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発展途上国における都市化の分析手法の確立-過去・現在・未来

研究課題

研究課題/領域番号 21K01027
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分04020:人文地理学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

村山 祐司  筑波大学, 生命環境系(名誉教授), 名誉教授 (30182140)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード途上国 / 都市化 / 将来予測 / GIS / リモートセンシング / 空間分析 / 衛星画像 / 人文地理学 / 発展途上国
研究開始時の研究の概要

都市地理学は過去から現在までの空間プロセスを解明することに力を入れてきたが,将来予測や計画,政策提言にはあまり関与してこなかった.しかし,リモセンやGISの進展は,問題解決型地理学を推し進め,帰納的に都市の将来を予測し未来の持続可能な都市像を描くことを可能にしつつあり,最近ではアーバン・リモートセンシングと呼ばれる学際分野が台頭している.本研究では,先端技術を援用した画像解析やパターン認識,時空間分析法などを用いて,途上国における都市化現象の実態把握,要因分析,空間可視化,将来予測,評価,適応策などに焦点をあてながら,実証分析を通して途上国の都市化研究に空間情報科学の方法論が有効なことを示す.

研究実績の概要

衛星画像は,都市化の縦断面分析(時系列的変化)や横断面分析(都市間比較)に威力を発揮する.昨年度に引き続き,リモートセンシング(RS)を用いた衛星画像解析による都市化研究における近年の動向を探るため,文献調査を実施した.GISやRSを併用した都市化分析の諸手法や実証研究の結果を渉猟しながら,衛星画像解析の成果と有用性を探究した.
衛星画像は通常ラスター仕様で構築されているため,時間的・空間的変化を重視する都市化研究と親和性が高い.衛星画像はグリッド(セル)の形状とサイズが一様で統一されているので,ラスター演算によって,年次間の空間変化を容易に把握できる.とくに,1970年代からデータが得られるLandsat画像は,過去半世紀にわたる都市化の動向を全球レベルで把握できるので,長期データの入手が困難な途上国の都市化研究にきわめて有用なことが明らかになった.これに対し,センサスの統計区などは,境界域が不規則なベクターデータであるため,境界変更が頻繁なこともあり,時系列分析の実施には多くの困難を強いられる.
本年度は,とくに,海外の共同研究者と協力して,都市化に伴うヒートアイランド現象の深化について,LandsatやSentinel等の衛星画像データを解析することによって,その要因形成と都市間の違いを空間的に解明した.ターゲットとした都市は,カトマンズ(ネパール),コロンボ(スリランカ),つくば市,杭州(中国)などである.
さらに,2022年9月にはベトナムで開催されたアジア地理学会の学術大会,2022年8月にはパリで開催された国際地理学会の百周年記念大会に出席して,都市地理学に関する研究討議に参加し,とくに世界のメガシティにおける都市成長の要因分析について情報収集を行った.

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

計画通りに調査・研究が進んでいる.

今後の研究の推進方策

都市地理学の分野においては、衛星画像データに機械学習モデルを組み込んだ都市化分析が台頭している。空間分析にとどまらず、マッシュアップすることによって自然・社会・経済的な属性からなる都市情報データベースを創り出したり、RSとGISを融合した都市化分析モデルを開発したり、複数の衛星画像を組み合わせて総合的に途上国における都市化のメカニズムを探究するなど、新たな視点と方法論が芽生えている。
GISに機械言語を組み込んだ空間分析の技法、すなわち“GIS with Machine Learning”をうまく活用すれば、空間予測にとどまらず、空間制御や空間管理の領域までが視野に入ってくる。フォアキャスティングとバックキャスティングを併用しながら、操作的に過去・現在・未来を自在に往来させ、探索的に持続的発展の有り様を探る帰納的アプローチは、演繹的アプローチよりも説得力がある。これからの都市地理学は、衛星画像解析によって、地域形成のプロセスを究明するだけでなく、シナリオ分析を通して、計画や政策の意思決定にも積極的に関与することが望まれる。AIを活用した空間的シミュレーションはその有力な武器になろう。

報告書

(2件)
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 8件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Assessing Local Climate Change by Spatiotemporal Seasonal LST and Six Land Indices, and Their Interrelationships with SUHI and Hot-Spot Dynamics: A Case Study of Prayagraj City, India (1987-2018)2023

    • 著者名/発表者名
      Sarif, MD O., Gupta, R.D., Murayama, Y.
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 15-1 号: 16 ページ: 179-179

    • DOI

      10.3390/rs14164047

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 空間情報科学が導く地理学方法論の発展―衛星画像を用いた途上国の都市化研究を例に―2022

    • 著者名/発表者名
      村山祐司
    • 雑誌名

      地理学評論

      巻: 95 ページ: 169-193

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 1.衛星画像データを用いた都市化の分析2022

    • 著者名/発表者名
      村山祐司,王汝慈
    • 雑誌名

      エストレーラ

      巻: 343 ページ: 2-8

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] .A Three-Dimensional Investigation of Spatial Relationship between Building Composition and Surface Urban Heat Island2022

    • 著者名/発表者名
      Wang, R., Hou, H., Murayama, Y., Morimoto, T.
    • 雑誌名

      Buildings

      巻: 12-8 号: 8 ページ: 1240-1240

    • DOI

      10.3390/buildings12081240

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of landscape patterns on the morphological evolution of surface urban heat island in Hangzhou during 2000-20202022

    • 著者名/発表者名
      Wu Yanfei、Hou Hao、Wang Ruci、Murayama Yuji、Wang Luoyang、Hu Tangao
    • 雑誌名

      Sustainable Cities and Society

      巻: 79 ページ: 103717-103730

    • DOI

      10.1016/j.scs.2022.103717

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Modelling spatial pattern of population distribution in 50 largest cities in the world: A geospatial approach2022

    • 著者名/発表者名
      Subasinghe, S., Wang, R., Murayama, Y.
    • 雑誌名

      IOP Conference Series: Earth and Environmental Science

      巻: 1109 号: 1 ページ: 012065-012065

    • DOI

      10.1088/1755-1315/1109/1/012065

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Monitoring Urbanization Induced Surface Urban Cool Island Formation in a South Asian Megacity: A Case Study of Bengaluru, India (1989-2019)2022

    • 著者名/発表者名
      Sarif, MD O., Ranagalage, M.,Gupta, R.D., Murayama, Y.
    • 雑誌名

      Frontiers in Ecology and Evolution

      巻: 10 ページ: 901156-901156

    • DOI

      10.3389/fevo.2022.901156

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Monitoring global land-use efficiency in the context of the UN 2030 Agenda for Sustainable Development2021

    • 著者名/発表者名
      Estoque RC, Ooba M, Togawa T, Hijioka Y, Murayama Y
    • 雑誌名

      Habitat International

      巻: 115 ページ: 102403-102403

    • DOI

      10.1016/j.habitatint.2021.102403

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spread of COVID-19 in Zambia: An assessment of environmental and socioeconomic factors using a classification tree approach2021

    • 著者名/発表者名
      Darius Phiri, Serajis Salekin, Vincent R Nyirenda, Matamyo Simwanda, Manjula Ranagalage, Yuji Murayama
    • 雑誌名

      Scientific African

      巻: 12 ページ: e00827-e00827

    • DOI

      10.1016/j.sciaf.2021.e00827

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spatial analysis of urbanization patterns in four rapidly growing south Asian cities using Sentinel-2 Data2021

    • 著者名/発表者名
      M Ranagalage, T Morimoto, M Simwanda, Y Murayama
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 13(8) 号: 8 ページ: 1531-1531

    • DOI

      10.3390/rs13081531

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] A Three-Dimensional Investigation of Spatial Relationship between Building Composition and Surface Urban Heat Island2022

    • 著者名/発表者名
      Wang, R., Hou, H., Murayama, Y., Morimoto, T.
    • 学会等名
      The 2nd Workshop of Asian Young Geographers
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Assessing the effect of landscape composition on land surface temperature in Tsukuba city, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Ruci Wang, Yuji Murayama, Takehiro Morimoto
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Urban heat island phenomenon in the edge of Tokyo metropolitan area: A case of Tsukuba city, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Ruci Wang, Yuji Murayama, Takehiro Morimoto
    • 学会等名
      5th Asian Conference on Geography
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Scenario simulation of land use/cover changes in the Tokyo metropolitan area: Towards sustainable development2021

    • 著者名/発表者名
      Ruci Wang, Yuji Murayama
    • 学会等名
      34th International Geographical Congress
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Spatiotemporal Analysis of Urbanization Using GIS and Remote Sensing in Developing Countries2021

    • 著者名/発表者名
      Y Murayama, M Simwanda, M Ranagalage
    • 総ページ数
      300
    • 出版者
      MDPI
    • ISBN
      9783036525419
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2023-12-25  

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