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Study on measurement technology to detect river bank and subsurface deformation simultaneously, accurately, and at low cost

Research Project

Project/Area Number 19K04949
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

nishiyama satoshi  岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (00324658)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords河川巡視・点検 / 3次元計測 / レーザ点群 / グリーンレーザー / 河道計測 / 河川構造物 / 河床地形 / リアルタイム処理 / 自動運転技術 / 3次元データ / 河川防災減災 / 河川堤防計測 / 河床計測 / ICRT / グリーンレーザ
Outline of Research at the Start

地球規模の環境変化により,全国各地で毎年のように甚大な氾濫や堤防決壊による浸水被害が発生しており,膨大な延長距離にわたる堤防の健全性を綿密に点検することが,より一層重要になっている.しかしながら技術者と予算の不足は深刻化しており,点検作業の詳細化や回数の増加を図ることは不可能である.そこで,本研究では,ICRT技術を活用し,河川縦断測量だけでなく河床を含めた横断計測も可能にするレーザースキャナを搭載した小型車両により,広域を迅速かつ詳細に点検するモニタリング手法を完成させる.計測システムの小型化と低コスト化により,特に人材よ財源不足に悩む自治体管理の中小河川に対して有用な技術になると考える.

Outline of Final Research Achievements

1) Realization of mobile laser point group measurement system: A three-dimensional measurement system utilizing SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) algorithm has been put into practical use.2) Development of real-time processing technology for 3D data: In combination with the method described in 1), it was demonstrated that laser point group processing software could be constructed to detect the location of deformation of river embankments and river structures in real time. 3) Utilization of green laser that penetrates water and enables measurement of riverbed: We verified the relationship between the water penetration capacity of a green laser with a wavelength of 515 nm and the transparency of rivers, and the water depth is up to about 1.5 times the depth that can be visually confirmed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多発する豪雨による浸水被害に対処するため,河川のより一層詳細な点検作業が求められている.その一方で技術者不足や財政難に備えて,どのように点検作業を効率化するのかは重要な課題である.そこで,我が国が誇る最先端のICRT【ICT:Information and Communication Technology+IRT:Information and Robot Technology】技術を活用した河川モニタリングの実現を図る研究を実施した.近年,中小河川での浸水・堤防決壊が相次いでおり,人材・財政不足が特に深刻化している自治体における河川管理の高精度化と高効率化に有用な技術になると考える.

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] INVESTIGATION ON RIVER STRUCTURE INSPECTION BY UAV GREEN LIDAR2021

    • Author(s)
      堺 浩一、間野 耕司、橘 菊生、西山 哲
    • Journal Title

      Advances in River Engineering

      Volume: 27 Issue: 0 Pages: 51-56

    • DOI

      10.11532/river.27.0_51

    • NAID

      130008114044

    • ISSN
      2436-6714
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] グリーンレーザドローンの計測精度と計測特性の把握に関する研究2020

    • Author(s)
      堺浩一,間野耕司,橘菊生,西山哲
    • Journal Title

      応用測量論文集

      Volume: 31 Pages: 99-110

    • NAID

      40022293170

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study on Acquisition Method and Utilization of Three Dimensional Data for Topographical Survey of Levee2019

    • Author(s)
      﨑田晃基,西山哲
    • Journal Title

      Geoinformatics

      Volume: 30 Issue: 3 Pages: 101-109

    • DOI

      10.6010/geoinformatics.30.3_101

    • NAID

      130007711560

    • ISSN
      0388-502X, 1347-541X
    • Year and Date
      2019-09-25
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] APPLICATION OF THREE-DIMENSIONAL LASER POINT CLOUDS TO RIVER MANAGEMENT2021

    • Author(s)
      Nanoka Akiyama, Satoshi Nishiyama, Koki Sakita, Fumiaki Yamazaki
    • Organizer
      7th Int. Conf. on Structure, Engineering & Environment (SEE)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 河川DX実現のための陸上・水中ドローン技術の研究2021

    • Author(s)
      秋山菜乃香, 西山哲, 照屋市朗, 中原浩実, 冨井隆春
    • Organizer
      日本応用地質学会中四国支部 研究発表会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 2種類の車両走行型計測によるレーザ点群を用いた道路周辺の地物変化の抽出2021

    • Author(s)
      佐守 直人, 西山 哲, 﨑田 晃基, 藤木 三智成, 佐藤 直人
    • Organizer
      第76回 土木学会全国大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 河川管理のためのSLAM技術を導入した三次元レーザ点群の活用方法2021

    • Author(s)
      秋山 菜乃香, 西山 哲, 﨑田 晃基
    • Organizer
      第76回 土木学会全国大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] SLAM 技術を導入した LiDAR 計測による河川堤防モニタリング手法の開発2020

    • Author(s)
      秋山 菜乃香,矢原 諒,﨑田 晃基,吉田 圭介,西山 哲,山崎 文明
    • Organizer
      土木学会中国支部研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] SLAM技術を導入した携帯型レーザシステムによる河川堤防モニタリング手法の検討2020

    • Author(s)
      秋山 菜乃香,西山 哲,﨑田 晃基,山崎 文明
    • Organizer
      土木学会土木情報学シンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 海底地形モニタリングに向けた差分解析手法の検討2019

    • Author(s)
      酒井多樹,崎田晃基,西山哲,吉岡裕嗣,川村裕,間野耕司
    • Organizer
      土木学会中国支部研究発表会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] MMSによる法面モニタリング手法のための差分解析手法の精度検証2019

    • Author(s)
      佐守直人,西山哲,崎田晃基,藤木三智成,小野尚哉
    • Organizer
      土木情報学シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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