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音響法・映像法による土石流監視システムの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 11680467
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 自然災害科学
研究機関滋賀大学

研究代表者

板倉 安正  滋賀大学, 教育学部, 教授 (20027824)

研究分担者 稲葉 宏幸  京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (40243117)
澤田 豊明  京都大学, 防災研究所, 助教授 (60027258)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2001年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2000年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード土石流検知 / マイクロフォン音響センサ / オイル浸音響センサ / 改良型水中マイクロフォン / 計算機対話型空間フィルタ速度計測 / MPEG画像処理土石流検知 / 時空間勾配空間法速度計測 / 画像相関法速度計測 / 改良型水中マイクロホン / 計算機対応空間フィルタ速度計測 / MPEG画像処理法土石流検知 / 時空勾配空間法速度推定 / 土石流検出 / 振動センサ / 空間フィルタ速度計測 / MPEG画像処理法 / 時空勾配空間法 / マイクロフォンセンサ
研究概要

本研究の目的は、毎年多くの被害を出している土砂災害を軽減・防止するために音響法と映像法を組み合わせた新しい監視システムの開発を目指して、その可能性を検討し実用化への見通しを着けることである。
3年間の研究を通して次の点を明らかにすることができた。
(1)音響法としては、土砂移動に伴って発生する地中振動をマイクロフォン型音響センサによって捉える方式を提案し、これが他の振動センサに比べてS/N比が優れていることを明らかにした。さらに、これをオイル浸タイプにすると検知範囲が約2倍向上することを示し、その改良に努めた。
(2)映像法としては、土石流のビデオ映像から市販のMPEGソフトを用いて画像の動ベクトルを抽出し、その変化の大きさから土石流の近接を知る方式を提案した。同じビデオ映像に計算機対話型空間フィルタ速度計測法を適用して土石流の流下速度を計測することに成功した。また、他の画像処理法として時空間勾配空間法や相関法を適用して、土石流表面速度の2次元速度ベクトルの推定にも成功し、精度の点で相関法の方が優れていることを示した。
(3)音響法と映像法を組み合わせることによって、濃霧や豪雨で見えにくくなった映像法を音響法が補い、また、音響法では実体が明確でない点を映像法が補うという利点を生かすことができると期待される。実際の土石流によってこの利点を確認するまでには至らなかったが、具体的なシステムを提案することによって次の研究を展望することができた。
(4)これらの成果を、海外調査結果と併せて、2001年11月スイスベルン市郊外のスイス国立水理・地理調査所で開催された土石流モニタリング技術のワークショップで発表して評価を得るとともに、これからの研究の見通しを得ることができた。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] M.S.Uddin, H.Inaba, Y.Itakura, Y.Yoshida, M.Kasahara: "Adaptive computer-based spatial-filtering method for more accurate estimation of the surface velocity of debris flow"Applied Optics. 38. 6714-6721 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Itakura, T.Kitajima, K.Endo, T.Sawada: "A new double dual-axes accelerometer debris-flow detection system"Debris-Flow Hazards Mitigation : Mechanics, Prediction, and Assessment (Proc.2^<nd> International Conference). ISBN-90-5809-149X. 319-324 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Itakura, N.Fuji, T.Sawada: "Basic characteristics of ground vibration sensors for the detection of debris flow"Physics and Chemistry of the Earth (B). 25. 717-720 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Inaba, Y.Itakura, M.Kasahara: "Surface velocity computation of debris flows by vector field measurements"Physics and Chemistry of the Earth (B). 25. 741-744 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小山俊彦, 稲葉宏幸, 板倉安正, 笠原正雄: "MPEG画像による土石流の検知"計測自動制御学会論文集. 36. 1047-1049 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.S.Uddin, H.Inaba, Y.Yoshida, Y.Itakura, M.Kasahara: "Velocity field estimation of debris flow by image sequence processing"京都工芸繊維大学工芸学部研究報告. 49. 79-91 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.S.Uddin, H.Inaba, Y.Yoshida, Y.Itakura, M.Kasahara: "Large motion estimation by gradient technique : Application to debris flow velocity"Physics and Chemistry of the Earth (C). 26. 633-638 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.S.Uddin, H.Inaba, Y.Yoshida, Y.Itakura, M.Kasahara: "Debris flow velocity estimation : a comparison between gradient-based method and cross-correlation method"SPIE (The International Society for Optical Engineering). 4667-16. (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Shorif Uddin, Hiroyuki Inaba, Yasumasa Itakura, Yasuo Yoshida, and Masao Kasahara: "Adaptive computer-based spatial-filtering method for more accurate estimation of the surface velocity of debris flow"Applied Optics. Vol.38-NO.32. 6714-6721 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasumasa Itakura, Toshiaki Kitajima, Kyouhei Endo, and Toyoaki Sawada: "A new double dual-axes accelerometer debris-flow detection system"Debris-How Hazards Mitigation: Mechanics, Prediction, and Assessment. ISBN 90 5809 149X. 319-324 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasumasa Itakura, Norikatsu Fujii, and Toyoaki Sawada: "Basic characteristics of ground vibration sensors for the detection of debris flow"Phys. Chem. Earth (B). Vol.25-No.9. 717-720 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Inaba, Yasumasa Itakura, and Masao Kasahara: "Surface velocity computation of debris flows by vector field measurements"Phys. Chem. Earth (B). Vol.25-No.9. 741-744 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshihiko Koyama, Hiroyuki Inaba, Yasumasa Itakura, and Masao Kasahara: "Detection of debris flow based on MPEG Video"Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers. Vol.36-No.11. 1047-1049 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Shorif Uddin, Hiroyuki Inaba, Yasuo Yoshida, Yasumasa Itakura, and Masao Kasahara: "Velocity field estimation of debris flow by image sequence processing"Memoirs of the Faculty of Engineering and Design, Kyoto Institute of Technology. Vol.49. 79-91 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Shorif Uddin, Hiroyuki Inaba, Yasuo Yoshida, Yasumasa Itakura, and Masao Kasahara: "Large motion estimation by gradient technique : Application to debris flow velocity field"Phys. Chem Earth (C). Vol.26-No.9. 633-638 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M-Shorif Uddin, Hiroyuki Inaba, Yasuo Yoshida, and Yasumasa Itakura: "Debris flow velocity estimation : a comparison between gradient-based method and cross-correlation method"SPIE (The International Society for Optical Engineering). No.4667-16 (in press). (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.S.Uddin, H.Inaba, et al.: "Notes on Gradient-Based Methods for Estimation of Large Motion in Image Sequences"Proceedings of ICECE(International Conference on Electrical and Computer Engineering)2001. 74-77 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.S.Uddin, H.Inaba, et al.: "Velocity Field Estimation of Debris Flow by Image Sequence Processing"Memoirs of the Faculty of Engineering and Design,Kyoto Institute of Technology. 49. 79-91 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.S.Uddin, H.Inaba, et al.: "Large Motion Estimation by Gradient Technique-Application to Debris Flow Velocity Field"Phys.Chem.Earth(C). 26・9. 633-638 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Itakura: "Microphone Sensor for Debris Flow Monitoring"Abstracts of Workshop on Debris Flow Monitoring. 3-6 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Inaba, Y.Itakura: "Velocity Measurement of Debris Flow by Video Image"Abstracts of Workshop on Debris Flow Monitoring. 7-8 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.S.Uddin, H.Inaba, et al.: "Debris flow velocity estimation:a comparison between gradient-based method and cross-correlation method"SPIE(The International Society for Optical Engineering). 4667-16. (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Itakura, et al.: "A new double dual-axes accelerometer debris flow detection system"Debris-Flow Hazards Mitigation : Mechanics, Prediction,and Assessment. ISBN90 5809 149X. 319-324 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Itakura, et al.: "Basic Characteristics of Ground Vibration Sensors for the Detection of Debris Flow"Phys.Chem.Earth (B). 25・9. 717-720 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Inaba, et al.: "Surface Velocity Computation of Debris Flow by Vector Field Measurements"Phys.Chem.Earth (B). 25・9. 741-744 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 藤井法克,板倉安正,澤田豊明: "土石流検知用改良型音響マイクロフォンセンサーの基本特性"第17回センシングフォラム、計測自動制御学会. 73-76 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 小山俊彦,稲葉宏幸 他: "MPEG画像による土石流の検知"計測自動制御学会論文集. 36・11. 1047-1049 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Shorif Uddin: "Adaptive computer-based spatial-filtering method for more accurate・・・・・"Applied Optics. 38・32. 6714-6721 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Itakura: "Acoustic sensor for detection and mass-estimation of debris flow・・・・・"Geophysical Research Abstracts. 1・4. 873 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 藤井法克: "土石流検知のための音響センサと振動センサの比較"計測自動制御学会第38回学術講演会論文集. 779-780 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 板倉安正: "土石流検知用音響・振動センサーの基本特性"計測自動制御学会第16回センシングフォーラム資料集. 91-96 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 澤田豊明: "砂防ダムからの排砂時のイワナの挙動と影響評価"京都大学防災研究所 研究集会予稿集. K11-3. (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Inaba: "Surface velocity vector field measurement of debris flow・・・・・"Geophysical Research Abstracts. 1・4. 874 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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