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災害履歴および複合災害を考慮できる斜面災害予測モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19F19075
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分25030:防災工学関連
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

池田 隆明  長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (40443650)

研究分担者 DOU JIE  長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2020年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2019年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード地すべり / 予測モデル / 機械学習 / ディープラーニング / 2018年北海道胆振東部地震
研究開始時の研究の概要

近年,自然災害における土砂災害の比率は高まってきており,豪雨や地震をトリガーとした大規模斜面災害が発生している.既往の斜面災害予測モデルは詳細な地形情報を与えることにより精度の向上を目指してきたが,過去に受けた災害履歴や直前の気象状況に影響を受けることに着目し,現地調査等から詳細な被害データを収集し,災害履歴に応じた斜面地盤の強度および安定性の低下のような潜在的リスクを考慮できるモデルに拡張させる.また,拡張斜面災害予測モデルを用いて豪雨と地震が同時に発生する複合災害の再現に取り組み,技術的な課題を抽出する.

研究実績の概要

過去に発生した地すべり被害データを用いて開発したアンサンブル機械学習モデルを用いて、2018年北海道胆振東部地震で発生した大規模地すべりの地震直前の降雨による影響を検討した。その結果、降雨による地すべりの発生に影響を与える主な要因は、短時間で激しい降雨、排水密度、岩質、および曲率であることを明らかにした。また、様々な地すべりインベントリマップを解釈し、ディープラーニング(DL)と伝統的なの方法人工ニューラルネットワーク(ANN)等を併用して正確なハザードマップを作成した。また、地滑りが発生しやすい地域をより正確に予測するために、物理ベースのモデルと統合された機械学習モデルを開発に取り組んだ。さらに、地震堆積物と乱れた斜面は、地震発生後の数年間、大雨または融雪によって再活性化または再流動化される傾向があるため、地震後の地すべり活動が地震前のレベルに戻る期間の予測精度向上に取り組んだ。これらの成果については国際学会(17WCEE)に投稿した。
また、2004年新潟県中越地震で発生した斜面災害を対象に、UAVを用いてた地形データ取得を行いモデルの検証を行う予定であったが、新型コロナウイルス感染症対策のため予定していた調査ができず、地盤調査と分析を中心とした研究に変更し、得られた成果は学会に投稿・発表した。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Different sampling strategies for predicting landslide susceptibilities are deemed less consequential with deep learning2020

    • 著者名/発表者名
      Dou Jie、Yunus Ali P.、Merghadi Abdelaziz、Shirzadi Ataollah、Nguyen Hoang、Hussain Yawar、Avtar Ram、Chen Yulong、Pham Binh Thai、Yamagishi Hiromitsu
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 720 ページ: 137320-137320

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2020.137320

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Evaluate landslide representative map s effect using deep learning for assessment susceptibility - a case of Hokkaido earthquake Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Jie Dou and Hiromitsu Yamagishi
    • 学会等名
      17WCEE
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 表層地盤特性が地震被害におよぼす影響に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      高田光、池田隆明
    • 学会等名
      第38回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Effects of surface ground characteristics on earthquake damage of wooden houses2020

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Takada
    • 学会等名
      9th International Joint Student Online Seminar on Civil Infrastructures
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Estimating scale effects of multiple DEMs for landslide geohazard map using GIS-based artificial intelligence models2019

    • 著者名/発表者名
      Dou Jie, Abdelaziz Merghadi
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Landslides induced by the 2018 Mw6.6 Hokkaido, Japan Earthquake: a comprehensive inventory and relationships with geological and seismic factors2019

    • 著者名/発表者名
      Dou Jie, Hiromitsu Yamagishi, Ali, P. Yunus
    • 学会等名
      12th ASIAN REGIONAL CONGRESS OF IAEG, 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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