不変の曲流—ダム規制が移動速度を抑えるが侵食の幾何学的テンプレートを保存する

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不変の曲流—ダム規制が移動速度を抑えるが侵食の幾何学的テンプレートを保存する

不変の曲流—ダム規制が移動速度を抑えるが侵食の幾何学的テンプレートを保存する

本リポジトリは論文「The Invariant Meander: Dam Regulation Suppresses Migration Rates but Conserves the Geometric Template of Erosion」の解析データと再現コードを収録しています。リモートセンシングから河道中心線と曲流の移動量を抽出し、LME（線形混合効果）モデル等の統計手法でダム規制の影響を評価。結果はダムが曲流の移動速度を低下させる一方で、侵食の空間的パターン（位相遅れ）という幾何学的テンプレートは保存されるという「デカップリング」を示しています。再現可能な解析パイプラインと図表生成スクリプトを提供します（約300字）。

https://github.com/thapawan/invariant-meander-dam-regulation

概要

このリポジトリは、論文「The Invariant Meander: Dam Regulation Suppresses Migration Rates but Conserves the Geometric Template of Erosion」で用いられたデータセットと解析コードを完全に再現できるようまとめたものです。主にリモートセンシングを用いて河道の中心線や曲流（meander）の変位を時系列で抽出し、ダムによる流況変化が曲流移動に与える影響を評価しています。解析はRで実装され、線形混合効果モデル（LME）等を用いて、複数区間・時期にわたるデータを統計的に扱います。主要な結論としては、ダム規制は曲流の移動速度を抑制する一方で、侵食・堆積の空間パターン（位相遅れ）という幾何学的テンプレート自体は保持される、という「移動率と形状のデカップリング」を示しています。データ、スクリプト、結果図が含まれ、研究の再現性と透明性を高める構成です。

GitHub

リポジトリの統計情報

  • スター数: 1
  • フォーク数: 0
  • ウォッチャー数: 1
  • コミット数: 15
  • ファイル数: 4
  • メインの言語: R

主な特徴

  • リモートセンシング由来の河道中心線・曲流移動データを含む再現可能なデータセット
  • Rスクリプトで解析と図表作成を自動化（LMEモデル等を利用）
  • ダム規制の影響を空間的・統計的に評価するためのワークフローを提供
  • 研究結果（図・数値）を含むResultsフォルダで成果を確認可能

技術的なポイント

本リポジトリの技術的な中核は「リモートセンシングから抽出した河道形状データ」と「統計モデルによる比較検定」にあります。まず時系列衛星画像や空中写真等から河道の中心線（channel centerline）を抽出し、各時点での曲流要素（蛇行軸、曲率、半径、river bend migration）を定量化します。この処理は画像前処理、二値化や輪郭抽出、中心線スムージングといった標準的な地形抽出手法を含むことが想定されます。得られた時系列データに対しては、空間的に相互依存する侵食・堆積パターン（位相遅れ）と、時間的な移動速度（migration rate）を分離して解析します。

統計解析ではLME（線形混合効果）モデルを用いて、観測区間や河川セグメントごとのランダム効果を制御しつつ、ダム規制の有無や時間経過が移動速度や幾何学的指標に与える影響を評価します。こうしたモデルはデータの階層構造（地点→区間→河川）を反映でき、時系列・空間変動を同時に扱うのに適しています。さらに、侵食位相の保存性を確認するために、曲流内での最大侵食位置と突出の時間シフトを計測し、規制区間と非規制区間でのパターン類似度（例えば相互相関や位相差の統計的比較）を行うことが考えられます。

リポジトリはRベースでワークフローを完結させる構成になっており、データ整形、統計モデルの構築、結果の可視化（図版生成）までがスクリプトで再現可能です。これにより、論文中の図や表をローカル環境で再生成して検証できる点が大きな利点です。また、解析結果は河川管理や保全に直接つながる実務的示唆（ダムが移動率を抑えるが形状テンプレートは残ることの意味）を提供しています。

プロジェクトの構成

主要なファイルとディレクトリ：

  • Data: dir
  • README.md: file
  • Results: dir
  • Scripts: dir

まとめ

ダム影響の解析を再現可能にまとめた、河川曲流の形状と動態を巡る実用的なデータ＆コード資源。

リポジトリ情報：

READMEの抜粋：

The Invariant Meander: Dam Regulation Suppresses Migration Rates but Conserves the Geometric Template of Erosion

Overview

This repository contains the complete data and code to reproduce the analysis and figures for the manuscript “The Invariant Meander: Dam Regulation Suppresses Migration Rates but Conserves the Geometric Template of Erosion”.

This study demonstrates a fundamental decoupling in meander migration: the spatial pattern of erosion (phase lag) is an intrinsic…