アフリカ諸国における埋立地の地球環境への影響

Research Project

Project/Area Number	23K04091
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	杉崎康弘九州大学, 工学研究院, 助教 (20968995)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	島岡隆行九州大学, 工学研究院, 教授 (80202109)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000) Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000) Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords	アフリカ大陸 / 廃棄物埋立地 / 衛星データ / 画像分類処理 / メタン排出量 / メタン / 高解像度メタン探査衛星
Outline of Research at the Start	本研究は、昨今に利用可能となった高空間分解能な衛星で計測したメタンの濃度データを主に用いて、より一般的な廃棄物埋立地から発生するメタン生成の量を表したモデルの構築及び構築したモデルを用いてアフリカ大陸における廃棄物埋立地から発生するメタンの量を求めることを行う。その意義は、地球の温室効果の度合をより正確に求めることを可能とすることである。メタンは二酸化炭素に次いで2番目に地球温暖化に及ぼす気体であり、廃棄物埋立地から発生するメタンの量は全人為起源量の20%と概算される。また、アフリカ大陸の多くの国では廃棄物埋立地の場所も不明であり、発生するメタンの量も不明であり、明らかにする必要がある。
Outline of Annual Research Achievements	本研究は以下の３つのサブテーマからなります。１．アフリカ大陸における廃棄物埋立地の検出、２．メタン排出モデルの構築、３．アフリカ大陸における廃棄物埋立地のメタン排出量計算です。以下では、それぞれについて実績を述べます。１については、衛星データを用いてAIでの画像分類処理にて廃棄物埋立地を検出することを目的にして、発展途上国、日本で存在が分かっている廃棄物埋立地における各種衛星データを教師データとして学習し、検出方法を探りました。学習用、検査用の衛星データやAI処理をするプログラム等の計算環境の準備が完了して、実際に学習と検査を開始しました。学会においても、１件発表しました。２については、アフリカ現地でメタンの計測するために、今年度は研究の担当者がボツワナ国で廃棄物埋立地の査察と関係者とのコミュニケーションを行いました。この査察を元にして、ボツワナ国の廃棄物埋立地でのメタン計測の計画を策定しました。次にメタン排出モデルの構築のために用いるGHGSat衛星データを入手し、データ確認しました。そして、このメタンのカラム平均濃度データから地表面から発生するメタンフラックスを算出する方法を過去の論文から調べました。今後、この方法のプログラムを作成して、計算可能とします。３について、今年度は特に作業がありませんでした。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason やや遅れている理由を２点挙げます。１点目は、今年度、アフリカ現地でメタンの計測を予定しておりましたが、今年度は計画の策定のみを行いました。今年度は、アフリカのボツワナ国出身の研究者が現地でのGamodubu Landfillの査察と研究協力者となるボツワナ大学の研究者とのコミュニケーションを行いました。当初の予定を、最終的な研究結果を出す時期をずらさない範囲で見直しました。２点目は、メタン排出モデルの構築について、GHGSat衛星データを用いて、廃棄物埋立地を細かい領域に分解したときの、廃棄物埋立地全体におけるメタン発生量のモデル化の方法を明確にしようとしましたが、取得できるGHGSat衛星データの量が少なく、想定通りにデータを得ることが難しくなりました。そこで、これを補完するために、別の高空間分解能な衛星で計測したメタンの濃度データを入手する方法を検討しました。
Strategy for Future Research Activity	本研究は以下の３つのサブテーマからなります。１．アフリカ大陸における廃棄物埋立地の検出、２．メタン排出モデルの構築、３．アフリカ大陸における廃棄物埋立地のメタン排出量計算です。以下では、それぞれの予定と推進方策について実績を述べます。１については、１年目に衛星データを用いてAIでの画像分類処理にて廃棄物埋立地を検出するための、データやAI処理をするプログラム等の計算環境の準備が完了しました。２年目は、これらを用いて、アフリカにおける廃棄物埋立地の検出を試みます。２については、まず、２年目には、アフリカ現地でメタンの計測を行います。そして、得られたデータとGHGSat衛星データを比較して、GHGSat衛星データの精度を検証して、必要に応じて補正する方法を明らかにします。また、GHGSat衛星データであるメタンのカラム平均濃度データから地表面から発生するメタンフラックスを算出可能とします。また、GHGSat衛星データの量を補完するための別の衛星データの入手方法についても、引き続き調査していきます。３について、今年度も特に予定している作業はありません。