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2013 年度 実績報告書

2011年東日本大震災の実態に基づいた津波被災地の早期探索技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 12J05839
研究機関東北大学

研究代表者

郷右近 英臣  東北大学, 大学院工学研究科, 特別研究員(DC1)

キーワードリモートセンシング / 建物被害 / 浸水域 / 津波 / 合成開口レーダ / TerraSAR-X / GIS / 災害対応
研究概要

平成25年度は, 2011年東北地方太平洋沖地震津波の被災地を対象とし, 被災前後の高分解能合成開口レーダ(TerraSAR-X)画像による津波被災地の被害把握技術の開発に着手した. 具体的には, 被災前後のTerraSAR-X画像により, 津波被災地の(1)浸水域抽出技術の開発, (2)流失建物棟数推計技術の開発, (3)建物流失率推計技術の開発の3つの技術課題に取り組んだ.
課題(1)では, 被災前後のTerraSAR-X画像の自動処理により, 津波により浸水した領域を短時間で抽出する手法を開発した. 津波により浸水した領域は, 合成開口レーダ画像上において, マイクロ波の鏡面反射という現象により, 極めて低い画素値(後方散乱係数)を示す. 本特性に着目し, 浸水域抽出のための適切な閾値を, 水域および陸域より取得したサンプルデータをもとに決定し, GIS上で動作する, 全自動の水域抽出ツールを開発した. 本解析手法を使用することにより, 大規模津波災害発生直後に, 津波浸水域の即時把握ができるようになった.
課題(2)では, 被災前後のTerraSAR-X画像と建物輪郭データ(ゼンリン電子地図)により, 津波被災地の流失建物を一棟毎に半自動抽出する技術を開発した. 本手法を用いることにより, 本手法を用いれば, 津波被災直後に広域に及ぶ建物被害を, 短時間で量的に把握することができるようになった.
課題(3)では, 課題(2)の手法の建物輪郭データが得られないと使用できないという問題点の解決に取り組んだ. 具体的には, 被災前のTerraSAR-X画像より建物域を自動抽出し, 解析格子へ分割した後, 各格子内の建物流失率を, 画像処理により得られたパラメータをもとに推計する手法を開発した.

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

平成25年度の研究計画の目的である, 「被災前後のTerraSAR-X衛星画像による津波被災地の被害即時推計技術の開発」を概ね達成できたため.

今後の研究の推進方策

平成25年度は, 被災前後の高分解能合成開口レーダ画像による津波浸水域抽出技術や建物被害推計技術を開発した, 平成26年度は, 光学センサやレーザー等により得られた地表観測画像を, 合成開口レーダ画像と統合分析することにより, 津波被災地の被害把握手法の高度化を図る.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] The Impact of the 2011 Tohoku Earthquake Tsunami Disaster and Implications to the Reconstruction2014

    • 著者名/発表者名
      Koshimura S., S. Hayashi and H. Gokon
    • 雑誌名

      Soils and Foundations, Elsevier

      巻: (in press)(Accepted)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lessons from the 2011 Tohoku Earthquake Tsunami Disaster2013

    • 著者名/発表者名
      Koshimura S., S. Hayashi and H. Gokon
    • 雑誌名

      Journal of Disaster Research

      巻: Vol.8, No.4 ページ: 549-560

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Developing fragility functions for the areas affected by the 2009 Samoa earthquake and tsunami2013

    • 著者名/発表者名
      Gokon H., S. Koshimura, K. Imai, M. Matsuoka, Y. Namegaya and Y. Nishimura
    • 雑誌名

      Natural Hazards and Earth System Sciences Discussion (NHESSD)

      巻: 1 ページ: 1-25

    • DOI

      10.5194/nhessd-2-1-2014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extraction of Tsunami Flooded Areas and Damaged Buildings for the 2011 Tohoku, Japan Earthquake from TerraSAR-X Intensity Images2013

    • 著者名/発表者名
      Liu W, F. Yamazaki, H. Gokon and S. Koshimura
    • 雑誌名

      Earthquake Spectra

      巻: Vol.29 ページ: 183-200

    • DOI

      10.1193/1.4000120

    • 査読あり
  • [雑誌論文] TerraSAR-X画像の機械学習による津波被災地の自動検出2013

    • 著者名/発表者名
      郷右近英巨, POST, J., STEIN, E, MARTINIS, S. TWELE, A., MuCK, M.,越村俊一
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: Vol.69 ページ: 1,441-1,445

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A radar-based method for detecting tsunami devastated areas using machine learning algorithm2013

    • 著者名/発表者名
      Gokon H., J. Post, E. Stein, S. Martinis, A. Twele, M. Muck and S. Koshimura
    • 雑誌名

      Proceeding 34th Asian Conference on Remote Sensing

    • 査読あり
  • [学会発表] TerraSAR-Xによる津波被災地の建物流失率推計式の検討2014

    • 著者名/発表者名
      郷右近英臣, J. Post, C. GeiB, E. Stein, 越村俊一
    • 学会等名
      平成25年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 発表場所
      八戸市
    • 年月日
      2014-03-08
  • [学会発表] TerraSAR-X画像の機械学習による津波被災地の自動検出2013

    • 著者名/発表者名
      郷右近英臣, Post, J., Stein, E., Martinis, S., Twele, A., Muck, M., 越村俊一
    • 学会等名
      第60回海岸工学講演会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      20131113-15
  • [学会発表] A radar based method for detecting tsunami devastated areas using machine learning algorithm2013

    • 著者名/発表者名
      Gokon. H., J. Post, E. Stein, S. Martinis, A. Twele, M. Muck, S. Koshimura
    • 学会等名
      34th Asian Conference on Remote Sensing
    • 発表場所
      Bali-Indonesia
    • 年月日
      20131020-24
  • [学会発表] A method for rapid mapping of devastated areas using multi-temporal TerraSAR-X data2013

    • 著者名/発表者名
      Gokon. H., J. Post, E. Stein, S. Martinis, A. Twele, M. Muck, S. Koshimura
    • 学会等名
      26th of International Tsunami Symposium
    • 発表場所
      Göcek, Turkey
    • 年月日
      20130925-28
  • [学会発表] The Impact of the 2011 Tohoku Tsunami Disaster and Implications to Tsunami-resilient Community -A case Study in Sendai City2013

    • 著者名/発表者名
      Koshimura. S., S. Hayashi, H. Gokon
    • 学会等名
      26th of International Tsunami Symposium
    • 発表場所
      Göcek, Turkey
    • 年月日
      20130925-28
  • [学会発表] Object Oriented Method. to Estimate Building Damage in a Tsunami Affected Area Using TerraSAR-X Data (Accepted)2013

    • 著者名/発表者名
      Gokon. H., S. Koshimura, M. Matsuoka
    • 学会等名
      AOGS 11th Annual Meeting
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      20130728-0801

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公開日: 2015-06-25  

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