初中作文指導(dǎo)：談?wù)劷Y(jié)尾-“豹尾”課件

水循環(huán)モデルと農(nóng)業(yè)生産モデルの相互比較

CREST成果としての

モデル(MANDALA計畫)のありかたを考えるこれまでの成果水循環(huán)モデルと農(nóng)業(yè)生産モデルの相互比較望ましいモデルとは？安形康／談國新／鼎信次郎(東京大學(xué)生産技術(shù)研究所)1水循環(huán)モデルと農(nóng)業(yè)生産モデルの相互比較

CREST成果として従來の世界水資源評価との比較ニューハンプシャー大學(xué)

（ヴォロスマーティ氏ら,"Science"掲載）國連（シクロマノフ氏ら）2000～2001年に相次いで発表全世界グリッドデータ化．世界的にはじめての試みが，実測流量のある地域?qū)澫螅?/p>

未來開拓?東大生産研グループ気候データと水循環(huán)シミュレーションから

世界中の河川流量を推定．水供給量に関しては，現(xiàn)狀でベストの解2従來の世界水資源評価との比較ニューハンプシャー大學(xué)

（ヴォロ水供給量：GSWP+TRIP元ネタ：ISLSCPInitiativeIDataset全陸地1度グリッドの土壌植生気象データ87-88年．気象データは6時間おき→GSWP（GlobalSoilWetnessProject）ISLSCP-Iデータを使って，12種類の地表面水文モデルを動かす．データは喜連川研がアーカイブ1度グリッドで，1987-88年の10日ごと?1度グリッドの地表面水分狀態(tài)がデータ化されている

→TRIP(TotalIntegratedRunoffPathways)デジタル河川網(wǎng)．現(xiàn)在では0.5度グリッド上記GSWP結(jié)果とTRIPを使って，全陸地の河川流量を推定3水供給量：GSWP+TRIP元ネタ：ISLSCPInit水需要量：WRIから何とか…元ネタ：WRIDataset國別統(tǒng)計値．農(nóng)業(yè)用水工業(yè)用水生活用水取水量5年おきにある．元ネタ2：CIESIN人口

（CenterforInternationalEarthScienceInformationNetwork）2.5分人口データ

元ネタ3：Kassel大學(xué)灌漑面積WRIの國別統(tǒng)計を元に，工業(yè)?生活用水は人口比例，農(nóng)業(yè)用水は灌漑面積比例でグリッドに再配分する4水需要量：WRIから何とか…元ネタ：WRIDataset水需要評価水需要とそのpercapita人口あたり水需要量→←水需要量5水需要評価水需要とそのpercapita人口あたり水需要量水ストレス評価必要な水／河川から取水可能な水上流からの水を

全く使えない時→←上流からの河川水が全て使える時6水ストレス評価必要な水／河川から取水可能な水上流からの水を

水需要量推定の改良：これまでは…同じようなデータを使っている國別統(tǒng)計(WRIなど)＋ごく少數(shù)のグリッドデータ(CIESIN人口など)同じような単純な手法を使っている「灌漑量は灌漑面積に比例」など

プロセスを無視した仮定しかしデータの制約から，そうせざるを得なかった

國別統(tǒng)計の呪縛から逃れ，

水需要プロセスをきちんと組み込んだ

自立的な計算方法を使うことが必要．

最初は（取水量が最も多い）農(nóng)業(yè)用水から7水需要量推定の改良：これまでは…同じようなデータを使っている食糧生産モデルと水循環(huán)モデルの「握手」食糧生産

モデル経済／

食糧需要気象利用可能な

水の量水循環(huán)

モデル灌漑取水

水量水危機

評価地形人口土壌等等…水循環(huán)グループ(安形?鼎)食糧生産グループ(談)土地

利用植生データを

介した

握手へ生産量共通データ経済8食糧生産モデルと水循環(huán)モデルの「握手」食糧生産

モデル経済／農(nóng)業(yè)モデル「EPIC」で

灌漑水量を推定するEPIC：農(nóng)業(yè)生産に関するプロセスを

網(wǎng)羅的に含んだ世界標(biāo)準(zhǔn)モデル灌漑取水量の算定：EPICの応用気象データ?穀物種類?土層データ等から…土層の水分を最適に保つための水量を計算「最大有効灌漑水量」各月で，実際に有効に使える水の量を計算「灌漑水量」9農(nóng)業(yè)モデル「EPIC」で

灌漑水量を推定するEPIC：農(nóng)業(yè)EPICによる灌漑水量推定月ごと，全陸地0.1度グリッド値年合計灌漑水量10EPICによる灌漑水量推定月ごと，全陸地0.1度グリッド値年EPICによる灌漑水量推定(2)←最大有効灌漑水量最大マイナス実際→

赤いところは，水資源制約で

食糧生産が落ちている11EPICによる灌漑水量推定(2)←最大有効灌漑水量最大マイナWRI灌漑水量とEPIC灌漑水量WRI：これまで使用

國別統(tǒng)計灌漑水量値を，その國內(nèi)で

灌漑面積グリッドデータで面積配分穀物種の地域差は無視EPIC：今回使用

グリッドごとに自らのアルゴリズムで

灌漑水量を推定各地點の穀物種を自動的に判定國毎の食糧生産量はFAO統(tǒng)計値と合う事が確認(rèn)済12WRI灌漑水量とEPIC灌漑水量WRI：これまで使用

國別統(tǒng)農(nóng)業(yè)取水量比較EPICから推定した

方が大きい使われる位置が

違う(米國など)↑EPICからWRIデータから→13農(nóng)業(yè)取水量比較EPICから推定した

方が大きい↑EPICからWRI統(tǒng)計値との食い違いEPIC＝5,631

WRI＝2,396（×109m3)原因は？EPICの過大評価使える水があってもそれが使われるとは限らないEPICの「農(nóng)地」は本當(dāng)に農(nóng)地か？灌漑方式の進化が正しく反映されているか？WRIの過小評価國別統(tǒng)計値の信頼性：もっと水は抜かれている？この取水量でこの食糧は本當(dāng)に作れるのか？真実の値はこの両者の間？複數(shù)の方法の相互比較(「握手」のひとつ)により，

正解の範(fàn)囲を狹め，計算方法を改良し，

真実を追い詰める14WRI統(tǒng)計値との食い違いEPIC＝5,631WRI＝2水需要評価：WRI版とEPIC版←WRI版EPIC版→水需要量percapita15水需要評価：WRI版とEPIC版←WRI版EPIC版→水需要水危機評価：WRI版とEPIC版グリッド毎の農(nóng)業(yè)プロセスを計算したEPIC版國別統(tǒng)計と灌漑面積だけを使ったWRI版位置も多少異なる．16水危機評価：WRI版とEPIC版グリッド毎の農(nóng)業(yè)プロセスを計食糧生産モデルと水循環(huán)モデルの

「もっと握手」食糧生産

モデル経済／

食糧需要利用可能な

水の量水循環(huán)

モデル灌漑取水

水量水危機

評価水循環(huán)グループ食糧生産グループ次回の

発表？生産量←今後の

課題さらに

あとの

課題17食糧生産モデルと水循環(huán)モデルの

「もっと握手」食糧生産

モデモデルの「握手」を阻むものモデル間の開発思想の違い內(nèi)部変數(shù)か外部データかの食い違いどう克服？→適切なインタフェース設(shè)計と，モデルのモジュール化を並行して行なう必要複數(shù)のモデルで，同じ値を內(nèi)部計算している例多複數(shù)のモデルで行われる同種の計算の抽出移植?コード読み解きが出來る人?時間18モデルの「握手」を阻むものモデル間の開発思想の違い18CRESTの成果としてのモデル群

「MANDALA」(仮稱)のあり方とは？モデル設(shè)計(モジュール)各サブモデルが通信しあいながら自らは自律的に行動する分散モジュールモデル?yún)g體モデルを全てモノリシックに統(tǒng)合した巨大モデルといってもコーディング上はモジュール（クラス)化を行なうモデル設(shè)計(データ構(gòu)造)

集中型（世界は一つ）

分布型(すべてのグリッドにobject)

パーツ型（國や地域ごとに一つのobject)19CRESTの成果としてのモデル群

「MANDALA」(仮稱)モデルを「つなぐ」キャッチボールと同じで，まずはonetooneから共通データモデルにとって必要な情報：

1.データの送受信方法

2.自分の「何」が相手の「何」に影響を與えるかWhatだけ知っていればいい．Howの情報は不要で，相手に

とにかく「投げる」or相手が「受け取れる」場所にデータを置くデータ：気象?地形?土壌?現(xiàn)存植生?土地利用?人口?経済…河川流量最大灌漑灌漑水量流出モデル農(nóng)地モデルｔ＝ｔｔ＝tort+Δｔ20モデルを「つなぐ」キャッチボールと同じで，まずはonetoデータの送受信「オフライン」：ファイル渡し決まった場所に，決まった形式の，メタデータ付のファイルをおき，お互いにそこを參照するデータの「要求」方法を別途定める必要あり「オンライン」：socket,SOAPなどのネットワーク技術(shù)：要求－受信まで全てネットワーク技術(shù)データ要求の構(gòu)造は難しい「要求ループ」の処理／當(dāng)該データを計算するモデルがない場合河川流量最大灌漑灌漑水量流出モデル農(nóng)地モデルｔ＝ｔWhatift＝t?21データの送受信「オフライン」：ファイル渡し河川流量最大灌漑灌Solution1:超越者モデルの導(dǎo)入全てのデータのインヴェントリを管理各モデルの要求を処理各モデルの結(jié)果を格納各モデルは，この超越者モデルに対してだけ問合せをする

（クエリを投げる）各「パケット」を厳密に定義データカタログモデル超越者

サブモデルデータクエリ

(どこのいつの何のデータがほしいか)クエリキューアンサ（データ)

モデルスケジューリング

計算クエリ

アンサ

22Solution1:超越者モデルの導(dǎo)入全てのデータのインヴェ既存モデルは対応できるのか全てをいきなりSOAP化（など）は現(xiàn)実的でないモデルのオフライン構(gòu)造を守り？ながらクエリ方式を

実現(xiàn)する方法;"File-Driven"私書箱監(jiān)視ループサブモデル超越者からのクエリ(ファイル)アンサ（データ)

「私書箱」(dir)監(jiān)視?発見クエリ処理コール計算処理23既存モデルは対応できるのか全てをいきなりSOAP化（など）はSOAP／UDDI的に…モデルでは，一つのデータの計算に他の値の計算も

行なうのが普通．一つ一つ順番にクエリを出すのは疑問（注：モデル自體に結(jié)果のキャッシュを持っていれば別）UDDI：どのホスト（モデル）がどんなサービス（計算）をしてくれるのかという「電話帳」計算の始めに，「超越者」が，つながっている全モデルに

「キミは何から何を計算するの」とレポートを要求超越者モデルはそれをもとにスケジューリング計算途中でそのレポート內(nèi)容が変わる場合には対応できない第一世代としては妥當(dāng)24SOAP／UDDI的に…モデルでは，一つのデータの計算に他の結(jié)局…モデル(モ