2020 Fiscal Year Research-status Report

リモートセンシングによる災害時の意思決定の高度化に関する研究

Research Project

Project/Area Number	20K15002
Research Institution	Japan Advanced Institute of Science and Technology
Principal Investigator	郷右近英臣北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (10757777)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	合成開口レーダ / ドローン / 人検出 / 土砂災害 / 機械学習 / ALOS-2/PALSAR-2
Outline of Annual Research Achievements	本研究の目的は、リモートセンシング技術を災害時の地方自治体をはじめとする様々な意思決定に適用する方法論の構築と、その有効性の検証にある。当初の計画では、初年度には以下の課題に取り組むことになっていた。まず、これらの課題の進捗について報告を行う。 (1)リモートセンシングによる土砂災害域手法の高度化 (2)空中ドローンによる人抽出手法の高度化 (1)では、2018年北海道胆振東部地震被災地を対象とし、被災前後のALOS-2/PALSAR-2画像の差分干渉処理データと、被災前後後方散乱係数の変化抽出結果、地域特性データの3つから得られた複数のパラメータを説明変数、土砂災害の有無を従属変数として、機械学習による予測問題に取り組んだ。当初は、ディープラーニングを利用した手法について検討を行っていたものの、ランダムフォレストを利用した解析手法の方が、良い精度で土砂災害域を抽出できることがわかった。また、説明変数のパラメータについても、土砂災害域の抽出に特に効果的なパラメータが何かについても検討を行い、新しい示唆を得ることができた。 (2)では、空中ドローンに既存の人検出のライブラリを適用することで、撮影画像から人の位置をマッピングする手法を構築し、その実用可能性を検証した。具体的には、ドローンの高度や撮影角度と、人検出の成功・失敗の関係を分析し、空中ドローンから人検出を行う際の撮影限界がどこにあるかを調査した。本解析結果は、実際に災害対応においてドローンによる捜索活動を展開する際に、飛行計画の策定に活用することを目指した取り組みとなる。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 1: Research has progressed more than it was originally planned. Reason 実績報告に記載したとおり、初年度の目的である「(1)リモートセンシングによる土砂災害域手法の高度化(2)空中ドローンによる人抽出手法の高度化」については、当初の想定通りに研究を進めることができた。また、具体的な形になっていないため実績欄には記載しなかったが、2年目の研究課題として掲げている地方自治体の災害対応業務分析についても、すでに予備調査を進めており、当初の計画以上に研究が進展している状況といえる。
Strategy for Future Research Activity	当初の計画では、土砂災害域を対象とした衛星リモートセンシング技術の高度化を図ると同時に、地方自治体の災害対応業務を対象とした計画を予定していたが、現在はそれらに加え、衛星リモートセンシングによる洪水災害域の抽出手法の高度化と、洪水避難支援に関する研究にも着手することができている。また、これまでの調査を通じて災害対応業務の効率を量的に評価する方法についてもいくつかヒントを得ることができた状況にある。これらの当初の予定を上回る内容については積極的に推進していくとともに、学会発表ら論文投稿を通じて、社会へ貢献することを目指す。