2021 Fiscal Year Annual Research Report

ボーリングデータに基づく都市域の地下地質の3次元分布推定とWeb共有

Research Project

Project/Area Number	19K04004
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	野々垣進国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (30568613)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	根本達也大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (10572555) 升本眞二大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (40173760)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	地質情報 / ボーリングデータ / 機械学習 / ボクセルモデル / Web
Outline of Annual Research Achievements	本研究では，機械処理によりボーリングデータから，土・岩石の3次元分布を求める手法を確立する．また，土・岩石の情報を地層の情報へ対比する手法を検討する．さらに，土・岩石・地層の分布情報を，誰もが理解・利用しやすい形でWeb共有する手法を検討する．本年度の主な研究成果は次の通りである．（１）機械処理に基づく地層対比手法の検討：機械学習による地層対比に有効な地盤情報を整理する一環として，ボーリング掘削地点の位置情報の有無による地層対比精度の変化について検討した．その結果，単純な地質構造を示す地域であれば，位置情報を用いない場合でも比較的高い精度で機械学習により地層対比を行えることがわかった．また，土質・岩石名に含まれる「質」や「混じり」などの文字列を基準として，混合物の種類とその割合を数値化する方法を考案し，昨年度までに作成した地盤情報と地層名とを結びつける機械学習用データセットを改良した．さらに，地盤の特徴量の鉛直方向の変化に焦点を当てた畳み込みニューラルネットワークによる地層対比手法を考案し，このネットワークをPythonにより具体化した．（２）3 次元分布モデルのWeb共有手法の検討：3次元CG JavaScriptライブラリのひとつであるthree.jsを利用して，Webブラウザ上で岩相に関するボクセルモデルを可視化するシステムを試作した．その結果，Web上で岩相ボクセルモデルの水平断面図・鉛直断面図の作成，特定の岩相セルの選択描画，およびマウスポインタで指定したセルの属性情報の取得などが可能となった．（３）問題点の整理：地盤情報の3次元分布モデルの構築手法，機械処理に基づく地層対比手法，3 次元分布モデルのWeb共有手法の問題点を整理した．（４）成果発表：国内学会および国際学会において，機械処理に基づく地層対比手法に関する研究成果を発表した．