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Development of The Flood Disaster Education System utilizing Augmented Reality Based on Reliable Physical Law

Research Project

Project/Area Number 19K04971
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 InstitutionKanagawa Dental College (2020-2021)
Aichi University of Technology (2019)

Principal Investigator

ITAMIYA Tomoki  神奈川歯科大学, 歯学部, 教授 (60583896)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小笠原 敏記  岩手大学, 理工学部, 教授 (60374865)
村上 智一  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 水・土砂防災研究部門, 主任研究員 (80420371)
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: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords拡張現実 / 防災教育 / シミュレーション / 津波 / 浸水 / AR / 数値計算 / 水理模型実験 / アプリ / 物理法則 / 水理 / スマートフォン / 高潮
Outline of Research at the Start

津波や洪水などの氾濫浸水災害の危険性を「自分のこと」として実感するために,AR(拡張現実)を活用した防災教育は有用である.近年の技術革新によってARの表現力は大幅に向上し,現実との違和感が少ないリアルなCG表現も可能であるが,物理法則的に正しくないフェイク表現は体験者に誤解を生じさせ,悪影響を及ぼす懸念もある.本研究では,相似則を満たした水理模型実験で得られる漂流物の移動や回転速度の実測データや,津波・高潮氾濫の数値計算で得られる高精度な氾濫浸水情報など,確かな物理法則に基づいたAR氾濫浸水災害教育システムの構築を行う.一般的なスマートフォンで稼働するアプリとして日常的な利用を可能にする.

Outline of Final Research Achievements

In this study, we constructed an AR inundation disaster education system based on solid physical laws, including measured data on the movement and rotation speed of drifting objects obtained from hydraulic model experiments that satisfy the similarity law, and highly accurate inundation information obtained from numerical simulations of tsunami and storm surge inundation. The system is widely available as an application that can be used on general smartphones and tablet terminals and can be used on a daily basis. We investigated whether or not the application enabled users to accurately visualize disaster risks, realize a sense of crisis, and take actual evacuation actions, and clarified the usefulness of the application and issues to be addressed for its general dissemination. We conducted demonstration activities at several elementary schools, junior high schools, and high schools in Aichi, Tokyo, and Kanagawa Prefectures, and obtained high evaluations.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

東日本大震災から10年以上経過し,震災を知らない児童・生徒たちが増えている現実に直面している中で,本研究の成果のAR浸水体験アプリの活用により,津波や洪水などの氾濫浸水災害の危険性を「自分のこと」として日常的に実感することを可能にした.アプリ体験者の年齢による教育効果の差や一般普及のための課題を明らかにできた.
NHKの「水害から命を守るプロジェクト」に本アプリが採用され,全国の放送局で活用されるようになった.横浜市が制作した「横浜市避難ナビ」の防災AR機能にも採用され,アプリの一般配信が開始された.国連防災機関UNDRRの公式SNSでも紹介された.新たな防災教育ツールとしての分野を切り開けた.

Report

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

    (21 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 10 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Visualization of Simulation Results Using VR/AR and Learning through Its Experience: Application to Disaster Risk Reduction Education2021

    • Author(s)
      ITAMIYA Tomoki
    • Journal Title

      THE JOURNAL OF JAPAN SOCIETY FOR CLINICAL ANESTHESIA

      Volume: 41 Issue: 1 Pages: 109-114

    • DOI

      10.2199/jjsca.41.109

    • NAID

      130007988114

    • ISSN
      0285-4945, 1349-9149
    • Year and Date
      2021-01-15
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  • [Journal Article] バーチャルリアリティ、AR(拡張現実)、空間再現技術の概観および活用事例2021

    • Author(s)
      板宮朋基
    • Journal Title

      神奈川歯学

      Volume: 56(1) Pages: 59-64

    • NAID

      120007144549

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  • [Journal Article] THREE-DIMENSIONAL NUMERICAL ANALYSIS OF STORM SURGE AROUND NAGOYA PORT BY POTENTIAL MAXIMUM TYPHOON WITH CONSIDERATION OF BUILDING CONFIGURATION AND LAYOUT2020

    • Author(s)
      NIMURA Masaki、KAWASAKI Koji、MURAKAMI Tomokazu、SHIMOKAWA Shinya、IIZUKA Satoshi、NISHIDA Shuzo
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B3 (Ocean Engineering)

      Volume: 76 Issue: 2 Pages: I_222-I_227

    • DOI

      10.2208/jscejoe.76.2_I_222

    • NAID

      130007910257

    • ISSN
      2185-4688
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] VR(人工現実感)とAR(拡張現実)の概要とアプリ作成方法2020

    • Author(s)
      板宮朋基
    • Journal Title

      PEPARS

      Volume: 166 Pages: 57-67

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  • [Journal Article] バーチャル避難訓練 ─VR/ARの活用で災害を「自分のこと化」─2020

    • Author(s)
      板宮朋基
    • Journal Title

      土木学会誌

      Volume: Vol.105 No.2 Pages: 10-11

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  • [Journal Article] STORM SURGE INUNDATION SIMULATION AT HEAD OF ISE BAY USING COASTAL CIRCULATION MODEL WITH UNSTRUCTURED GRIDS “FVCOM”2019

    • Author(s)
      川崎 浩司, 二村 昌樹, 村上 智一, 下川 信也, 尼子 順子
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering)

      Volume: 75 Issue: 2 Pages: I_223-I_228

    • DOI

      10.2208/kaigan.75.I_223

    • NAID

      130007730163

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
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  • [Presentation] 拡張現実AR・バーチャルリアリティVRの防災教育への応用と効果2022

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      板宮朋基
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      板宮朋基
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      30th International Tsunami Symposium, Sendai
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      板宮朋基
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      第26回震災対策技術展横浜
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      板宮朋基
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  • [Presentation] 一般的なスマートフォンの空間認識機能を活用したAR災害疑似体験アプリの開発と避難訓練における活用2020

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      板宮朋基,吉村達之
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      第25回日本バーチャルリアリティ学会大会
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      板宮朋基
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      板宮朋基
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      超教育協会第36回オンラインシンポ
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  • [Presentation] 自動車を伴う段波衝突力に関する水理模型実験2020

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      中村優一,佐藤瑠聖,小笠原敏記
    • Organizer
      土木学会東北支部技術研究発表会
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  • [Presentation] AR/VR災害疑似体験アプリの開発と防災教育への応用2019

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      板宮朋基
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      可視化情報学会 第47回可視化情報シンポジウム
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    • Invited
  • [Presentation] Disaster Scope: The Augmented Reality Floods and Smoke Simulated Experience Smartphone-Application2019

    • Author(s)
      Tomoki Itamiya
    • Organizer
      UNDRR Global Platform for Disaster Risk Reduction, Innovation Platform, Booth 15, Geneva
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  • [Presentation] AR/VRの避難訓練・防災教育への活用 ~災害リスクを「わがこと」化することの 効果~2019

    • Author(s)
      板宮朋基
    • Organizer
      豊橋技術科学大学 安全安心地域共創リサーチセンター 防災講演会
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    • Invited
  • [Book] Emerging Technologies for Disaster Resilience: Practical Cases and Theories (Disaster Risk Reduction)2021

    • Author(s)
      Mihoko Sakurai (編集), Rajib Shaw (編集)
    • Total Pages
      273
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      9811603596
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URL: 

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

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