概要

Aquanty Inc. は、複雑な水資源課題に取り組む組織を支援する高度な水文学モデリング・予測ソフトウェアを提供しています。主な製品は、HydroGeoSphere (HGS)、HGS Real‑Time (HGSRT)、および HydroSphereAI です。これらは地下水と地表水を統合的に扱い、物理ベースのシミュレーションと機械学習を組み合わせて、洪水・干ばつリスク管理、水供給計画、気候変動適応などの意思決定を強力に支援します。

HGS は統合ソルバーにより質量保存を保証し、不確実性を低減。HGSRT は詳細な HGS モデルをリアルタイム予測エンジンへ変換し、HydroSphereAI はデータの乏しい流域でも高精度な流量予測を実現します。HGS はローカルから大陸規模まで効率的に計算でき、すべてのソリューションは Web インターフェースと API を備え、既存ワークフローに容易に統合可能です。

Aquanty のソフトは世界中の自治体、水道、農業、鉱業、国家規模の気候評価など幅広い分野で採用されています。カナダ全土の水循環をモデル化した Canada1Water プロジェクトはその代表例です。Aquanty の専門チームが支えるこれらの最先端技術は、統合的な水資源管理の未来を切り拓いています。

製品概要とバリュー・プロポジション

水資源管理者は、洪水・干ばつ・気候変動など前例のない課題に直面しています。Aquanty Inc. は、統合的な地下水・地表水モデリングと AI 予測を一体化することで、従来ツールでは得られない包括的かつ信頼性の高い予測力を提供します。

Aquanty のソフトウェア・スイート

主要メリット

• ホリスティックな理解：水循環全体を統合モデルで把握
• リアルタイム意思決定支援：HGSRT により洪水・干ばつへ事前対応
• データ希薄域での高精度予測：HydroSphereAI が機械学習で補完
• 卓越したスケーラビリティ：個人 PC で大規模モデルを計算
• シームレス統合：標準フォーマット出力と REST API
• ユーザーフレンドリー：Web ダッシュボードと充実したドキュメント

製品紹介

HydroGeoSphere (HGS)

HydroGeoSphere は、大学研究から発展した統合水文学エンジンで、3D 有限要素法により地下水・地表水を同時に計算します。降雨の浸透、地下水流、蒸発散、河川流出などを一つのドメインで扱い、質量収支とフィードバックを正確に再現します。

特長

• 完全結合の地表‐地下連成解析
• 亀裂網、タイルドレイン、凍結融解、溶質・熱輸送など多彩なプロセス
• インプリシット解法と自動タイムステップで数値安定性を確保
• マルチコア CPU を活用し単一マシンで大規模計算
• GIS・時系列データを直接読み込み、Tecplot や ParaView で可視化

代表的用途：水道井戸群管理、環境影響評価、汚染物質輸送、洪水ハザード、気候変動シナリオ解析 等

HGS Real‑Time (HGSRT)

HGSRT は HGS モデルをクラウド上で常時運転し、最新観測・リモートセンシングデータを取り込んで日次などのスケジュールで予測を更新します。

機能概要

• 自動データ同化によりモデル状態を最新化
• 7〜32 日程度の先行期間で決定論・アンサンブル予測を生成
• 河川流量、地下水位、土壌水分など多変量を提供
• Web ダッシュボードと API による可視化・連携
• 必要に応じて HydroSphereAI など ML 予測を組み合わせハイブリッド化

主な活用分野：洪水予警報、干ばつ監視、ダム・取水運用、農業用水・上下水道の短期計画

HydroSphereAI

HydroSphereAI は LSTM などの深層学習を用い、最大約 7〜39 日先までの流量を高速に予測します。

特長

• グローバルデータで事前学習し、無観測流域でも高性能
• 天気予報を入力しアンサンブルで不確実性を提示
• ユーザー保有データで追加学習しローカル精度を向上
• 極端事象（洪水・渇水）の早期検知に有効
• Web ダッシュボードと API で容易に導入

周辺ツールと統合環境

導入メリット

• 体系的理解の向上：地下水／地表水相互作用を正確に把握
• 不確実性の低減：経験則依存を排し、物理法則で将来条件を評価
• 質量・エネルギー保存：全ドメインを同時解で厳格に管理
• 多変量検証：流量・水位・土壌水分など複数指標でモデル信頼性を強化
• 気候レジリエンス：長期シナリオ解析で適応策を事前評価
• 運用効率化：早期警戒と動的最適化でコスト・被害を削減
• ステークホルダーの合意形成：科学的裏付けとビジュアルで説明力を向上

ユースケース

流域・洪水管理

統合 HGS モデルは、土壌飽和度や地下水位が洪水ピークに与える影響を精緻に再現し、HGSRT により洪水範囲のダイナミック予測を提供します。これにより警報リードタイムが延び、貯水池操作や避難計画を最適化できます。

地下水・水資源管理

市町村やコンサルタントは HGS で帯水層をモデル化し、揚水影響や地表水連携を評価。HGSRT の短期地下水位予測で節水措置や水源配分を事前に判断できます。

農業・灌漑

HGSRT による圃場スケールの土壌水分予測で精密灌漑を実現し、水・エネルギー消費を削減。HGS は排水・養分流出を評価し、BMP 設計を支援します。干ばつ耐性向上には HydroSphereAI の流量見通しが有効です。

鉱業・産業用水管理

鉱山・プラントは HGS でデジタルツインを構築し、排水量や周辺水域への影響を解析。HGSRT で毎日の水位・流量を把握し、運転計画やリスク管理を最適化します。

気候変動影響評価

統合モデルに気候シナリオを入力し、将来の地下水位・流量・土壌水分変化を物理的に一貫して算出。Canada1Water プロジェクトは、その全国規模の応用例です。HydroSphereAI は気候変動に伴う変動パターンをデータ駆動で捉え、サブシーズナル予測に貢献します。

FAQ（よくある質問）

HydroGeoSphere (HGS) の他ツールとの差別化ポイントは？

A: HGS は地下水と地表水を単一フレームワークで同時に解く完全統合・物理ベースモデルで、質量保存と高度な有限要素数値解法により、複雑なプロセスを高精度に再現します。

HGSRT と HydroSphereAI の違いと使い分けは？

A:

• HGSRT：詳細な HGS モデルを用いたリアルタイム物理予測。水収支全体を把握したい場合に最適。
• HydroSphereAI：データ主導の高速流量予測。データが限られる流域や迅速な導入が必要な場合に適します。両者は併用も可能です。

HGS に必要なハードウェアは？

A: 現代のマルチコア CPU を備えたデスクトップ／ワークステーションで十分です。大規模モデルではメモリ豊富なサーバーを推奨しますが、複数ノードのクラスタは必須ではありません。

クラウドとオンプレの選択肢は？

A:

• HGS：Windows または Linux 環境にローカルインストール。
• HGSRT / HydroSphereAI：Aquanty のクラウドプラットフォーム経由で提供されます。

必要なデータは？

A: HGS は地形・地質・気象・観測データ、HGSRT はリアルタイムフィード、HydroSphereAI は履歴流量と気象データ（不足時はグローバルデータで補完）が必要です。

出力は既存 GIS や監視システムに統合可能？

A: NetCDF、CSV、シェープファイル、HEC‑DSS など標準形式で出力し、REST API も提供しているため容易に統合できます。

信頼性と科学的妥当性は？

A: HGS のアルゴリズムは査読論文で公開され、政府や学術機関のプロジェクトで広く検証・採用されています。定期アップデートと現地キャリブレーションでさらに信頼性を確保します。