータ検索装置４は、ある条件でデータ読込装置３のデータＤ６を検索し、検索終了後、制御信号Ｓ６を制御装置２へ送信する。制御装置２から送信された制御信号Ｓ７を受信した予測モデル検索装置５は、ある条件でデータ読込装置３のデータＤ７を検索し、検索終了後、制御信号Ｓ８を制御装置２へ送信する。制御装置２から送信された制御信号Ｓ８を受信した予測モデル評価装置６は、予測モデルを評価しその結果を、データＤ８として、予測モデル選択結果データベースに送信し、送信終了後、予測モデル評価装置６から制御信号Ｓ９を制御装置２へ送信する。
【０００９】
図２は、図１で示した予測日，初期条件格納データベース７のデータベースの構成を示したものであり、予測日，予測対象日から構成される。
【００１０】
図３は、図１に示した実績データベース８のデータベースの構成を示したものであり、データの日時，上ダム放流量，予測対象ダム放流量，予測対象ダムに流れ込む河川の平均河川流量，予測対象ダム流域に複数設置している雨量計の観測値から構成されている。
【００１１】
図４は、図１に示した衛星センシングデータベース９のデータベースの構成を示したものであり、データの日時，衛星センシングデータ名，衛星センシングデータを一定のメッシュで分析した結果であるメッシュ値で構成されている。
【００１２】
図５は、図１に示した予測モデルデータベース１０のデータベースの構成を示したものであり、データの日時，予測モデル，予測モデル作成時に利用した実績データ日時，衛星センシングデータ名で構成されている。
【００１３】
図７は、予測対象日に適した予測モデルを選択する処理フローを示している。
【００１４】
以下、予測対象日に適した予測モデルを選択するダム流入量予測モデル選択装置の処理を図７の処理フローに従って説明する。
【００１５】
処理ブロック２０１：予測日，予測対象日を入力する。
【００１６】
入力装置１は、制御装置２からの制御信号Ｓ２により、ユーザーに予測日，予測対象日の入力を知らせる。ユーザーは、入力装置１より、予測日，予測対象日を入力すると、入力装置１から制御装置２へ制御信号Ｓ２を送信する。制御装置２では、制御信号Ｓ２を受信後、予測日，予測対象日のデータであるＤ１を予測日，初期条件格納データベース７に格納し、処理ブロック２０２へ進む。
【００１７】
処理ブロック２０２：予測日の実績データと衛星センシングデータの読込み。
【００１８】
制御装置２より制御信号Ｓ３をデータ読込装置３に送信する。制御信号Ｓ２を受信したデータ読込装置３は、予測日，初期条件格納データベース７より、予測日のデータＤ５を受信する。次に、過去実績データベース８，衛星センシングデータベース９から、予測日と同じデータ日時であるデータＤ２，Ｄ３を読み込む。データ読込装置３が、データＤ２，Ｄ３を読み込み終了後、制御信号Ｓ４を制御装置２へ送信する。
【００１９】
制御装置２では、制御信号Ｓ４を受信後、次の処理ブロック２０３へ進む。
【００２０】
処理ブロック２０３：過去実績データベース８より、予測日近傍のデータ傾向と同様な実績データを過去実績データベース８より検索する。
【００２１】
制御装置２より、制御信号Ｓ５を送信する。制御信号Ｓ５を受信したデータ検索装置４は、予測日近傍のデータ傾向と同様な実績データを過去実績データベース８より検索する。処理ブロック２０３では、データ傾向を把握するための処理と、予測日近傍のデータ傾向と同様なデータ傾向をもつデータを過去実績データベース８から検索する処理を行う。まず、最初にデータ傾向を把握するための処理について説明する。
【００２２】
例えば、データ傾向する方法の一つとして、予測日の実績データを１．０　とした場合に、予測日近傍の実績データがどの程度になるかを求めることで、予測日近傍の実績データの傾向を簡単に把握する事ができる。予測日近傍とは、予測モデルを作成時に利用した実績データの日数分である。このような方法で、過去実績データベース８に格納している上流ダム放流量，自ダム放流量，雨量，河川流量，予測対象ダムの流入量について各々の実績データの傾向を把握する。
【００２３】
次に、予測日近傍のデータ傾向と同様なデータ傾向をもつデータを過去実績データベース８から検索する処理について説明する。予測日近傍のデータ傾向と同様なデータ傾向をもつデータを過去実績データベース８から検索する場合、式１に示すように日々のデータが、予測日近傍のデータと過去実績データの偏差の２乗和が最小となるデータ傾向を過去実績データベース８から検索する。
【００２４】
【数１】
2004126832.tif 000003
【００２５】
以上の処理を行うことにより、予測日近傍のデータ傾向と同様な実績データを過去実績データベース８より検索することができる。前記処理内容がデータ検索装置４で終了後、制御信号Ｓ６を制御装置２へ送信する。制御装置２では、制御信号Ｓ６を受信後、次の処理ブロック２０４へ進む。
【００２６】
処理ブロック２０４：前処理で求めた実績データを利用して作成した予測モデルを予測モデルデータベース１０より検索する。
【００２７】
予測日近傍のデータ傾向と同様な実績データを使用した予測モデルを検索するために、予測モデルデータべース１０に格納しているデータをデータ読込装置３にて読込む。そのために、制御装置２へ制御信号Ｓ８を送信し、受信した制御装置２は、制御信号Ｓ３をデータ読込装置３へ送信し、制御信号Ｓ３を受信したデータ読込装置３は、予測モデルデータべース１０のデータＤ４を読込む。データ読込装置３では、データＤ４を読込んだ後に、制御信号Ｓ４を制御装置２へ送信する。制御装置２では、制御信号Ｓ４を受信後、予測モデル検索装置５に制御信号Ｓ７を送信する。制御信号Ｓ７を受信した予測モデル検索装置５では、データＤ４を読込んだデータ読込装置３からデータＤ４を読込む。読込んだデータＤ４の中で、図５に示す“予測モデル作成時に利用した実績データ日時”のデータの中から前処理である処理ブロック２０３で求めた実績データの日時を検索し、そのときの予測モデルを求める。以上のような処理を行うことで、前記処理ブロック２０３で求めた実績データを利用して作成した予測モデルを予測モデルデータベース１０より検索することができる。前記処理内容が予測モデル検索装置５で終了後、制御信号Ｓ８を制御装置２へ送信する。制御装置２では、制御信号Ｓ８を受信後、次の処理ブロック２０５へ進む。
【００２８】
処理ブロック２０５：予測日の衛星センシングデータの傾向と同様の予測モデルを前処理で求めた予測モデルの中から求める。
【００２９】
制御装置２から制御信号Ｓ８を予測モデル評価装置６へ送信する。予測モデル評価装置６では、予測日の衛星センシングデータの傾向と同様の予測モデルを処理ブロック２０４で求めた予測モデルの中から検索し、その結果をデータＤ８として予測モデル選択結果データベース１１に格納する。格納後、予測モデル評価装置６は、制御信号Ｓ９を制御装置２へ送信する。
【００３０】
制御装置２が制御信号Ｓ９を受信した後、処理終了となる。
【００３１】
処理ブロック２０５では、予測日の衛星センシングデータの傾向と処理ブロック２０４で求めた予測モデルの衛星センシングデータの傾向が同様なデータをもつ予測モデルを式２より求める。
【００３２】
【数２】
2004126832.tif 000004
【００３３】
以上のようにして、ダムの流入量予測装置の予測モデル選択方法において、予測モデル選択時に衛星リモートセンシングデータを利用することで、予測対象ダム流域を考慮した予測モデルの選択をすることができる。
【００３４】
本実施形態によれば、衛星センシングデータを利用して、予測対象ダム流域を考慮して予測モデルを選定できるので、より現実的な予測モデルを用いてダム流入量を予測することができ、ダム流入量の予測制度を向上させることができる。
【００３５】
本実施形態では、地球観測衛星が予測対象ダム流域のセンシングデータを利用した場合について説明したが、予測対象ダム流域に設置したセンサから収集する土壌に関するデータを利用した場合も同じように適用できる。しかし、衛星からリモートセンシングされたデータを利用すれば、多数のセンサを直接ダム流域に設置することなくより安価にダム流入量の予測制度を向上させることができる。
【００３６】
また、本発明の適用形態は、上記実施形態のようなダム流入量予測装置に限らず、ダム流入量予測コンピュータプログラムにも適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によると、衛星センシングデータ等を利用して、予測対象ダム流域を考慮した予測モデルを選択することができるので、ダム流入量の予測精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】予測モデル選択装置の構成図。
【図２】予測日，予測対象日を格納するデータベースの構成図。
【図３】過去実績データベースを示す図。
【図４】予測モデル作成時に利用した上流ダム放流量，自ダム放流量，雨量，河川流量等の過去の実績データを格納するデータベースの構成図。
【図５】衛星センシングデータを格納するデータベースの構成図。
【図６】作成した予測モデルを格納するデータベースの構成図。
【図７】予測対象日の予測モデルを格納するデータベースの構成図。
【符号の説明】
１…入力装置、２…制御装置、３…データ読込装置、４…データ検索装置、５…予測モデル検索装置、６…予測モデル評価装置、７…予測日，初期条件格納データベース、８…過去実績データベース、９…衛星センシングデータベース、
１０…予測モデルデータベース、１１…予測モデル選択結果データベース、Ｓ１…制御装置２から入力装置１を制御する信号、Ｓ２…入力装置１での処理終了状態を制御装置２へ通信する信号、Ｓ３…制御装置２からデータ読込装置３を制御する信号、Ｓ４…データ読込装置３の処理終了状態を制御装置２へ通信する信号、Ｓ５…制御装置２からデータ検索装置４を制御する信号、Ｓ６…データ検索装置４の処理終了状態を制御装置２へ通信する信号、Ｓ７…制御装置２から予測モデル検索装置５を制御する信号、Ｓ８…予測モデル検索装置５の処理終了状態を制御装置２へ通信する信号、Ｓ９…制御装置２から予測モデル評価装置６を制御する信号、Ｓ１０…予測モデル評価装置６の処理終了状態を制御装置２へ通信する信号、Ｄ１…入力装置１から予測日，初期条件格納データベース７へ送信する予測日，予測対象日データ、Ｄ２…過去実績データベース８からデータ読込装置３へ送信する過去の実績データの上流ダム放流量，自ダム放流量，雨量，河川流量，予測対象ダムの流入量、Ｄ３…衛星センシングデータベース９からデータ読込装置３へ送信する衛星センシングデータ、Ｄ４…予測モデルデータベース１０からデータ読込装置３へ送信する予測モデルデータ、Ｄ５…予測日，初期条件格納データベース７からデータ読込装置３へ送信する予測日，予測対象日データ、Ｄ６…データ読込装置３からデータ検索装置４へ送信する過去実績データ，衛星センシングデータ、Ｄ７…データ読込装置３から予測モデル検索装置５へ送信する予測モデルデータ、Ｄ８…予測モデル評価装置６から予測モデル選択結果データベース１１へ送信する予測モデル。
【図１】
2004126832.tif 000005
【図２】
2004126832.tif 000006
【図３】
2004126832.tif 000007
【図４】
2004126832.tif 000008
【図５】
2004126832.tif 000009
【図６】
2004126832.tif 000010
【図７】
2004126832.tif 000011