高解像度衛星画像から作成したDEMを用いた地形災害モニタリングに関する研究

• Project/Area Number: 14780059
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 自然地理学
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 中山 大地 東京都立大学, 理学研究科, 助手 (90336511)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2004: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2003: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2002: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 数値標高モデル(DEM) / デジタル写真測量 / ASTER / DEMの精度 / 地すべり / 決定木 / 三宅島噴火 / 泥流シミュレーション / 数値地形モデル / DEM / 衛星画像 / 地理情報システム / 土砂生産モデル / 泥流 / 崩壊

Research Abstract

1.高解像度衛星画像から作成したDEMの精度に関する研究
ASTER, SPOTのステレオ画像及び空中写真から数値標高モデル(DEM)を作成し,その精度を比較検証した.その結果,日本の山岳地域では,ASTER DEMには+100m〜200mの誤差,SPOT DEMには±200m程度の誤差,空中写真DEMにはおおむね±25m程度の誤差があることがわかった.ASTERの誤差は系統的な誤差であり,これはASTER専用のセンサモデルがデジタル写真測量システムに備わっていなかったためと考えられる.系統的な誤差を除けば,ASTERから作成したDEMの表現力は空中写真に次いで良いものであった.これは,ASTER画像が取得している波長帯が植生の反射を良く捉えている近赤外域のためと考えられ,SPOTは植生の反射が小さい赤の領域を捉えているためだと考えられる.空中写真から作成したDEMは,他の画像に比べて解像度が高いために精度の良いものが作成できたが,画像の影になる部分で精度が低下することが判明した.
2.決定木を用いた地すべり地抽出アルゴリズムの作成
ASTERから作成したDEMとデータマイニング手法の一つである決定木を使用して崩壊地を抽出するアルゴリズムを開発した.DEMから小流域を抽出し,流域ごとの地形量と現地調査による崩壊地マップを決定木に入力し,小流域ごとに崩壊地があるかどうかを推定した.その結果,従来の手法では6割程度の正答率であったが,本手法を用いることで8割以上の正答率を導くことができた.
3.三宅島2000年噴火の泥流シミュレーションの国際学会での発表
平成15年度の課題である泥流シミュレーションの結果を,12月にタイ国ハジャイ市プリンス・オブ・ソンクラ大学で開催された国際学会International Conference on Environmental Hazards and Geomorphology in Monsoon Asia : Progress in Process Study and GIS Mappingにおいて発表した.