| 研究課題/領域番号 |
21K01021
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分04010:地理学関連
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| 研究機関 | 法政大学 |
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研究代表者 |
五島 洋行 法政大学, 理工学部, 教授 (00398950)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | Digital Terrain Model / Bicubic spline surface / Tolerance / Curvature / GIS / Contour-Based Network / 数値地形モデル / 地形解析 / 高階微分 / 精度保証 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
入力データとして数値地形モデル(DTM)データを用い，非線形の地表面モデルを用いて高階連続な標高関数を設定し，入力データの解像度に縛られない任意の精度で解析可能な方法を構築する．標高やその勾配の高階微分を組み合わせ，曲線や曲面の丸みに着目し，制御点数の削減や目標誤差内に収める計算精度の保証などを行う．特に日射量解析と水文解析分野への応用を念頭におき，前者は地表面上の幾何的構造の解析のほか，見通し領域の作成など，空間的な位置関係の解析の枠組みを検討・整備する．後者は集水域抽出のための，流域の抽出と流量積算のしくみの非線形モデル版を構築する．
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| 研究実績の概要 |
前年度に引き続き，数値地形モデル（Digital Terrain Model; DTM）データを用いた新たな地形解析手法の考案・開発を行った。
主に，DTMモデルに双３次スプラインモデルを仮定したときの，解軌道・等値線 f(x, y)=0を許容誤差（torelance）内ですべて求める方法の構築に注力した。f(x, y)が線形または双１次スプラインの場合は取り扱いが容易である一方，一般の非線形関数の場合は解曲線をすべて求めることは困難であるため，本研究課題では，曲面が滑らかで，記述力が高く，数理的な取扱いが比較的容易な双３次スプライン曲面を対象にして，解曲線を漏れなく抽出する方法を考案した。
直接的な適用先としては等高線の検出があるが，その他にも標高値zやその微分量から計算できるスカラー量に対しても適用可能で，例えば傾斜や傾斜方位，曲率なども扱える。
これらの指標を用いた地形解析は，格子点上での値を計算・表示する，ラスタ解析の一手法として使われていたが，本年度の研究成果により，ベクタ解析の一種として使えるようになった。
この研究成果により，複数のラスタデータ，例えば傾斜と曲率を同時に解析したい場合，従来は複数画面に別々の計算結果を表示しながら比較していたものが，ベクタ解析の文脈で行えるようになったことで，等高線や最急降下・上昇線など複数のベクタデータと重ね合わせて表示・解析を行うことができるようになった。例えば勾配・傾斜の等値線を見ることで，局所的にフラットな場所を見つけることも容易になった。工学的な応用としては，構造物設置のための場所の選定や，既設置物の地形的な安全性評価への活用なども考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究課題開始前に想定していた方向性とは少し異なる方向に進展しているが，研究の進捗自体は良好である。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き，双３次スプラインモデルを主な検討対象として，新たな地形解析の枠組みの検討と構築を行う。大別して下記の２点の検討に注力する。
１．等値線 f(x, y)=0の検出の計算速度向上と，当該手法の適用・応用分野の拡大
２．見通し線・領域など，点vs.線または領域間の解析方法への適用
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