Landslide risk characterization using integrated wireless sensor network system for point and area-averaged measurements

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K06299
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 宮本 英揮 佐賀大学, 農学部, 准教授 (10423584)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 真也 琉球大学, 農学部, 教授 (30336359)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: IoT / 宇宙線中性子 / 土壌水分量

Outline of Annual Research Achievements

面と点と相互補完的な斜面観測システムの構築するために，次の3点について調査・研究を実施し，データ収集基盤の一部を構築するとともに，2年目以降に予定していた機械学習用ビッグデータの解析アルゴリズム開発を前倒しして実施した。
①点の観測ネットワークの一部構築：2016年4月の熊本地震によって，大規模な斜面崩壊が発生した火山灰急斜面(南阿蘇村)を研究対象地と定め，5m標高メッシュに基づく地表流解析に基づき，観測対象斜面全体に複数の観測点をが定めた。コロナ禍による実験・準備の遅延に加え，県外に位置する斜面における作業を実施できなかったため，土塊の滑落や地盤の滑動の検知のための3軸加速度センサを実装した土壌水分センサの一部を，1点にのみに試験的に設置し，他の地点については2年目以降に対応することとした。
②面の観測システムの構築：宇宙線中性子土壌水分観測システム(COSMOS)の校正，すなわち，大気圧，湿度，バックグラウンド中性子に対する補正法を検討し，現地の気象観測データと，世界各地の中性子観測データに基づく補正アルゴリズムを構築し，面的土壌水分量のデータ収集基盤を確立した。
③コロナ禍による室内実験上の制約により，当初予定していた土壌水分・加速度センサの校正実験を行うことができなかったため，2年目以降に予定していた機械学習による斜面ビッグデータの解析および土壌水分予測アルゴリズムの開発を前倒しして実施し，校正実験を2年目にずらすこととした。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ禍による研究補助者の入構制限に伴う人員不足や，観測現場が位置する県外への移動自粛期間が長期化したことにより，実験計画を大幅に見直す必要が生じたため。

Strategy for Future Research Activity

2年目以降に予定していた機械学習アルゴリズム開発の一部を初年度に前倒して実施したため，遅延している現地観測および室内実験の一部を2年目に行うことによって，計3年間で当初目標を達成できるように研究計画を修正する。

Causes of Carryover

コロナ禍により研究計画の見直しを余儀なくされたため，当初，2年目に実施予定だった機械学習アルゴリズム開発の一部を初年度に前倒して実施することとした。よって，2年目となる本年度は，初年度に実施予定だった斜面における土壌水分・加速度センサネットワークの構築を，初年度の残金を利用して2年目に実施することによって，計3年間で当初目標を達成できるようにする。
ただし，斜面が位置する熊本県のコロナウィルスの感染拡大状況によって作業が遅延し，本研究全体に支障が及ぶ可能性があると判断される場合は，他の代替サイトに観測ネットワークを構築することも視野に入れて対応する。