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JP7757674B2 - Information processing device, information processing program, and information processing method - Google Patents
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JP7757674B2 - Information processing device, information processing program, and information processing method - Google Patents

Information processing device, information processing program, and information processing method

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JP7757674B2 JP2021151118A JP2021151118A JP7757674B2 JP 7757674 B2 JP7757674 B2 JP 7757674B2 JP 2021151118 A JP2021151118 A JP 2021151118A JP 2021151118 A JP2021151118 A JP 2021151118A JP 7757674 B2 JP7757674 B2 JP 7757674B2
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Description

本発明は、情報処理装置、情報処理プログラム及び情報処理方法に関する。 The present invention relates to an information processing device, an information processing program, and an information processing method.

ダムの上流域から単位時間にダムへ流れ込む水の量(ダムへの流入量)を、予測モデルにより予測する方法が知られている。ダムへの流入量の特性は、季節的な要因に伴って変化するため、季節の特性に応じた複数の予測モデルが開発されている。 A method is known for using a prediction model to predict the amount of water flowing into a dam from the upstream area per unit time (dam inflow). Because the characteristics of the inflow into a dam change depending on seasonal factors, several prediction models have been developed to suit seasonal characteristics.

例えば、特許文献1には、ダムの上流域に積雪がある場合に、降雨及び降雨による融雪を考慮して生成される予測モデルが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a prediction model that is generated taking into account rainfall and resulting snowmelt when there is snowfall upstream of a dam.

また、特許文献2には、ダムの上流域に降雨がある場合に、複数の区分領域の夫々において取得された降雨強度値を用いることによって予測精度が向上した予測モデルが開示されている。 Patent Document 2 also discloses a prediction model that improves prediction accuracy by using rainfall intensity values obtained in each of multiple divided areas when rainfall occurs upstream of a dam.

特開2008-185489号公報JP 2008-185489 A 特許第6222689号Patent No. 6222689

ダムへの流入量を予測する際、上述のような複数の予測モデルから一の予測モデルを適宜選択する必要があり、例えば予測対象日の日付に応じて自動的に予測モデルが選択される。 When predicting the inflow volume into a dam, it is necessary to appropriately select one prediction model from the multiple prediction models described above; for example, a prediction model is automatically selected depending on the date of the prediction target.

しかしながら、気候の変動は不確実性を有し、例えば積雪期や融雪期は年ごとに変動し得る。従って、予測対象日の日付に応じて選択された予測モデルが適切なものであるとは限らない。 However, climate change is subject to uncertainty; for example, the timing of snow accumulation and melting can vary from year to year. Therefore, the forecast model selected depending on the date of the forecast may not be appropriate.

本発明の目的は、ダムへの流入量を予測するための適切な予測モデルを自動的に選択することが可能な情報処理装置を提供することである。 The object of the present invention is to provide an information processing device that can automatically select an appropriate prediction model for predicting inflow into a dam.

上記目的を達成するための一の発明は、ダムへの流入量を予測するための予測モデルを選択する情報処理装置において、予測地点の予測対象日の、積雪の有無と、気温と、降水量とを含む気象に関する情報を取得する取得部と、前記予測地点において、積雪があり、気温が第1の気温より高く、降水量が第1の降水量より少ない場合、予測対象のダムへの流入量を予測するための前記予測モデルとして、積雪及び気温に基づく第1の予測モデルを選択する選択部と、を備える情報処理装置である。本発明の他の特徴については、本明細書の記載により明らかにする。 One invention to achieve the above object is an information processing device that selects a prediction model for predicting inflow into a dam, the information processing device comprising: an acquisition unit that acquires weather information, including the presence or absence of snowfall, temperature, and precipitation, for a target prediction date at a prediction location; and a selection unit that selects a first prediction model based on snowfall and temperature as the prediction model for predicting inflow into the target dam when there is snowfall, the temperature is higher than a first temperature, and the precipitation is less than the first precipitation at the prediction location. Other features of the invention will become clearer in the description of this specification.

本発明によれば、ダムへの流入量を予測するための適切な予測モデルを自動的に選択することが可能な情報処理装置を提供することができる。 The present invention provides an information processing device that can automatically select an appropriate prediction model for predicting inflow into a dam.

情報処理システムを説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an information processing system. 情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。FIG. 2 illustrates an example of a hardware configuration of an information processing device. 情報処理装置に実現される機能ブロックの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of functional blocks realized in the information processing device. 積雪量を推定する方法を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a method for estimating the amount of snowfall. 予測モデルごとの適用範囲を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the application range of each prediction model. 予測モデルごとの適用範囲を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the application range of each prediction model. 予測モデルを選択するまでの処理の流れを説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating the flow of processing up to selection of a prediction model. 過去の気象に関する情報を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating information related to past weather.

==実施形態==
<<情報処理システム>>
図1は、本実施形態の情報処理システム1の概要を示す図である。情報処理システム1は、予測対象ダム(後述)への水の流入量を予測するために適切な予測モデルを選択するためのシステムである。情報処理システム1は、気象観測装置4と、情報処理装置5と、サーバ6と、を備えている。図1には、更に、上流側ダム2と、下流側ダム3と、本川R1と、本川R1に合流する支川R2とを含む河川が示されている。以下、先ず、上流側ダム2と、下流側ダム3とについて説明する。
==Embodiment==
<<Information Processing System>>
FIG. 1 is a diagram illustrating an overview of an information processing system 1 according to this embodiment. The information processing system 1 is a system for selecting an appropriate prediction model for predicting the amount of water inflow into a dam (described below) that is a target of prediction. The information processing system 1 includes a meteorological observation device 4, an information processing device 5, and a server 6. FIG. 1 also illustrates a river including an upstream dam 2, a downstream dam 3, a main river R1, and a tributary R2 that joins the main river R1. First, the upstream dam 2 and the downstream dam 3 will be described below.

<上流側ダム>
上流側ダム2は、この例では、本川R1と、支川R2とが合流する位置よりも上流側に設けられている。上流側ダム2には、貯留された水の水位を計測するための水位計と、貯留された水を放流するためのゲートと、ゲートの開度を計測するための開度計とが設けられている(図示せず)。
<Upstream dam>
In this example, the upstream dam 2 is located upstream of the confluence of the main river R1 and the tributary R2. The upstream dam 2 is equipped with a water level gauge for measuring the level of the stored water, a gate for discharging the stored water, and a gate opening meter for measuring the gate opening (not shown).

<下流側ダム>
下流側ダム3は、情報処理システム1における予測対象のダムである。下流側ダム3への水の流入量を予測する予測モデルが、情報処理システム1によって選択される。つまり、下線側ダムは、「予測対象のダム」に相当する。
<Downstream dam>
The downstream dam 3 is a dam that is the target of prediction in the information processing system 1. A prediction model that predicts the amount of water inflow into the downstream dam 3 is selected by the information processing system 1. In other words, the underlined dam corresponds to the "dam that is the target of prediction."

下流側ダム3は、本川R1と、支川R2とが合流する位置よりも下流側に設けられている。本川R1と、支川R2とを流下した水は、下流側ダム3へ流入する。ここで、本川R1を流下する水は、降雨等の気象に起因する水と、上流側ダム2から放流された水とを含む。 The downstream dam 3 is located downstream of the confluence of the main river R1 and tributary R2. Water flowing down the main river R1 and tributary R2 flows into the downstream dam 3. Here, the water flowing down the main river R1 includes water caused by meteorological factors such as rainfall, and water released from the upstream dam 2.

下流側ダム3は、上流側ダム2と同様に、水位計と、ゲートと、開度計とが設けられている(図示せず)。 Like the upstream dam 2, the downstream dam 3 is equipped with a water level gauge, gate, and opening gauge (not shown).

<気象観測装置>
気象観測装置4は、下流側ダム3への流入量に影響を及ぼす地点の気象を観測するための装置である。気象観測装置4は、下流側ダム3よりも上流側の所定の地点に設置されている。以下では、気象観測装置4が設置されている地点を、「観測地点」と呼ぶ。
<Weather observation equipment>
The meteorological observation device 4 is a device for observing the weather at a location that affects the inflow amount to the downstream dam 3. The meteorological observation device 4 is installed at a predetermined location upstream of the downstream dam 3. Hereinafter, the location where the meteorological observation device 4 is installed will be referred to as the "observation location."

本実施形態の気象観測装置4は、観測地点の積雪量と、気温と、降水量とを計測する装置であり、積雪計と、温度センサーと、雨量計とを含んで構成される。ここで、「降水」は、降雨又は降雪を含み、「降水量」とは、単位面積あたりの降雨又は降雪を水に換算した体積である。なお、気象観測装置4は、複数の観測地点の夫々に備えられてもよい。 The meteorological observation device 4 of this embodiment is a device that measures the amount of snow accumulation, temperature, and precipitation at an observation point, and is composed of a snow gauge, a temperature sensor, and a rain gauge. Here, "precipitation" includes rainfall or snowfall, and "precipitation amount" is the volume of rainfall or snowfall per unit area converted into water. Note that a meteorological observation device 4 may be provided at each of multiple observation points.

以下、積雪量と、気温と、降水量とを含む情報を、「気象に関する情報」と呼ぶ。なお、本実施形態では、気象に関する情報は、積雪量と、気温と、降水量とを含む情報とするが、これらに限られず、例えば、風向きや湿度等を更に含む情報であってもよい。 Hereinafter, information including the amount of snowfall, temperature, and precipitation will be referred to as "weather-related information." Note that in this embodiment, weather-related information is information including the amount of snowfall, temperature, and precipitation, but is not limited to these and may also include, for example, wind direction, humidity, etc.

なお、気象観測装置4に代えて、積雪計と、温度センサーと、雨量計の夫々が個別に観測地点に備えられてもよい。そして、観測地点の数が複数である場合、積雪計と、温度センサーと、雨量計との少なくともいずれかが、複数の観測地点の夫々に備えられてもよい。つまり、1または複数の観測地点を含む観測地域において、積雪量と、気温と、降水量との夫々が少なくとも1以上観測されれば良い。 Instead of the meteorological observation device 4, a snow depth gauge, a temperature sensor, and a rain gauge may each be installed individually at each observation point. If there are multiple observation points, at least one of a snow depth gauge, a temperature sensor, and a rain gauge may be installed at each of the multiple observation points. In other words, it is sufficient that at least one of each of snow depth, temperature, and precipitation is observed in an observation area that includes one or multiple observation points.

また、この場合、気象に関する情報の精度を向上させ、対象となるダムへの流入量をより正確に予測するために、雨量計が備えられた観測地点の数が最も多いことが好ましい。雨量計が備えられた観測地点の数に次いで、温度センサーが備えられた観測地点の数が多いことが好ましい。なお、気象観測装置4は、観測した気象に関する情報を、サーバ6に送信する。 In this case, it is preferable that the number of observation points equipped with rain gauges be the largest in order to improve the accuracy of meteorological information and more accurately predict the inflow volume into the target dam. After the number of observation points equipped with rain gauges, it is also preferable that the number of observation points equipped with temperature sensors be the second largest. The meteorological observation device 4 transmits the observed meteorological information to the server 6.

<サーバ>
サーバ6は、気象観測装置4が観測した気象に関する情報を気象観測装置4から受信し、図示しない補助記憶装置に格納する。このため、サーバ6には、観測地点における過去の気象に関する情報(積雪量、気温、降水量)が格納されることになる。
<Server>
The server 6 receives information about the weather observed by the weather observation device 4 from the weather observation device 4 and stores it in an auxiliary storage device (not shown). Therefore, the server 6 stores information about past weather at the observation point (amount of snowfall, temperature, amount of precipitation).

<情報処理装置>
情報処理装置5は、天気予報や気象観測装置4から取得した各種データに基づいて、予測対象日における下流側ダム3への流入量を予測する予測モデルを選択するための装置である。以下、情報処理装置5のハードウェア構成、実現される機能ブロックの順に説明する。
<Information processing device>
The information processing device 5 is a device for selecting a prediction model for predicting the inflow amount to the downstream dam 3 on the target prediction date based on weather forecasts and various data acquired from the meteorological observation device 4. The hardware configuration of the information processing device 5 and the realized functional blocks will be described below.

・ハードウェア構成
図2は、情報処理装置5のハードウェアの一例を示す図である。例示する情報処理装置5は、プロセッサ500、主記憶装置501、補助記憶装置502、入力装置503、出力装置504、及び通信装置505を備える。なお、例示する情報処理装置5は、その全部または一部が、例えば、クラウドシステムによって提供される仮想サーバのように、仮想化技術やプロセス空間分離技術等を用いて提供される仮想的な情報処理資源を用いて実現されるものであってもよい。また、情報処理装置5によって提供される機能の全部または一部は、例えば、クラウドシステムがAPI(Application Programming Interface)等を介して提供するサービスによって実現してもよい。
Hardware Configuration FIG. 2 is a diagram illustrating an example of hardware of the information processing device 5. The illustrated information processing device 5 includes a processor 500, a main memory device 501, an auxiliary memory device 502, an input device 503, an output device 504, and a communication device 505. Note that all or part of the illustrated information processing device 5 may be realized using virtual information processing resources provided using virtualization technology, process space separation technology, or the like, such as a virtual server provided by a cloud system. Furthermore, all or part of the functions provided by the information processing device 5 may be realized by a service provided by the cloud system via an API (Application Programming Interface), for example.

プロセッサ500は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等を用いて構成されている。 The processor 500 is configured using, for example, a CPU (Central Processing Unit) etc.

主記憶装置501は、プログラムやデータを記憶する装置であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等である。 The main memory device 501 is a device that stores programs and data, and is, for example, a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory).

補助記憶装置502は、例えば、ハードディスクドライブ、クラウドサーバの記憶領域等である。補助記憶装置502には、記録媒体の読取装置や通信装置505を介してプログラムやデータを読み込むことができる。補助記憶装置502に格納(記憶)されているプログラムやデータは主記憶装置501に随時読み込まれる。 The auxiliary storage device 502 is, for example, a hard disk drive, a storage area of a cloud server, etc. Programs and data can be read into the auxiliary storage device 502 via a recording medium reader or a communication device 505. Programs and data stored in the auxiliary storage device 502 are read into the main storage device 501 as needed.

入力装置503は、外部からの入力を受け付けるインタフェースであり、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等である。 The input device 503 is an interface that accepts input from outside, such as a keyboard, mouse, or touch panel.

出力装置504は、処理経過や処理結果等の各種情報を出力するインタフェースである。出力装置504は、例えば、上記の各種情報を可視化する表示装置(液晶モニタ等)、上記の各種情報を音声化する装置(音声出力装置(スピーカ等))、上記の各種情報を文字化する装置(印字装置等)である。 The output device 504 is an interface that outputs various information such as the progress and results of processing. The output device 504 is, for example, a display device (such as an LCD monitor) that visualizes the various information described above, a device that converts the various information described above into audio (an audio output device (such as a speaker)), or a device that converts the various information described above into text (such as a printer).

入力装置503及び出力装置504は、ユーザとの間で情報の受け付けや情報の提示を行うユーザインタフェースを構成する。 The input device 503 and output device 504 constitute a user interface that accepts and presents information to the user.

通信装置505は、他の装置との間の通信を実現する装置である。通信装置505は、インターネット等の通信ネットワークNWを介して他の装置との間の通信を実現する、有線方式または無線方式の通信インタフェースである。 The communication device 505 is a device that enables communication with other devices. The communication device 505 is a wired or wireless communication interface that enables communication with other devices via a communication network NW such as the Internet.

情報処理装置5には、例えば、オペレーティングシステム、ファイルシステム等が導入されていてもよい。 The information processing device 5 may be equipped with, for example, an operating system, a file system, etc.

情報処理システム1が備える各機能は、情報処理装置5のプロセッサ500が、主記憶装置501に格納されているプログラムを読み出して実行することにより、もしくは、情報処理システム1を構成するハードウェアによって実現される。情報処理システム1は、各種の情報(データ)を、例えば、データベースのテーブルやファイルシステムが管理するファイルとして記憶する。 Each function of the information processing system 1 is realized by the processor 500 of the information processing device 5 reading and executing a program stored in the main memory device 501, or by the hardware that makes up the information processing system 1. The information processing system 1 stores various types of information (data), for example, as database tables or files managed by a file system.

・情報処理装置5の用途
上述したように、本実施形態の情報処理装置5は、天気予報や過去の気象に関する情報等に基づいて、予測対象日における下流側ダム3への流入量を予測するための予測モデルを選択しつつ、選択された予測モデルに基づいて、流入量を予測する。
- Use of information processing device 5 As described above, the information processing device 5 of this embodiment selects a prediction model for predicting the inflow volume to the downstream dam 3 on the target prediction date based on weather forecasts, information on past weather, etc., and predicts the inflow volume based on the selected prediction model.

ここで、下流側ダム3への流入量を予測するためには、流入量に影響を与える地点(以下、「予測地点」と呼ぶ)における予測対象日の気象に関する情報を知る必要がある。予測地点は、その地点における気象に関する情報が、下流側ダム3への流入量に影響を及ぼす地点として予め選択された地点である。具体的には、下流側ダム3よりも上流側の所定の地点が予測地点として選択される。 Here, in order to predict the inflow volume into the downstream dam 3, it is necessary to know information about the weather on the prediction day at a point that will affect the inflow volume (hereinafter referred to as the "prediction point"). A prediction point is a point that has been pre-selected as a point where the weather information at that point will affect the inflow volume into the downstream dam 3. Specifically, a specified point upstream of the downstream dam 3 is selected as the prediction point.

予測対象日の気象に関する情報のうち、一般に、気温及び降水量については天気予報から取得することができる。しかしながら、積雪量については、天気予報から取得することができないか、天気予報から取得できたとしても予測精度が不十分な場合がある。従って、このような場合、観測地点の過去の積雪量から、予測地点の予測対象日の積雪量を推定する必要がある。 Of the weather information for the target day, temperature and precipitation can generally be obtained from weather forecasts. However, snowfall amount cannot be obtained from weather forecasts, or even if it can be obtained from weather forecasts, the prediction accuracy may be insufficient. Therefore, in such cases, it is necessary to estimate the amount of snowfall at the forecast location on the target day from the past amount of snowfall at the observation location.

更に、流入量を精度良く予測するには、気象条件に応じた異なる複数の予測モデルから適切な予測モデルを選択することが必要である。本実施形態では、以下の予測モデルM1~M5の5種類の予測モデルが作成され、流量を予測する際にこれらの予測モデルから選択可能である。以下、予測モデルM1~M5の夫々について説明する。 Furthermore, to accurately predict inflow volume, it is necessary to select an appropriate prediction model from multiple different prediction models depending on weather conditions. In this embodiment, five types of prediction models, M1 to M5, are created, and these prediction models can be selected when predicting flow rate. Each of the prediction models M1 to M5 will be explained below.

・予測モデルM1(積雪及び気温)
予測モデルM1は、積雪及び気温に基づく予測モデルである。具体的には、予測モデルM1は、予測地点における積雪が気温の影響によって融解し、水に変化して下流側ダム3に流れ込む効果が考慮された予測モデルである。予測モデルM1は、気象に関する情報のうち、積雪量と、気温と、降水量とを入力とし、流入量を出力する。
・Prediction model M1 (snow accumulation and temperature)
The prediction model M1 is a prediction model based on snow accumulation and temperature. Specifically, the prediction model M1 takes into account the effect of snow accumulation at the prediction point melting due to the influence of temperature, turning into water, and flowing into the downstream dam 3. The prediction model M1 inputs the amount of snow accumulation, temperature, and precipitation, among other meteorological information, and outputs the inflow amount.

・予測モデルM2(積雪、気温及び降水)
予測モデルM2は、積雪、気温及び降水に基づく予測モデルである。具体的には、予測モデルM2は、予測地点における積雪が気温及び降水の影響によって融解し、水に変化して下流側ダム3に流れ込む効果と、予測地点における降水が下流側ダム3に直接流れ込む効果とが考慮された予測モデルである。予測モデルM2は、気象に関する情報のうち、積雪量と、気温と、降水量とを入力とし、流入量を出力する。
・Prediction model M2 (snow accumulation, temperature and precipitation)
The prediction model M2 is a prediction model based on snow accumulation, temperature, and precipitation. Specifically, the prediction model M2 takes into account the effect of snow accumulation at the prediction point melting due to the influence of temperature and precipitation, turning into water, and flowing into the downstream dam 3, as well as the effect of precipitation at the prediction point flowing directly into the downstream dam 3. The prediction model M2 inputs the amount of snow accumulation, temperature, and precipitation, among other meteorological information, and outputs the inflow amount.

・予測モデルM3(積雪及び降水)
予測モデルM3は、積雪及び降水に基づく予測モデルである。具体的には、予測モデルM3は、予測地点における降水(降雨又は降雪)が下流側ダム3に流れ込む効果が考慮された予測モデルである。予測モデルM3は、気象に関する情報のうち、積雪量と、降水量とを入力とし、流入量を出力する。
・Prediction model M3 (snow and precipitation)
The prediction model M3 is a prediction model based on snow accumulation and precipitation. Specifically, the prediction model M3 is a prediction model that takes into account the effect of precipitation (rainfall or snowfall) at the prediction point flowing into the downstream dam 3. The prediction model M3 takes the amount of snow accumulation and the amount of precipitation, which are information related to the weather, as input, and outputs the amount of inflow.

・予測モデルM4(降雨)
予測モデルM4は、降雨に基づく予測モデルである。具体的には、予測モデルM4は、予測地点における降水(降雨)が下流側ダム3に流れ込む効果が考慮された予測モデルである。予測モデルM4は、気象に関する情報のうち、気温と、降水量とを入力とし、流入量を出力する。
・Prediction model M4 (rainfall)
The prediction model M4 is a rainfall-based prediction model. Specifically, the prediction model M4 is a prediction model that takes into account the effect of precipitation (rainfall) at the prediction point flowing into the downstream dam 3. The prediction model M4 receives inputs of temperature and precipitation amount from meteorological information, and outputs the inflow amount.

・予測モデルM5(降雪)
予測モデルM5は、降雪に基づく予測モデルである。具体的には、予測モデルM5は、予測地点における降水(降雪)が下流側ダム3に流れ込む効果が考慮された予測モデルである。予測モデルM5は、気象に関する情報のうち、気温と、降水量とを入力とし、流入量を出力する。
・Prediction model M5 (snowfall)
The prediction model M5 is a prediction model based on snowfall. Specifically, the prediction model M5 is a prediction model that takes into account the effect of precipitation (snowfall) at the prediction point flowing into the downstream dam 3. The prediction model M5 takes temperature and precipitation amount, which are information related to the weather, as input and outputs the inflow amount.

詳細は後述するが、これらの予測モデルM1~M5の少なくとも1つは、例えば、回帰式又はニューラルネットワークにより作成されたモデルとすることができる。詳細は後述するが、予測モデルM1~M5は、予測地点における過去の気象に関する情報と、予測地点における対応する過去のダムへの流入量と、を用いることにより作成される。 As will be described in more detail below, at least one of these prediction models M1 to M5 can be a model created using, for example, a regression equation or a neural network. As will be described in more detail below, prediction models M1 to M5 are created using information about past weather at the prediction location and the corresponding past inflows into the dam at the prediction location.

・機能ブロック
図3は、情報処理装置5に実現される機能ブロックの一例を示す図である。情報処理装置5のプロセッサ500が、所定のプログラムを実行することにより、情報処理装置5には、取得部510と、モデル作成部511と、積雪量推定部512と、選択部513と、流入量予測部514とが実現される。
3 is a diagram showing an example of functional blocks realized in the information processing device 5. When the processor 500 of the information processing device 5 executes a predetermined program, an acquisition unit 510, a model creation unit 511, a snow accumulation amount estimation unit 512, a selection unit 513, and an inflow amount prediction unit 514 are realized in the information processing device 5.

[取得部]
取得部510は、予測モデルを作成するための作成情報Imと、予測モデルを選択するための選択情報Isとを取得する。以下、夫々の情報の詳細と、取得部510が夫々の情報を取得する処理について説明する。
[Acquisition part]
The acquisition unit 510 acquires creation information Im for creating a prediction model and selection information Is for selecting a prediction model. Details of each piece of information and the process by which the acquisition unit 510 acquires each piece of information will be described below.

・作成情報Im
作成情報Imは、後述するモデル作成部511が予測モデルを作成する際に用いられる、観測地点の過去の気象に関する情報である。詳細はモデル作成部511の説明と共に説明するが、先ず、観測地点の過去の気象に関する情報に基づいて、予測地点の過去の気象に関する情報が推定される。そして、予測地点の過去の気象に関する情報に基づいて、予測モデルが作成される。
Creation information Im
The creation information Im is information about the past weather at the observation point, which is used when the model creation unit 511 (described later) creates a prediction model. Details will be explained together with the explanation of the model creation unit 511, but first, information about the past weather at the prediction point is estimated based on information about the past weather at the observation point. Then, a prediction model is created based on the information about the past weather at the prediction point.

取得部510は、サーバ6の図示しない補助記憶装置(例えば、ハードディスクドライブ)に記録された観測地点の過去の気象に関する情報を、通信ネットワークNW等を介して取得する。 The acquisition unit 510 acquires information about past weather at observation points recorded in an auxiliary storage device (e.g., a hard disk drive) (not shown) of the server 6 via a communication network NW, etc.

なお、仮に、予測地点の過去の気象に関する情報が既にサーバ6の補助記憶装置に格納されている場合、観測地点の過去の気象に関する情報に代えて、作成情報Imとして、予測地点の過去の気象に関する情報を用いればよい。このような場合であっても、予測地点の過去の気象に関する情報に基づいて、予測モデルが作成される。 If information about the past weather at the prediction location is already stored in the auxiliary storage device of server 6, the information about the past weather at the prediction location can be used as creation information Im instead of the information about the past weather at the observation location. Even in such a case, a prediction model is created based on the information about the past weather at the prediction location.

或いは、取得部510は、予測地点の過去の気象に関する情報として、過去の天気予報の予報値を取得してもよい。この場合、取得部510は、通信ネットワークNW等を介して、例えば気象庁から過去に定時配信されたGPVデータ等の予測データを取得することとしてもよい。 Alternatively, the acquisition unit 510 may acquire past weather forecast values as information regarding the past weather at the prediction location. In this case, the acquisition unit 510 may acquire forecast data such as GPV data that was previously distributed regularly by the Japan Meteorological Agency, for example, via a communication network NW or the like.

・選択情報Is
ところで、対象となるダムの流量の予測に用いられる予測モデルは、予測対象日における、予測地点の気象に関する情報(積雪量、気温、降水量)によって異なる。このため、予測モデルM1~M5から、適切な予測モデルを選択するためには、まず、予測地点の気象に関する情報が必要となる。
Selection information Is
The forecast model used to forecast the flow rate of a target dam differs depending on the weather information (snowfall, temperature, precipitation) at the forecast location on the target forecast date. Therefore, to select an appropriate forecast model from forecast models M1 to M5, information about the weather at the forecast location is first required.

ここで、予測対象日における予測地点の気象に関する情報(積雪量、気温、降水量)のうち、気温、降水量については、例えば天気予報から取得できるものの、積雪量については一般的には入手が難しい。しかしながら、予測対象日における予測地点の積雪量については、例えば、観測地点の過去の積雪量の推移に基づいて推定することが可能である。 Here, among the information about the weather at the prediction location on the target prediction date (snow accumulation, temperature, precipitation), temperature and precipitation can be obtained, for example, from weather forecasts, but snow accumulation is generally difficult to obtain. However, the amount of snow accumulation at the prediction location on the target prediction date can be estimated, for example, based on the past trends in snow accumulation at the observation location.

このため、本実施形態では、予測モデルを選択するための選択情報Isを、観測地点の過去の積雪量の推移と、予測地点の予測対象日の気温の推定値と、降水量の推定値としている。 For this reason, in this embodiment, the selection information Is for selecting a prediction model is the past trends in snowfall at the observation point, the estimated temperature and estimated precipitation for the target day at the prediction point.

・取得部510の詳細
取得部510は、選択情報Isのうち、観測地点の過去の積雪量の推移を、サーバ6の補助記憶装置(不図示)から通信ネットワークNW等を介して取得する。
Details of Acquisition Unit 510 The acquisition unit 510 acquires, from the selection information Is, the change in the amount of snowfall at the observation point in the past from an auxiliary storage device (not shown) of the server 6 via the communication network NW or the like.

さらに、取得部510は、選択情報Isのうち、予測地点の予測対象日の気温と、降水量との推定値を、天気予報から通信ネットワークNW等を介して取得する。なお、天気予報としては、例えば気象庁から定時配信されるGPVデータ等の予測データを用いることができる。 Furthermore, the acquisition unit 510 acquires estimated values of the temperature and precipitation for the prediction date at the prediction location from the selection information Is via a weather forecast via a communication network NW, etc. Note that the weather forecast may use forecast data such as GPV data regularly distributed by the Japan Meteorological Agency, for example.

ただし、予測地点の予測対象日の気温と、降水量と、積雪量との夫々の推定値の全てが天気予報から得られる場合、それらを選択情報Isとしてもよい。この場合、取得部510は、予測地点の予測対象日の積雪量と、気温と、降水量との夫々の推定値を、天気予報から通信ネットワークNW等を介して取得することになる。 However, if all of the estimated values for the temperature, precipitation, and snowfall amount for the target prediction day at the prediction location are obtained from the weather forecast, these may be used as the selected information Is. In this case, the acquisition unit 510 will acquire the estimated values for the snowfall amount, temperature, and precipitation amount for the target prediction day at the prediction location from the weather forecast via a communication network NW, etc.

また、選択情報Isとしては、上述した予測対象日の気象に関する情報の推定値に限られず、現在又は過去の実績値としての気象に関する情報が用いられてもよい。この場合、実績値としての気象に関する情報は、サーバ6から取得される。例えば、予測対象日が当日であれば、現在の実績値としての気象に関する情報を用いてもよいし、当日の気象条件と類似する過去の日の気象に関する情報を用いてもよい。 The selection information Is is not limited to estimated values of weather information for the target prediction day described above, but may also use weather information as current or past actual values. In this case, weather information as actual values is obtained from server 6. For example, if the target prediction day is the current day, weather information as current actual values may be used, or weather information from a past day that is similar to the weather conditions of the current day may be used.

[モデル作成部]
モデル作成部511は、下流側ダム3への流入量を予測する予測モデルM1~M5を作成する。予測モデルM1~M5の夫々は、前述のように、予測地点における気象に関する情報(積雪量、気温、降水量)の一部又は全部を入力として、下流側ダム3への流入量を出力とするモデルである。
[Model Creation Department]
The model creation unit 511 creates prediction models M1 to M5 that predict the inflow amount to the downstream dam 3. As described above, each of the prediction models M1 to M5 is a model that takes some or all of the weather information (snowfall amount, temperature, precipitation amount) at the prediction point as input and outputs the inflow amount to the downstream dam 3.

モデル作成部511は、予測地点の過去の気象に関する情報と、対応する過去の下流側ダム3への流入量とに基づいて、予測モデルM1~M5を作成する。 The model creation unit 511 creates prediction models M1 to M5 based on information about past weather at the prediction location and the corresponding past inflow volume into the downstream dam 3.

予測地点の過去の気象に関する情報は、取得部510が作成情報Imとして取得した、観測地点の過去の気象に関する情報から推定することができる。例えば、予測地点と、観測地点とが十分に近接している場合、予測地点における気象に関する情報は、観測地点における気象に関する情報に等しいとみなしてもよい。 Information about the past weather at the prediction location can be estimated from information about the past weather at the observation location acquired by the acquisition unit 510 as creation information Im. For example, if the prediction location and the observation location are sufficiently close to each other, information about the weather at the prediction location may be considered to be equivalent to information about the weather at the observation location.

或いは、観測地点が複数設けられている場合、複数の観測地点の夫々における気象に関する情報に基づいて、予測地点における気象に関する情報を推定してもよい。例えば、複数の観測地点の夫々の降水量の平均値又は重み平均値を予測地点における降水量としてもよい。 Alternatively, if multiple observation points are set up, information about the weather at the prediction point may be estimated based on information about the weather at each of the multiple observation points. For example, the average or weighted average of the precipitation amounts at each of the multiple observation points may be used as the precipitation amount at the prediction point.

或いは、予測地点の過去の気象に関する情報は、過去の天気予報の予報値から取得してもよい。 Alternatively, information about past weather conditions at the prediction location may be obtained from forecast values of past weather forecasts.

このとき、モデル作成部511は、予測地点における過去の気象に関する情報を入力とした場合に、予測地点における対応する過去のダムへの流入量が出力されるよう予測モデルM1~M5を、例えば、回帰式又はニューラルネットワークにより作成する。 At this time, the model creation unit 511 creates prediction models M1 to M5 using, for example, a regression equation or a neural network, so that when information about past weather at a prediction location is input, the corresponding past inflow amount to the dam at the prediction location is output.

具体的には、モデル作成部511は、予測地点における過去の積雪及び気温と、過去の流入量と、に基づいて、予測モデルM1を生成し、予測地点における過去の積雪、気温及び降雨と、過去の流入量と、に基づいて、予測モデルM2を生成する。 Specifically, the model creation unit 511 generates a prediction model M1 based on past snowfall and temperature at the prediction location and past inflow volume, and generates a prediction model M2 based on past snowfall, temperature, and rainfall at the prediction location and past inflow volume.

また、モデル作成部511は、予測地点における過去の積雪及び降水と、過去の流入量と、に基づいて、予測モデルM3を生成し、予測地点における過去の降雨と、過去の流入量と、に基づいて、予測モデルM4を生成する。さらに、モデル作成部511は、予測地点における過去の降雪と、過去の流入量と、に基づいて、予測モデルM5を生成する。 The model creation unit 511 also generates a prediction model M3 based on past snowfall and precipitation at the prediction location and past inflow volume, and generates a prediction model M4 based on past rainfall and past inflow volume at the prediction location. The model creation unit 511 also generates a prediction model M5 based on past snowfall and past inflow volume at the prediction location.

[積雪量推定部]
積雪量推定部512は、所定の予測地点の予測対象日の積雪量を推定する。積雪量推定部512は、少なくとも気象観測装置4の観測結果に基づいて、積雪量を推定する。
[Snowfall estimation section]
The snowfall amount estimation unit 512 estimates the amount of snowfall at a predetermined prediction point on the prediction target day. The snowfall amount estimation unit 512 estimates the amount of snowfall based on at least the observation results of the meteorological observation device 4.

なお、気象観測装置4は、積雪量をリアルタイムに計測することができる装置であって、予測対象日の積雪量を計測することができる装置ではない。また、前述のように、気象観測装置4は、観測地点に設置されている。そして、観測地点と、予測地点とは、必ずしも同一の地点とは限らない。 Note that the weather observation device 4 is a device that can measure the amount of snowfall in real time, but is not a device that can measure the amount of snowfall on the target forecast day. Also, as mentioned above, the weather observation device 4 is installed at an observation point. However, the observation point and the forecast point are not necessarily the same location.

そこで、積雪量推定部512は、予測地点から離れた観測地点の積雪量の所定日の実績値と、予測地点と、観測地点と、予測対象日と、所定日とに基づいて、予測対象日の積雪量を推定する。 The snow accumulation estimation unit 512 therefore estimates the amount of snow accumulation for the specified day based on the actual snow accumulation value for a specified day at an observation point distant from the prediction point, the prediction point, the observation point, the prediction date, and the specified day.

予測地点の予測対象日の積雪量を推定する手段について、図4を用いて説明する。図4は、積雪量を推定する手段を説明する図であって、横軸を時間、縦軸を積雪量としたグラフである。 The method for estimating the amount of snowfall at a prediction location on a target day will be explained using Figure 4. Figure 4 is a diagram explaining the method for estimating the amount of snowfall, and is a graph with time on the horizontal axis and snowfall on the vertical axis.

図中のP0、P1及びP2は夫々、予測地点、観測地点の一例、観測地点の他の例を意味する。ここで、観測地点P1の標高は、予測地点P0の標高よりも高く、観測地点P2の標高は、予測地点P0の標高よりも低い。図4は、予測地点P0、観測地点P1及び観測地点P2の夫々の積雪量の推移を示している。また、図中のD0は、予測対象日を示している。図中のD1は、過去における所定日であって、観測地点P2において積雪量が0となった日を示している。 P0, P1, and P2 in the figure represent a prediction point, an example of an observation point, and another example of an observation point, respectively. Here, the elevation of observation point P1 is higher than the elevation of prediction point P0, and the elevation of observation point P2 is lower than the elevation of prediction point P0. Figure 4 shows the changes in snow accumulation at prediction point P0, observation point P1, and observation point P2. Also, D0 in the figure indicates the prediction target date. D1 in the figure indicates a specified day in the past on which the snow accumulation at observation point P2 was zero.

図4の例では、予測地点P0、観測地点P1及び観測地点P2の積雪量は、互いの差をほぼ一定に維持して推移している。そして、この例では、予測地点P0、観測地点P1及び観測地点P2の積雪量は、単調に減少している。 In the example of Figure 4, the snow accumulation amounts at prediction point P0, observation point P1, and observation point P2 change while maintaining a roughly constant difference between them. In this example, the snow accumulation amounts at prediction point P0, observation point P1, and observation point P2 decrease monotonically.

つまり、予測地点P0、観測地点P1及び観測地点P2の互いの積雪量の差は、予測地点P0、観測地点P1及び観測地点P2の互いの標高差から推定することができる。 In other words, the difference in snow accumulation between prediction point P0, observation point P1, and observation point P2 can be estimated from the difference in elevation between prediction point P0, observation point P1, and observation point P2.

このことから、予測地点P0、観測地点P1及び観測地点P2の積雪量が同一となる日時の互いの差は、予測地点P0、観測地点P1及び観測地点P2の互いの標高差から推定することができる。 From this, the difference between the dates and times when the snow accumulation amounts at prediction point P0, observation point P1, and observation point P2 are the same can be estimated from the elevation difference between prediction point P0, observation point P1, and observation point P2.

図4の例では、予測地点P0及び観測地点P2の積雪量が同一となる日時の差が、ΔDとして示されている。この場合、観測地点P2における日付D1の積雪量は、予測地点P0における日付D1にΔDを加えた日付の積雪量に対応する。これによって、観測地点P2における積雪量の推移に基づいて、予測地点P0における積雪量の推移を推定することができる。 In the example of Figure 4, the difference in date and time when the snow accumulation amounts at prediction point P0 and observation point P2 are the same is shown as ΔD. In this case, the snow accumulation amount at observation point P2 on date D1 corresponds to the snow accumulation amount at prediction point P0 on date D1 plus ΔD. This makes it possible to estimate the change in snow accumulation amount at prediction point P0 based on the change in snow accumulation amount at observation point P2.

この例では、D1+ΔD<D0であるため、予測地点P0の予測対象日D0の積雪はないと推定することができる。 In this example, since D1 + ΔD < D0, it can be estimated that there will be no snowfall at prediction point P0 on prediction target day D0.

[選択部]
選択部513は、予測地点における予測対象日の気象に関する情報に応じて、下流側ダム3への流入量を予測するための適切な予測モデルを選択する。選択部513は、予測モデルを選択するに際し、取得部510が取得した予測モデルを選択するための情報に基づいて、以下に示す複数の判定を行う。
[Selection section]
The selection unit 513 selects an appropriate prediction model for predicting the inflow amount to the downstream dam 3 according to information about the weather at the prediction point on the target prediction day. When selecting a prediction model, the selection unit 513 makes the following multiple determinations based on the information for selecting a prediction model acquired by the acquisition unit 510.

選択部513は、予測地点における積雪の有無を判定する。選択部513は、積雪量推定部512によって推定された予測地点の積雪量に基づいて、積雪の有無を判定する。 The selection unit 513 determines whether or not there is snow at the prediction location. The selection unit 513 determines whether or not there is snow based on the amount of snow at the prediction location estimated by the snow amount estimation unit 512.

ここで、「積雪の有無」とは、積雪量が0であるか(積雪なし)、積雪量が0より大きいか(積雪あり)を意味する。 Here, "presence or absence of snow" means whether the amount of snow is 0 (no snow) or whether the amount of snow is greater than 0 (snow).

なお、選択部は513、積雪量が実質的に0であるとみなすことができる積雪量の最大値を閾値として設定し、積雪量推定部512によって推定された積雪量が閾値以下の場合には、積雪量を0(積雪なし)とみなしてもよい。 The selection unit 513 may set a threshold value for the maximum amount of snow accumulation at which the amount of snow accumulation can be considered to be essentially zero, and may consider the amount of snow accumulation to be zero (no snow accumulation) if the amount of snow accumulation estimated by the snow accumulation estimation unit 512 is equal to or less than the threshold value.

選択部513は、また、予測地点において、気温が気温T1(第1の気温に相当)より高いか否かを判定する。 The selection unit 513 also determines whether the air temperature at the prediction location is higher than air temperature T1 (corresponding to the first air temperature).

予測地点において気温がT1よりも高いことは、予測地点において降水がある場合に、気温による融雪があることを意味する。一方、予測地点において気温がT1以下であることは、予測地点において降水がある場合に、気温による融雪がないと予測されることを意味する。 If the temperature at the forecast location is higher than T1, it means that if there is precipitation at the forecast location, there will be snowmelt due to temperature. On the other hand, if the temperature at the forecast location is below T1, it means that if there is precipitation at the forecast location, there will be no snowmelt due to temperature.

使用者は、上記を考慮した上で、T1を予め設定しておく。なお、この気温T1に関する判定は、予測地点において積雪があると判定された場合に行えばよい。 The user should set T1 in advance, taking the above into consideration. Note that this temperature T1 determination can be made only when it is determined that there is snow accumulation at the prediction location.

選択部513は、また、予測地点において、降水量がW1(第1の降水量に相当)より少ないか否かを判定する。W1は、使用者によって予め設定された降水量である。なお、この判定は、予測地点において積雪があり、気温がT1よりも高いと判定された場合に行えばよい。 The selection unit 513 also determines whether the amount of precipitation at the prediction location is less than W1 (corresponding to the first amount of precipitation). W1 is the amount of precipitation preset by the user. This determination can be made if it is determined that there is snowfall at the prediction location and the temperature is higher than T1.

選択部513は、また、予測地点において、気温が所定の気温T2(第2の気温に相当)より高いか否かを判定する。 The selection unit 513 also determines whether the air temperature at the prediction location is higher than a predetermined air temperature T2 (corresponding to a second air temperature).

予測地点において気温がT2よりも高いことは、予測地点において降水がある場合に、降雨であると予測されることを意味する。一方、予測地点において気温がT2以下であることは、予測地点において降水がある場合に、降雪であると予測されることを意味する。 If the temperature at the forecast location is higher than T2, it means that if there is precipitation at the forecast location, it is predicted to be rain. On the other hand, if the temperature at the forecast location is below T2, it means that if there is precipitation at the forecast location, it is predicted to be snow.

使用者は、上記を考慮した上で、T2を予め設定しておく。なお、この判定は、予測地点において積雪がないと判定された場合に行えばよい。 The user should set T2 in advance, taking the above into consideration. This determination can be made only when it is determined that there is no snow accumulation at the prediction location.

選択部513は、予測地点における予測対象日の気象に関する情報に基づく判定に応じて、下流側ダム3への流入量を予測するための適切な予測モデルを選択する。 The selection unit 513 selects an appropriate prediction model for predicting the inflow volume into the downstream dam 3 based on a determination based on information about the weather at the prediction location on the target prediction day.

選択部513が実行する選択処理について、図5及び6を用いて説明する。図5及び6は、横軸を予測地点の気温、縦軸を予測地点の降水量とした2次元空間を示している。図5は、予測地点に積雪がある場合であり、図6は、予測地点に積雪がない場合である。 The selection process performed by the selection unit 513 will be explained using Figures 5 and 6. Figures 5 and 6 show a two-dimensional space with the horizontal axis representing the temperature at the prediction point and the vertical axis representing the amount of precipitation at the prediction point. Figure 5 shows the case where there is snow at the prediction point, and Figure 6 shows the case where there is no snow at the prediction point.

図5には、2次元空間における領域1~3が示され、夫々の境界が実線で示されている。領域1は、気温が、T1よりも高く、降水量がW1よりも少ない領域である。領域2は、気温が、T1よりも高く、降水量がW1以上の領域である。領域3は、気温が、T1以下の領域である。 Figure 5 shows regions 1 to 3 in two-dimensional space, with their respective boundaries indicated by solid lines. Region 1 is a region where the temperature is higher than T1 and the amount of precipitation is less than W1. Region 2 is a region where the temperature is higher than T1 and the amount of precipitation is equal to or greater than W1. Region 3 is a region where the temperature is equal to or less than T1.

図6には、2次元空間における領域4及び5が示され、夫々の境界が実線で示されている。領域4は、気温が、T2よりも高い領域である。領域5は、気温が、T2以下の領域である。 Figure 6 shows regions 4 and 5 in two-dimensional space, with their respective boundaries indicated by solid lines. Region 4 is the region where the temperature is higher than T2. Region 5 is the region where the temperature is lower than T2.

選択部513は、予測地点における予測対象日の気象に関する情報の、図5又は6における対応する領域に応じて、下流側ダム3への流入量を予測するための適切な予測モデルを選択する。 The selection unit 513 selects an appropriate prediction model for predicting the inflow volume to the downstream dam 3 based on the corresponding area in Figure 5 or 6 for the weather information for the prediction date at the prediction point.

本実施形態では、選択部513は、5種類の予測モデルM1~M5から一の予測モデルを選択する。以下、選択部513が予測モデルM1~M5の夫々を選択する場合について説明する。 In this embodiment, the selection unit 513 selects one prediction model from five prediction models M1 to M5. Below, we will explain how the selection unit 513 selects each of the prediction models M1 to M5.

・予測モデルM1を選択する場合
選択部513は、予測地点において、積雪があり、気温が気温T1より高く、降水量が降水量W1より少ない場合、下流側ダム3への流入量を予測するための予測モデルとして、予測モデルM1(第1の予測モデルに相当)を選択する。予測地点において気温がT1よりも高いことは、予測地点において気温による融雪があることを意味する。この場合は、予測地点における気象に関する情報が、図5の領域1内である場合に相当する。
When prediction model M1 is selected When there is snow accumulation at the prediction point, the temperature is higher than temperature T1, and the amount of precipitation is less than precipitation W1, the selection unit 513 selects prediction model M1 (corresponding to the first prediction model) as the prediction model for predicting the inflow amount to the downstream dam 3. When the temperature at the prediction point is higher than T1, it means that there is snowmelt due to temperature at the prediction point. This case corresponds to the case where the information on the weather at the prediction point is within region 1 in Figure 5.

・予測モデルM2を選択する場合
選択部513は、予測地点において、積雪があり、気温が気温T1より高く、降水量が降水量W1以上の場合、予測モデルとして、予測モデルM2(第2の予測モデルに相当)を選択する。この場合は、予測地点における気象に関する情報が、図5の領域2内である場合に相当する。
When prediction model M2 is selected: If there is snowfall at the prediction point, the temperature is higher than temperature T1, and the precipitation is equal to or greater than precipitation W1, the selector 513 selects prediction model M2 (corresponding to the second prediction model) as the prediction model. This case corresponds to the case where the weather information at the prediction point is within region 2 in FIG. 5 .

・予測モデルM3を選択する場合
選択部513は、予測地点において、積雪があり、気温が気温T1以下の場合、予測モデルとして、予測モデルM3(第3の予測モデルに相当)を選択する。予測地点において気温がT1以下であることは、予測地点において気温による融雪がないことを意味する。この場合は、予測地点における気象に関する情報が、図5の領域3内である場合に相当する。
When prediction model M3 is selected When there is snowfall and the temperature is equal to or lower than temperature T1 at the prediction point, the selection unit 513 selects prediction model M3 (corresponding to the third prediction model) as the prediction model. The temperature being equal to or lower than T1 at the prediction point means that there is no snowmelt due to temperature at the prediction point. This case corresponds to the case where the weather information at the prediction point is within region 3 in FIG. 5.

・予測モデルM4を選択する場合
選択部513は、予測地点において、積雪がなく、気温が気温T2より高い場合、予測モデルとして、降雨に基づく予測モデルM4(第4の予測モデルに相当)を選択する。予測地点において気温がT2よりも高いことは、予測地点において降水がある場合に、降雨であることを意味する。この場合は、予測地点における気象に関する情報が、図6の領域4内である場合に相当する。
When prediction model M4 is selected: If there is no snowfall and the temperature is higher than temperature T2 at the prediction point, the selection unit 513 selects rainfall-based prediction model M4 (corresponding to the fourth prediction model) as the prediction model. If the temperature at the prediction point is higher than T2, it means that if there is precipitation at the prediction point, it will be rainfall. This case corresponds to the case where the information about the weather at the prediction point is within region 4 in Figure 6.

・予測モデルM5を選択する場合
選択部513は、予測地点において、積雪がなく、気温が気温T2以下の場合、予測モデルとして、予測モデルM5(第5の予測モデル)を選択する。予測地点において気温がT2以下であることは、予測地点において降水がある場合に、降雪であることを意味する。この場合は、予測地点における気象に関する情報が、図6の領域5内である場合に相当する。
When prediction model M5 is selected: When there is no snowfall and the temperature at the prediction point is equal to or lower than temperature T2, the selection unit 513 selects prediction model M5 (fifth prediction model) as the prediction model. When the temperature at the prediction point is equal to or lower than T2, it means that if there is precipitation at the prediction point, it will be snowfall. This case corresponds to the case where the information about the weather at the prediction point is within region 5 in FIG. 6.

[流入量予測部]
流入量予測部514は、予測対象日の気象に関する情報と、選択された予測モデルとに基づいて、予測対象日の下流側ダム3への流入量を予測する。予測対象日の気象に関する情報は、前述の取得部510によって取得された選択情報Isから推定された、積雪量と、気温と、降水量である。これらの気象に関する情報を選択された予測モデルに入力することにより、予測対象日の下流側ダム3への流入量が出力される。
[Inflow volume prediction section]
The inflow prediction unit 514 predicts the inflow to the downstream dam 3 on the target prediction day based on information about the weather on the target prediction day and the selected prediction model. The information about the weather on the target prediction day is the amount of snowfall, temperature, and precipitation estimated from the selected information Is acquired by the aforementioned acquisition unit 510. By inputting this information about the weather into the selected prediction model, the inflow to the downstream dam 3 on the target prediction day is output.

以上の構成により、情報処理装置5は、適切な予測モデルを選択した上で、予測対象日の下流側ダム3への流入量を予測することができる。 With the above configuration, the information processing device 5 can select an appropriate prediction model and predict the inflow volume to the downstream dam 3 on the target prediction day.

<予測モデルを選択するまでの処理>
図7は、情報処理装置5が予測モデルを選択するまでの処理の流れを説明するフローチャートである。なお、選択の対象である予測モデルM1~M5については、取得部510が取得した作成情報Imに基づいて、モデル作成部511によって既に作成されているとして説明する。予測モデルを選択するまでの処理は、ステップS101~ステップS111を含んでいる。
<Processing up to selecting a prediction model>
7 is a flowchart illustrating the flow of processing up to the information processing device 5 selecting a prediction model. Note that the following description will be given assuming that the prediction models M1 to M5 to be selected have already been created by the model creation unit 511 based on the creation information Im acquired by the acquisition unit 510. The processing up to the selection of a prediction model includes steps S101 to S111.

先ず、ステップS101において、取得部510は、選択情報Isを取得する。次いで、ステップS102において、積雪量推定部512は、予測地点の予測対象日の積雪量を推定する。 First, in step S101, the acquisition unit 510 acquires the selection information Is. Next, in step S102, the snow accumulation estimation unit 512 estimates the snow accumulation amount for the prediction date at the prediction location.

次いで、ステップS103において、選択部513は、ステップS102において積雪量推定部512によって推定された積雪量に基づいて、予測地点における積雪の有無を判定する。 Next, in step S103, the selection unit 513 determines whether or not there is snow at the prediction location based on the amount of snow estimated by the snow amount estimation unit 512 in step S102.

積雪の有無とは、積雪量が0であるか(積雪なし)、積雪量が0より大きいか(積雪あり)を意味する。なお、積雪量が実質的に0とみなすことができる積雪量の最大値を閾値として設定し、ステップS102において積雪量推定部512によって推定された積雪量が閾値以下の場合に積雪量を0(積雪なし)とみなしてもよい。 The presence or absence of snow accumulation means whether the amount of snow accumulation is 0 (no snow accumulation) or whether the amount of snow accumulation is greater than 0 (snow accumulation). It is also possible to set a threshold value for the maximum amount of snow accumulation at which the amount of snow accumulation can be considered to be essentially 0, and to consider the amount of snow accumulation to be 0 (no snow accumulation) if the amount of snow accumulation estimated by the snow accumulation estimation unit 512 in step S102 is equal to or less than the threshold value.

ステップS103において、選択部513が、積雪があると判定した場合(ステップS103:Y)、ステップS104に進み、選択部513は、気温が気温T1より高いか否かを判定する。 If the selection unit 513 determines in step S103 that there is snow (step S103: Y), the process proceeds to step S104, where the selection unit 513 determines whether the air temperature is higher than air temperature T1.

ステップS104において、選択部513が、気温がT1より高いと判定した場合(ステップS104:Y)、ステップS105に進み、選択部513は、降水量が降水量W1より少ないか否かを判定する。 If the selection unit 513 determines in step S104 that the temperature is higher than T1 (step S104: Y), the process proceeds to step S105, where the selection unit 513 determines whether the precipitation amount is less than precipitation amount W1.

ステップS105において、選択部513が、降水量がW1より少ないと判定した場合(ステップS105:Y)、ステップS106に進み、選択部513は、予測モデルM1を選択する。 If, in step S105, the selection unit 513 determines that the amount of precipitation is less than W1 (step S105: Y), the process proceeds to step S106, where the selection unit 513 selects the prediction model M1.

一方、ステップ105において、選択部513が、降水量がW1以上と判定した場合(ステップ105:N)、ステップ107に進み、選択部513は、予測モデルM2を選択する。 On the other hand, if in step 105 the selection unit 513 determines that the precipitation amount is equal to or greater than W1 (step 105: N), the process proceeds to step 107, where the selection unit 513 selects prediction model M2.

ステップ104に戻り、ここで、選択部513が、気温がT1以下と判定した場合(ステップ104:N)、ステップ108に進み、選択部513は、予測モデルM3を選択する。 Returning to step 104, if the selection unit 513 determines that the temperature is below T1 (step 104: N), the process proceeds to step 108, where the selection unit 513 selects prediction model M3.

ステップ103に戻り、ここで、選択部513が、積雪がないと判定した場合(ステップ103:N)、ステップ109に進み、選択部は、気温が気温T2より高いか否かを判定する。 Returning to step 103, if the selection unit 513 determines that there is no snow (step 103: N), the process proceeds to step 109, where the selection unit determines whether the air temperature is higher than air temperature T2.

ステップ109において、選択部513が、気温がT2より高いと判定した場合(ステップ109:Y)、ステップ110に進み、選択部513は、予測モデルM4を選択する。 If, in step 109, the selection unit 513 determines that the temperature is higher than T2 (step 109: Y), the process proceeds to step 110, where the selection unit 513 selects prediction model M4.

一方、ステップ109において、選択部513が、気温がT2以下と判定した場合(ステップ109:N)、ステップ111に進み、選択部513は、予測モデルM5を選択する。 On the other hand, if in step 109 the selection unit 513 determines that the temperature is equal to or lower than T2 (step 109: N), the process proceeds to step 111, where the selection unit 513 selects prediction model M5.

以上の処理により、情報処理装置5は、適切な予測モデルを選択することができる。 Through the above processing, the information processing device 5 can select an appropriate prediction model.

==変形例1==
上記実施形態では、予測モデルM1~M5は、回帰式又はニューラルネットワークを例示したが、これらに限られるものではない。特に、予測モデルM1は、予測対象日の気象に関する情報及び過去の気象に関する情報との類似度と、過去のダムへの流入量とに基づいて生成された予測モデルであってもよい。このような予測モデルの一例として、所謂Just-In-Time(JIT)モデリングが知られている。以下、詳細に説明する。
==Variation 1==
In the above embodiment, the prediction models M1 to M5 are exemplified by regression equations or neural networks, but are not limited to these. In particular, the prediction model M1 may be a prediction model generated based on the similarity between information about the weather on the target day and information about past weather, and past inflows into the dam. One example of such a prediction model is so-called Just-In-Time (JIT) modeling, which will be described in detail below.

図8は、過去の気象に関する情報7の一例を示す図である。過去の気象に関する情報7は、過去の一定期間における気象に関する情報である。この例では、2020年1月1日から2020年12月31日までの1年間において、夫々の日の1時間ごとに気象に関する情報(積雪量、気温及び降水量)と、下流側ダム3への流入量とのデータが含まれている。 Figure 8 is a diagram showing an example of information 7 related to past weather. Information 7 related to past weather is information related to weather over a certain period of time in the past. In this example, the information includes information related to weather (snowfall, temperature, and precipitation) for each hour of each day over the one year period from January 1, 2020 to December 31, 2020, as well as data on the amount of inflow into the downstream dam 3.

本変形例において、類似度としては、例えば、余弦類似度を用いることができる。具体的には、気象に関する情報、つまり、積雪量、気温及び降水量の規格化された値を成分として有する3次元ベクトルを、予測対象日及び過去の夫々の日について生成する。予測対象日及び過去の夫々の日における3次元ベクトルの内積が、余弦類似度に相当する。 In this modified example, the similarity can be, for example, cosine similarity. Specifically, a three-dimensional vector having components related to weather, i.e., normalized values of snowfall, temperature, and precipitation, is generated for the target prediction date and each past day. The dot product of the three-dimensional vectors for the target prediction date and each past day corresponds to the cosine similarity.

そして、図8に示す1年間の過去日から、類似度が大きい日から順に、1以上の所定日数の過去日を抽出する。抽出された過去日についてのダムへの流入量の平均値を、予測対象日の流入量の予測値とする。 Then, from the past days for one year shown in Figure 8, a predetermined number of past days (one or more) are extracted in descending order of similarity. The average value of the inflow volume into the dam for the extracted past days is used as the predicted inflow volume for the target prediction day.

このようなJITモデリングを用いることとすれば、特に、予測モデルM1の予測精度が更に向上したものとなる。なお、予測モデルM1に限られず、予測モデルM2~M4についてもJITモデリングを用いてもよい。
==変形例2==
上記実施形態では、予測地点と、観測地点とが離れた地点である態様を示した。しかし、予測地点と、観測地点とは同一の地点であってもよい。つまり、気象観測装置4は、予測地点に設置されてもよい。
By using such JIT modeling, the prediction accuracy of the prediction model M1 in particular can be further improved. Note that JIT modeling may be used not only for the prediction model M1 but also for the prediction models M2 to M4.
==Variation 2==
In the above embodiment, the prediction point and the observation point are distant from each other. However, the prediction point and the observation point may be the same point. In other words, the meteorological observation device 4 may be installed at the prediction point.

この場合、選択部513は、予測地点の積雪量の所定日の実績値と、予測対象日と、所定日とに基づいて、予測地点における予測対象日の積雪の有無を判定してもよい。 In this case, the selection unit 513 may determine whether there will be snow at the prediction location on the target prediction date based on the actual snowfall amount at the prediction location on the target prediction date, and the target prediction date.

一例として、予測地点の積雪量の推移から、所定日において予測地点に積雪がある場合、積雪量が0となる日を推測することができる。予測対象日が、積雪量が0となると推測された日より前であれば、選択部513は、予測対象日に積雪があると判定することができる。予測対象日が、積雪量が0となると推測された日以降であれば、選択部513は、予測対象日に積雪がないと判定することができる。 As an example, if there is snow at the prediction point on a specific day, the day on which the snow amount will be zero can be predicted based on the change in the amount of snow at the prediction point. If the prediction target day is before the day on which the snow amount is predicted to be zero, the selection unit 513 can determine that there will be snow on the prediction target day. If the prediction target day is after the day on which the snow amount is predicted to be zero, the selection unit 513 can determine that there will be no snow on the prediction target day.

他の例として、予測地点の積雪量の推移から、所定日において予測地点に積雪がある場合、先の日時における積雪量を推定することができる。これによって、予測対象日における積雪量を推定し、ひいては積雪の有無を判定することができる。 As another example, if there is snow at the prediction location on a specific day, the amount of snow at a future date and time can be estimated based on the change in the amount of snow at the prediction location. This makes it possible to estimate the amount of snow on the target prediction date and ultimately determine whether there will be snow.

==まとめ== ==Summary==

以上、実施形態のダムへの流入量を予測する予測モデルを選択する情報処理装置5において、情報処理装置5は、予測地点の予測対象日の、積雪量と、気温と、降水量とを含む気象に関する情報を取得する取得部510と、予測地点において、積雪があり、気温が第1の気温より高く、降水量が第1の降水量より少ない場合、予測対象のダムへの流入量を予測するための予測モデルとして、積雪及び気温に基づく第1の予測モデルを選択する選択部513と、を備える。 As described above, in the information processing device 5 of the embodiment that selects a prediction model for predicting the inflow amount to a dam, the information processing device 5 includes an acquisition unit 510 that acquires information related to the weather, including the amount of snowfall, temperature, and precipitation, for the target prediction date at the prediction location, and a selection unit 513 that selects a first prediction model based on snowfall and temperature as the prediction model for predicting the inflow amount to the target dam when there is snowfall, the temperature is higher than the first temperature, and the precipitation is less than the first precipitation at the prediction location.

このような構成によれば、積雪及び気温に基づく第1の予測モデルを用いることが適切である場合に、第1の予測モデルを自動的に選択することができる。 With this configuration, when it is appropriate to use the first forecasting model based on snow depth and temperature, the first forecasting model can be automatically selected.

情報処理装置5において、選択部513は、予測地点において、積雪があり、気温が第1の気温より高く、降水量が第1の降水量以上の場合、予測モデルとして、積雪、気温及び降水に基づく第2の予測モデルを選択する。 In the information processing device 5, when there is snow accumulation, the temperature is higher than the first temperature, and the precipitation is equal to or greater than the first precipitation at the prediction location, the selection unit 513 selects the second prediction model based on snow accumulation, temperature, and precipitation as the prediction model.

このような構成によれば、積雪、気温及び降水に基づく第2の予測モデルを用いることが適切である場合に、第2の予測モデルを自動的に選択することができる。 With this configuration, when it is appropriate to use a second forecasting model based on snowfall, temperature, and precipitation, the second forecasting model can be automatically selected.

情報処理装置5において、選択部513は、予測地点において、積雪があり、気温が第1の気温以下の場合、予測モデルとして、積雪及び降水に基づく第3の予測モデルを選択する。このような構成によれば、積雪及び降水に基づく第3の予測モデルを用いることが適切である場合に、第3の予測モデルを自動的に選択することができる。 In the information processing device 5, the selection unit 513 selects the third prediction model based on snow accumulation and precipitation as the prediction model when there is snow accumulation and the temperature is equal to or lower than the first temperature at the prediction location. With this configuration, the third prediction model based on snow accumulation and precipitation can be automatically selected when it is appropriate to use the third prediction model.

情報処理装置5において、選択部513は、予測地点において、気温が第2の気温より高いか否かを判定し、選択部513は、予測地点において、積雪がなく、気温が第2の気温より高い場合、予測モデルとして、降雨に基づく第4の予測モデルを選択する。このような構成によれば、降雨に基づく第4の予測モデルを用いることが適切である場合に、第4の予測モデルを自動的に選択することができる。 In the information processing device 5, the selection unit 513 determines whether the air temperature at the prediction location is higher than the second air temperature, and if there is no snowfall and the air temperature at the prediction location is higher than the second air temperature, the selection unit 513 selects the fourth prediction model based on rainfall as the prediction model. With this configuration, the fourth prediction model based on rainfall can be automatically selected when it is appropriate to use the fourth prediction model.

情報処理装置5において、選択部513は、予測地点において、積雪がなく、気温が第2の気温以下の場合、予測モデルとして、降雪に基づく第5の予測モデルを選択する。このような構成によれば、積雪に基づく第5の予測モデルを用いることが適切である場合に、第5の予測モデルを自動的に選択することができる。 In the information processing device 5, the selection unit 513 selects the fifth prediction model based on snowfall as the prediction model when there is no snowfall and the temperature is equal to or lower than the second temperature at the prediction location. With this configuration, the fifth prediction model based on snowfall can be automatically selected when it is appropriate to use the fifth prediction model.

情報処理装置5において、第1の予測モデルは、予測対象日の気象に関する情報及び過去の気象に関する情報との類似度と、過去のダムへの流入量とに基づいて生成された予測モデルである。このような構成によれば、第1の予測モデルの予測精度が更に向上したものとなる。 In the information processing device 5, the first prediction model is a prediction model generated based on the degree of similarity between information about the weather on the prediction date and information about past weather, as well as past inflows into the dam. This configuration further improves the prediction accuracy of the first prediction model.

情報処理装置5において、予測モデルの少なくとも1つは、回帰式又はニューラルネットワークにより生成されたモデルである。このような構成によれば、用いる予測モデルの予測精度が向上したものとなる。 In the information processing device 5, at least one of the prediction models is a model generated using a regression equation or a neural network. This configuration improves the prediction accuracy of the prediction model used.

情報処理装置5において、予測地点から離れた観測地点の積雪量の所定日の実績値と、予測地点と、観測地点と、予測対象日と、所定日とに基づいて、予測地点における予測対象日の積雪量を推定する積雪量推定部512を更に備える。このような構成によれば、積雪量を推定したい予測地点に積雪計が設置されていなくても、予測地点の積雪量を推定することができる。これによって、選択される予測モデルの妥当性が向上する。 The information processing device 5 further includes a snow accumulation estimation unit 512 that estimates the amount of snow accumulation at the prediction point on a specified day based on the actual snow accumulation value for an observation point distant from the prediction point, the prediction point, the observation point, the target prediction day, and the specified day. With this configuration, it is possible to estimate the amount of snow accumulation at the prediction point even if a snow accumulation meter is not installed at the prediction point where the amount of snow accumulation is to be estimated. This improves the validity of the selected prediction model.

情報処理装置5において、予測地点の積雪量の所定日の実績値と、予測対象日と、所定日とに基づいて、予測地点における予測対象日の積雪量を推定する積雪量推定部512を更に備えてもよい。このような構成によれば、予測地点の積雪の有無を判定することができる。これによって、選択される予測モデルの妥当性が向上する。 The information processing device 5 may further include a snow accumulation estimation unit 512 that estimates the amount of snow accumulation at the prediction location on a specified day based on the actual snow accumulation value at the prediction location on that day, the target prediction day, and the specified day. This configuration makes it possible to determine whether or not there is snow accumulation at the prediction location. This improves the validity of the selected prediction model.

情報処理装置5において、気象に関する情報と、選択された予測モデルとに基づいて、予測対象日のダムへの流入量を予測する流入量予測部514を更に備える。このような構成によれば、適切な予測モデルを用いてダムへの流入量を予測することができるため、予測精度は向上したものとなる。 The information processing device 5 further includes an inflow prediction unit 514 that predicts the inflow into the dam on the target prediction day based on meteorological information and a selected prediction model. With this configuration, the inflow into the dam can be predicted using an appropriate prediction model, thereby improving prediction accuracy.

また、実施形態の情報処理プログラムは、ダムへの流入量を予測する予測モデルを選択するための情報処理プログラムであって、コンピューターに、予測地点の予測対象日の、積雪量と、気温と、降水量とを含む気象に関する情報を取得する取得部510と、予測地点において、積雪があり、気温が第1の気温より高く、降水量が第1の降水量より少ない場合、予測対象のダムへの流入量を予測するための予測モデルとして、積雪及び気温に基づく第1の予測モデルを選択する選択部513と、を実現させる。 In addition, the information processing program of the embodiment is an information processing program for selecting a prediction model for predicting the inflow amount into a dam, and includes an acquisition unit 510 that acquires weather information including the amount of snowfall, temperature, and precipitation for the target prediction date at the prediction location, and a selection unit 513 that selects a first prediction model based on snowfall and temperature as the prediction model for predicting the inflow amount into the target dam when there is snowfall, the temperature is higher than the first temperature, and the precipitation is less than the first precipitation at the prediction location.

また、実施形態の情報処理方法は、ダムへの流入量を予測する予測モデルを選択する情報処理方法であって、予測地点の予測対象日の、積雪量と、気温と、降水量とを含む気象に関する情報を取得するステップと、予測地点において、積雪があり、気温が第1の気温より高く、降水量が第1の降水量より少ない場合、予測対象のダムへの流入量を予測するための予測モデルとして、積雪及び気温に基づく第1の予測モデルを選択するステップと、を含む。 Another embodiment of an information processing method is an information processing method for selecting a prediction model for predicting the inflow volume into a dam, and includes the steps of acquiring weather information including the amount of snowfall, temperature, and precipitation for the target prediction date at the prediction location, and selecting a first prediction model based on snowfall and temperature as the prediction model for predicting the inflow volume into the target dam when there is snowfall, the temperature is higher than a first temperature, and the precipitation is less than the first precipitation at the prediction location.

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。 The above embodiments are intended to facilitate understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. Furthermore, the present invention may be modified or improved without departing from its spirit, and it goes without saying that the present invention includes equivalents thereof.

例えば、上記実施形態において、情報処理装置5は、生成された予測モデルを用いて将来の時点の流入量を予測する流入量予測部514を備える態様を示した。しかし、流入量予測部514は、情報処理装置5に備えられず、他の装置に備えられてもよい。 For example, in the above embodiment, the information processing device 5 is shown to have an inflow volume prediction unit 514 that predicts inflow volumes at future times using the generated prediction model. However, the inflow volume prediction unit 514 may not be provided in the information processing device 5, but may be provided in another device.

1:情報処理システム
2:上流側ダム
3:下流側ダム
4:気象観測装置
5:情報処理装置
6:サーバ
7:過去の気象に関する情報
500:プロセッサ
501:主記憶装置
502:補助記憶装置
503:入力装置
504:出力装置
505:通信装置
510:取得部
511:モデル作成部
512:積雪量推定部
513:選択部
514:流入量予測部
1: Information processing system 2: Upstream dam 3: Downstream dam 4: Meteorological observation device 5: Information processing device 6: Server 7: Information related to past weather 500: Processor 501: Main memory device 502: Auxiliary memory device 503: Input device 504: Output device 505: Communication device 510: Acquisition unit 511: Model creation unit 512: Snow accumulation amount estimation unit 513: Selection unit 514: Inflow amount prediction unit

Claims (12)

ダムへの流入量を予測するための予測モデルであって、予測地点における過去の気象に関する情報を入力とした場合に、前記予測地点における対応する過去の前記ダムへの流入量が出力されるよう作成された前記予測モデルを選択する情報処理装置において、
予測地点の予測対象日の、積雪量と、気温と、降水量とを含む気象に関する情報を取得する取得部と、
前記予測地点において、積雪があり、気温が第1の気温より高く、降水量が第1の降水量より少ない場合、予測対象のダムへの流入量を予測するための前記予測モデルとして、積雪及び気温を少なくとも含む前記気象に関する情報と、過去の前記ダムへの流入量とに基づく第1の予測モデルを選択する選択部と、
を備え
前記第1の予測モデルは、
前記予測地点における積雪が気温の影響によって融解し、水に変化して前記ダムに流れ込む効果が考慮された予測モデルであり、
前記第1の気温は、
前記予測地点において降水がある場合に、気温による融雪があるか否かを識別するための気温である、
情報処理装置。
An information processing device that selects a prediction model for predicting an inflow amount into a dam, the prediction model being created so that when information about past weather at a prediction point is input, a corresponding past inflow amount into the dam at the prediction point is output ,
an acquisition unit that acquires information about weather, including snowfall, temperature, and precipitation, for a target day at a prediction location;
a selection unit that selects, when there is snowfall, the temperature is higher than a first temperature, and the precipitation is less than a first precipitation at the prediction point, a first prediction model based on information about the weather including at least snowfall and temperature and past inflows into the dam as the prediction model for predicting the inflow into the dam to be predicted;
Equipped with
The first prediction model is
A prediction model that takes into account the effect of snow melting at the prediction point due to the influence of temperature, turning into water, and flowing into the dam,
The first temperature is
The temperature is used to identify whether or not there is snowmelt due to temperature when there is precipitation at the prediction point.
Information processing device.
請求項1に記載の情報処理装置であって、
前記選択部は、
前記予測地点において、積雪があり、気温が前記第1の気温より高く、降水量が前記第1の降水量以上の場合、前記予測モデルとして、積雪、気温及び降水を少なくとも含む前記気象に関する情報と、過去の前記ダムへの流入量とに基づく第2の予測モデルを選択し、
前記第2の予測モデルは、
前記予測地点における積雪が気温及び降水の影響によって融解し、水に変化して前記ダムに流れ込む効果と、前記予測地点における降水が前記ダムに直接流れ込む効果とが考慮された予測モデルである、
情報処理装置。
2. The information processing device according to claim 1,
The selection unit
When there is snowfall, the temperature is higher than the first temperature, and the precipitation is equal to or greater than the first precipitation at the prediction point, a second prediction model is selected as the prediction model based on information about the weather including at least snowfall, temperature, and precipitation, and on the past inflow amount into the dam ;
The second prediction model is
The prediction model takes into account the effect of snow at the prediction point melting due to the influence of temperature and precipitation, turning into water and flowing into the dam, and the effect of precipitation at the prediction point flowing directly into the dam.
Information processing device.
請求項1又は2に記載の情報処理装置であって、
前記選択部は、
前記予測地点において、積雪があり、気温が前記第1の気温以下の場合、前記予測モデルとして、積雪及び降水を少なくとも含む前記気象に関する情報と、過去の前記ダムへの流入量とに基づく第3の予測モデルを選択
前記第3の予測モデルは、
前記予測地点における降雨又は降雪が前記ダムに流れ込む効果が考慮された予測モデルである、
情報処理装置。
3. The information processing device according to claim 1,
The selection unit
When there is snowfall and the temperature is equal to or lower than the first temperature at the prediction point, a third prediction model based on information about the weather including at least snowfall and precipitation and a past inflow amount into the dam is selected as the prediction model;
The third prediction model is
A prediction model that takes into account the effect of rainfall or snowfall at the prediction point flowing into the dam,
Information processing device.
請求項1~3の何れか1項に記載の情報処理装置であって、
前記選択部は、
前記予測地点において、積雪がなく、気温が第2の気温より高い場合、前記予測モデルとして、降雨を少なくとも含む前記気象に関する情報と、過去の前記ダムへの流入量とに基づく第4の予測モデルを選択
前記第4の予測モデルは、
前記予測地点における降雨が前記ダムに流れ込む効果が考慮された予測モデルであり、
前記第2の気温は、
前記予測地点において降水がある場合に、降雨であるか降雪であるかを識別するための気温である、 情報処理装置。
The information processing device according to any one of claims 1 to 3,
The selection unit
When there is no snowfall and the temperature is higher than a second temperature at the prediction point, a fourth prediction model based on information about the weather including at least rainfall and a past inflow amount into the dam is selected as the prediction model;
The fourth prediction model is
A prediction model that takes into account the effect of rainfall at the prediction point flowing into the dam,
The second temperature is
An information processing device that is a temperature for identifying whether it is rain or snow if precipitation occurs at the predicted location .
請求項4に記載の情報処理装置であって、
前記選択部は、
前記予測地点において、積雪がなく、気温が前記第2の気温以下の場合、前記予測モデルとして、降雪を少なくとも含む前記気象に関する情報と、過去の前記ダムへの流入量とに基づく第5の予測モデルを選択
前記第5の予測モデルは、
前記予測地点における降雪が前記ダムに流れ込む効果が考慮された予測モデルである、
情報処理装置。
5. The information processing device according to claim 4,
The selection unit
When there is no snowfall and the temperature is equal to or lower than the second temperature at the prediction point, a fifth prediction model based on information about the weather including at least snowfall and the past inflow amount into the dam is selected as the prediction model;
The fifth prediction model is
A prediction model that takes into account the effect of snowfall at the prediction point flowing into the dam,
Information processing device.
請求項1~5の何れか1項に記載の情報処理装置であって、
前記第1の予測モデルは、
前記予測対象日の気象に関する情報及び過去の気象に関する情報の類似度と、過去の前記ダムへの流入量とに基づいて生成された予測モデルであ
過去の一定期間から、前記予測対象日との前記類似度が大きい日から順に抽出された1以上の所定日数の過去日における前記ダムへの流入量に基づいて、前記ダムへの流入量を予測する予測モデルである、
情報処理装置。
The information processing device according to any one of claims 1 to 5,
The first prediction model is
a prediction model generated based on the similarity between information about the weather on the prediction target day and information about past weather, and the amount of inflow into the dam in the past ;
a prediction model that predicts the inflow amount to the dam based on the inflow amount to the dam for one or more predetermined number of past days extracted in order from a certain past period, starting from days with the greatest similarity to the prediction target day;
Information processing device.
請求項1~6の何れか1項に記載の情報処理装置であって、
前記予測モデルの少なくとも1つは、回帰式又はニューラルネットワークにより生成されたモデルであ
前記回帰式は、前記予測地点における前記気象に関する情報を説明変数とし、前記予測地点における対応する前記ダムへの流入量を目的変数とし、前記予測地点における過去の前記気象に関する情報を入力とした場合に、前記予測地点における対応する過去の前記ダムへの流入量が出力されるよう作成され、
前記ニューラルネットワークは、前記予測地点における前記気象に関する情報を入力とし、前記予測地点における対応する前記ダムへの流入量を出力とし、前記予測地点における過去の前記気象に関する情報を入力とした場合に、前記予測地点における対応する過去の前記ダムへの流入量が出力されるよう学習された、
情報処理装置。
The information processing device according to any one of claims 1 to 6,
At least one of the prediction models is a model generated by a regression equation or a neural network;
The regression equation is created so that, when information about the weather at the prediction point is used as an explanatory variable, the inflow amount into the corresponding dam at the prediction point is used as a target variable, and information about the weather in the past at the prediction point is used as an input, the corresponding inflow amount into the dam in the past at the prediction point is output;
The neural network is trained so that, when information about the weather at the prediction point is input and the inflow amount into the corresponding dam at the prediction point is output, and when information about the weather in the past at the prediction point is input, the corresponding inflow amount into the dam in the past at the prediction point is output.
Information processing device.
請求項1~7の何れか1項に記載の情報処理装置であって、
前記予測地点から離れた観測地点の積雪量の推移と、前記予測地点と、前記観測地点と、前記予測対象日とに基づいて、前記予測地点における前記予測対象日の積雪量を推定する積雪量推定部を更に備え
前記積雪量推定部は、
前記観測地点と、前記予測地点との標高差に基づいて、前記観測地点と、前記予測地点との積雪量の差を推定し、
前記積雪量の差に基づいて、前記観測地点と、前記予測地点との積雪量が同一になる日時の差を推定し、
前記観測地点の積雪量の推移と、前記日時の差とに基づいて、前記予測地点における前記予測対象日の積雪量を推定する、
情報処理装置。
The information processing device according to any one of claims 1 to 7,
a snowfall amount estimation unit that estimates the snowfall amount at the prediction point on the target prediction day based on a change in snowfall amount at an observation point distant from the prediction point, the prediction point, the observation point, and the target prediction day ;
The snow accumulation amount estimation unit
estimating a difference in snowfall amount between the observation point and the prediction point based on an elevation difference between the observation point and the prediction point;
based on the difference in snowfall amount, estimating the difference in date and time when the snowfall amount at the observation point and the prediction point will be the same;
estimating the amount of snowfall at the prediction point on the prediction target day based on the change in the amount of snowfall at the observation point and the difference in date and time;
Information processing device.
請求項1~7の何れか1項に記載の情報処理装置であって、
前記予測地点の積雪量の推移と、前記予測対象日とに基づいて、前記予測地点における前記予測対象日の積雪量を推定する積雪量推定部を更に備える、
情報処理装置。
The information processing device according to any one of claims 1 to 7,
The method further includes a snow accumulation amount estimation unit that estimates the snow accumulation amount at the prediction point on the prediction target day based on the transition of the snow accumulation amount at the prediction point and the prediction target day.
Information processing device.
請求項1~9の何れか1項に記載の情報処理装置であって、
前記気象に関する情報と、選択された前記予測モデルとに基づいて、前記予測対象日の前記ダムへの流入量を予測する流入量予測部
を更に備えた情報処理装置。
The information processing device according to any one of claims 1 to 9,
an inflow prediction unit that predicts the inflow into the dam on the target prediction day based on the information related to the meteorological conditions and the selected prediction model.
ダムへの流入量を予測するための予測モデルであって、予測地点における過去の気象に関する情報を入力とした場合に、前記予測地点における対応する過去の前記ダムへの流入量が出力されるよう作成された前記予測モデルを選択する情報処理プログラムであって、
コンピューターに、
予測地点の予測対象日の、積雪量と、気温と、降水量とを含む気象に関する情報を取得する取得部と、
前記予測地点において、積雪があり、気温が第1の気温より高く、降水量が第1の降水量より少ない場合、予測対象のダムへの流入量を予測するための前記予測モデルとして、積雪及び気温を少なくとも含む前記気象に関する情報と、過去の前記ダムへの流入量とに基づく第1の予測モデルを選択する選択部と、
を実現させ
前記第1の予測モデルは、
前記予測地点における積雪が気温の影響によって融解し、水に変化して前記ダムに流れ込む効果が考慮された予測モデルであり、
前記第1の気温は、
前記予測地点において降水がある場合に、気温による融雪があるか否かを識別するための気温である、
情報処理プログラム。
An information processing program for selecting a prediction model for predicting an inflow amount into a dam, the prediction model being created so that, when information about past weather at a prediction point is input, a corresponding past inflow amount into the dam at the prediction point is output ,
On the computer,
an acquisition unit that acquires information about weather, including snowfall, temperature, and precipitation, for a target day at a prediction location;
a selection unit that selects, when there is snowfall, the temperature is higher than a first temperature, and the precipitation is less than a first precipitation at the prediction point, a first prediction model based on information about the weather including at least snowfall and temperature and past inflows into the dam as the prediction model for predicting the inflow into the dam to be predicted;
To achieve this ,
The first prediction model is
A prediction model that takes into account the effect of snow melting at the prediction point due to the influence of temperature, turning into water, and flowing into the dam,
The first temperature is
The temperature is used to identify whether or not there is snowmelt due to temperature when there is precipitation at the prediction point.
Information processing program.
ダムへの流入量を予測するための予測モデルであって、予測地点における過去の気象に関する情報を入力とした場合に、前記予測地点における対応する過去の前記ダムへの流入量が出力されるよう作成された前記予測モデルを選択する情報処理方法であって、
予測地点の予測対象日の、積雪量と、気温と、降水量とを含む気象に関する情報を取得するステップと、
前記予測地点において、積雪があり、気温が第1の気温より高く、降水量が第1の降水量より少ない場合、予測対象のダムへの流入量を予測するための前記予測モデルとして、積雪及び気温を少なくとも含む前記気象に関する情報と、過去の前記ダムへの流入量とに基づく第1の予測モデルを選択するステップと、
を含み、
前記第1の予測モデルは、
前記予測地点における積雪が気温の影響によって融解し、水に変化して前記ダムに流れ込む効果が考慮された予測モデルであり、
前記第1の気温は、
前記予測地点において降水がある場合に、気温による融雪があるか否かを識別するための気温である、
情報処理方法。
1. An information processing method for selecting a prediction model for predicting an inflow amount into a dam, the prediction model being created so that, when information about past weather at a prediction point is input, a corresponding past inflow amount into the dam at the prediction point is output , the method comprising:
acquiring information about weather including snowfall, temperature, and precipitation for a target day at a prediction location;
When there is snowfall, the temperature is higher than a first temperature, and the precipitation is less than a first precipitation at the prediction point, selecting a first prediction model based on information about the weather including at least snowfall and temperature and past inflows into the dam as the prediction model for predicting the inflow into the dam to be predicted;
Including,
The first prediction model is
A prediction model that takes into account the effect of snow melting at the prediction point due to the influence of temperature, turning into water, and flowing into the dam,
The first temperature is
The temperature is used to identify whether or not there is snowmelt due to temperature when there is precipitation at the prediction point.
Information processing methods.
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