流域解析は、景観における水の実際の挙動を理解する上で、中心的な役割を果たしています。今日のツールは、大まかなスケッチや仮定に頼るのではなく、排水経路をマッピングし、流出をシミュレーションし、流域における降雨の流れをよりリアルに把握することを可能にします。これらのツールは、地形モデル、気象情報、地表データから、流向、流域境界、そして様々な条件下での水の挙動に関する実用的な知見を導き出します。.
洪水モデルの構築、土地利用への影響の評価、水道インフラの計画、あるいは単に流域の機能を理解しようとするなど、現代の水文集水域ツールは作業をはるかに容易にします。これらのツールは、水がどこへ流れ、どのくらいの速さで到達し、流域のどの部分が変化に最も敏感であるかを追跡するのに役立ちます。このガイドでは、環境分析と水文学分析に特化した様々なツールを解説します。それぞれが独自の方法で複雑な流域システムを理解するのに役立ちます。.
1. フライピックスAI
FlyPix AIでは、文字通り上空から集水域を観察します。当社のプラットフォームは、AIと物体検出技術を用いて航空写真や衛星画像を分析し、生データを何日もかけて精査することなく、広大な集水域で何が起こっているかを理解できるよう支援します。地上からのモニタリングだけに頼るのではなく、森林伐採、浸食、汚染といった、水が地形を流れる様子に影響を与える可能性のあるパターンを自動的に検出することを可能にします。水文学者や環境エンジニアにとって、これは流域全体の健全性と挙動に関するより迅速かつ明確な洞察を得ることを意味します。.
同じ技術を、河川沿いの廃棄物堆積、海岸沿いの油流出、地表流出量を変化させる植生の減少など、集水域内の環境リスクの特定にも応用しています。FlyPix AIは、これらの変化を経時的に追跡することで、集水域が人間の活動や気候変動にどのように反応するかをモデル化するのに役立ちます。樹木分類、土地被覆マッピング、湿地モニタリングなど、当社のツールは、集水域システムの全体像と、その安定性を規定する細部を容易に視覚化することを可能にします。.
主なハイライト:
- 集水域と流域の監視に特化した AI ベースの航空分析
- 土地被覆の変化、廃棄物の蓄積、植生の喪失を検出します
- 衛星画像とドローン画像を統合して大規模な地図を作成
- 最新の地表データを使用した水文学的モデリングをサポート
- 水質と生態系の健全性に対するリスクを特定するのに役立ちます
サービス:
- 流域マッピングと環境データ抽出
- 流域内の土地利用と植生のモニタリング
- 廃棄物、油流出、その他の汚染源の検出
- 生態学的モデリングのための樹木と生息地の分類
- 保全研究のための水域と湿地の追跡
- 気候と地表の変化の長期観測
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- Webサイト： フライピックス
- メールアドレス: お問い合わせ
- リンクトイン: www.linkedin.com/company/flypix-ai
- 住所: Robert-Bosch-Str. 7, 64293 ダルムシュタット, ドイツ
- 電話: +49 6151 2776497
2. ArcGIS 空間アナリスト
ArcGIS Spatial Analystツールボックスに含まれるEsriのWatershedツールは、地形における水の流れを把握する必要がある際に多くの人が利用します。このツールは、降雨や流出水が特定の地点に流れ込む集水域を特定するために設計されています。基本的に、流向ラスター（各セルから水がどこに移動するかを示す）を入力すると、特定の流出点に寄与する領域を計算します。.
簡単に言えば、土地のどの部分が河川、貯水池、または排水システムに「流れ込んでいる」かを確認する方法です。このツールは、水文学プロジェクト、土地計画、環境調査などでよく使用されます。ラスターデータとベクターデータの両方に対応できる柔軟性を備えており、並列処理を使用することで大規模なデータセットでも効率的に動作します。特別な機能はなく、地形における水の動きを明確に把握できるという、まさに理想的なツールです。.
主なハイライト:
- 選択したポイントより上の排水または集水域を特定します
- 標高モデルから生成された流れ方向データと連携します
- ラスターとフィーチャの注入点入力の両方を処理
- 大規模なデータセットでより高速な結果を得るために並列処理をサポートします
- 環境、工学、土地利用の分析でよく使用されます
サービス:
- 集水域と流域の境界線
- 流れ方向と堆積解析
- ArcGIS Spatial Analyst の他の水文学ツールとの統合
- 洪水リスクや水資源調査のためのデータ準備
- Python または ModelBuilder によるカスタム自動化
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: www.esri.com
- 電話番号: +18004479778
- 住所: 380 New York Street Redlands, California United States of America
- リンクトイン: www.linkedin.com/company/esri
- ツイッター: x.com/Esri
- インスタグラム: www.instagram.com/esrigram
- フェイスブック: www.facebook.com/esrigis
3. QGIS
QGISはオープンソースのマッピングツールで、空間データを扱う人にとって頼りになる選択肢となっています。特定の業界やワークフローに縛られないため、都市計画から水文学研究まで、あらゆる用途に柔軟に対応できます。集水域分析に関しては、QGISは水文学的および地形的分析のためのプラグインセットを提供しており、高価なライセンスを必要とせずに、流向のマッピング、流域の境界設定、流出水の集水域の特定などが可能です。.
商用ソフトウェアのような洗練された使い心地ではないかもしれませんが、それが魅力の一つです。QGISが使われるのは、プロセスを完全に制御し、透明性を確保できるからです。異なるデータセットを組み合わせたり、地形の変化を視覚化したり、インターフェース内で直接流域計算を実行したりできます。初心者でも習得しやすい設計でありながら、ワークフローの自動化やPythonスクリプトの統合を望む上級ユーザーにも十分な機能を備えています。.
主なハイライト:
- 強力な水文学および地形解析ツールを備えたオープンソースプラットフォーム
- 組み込みおよびプラグインオプションを通じて流域と流れ方向のモデリングをサポートします
- ラスターレイヤーやベクターレイヤーを含む複数のデータ形式で動作します
- 研究と実際の環境プロジェクトの両方に柔軟性を提供
- コミュニティ主導のサポートにより、すべての主要オペレーティングシステムで動作します
サービス:
- 集水域と流域の境界線
- 地形と標高のモデリング
- フローの蓄積と方向のマッピング
- 自動化のためのPythonとGRASS GISとの統合
- 空間データの視覚化と分析
- 水文学的シミュレーションのプラグインサポート
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: qgis.org
- メールアドレス: qgis-psc@lists.osgeo.org
- フェイスブック: www.facebook.com/p/QGIS
4. GRASS GIS
GRASS GISには、r.watershedと呼ばれる水文学モジュールが含まれており、集水域や排水解析を行う人にとって頼りになるオープンソースエンジニアリングツールです。派手な機能はありませんが、地形における水の流れをマッピングし、流域、河川、斜面を特定するなど、重要な作業をこなします。このツールは、標高データに基づいて、流量の累積、排水方向、流域境界を計算します。また、斜面の長さや傾斜といった土壌浸食要因も推定できるため、環境研究や土地管理研究にも役立ちます。.
r.watershed の特徴は、その柔軟性にあります。ユーザーは、結果の詳細度に応じて、単一または複数の流向モデルを切り替えることができます。また、インメモリ処理とディスクベース処理の両方を使用することで、大規模なデータセットを処理できるため、広大な地形を扱う際に役立ちます。このツールは高価なハードウェアやライセンスを必要とせず、ある程度の忍耐力と基本的なGISスキルがあれば十分です。最終的に、r.watershed は、水がどのように流れ、集まり、土地を形成するかを信頼性の高い方法で追跡できる手段を提供します。.
主なハイライト:
- 流域、流量累積、排水方向を計算します
- 単一（D8）および複数（MFD）のフロー方向モデルの両方をサポート
- 標高、傾斜、保持データと連携して精度を向上
- RAM とディスクベースの両方のモードで非常に大きなマップを処理できます
- 河川、流域、傾斜係数を含む複数のレイヤーを出力します。
サービス:
- 集水域と流域の境界線
- 河川と排水ネットワークの抽出
- 流れの蓄積と方向のモデリング
- 土壌侵食研究のための地形と傾斜の分析
- 他のGRASS GIS水文学モジュールとの統合
- スクリプトと自動化によるカスタマイズ
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト:grass.osgeo.org
- リンクトイン: www.linkedin.com/company/grass-gis
- ツイッター: x.com/grassgis
5. ホワイトボックスツール
WhiteboxToolsは、GISの高度な視覚化ではなく、分析面に焦点を当てたオープンアクセスの地理空間分析ライブラリです。複雑なソフトウェア設定に煩わされることなく、流量累積、流域マッピング、地形解析といった実際の空間モデルや水文学モデルを実行したい人のために開発されました。このツールはスタンドアロンアプリケーションとして動作しますが、Python、R、QGIS、さらにはArcGISにも簡単にプラグインできるため、ワークフローを自由に制御したい研究者やGIS専門家にとって柔軟性の高いツールとなっています。.
多くの人は、集水域や水文学的解析にこれを利用しています。数値標高モデル（DEM）を処理して、地表における水の動きを解析できます。流域の描写、河川ネットワークの抽出、シンクの除去といったタスクをサポートし、Rustで書かれているため、大規模なデータセットでも高速に動作します。「ホワイトボックス」という名前は、その設計哲学を雄弁に物語っています。すべてが透明です。ユーザーはアルゴリズムが内部でどのように動作するかを確認できるため、ソフトウェアをミステリーボックスのように扱うことなく、学習、調整、実験を容易に行うことができます。.
主なハイライト:
- 視覚化よりも分析に重点を置いたオープンアクセスの地理空間ツールセット
- 水文学、地形モデリング、リモートセンシングをカバーする400以上のツール
- Python、R、QGIS、コマンドラインインターフェースで動作します
- ユーザーがソースコードを表示して理解できる透明なデザイン
- 効率的で軽量、高速処理のためにRustで構築されています
サービス:
- 流域と流量蓄積解析
- 河川および排水ネットワークモデリング
- デジタル標高と地形解析
- LiDARとラスターデータ処理
- 水文学的モデリングと集水域の区分
- PythonとQGISワークフローとの統合
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: www.whiteboxgeo.com
- メールアドレス: support@whiteboxgeo.com
- リンクトイン: www.linkedin.com/in/john-lindsay-phd
- ツイッター: x.com/whiteboxgeo
- フェイスブック: www.facebook.com/Whitebox-Geospatial
6. マイク・シー
MIKE SHEは、集水域の様々な部分における水の動きと相互作用を研究するために開発された、本格的な水文学的モデリングツールです。表層水、地下水、土壌、大気のプロセスを一つのシステムに統合することで、降雨がどのように流出水に変化するか、土地利用が水収支にどのような影響を与えるかを理解したい人にとって便利です。このツールは、物理学に基づいた設定を用いて、地下水の流れから蒸発散、さらには栄養塩輸送に至るまで、あらゆる現象を柔軟にシミュレートできます。.
MIKE SHE が人々に好まれる理由は、各プロセスを個別に扱うことなく、現実世界の水モデルを構築できる点です。地表流、灌漑、浸透、排水をシミュレートし、それらが時間の経過とともにどのように影響し合うかを確認できます。水循環の多くの可動部分を統合できるため、洪水予測、干ばつ分析、農業計画、生態系の修復など、様々な分野で活用されています。インターフェースは技術的でありながら、使い慣れると論理的に操作でき、MIKE+、Python、クラウドベースのワークフローとスムーズに統合できます。.
主なハイライト:
- 地表水と地下水の流れを含む集水域全体の水文学をシミュレートします
- 降雨、浸透、蒸発散、流出を1つの連結したシステムにリンクします
- 農業、都市、環境の水モデリングをサポート
- リアルタイムの水管理と洪水シミュレーションのための動的制御が含まれています
- Python スクリプトと MIKE ECO Lab 拡張機能によるカスタマイズが可能
サービス:
- 流域と集水域のモデリング
- 地表水と地下水の流れのシミュレーション
- 灌漑と水資源計画
- 気候変動と干ばつの影響評価
- 洪水リスク分析と軽減計画
- 栄養素および汚染物質の輸送モデリング
- 水質と生態系の反応研究
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: www.dhigroup.com
- メールアドレス: info@dhigroup.com
- 電話番号: +45 4516 9200。.
- 住所: Agen Allé 5 2970 Hørsholm Denmark
- リンクトイン: www.linkedin.com/company/dhi
- フェイスブック: www.facebook.com/DHIgroup
7. 水文モデリングシステム（HEC-HMS）
水文モデリングシステム（HEC-HMS）は、流域における水の流れを地図上で見るだけでなく、実際にどのように理解したい人のために開発されたツールの一つです。米国陸軍工兵隊によって設計され、単純な降雨流出現象から複雑な流域相互作用まで、あらゆるものをモデル化するのに役立ちます。このソフトウェアでは、降雨データ、地形、流路を組み合わせることで、水文シナリオを作成し、テストすることができます。洪水予測、雨水管理、一般的な集水域解析など、特に精度が重視される分野でよく利用されています。.
HEC-HMSの便利な点は、GISデータと水文学を、一度使い方を覚えれば非常に扱いやすい方法で統合していることです。地形データの前処理、シンクの補間、流向の特定、小流域や河川区間の自動描画が可能です。また、ブレークポイントの定義や、雪解け水や堆積物の輸送といったシミュレーションも柔軟に行えます。派手な機能ではありませんが、エンジニア、研究者、そして降雨が流出水としてどのようにモデル化されるかを研究するすべての人にとって、静かに多くのことを実現するツールです。.
主なハイライト:
- 米国陸軍工兵隊が水文学シミュレーション用に開発した
- 地形の前処理と自動流域境界線描画を組み合わせる
- 降雨流出、融雪、基底流モデリングを扱います
- 地理参照水文学モデリングのためのGISツールを統合
- 洪水予測、集水域調査、水資源計画に役立つ
サービス:
- 流域と流域境界の画定
- 降雨流出および流路シミュレーション
- 地形の前処理と河川の識別
- 雪解けと堆積物のモデリング
- 洪水予測とリスク分析
- 集水域および流域規模の水文学的分析
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: www.hec.usace.army.mil
- メールアドレス: Webmaster-HEC@usace.army.mil
- 電話: (530) 756-1104
- 住所: 609 Second Street Davis, CA 95616-4687 USA
- フェイスブック: www.facebook.com/USACEHQ
- ツイッター: x.com/USACEHQ
8. スワット+
SWAT+は、長年利用されてきた土壌・水質評価ツールの最新バージョンであり、流域における土地利用、水の流れ、そして人間の活動がどのように相互作用するかを実際に把握する必要がある人々のために開発されました。これは、すぐに使えるプラグアンドプレイアプリではなく、本格的な集水域モデリングのためのツールキットのようなものです。ユーザーは、地表流出、栄養塩輸送、堆積物生産量、地下水の流れなど、水循環のほぼあらゆる側面をシミュレートできます。その目的は、農業慣行から都市開発に至るまで、日常的な意思決定が水の量と質を長期的にどのように形作るのかを理解することです。.
SWAT+の興味深い点は、そのモジュール性と透明性です。厳格な構造を強制するのではなく、ユーザーは景観単位、河川、貯水池、管理区域間の関係を自由に定義できます。コマンドラインまたはQGISのQSWAT+のようなグラフィカルインターフェースで実行でき、研究者がモデルコードを詳細に分析したり、PythonやRのライブラリと連携させてキャリブレーションや感度分析を行ったりできるほどオープンです。舞台裏で何が起こっているかを隠すことなく、システム全体の詳細なビューを提供できるため、学術プロジェクトや環境プロジェクトで広く利用されています。.
主なハイライト:
- 古典的な土壌水質評価ツール（SWAT）の改訂版
- 水文学、栄養塩輸送、堆積プロセスをシミュレートします
- 複雑な流域モデリングのための柔軟なオブジェクトベースの構造
- QSWAT+ を介して QGIS と連携し、Python と R の統合をサポートします。
- オープンソースであり、世界的な研究コミュニティによって十分にサポートされています
サービス:
- 流域および集水域の水文学シミュレーション
- 地表水と地下水モデリング
- 土地利用と管理の影響評価
- 栄養塩および堆積物輸送分析
- モデルのキャリブレーションと感度分析
- 気候変動と水資源のシナリオ研究
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: swat.tamu.edu
- LinkedIn: www.linkedin.com/in/swat-soil-and-water-assessment-tool
- ツイッター: x.com/swat_model
- フェイスブック: www.facebook.com/swatmodel
- インスタグラム: www.instagram.com/swat.model
9. タウデム
TauDEMは、ユタ州立大学で開発された水文地形解析ツール群で、デジタル標高データから有用な水流情報を抽出することに重点を置いています。DEM（デジタル標高モデル）を扱う人々のために開発され、地形が水の動き、流出、集水域にどのように影響するかを理解する必要があります。TauDEMを使用すると、標高データ内のピットを除去し、流れの方向を計算し、排水網を特定し、流域を自動的に描画することができます。これは基本的に、生の地形データを、景観全体における水の挙動を示す情報に変換するスマートな方法です。.
TauDEMの優れた点は、大規模で複雑なデータセットを効率的に処理できることです。並列処理をサポートしているため、大規模な地形モデルを複数の部分に分割して高速に処理することができ、特に大規模な集水域の調査に役立ちます。コマンドラインツールとしてもArcGIS経由でも使用できるため、ユーザーは自分に合った使い方を選ぶことができます。技術的なツールであることは間違いありませんが、研究者や水文学者が、視覚的な無駄を省いた正確な流域解析や流量解析を必要とする際に、繰り返し頼りにする信頼性の高い実用的なシステムの一つです。.
主なハイライト:
- デジタル標高モデルから直接水文学情報を抽出します
- ピット除去、流れ方向、寄与面積の計算を処理
- 単一および複数の流れ方向方式の両方をサポート
- 流域と河川ネットワークの自動描画を含む
- 並列処理を使用して大規模な地形データを効率的に処理します
サービス:
- 集水域と流域の境界線
- 流れ方向と堆積解析
- 河川と排水ネットワークの抽出
- 地形の湿潤度と傾斜分析
- 地形調整とピット除去
- ArcGISとの統合とスタンドアロンのコマンドライン使用
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: www.usu.edu
- 電話: (435) 797-1000
- 住所: 8200 Old Main Hill Logan, UT 84322-8200 USA
- リンクトイン: www.linkedin.com/school/utah-state-university
- ツイッター: x.com/USUAggies
- インスタグラム: www.instagram.com/usuaggielife
- フェイスブック: www.facebook.com/UtahState
10. D-水文学と流量
Deltaresは様々な水モデリングツールを開発しており、集水域研究向けの主要製品の一つがD-Hydrologyモジュールです。このモジュールは、小規模な流域規模から河川網全体まで、集水域における水の流れをシミュレートするために構築されています。このモジュールには、HBVやSCSなどの集中モデルと、より詳細なシミュレーションのための分散モデルの両方が含まれています。降雨流出プロセス、地下排水、蒸発、貯留を処理できるため、洪水と干ばつの両方の研究に役立ちます。実際の降雨データや過去の降雨データを入力したり、独自の降雨量計を定義したり、様々な条件下での水の挙動を時間の経過とともにモデル化したりできます。.
DeltaresはD-Hydrologyに加え、より詳細な物理ベースのアプローチを採用した分散型水文モデル「wflow」も提供しています。このモデルは降水量や蒸発散量から地下水涵養や融雪まであらゆる現象をシミュレートし、集水域における様々なプロセスの相互作用を明確に示します。wflowはD-Flow FMやD-Water QualityといったDeltaresの他のツールと連携可能で、水文学と水理学、水質分析を連携させることができます。ここでの焦点は、美しいビジュアルや複雑なインターフェースではなく、水系が自然および人為的影響にどのように反応するかについて、データに基づいた現実的な洞察を得ることです。.
主なハイライト:
- 集中型と分散型の両方のアプローチを使用して集水域規模の水文学をモデル化する
- 降雨流出、排水、貯留、蒸発のプロセスをシミュレートします
- 長期気象データを用いた洪水と干ばつのモデリングを扱います
- wflowは地表水と地下水の動態を1つのフレームワークに統合します
- D-Flow FMやD-Water Qualityなどの他のDeltaresモジュールと互換性があります
サービス:
- 集水域と降雨流出モデリング
- 洪水と干ばつの水文学的影響評価
- 地下水と表層水の相互作用分析
- 土地利用と気候変動のシナリオテスト
- リアルタイム制御および水質モジュールとの統合
- 空間的に詳細な研究のためのwflowによる分散モデリング
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: www.deltares.nl
- メールアドレス: Peter.vandenBerg@deltares.nl
- 電話: +31 (0)88 335 8273
- 住所: Boussinesqweg 1 2629 HV Delft The Netherlands
- リンクトイン: www.linkedin.com/company/deltares
- フェイスブック: www.facebook.com/DeltaresNL
- インスタグラム: www.instagram.com/deltares
11. 流域モデリングシステム（WMS）
WMS（Watershed Modeling System）は、水がどこに、そしてなぜ流れるのかを日々解明する人々のために開発されたツールの一つです。地形解析、降雨流出モデリング、氾濫原マッピングを一つのシステムに統合することで、流域モデリングと水文モデリングを技術的な迷路から解放するように設計されています。デジタル標高モデルさえあれば、ユーザーは流域の自動描画、小流域の定義、流路の計算、集中時間や浸透パラメータなどの推定を行うことができます。また、HEC-HMS、TR-20、HSPFといった既存の水文モデルとも連携するため、プラットフォーム間を移動することなく結果を比較したり変換したりできます。.
WMSのユーザーが好む点の一つは、分析の種類を一つに限定しない点です。洪水地域のマッピング、土地利用変化の検証、雨水排水路網のモデリングなど、どんな分析でも1Dと2Dの両方の水文学的性質を扱うモジュールを備えています。また、データ形式も柔軟で、USGS DEMからCAD図面、ArcGISファイルまで、ほぼあらゆるデータをインポートし、同じワークスペース内で解析できます。WMSは、データ変換やファイル設定に費やす時間を減らし、集水域の挙動解析に時間をかけたい水文学者にとって、まさに実用的なツールです。.
主なハイライト:
- 流域の描写、水文学的モデリング、水力学的モデリングを 1 つのシステムに統合
- 地形データからサブ流域を自動的に定義し、流れの特性を計算します。
- HEC-HMS、TR-20、HSPFなどの広く使用されているモデルと統合します。
- 雨水排水路モデリングと洪水氾濫原マッピングをサポート
- 洪水予測と土地利用影響調査のための2D分散水文学を扱います
サービス:
- 流域と小流域の境界線
- 水文および水力モデリング
- 洪水氾濫原と雨水分析
- 地形と標高データの処理
- 外部モデル（HEC-HMS、EPA-SWMMなど）との統合
- 降雨流出と浸透に関する2D水文学シミュレーション
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: aquaveo.com
- メールアドレス: sales@aquaveo.com
- 電話番号: +01 801-691-5528
- 住所: 3210 N. Canyon Road Suite 300 Provo, Utah 84604 アメリカ合衆国
- リンクトイン: www.linkedin.com/company/aquaveo
- ツイッター: x.com/Aquaveo
- フェイスブック: www.facebook.com/Aquaveo
12. グローバルマッパー
Global Mapperの「集水域の作成」ツールは、地形データを実際に扱い、地形全体における水の挙動を観察する必要があるユーザー向けに開発されました。このツールはソフトウェアの地形分析メニューの一部であり、数値標高モデルから河川網を生成し、排水域を区画化する実用的な方法を提供します。このツールはD8流向アルゴリズムを用いて、水がセルごとにどのように移動するかを追跡し、窪地を自動的に埋めることで、流路をよりリアルに再現します。ユーザーは、河川の閾値や解像度などのパラメータを調整することで、分析の詳細度や範囲を制御できます。.
このツールの柔軟性は、基本的な流域の輪郭を描くだけにとどまらない点にあります。建物、暗渠、その他流れに影響を与えるベクトルベースの障害物など、より複雑な設定にも対応できます。また、特定の地点や線への排水をシミュレーションすることもでき、特定の場所からの流出水がどこに流れ込むかを確認するのに便利です。さらに、個々の流路をトレースしたり、ストラーラー流次を計算したり、窪地のある地形を将来の分析のために保存したりするオプションも備えています。つまり、複雑なモデリング設定をすることなく、信頼性の高い流域マッピングを必要とする水文学者、計画者、エンジニアにとって、シンプルで高性能なシステムです。.
主なハイライト:
- D8 流動点アルゴリズムを使用して、現実的な流域の描写を行います。
- 地形の窪みを自動的に埋めて自然な流れをシミュレートします
- ストリームのしきい値と地形の解像度をカスタマイズできます
- フロートレースとStrahler流次計算をサポート
- ベクターレイヤー内の建物やダムなどの人工障害物を考慮
サービス:
- 流域および排水区域の区分
- ストリームと流れの方向のマッピング
- 地形の窪地の埋め戻しと修正
- 選択したポイントまたはラインからのフロートレース
- リアルな流れのモデリングのためのベクトル特徴の統合
- 体積測定および洪水シミュレーションツール
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: www.bluemarblegeo.com
- メールアドレス:orders@bluemarblegeo.com
- 電話番号: +12076224622
- 住所: 22 Carriage Ln, Hallowell, ME 04347, アメリカ合衆国
- リンクトイン: www.linkedin.com/company/blue-marble-geographics
- フェイスブック: www.facebook.com/bluemarble.geographics
- インスタグラム: www.instagram.com/bluemarblegeo
13. リバーツールズ
RiverToolsは、大規模な河川システムから小規模な集水域へと水がどのように流れていくのかを地形がどのように理解しようと時間を費やす人々のために開発されました。GISベースのツールで、排水網の抽出、流域境界の定義、傾斜、標高、流向といった地形特性の測定を容易にします。RiverToolsの最大の特徴は、大規模な数値標高モデル（DEM）を、標準的なGISソフトウェアでは通常問題となる処理の遅延なしに、非常に高速に処理できることです。ユーザーは、排水網全体をマッピングし、小流域を特定し、面積、水路長、曲率などのパラメータを計算することすべてを、1つのインターフェースで行うことができます。.
このソフトウェアは他のプラットフォームともスムーズに連携します。シェープファイル、GeoTIFF、その他の類似フォーマットをサポートしているため、ツールを頻繁に切り替える必要はありません。また、RiverToolsに直接プラグインして流れのシミュレーションと可視化を行う水文モデル「TopoFlow」を使用するオプションもあります。さらに、細かい作業が好きな方のために、RiverToolsはIDLスクリプトによる拡張も可能で、ユーザーは独自のルーチンを追加したり、外部モデルと接続したりすることができます。全体として、生の標高データから実用的な流域モデルを不要な手順なしで作成したい水文学者や研究者にとって、これは実用的なセットアップです。.
主なハイライト:
- 大規模DEMからの迅速な排水ネットワーク抽出
- 流域と小流域の自動定義
- 水文学的モデリングのためのTopoFlowとの統合
- シェープファイルやGeoTIFFを含む複数のGIS形式をサポート
- IDLスクリプトによるカスタム分析の拡張が可能
サービス:
- 地形と水文データの分析
- 流域と河川網の区分
- 流域およびサブ流域パラメータの計算
- TopoFlowのような水文学モデルとの統合
- データ処理用のカスタムスクリプト開発
- 標高と流れのデータの可視化
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: www.rivix.com
- メールアドレス: consultative@rivix.com
- 電話番号: 303-325-3857
- 住所: 1306 Highland Park Drive Broomfield, CO 80020 USA
- ツイッター: x.com/rivertools4
14. キャッチメントSIM
CatchmentSIMは、集水域解析における膨大な手作業を軽減するツールの一つです。流路のマッピング、集水域の境界設定、サブ集水域ネットワークの自動生成といった地形に基づく水文学的作業を処理するために構築されています。ユーザーはほぼあらゆるデータソースからデジタル標高モデル（DEM）を作成し、ピットの埋め戻しや平坦地の掘削といった複雑な作業をソフトウェアに任せることができます。そこから、最小限の設定で、地形における水の流れを追跡し、河川を特定し、水文学的属性を割り当てることができます。特に、不浸透面積比や貯水池容積の計算といったサブ集水域の詳細情報を必要とするプロジェクトでは、地形データを何時間もかけて手作業でクリーンアップする手間が省けます。.
CatchmentSIMのもう一つの強みは、他のシステムとの連携が容易なことです。土木設計プラットフォームとして広く普及している12dと直接接続し、都市部における排水集水域のモデリングを支援します。また、Google Earthへのエクスポートも可能で、視覚的な確認やプレゼンテーションに活用できます。これは、クライアントや関係者に結果を説明する際に、多くのユーザーに喜ばれています。さらに、ワークフローの自動化やCatchmentSIMデータを他の水文学モデルと統合したいユーザーのために、スクリプトサポートも用意されています。全体として、CatchmentSIMは、不要な複雑さを排除し、迅速かつ信頼性の高い地形・流域マッピングを必要とするエンジニアや水文学者にとって実用的なツールです。.
主なハイライト:
- 集水域、小集水域、河川ネットワークを自動的に描画します
- 埋め戻しと突破のアルゴリズムを使用して地形データをクリーンアップします
- 不浸透面積や流路などのサブ集水域属性を計算します
- 都市環境の排水マッピングのために 12d と直接統合します
- 視覚データを Google Earth にエクスポートし、カスタム自動化スクリプトをサポートします。
サービス:
- 集水域と流路のマッピング
- 地形の前処理とDEMの作成
- 河川と小流域ネットワークの生成
- 貯水池と湖の容積分析
- 外部の水文および土木モデリングソフトウェアとの統合
- 水文学プロジェクトのための視覚化およびプレゼンテーションツール
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: csse.com.au
- 電話番号: +61 2 8355 5500
- 住所: Suite 1, Level 10 70 Phillip Street Sydney, NSW 2000, Australia
- ツイッター: x.com/CatSimSol
15. リスフラッド
LISFLOODは、水が環境中をどのように移動するかを大規模に理解する必要がある人々のために開発されたツールの一つです。欧州委員会共同研究センターによって開発されたこのモデルは、降雨が地面に降り注いでから河川、湖沼、地下水系を流れるまでの水循環全体を追跡するプロセスベースのモデルです。主に、降雨、融雪、蒸発、浸透、灌漑、さらには土地利用や気候変動による水の利用可能性の変化など、多くの要因が絡み合う大規模または国境を越えた集水域で使用されます。このモデルは、これらの要因が時間とともにどのように相互作用するかをシミュレートできるため、洪水予測から長期的な水資源計画まで、あらゆる用途に役立ちます。.
LISFLOODの特徴は、そのモジュール性にあります。土壌水分、蒸発散量、積雪挙動、河川経路、地下水流動、灌漑需要など、水文学的プロセスの特定の部分をそれぞれ扱う複数の小さなサブモデルで構成されています。これらのサブモデルが連携することで、景観全体における水の挙動の全体像が構築されます。また、欧州および世界洪水警報システム（EFASおよびGloFAS）や欧州干ばつ観測所といった主要システムにも連携しているため、気候および災害監視の分野ではよく知られています。複雑なシステムであるにもかかわらず、オープンアクセスであるため、堅牢な水文学的モデリングを必要とする研究者や機関が、独自の制約を受けることなく利用できます。.
主なハイライト:
- 降雨から河川流出までの完全な水循環をシミュレートします
- 土壌、雪、地下水、河川の流れのサブモデルを備えたモジュール式セットアップ
- 大規模かつグローバルな集水域解析をサポート
- EFAS、GloFAS、欧州干ばつ観測システムと統合
- オープンアクセスで、さまざまな水文学的研究に適応可能
サービス:
- 降雨流出および経路シミュレーション
- 洪水と干ばつの予測支援
- 水資源と需要のモデリング
- 土地利用と気候影響評価
- 外部政策および環境システムとの統合
- 複数のスケールにわたる水文学的プロセスモデリング
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: web.jrc.ec.europa.eu
- 電話番号: +32 2 299 11 11
16. 水文シミュレーションプログラム（HSPF）
水文シミュレーションプログラム（HSPF）は、数十年にわたって利用されてきたツールの一つですが、その優れた機能から、今でも水文学研究で活用されています。米国環境保護庁（EPA）によって構築・維持されているこの詳細なモデルは、流域における水の流れと水質変化をシミュレートするために用いられます。流出量や河川流量だけでなく、堆積物、栄養塩、さらには汚染物質といった物質が陸地や水系を移動する過程まで、より深く掘り下げて追跡します。そのため、土地利用や人間の活動が河川、湖沼、地下水に長期にわたってどのように影響を与えるかを研究するのに便利です。.
このツールは、水文学と水質の両方を一つのフレームワークで扱う必要がある、複雑で現実世界の集水域向けに設計されています。土壌、地表、河川におけるプロセスをすべて一つの統合シミュレーションで表現できます。HSPFは、EPAのBASINSプラットフォームと併用されることが多く、マッピングとデータ入力を統合することで、データが限られた地域でも流域モデルの構築を容易にします。多少の技術的な設定は必要ですが、その見返りとして、流域全体にわたる流れ、堆積物、汚染物質の挙動に関する、確実で現実的な時系列データが得られます。.
主なハイライト:
- 水文学と水質を1つのシステムでシミュレートします
- 表面流出、地下水の流れ、河川内輸送をモデル化する
- 堆積物、栄養素、有機汚染物質を追跡します
- 流域モデリングのためのBASINSプラットフォームと連携
- 長期的な水量と水質の分析に使用されます
サービス:
- 流域水文学シミュレーション
- 汚染物質輸送と堆積物モデリング
- 土地および土壌流出プロセス分析
- データ管理のためのBASINSとの統合
- 水資源と環境影響調査
- TMDL（一日最大負荷）開発サポート
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: www.epa.gov
- 電話番号: 907-271-5083
- 住所: 222 West 7th Ave. #19 Anchorage, Alaska USA
- インスタグラム: www.instagram.com/epagov
- フェイスブック: www.facebook.com/EPA
- ツイッター: x.com/epa
17. リバーウェア
RiverWareは、理論だけでなく日々の運用においても、河川の実際の挙動について日々考え続ける人々のために開発されたツールの一つです。コロラド大学ボルダー校で開発されたこのツールは、複雑な河川システムのシミュレーションと管理を支援するモデリングプラットフォームです。短期予測から長期水資源計画まで、あらゆる用途に対応できます。ユーザーは、政策、気候変動、運用上の変更が流量、貯水量、下流への影響にどのような影響を与えるかを調べるために設定できます。貯水池、分水路、河川区間といった現実世界の物理的特徴を柔軟に表現でき、これらはすべて、時間経過に伴う相互作用をシミュレートできるシステムによって連携されています。.
RiverWare が人々に好まれる理由の一つは、技術的なモデリングと意思決定を橋渡しする点です。単に数字を吐き出すだけでなく、「来シーズンに貯水池の放流量を変更したらどうなるか？」や「水利権と干ばつ対策のバランスをどう取るか？」といった、行政機関や計画担当者が実際に直面する問題にも対応します。RiverWare は、タスクの要件に応じて、シミュレーション、ルールベースの操作、最適化といった異なる計算モードを提供します。そのため、日常的な運用だけでなく、複数の関係者が関与するシナリオプランニングにも実用的です。.
主なハイライト:
- 短期および長期計画のための河川システムのモデル化
- 保管、フロー、ルーティングなどの物理的なプロセスを処理します
- シミュレーション、ルールベースモデリング、最適化モードをサポート
- 水利権と会計をシステム分析に統合する
- ポリシーのテスト、予測、運用管理に役立ちます
サービス:
- 河川システムのシミュレーションと予測
- 貯水池と水利権のモデリング
- 最適化と意思決定支援分析
- 水会計と政策評価
- 長期計画のためのシナリオ管理
- データ統合およびレポートツール
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: www.colorado.edu
- 電話番号: 303-492-3972
- 住所: 1777 Exposition Dr., Suite 113 421 UCB Boulder, CO 80301-2628
- リンクトイン: www.linkedin.com/school/cuboulder
- ツイッター: x.com/cuboulder
- インスタグラム: www.instagram.com/cuboulder
- フェイスブック: www.facebook.com/cuboulder
18. オートデスク
AutodeskのInfoWorks ICMは、集水域解析において興味深い位置を占めています。これは、水系を個々の構成要素の集合体としてではなく、一つの巨大な絡み合ったネットワークとして捉える必要がある人々のために開発されているからです。彼らは、このツールを使って、天候が予測不可能になったり、都市のインフラが追いつかないほど急速に成長したりした場合に、雨水、下水道、洪水、さらには河川がどのように挙動するかをモデル化します。このツールはあらゆるものを単一のワークスペースに統合するため、チームはシナリオを実行し、結果を比較し、単純な地図上の水の動きではなく、現実世界で地域をどのように流れるかを理解することができます。.
また、シミュレーションにも大きく依存しており、このツールが集水域の調査において真に有用となるのはまさにこの部分です。激しい嵐の後、流域の排水がどのように行われるかを理解したい場合でも、新たな開発が下流の洪水にどのような影響を与えるかを理解したい場合でも、InfoWorks ICMを使えば、実際に洪水が発生する前にテストすることができます。クラウド機能は主に、ユーザーが自分のマシンで長時間のシミュレーションを監視する必要がないようにするために提供されています。InfoWorks ICMはあくまで技術的なツールですが、水文学者、都市計画者、エンジニアが、小規模な集水域から複数都市にまたがる氾濫原まで、さまざまなモデルを、異なるソフトウェア間を行き来することなく柔軟に作成できる環境を提供します。.
主なハイライト:
- 雨水、下水道、河川、洪水システムの統合モデリング
- 1Dと2Dの両方の集水域シミュレーションをサポート
- 複雑なシナリオを実行するためのクラウドまたはローカルコンピューティングオプション
- バージョン管理と共同編集のためのツール
- 容量、拡張、緊急時計画のシナリオテスト
サービス:
- 集水域モデリングおよびシミュレーションツール
- 洪水と雨水のシナリオ分析
- 下水道および廃水ネットワークのモデリング
- クラウドベースのモデルストレージと分散シミュレーション
- 技術トレーニングと学習リソース
- 規制および計画ワークフローのサポート
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: www.autodesk.com
- 電話番号: +1 415 507 5000
- 住所: One Market, Ste. 400 San Francisco, CA 94105 USA
- リンクトイン: www.linkedin.com/company/autodesk
- ツイッター: x.com/autodesk
- インスタグラム: www.instagram.com/autodesk
- フェイスブック: www.facebook.com/autodesk
19. PCRaster
PCRasterは、集水域解析の背後にある重労働の多くを静かに担うツールの一つです。特に、既成のモデルに頼るのではなく、独自のモデルを構築する必要がある場合に威力を発揮します。PCRasterは時空間モデリングに重点を置いており、基本的には、景観内の物事が時間と空間を経てどのように変化するかを追跡するのに役立ちます。集水域解析の場合、これは通常、流出、土壌水分、植生、そして流域における水の移動に影響を与えるあらゆるプロセスのシミュレーションに帰着します。PCRasterのセットアップはスクリプトを多用しているため、ユーザーは堅苦しいインターフェースに煩わされることなく、モデルを自由に構築できます。.
また、小さくても便利なビルディングブロックも多数提供しており、水文学モデルを一から構築したり、現地の状況が教科書的な例と異なる場合に既存のモデルを微調整したりすることが容易になります。このツールはオープンソースであるため、人々は新しいアイデアを試したり、確率的シナリオを実行したり、独自のデータを入力したりできるワークショップベンチのような使い方をしています。これは完全なGISパッケージを置き換えるものではなく、むしろGISパッケージと併用して、集水域分析のシミュレーション面を処理することを目的としています。.
主なハイライト:
- 水文学および環境プロセスの時空間モデリング
- カスタム集水域シミュレーションを構築するためのスクリプトツール
- オープンソースであり、主要なオペレーティングシステムで動作します
- 確率モデルとデータ同化機能を含む
- 時間依存の空間データのための視覚化ツールを提供します
サービス:
- 水文および流出シミュレーションのためのモデル開発ツール
- ラスターマップ処理および解析機能
- 確率モデルと不確実性分析
- PythonおよびPCRcalcスクリプトとの統合
- 時空間モデル出力の可視化
- ドキュメントとサポートリソース
連絡先およびソーシャルメディア情報:
- ウェブサイト: www.pcraster.eu
- メールアドレス: info@pcraster.eu
- 電話番号: (+31) 30 2532768
- 住所: 3508 TC ユトレヒト オランダ
結論
集水域分析ツールは、従来の地図作成方法では不可能だったことを実現しています。膨大で複雑な環境データを、実際に活用できる形に変えているのです。地域内の水の流れを追跡したり、上空から汚染を検知したり、森林の変化を監視したりと、これらのツールは生態系全体の見方や管理方法を変えています。.
それぞれ異なる視点から分析していますが、目標は共通しています。それは、土地と水に関するより適切かつ迅速な意思決定です。AIと水文学を融合させた技術が進むにつれ、数値計算よりも、景観の中で実際に何が起こっているかを理解することの方が重要になってきています。そして正直なところ、環境にとってまさにそのような進歩がもっと必要とされているのです。.