天空率・天空率変化・天空図の形状に着目した歩行者のための街路景観の類型化

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K23553
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 西尾 尚子 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 特任助教 (60847713)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2021-03-31
• Keywords: 天空率 / 天空率変化 / 街路景観 / 機械学習 / 空間構成要素

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、１つは天空率・天空率変化の値は、街路の空間構成要素といかなる関係があるのかを、道路幅員・建物高さ・標高等と比較し明らかにすることで、天空率の性質を整理すること、２つは緑量などに加え、天空率・天空率変化・天空図の形状を変数とし、街路景観を類型化し、可視化することで、その地理的分布から開放性や活動性が高い街路を明らかにすることである。
当該年度には、まずGoogleストリートビューの画像を用いた天空率の算出を行った。これは、今後研究を進める上で必要なデータの取集である。Googleストリートビューの画像は、約10m間隔でのパノラマ写真が存在しているため、１点の天空率を広範囲に求めることが可能である。細やかな都市の状況を捉えるためには、このようなデータは必要不可欠である。具体的な手法としては、2017年にLiangらが提案したものを元に、Googleストリートビューの画像から投影方法の変換を行い天空率算出を行った。天空率変化はGoogleストリートビューからネットワークデータを作成し、約10ｍ間隔で求めた。データの取得範囲は、多くの歩行者が想定される、東京都渋谷区を対象とした。さらに、街路での画素領域を分割することが可能な手法であるSegNetを用い、得られた画像から建物・樹木など12個の空間構成要素に分割し、以後の分析に備えた。今後は、得られたデータを用い、画像解析、統計的分析等進めていく。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通り、今後の分析に必要なデータである天空率・天空率変化の算出は達成できた。これらを用いて、現在は、取得した渋谷区の天空率・天空率変化の値を、その地点の道路幅員・建物高さ・標高等で説明するモデルの構築を試みている。
以上の通り、取得したデータを用いた分析に取り掛かり始めており、研究の進捗状況は概ね予定通りに行われている。

Strategy for Future Research Activity

今後の課題は、大きく分けて（１）天空図の形状の分類を行うこと、（２）天空率・天空率変化・天空図の形状等を用いた街路景観の類型化を行うことである。
（１）について、まず、天空図の形状を「天空図の空の部分の形状」と定義する。つまり、天空率が同値でも街路形状の違いにより天空図の形状は異なる。天空率の値だけでなく形状に着目することで、天空率のもつ新たな性質を明らかにしようとする試みである。手法としては、前処理として特徴量を抽出し、機械学習を用いて街路形状の違いによる天空図の形状分類を行う。
（２）については、街路の類型化をするため、人の感覚に影響を与える空間構成要素として、天空率、天空率変化、天空図の形状などを変数として分類する。さらに、地図上に可視化し考察することで、人が歩きたいと感じる街路を理解しようというものである。
これらの結果は最終的に人が訪れたい街づくりに寄与すると考えている。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた大きな理由は、機械学習を行うために高性能なグラフィックボードを積んだコンピューターを必要としており、当該年度に購入する予定であったが、次年度に購入することにしたためである。当該年度の研究では、現在所有しているパーソナルコンピューターで十分対応できた。使用計画として、次年度に行う研究では、データセットから自ら作成するため、高性能コンピューターが必要になるので購入予定である。