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センシング技術とシミュレーションの融合による広域土砂災害の監視・早期把握技術

研究課題

研究課題/領域番号 19H02408
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分25030:防災工学関連
研究機関広島大学

研究代表者

三浦 弘之  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (30418678)

研究分担者 横矢 直人  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 講師 (40710728)
Adriano Bruno  国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, 特別研究員 (40831889)
松岡 昌志  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (80242311)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2019年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード土砂災害 / リモートセンシング / 建物被害 / シミュレーション / 震動解析 / 数値標高モデル / 自動検出 / 深層学習 / 検知 / 地震観測データ / 土砂崩壊量 / 土砂災害警戒区域
研究開始時の研究の概要

本研究では,主に豪雨による土石流災害を対象として,地形データ等の数値解析により土砂災害警戒区域に相当する地域の分布をより簡便に把握できる手法を検討する.さらに,実際に災害が発生した際には,人工衛星画像,リアルタイム地震観測情報などの各種センシング情報から得られる情報を基にして,いつ,どこで,どの程度の範囲が被災しているのかを迅速に把握する技術の構築を目指す.

研究成果の概要

本研究では地形・地盤データの分析による土石流に対する事前のポテンシャル評価手法の検討,およびセンシング技術とシミュレーションを活用した土砂崩壊箇所・土石流氾濫域の監視・早期把握技術の構築を目指して,以下の項目に関する研究を実施した。
①土石流災害の分析および数値シミュレーションによる土砂氾濫域・建物被害の推定,②リモートセンシングと数値シミュレーションによる崩壊箇所・崩壊量の推定技術,③リモートセンシングによる建物被害把握技術,④地震観測網データからの土砂崩壊の発生位置・規模の推定

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題で得られた成果は,西日本豪雨災害をはじめとする過去の災害データを基に,土石流の氾濫域の推定,建物被害の自動推定技術,および震動データによる土砂災害発生箇所の特定に資するものである。これらの技術によって災害直後に被害推定を実施し,自治体やインフラ企業など共有することにより,土砂災害をはじめとする様々な災害に対して適切な直後対応を考えることが可能になるものと期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 11件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Near-real-time gradually expanding 3D land surface reconstruction in disaster areas by sequential drone imagery2022

    • 著者名/発表者名
      Cheng Min-Lung、Matsuoka Masashi、Liu Wen、Yamazaki Fumio
    • 雑誌名

      Automation in Construction

      巻: 135 ページ: 104105-104105

    • DOI

      10.1016/j.autcon.2021.104105

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Burned Area Detection Using Multi-Sensor SAR, Optical, and Thermal Data in Mediterranean Pine Forest2022

    • 著者名/発表者名
      Abdikan Saygin、Bayik Caglar、Sekertekin Aliihsan、Bektas Balcik Filiz、Karimzadeh Sadra、Matsuoka Masashi、Balik Sanli Fusun
    • 雑誌名

      Forests

      巻: 13 号: 2 ページ: 347-347

    • DOI

      10.3390/f13020347

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] DML: Differ-Modality Learning for Building Semantic Segmentation2022

    • 著者名/発表者名
      Xia Junshi、Yokoya Naoto、Baier Gerald
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing

      巻: 60 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1109/tgrs.2022.3148383

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Outcome of the 2021 IEEE GRSS Data Fusion Contest -Track MSD: Multitemporal Semantic Change Detection2022

    • 著者名/発表者名
      Li Zhuohong、Lu Fangxiao、Zhang Hongyan、Tu Lilin、Li Jiayi、Huang Xin、Robinson Caleb、Malkin Nikolay、Jojic Nebojsa、Ghamisi Pedram、Hansch Ronny、Yokoya Naoto
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing

      巻: 15 ページ: 1643-1655

    • DOI

      10.1109/jstars.2022.3144318

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 土石流高さに注目した数値解析に基づく木造家屋の倒壊危険度評価2021

    • 著者名/発表者名
      三浦 弘之、白川 隼也
    • 雑誌名

      地域安全学会論文集

      巻: 39 号: 0 ページ: 73-79

    • DOI

      10.11314/jisss.39.73

    • ISSN
      1345-2088, 2187-9842
    • 年月日
      2021-11-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Volumetric Analysis of the Landslide in Abe Barek, Afghanistan Based on Nonlinear Mapping of Stereo Satellite Imagery-Derived DEMs2021

    • 著者名/発表者名
      Atefi Mujeeb Rahman、Miura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 13 号: 3 ページ: 446-446

    • DOI

      10.3390/rs13030446

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Learning from multimodal and multitemporal earth observation data for building damage mapping2021

    • 著者名/発表者名
      Adriano Bruno、Yokoya Naoto、Xia Junshi、Miura Hiroyuki、Liu Wen、Matsuoka Masashi、Koshimura Shunichi
    • 雑誌名

      ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing

      巻: 175 ページ: 132-143

    • DOI

      10.1016/j.isprsjprs.2021.02.016

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detection and Volume Estimation of Large-Scale Landslide in Abe Barek, Afghanistan Using Nonlinear Mapping of DEMs2021

    • 著者名/発表者名
      Atefi Mujeeb Rahman、Miura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Proceedings of International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS)

      巻: - ページ: 3757-3760

    • DOI

      10.1109/igarss47720.2021.9554504

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Urban Flood Mapping of the July 2020 Kyushu, Japan Heavy Rain Based on Interferometric Coherence of Sentinel-1 Images2021

    • 著者名/発表者名
      Miura Hiroyuki、Takeya Naoko
    • 雑誌名

      Proceedings of International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS)

      巻: - ページ: 8608-8611

    • DOI

      10.1109/igarss47720.2021.9554161

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Point2Wave: 3-D Point Cloud to Waveform Translation Using a Conditional Generative Adversarial Network With Dual Discriminators2021

    • 著者名/発表者名
      Shinohara Takayuki、Xiu Haoyi、Matsuoka Masashi
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing

      巻: 14 ページ: 11630-11642

    • DOI

      10.1109/jstars.2021.3124610

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extracting three-dimensional (3D) spatial information from sequential oblique unmanned aerial system (UAS) imagery for digital surface modeling2021

    • 著者名/発表者名
      Cheng Min-Lung、Matsuoka Masashi
    • 雑誌名

      International Journal of Remote Sensing

      巻: 42 号: 5 ページ: 1643-1663

    • DOI

      10.1080/01431161.2020.1842538

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2018年7月豪雨災害における広島県での土石流による被害地域と土砂災害警戒区域の空間分析2020

    • 著者名/発表者名
      三浦 弘之、池奥 和歩
    • 雑誌名

      地域安全学会論文集

      巻: 37 号: 0 ページ: 11-19

    • DOI

      10.11314/jisss.37.11

    • NAID

      130007976958

    • ISSN
      1345-2088, 2187-9842
    • 年月日
      2020-11-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Breaking Limits of Remote Sensing by Deep Learning From Simulated Data for Flood and Debris-Flow Mapping2020

    • 著者名/発表者名
      Yokoya Naoto、Yamanoi Kazuki、He Wei、Baier Gerald、Adriano Bruno、Miura Hiroyuki、Oishi Satoru
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing

      巻: - ページ: 1-15

    • DOI

      10.1109/tgrs.2020.3035469

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deep Learning-Based Identification of Collapsed, Non-Collapsed and Blue Tarp-Covered Buildings from Post-Disaster Aerial Images2020

    • 著者名/発表者名
      Miura Hiroyuki、Aridome Tomohiro、Matsuoka Masashi
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 12 号: 12 ページ: 1924-1924

    • DOI

      10.3390/rs12121924

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] FWNet: Semantic Segmentation for Full-Waveform LiDAR Data Using Deep Learning2020

    • 著者名/発表者名
      Shinohara Takayuki、Xiu Haoyi、Matsuoka Masashi
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 20 号: 12 ページ: 3568-3568

    • DOI

      10.3390/s20123568

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Semiautomatic Pixel-Object Method for Detecting Landslides Using Multitemporal ALOS-2 Intensity Images2020

    • 著者名/発表者名
      Adriano Bruno、Yokoya Naoto、Miura Hiroyuki、Matsuoka Masashi、Koshimura Shunichi
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 12 号: 3 ページ: 561-561

    • DOI

      10.3390/rs12030561

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Fusion Analysis of Optical Satellite Images and Digital Elevation Model for Quantifying Volume in Debris Flow Disaster2019

    • 著者名/発表者名
      Miura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 11 号: 9 ページ: 1096-1096

    • DOI

      10.3390/rs11091096

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Enhanced Image Matching Strategy Using Binary-Stream Feature Descriptors2019

    • 著者名/発表者名
      Cheng Min-Lung、Matsuoka Masashi
    • 雑誌名

      IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters

      巻: - 号: 7 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/lgrs.2019.2943237

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cross-Domain-Classification of Tsunami Damage Via Data Simulation and Residual-Network-Derived Features From Multi-Source Images2019

    • 著者名/発表者名
      Adriano Bruno、Yokoya Naoto、Xia Junshi、Baier Gerald、Koshimura Shunichi
    • 雑誌名

      IGARSS 2019 - 2019 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium

      巻: - ページ: 4947-4950

    • DOI

      10.1109/igarss.2019.8899155

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Building Damage Mapping Via Transfer Learning2019

    • 著者名/発表者名
      Xia Junshi、Adriano Bruno、Baier Gerald、Yokoya Naoto
    • 雑誌名

      IGARSS 2019 - 2019 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium

      巻: - ページ: 4841-4844

    • DOI

      10.1109/igarss.2019.8900447

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Robust Nonlocal Low-Rank Sar Stack Despeckling With Application To Change Detection2019

    • 著者名/発表者名
      Baier Gerald、He Wei、Adriano Bruno、Xia Junshi、Yokoya Naoto
    • 雑誌名

      IGARSS 2019 - 2019 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium

      巻: - ページ: 5205-5208

    • DOI

      10.1109/igarss.2019.8900331

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際共著
  • [学会発表] 様々な自然災害に適用可能な空撮画像の深層学習による建物被害の把握技術の構築2022

    • 著者名/発表者名
      藤原隆太, 三浦弘之
    • 学会等名
      日本建築学会中国支部研究報告集
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Intelligent Learning Using Remote Sensing Dataset from Previous Earthquakes to Assess Building Damage in Futures Events2021

    • 著者名/発表者名
      B Adriano, N Yokoya, H Miura, M Matsuoka, S Koshimura
    • 学会等名
      The 17th World Conference on Earthquake Engineering (17WCEE)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Building Damage Mapping with Self-Positive Unlabeled Learning2021

    • 著者名/発表者名
      J Xia, N Yokoya, B Adriano
    • 学会等名
      Artificial Intelligence for Humanitarian Assistance and Disaster Response Workshop, NeurIPS
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D Point Cloud Generation Using Adversarial Training for Large-Scale Outdoor Scene2021

    • 著者名/発表者名
      T Shinohara, H Xiu, M Matsuoka
    • 学会等名
      2021 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium IGARSS
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 津波波力計算法を利用した土石流による木造家屋の安全性評価2021

    • 著者名/発表者名
      白川隼也, 三浦弘之
    • 学会等名
      日本建築学会中国支部研究報告集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 2020年7月豪雨で被災した熊本県球磨村周辺でのパラモーターによる空撮データのオルソ化と深層学習による建物被害推定2020

    • 著者名/発表者名
      三浦弘之
    • 学会等名
      第47回地域安全学会研究発表会(秋季)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 2018年7月豪雨災害における土石流の近傍で観測された地盤震動データの分析2020

    • 著者名/発表者名
      三浦弘之, 戸川肇
    • 学会等名
      第46回地域安全学会研究発表会(春季)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Semantic Segmentation for Full-Waveform LiDAR Data Using Local and Hierarchical Global Feature Extraction2020

    • 著者名/発表者名
      Takayuki SHINOHARA, Haoyi XIU, Masashi MATSUOKA
    • 学会等名
      28th International Conference on Advances in Geographic Information Systems (ACM SIGSPATIAL)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 災害後の航空写真を用いた深層学習モデルによる建物被害の自動判読2020

    • 著者名/発表者名
      有留那博, 三浦弘之
    • 学会等名
      日本建築学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Geometric Correction and Soil Volume Estimation in Debris Flow Areas Using LiDAR Data2019

    • 著者名/発表者名
      Huang, P.-J., Cheng, M.-L., Matsuoka, M. and Miura, H.
    • 学会等名
      The 40th Asian Conference on Remote Sensing
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation on Structure from Motion Using Binary Robust Invariant Scalable Keypoints2019

    • 著者名/発表者名
      Cheng, M.-L. and Matsuoka, M.
    • 学会等名
      The 40th Asian Conference on Remote Sensing
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習に基づく地震後の航空写真からの建物被害判読2019

    • 著者名/発表者名
      有留那博, 三浦弘之
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2018年西日本豪雨による被害と土砂災害警戒区域2019

    • 著者名/発表者名
      三浦弘之
    • 学会等名
      防災推進国民大会2019(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] リモートセンシングの応用・解析技術―農林水産・環境・防災から建築・土木、高精度マッピングまで2019

    • 著者名/発表者名
      中山裕則,杉村俊郎,三浦弘之ほか
    • 総ページ数
      506
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      4860436121
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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