Catchment Area Calculator with Python & GIS of Japan

* Now on writting !!!

27th Oct. 2024

PythonとGeographic Information SytstemのReskillngのため、国土地理院(Geospacial Information Authority of Japan)がWeb上でPublicationしているDEM(Digital Elevation Map)のDateを利用して、Optional Point(Longitude Latitude)のCathment Area(集水面積)をCalcurate CodeをCreateしてみました。

準備作業として、必要な範囲のDEM Dataを国土地理院のHPからDEMDataをDownloadして、結合しておく必要がありますが、これについては、今回は省略します(機会があれば、別途、紹介します。)

まずは、計算結果の一例からご紹介です。現在国土交通省が四国愛媛県内で建設を進めている山烏坂ダムの地点の集水面積を計算した結果です。青色のドットが最初の概算結果、ピンク色のドットが概算結果を精査するコードを実行した結果です。ピンク色のドットで集水面積がCatchment Area(km2) =  63.91km2、青色のドットで74.30km2と出ました。

"""Adjust_Catchment_Area(km2) = 412.1
   Farst Catchment Area(km2) =  437.1
   早明浦ダム集水面積417km2(汗見川取水除き)"""

国土交通省四国地方整備局山鳥坂ダム工事事務所のHP(https://www.skr.mlit.go.jp/yamatosa/yamatosakadam/index.html)を参照すると、山鳥坂ダムの集水面積は63.8km2となっていますので、先ほどご説明したピンク色のドットが表している集水面積は誤差はありますが、まあまあ当たっていると思っています。

具体的な計算方法に入る前に「集水面積とは何か?」という定義について考えます。日本ダム協会のHPにある関連用語集には「河川のある地点について、降雨がその地点に流出する全領域を集水区域、または集水域といい、その面積を集水面積といいます。」という説明(

http://damnet.or.jp/cgi-bin/binranB/JitenKM.cgi?id=143)がございます。

1.四国地方の標高データのダウンロード

わたしのブログの中の別のページにまとめておりますので、こちらをご参照ください。https://shikuuk.blogspot.com/2025/02/python-download-digital-elevation.html


2.四国地区の河川データのダウンロード

国土交通省さまが整備している国土数値情報ダウンロードサイト(https://nlftp.mlit.go.jp/ksj/index.html)にある「河川データ」を活用させていただきます。国土数値情報ダウンロードサイトでは「地形、土地利用、公共施設などの国土に関する基礎的な情報をGISデータとして整備し、無償で提供」しており、多種多様な無数のGIS情報がShapeファイルなどの形式で提供されています。

このWebSiteから「水域」の河川ライン(ポイント)(非商用)を利用させていただきます。(https://nlftp.mlit.go.jp/ksj/gml/datalist/KsjTmplt-W05.html

最初は初心者らしく、四国四県の河川情報をダウンロードして、GoogleDriveにアップロードして利用していたのですが、データ容量が大きいので、Pythonのコードから直接データを読み込んで処理する方法に見直しています。見直しにあたってはChatGPTやGoogleGeminiにたくさんアドバイスをいただきました。






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