【研究分野】自然災害科学・防災学

【研究領域課題番号】17H06108 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

津波災害 / 広域被害把握 / 災害医療 / マルチエージェントシミュレーション / リモートセンシング / シミュレーション / 高性能計算 / 津波

【研究成果の概要】

リアルタイムシミュレーションとセンシングの融合による「広域被害把握技術」を深化させ、津波被災地における災害医療システムの構築を通じて医療救護班の適時・適材・適所の配備に貢献することを目標として、理・工・医学の連携研究を推進した。津波の人的被害・物的被害の量的推定を可能にし、推定被害量から被災地の医療需要の質と量を即時的に推定するとともに、シミュレーションによる災害医療活動の予測・更新の方法論を確立した。これらの研究により、当初の目標である「広域被害把握技術の深化」を達成し、南海トラフ地震津波災害時の革新的な医療支援システムとしての実現可能性を高めることができた。

【研究の社会的意義】

本研究成果の最大の学術的価値は、理学・工学・医学が連携して、巨大災害の社会的影響の把握を明らかにする災害・被害予測の技術を、災害医療・被災地救援の情報技術として深化させたことである。災害医療に関する分野横断型研究の成熟に対して貢献できたことが大きな価値を生んでいる。本研究の成果を利用したリアルタイム津波浸水被害予測システムが国や自治体に採用され、訓練等でも活用されるなど、オープンイノベーションのロールモデルとしての意義も高い。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31

【配分額】203,970千円 (直接経費: 156,900千円、間接経費: 47,070千円)

【研究分野】経営・経済農学

【研究領域課題番号】15H06151 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

GIS（地理情報システム） / 計量経済学 / リモートセンシング / 圃場分散 / 農地配分 / GIS / 要因分析 / 酪農業 / シミュレーション / 衛星画像解析 / コントラクター / 牧草地 / 作業受委託 / 作業受託 / 酪農 / 計量経済分析

【研究成果の概要】

根釧地域の酪農業牧草地の収穫作業において、コントラクター(牧草収穫等の作業受託組織)の作業圃場や日程、資本装備等について分析し、コントラクターごとにGIS(地理情報システム)を用い最適な作業順をシミュレートした。結果を実際の作業順と比較し、どの作業工程において、収穫機械が長時間待機しているなどの非効率が発生し収穫速度が低下していたのかを明らかにした。
さらに、リモートセンシングデータを用い、地域全体の圃場区画を判別し、作業機械の増減や圃場の集約による作業効率やコストへの影響を調べ、地域の最適なコントラクター体系を検討した。最終的に、導かれた効率的な収穫作業方策を現場のオペレーターと共有した。

【研究種目】研究活動スタート支援

【研究期間】2015-08-28 - 2017-03-31

【配分額】2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)

【研究分野】森林科学

【研究領域課題番号】24780142 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

シミュレーション / 資源予測 / 林業収益 / 労働量 / 素材生産 / 最適化 / 安定性 / リモートセンシング / 成長予測 / 現況把握 / 胸高直径 / 樹高 / 林業経営 / 意思決定 / 森林管理 / 林業経営収支予測 / 地理情報システム / 人工林 / 持続可能性 / 収益性 / 炭素蓄積 / 公益性 / 森林計測 / 森林計画 / 三次元計測 / モニタリング

【研究成果の概要】

本研究は、リモートセンシング等から得られた森林の現況をもとに、成長モデルを組み合わせることによって、長期的な資源シミュレーションを行うことを可能とした。その結果、多様な森林管理に応じた労働量、材積、林業収益などを試算することが可能となった。また、これらのシミュレーションが地域の森林管理に応用できる可能性についても検討した。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】土木環境システム

【研究領域課題番号】15206060 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

熱環境 / ヒートアイランド / シミュレーション / 気象モデル / リモートセンシング / 台北 / 重慶 / 都市開発 / 地理情報 / 体感温熱指標 / 成長管理 / RAMS / 清流復活

【研究成果の概要】

アジアの巨大都市の熱環境に関し、観測とさまざまなスケールのシミュレーション解析を行うとともに、その改善案を検討した。
実測調査に関しては、日本のような精緻な地理情報が存在しない中国の重慶市においては、魚眼レンズを用いた写真の解析により建物に関する数値情報を得て温熱指標を算出し、熱環境の観測により検証した。河川を復活させたことで有名な韓国清渓川の復元前後の比較を行い復元が熱環境に与える効果を見いだした。体感温熱指標の個人差についても検討を行った。
リモートセンシングにより地表面温度を推定する方法に関して大気の影響の補正を検討した。
重慶大学の協力を得て、リモートセンシングデータによる土地利用の推定、エネルギー消費統計に基づく人工排熱量を考慮してRAMSによる重慶市の熱環境解析を行った。RAMSに都市キャノピーモデルを組み込むことによって重慶市の気象のモデル再現性が向上したことを気象実測値との検証で明らかにした。重慶市で計画されている人口倍増、都市面積倍増の大規模開発が熱環境に与える効果を予測した。新規都市域では5℃程度、既成市街地では1℃程度の温度上昇が予測された。また、昼間の40℃以上の高温域と夜間の30℃以上の高温域の面積がそれぞれ2.4倍、3.7倍に拡大した。さらに、この温度上昇に対する種々の緩和策の効果をシミュレーションで予測した。
台北市を対象に街区規模の熱環境シミュレーションを行った。エアコンの排熱とエアコンの使用時間帯を考慮した計算を行った結果、エアコンに由来する建物周辺の気温上昇は最高1.8℃に達した。夜間の熱環境改善のために、水冷式空調機を導入し、また昼間の熱環境の改善のためにミストスプレーや光触媒による水薄膜形成による冷却効果を推定した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2003 - 2006

【配分額】42,900千円 (直接経費: 33,000千円、間接経費: 9,900千円)

【研究分野】環境保全

【研究領域課題番号】11794031 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

GIS / リモートセンシング / 植生変遷 / 航空写真測量 / DEM / 流出解析 / シミュレーション / 環境共生 / 里山 / 森林成長 / 地球環境 / 植生

【研究成果の概要】

本研究においては、環境共生の議論のシンボルとして注目の集まっている「里山」について、写真測量やリモートセンシングの先端技術と現地観測データをGIS上に統合することによって、その動態を観測する方法論を検討し、取得されたデジタルデータに基づいて、地球温暖化問題とも密接に関わる炭素固定量評価手法の開発を行った。
報告書ではその成果を、第1章:里山の森林成長と二酸化炭素固定量評価の方法論、第2章:リモセン先端技術の森林計測学への応用、第3章:高解像度DEMの精度と応用、第4章:高解像度DEMに基づく丘陵地の流出解析と植生変化、として取り纏めた。
主な成果として、20世紀後半(過去50年間)の里山の自然環境復元をデジタル写真測量技術を応用することで可能とし、森林の変化をGISベースで詳細に解析できるようにした。森林成長を高解像度DEMによりとらえ、植生判別を行った後、針葉樹林および広葉樹林において二酸化炭素固定量を試算した。また、レーザレーダやMSSなど、先端技術を応用して立木の本数や林分材積を算出する方法論の開発を行った。これらを応用することで、二酸化炭素固定量評価手法を高度化できる可能性が示された。一方、高解像度DEM自体の精度検証を、モデル実験を導入して行い、森林動態観測における精度推定の方法論を検討した。さらに、高解像度DEMと現地における流量測定を実施し、植生の違いよる流出特性の違いを明らかにし、植生回復に伴う流出特性変化のシミュレーション手法の開発を行った。
以上を通じて、愛知県瀬戸市を例に、里山の地形的特徴と森林動態を具体的に把握し、その過程をシミュレートする基礎を構築した。

【研究種目】地域連携推進研究費

【研究期間】1999 - 2001

【配分額】13,500千円 (直接経費: 13,500千円)