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モンテカルロシミュレーションによる樹木配置条件と緑視率期待値の数式化

研究課題

研究課題/領域番号 22K14405
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分23030:建築計画および都市計画関連
研究機関金沢工業大学

研究代表者

藤井 健史  金沢工業大学, 建築学部, 准教授 (50599199)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2025年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード緑地計画 / ランドスケープデザイン / コンピュテーショナルデザイン / ランダム配置 / 全方位視野 / 立体角 / 緑視率 / 公園・緑地計画支援 / モンテカルロシミュレーション / GPGPU / 交差判定
研究開始時の研究の概要

公園などの外部空間において、利用者からどれだけ緑が見えているのか(=緑視率)は、快適性向上の観点から計画上の重要なテーマである。しかし、緑視率を把握するには高度な計算が必要であり、計画段階で緑視率を考慮して樹木配置を決めることは難しい。そこで本研究では、与えられた敷地に対して配置する樹木の形状と本数を決定した場合の緑視率の期待値をコンピュータシミュレーションによって導出し、その数理的関係を数式化する。これにより、「計画中の樹木配置によって敷地内の緑視率はどの程度になるのか?」、「目標緑視率の達成には、選定した樹木を何本配置すればよいか?」、といった検討を、高度な計算をせずとも行えるようになる。

研究実績の概要

外部空間において、利用者からどれだけ緑が見えているのかは、快適性の向上の観点から計画上の重要なテーマである。近年では都市空間の緑視率(=視界に占める緑の割合)の目標値が定められる例もあり、緑視率の確保を加味した植栽計画の立案が求められていると言える。そこで本研究は、与えられた敷地に対して配置する樹木の形状と本数を決定した場合の緑視率の期待値をモンテカルロシミュレーションによって導出し、その数理的関係を体系的に数式化することを目的としてる。
これまでのシミュレーションでは配置される樹木の形状が固定されていたが、実際の計画では樹木形状が不揃いであることが一般的である。そこで、2024年度は街区公園の規模を想定した50m 四方の敷地に対し、複数の樹種から自由に選択し、指定の緑被率に応じてランダムに樹木を配置した場合の緑視率期待値を算出するモンテカルロシミュレーションを行た。これにより、実際の計画に近い、複数の樹形が一つの敷地に混在する状況に対応した、新たな緑視率期待値線図を作成した。緑視率期待値には樹木の本数が大きく寄与しており、樹木形状が不揃いである場合においても、樹木本数による緑視率期待値の推定が十分に可能であることを確認した。
現在、さらに別条件でのシミュレーションを予定している。具体的には、敷地の縦横比に基づく形状の変化や、敷地内の建屋の有無による緑視率期待値への影響を検討したい。様々な条件下でのデータを検討し、樹木配置条件と緑視率期待値の数式化を進め、汎用性の高い資料の整備を行っていきたい。

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

これまでの研究成果によって、緑視率期待値のモンテカルロシミュレーションの計算結果について統計的な分析を行い、実際の樹木配置計画に際して簡便に参照・応用できるよう、緑視率期待値線図と緑視率期待値推定式を作成することができた。50m四方の敷地について、樹木の形状に関わらず、配置した樹木の本数に応じて緑視率期待値をあらかじめ簡便に推定することが可能となり、緑視率をふまえた樹木配置計画をより少ない設計労力で精度よく検討できるようになったと言える。十分な研究成果を挙げており、学術誌への投稿や学会発表通じて成果の公表も滞りなく行うことができている。

今後の研究の推進方策

現在、これまでの研究を経て、今後さらなる検討に着手すべき課題も発見されているため、それらについても積極的に研究を進めていきたい。現段階では敷地を50m四方に固定してシミュレーションを行ったが、敷地のサイズを変化させた場合の緑視率期待値の挙動は検討すべきかもしれない。また、また、樹木の生長や季節変化を加味した緑視率の推定手法についても考究していきたい。前者についてはすでに研究方法を確立しており、推進可能な見込みがある。後者についても、樹木の生長モデルを検討し、シミュレーションに反映できれば実施可能と見込んでいる。

報告書

(3件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 自由な樹種選択に対応した緑視率期待値線図の作成に関する研究2024

    • 著者名/発表者名
      藤井 健史, 初鹿 冬奈,山田 悟史
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集

      巻: - ページ: 203-204

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 自由な樹種選択に対応した緑視率期待値線図の作成に関する研究2024

    • 著者名/発表者名
      藤井健史,初鹿冬奈,山田悟史
    • 雑誌名

      第47回 情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集

      巻: - ページ: 233-236

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 樹木配置条件による緑視率期待値の図化および数式化2023

    • 著者名/発表者名
      FUJII Takeshi、YAMADA Satoshi
    • 雑誌名

      日本建築学会計画系論文集

      巻: 88 号: 811 ページ: 2636-2642

    • DOI

      10.3130/aija.88.2636

    • ISSN
      1340-4210, 1881-8161
    • 年月日
      2023-09-01
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 自然監視と防犯カメラの監視と抑止の範囲の可視化に基づく 歴史的街路の防犯評価手法に関する研究 : 大阪府箕面市を対象として2023

    • 著者名/発表者名
      阪口 元貴、宗本 晋作、藤井 健史
    • 雑誌名

      歴史都市防災論文集

      巻: 17 ページ: 129-136

    • DOI

      10.34382/0002000222

    • ISSN
      1882-1766
    • URL

      https://ritsumei.repo.nii.ac.jp/records/2000222

    • 年月日
      2023-07-15
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] モンテカルロシミュレーションによる緑視率期待値線図の作成2023

    • 著者名/発表者名
      藤井 健史、山田悟史
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集

      巻: 2023 ページ: 235-236

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 江戸時代後期と現代における周辺街路からの彦根城の可視性の定量的把握と比較分析--歴史的景観保全と復興事前歴史的景観保全と復興事前準備に向けた基礎的研究準備に向けた基礎的研究--2022

    • 著者名/発表者名
      藤井健史、岩村晃志
    • 雑誌名

      歴史都市防災論文集

      巻: 16 ページ: 165-168

    • DOI

      10.34382/00017605

    • ISSN
      1882-1766
    • URL

      https://ritsumei.repo.nii.ac.jp/records/17643

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] コモン/プライベート領域の可視量計測に基づいた 集合住宅の空間特性記述手法2022

    • 著者名/発表者名
      藤井健史、鈴木将太
    • 雑誌名

      第45回 情報・システム・利用・技術 シンポジウム論文集

      巻: 29 ページ: 301-304

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] SS 理論を用いた道の駅の空間構成の位相幾何学的把握 - 近畿圏における道の駅を対象とした類型化-2022

    • 著者名/発表者名
      藤井健史、大坪篤貴
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集

      巻: 2022 ページ: 707-708

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] モンテカルロシミュレーションによる緑視率期待値線図の作成2023

    • 著者名/発表者名
      藤井 健史、山田悟史
    • 学会等名
      2023年度日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] リサーチマップ_藤井健史

    • URL

      https://researchmap.jp/7000021678/misc

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-12-26  

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