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衛星SARデータ利用による自然災害発災自動検知・発報システム-山口モデル-の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20H02417
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
研究機関山口大学

研究代表者

多田村 克己  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (30236533)

研究分担者 佐村 俊和  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (30566617)
福士 将  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (50345659)
間普 真吾  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (70434321)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード防災・減災システム / リモートセンシング / 衛星SAR / 自然災害発災検知 / 深層学習 / テータベース / 自動化システム / 機械学習 / 防災・減災情報システム / 自動化 / 畳み込みニューラルネットワーク / 敵対的生成ネットワーク
研究開始時の研究の概要

本研究では,宇宙航空研究開発機構(JAXA)が運用する合成開口レーダー(SAR)搭載衛星ALOS-2から得られるデータを利用して,高速・高信頼に自然災害の発災を検知するとともに,それを関係各所に自動発報する世界初のシステム―山口モデル―を構築することを目的とする.
本研究の特徴は,(1)ALOS-2の観測位置に対応する観測データの信頼性情報を創出し,これを自然災害発災の自動検出用識別器の入力データとして適用して信頼性の高い自然災害発災判定を実現,(2)最新の観測データ以外は事前にデータベース化することで,最新データを入手してから自然災害発災の結果出力までの所要時間を最小化,の2点にある.

研究成果の概要

JAXAが運用する合成開口レーダ搭載衛星ALOS-2/PALSAR-2観測データを活用して,自然災害発生を自動的に検知して発報するシステムを開発した.具体的には,自然災害発生直後のALOS-2/PALSAR-2観測データ準備完了通知を受信後,当該データのダウンロードから発災判定を含む解析を行いその結果を地方自治体の防災担当部署に通知するまでの一連の流れをすべてオンライン化して,観測データ受信後迅速に自然災害の発災を識別可能とするための要素技術を明らかにし,山口県への適用を前提として要素技術を統合した「山口モデル」のプロトタイプを開発した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在,衛星搭載合成開口レーダー(衛星SAR)データを利用した自然災害発生の解析は人手により行われており,解析担当者は深夜に長時間作業する必要があるため一連の処理の自動化が強く望まれている.本研究課題により,自然災害発生後で最も近い時刻に観測された観測データの格納場所の情報を与えられると,その範囲に含まれる災害発生ポテンシャルの高い地点に対して自動的に発災の有無を判定して,その結果を地方自治体の防災担当部署に通知するシステムに必要な要素技術を明確にした点,および実際に山口県への適用を想定して構築したプロトタイプにより発災判定の自動化が可能であることを示した点に社会的な大きな意義があると考える.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 1件、 査読あり 20件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A Method for Estimating Layover Areas for Spaceborne SAR2024

    • 著者名/発表者名
      Keiji HONDA, Toshikazu SAMURA, and Katsumi TADAMURA
    • 雑誌名

      Proceedings of The International Workshop on Advanced Image Technology 2024 (IWAIT2024)

      巻: - ページ: 58-58

    • DOI

      10.1117/12.3018625

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vision Transformer with Source-Target Attention from a Dilated Convolutional Structure for Remote Sensing2024

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Shimura, Katsumi Tadamura and Toshikazu Samura
    • 雑誌名

      Proceedings of The International Workshop on Advanced Image Technology 2024 (IWAIT2024)

      巻: - ページ: 8-8

    • DOI

      10.1117/12.3017809

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Landslide Area Segmentation of Synthetic Aperture Radar Images Using U-net with Convolutional Autoencoder Trained by Pre-training and Fine-tuning2024

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Yutaro Shibata, and Thanawit Gerdprasert
    • 雑誌名

      Proceedings of The Twenty-Ninth International Symposium on Artificial Life and Robotics 2024

      巻: - ページ: 673-677

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Method for Automatically Assigning Appropriate Elevation Values to a River Portion in Digital Elevation Model 5A Data2024

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Magata, Toshikazu SAMURA, and Katsumi TADAMURA
    • 雑誌名

      Proceedings of The 8th IIEEJ International Conference on Image Electronics and Visual Computing (IEVC2024)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an Automatic Detection System for Natural Disaster Occurrences with Spaceborne SAR Data2023

    • 著者名/発表者名
      Kojima Ryuji、Kayano Yuma、Samura Toshikazu、Tadamura Katsumi
    • 雑誌名

      Proceedings of The 38th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2023)

      巻: - ページ: 1548-1551

    • DOI

      10.1109/itc-cscc58803.2023.10212508

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Degradable Self-restructuring of Processor Arrays by Direct Spare Replacement2022

    • 著者名/発表者名
      Takanami Itsuo、Fukushi Masaru
    • 雑誌名

      Transactions on Computational Science XXXIX

      巻: - ページ: 1-21

    • DOI

      10.1007/978-3-662-66491-9_1

    • ISBN
      9783662664902, 9783662664919
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A GPU Acceleration Method for Moving Object Extraction Based on Superpixels2022

    • 著者名/発表者名
      Yuki Manno, Masaru Fukushi, and Toru Abe
    • 雑誌名

      Proceedings of The Twenty-seventh International Symposium on Artificial Life and Robotics

      巻: 1 ページ: 1057-1061

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A GPU Acceleration Method for Voxel-based Multiview Stereo2022

    • 著者名/発表者名
      Naoki Shojima, Masaru Fukushi, and Toru Abe
    • 雑誌名

      Proceedings of The Twenty-seventh International Symposium on Artificial Life and Robotics

      巻: 1 ページ: 1062-1067

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An implementation of checkpoint function for the realization of parallel volunteer computing2022

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Inohara and Masaru Fukushi
    • 雑誌名

      Proceedings of The Twenty-seventh International Symposium on Artificial Life and Robotics

      巻: 1 ページ: 1068-1072

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automatic Extraction of Ridge and Valley Lines Based on both Overground Openness and Underground Openness2022

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Andoh, Toshikazu SAMURA, and Katsumi TADAMURA
    • 雑誌名

      Proceedings of The 2022 International Workshop on Advanced Image Technology

      巻: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1117/12.2625798

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2次元メッシュNoCにおける故障ノードの通過に基づく決定的・適応的耐故障ルーティング法2021

    • 著者名/発表者名
      黒川 陽太,福士 将
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J104-D 号: 7 ページ: 574-585

    • DOI

      10.14923/transinfj.2020FIP0011

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2021-07-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Covert Communication in Relay-Assisted IoT Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Gao Chan、Yang Bin、Jiang Xiaohong、Inamura Hiroshi、Fukushi Masaru
    • 雑誌名

      IEEE Internet of Things Journal

      巻: 8 号: 8 ページ: 6313-6323

    • DOI

      10.1109/jiot.2021.3051694

    • 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] Anomaly Detection Using Convolutional Adversarial Autoencoder and One-class SVM for Landslide Area Detection from Synthetic Aperture Radar Images2021

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Soichiro Hirata, Takashi Kuremoto
    • 雑誌名

      Journal of Robotics, Networking and Artificial Life

      巻: 8(2) 号: 2 ページ: 139-144

    • DOI

      10.2991/jrnal.k.210713.014

    • 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] A Development Support Tool for Fault-tolerant Routing Methods on Network-on-Chips2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Kurokawa, D. Kajimoto, and M. Fukushi
    • 雑誌名

      Proceedings of 2021 IEEE International Conference on Consumer Electronics-Taiwan

      巻: 1 ページ: 1-2

    • DOI

      10.1109/icce-tw52618.2021.9603155

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Fault-tolerant Routing Method for 2D-torus Network-on-Chips Based on Bus Functions2021

    • 著者名/発表者名
      Taiki Tomita, Yota Kurokawa, and Masaru Fukushi
    • 雑誌名

      Proceedings of 2021 IEEE International Conference on Consumer Electronics-Taiwan

      巻: 1 ページ: 1-2

    • DOI

      10.1109/icce-tw52618.2021.9602956

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Fault-tolerant Routing Method for 2D-torus Network-on-Chips Based on Bus Functions2021

    • 著者名/発表者名
      Taiki Tomita, Yota Kurokawa, and Masaru Fukushi
    • 雑誌名

      Proceedings of 2021 20th International Symposium on Communications and Information Technologies

      巻: 1 ページ: 123-128

    • DOI

      10.1109/iscit52804.2021.9590599

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DEVELOPMENT OF A METHOD FOR SUPERIMPOSING A NON-EXISTENT BUILDING ON THE REAL WORLD BY AR2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki FUJINAGA and Katsumi TADAMURA
    • 雑誌名

      Proceedings of The 7th IIEEJ International Conference on Image Electronics and Visual Computing

      巻: 1 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Method for Assigning Appropriate Elevation to Water Portion ion the DEM Data2021

    • 著者名/発表者名
      Daishi Fujiwara, Toshikazu SAMURA, and Katsumi TADAMURA
    • 雑誌名

      Proceedings of The 2021 International Workshop on Advanced Image Technology

      巻: 1 ページ: 60-60

    • DOI

      10.1117/12.2590841

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Method for Calculating Overground-openness and Underground-openness with High Precision Based on the Digital Elevation Model Data2021

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Andou, Toshikazu SAMURA, and Katsumi TADAMURA
    • 雑誌名

      Proceedings of The 2021 International Workshop on Advanced Image Technology

      巻: 1 ページ: 63-63

    • DOI

      10.1117/12.2590845

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Landslide Area Detection from Synthetic Aperture Radar Images Using Convolutional Adversarial Autoencoder and One-class SVM2021

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Soichiro Hirata, Takashi Kuremoto
    • 雑誌名

      Proceedings of 2021 International Conference on Artificial Life and Robotics

      巻: 1 ページ: 575-580

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] A Parallel Volunteer Computing Based on Server Assisted Communications2020

    • 著者名/発表者名
      Yoto Watanabe and Masaru Fukushi
    • 雑誌名

      Proceedings of 2020 Eighth International Symposium on Computing and Networking

      巻: 1 ページ: 242-247

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 複数の衛星SAR画像を用いた土地利用状況変化抽出手法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      小島龍二, 佐村 俊和, 多田村 克己
    • 学会等名
      画像電子学会第51回年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] マスク率を動的に変化させ事前学習した Masked Autoencoders による分類精度向上2023

    • 著者名/発表者名
      畑 直宏,多田村 克己,佐村 俊和
    • 学会等名
      第22 回情報科学技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] erformance Evaluation of A Parallel Volunteer Computing System Using Benchmarks2023

    • 著者名/発表者名
      K. Inohara, Y. Kurokawa, M. Fukushi
    • 学会等名
      The Twenty-eighth International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Adaptive Fault-Tolerant Routing Methods for 3D-Mesh NoCs2023

    • 著者名/発表者名
      T. Endo, Y. Kurokawa, M. Fukushi
    • 学会等名
      The Twenty-eighth International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 衛星SARデータを用いた自然災害発生自動検知システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      茅野 祐真, 佐村俊和, 多田村克己
    • 学会等名
      第24回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 衛星搭載SARレーダーシャドウ領域抽出手法の改良2022

    • 著者名/発表者名
      熊野 琉斗, 佐村 俊和, 多田村 克己
    • 学会等名
      画像電子学会第50回年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 衛星搭載SARレイオーバー領域抽出手法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      本多 啓路, 佐村 俊和, 多田村 克己
    • 学会等名
      画像電子学会第50回年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] DEM5Aデータ河川部への適切な標高自動付与手法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      眞方友輔,佐村俊和,多田村 克己
    • 学会等名
      情報処理学会第19回情報科学技術フォーラムFIT2020
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 合成開口レーダー搭載衛星による観測データの自然災害発生検知への利用に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      多田村 克己
    • 学会等名
      情報処理学会中国支部主催講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Performance Evaluation of Fault-Tolerant Routing Methods2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Kurokawa and M. Fukushi
    • 学会等名
      2022 IEEE International Conference on Consumer Electronics-Taiwan
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Dynamic Reconfiguration Method of Communication Groups for Parallel Volunteer Computing2022

    • 著者名/発表者名
      T. Tomita, K. Inohara, Y. Kurokawa and M. Fukushi
    • 学会等名
      2022 International Conference on Networking and Network Applications
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 誤ったラベルを含むデータからの領域分割のための重みつきDice損失関数2022

    • 著者名/発表者名
      佐村俊和,多田村克己
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 地上および地下開度に基づく尾根谷線の自動抽出2021

    • 著者名/発表者名
      安藤智大,佐村俊和,多田村 克己
    • 学会等名
      NICOGRAPH2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 自然災害発災自動検知のためのデータベース構築-PALSAR-2の観測特性と土地利用特性の考慮-2021

    • 著者名/発表者名
      茅野 祐真, 佐村俊和, 梅村理沙, 多田村克己
    • 学会等名
      第23回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A performance evaluation of deep neural networks training with noisy labels under the limit of the cost increases by group-teaching algorithm2020

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Samura, Katsumi Tadamura
    • 学会等名
      The 9th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] U-netを用いたリモートセンシング画像からの道路抽出精度向上のための損失関数および前処理・後処理の設計2020

    • 著者名/発表者名
      小林航太郎, 多田村克己, 佐村俊和
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会 第69回学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 土地被覆データを学習したLight Convolutional Neural Networkによる未学習地域における都市域の詳細な分類能力の維持に関する検証2020

    • 著者名/発表者名
      内田啓一郎, 多田村克己, 佐村俊和
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会 第69回学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 数値標高モデルデータを用いた地上及び地下開度計算高精度化手法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      安藤智大,坂本浩顕,佐村俊和,多田村 克己
    • 学会等名
      情報処理学会第19回情報科学技術フォーラムFIT2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ラベルノイズを含むデータ学習時における Group-teaching学習アルゴリズムのデータ選択戦略に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      佐村俊和,多田村克己
    • 学会等名
      第30回日本神経回路学全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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