特許 7612132 気象予測装置、気象予測システム、及び気象予測方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-26

(45)【発行日】2025-01-10

(54)【発明の名称】気象予測装置、気象予測システム、及び気象予測方法

(51)【国際特許分類】

   G01W 1/00 20060101AFI20241227BHJP

【ＦＩ】

G01W1/00 A

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2024564629

(86)(22)【出願日】2023-02-20

(86)【国際出願番号】 JP2023005879

【審査請求日】2024-10-31

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003166

【氏名又は名称】弁理士法人山王内外特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野村 直也

(72)【発明者】

【氏名】後町 将人

(72)【発明者】

【氏名】浅見 廣愛

(72)【発明者】

【氏名】大塚 浩志

(72)【発明者】

【氏名】酒巻 洋

【審査官】佐野 浩樹

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０２１／００６４８０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００２－０４９２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１２３４５６９８（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８０５２７０４（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００６－１８４２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１０９００１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｗ１／００－１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

予測対象領域を含む所定領域を複数のグリッドに分割してなるグリッドデータであって、分割されたグリッド毎に観測された気象データを含むグリッドデータを取得する第１取得部と、
前記第１取得部により取得されたグリッドデータが示すグリッドのうちの所定のグリッドを細分化するとともに、前記グリッドデータが示すグリッドのうちの所定のグリッドと当該グリッドに隣接するグリッドとを統合し、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在する不均一グリッドを示すデータであって、グリッド毎の気象データを含む不均一グリッドデータを生成する生成部と、
前記生成部により生成された不均一グリッドデータを用いて、前記所定領域に含まれる予測対象領域の気象データを予測する予測処理部と、
を備えた気象予測装置。

【請求項2】

前記生成部は、
前記不均一グリッドにおける各グリッドの隣接関係を示す隣接グリッド判定データを生成し、
前記予測処理部は、
前記生成部により生成された隣接グリッド判定データに基づいて、前記不均一グリッドデータが示す不均一グリッドから、不均一な隣接関係となっているグリッドの組を特定し、当該特定したグリッドの組に対して内挿補間処理を施した上で前記予測を行う
ことを特徴とする請求項１記載の気象予測装置。

【請求項3】

前記生成部は、
前記グリッドデータが示すグリッドのうち、前記予測対象領域を含むグリッドを細分化し、気象データの時間的な変化に乏しい領域を含むグリッドと当該グリッドに隣接するグリッドとを統合する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の気象予測装置。

【請求項4】

前記生成部は、
前記グリッドデータが示すグリッドのうち、前記予測対象領域における気象予測に影響を与える気象要素が発生し得る領域を含むグリッドを細分化する
ことを特徴とする請求項３記載の気象予測装置。

【請求項5】

前記グリッドデータが示すグリッドのうち、細分化する対象となる細分化対象グリッドを示すデータと、隣接するグリッドと統合する対象となる統合対象グリッドを示すデータである変換対象データを取得する第２取得部を備え、
前記生成部は、
前記第２取得部により取得された変換対象データに基づいて、前記細分化及び前記統合を行う
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の気象予測装置。

【請求項6】

前記生成部は、
前記第２取得部により取得された変換対象データに基づいて、前記グリッドデータが示すグリッドから、前記細分化対象グリッドと前記統合対象グリッドとを選択する領域選択部と、
前記領域選択部により選択された細分化対象グリッドを細分化するとともに、前記領域選択部により選択された統合対象グリッドと当該グリッドに隣接するグリッドとを統合することにより、前記不均一グリッドデータを生成する選択領域グリッド変換部と、
を含んで構成されることを特徴とする請求項５記載の気象予測装置。

【請求項7】

前記選択領域グリッド変換部は、前記細分化及び前記統合を行ったグリッドにおける気象データを補充し、
前記予測処理部は、前記選択領域グリッド変換部により気象データが補充された後の不均一グリッドデータを用いて前記予測を行う
ことを特徴とする請求項６記載の気象予測装置。

【請求項8】

前記選択領域グリッド変換部は、
前記細分化及び前記統合を行ったグリッドにおける気象データを、当該各グリッドに隣接するグリッドにおける気象データに基づいて内挿補間することにより補充する
ことを特徴とする請求項７記載の気象予測装置。

【請求項9】

前記選択領域グリッド変換部は、
前記細分化及び前記統合を行ったグリッドにおける気象データを取得する旨を前記第１取得部に指示することにより、当該各グリッドにおける気象データを補充する
ことを特徴とする請求項７記載の気象予測装置。

【請求項10】

前記第１取得部は、
前記予測対象領域を含む所定領域を複数のグリッドに分割してなるグリッドデータと、当該所定領域以外の周辺領域を複数のグリッドに分割してなるグリッドデータとを取得し、
前記生成部は、
前記第１取得部により取得された所定領域及び周辺領域毎のグリッドデータに基づいて、当該所定領域及び周辺領域をつなぎ合わせた領域に関する不均一グリッドを示すデータであって、グリッド毎の気象データを含む拡張不均一グリッドデータを生成し、
前記予測処理部は、
前記生成部により生成された拡張不均一グリッドデータを用いて前記予測を行う
ことを特徴とする請求項１記載の気象予測装置。

【請求項11】

前記所定領域及び前記周辺領域の位置を示すデータを取得する第３取得部を備え、
前記生成部は、
前記第３取得部により取得された位置データに基づいて、前記拡張不均一グリッドデータを生成する
ことを特徴とする請求項１０記載の気象予測装置。

【請求項12】

前記予測処理部により予測された気象データが示す予測結果が所定の精度を確保できているか否かを判定する判定部を備え、
前記判定部は、前記予測結果が所定の精度を確保できていないと判定した場合、前記生成部に対し、不均一グリッドデータの再生成を指示し、
前記生成部は、当該指示を受けると、前記不均一グリッドに含まれる、細分化されたグリッドのうち、さらに細分化できるグリッドを細分化することにより、不均一グリッドデータを再生成する
ことを特徴とする請求項１記載の気象予測装置。

【請求項13】

前記判定部は、
前記予測処理部により予測された、将来の任意の時刻における予測結果を示す気象データと、当該時刻において実際に予測対象領域にて観測された気象データとの一致率を算出し、当該算出した一致率が閾値未満である場合に、前記予測結果が所定の精度を確保できていないと判定する
ことを特徴とする請求項１２記載の気象予測装置。

【請求項14】

前記生成部は、
前記第１取得部により取得されたグリッドデータが示すグリッドのうち、当該グリッドにおける気象データが示す風速及び湿度が閾値以上であるグリッドを細分化する
ことを特徴とする請求項１記載の気象予測装置。

【請求項15】

互いに通信可能に接続された第１の気象予測装置及び第２の気象予測装置を含んで構成される気象予測システムであって、
前記第１の気象予測装置は、
予測対象領域を含む所定領域を複数のグリッドに分割してなるグリッドデータであって、分割された各グリッドにて観測された気象データを含むグリッドデータを取得する第１取得部と、
前記グリッドデータが示すグリッドから、グリッド変換の対象となるグリッドを選択し、当該選択した結果を示すデータを前記第２の気象予測装置に送信する領域選択部と、
前記第２の気象予測装置から送信されたグリッド変換の結果を示すデータに基づいて、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在するグリッドを示す不均一グリッドデータを生成するグリッド再構築部と、
前記グリッド再構築部により生成された不均一グリッドデータを用いて、前記所定領域に含まれる予測対象領域の気象データを予測する予測処理部と、
を備え、
前記第２の気象予測装置は、
前記領域選択部により選択されたグリッドに対してグリッド変換を行い、当該グリッド変換の結果を示すデータを前記第１の気象予測装置に送信する選択領域グリッド変換部を備え、
前記選択領域グリッド変換部による処理と、前記グリッド再構築部による処理とが並行して行われることを特徴とする気象予測システム。

【請求項16】

気象予測装置による気象予測方法であって、
第１取得部が、予測対象領域を含む所定領域を複数のグリッドに分割してなるグリッドデータであって、分割されたグリッド毎に観測された気象データを含むグリッドデータを取得するステップと、
生成部が、前記第１取得部により取得されたグリッドデータが示すグリッドのうちの所定のグリッドを細分化するとともに、前記グリッドデータが示すグリッドのうちの所定のグリッドと当該グリッドに隣接するグリッドとを統合し、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在する不均一グリッドを示すデータであって、グリッド毎の気象データを含む不均一グリッドデータを生成するステップと、
予測処理部が、前記生成部により生成された不均一グリッドデータを用いて、前記所定領域に含まれる予測対象領域の気象データを予測するステップと、
を有する気象予測方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、気象予測装置、気象予測システム、及び気象予測方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、予測対象領域の気象を予測する気象予測装置が知られている。この気象予測装置を用いた気象予測システムでは、予測対象領域において観測された気温、湿度、及び気圧等の気象データから、予測対象領域における将来の雨及び風等の気象状況を予測する。

【0003】

局所的な集中豪雨及び竜巻等を捉えるためには、予測対象領域を細かく区切ったグリッド（メッシュ）の情報が必要であるが、長時間の予測を行うためにはその周辺の比較的広範囲の情報を考慮する必要がある。しかし、一般に細かいグリッドを用いて広範囲の予測を行う場合、計算機では膨大なデータ量を扱うことになるため、計算機の規模が増大するだけでなく、演算時間も増加する。

【0004】

そこで、従来の気象予測システムでは、まず大域的な気象状況を予測し、その後、ある特定の局所的な地点における気象状況を予測する、ネスティング手法と呼ばれる手法により、予測に必要な演算時間の短縮を図る技術が提案されてきた。

【0005】

例えば特許文献１には、局所的な気流要素により、注目点から放出された拡散物質がどのように拡散するかを予測するシステムが開示されている。このシステムでは、注目点から放出された拡散物質の拡散状況を予測するために、注目点を含む局所領域Ａ１と、局所領域Ａ１を含む中領域Ａ２と、中領域Ａ２を含む大領域Ａ３（Ａ１＜Ａ２＜Ａ３）とを設定する。そして、局所領域Ａ１よりも広い中領域Ａ２及び大領域Ａ３における気流計算を実施し、その結果を用いて局所領域Ａ１の気流を予測することで、処理負荷の軽減及び処理時間の短縮を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００８－８９４１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１記載のシステム（以下、「従来システム」ともいう。）では、局所領域Ａ１、中領域Ａ２、及び大領域Ａ３の各領域に対して、予め格子状に所定間隔で配置された評価地点が設定されている。そして、従来システムでは、上記各領域に対して設定された評価地点ごとに気流データを求め、当該気流データを用いて拡散計算を行うことにより、注目点から放出された拡散物質の拡散状況を予測している。

【0008】

しかしながら、従来システムでは、拡散状況の予測に用いられる評価地点が、上記各領域に対して予め定められた間隔で固定的に配置されているため、拡散状況の予測精度をより高めたい場合に必ずしも十分な構成を備えているとはいえないという問題があった。

【0009】

本開示は上記のような課題を解決するためになされたもので、従来に対し、処理負荷の増大を抑制しつつ、気象状況の予測精度を向上可能な気象予測装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示に係る気象予測装置は、予測対象領域を含む所定領域を複数のグリッドに分割してなるグリッドデータであって、分割されたグリッド毎に観測された気象データを含むグリッドデータを取得する第１取得部と、第１取得部により取得されたグリッドデータが示すグリッドのうちの所定のグリッドを細分化するとともに、グリッドデータが示すグリッドのうちの所定のグリッドと当該グリッドに隣接するグリッドとを統合し、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在する不均一グリッドを示すデータであって、グリッド毎の気象データを含む不均一グリッドデータを生成する生成部と、生成部により生成された不均一グリッドデータを用いて、所定領域に含まれる予測対象領域の気象データを予測する予測処理部と、を備えたものである。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、従来に対し、処理負荷の増大を抑制しつつ、気象状況の予測精度を向上可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態１に係る気象予測装置を含む気象予測システムの構成例を示す図である。

【図2】実施の形態１に係る気象予測装置の動作例を説明するためのフローチャートである。

【図3】図３Ａは、実施の形態１における観測データの一例を示す図であり、図３Ｂは、実施の形態１における領域選択部による選択の一例を示す図であり、図３Ｃは、実施の形態１における不均一グリッドの一例を示す図である。

【図4】実施の形態１における隣接グリッド判定データの一例を示す図である。

【図5】実施の形態１における不均一グリッド予測処理部による内挿補間処理の一例を示す図である。

【図6】図６Ａ、図６Ｂは、実施の形態１に係る気象予測装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図7】実施の形態２に係る気象予測装置を含む気象予測システムの構成例を示す図である。

【図8】実施の形態２に係る気象予測装置の動作例を説明するためのフローチャートである。

【図9】実施の形態３に係る気象予測装置を含む気象予測システムの構成例を示す図である。

【図10】実施の形態３に係る気象予測装置の動作例を説明するためのフローチャートである。

【図11】実施の形態４に係る気象予測装置を含む気象予測システムの構成例を示す図である。

【図12】実施の形態４に係る気象予測装置の動作例を説明するためのフローチャートである。

【図13】実施の形態４における領域選択部による選択の一例を示す図である。

【図14】実施の形態５に係る気象予測装置を含む気象予測システムの構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．

【0014】

図１は、実施の形態１に係る気象予測装置１を含む気象予測システム１００の構成例を示す図である。気象予測システム１００は、例えば図１に示すように、観測装置１０と、観測データ記録部１５と、分割設定値データ記録部１６と、気象予測装置１とを含んで構成される。

【0015】

＜観測装置１０＞
観測装置１０は、気象予測の対象となる領域（以下、「予測対象領域」ともいう。）を含む、所定領域における気象状況（気象データ）を観測する装置である。観測装置１０は、例えば、予測対象領域を含む所定領域内の任意の箇所、又は当該所定領域の近傍の任意の箇所に設置される。

【0016】

観測装置１０は、例えば予め設定された所定の時刻において、当該所定領域における気象状況を観測し、観測データＤ１を生成する。観測データＤ１は、例えば上記所定領域を複数のグリッド（格子）に分割してなるグリッドデータである。また、このグリッドデータには、グリッド毎に観測された気象データが含まれている。

【0017】

例えば、上記所定領域が３行３列の合計９つのグリッドに分割され、各グリッドをグリッド（ｉ、ｊ）と表記する場合、観測データＤ１には、グリッド毎の気象データとして、
グリッド（１，１）＝（晴れ、北風、温度１５℃、湿度２６％、・・・）、
グリッド（１，２）＝（晴れ、東風、温度１７℃、湿度３０％、・・・）、
グリッド（１，３）＝（曇り、西風、温度１２℃、湿度４５％、・・・）、
グリッド（２，１）＝（晴れ、北風、温度１６℃、湿度２８％、・・・）、
グリッド（２，２）＝（晴れ、東風、温度１４℃、湿度３２％、・・・）、
グリッド（２，３）＝（曇り、西風、温度１３℃、湿度４８％、・・・）、
グリッド（３，１）＝（晴れ、北風、温度１１℃、湿度２５％、・・・）、
グリッド（３，２）＝（晴れ、東風、温度１３℃、湿度３３％、・・・）、
グリッド（３，３）＝（曇り、西風、温度１０℃、湿度５０％、・・・）などのデータが含まれる。観測装置１０は、例えば上記のようなグリッド毎の気象データが含まれる観測データＤ１を生成し、生成した観測データＤ１を観測データ記録部１５に記録させる。

【0018】

観測データ記録部１５は、例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）及びＳＤＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの記録媒体で構成される。観測データ記録部１５は、観測装置１０により生成された観測データＤ１を記録する。

【0019】

分割設定値データ記録部１６は、例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）及びＳＤＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの記録媒体で構成される。分割設定値データ記録部１６は、分割設定値データＤ２を記録する。

【0020】

分割設定値データＤ２は、後述する不均一グリッド構築部４がグリッド変換を行う際に使用するパラメタである。具体的には、分割設定値データＤ２は、上記所定領域に含まれる複数のグリッドのうち、グリッド変換を行う対象となるグリッドを指定したデータ（以下、「変換対象データ」ともいう。）である。なお、詳しくは後述するが、グリッド変換とは、グリッドを細かくする（細分化する）こと、又は、グリッドを粗くする（統合する）ことをいう。

【0021】

例えば、分割設定値データＤ２は、グリッドを細かくする（細分化する）対象となるグリッドと、グリッドを粗くする（統合する）対象となるグリッドとを指定したデータである。なお、ここでは、「グリッドを細かくする」とは、グリッドの内部の領域を細分化することをいい、「グリッドを粗くする」とは、あるグリッドと、そのグリッドに隣接するグリッドとを結合して、１つのグリッドにまとめることをいう。また、以下の説明では、グリッドを細かくする対象となるグリッドを「細分化対象グリッド」ともいい、グリッドを粗くする対象となるグリッドを「統合対象グリッド」ともいう。

【0022】

例えば、上記した３行３列の合計９つのグリッドの場合、分割設定値データＤ２では、細分化対象グリッドとしてグリッド（１，１）、グリッド（１，３）、及びグリッド（２，１）が指定され、統合対象グリッドとしてグリッド（３，３）が指定されている。なお、分割設定値データＤ２は、例えば気象予測システム１００のユーザ（以下、単に「ユーザ」ともいう。）により予め生成され、分割設定値データ記録部１６に記録される。

【0023】

ここで、「グリッドの内部の領域を細かくする（細分化する）」とは、あるグリッドをさらに細かくして後続の処理を実施することで、予測対象領域における気象データをより高精度に予測することを意図している。

【0024】

例えば、ユーザは、予測対象領域を含むグリッドについては、分割設定値データＤ２においてこのグリッドを細分化対象グリッドに指定する。また、ユーザは、予測対象領域における気象予測に多大な影響を与える気象要素（例えば台風及び黄砂など）が発生し得る領域がある場合、そのような領域（例えば台風多発地帯、及び黄砂を考慮した砂漠地帯など）を含むグリッドについても、分割設定値データＤ２においてこのグリッドを細分化対象グリッドに指定する。なお、以下の説明では、予測対象領域における気象予測に多大な影響を与える気象要素が発生し得る領域を「影響領域」ともいう。

【0025】

一方、「グリッドの内部の領域を粗くする（統合する）」とは、あるグリッドとそのグリッドに隣接するグリッドとを統合して後続の処理を実施することで、処理負荷及び計算コストの増大を抑えながら予測処理を実施することを意図している。

【0026】

例えば、気象データにさほど変化がない、起伏の少ない土地からなる領域が所定領域に含まれる場合、そのような領域については、細かいグリッドによる高精度な予測は必要なく、ある程度の広さのグリッドに基づいて予測を行えば十分である場合がある。そこで、ユーザは、気象データにさほど変化がない領域、または気象データの時間的な変化に乏しい領域を含むグリッドについては、分割設定値データＤ２においてこのグリッドを統合対象グリッドに指定する。なお、「気象データにさほど変化がない領域」または「気象データの時間的な変化に乏しい領域」とは、例えば、所定の時間間隔（例えば５分間）における気象データの変化量が所定値以下である領域をいう。また、以下の説明では、このような領域を「単調領域」ともいう。

【0027】

＜気象予測装置１＞
気象予測装置１は、例えば図１に示すように、観測データ取得部２（第１取得部）と、分割設定値データ取得部３（第２取得部）と、不均一グリッド構築部４（生成部）と、不均一グリッド予測処理部５（予測処理部）と、隣接グリッド判定データ記録部６と、を含んで構成される。

【0028】

観測データ取得部２は、観測データ記録部１５から観測データＤ１（グリッドデータ）を取得する。観測データ取得部２は、当該取得した観測データＤ１を不均一グリッド構築部４に出力する。

【0029】

分割設定値データ取得部３は、分割設定値データ記録部１６から分割設定値データＤ２を取得する。分割設定値データ取得部３は、当該取得した分割設定値データＤ２を不均一グリッド構築部４に出力する。なお、ここでは、分割設定値データＤ２において、例えば予測対象領域を含むグリッド、及び影響領域を含むグリッドが細分化対象グリッドに指定され、単調領域を含むグリッドが統合対象グリッドに指定されている。

【0030】

不均一グリッド構築部４は、観測データ取得部２から観測データＤ１を取得する。また、不均一グリッド構築部４は、分割設定値データ取得部３から分割設定値データＤ２を取得する。そして、不均一グリッド構築部４は、観測データＤ１が示すグリッドのうちの所定のグリッドを細分化するとともに、観測データＤ１が示すグリッドのうちの所定のグリッドと当該グリッドに隣接するグリッドとを統合することにより、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在するグリッド（以下、「不均一グリッド」ともいう。）を構築し、不均一グリッドを示すデータ（以下、「不均一グリッドデータ」ともいう。）を生成する。このとき、不均一グリッド構築部４は、例えば分割設定値データ取得部３から取得した分割設定値データＤ２に基づいて、細分化するグリッド（細分化対象グリッド）と統合するグリッド（統合対象グリッド）とを選択する。

【0031】

＜不均一グリッド構築部４＞
不均一グリッド構築部４は、例えば図１に示すように、領域選択部４１と、選択領域グリッド変換部４２と、グリッド再構築部４３とを含んで構成される。

【0032】

領域選択部４１は、分割設定値データＤ２に基づいて、観測データＤ１が示すグリッドから、細分化対象グリッドと統合対象グリッドとを選択する。領域選択部４１は、選択した結果を示すデータを選択領域グリッド変換部４２に出力する。

【0033】

選択領域グリッド変換部４２は、領域選択部４１から選択結果を示すデータを取得し、当該取得したデータに基づいてグリッド変換を行う。具体的には、選択領域グリッド変換部４２は、例えば領域選択部４１により選択された細分化対象グリッドを、観測データＤ１から一旦取り出し、取り出した細分化対象グリッドを所定の数のグリッドに細分化する。また、選択領域グリッド変換部４２は、例えば領域選択部４１により選択された統合対象グリッドを、観測データＤ１から一旦取り出し、取り出した統合対象グリッドを、隣接するグリッドと統合する。選択領域グリッド変換部４２は、グリッド変換（細分化及び統合）を行った結果を示すデータをグリッド再構築部４３に出力する。

【0034】

また、選択領域グリッド変換部４２は、上記グリッド変換を行った後の観測データＤ１（グリッドデータ）における、各グリッドの隣接関係を示す隣接グリッド判定データＤ３を生成する。そして、選択領域グリッド変換部４２は、当該生成した隣接グリッド判定データＤ３を隣接グリッド判定データ記録部６に記録させる。

【0035】

隣接グリッド判定データ記録部６は、例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）及びＳＤＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの記録媒体で構成される。隣接グリッド判定データ記録部６は、隣接グリッド判定データＤ３を記録する。

【0036】

グリッド再構築部４３は、選択領域グリッド変換部４２から、上記グリッド変換を行った結果を示すデータを取得する。グリッド再構築部４３は、当該取得したデータに基づいて、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在したグリッド（不均一グリッド）を構築し、当該不均一グリッドを示すデータ（不均一グリッドデータ）を生成する。グリッド再構築部４３は、生成した不均一グリッドデータを不均一グリッド予測処理部５に出力する。

【0037】

不均一グリッド予測処理部５は、グリッド再構築部４３から不均一グリッドデータを取得する。不均一グリッド予測処理部５は、当該取得した不均一グリッドデータと、隣接グリッド判定データ記録部６に記録されている隣接グリッド判定データＤ３とを用いて、所定領域に含まれる予測対象領域の気象データを予測する。そして、不均一グリッド予測処理部５は、予測した予測対象領域の気象データを予測結果として出力する。

【0038】

このとき、不均一グリッドデータが示す不均一グリッドでは、予測対象領域を含むグリッドが細分化され、単調領域を含むグリッドが隣接するグリッドと統合されている。したがって、不均一グリッド予測処理部５は、細分化したグリッドにおける処理負荷の増大を、統合したグリッドにおける処理負荷の低減で補償することができる。その結果、不均一グリッド予測処理部５は、予測処理全体としての処理負荷の増大を抑制しつつ、予測対象領域における気象予測を高精度に行うことができる。

【0039】

また、上記不均一グリッドでは、影響領域を含むグリッドも細分化されている。これにより、不均一グリッド予測処理部５は、影響領域において発生する気象要素の影響を予測対象領域に精度よく反映させ、予測対象領域における気象予測の精度をさらに向上させることができる。

【0040】

次に、実施の形態１に係る気象予測装置１の動作例について、図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。

【0041】

なお、以下の説明では、説明を簡単にするため、気象予測装置１の観測データ取得部２は、予め観測データ記録部１５から観測データＤ１を取得し、当該取得した観測データＤ１を不均一グリッド構築部４に出力しているものとする。同様に、気象予測装置１の分割設定値データ取得部３は、予め分割設定値データ記録部１６から分割設定値データＤ２を取得し、当該取得した分割設定値データＤ２を不均一グリッド構築部４に出力しているものとする。

【0042】

また、以下の説明では、分割設定値データＤ２において、予測対象領域を含むグリッド及び影響領域を含むグリッドが細分化対象グリッドに指定され、単調領域を含むグリッドが統合対象グリッドに指定されているものとする。

【0043】

まず、不均一グリッド構築部４の領域選択部４１は、分割設定値データＤ２に基づいて、観測データＤ１が示すグリッドから、細分化対象グリッドと統合対象グリッドとを選択する（ステップＳＴ０１）。

【0044】

ここで、領域選択部４１を含む不均一グリッド構築部４による処理の一例を図３に示す。図３Ａは、観測データ記録部１５から取得した観測データＤ１（グリッドデータ）の一例を示している。なお、図３Ａに示す観測データＤ１が示す各グリッドには、上述のように、グリッド毎の気象データが含まれている。図３Ａでは、この気象データの相違を、グリッドの濃淡で表現している。

【0045】

領域選択部４１は、分割設定値データ記録部１６から取得した分割設定値データＤ２に基づいて、例えば図３Ｂに示すように、観測データＤ１が示すグリッドから、細分化対象グリッドと統合対象グリッドとを選択する。例えば、図３Ｂにおいて、太線で囲まれたグリッドは、細分化対象グリッド又は統合対象グリッドとして選択されたグリッドを示している。

【0046】

次に、選択領域グリッド変換部４２は、領域選択部４１により選択されたグリッドに対し、グリッド変換を行う（ステップＳＴ０２）。具体的には、選択領域グリッド変換部４２は、領域選択部４１により選択された細分化対象グリッドを細分化するとともに、領域選択部４１により選択された統合対象グリッドを統合する。

【0047】

例えば、選択領域グリッド変換部４２は、図３Ｂに示すように、細分化対象グリッドを観測データＤ１から一旦取り出し、取り出した細分化対象グリッドを例えば４つのグリッドに細分化する。なお、選択領域グリッド変換部４２が細分化対象グリッドをいくつのグリッドに細分化するかについては、例えば分割設定値データＤ２においてユーザが任意に設定可能である。

【0048】

また、図３Ｂでは図示していないが、選択領域グリッド変換部４２は、統合対象グリッドを統合する場合も、細分化対象グリッドを細分化する場合と同様に行えばよい。例えば、選択領域グリッド変換部４２は、統合対象グリッドと、この統合対象グリッドの東西南北（上下左右）に隣接するグリッド（隣接グリッド）とを観測データＤ１から一旦取り出し、取り出した各グリッドをまとめて１つのグリッドとすればよい。また、選択領域グリッド変換部４２は、上記に加えて、統合対象グリッドの斜め方向に隣接するグリッドを観測データＤ１から一旦取り出し、取り出した各グリッドをまとめて１つのグリッドとしてもよい。なお、上述の例をはじめとして、選択領域グリッド変換部４２が統合対象グリッドをどの範囲までの隣接グリッドとまとめるかについては、分割設定値データＤ２においてユーザが任意に設定可能である。

【0049】

なお、選択領域グリッド変換部４２は、上記のようなグリッド変換を行った後、当該変換後のグリッドにおける気象データを補充する必要がある。その場合、例えば選択領域グリッド変換部４２は、変換後のグリッドにおける気象データを観測装置１０から再取得する旨を観測データ取得部２に指示してもよい。観測データ取得部２は、この指示を受けると、変換後のグリッドにおける気象データを観測装置１０から再取得し、再取得した気象データを選択領域グリッド変換部４２に出力する。そして、選択領域グリッド変換部４２は、この再取得された気象データを、変換後のグリッドにおける気象データとして補充すればよい。

【0050】

あるいは、選択領域グリッド変換部４２は、変換後のグリッドにおける気象データを、当該変換後のグリッドに隣接するグリッドにおける気象データに基づいて補間することにより、補充するようにしてもよい。選択領域グリッド変換部４２は、上記のようにして気象データを補充すると、補充した気象データを含む、グリッド変換を行った結果を示すデータを、グリッド再構築部４３に出力する。

【0051】

また、このとき選択領域グリッド変換部４２は、隣接グリッド判定データＤ３を生成し、生成した隣接グリッド判定データＤ３を隣接グリッド判定データ記録部６に記録させる。隣接グリッド判定データＤ３は、上述のように、選択領域グリッド変換部４２がグリッド変換を行った後の観測データＤ１（すなわち、不均一グリッドデータ）が示すグリッドにおける、各グリッドの隣接関係を示すデータである。

【0052】

隣接グリッド判定データＤ３の一例を、図４を参照しながら説明する。図４は、不均一グリッドの一例である。なお、図４では、説明の便宜上、統合対象グリッドの表示を省略している。また、図４では、説明の便宜上、各グリッドを識別するための番号を各グリッドに付している。

【0053】

不均一グリッドが図４に示す例の場合、隣接グリッド判定データＤ３は、例えば、
グリッド１に隣接するグリッド＝（グリッド６１、グリッド６２、及びグリッド２）、
グリッド２に隣接するグリッド＝（グリッド１、グリッド７１、グリッド７２、及びグリッド３）、
グリッド３に隣接するグリッド＝（グリッド２、グリッド８、グリッド４１、及びグリッド４３）、
グリッド４１に隣接するグリッド＝（グリッド３、グリッド４２、及びグリッド４３）、
グリッド４２に隣接するグリッド＝（グリッド４１、グリッド４４、及びグリッド５１）、
グリッド４３に隣接するグリッド＝（グリッド３、グリッド４１、グリッド４４、及びグリッド９１）、
グリッド４４に隣接するグリッド＝（グリッド４２、グリッド４３、グリッド５３、及びグリッド９２）、
グリッド５１に隣接するグリッド＝（グリッド４２、グリッド５２、及びグリッド５３）、
グリッド５２に隣接するグリッド＝（グリッド５１、及びグリッド５４）などのように生成される。

【0054】

次に、グリッド再構築部４３は、選択領域グリッド変換部４２から取得した、グリッド変換を行った結果を示すデータに基づいて、例えば図３Ｃに示すような、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在した不均一グリッドを構築し、不均一グリッドを示す不均一グリッドデータを生成する（ステップＳＴ０３）。なお、図３Ｃの例では、細分化されたグリッドは４つのグリッドに細分化されている。また、図３Ｃの例では、右下の空白で示されたグリッドが統合されたグリッドである。

【0055】

例えば、グリッド再構築部４３は、図３Ｃに示すように、選択領域グリッド変換部４２により細分化されたグリッドを、観測データＤ１における元の位置に戻して、他のグリッドと合成する。この場合、グリッド再構築部４３は、細分化されたグリッドの観測データＤ１における元の位置を予め記憶しておくとよい。

【0056】

なお、図３Ｃでは、グリッド再構築部４３が細分化されたグリッドを観測データＤ１における元の位置に戻す場合を例示しているが、グリッド再構築部４３が統合されたグリッドを観測データＤ１における元の位置に戻す場合についても同様である。グリッド再構築部４３は、上記のようにして生成した不均一グリッドデータを不均一グリッド予測処理部５に出力する。

【0057】

なお、上記の例では、選択領域グリッド変換部４２が、領域選択部４１により選択された細分化対象グリッド及び統合対象グリッドを観測データＤ１から一旦取り出し、取り出したグリッドを細分化及び統合し、グリッド再構築部４３が、細分化及び統合されたグリッドを観測データＤ１における元の位置に戻す例を説明した。しかしながら、選択領域グリッド変換部４２はこれに限らず、領域選択部４１により選択された細分化対象グリッド等を観測データＤ１から取り出さずに、そのままの位置で細分化等して不均一グリッドを構築し、不均一グリッドデータを生成してもよい。この場合、グリッド再構築部４３は省略されてもよい。

【0058】

また、上記の例では、選択領域グリッド変換部４２が隣接グリッド判定データＤ３を生成して隣接グリッド判定データ記録部６に記録させる例を説明したが、これに限らず、例えばグリッド再構築部４３が隣接グリッド判定データＤ３を生成して隣接グリッド判定データ記録部６に記録させてもよい。

【0059】

次に、不均一グリッド予測処理部５は、グリッド再構築部４３から取得した不均一グリッドデータと、隣接グリッド判定データ記録部６に記録されている隣接グリッド判定データＤ３とを用いて、所定領域に含まれる予測対象領域の気象データを予測する（ステップＳＴ０４）。

【0060】

ここで、不均一グリッド予測処理部５による気象予測の方法について、グリッドデータを用いた従来の気象予測の方法と対比しながら説明する。

【0061】

例えば、従来の気象予測では、基本的には各グリッドが１対１で隣接するように構成されたグリッド（以下、「均一グリッド」ともいう。）を示すデータ（以下、「均一グリッドデータ」ともいう。）を用いることを前提とし、この均一グリッドにおける各グリッドの気象データを参照することにより、予測対象領域の気象予測を行う。

【0062】

例えば、従来の気象予測では、均一グリッドにおけるあるグリッドと、このグリッドの東西南北（上下左右）に隣接する４つのグリッドと、このグリッドの高さ方向に隣接する２つのグリッドとの合計７つのグリッドを用いた、７点ステンシル計算と呼ばれる計算を繰り返すことにより、気象予測を行う。具体的には、例えば従来の気象予測では、これら７つのグリッドの各グリッドにおける気象データ（気温、及び湿度など）に所定の重み係数等を乗算したうえで、これらの各気象データに対して加算及び乗算等の所定の演算を行う。従来の気象予測では、この演算を、グリッドデータに含まれるすべてのグリッドが計算対象となるよう順次繰り返すことにより、予測対象領域の気象データを予測する。

【0063】

一方、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在する不均一グリッドでは、グリッド同士の隣接関係は必ずしも１対１とはならない。例えば、図４で示したように、選択領域グリッド変換部４２によるグリッド変換の結果、統合されたグリッドのいずれか一方の隣（例えば東側）に、複数個のグリッドが隣接するといった状態が生じる場合がある。なお、以下の説明では、このように１つのグリッドのいずれか一方の隣に複数個のグリッドが隣接する関係を「不均一な隣接関係」ともいう。この場合、不均一グリッド予測処理部５は、上述のような従来手法を用いた処理を行うことができない。

【0064】

そこで、不均一グリッド予測処理部５は、隣接グリッド判定データ記録部６に記録されている隣接グリッド判定データＤ３を参照して、不均一な隣接関係となっているグリッドの組を特定する。そして、不均一グリッド予測処理部５は、当該特定したグリッドの組に対して内挿補間処理を施すことにより、不均一な隣接関係を実質的に解消する。

【0065】

不均一グリッド予測処理部５による内挿補間処理の一例を図５に示す。例えば図５において、符号５０１は統合されたグリッド（レ点）であり、符号５０２～５０４はグリッド５０１の左隣に隣接するグリッド（それぞれ○、△、□）である。このとき、グリッドの大きさは、グリッド５０１＞グリッド５０２＞グリッド５０３＝グリッド５０４となっている。

【0066】

この場合、不均一グリッド予測処理部５は、例えばグリッド５０１について、東西南北（上下左右）方向に隣接するグリッドが複数であるか否かを、隣接グリッド判定データＤ３に基づいて判断する。例えば図５の例では、グリッド５０１の西側（左側）に３つのグリッド（グリッド５０２～５０４）が隣接している。この場合、不均一グリッド予測処理部５は、これらグリッド５０１～５０４が不均一な隣接関係にあると判断する。

【0067】

そして、不均一グリッド予測処理部５は、例えば図５に示すように、まず、グリッド５０２～５０４を中点位置に内挿補間し、その結果として、新たなグリッド５０５（×）を得る。

【0068】

例えば、図５に示すグラフ５０６は、グリッド５０２～５０４における気象データ（例えば気温、湿度、及び気圧等）を模式的に示したグラフである。グラフ５０６の横軸上における「〇」「△」「□」は、それぞれ各グリッドに付された記号「〇」「△」「□」に対応しており、グラフ５０６の横軸上における「×」は、内挿補間の結果として得られた新たなグリッド「×」に対応している。

【0069】

例えば、気象データが気温であり、記号「□」が付されたグリッド５０４における気温が２０℃であり、記号「△」が付されたグリッド５０３における気温が１９℃であり、記号「○」が付されたグリッド５０２における気温が１６℃であった場合、不均一グリッド予測処理部５は、これらの気温を内挿補間した結果として、記号「×」が付されたグリッド５０５における気温を１８℃とする。

【0070】

これにより、レ点が付されたグリッド５０１の左隣には、記号「×」が付されたグリッド５０５が１つだけ隣接することとなる。そして、不均一グリッド予測処理部５は、このような処理を、不均一な隣接関係にあるグリッドの組に対して順次行う。これにより、不均一グリッド予測処理部５は、グリッド再構築部４３から取得した不均一グリッドデータを用いて、従来手法による演算を行えるようになる。

【0071】

以上の処理を、図２のフローチャートに基づいて説明すると、不均一グリッド予測処理部５は、不均一グリッドにおける各グリッドを（ｉ、ｊ）と表記する場合、ｉ及びｊを１からカウントアップさせながら、各グリッドを一つずつ参照する（ステップＳＴ４１）。なお、ｉは各グリッドの東西方向（左右方向）の位置を示す変数であり、ｊは各グリッドの南北方向（上下方向）の位置を示す変数である。

【0072】

次に、不均一グリッド予測処理部５は、グリッド（ｉ、ｊ）の東西南北の各方向に隣接するグリッドの数を、隣接グリッド判定データＤ３に基づいて算出する（ステップＳＴ４２）。

【0073】

そして、不均一グリッド予測処理部５は、グリッド（ｉ、ｊ）の東西南北の各方向に隣接するグリッドの数が複数であるか否かを判定する（ステップＳＴ４３）。その結果、グリッド（ｉ、ｊ）の東西南北の各方向に隣接するグリッドの数が複数であると判定された場合（ステップＳＴ４３；ＹＥＳ）、不均一グリッド予測処理部５は、上述のように、それらのグリッドを内挿補間処理により補間し、１つのグリッドへ変換する（ステップＳＴ４４）。その後、処理はステップＳＴ４１へ戻る。

【0074】

一方、グリッド（ｉ、ｊ）の東西南北の各方向に隣接するグリッドの数が複数でないと判定された場合（ステップＳＴ４３；ＮＯ）、処理はステップＳＴ４１へ戻る。

【0075】

以下、不均一グリッド予測処理部５は、すべてのグリッドについて、ステップＳＴ４１～ＳＴ４４の処理を繰り返す。その後、処理はステップＳＴ４５へ遷移し、不均一グリッド予測処理部５は、ステップＳＴ４１～ＳＴ４４の処理が完了した不均一グリッドデータを用いて、予測対象領域における気象データを予測する（ステップＳＴ４５）。

【0076】

なお、気象予測装置１では、不均一グリッド予測処理部５が上記のような内挿補間処理を行った場合でも、補間前のグリッド（例えば図５に示すグリッド５０２～５０４）に対して再びグリッド変換が行われる可能性もある。そこで、不均一グリッド予測処理部５は、上記のような内挿補間処理を行った場合でも、補間前のグリッドに関するデータは観測データＤ１から削除せずにそのまま残しておくとよい。また、上記と同様の理由から、不均一グリッド予測処理部５は、補間前の時点で生成されていた隣接グリッド判定データＤ３は更新しない方がよい。

【0077】

また、不均一グリッド予測処理部５は、上記のような内挿補間処理を行った場合、効率化の観点から、新たに得られたグリッド５０５に関するデータ（気象データなど）を観測データＤ１に追加してもよい。また、上記の場合、不均一グリッド予測処理部５は、効率化の観点から、補間後のグリッド間の隣接情報（例えば図５に示すグリッド５０５とグリッド５０１とが隣接している旨の情報）を隣接グリッド判定データＤ３に追加してもよい。

【0078】

不均一グリッド予測処理部５は、上記のような処理を行うことにより、不均一グリッドデータを用いて予測対象領域の気象データを予測することができる。特に、上記の例では、不均一グリッドデータが示す不均一グリッドにおいて、予測対象領域を含むグリッドが細分化されている一方、単調領域を含むグリッドは隣接するグリッドと統合されている。したがって、不均一グリッド予測処理部５は、細分化したグリッドにおける処理負荷の増大を、統合したグリッドにおける処理負荷の低減で補償することができる。その結果、不均一グリッド予測処理部５は、予測処理全体としての処理負荷の増大を抑制しつつ、予測対象領域における気象予測を高精度に行うことができる。

【0079】

また、上記の例では、不均一グリッドデータが示す不均一グリッドにおいて、影響領域を含むグリッドも細分化されている。これにより、不均一グリッド予測処理部５は、影響領域において発生する気象要素の影響を予測対象領域に精度よく反映させ、予測対象領域における気象予測の精度をさらに向上させることができる。

【0080】

次に、図６を参照して、実施の形態１に係る気象予測装置１のハードウェア構成例を説明する。気象予測装置１における観測データ取得部２、分割設定値データ取得部３、不均一グリッド構築部４（領域選択部４１、選択領域グリッド変換部４２、及びグリッド再構築部４３）、並びに不均一グリッド予測処理部５の各機能は、処理回路により実現される。処理回路は、図６Ａに示すように、専用のハードウェアであってもよいし、図６Ｂに示すように、メモリ５３に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ともいう）５２であってもよい。

【0081】

処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路５１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。観測データ取得部２、分割設定値データ取得部３、不均一グリッド構築部４、及び不均一グリッド予測処理部５の各部の機能それぞれを処理回路５１で実現してもよいし、各部の機能をまとめて処理回路５１で実現してもよい。

【0082】

処理回路がＣＰＵ５２の場合、観測データ取得部２、分割設定値データ取得部３、不均一グリッド構築部４、及び不均一グリッド予測処理部５の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ５３に格納される。処理回路は、メモリ５３に記録されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、気象予測装置１は、処理回路により実行されるときに、例えば図２に示した各ステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリを備える。また、これらのプログラムは、観測データ取得部２、分割設定値データ取得部３、不均一グリッド構築部４、及び不均一グリッド予測処理部５の手順及び方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ５３としては、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ＥＰＲＯＭ）等の不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、又はＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等が該当する。

【0083】

なお、観測データ取得部２、分割設定値データ取得部３、不均一グリッド構築部４、及び不均一グリッド予測処理部５の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、観測データ取得部２については専用のハードウェアとしての処理回路でその機能を実現し、分割設定値データ取得部３、不均一グリッド構築部４、及び不均一グリッド予測処理部５については処理回路がメモリ５３に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。

【0084】

このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

【0085】

以上のように、実施の形態１によれば、気象予測装置１は、予測対象領域を含む所定領域を複数のグリッドに分割してなるグリッドデータであって、分割されたグリッド毎に観測された気象データを含むグリッドデータ（観測データＤ１）を取得する観測データ取得部２と、観測データ取得部２により取得されたグリッドデータが示すグリッドのうちの所定のグリッドを細分化するとともに、グリッドデータが示すグリッドのうちの所定のグリッドと当該グリッドに隣接するグリッドとを統合し、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在する不均一グリッドを示すデータであって、グリッド毎の気象データを含む不均一グリッドデータを生成する不均一グリッド構築部４と、不均一グリッド構築部４により生成された不均一グリッドデータを用いて、所定領域に含まれる予測対象領域の気象データを予測する不均一グリッド予測処理部５と、を備えた。これにより、実施の形態１に係る気象予測装置１は、従来に対し、処理負荷の増大を抑制しつつ、気象状況の予測精度を向上可能となる。

【0086】

また、不均一グリッド構築部４は、不均一グリッドにおける各グリッドの隣接関係を示す隣接グリッド判定データＤ３を生成し、不均一グリッド予測処理部５は、不均一グリッド構築部４により生成された隣接グリッド判定データＤ３に基づいて、不均一グリッドデータが示す不均一グリッドから、不均一な隣接関係となっているグリッドの組を特定し、当該特定したグリッドの組に対して内挿補間処理を施した上で予測を行う。これにより、実施の形態１に係る気象予測装置１は、不均一グリッドデータを用いた気象予測を正確に行うことができる。

【0087】

また、不均一グリッド構築部４は、グリッドデータが示すグリッドのうち、予測対象領域を含むグリッドを細分化し、気象データの時間的な変化に乏しい領域を含むグリッド当該グリッドに隣接するグリッドとを統合する。これにより、実施の形態１に係る気象予測装置１は、予測処理全体としての処理負荷の増大を抑制しつつ、予測対象領域における気象予測を高精度に行うことができる。

【0088】

また、不均一グリッド構築部４は、グリッドデータが示すグリッドのうち、予測対象領域における気象予測に影響を与える気象要素が発生し得る領域を含むグリッドを細分化する。これにより、実施の形態１に係る気象予測装置１は、上記領域において発生する気象要素の影響を予測対象領域に精度よく反映させ、予測対象領域における気象予測の精度をさらに向上させることができる。

【0089】

また、気象予測装置１は、グリッドデータが示すグリッドのうち、細分化する対象となる細分化対象グリッドを示すデータと、隣接するグリッドと統合する対象となる統合対象グリッドを示すデータである変換対象データ（分割設定値データ）Ｄ２を取得する分割設定値データ取得部３を備え、不均一グリッド構築部４は、分割設定値データ取得部３により取得された変換対象データＤ２に基づいて、細分化及び統合を行う。これにより、実施の形態１に係る気象予測装置１は、グリッドの細分化及び統合を正確に行うことができる。

【0090】

また、不均一グリッド構築部４は、分割設定値データ取得部３により取得された変換対象データに基づいて、グリッドデータが示すグリッドから、細分化対象グリッドと統合対象グリッドとを選択する領域選択部４１と、領域選択部４１により選択された細分化対象グリッドを細分化するとともに、領域選択部４１により選択された統合対象グリッドと当該グリッドに隣接するグリッドとを統合することにより、不均一グリッドデータを生成する選択領域グリッド変換部４２と、を含んで構成される。これにより、実施の形態１に係る気象予測装置１は、細分化対象グリッドと統合対象グリッドとを適切に選択して不均一グリッドデータを生成することができる。

【0091】

また、選択領域グリッド変換部４２は、細分化及び統合を行ったグリッドにおける気象データを補充し、不均一グリッド予測処理部５は、選択領域グリッド変換部４２により気象データが補充された後の不均一グリッドデータを用いて予測を行う。これにより、実施の形態１に係る気象予測装置１は、補充された気象データに基づいて、予測対象領域における気象予測を高精度に行うことができる。

【0092】

また、選択領域グリッド変換部４２は、細分化及び統合を行ったグリッドにおける気象データを、当該各グリッドに隣接するグリッドにおける気象データに基づいて内挿補間することにより補充する。これにより、実施の形態１に係る気象予測装置１は、細分化及び統合を行ったグリッドにおける気象データを容易に補充することができる。

【0093】

また、選択領域グリッド変換部４２は、細分化及び統合を行ったグリッドにおける気象データを取得する旨を観測データ取得部２に指示することにより、当該各グリッドにおける気象データを補充する。これにより、実施の形態１に係る気象予測装置１は、細分化及び統合を行ったグリッドにおける気象データを容易に補充することができる。

【0094】

実施の形態２．
実施の形態１では、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在する不均一グリッドデータを用いて、所定領域に含まれる予測対象領域の気象データを予測する気象予測装置について説明した。実施の形態２では、所定領域だけでなくその周辺領域を気象データの観測対象とした場合において、所定領域に含まれる予測対象領域の気象データを予測する気象予測装置について説明する。

【0095】

図７は、実施の形態２に係る気象予測装置１ｂを含む気象予測システム１００ｂの構成例を示す図である。実施の形態２に係る気象予測システム１００ｂは、図１に示す実施の形態１に係る気象予測システム１００に対し、観測装置１０が複数設置されている点、及び、位置データ記録部１７が追加されている点が異なっている。

【0096】

また、実施の形態２に係る気象予測装置１ｂは、図１に示す実施の形態１に係る気象予測装置１に対し、位置データ取得部７（第３取得部）が追加されるとともに、不均一グリッド構築部４が不均一グリッド構築部４ｂに、不均一グリッド予測処理部５が不均一グリッド予測処理部５ｂに、それぞれ変更されている点が異なっている。なお、不均一グリッド構築部４ｂの各構成要素は、符号の末尾に「ｂ」を付して表現する。

【0097】

実施の形態２に係る気象予測システム１００ｂ及び気象予測装置１ｂのその他の構成は、図１に示す実施の形態１に係る気象予測システム１００及び気象予測装置１と同一であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0098】

観測装置１０は、実施の形態１と同様、気象予測の対象となる領域（予測対象領域）を含む、所定領域における気象状況（気象データ）を観測する装置である。実施の形態２では、観測装置１０は複数台設置されており、そのうちのある観測装置１０は、予測対象領域を含む所定領域（以下、「基準領域」ともいう。）における気象状況を観測する。また、その他の観測装置１０は、当該基準領域以外の所定領域（以下、「周辺領域」ともいう。）における気象状況を観測する。なお、基準領域と周辺領域とは、例えば隣接する（地続きの）領域である。

【0099】

各観測装置１０は、例えば予め設定された時刻において、観測対象となる領域における気象状況を観測し、観測データＤ１を生成する。観測データＤ１は、実施の形態１と同様、例えば上記基準領域又は周辺領域を複数のグリッド（格子）に分割してなるグリッドデータであり、このグリッドデータには、グリッド毎に観測された気象データが含まれている。各観測装置１０は、生成した観測データＤ１を観測データ記録部１５に記録させる。

【0100】

分割設定値データ記録部１６は、分割設定値データＤ２を記録する。実施の形態２では、分割設定値データＤ２は、例えばユーザにより上記基準領域及び周辺領域毎に生成され、分割設定値データ記録部１６に記録されている。

【0101】

位置データ記録部１７は、例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）及びＳＤＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの記録媒体で構成される。位置データ記録部１７は、位置データＤ４を記録する。

【0102】

位置データＤ４は、上記基準領域及び周辺領域のそれぞれの位置を示すデータである。例えば、上記基準領域及び周辺領域がそれぞれ矩形状に区画された領域である場合、位置データＤ４は、当該矩形状に区画された領域の中心点の緯度及び経度、並びに、当該矩形状に区画された領域の四隅の点の緯度及び経度を示すデータを含んでいる。位置データＤ４は、ユーザにより予め生成され、位置データ記録部１７に記録される。なお、ここで示した位置データＤ４はあくまで一例であり、上記基準領域及び周辺領域のそれぞれの位置を示すデータであれば、位置データＤ４は上記以外のデータを含んでいてもよい。

【0103】

位置データ取得部７は、位置データ記録部１７から位置データＤ４を取得する。位置データ取得部７は、当該取得した位置データＤ４を不均一グリッド構築部４ｂに出力する。

【0104】

不均一グリッド構築部４ｂは、観測データ取得部２から基準領域及び周辺領域毎の観測データＤ１を取得する。また、不均一グリッド構築部４ｂは、分割設定値データ取得部３から基準領域及び周辺領域毎の分割設定値データＤ２を取得する。そして、不均一グリッド構築部４ｂは、各観測データＤ１について、観測データＤ１（グリッドデータ）が示すグリッドのうちの所定のグリッドを細分化するとともに、観測データＤ１が示すグリッドのうちの所定のグリッドと当該グリッドに隣接するグリッドとを統合することにより、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在する不均一グリッドを示す不均一グリッドデータを生成する。このとき、不均一グリッド構築部４は、分割設定値データ取得部３から取得した、基準領域及び周辺領域毎の分割設定値データＤ２に基づいて、対応する領域における細分化対象グリッドと統合対象グリッドとを選択する。また、不均一グリッド構築部４は、位置データ取得部７から取得した位置データＤ４に基づいて、不均一グリッドデータを生成する。

【0105】

領域選択部４１ｂは、基準領域及び周辺領域毎の分割設定値データＤ２に基づいて、対応する領域における観測データＤ１が示すグリッドから、細分化対象グリッドと統合対象グリッドとを選択する。領域選択部４１ｂは、選択した結果を示すデータを選択領域グリッド変換部４２ｂに出力する。

【0106】

選択領域グリッド変換部４２ｂは、領域選択部４１ｂから選択結果を示すデータを取得する。選択領域グリッド変換部４２ｂは、当該取得したデータに基づき、実施の形態１と同様、基準領域及び周辺領域毎にグリッド変換（細分化及び統合）を行う。選択領域グリッド変換部４２ｂは、グリッド変換を行った結果を示すデータをグリッド再構築部４３ｂに出力する。

【0107】

また、選択領域グリッド変換部４２ｂは、上記グリッド変換を行った後の観測データＤ１（グリッドデータ）における、各グリッドの隣接関係を示す隣接グリッド判定データＤ３を、基準領域及び周辺領域毎に生成する。また、選択領域グリッド変換部４２は、当該生成した基準領域及び周辺領域毎の隣接グリッド判定データＤ３を隣接グリッド判定データ記録部６に記録させる。

【0108】

グリッド再構築部４３ｂは、選択領域グリッド変換部４２ｂから、上記グリッド変換を行った結果を示すデータを取得する。グリッド再構築部４３ｂは、当該取得したデータに基づいて、基準領域及び周辺領域毎に、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在したグリッド（不均一グリッド）を構築し、当該不均一グリッドを示すデータ（不均一グリッドデータ）を生成する。また、グリッド再構築部４３ｂは、位置データＤ４に基づいて、基準領域及び周辺領域毎に生成した不均一グリッドデータを合成し、基準領域及び周辺領域をつなぎ合わせた領域に関する不均一グリッドデータ（以下、「拡張不均一グリッドデータ」ともいう。）を生成する。グリッド再構築部４３ｂは、生成した拡張不均一グリッドデータを不均一グリッド予測処理部５ｂに出力する。

【0109】

不均一グリッド予測処理部５ｂは、グリッド再構築部４３ｂから拡張不均一グリッドデータを取得し、当該取得した拡張不均一グリッドデータと、隣接グリッド判定データ記録部６に記録されている基準領域及び周辺領域毎の隣接グリッド判定データＤ３とを用いて、基準領域に含まれる予測対象領域の気象データを予測する。そして、不均一グリッド予測処理部５ｂは、予測した予測対象領域の気象データを予測結果として出力する。

【0110】

次に、実施の形態２に係る気象予測装置１ｂの動作例について、図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。

【0111】

まず、不均一グリッド構築部４ｂの領域選択部４１ｂは、基準領域及び周辺領域毎の分割設定値データＤ２に基づいて、対応する領域における観測データＤ１が示すグリッドから、細分化対象グリッドと統合対象グリッドとを選択する（ステップＳＴ１１）。なお、領域選択部４１ｂは、図８に示す点線の枠内に示すように、この選択を、基準領域及び周辺領域毎に並行して行ってもよい。

【0112】

次に、選択領域グリッド変換部４２ｂは、領域選択部４１ｂにより選択されたグリッドに対し、基準領域及び周辺領域毎にグリッド変換を行う（ステップＳＴ１２）。なお、選択領域グリッド変換部４２ｂは、図８に示す点線の枠内に示すように、このグリッド変換を、基準領域及び周辺領域毎に並行して行ってもよい。

【0113】

次に、グリッド再構築部４３ｂは、選択領域グリッド変換部４２ｂから取得した、グリッド変換を行った結果を示すデータに基づいて、基準領域及び周辺領域毎に不均一グリッドを構築し、不均一グリッドデータを生成する。また、グリッド再構築部４３ｂは、位置データＤ４に基づいて、基準領域及び周辺領域毎に生成した不均一グリッドデータを合成し、基準領域及び周辺領域をつなぎ合わせた領域に関する拡張不均一グリッドデータを生成する（ステップＳＴ１３）。

【0114】

次に、不均一グリッド予測処理部５ｂは、グリッド再構築部４３ｂから拡張不均一グリッドデータを取得し、当該取得した拡張不均一グリッドデータと、隣接グリッド判定データ記録部６に記録されている基準領域及び周辺領域毎の隣接グリッド判定データＤ３とを用いて、基準領域に含まれる予測対象領域の気象データを予測する（ステップＳＴ１４）。

【0115】

このように、実施の形態２に係る気象予測装置１ｂは、互いに異なる領域を観測対象とする観測装置１０により得られた観測データを組み合わせて利用できる。したがって、気象予測装置１ｂは、より広範囲にわたる領域において観測された観測データを効率よく加味しつつ、予測対象領域における気象予測を高精度に行うことができる。

【0116】

以上のように、実施の形態２によれば、観測データ取得部２は、予測対象領域を含む所定領域を複数のグリッドに分割してなるグリッドデータＤ１と、当該所定領域以外の周辺領域を複数のグリッドに分割してなるグリッドデータＤ１とを取得し、不均一グリッド構築部４ｂは、観測データ取得部２により取得された所定領域及び周辺領域毎のグリッドデータＤ１に基づいて、当該所定領域及び周辺領域をつなぎ合わせた領域に関する不均一グリッドを示すデータであって、グリッド毎の気象データを含む拡張不均一グリッドデータを生成し、不均一グリッド予測処理部５ｂは、不均一グリッド構築部４ｂにより生成された拡張不均一グリッドデータを用いて予測を行う。これにより、実施の形態２に係る気象予測装置１ｂは、実施の形態１の効果に加え、より広範囲にわたる領域において観測された観測データを効率よく加味しつつ、予測対象領域における気象予測を高精度に行うことができる。

【0117】

また、気象予測装置１ｂは、所定領域及び周辺領域の位置を示すデータＤ４を取得する位置データ取得部７を備え、不均一グリッド構築部４ｂは、位置データ取得部７により取得された位置データＤ４に基づいて、拡張不均一グリッドデータを生成する。これにより、実施の形態２に係る気象予測装置１ｂは、実施の形態１の効果に加え、拡張不均一グリッドデータを正確に生成することができる。

【0118】

実施の形態３．
実施の形態１では、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在する不均一グリッドデータを用いて、所定領域に含まれる予測対象領域の気象データを予測する気象予測装置について説明した。実施の形態３では、予測された気象データが示す予測結果が所定の精度を確保できているか否かを判定可能な気象予測装置について説明する。

【0119】

図９は、実施の形態３に係る気象予測装置１ｃを含む気象予測システム１００ｃの構成例を示す図である。実施の形態３に係る気象予測装置１ｃは、図１に示す実施の形態１に係る気象予測装置１に対し、判定部８が追加されるとともに、不均一グリッド構築部４が不均一グリッド構築部４ｃに、不均一グリッド予測処理部５が不均一グリッド予測処理部５ｃに、それぞれ変更されている点が異なっている。なお、不均一グリッド構築部４ｃの各構成要素は、符号の末尾に「ｃ」を付して表現する。実施の形態３に係る気象予測システム１００ｃ及び気象予測装置１ｃのその他の構成は、図１に示す実施の形態１に係る気象予測システム１００及び気象予測装置１と同一であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0120】

不均一グリッド予測処理部５ｃは、予測した予測対象領域の気象データ（以下、「予測データ」ともいう。）を外部に出力する前に、判定部８に出力する。

【0121】

判定部８は、不均一グリッド予測処理部５ｃから予測データを取得する。そして、判定部８は、当該取得した予測データに基づき、当該予測データが示す予測結果が所定の精度を確保できているか否かを判定する。

【0122】

判定部８は、この場合の判定を例えば以下のように行う。例えば、判定部８は、将来の任意の時刻（例えば２００秒後）における予測結果を示す予測データを不均一グリッド予測処理部５から取得する。また、判定部８は、実際に上記時刻（例えば２００秒後）に観測装置１０により観測された、予測対象領域の気象データ（以下、「実測データ」ともいう。）を取得する。この場合、判定部８は、例えば上記実測データを観測装置１０から直接取得してもよいし、観測データ取得部２に対して観測装置１０からの上記実測データの取得を指示し、観測データ取得部２により取得された実測データを取得してもよい。

【0123】

そして、判定部８は、予測データと実測データとの一致率を算出し、算出した一致率が閾値以上であれば、予測データが示す予測結果が所定の精度を確保できていると判定する。一方、判定部８は、算出した一致率が閾値未満であれば、予測データが示す予測結果が所定の精度を確保できていないと判定する。なお、この閾値は、例えばユーザにより予め設定され、分割設定値データ記録部１６に記録されていればよい。

【0124】

判定部８は、予測データが示す予測結果が所定の精度を確保できていると判定した場合、その旨を不均一グリッド予測処理部５ｃに通知する。一方、判定部８は、予測データが示す予測結果が所定の精度を確保できていないと判定した場合、その旨を不均一グリッド予測処理部５ｃに通知するとともに、不均一グリッド構築部４ｃに対し、不均一グリッドの再構築及び不均一グリッドデータの再生成を指示する。

【0125】

この指示を受けると、不均一グリッド構築部４ｃの領域選択部４１ｃは、先の予測の際に細分化対象グリッドとして選択していたグリッドを参照し、このグリッドの内の少なくとも１つが、さらに細分化できるグリッドであるか否かを判断する。

【0126】

なお、この判断は、例えば以下のようにして行われる。例えば、ユーザは、１つのグリッドについて細分化することができる最大回数を予め設定しておき、当該最大回数を示すデータを分割設定値データ記録部１６に記録しておく。そして、領域選択部４１ｃは、先の予測の際に細分化対象グリッドとして選択していたグリッドについて、そのグリッドが細分化された回数が、当該最大回数に達していない場合に、そのグリッドはさらに細分化できるグリッドであると判断する。

【0127】

あるいは、ユーザは、１つのグリッドが取り得る最小面積を予め設定しておき、当該最小面積を示すデータを分割設定値データ記録部１６に記録しておく。そして、領域選択部４１ｃは、先の予測の際に細分化対象グリッドとして選択していたグリッドについて、そのグリッドの面積が、当該最小面積よりも大きい場合に、そのグリッドはさらに細分化できるグリッドであると判断する。

【0128】

そして、領域選択部４１ｃは、細分化対象グリッドとして選択していたグリッドのうちの少なくとも１つが、さらに細分化できるグリッドであると判断した場合、その旨を示すデータを選択領域グリッド変換部４２ｃに出力する。一方、細分化対象グリッドとして選択していたグリッドのすべてが、それ以上細分化できないグリッドであれば、領域選択部４１ｃはその旨を不均一グリッド予測処理部５ｃに通知する。

【0129】

選択領域グリッド変換部４２ｃは、領域選択部４１ｃから、細分化対象グリッドとして選択していたグリッドのうちの少なくとも１つがさらに細分化できるグリッドである旨を示すデータを取得すると、実施の形態１と同様の方法で、そのグリッドをさらに細分化する。選択領域グリッド変換部４２ｃは、細分化した結果を示すデータをグリッド再構築部４３ｃに出力する。また、選択領域グリッド変換部４２ｃは、細分化を行った後の観測データＤ１（グリッドデータ）における、各グリッドの隣接関係を示す隣接グリッド判定データＤ３を生成し、当該生成した隣接グリッド判定データＤ３を隣接グリッド判定データ記録部６に記録させる。

【0130】

グリッド再構築部４３ｃは、実施の形態１と同様にして、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在した不均一グリッドを構築し、不均一グリッドを示す不均一グリッドデータを生成する。そして、不均一グリッド予測処理部５ｃは、当該生成された不均一グリッドデータを用いて再度予測を行い、その結果得られた予測データを判定部８に出力する。判定部８は、上記と同様の流れで、予測データが示す予測結果が所定の精度を確保できているか否かを判定する。

【0131】

なお、不均一グリッド予測処理部５ｃは、判定部８から、予測データが示す予測結果が所定の精度を確保できている旨を通知された場合、当該予測結果を外部に出力する。また、不均一グリッド予測処理部５ｃは、領域選択部４１ｃから、細分化対象グリッドとして選択していたグリッドのすべてがそれ以上細分化できないグリッドである旨を通知された場合、その旨と、予測データが示す予測結果が所定の精度を確保できていない旨とを併せて外部に出力してもよい。

【0132】

なお、気象予測装置１ｃでは、不均一グリッド予測処理部５ｃから判定部８への予測データの出力と、判定部８による判定は、繰り返し行われてもよい。その場合、当該繰り返しの回数は、例えばユーザにより予め設定され、分割設定値データ記録部１６に記録されていてもよい。

【0133】

次に、実施の形態３に係る気象予測装置１ｃの動作例について、図１０に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、図１０に示すフローチャートのステップＳＴ２１～ＳＴ２３は、図２に示すフローチャートのステップＳＴ０１～ＳＴ０３と同様であるため、再度の説明は省略する。

【0134】

ステップＳＴ２４において、不均一グリッド予測処理部５ｃは、不均一グリッドデータを用いて、予測対象領域における気象データを予測し、当該予測により得られた予測データを判定部８に出力する。

【0135】

ステップＳＴ２５において、判定部８は、不均一グリッド予測処理部５から予測データを取得し、当該取得した予測データが示す予測結果が所定の精度を確保できているか否かを判定する（ステップＳＴ２５）。その結果、判定部８は、予測データが示す予測結果が所定の精度を確保できていると判定した場合（ステップ２５；ＹＥＳ）、不均一グリッド予測処理部５は当該予測データが示す予測結果を出力して処理を終了する。一方、判定部８は、予測データが示す予測結果が所定の精度を確保できていないと判定した場合（ステップ２５；ＮＯ）、不均一グリッド構築部４ｃに対し、不均一グリッドの再構築及び不均一グリッドデータの再生成を指示する。その後、処理はステップＳＴ２１へ戻り、領域選択部４１ｃによる再度の領域選択（さらに細分化できる細分化対象グリッドの選択）が行われる。以下、気象予測装置１ｃは、ステップＳＴ２５において、予測データが示す予測結果が所定の精度を確保できていると判定されるまで、ステップＳＴ２１～ＳＴ２５の処理を繰り返す。

【0136】

このように、実施の形態３に係る気象予測装置１ｃは、不均一グリッドを用いた予測処理の結果、所定の精度を確保した予測結果が得られなかった場合に、不均一グリッドの再構築及び不均一グリッドデータの再生成を行って予測処理を行う。これにより、気象予測装置１ｃは、所定の精度が得られていない予測結果を出力することを回避でき、より高精度な予測結果を出力することができる。

【0137】

以上のように、実施の形態３によれば、気象予測装置１ｃは、不均一グリッド予測処理部５ｃにより予測された気象データが示す予測結果が所定の精度を確保できているか否かを判定する判定部８を備え、判定部８は、予測結果が所定の精度を確保できていないと判定した場合、不均一グリッド構築部４ｃに対し、不均一グリッドデータの再生成を指示し、
不均一グリッド構築部４ｃは、当該指示を受けると、不均一グリッドに含まれる、細分化されたグリッドのうち、さらに細分化できるグリッドを細分化することにより、不均一グリッドデータを再生成する。これにより、実施の形態３に係る気象予測装置１ｃは、実施の形態１の効果に加え、所定の精度が得られていない予測結果を出力することを回避でき、より高精度な予測結果を出力することができる。

【0138】

また、判定部８は、不均一グリッド予測処理部５ｃにより予測された、将来の任意の時刻における予測結果を示す気象データと、当該時刻において実際に予測対象領域にて観測された気象データとの一致率を算出し、当該算出した一致率が閾値未満である場合に、予測結果が所定の精度を確保できていないと判定する。これにより、実施の形態３に係る気象予測装置１ｃは、実施の形態１の効果に加え、予測結果が所定の精度を確保できているか否かを正確に判定することができる。

【0139】

実施の形態４．
実施の形態１では、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在する不均一グリッドデータを用いて、所定領域に含まれる予測対象領域の気象データを予測する気象予測装置について説明した。実施の形態４では、予測対象領域における降雨及び風に関する予測をより高精度に行うことが可能な気象予測装置について説明する。

【0140】

図１１は、実施の形態４に係る気象予測装置１ｄを含む気象予測システム１００ｄの構成例を示す図である。実施の形態４に係る気象予測装置１ｄは、図１に示す実施の形態１に係る気象予測装置１に対し、領域選択部４１が領域選択部４１ｄに、不均一グリッド構築部４が不均一グリッド構築部４ｄに、それぞれ変更されている点が異なっている。実施の形態４に係る気象予測システム１００ｄ及び気象予測装置１ｄのその他の構成は、図１に示す実施の形態１に係る気象予測システム１００及び気象予測装置１と同一であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0141】

領域選択部４１ｄは、実施の形態１と同様、分割設定値データＤ２に基づいて、観測データＤ１が示すグリッドから、細分化対象グリッドと統合対象グリッドとを選択する。

【0142】

また、領域選択部４１ｄは、上記の選択後に、観測データＤ１が示すグリッドを一つずつ参照し、各グリッドにおける気象データが示す風速及び湿度が閾値以上であるか否かを判定する。そして、領域選択部４１ｄは、風速及び湿度が閾値以上であると判定したグリッドを、細分化対象グリッドとして追加的に選択する。なお、領域選択部４１ｄは、風速及び湿度が閾値以上であると判定したグリッドが、既に分割設定値データＤ２に基づいて細分化対象グリッドに選択されていれば、その選択を維持する。

【0143】

一方、領域選択部４１ｄは、風速及び湿度が閾値以上でないと判定したグリッドについては、細分化対象グリッドとして追加的に選択しない。なお、領域選択部４１ｄは、風速及び湿度が閾値以上でないと判定したグリッドが、既に分割設定値データＤ２に基づいて細分化対象グリッドに選択されていれば、その選択を維持してもよいし、処理負荷を考慮してその選択を取り消してもよい。その後、領域選択部４１ｄは、選択した結果を示すデータを選択領域グリッド変換部４２に出力する。なお、上記風速及び湿度に関する閾値は、例えばユーザにより予め設定され、分割設定値データ記録部１６に記録されていればよい。

【0144】

次に、実施の形態４に係る気象予測装置１ｄの動作例について、図１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。

【0145】

まず、不均一グリッド構築部４ｄの領域選択部４１ｄは、細分化対象グリッドと統合対象グリッドとを選択する（ステップＳＴ３１）。

【0146】

具体的には、領域選択部４１ｄは、例えば図１２に示す点線の枠内に示すように、まず分割設定値データＤ２に基づいて、観測データＤ１が示すグリッドから、細分化対象グリッドと統合対象グリッドとを選択する（ステップＳＴ３１１）。

【0147】

次に、領域選択部４１ｄは、ステップＳＴ３１１における選択後に、観測データＤ１が示すグリッドを一つずつ参照する（ステップＳＴ３１２）。例えば、領域選択部４１ｄは、例えば図１３に示すように、各グリッドを（ｉ、ｊ）と表記する場合、ｉ及びｊを１からカウントアップさせながら、各グリッドを一つずつ参照する。なお、ｉは各グリッドの東西方向（左右方向）の位置を示す変数であり、ｊは各グリッドの南北方向（上下方向）の位置を示す変数である。

【0148】

そして、領域選択部４１ｄは、グリッド（ｉ、ｊ）における気象データ（気象状況）を取得する（ステップＳＴ３１３）。

【0149】

次に、領域選択部４１ｄは、グリッド（ｉ、ｊ）における気象データが示す風速及び湿度が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ３１４）。その結果、領域選択部４１ｄは、風速及び湿度が閾値以上であると判定した場合（ステップＳＴ３１４；ＹＥＳ）、そのグリッド（ｉ、ｊ）を細分化対象グリッドとして追加的に選択する（ステップＳＴ３１５）。一方、領域選択部４１ｄは、風速及び湿度が閾値以上でないと判定した場合（ステップＳＴ３１４；ＮＯ）、そのグリッド（ｉ、ｊ）を細分化対象グリッドとして追加的に選択しない。その後、処理はステップＳＴ３１２へ戻り、以下、領域選択部４１ｄは、すべてのグリッドについて、ステップＳＴ３１２～ＳＴ３１５を繰り返す。

【0150】

ステップＳＴ３１が終了すると、処理はステップＳＴ３２へ遷移する。なお、ステップＳＴ３２～ＳＴ３４は、図２に示すフローチャートのステップＳＴ２～ＳＴ４と同様であるため、再度の説明は省略する。なお、細分化対象グリッドとして追加的に選択されたグリッドは、例えば図１３に示すように、ステップＳＴ３２において、選択領域グリッド変換部４２ｂにより細分化されるが、それ以外のグリッドについては、例えば従前の選択結果が維持される。

【0151】

このように、実施の形態４に係る気象予測装置１ｄは、風速及び湿度が閾値以上であると判定されたグリッドを、分割設定値データＤ２に基づく選択とは別に、細分化対象グリッドとして追加的に選択する。これは、例えば予測対象領域における降雨及び風の予測を行う上では、特に風速及び湿度が予測に与える影響が強いと考えられることに基づいている。

【0152】

例えば、降雨に着目すると、湿度、より厳密にいうと上空の水蒸気混合量の気象要素が、降水の有無及び降水量に強く影響する。また、風に関しては、風速（風の強さ）によって風向等も決定することが可能となる。そこで、気象予測装置１ｄでは、上記のように、風速及び湿度が閾値以上であるグリッドについては、分割設定値データＤ２に基づく選択とは別に、細分化対象グリッドとして追加的に選択するようにした。これにより、気象予測装置１ｄは、予測対象領域における降雨及び風に関する予測をより高精度に行うことができる。

【0153】

なお、上記の説明では、領域選択部４１ｄが、分割設定値データＤ２に基づいて細分化対象グリッドと統合対象グリッドとを選択した後、各グリッドを一つずつ参照して細分化対象グリッドを追加的に選択する例について説明した。しかしながら、領域選択部４１ｄはこれに限らず、例えば分割設定値データＤ２に基づく細分化対象グリッドの選択を省略し、風速及び湿度に基づく細分化対象グリッドの選択のみを行ってもよい。

【0154】

また、上記の説明では、領域選択部４１ｄが、風速及び湿度に基づいて、細分化対象グリッドを追加的に選択する例について説明した。しかしながら、領域選択部４１ｄはこれに限らず、例えば風速及び湿度に加えて気圧を上記選択の判定要素として用いてもよい。これは、一般的に、気圧が気象予測において重要な気象要素であると言われていることに基づく。例えば、降雨及び風速は、気圧による影響を受けやすく、気圧との関係次第では、台風及びゲリラ豪雨等の発生を引き起こす可能性がある。そこで、領域選択部４１ｄは、風速及び湿度に加えて気圧を上記選択の判定要素として用いることにより、予測対象領域における降雨及び風に関する予測をさらに高精度に行うことができる。

【0155】

以上のように、実施の形態４によれば、不均一グリッド構築部４ｄは、観測データ取得部２により取得されたグリッドデータＤ１が示すグリッドのうち、当該グリッドにおける気象データが示す風速及び湿度が閾値以上であるグリッドを細分化する。これにより、実施の形態４に係る気象予測装置１ｄは、実施の形態１の効果に加え、予測対象領域における降雨及び風に関する予測をより高精度に行うことができる。

【0156】

実施の形態５．
実施の形態１では、１台の気象予測装置を含む気象予測システムについて説明した。実施の形態５では、２台の気象予測装置による並列処理により予測処理を高速化することが可能な気象予測システムについて説明する。

【0157】

図１４は、実施の形態５に係る気象予測装置１ｅ（第１の気象予測装置）及び気象予測装置１ｆ（第２の気象予測装置）を含む気象予測システム１００ｅの構成例を示す図である。実施の形態５に係る気象予測システム１００ｅは、図１に示す実施の形態１に係る気象予測システム１００に対し、気象予測装置１が気象予測装置１ｅに変更されるとともに、気象予測装置１ｆが追加されている点が異なっている。

【0158】

なお、実施の形態５に係る気象予測装置１ｅは、実施の形態１に係る気象予測装置１から選択領域グリッド変換部４２が削除されたものであり、実施の形態５に係る気象予測装置１ｆは、上記選択領域グリッド変換部４２が搭載されたものである。実施の形態５に係る気象予測システム１００ｅ及び気象予測装置１ｅのその他の構成は、図１に示す実施の形態１に係る気象予測システム１００及び気象予測装置１と同一であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0159】

気象予測システム１００ｅでは、図１４に示すように、気象予測装置１ｅと気象予測装置１ｆとが不図示のネットワークを介して通信可能に接続されている。また、気象予測システム１００ｅでは、気象予測装置１ｅが、気象予測処理における主要な処理を担う主要処理装置として位置づけられ、気象予測装置１ｆが、主要処理装置の外部に位置して主にグリッド変換処理を行う外部処理装置として位置づけられる。

【0160】

なお、気象予測装置１ｅと気象予測装置１ｆとは、同程度の演算性能を有しているものでもよいが、これ以外にも、例えば外部処理装置である気象予測装置１ｆの方が、主要処理装置である気象予測装置１ｅよりも高い演算性能を有していてもよい。例えば、気象予測装置１ｅは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備え、気象予測装置１ｆは、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）を備えていてもよい。

【0161】

なお、気象予測システム１００ｅでは、前提として、気象予測装置１ｅが気象予測装置１ｆへのグリッド変換対象のグリッドデータの転送、及び気象予測装置１ｆによる処理結果の管理等を行い、気象予測装置１ｆは、主に気象予測装置１ｅから転送されたグリッドデータに対するグリッド変換を行うものとする。

【0162】

次に、実施の形態５に係る気象予測システム１００ｅの動作例を説明する。まず、気象予測装置１ｅの領域選択部４１は、実施の形態１と同様、分割設定値データＤ２に基づいて、観測データＤ１が示すグリッドから、細分化対象グリッドと統合対象グリッドとを選択する。領域選択部４１は、選択した結果を示すデータを、観測データＤ１とともに、ネットワークを介して気象予測装置１ｆの選択領域グリッド変換部４２に送信する。

【0163】

気象予測装置１ｆの選択領域グリッド変換部４２は、領域選択部４１から送信された選択結果を示すデータと観測データＤ１とを受信すると、当該選択結果を示すデータに基づいてグリッド変換（細分化及び統合）を行う。そして、選択領域グリッド変換部４２は、グリッド変換を行った結果を示すデータを、ネットワークを介して気象予測装置１ｅのグリッド再構築部４３に送信する。

【0164】

また、選択領域グリッド変換部４２は、上記グリッド変換を行った後の観測データＤ１（グリッドデータ）における、各グリッドの隣接関係を示す隣接グリッド判定データＤ３を生成し、当該生成した隣接グリッド判定データＤ３を、ネットワークを介して気象予測装置１ｅの隣接グリッド判定データ記録部６に記録させる。

【0165】

気象予測装置１ｅのグリッド再構築部４３は、選択領域グリッド変換部４２から、グリッド変換を行った結果を示すデータを受信すると、当該受信したデータに基づいて不均一グリッドを構築し、当該不均一グリッドを示す不均一グリッドデータを生成する。グリッド再構築部４３は、生成した不均一グリッドデータを不均一グリッド予測処理部５に出力する。

【0166】

気象予測装置１ｅの不均一グリッド予測処理部５は、グリッド再構築部４３から不均一グリッドデータを取得すると、当該取得した不均一グリッドデータと、隣接グリッド判定データ記録部６に記録されている隣接グリッド判定データＤ３とを用いて、所定領域に含まれる予測対象領域の気象データを予測する。そして、不均一グリッド予測処理部５は、予測した予測対象領域の気象データを予測結果として出力する。

【0167】

ここで、気象予測装置１ｆの選択領域グリッド変換部４２によるグリッド変換処理は、各グリッドで独立であり、並行して処理できる。そこで、選択領域グリッド変換部４２は、グリッド毎のグリッド変換処理を並行して行いつつ、１グリッド分のグリッド変換処理を完了し次第、その結果を示すデータを随時気象予測装置１ｅのグリッド再構築部４３に送信する。また、気象予測装置１ｅのグリッド再構築部４３は、選択領域グリッド変換部４２からグリッド変換の結果を示すデータを受信すると、その都度、当該データが示すグリッドを観測データＤ１における元の位置に戻して他のグリッドと合成し、不均一グリッドを構築する。このとき、選択領域グリッド変換部４２によるグリッド変換処理と、グリッド再構築部４３による不均一グリッドの構築処理とは、並行して実施可能である。

【0168】

このように、実施の形態５に係る気象予測システム１００ｅでは、気象予測装置１ｅと気象予測装置１ｆとにより、不均一グリッドの構築に必要な処理を分担して行う。これにより、気象予測システム１００ｅでは、例えばグリッド変換処理と不均一グリッドの構築処理とを並行して行うことができ、１台の気象予測装置を用いた場合よりも予測処理を高速化することができる。

【0169】

また、その場合、気象予測システム１００ｅでは、気象予測装置１ｆの演算性能を、気象予測装置１ｅの演算性能よりも優れたものとし、より処理負荷の大きいグリッド変換処理を気象予測装置１ｆで行うようにすれば、グリッド変換処理をさらに高速化でき、結果として予測処理をさらに高速化することができる。

【0170】

以上のように、実施の形態５によれば、気象予測システム１００ｅは、互いに通信可能に接続された気象予測装置１ｅ及び気象予測装置１ｆを含んで構成される気象予測システム１００ｅであって、気象予測装置１ｅは、予測対象領域を含む所定領域を複数のグリッドに分割してなるグリッドデータＤ１であって、分割された各グリッドにて観測された気象データを含むグリッドデータＤ１を取得する観測データ取得部２と、グリッドデータが示すグリッドから、グリッド変換の対象となるグリッドを選択し、当該選択した結果を示すデータを気象予測装置１ｆに送信する領域選択部４１と、気象予測装置１ｆから送信されたグリッド変換の結果を示すデータに基づいて、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在するグリッドを示す不均一グリッドデータを生成するグリッド再構築部４３と、グリッド再構築部４３により生成された不均一グリッドデータを用いて、所定領域に含まれる予測対象領域の気象データを予測する不均一グリッド予測処理部５と、を備え、気象予測装置１ｆは、領域選択部４１により選択されたグリッドに対してグリッド変換を行い、当該グリッド変換の結果を示すデータを気象予測装置１ｅに送信する選択領域グリッド変換部４２を備え、選択領域グリッド変換部４２による処理と、グリッド再構築部４３による処理とが並行して行われる。これにより、実施の形態５に係る気象予測システム１００ｅは、従来に対し、処理負荷の増大を抑制しつつ、気象状況の予測精度を向上可能となるとともに、１台の気象予測装置を用いた場合よりも予測処理を高速化することができる。

【0171】

なお、本開示は、各実施の形態の自由な組合わせ、或いは各実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0172】

本開示は、従来に対し、処理負荷の増大を抑制しつつ、気象状況の予測精度を向上可能となり、気象予測装置、気象予測システム、及び気象予測方法に用いるのに適している。

【符号の説明】

【0173】

１、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ 気象予測装置、２ 観測データ取得部（第１取得部）、３ 分割設定値データ取得部（第２取得部）、４、４ｂ、４ｃ、４ｄ 不均一グリッド構築部（生成部）、５、５ｂ、５ｃ 不均一グリッド予測処理部（予測処理部）、６ 隣接グリッド判定データ記録部、７ 位置データ取得部（第３取得部）、８ 判定部、１０ 観測装置、１５ 観測データ記録部、１６ 分割設定値データ記録部、１７ 位置データ記録部、４１、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ 領域選択部、４２、４２ｂ、４２ｃ 選択領域グリッド変換部、４３、４３ｂ、４３ｃ グリッド再構築部、５１ 処理回路、５２ ＣＰＵ、５３ メモリ、１００、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ 気象予測システム、５０６ グラフ、Ａ１ 局所領域、Ａ２ 中領域、Ａ３ 大領域。

【要約】

気象予測装置（１）は、予測対象領域を含む所定領域を複数のグリッドに分割してなるグリッドデータであって、分割されたグリッド毎に観測された気象データを含むグリッドデータを取得する観測データ取得部（２）と、観測データ取得部により取得されたグリッドデータが示すグリッドのうちの所定のグリッドを細分化するとともに、グリッドデータが示すグリッドのうちの所定のグリッドと当該グリッドに隣接するグリッドとを統合し、細分化されたグリッドと統合されたグリッドとが混在する不均一グリッドを示すデータであって、グリッド毎の気象データを含む不均一グリッドデータを生成する不均一グリッド構築部（４）と、不均一グリッド構築部により生成された不均一グリッドデータを用いて、所定領域に含まれる予測対象領域の気象データを予測する不均一グリッド予測処理部（５）とを備えた。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】