• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Analysis of thermal physiological environment with remote sensing and big data: For urban design

Research Project

Project/Area Number 21H01468
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
Research InstitutionNational Institute for Environmental Studies

Principal Investigator

一ノ瀬 俊明  国立研究開発法人国立環境研究所, 社会システム領域, 主幹研究員 (30231145)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平野 勇二郎  国立研究開発法人国立環境研究所, 社会システム領域, 主幹研究員 (70436319)
白木 洋平  立正大学, データサイエンス学部, 教授 (80508416)
大西 暁生  横浜市立大学, データサイエンス学部, 教授 (90435537)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥15,860,000 (Direct Cost: ¥12,200,000、Indirect Cost: ¥3,660,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Keywordsリモートセンシング / 熱環境 / 都市計画 / ビッグデータ / 人工知能
Outline of Research at the Start

リモートセンシングとビッグデータ分析の融合により、マルチスケールでの典型的な都市熱環境時空間情報抽出を通じて、都市における熱ストレスを監視するシステムを構築し、都市環境行政に適用するほか、都市環境計画(都市デザイン)、人間居住環境の管理・改善技術の提供など、環境モニタリング技術と環境評価能力の向上へ寄与することを目的とする。リモートセンシングデータからの地表面温度情報抽出を通じた、都市熱環境に関するマルチスケールの時空間情報構築を東京などの都市を対象に実施するものであり、都市における多様な熱ストレスの時空間分布をいかにして描き出すかを課題としている。

Outline of Annual Research Achievements

MODIS衛星によって夏季の4期間において観測された地表面温度データを用いて、日本全域のGlobal Moran’s IとLocal Moran’s Iの2種類のMoran指数を計算することで、最終的にはホットスポットとコールドスポットを抽出した。また、慢性的なホットスポットとして大半が抽出された4つの都市圏(東京、大阪、愛知、九州)を対象に、夏季を中心としたLandsat8衛星データを用いることでSupport Vector Machine、决定木、ロジスティック回帰、ランダムフォレストとK-Nearest Neighborの5種類の機械学習手法によって土地被覆を分類・抽出した。さらに、各都市圏・詳細な地域ごとの各土地被覆分類の回帰係数の正負の符号や回帰係数の空間的な特徴などを把握した。
地理情報システムと国土交通省が主導する日本全国の3D都市モデルの整備・オープンデータ化プロジェクト「PLATEAU」より取得可能な建物のデータを用い、全天日射量が地表面温度に一定の影響を与えていることを統計解析により示した。
衛星リモートセンシングと1次元熱収支・熱伝導モデルを結び付けたシミュレーション手法を提案し、現実的な地表面の熱的特性を表現するパラメータを取得する手法を提案した。従前は近似的に市街地の蒸発効率をβ=0 と仮定したため、都市内の街路樹や公開空地における植栽、屋上緑化などの植生からの蒸発潜熱を表現できなかったが、タワー観測データを併用してバルク輸送係数を取得したことにより、市街地における潜熱フラックスまでも再現することができたほか、グリッド別に蒸発効率と熱慣性のパラメータを取得し、地表面熱収支のシミュレーションを行った結果、対象地域全体をカバーする熱慣性と蒸発効率の空間分布を得ることができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

当初の想定に反し、ドイツでの現地調査において予定していた現地研究協力者の協力が、急遽協力者本人の都合により得られないことが判明した。

Strategy for Future Research Activity

日程調整の結果、当該現地研究協力者の協力が可能となる令和6年10月にドイツ現地調査を延期して実施することになった。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 中国科学院空天信息創新研究院/華東師範大学(中国)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 空間統計分析を用いた熱環境の地域特性の把握2023

    • Author(s)
      大西暁生,一ノ瀬俊明,平野勇二郎,白木洋平
    • Journal Title

      土木学会環境システム研究論文発表会講演集

      Volume: 51 Pages: 111-118

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 大規模緑地公園再開発計画の屋外温熱環境影響評価2023

    • Author(s)
      一ノ瀬俊明,潘毅
    • Journal Title

      土木学会環境システム研究論文発表会講演集

      Volume: 51 Pages: 107-110

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 夏季の時系列データによる地表面温度のホットスポットとコールドスポットの抽出とその空間的な特徴-2020年8月を対象として-2021

    • Author(s)
      大西暁生,一ノ瀬俊明
    • Journal Title

      都市計画報告集

      Volume: 20 Pages: 248-251

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 熱収支シミュレーションによる地表面温度分布の日変化パターン解析2024

    • Author(s)
      平野勇二郎,一ノ瀬俊明,大橋唯太,白木洋平,大西暁生,吉田友紀子
    • Organizer
      日本地理学会学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 大規模緑地公園再開発計画の屋外温熱環境影響評価2023

    • Author(s)
      一ノ瀬俊明,潘毅
    • Organizer
      環境科学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] サーモカメラ搭載ドローンによる建物エネルギー消費推計手法の開発に関する研究2023

    • Author(s)
      吉田友紀子,杉村奈南,一ノ瀬俊明,平野勇二郎
    • Organizer
      日本建築学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 衛星観測データに基づいた地表面熱収支解析手法の検証2023

    • Author(s)
      平野勇二郎,一ノ瀬俊明,大橋唯太,白木洋平,大西暁生,吉田友紀子(2023)衛星観測データに基づいた地表面熱収支解析手法の検証.日本地理学会学術大会
    • Organizer
      日本地理学会学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] リモートセンシングとENVI-metを用いた都市内公園が屋外温熱環境に与える影響の分析2023

    • Author(s)
      潘毅,一ノ瀬俊明,森本健弘
    • Organizer
      日本地理学会学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 関東西部における熱環境の地域的な特徴の把握2023

    • Author(s)
      大西暁生,一ノ瀬俊明,平野勇二郎,白木洋平
    • Organizer
      環境科学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 東京都区部を対象とした日射量と地表面温度の関係評価2023

    • Author(s)
      白木洋平,一ノ瀬俊明,平野勇二郎,大西暁生
    • Organizer
      環境科学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 東京都区部を対象とした全天日射量と地表面温度の関係2023

    • Author(s)
      白木洋平,一ノ瀬俊明,平野勇二郎,大西暁生
    • Organizer
      国際ICT利用研究学会全国大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 大学キャンパスにおけるエネルギー需要推計と地域最適化エネルギーシステム評価に関する研究2023

    • Author(s)
      吉田友紀子,一ノ瀬俊明,平野勇二郎
    • Organizer
      土木学会環境システム研究論文発表会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 都市における地表面熱収支シミュレーションの高精度化と空間展開2023

    • Author(s)
      平野勇二郎,一ノ瀬俊明,大橋唯太,白木洋平,大西暁生,吉田友紀子
    • Organizer
      日本リモートセンシング学会学術講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 衛星リモートセンシングを用いた都市域における地表面熱収支の時空間分布解析2023

    • Author(s)
      平野勇二郎,一ノ瀬俊明,大橋唯太,白木洋平,大西暁生,吉田友紀子(2023)衛星リモートセンシングを用いた都市域における地表面熱収支の時空間分布解析.地理情報システム学会学術研究発表大会
    • Organizer
      地理情報システム学会学術研究発表大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] リモートセンシング分野における都市熱環境研究のミスリード2023

    • Author(s)
      一ノ瀬俊明
    • Organizer
      日本地理学会学術大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 東京都における日射量と地表面温度の関係に関する考察2022

    • Author(s)
      白木洋平,一ノ瀬俊明,平野勇二郎,大西暁生
    • Organizer
      環境科学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Extraction of land surface temperature using time-series satellite image and its relationship to land use: Hot spots and cold spots.2022

    • Author(s)
      Onishi, A., T. Ichinose, P. Tsai
    • Organizer
      13th International Academic Consortium for Sustainable Cities (IACSC) 2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of urban surface heat balance using satellite remote sensing data.2022

    • Author(s)
      Hirano, Y., T. Ichinose, Y. Yoshida, Y. Shiraki, A. Onishi
    • Organizer
      2022 IAUC Virtual Poster Session
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 福島県の復興に向けた熱環境評価の事例2022

    • Author(s)
      平野勇二郎,一ノ瀬俊明,吉田友紀子
    • Organizer
      日本地理学会学術大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] Hirano et al.: 2022 IAUC Virtual Poster Session

    • URL

      https://iaucposter2022.com/wp-content/uploads/2022/08/AbstractBook_2022IAUCposter.pdf

    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi