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2018 年度 実績報告書

衛星観測と現地調査による被災地の環境再生モニタリングと地球環境教育の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 17H01983
研究機関東海大学

研究代表者

長 幸平  東海大学, 情報理工学部, 教授 (90256199)

研究分担者 内田 理  東海大学, 情報理工学部, 教授 (50329306)
中嶋 卓雄  東海大学, 情報教育センター, 教授 (90237256)
伊藤 秀一  東海大学, 農学部, 教授 (60425577)
寺田 一美  東海大学, 工学部, 准教授 (30547998)
若林 裕之  日本大学, 工学部, 教授 (30434070)
佐藤 俊明  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 特任准教授 (50567146)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワードリモートセンシング / 防災 / 震災復興 / 東日本大震災 / 熊本地震
研究実績の概要

<現地調査>宮城県については、2018年8月と2019年3月に現地調査を実施した。先行研究で調査を開始した2012年の調査時点から、多くの現地写真、衛星データの蓄積が進んだ。熊本については、数か月に1回の割合で現地調査を実施している。熊本地震の復興は、東日本大震災の復興に比べ、迅速に進んでいる印象が強い。
<観測データの整理・解析>現地調査で撮影した写真は相当量に達したため、画像データの大きさ、フレーム、フォルダ構成等の見直しを行った。注目すべき地点の画像の絞り込み、不要なデータの整理を進めている。当初は、多くの地点で観測を実施したが、時が経るにつれ、継続観測で復興の状況が把握する上で、要となる場所や撮影方向等が絞り込まれてきた。衛星データについては、正規化植生指標の季節変動パターンが水田等の復興状況の把握に有効であることが分かってきた。
<Web教材の整備と改良>これまで開発したWeb教材を見直し、データを追加しながら改良を加えた。時系列の画像の表示方法については、変化が把握しやすい観点からオーバーラップ等の画像の切り替え方法を複数検討し、必要に応じて切り替えられるようにした。Web教材を利用したユーザからの意見をフィードバックできる仕組みを構築した。
<地域環境セミナーの実施・内外の学会での発表>各観測サイト周辺や要望のあった地域で高校生らを対象に地球環境セミナーを実施した。2019年3月11日には仙台工業高校に招かれ、在校生を対象とした震災講話で本プロジェクトの活動紹介をした。国内、および海外の学会・シンポジウムで研究経過、研究成果の発表を行い、利用者、モニターの増大を図った。特に、毎年アジアで開催されるアジアリモートセンシング会議では、研究発表を行うとともに、同様の教材開発を各国の研究者に働きかける。

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

先行研究を含め、宮城県では7年間に及ぶ調査で、大量の現地写真を順調に収集することができた。しかし、観測点によって、復興がほぼ完了し、今後の変化が見込まれないところや、再開発等で立ち入れなくなってしまったところなどが出てきた。このため、状況に応じて観測対象、観測項目の見直し、新しい観測地点に追加を行った。
熊本県の調査では、宮城県の調査での経験を活かし、撮影範囲を広めに取ったり、将来的に変化する可能性の低い山波を背景に入れるようにするなどして写真撮影を行っている。しかし、橋の建設等で、それまで通れていた道路が通行止めになるなどの大きな変化が出ており、観測地点に微調整を行っている。高大連係で、熊本校舎の学生と星翔高校の生徒が地球環境定点観測隊を組織し、現地調査を実施した。
衛星データについては、正規化植生指標の季節変動から水田の再生状況を把握する手法が順調に機能している。しかし、使用しているNASAのMODISデータの空間分解能が250mとやや粗いため、広域に広がる水田以外には適用が難しい問題がある。現在、より高分解能なヨーロッパの衛星データの活用を試みており、今後、併用していく計画である。
調査用タブレット端末用のツール開発では、機器の性能向上、プログラムの見直しにより、画面の視認性、作業効率が向上し、ほぼ実用的なレベルとなった。ドローンによる上空からの観測も順調で、衛星画像と地上調査をつなぐ貴重なツールとなっている。

今後の研究の推進方策

宮城県については、かなり時系列のデータが蓄積された。これらを概観すると、すでに復興が終了している地点、復興途上の地点、基本的に変化の起きていない地点といった分類ができるようになってきた。また、再開発が進み、景観・利用形態が大幅に変わってしまった地域もある。これらの変化を、一律に提示するのではなく、ある程度のタイプ分けをしながら提示していくことを考えている。現在、こうした構成の見直しを進めている。また、現地写真と衛星画像の関係をわかりやすく提示する手法の検討も進めている。これらは、今年度の早い時期にWeb上に掲示し、利用者の意見をフィードバックしていく計画である。熊本県については、宮城県の事例のまとめ方を参考に、より効率的に観測点の絞り込み、提示手法の最適化を進めていく計画である。
衛星データの解析では、複数の分解能の衛星データを使用し、ドローンのデータ、現地写真と組み合わせることで、多角的に復興状況を捉えていく方針である。
東日本大震災から8年が経ち、当時の状況を憶えていない、または知らない若い世代が増えている。こうした若い世代に当時の記録と現在までの復興の足取りを提示する環境教材の整備していくことは、本研究の重要な役割と考えている。こうした教材整備を進めるとともに、セミナーを今後も積極的に展開していく計画である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件) 備考 (2件)

  • [学会発表] A Twitter-Based Disaster Information Sharing System2019

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Kosugi, Keisuke Utsu, Makoto Tomita, Sachi Tajima, Yoshitaka Kajita, Yoshiro Yamamoto, Osamu Uchida
    • 学会等名
      IEEE 4th International Conference on Computer and Communication Systems
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation the Possibility of Monitoring the Recovery of Tsunami Damaged Paddy Fields Using MODIS 16 days Composite NDVI2018

    • 著者名/発表者名
      Ryota Uemachi, Kazuhiro Naoki, Kohei Cho
    • 学会等名
      the 39th Asian Conference on Remote Sensing
    • 国際学会
  • [学会発表] A study on identifying number plates of cars and motor bikes using UAV2018

    • 著者名/発表者名
      Kento Kojima, Kazuhiro Naoki, Kohei. Cho
    • 学会等名
      the 39th Asian Conference on Remote Sensing
    • 国際学会
  • [学会発表] Cho, K., O. Uchida, K. Utsu, Importance of the Concept of Glocal Monitoring in Remote Sensing2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Cho, Osamu. Uchida, Keisuke. Utsu
    • 学会等名
      the 39th Asian Conference on Remote Sensing
    • 国際学会
  • [学会発表] 衛星画像とSNSを組み合わせたグローカル・モニタリング・システムの構築2018

    • 著者名/発表者名
      長 幸平、内田 理、宇津圭祐、山口良二
    • 学会等名
      日本写真測量学会
  • [学会発表] SPATIAL DISTRIBUTION OF NITRATE-NITROGEN IN KUMAMOTO’S RIVER BASIN2018

    • 著者名/発表者名
      Zahura Chowdhury、Kazumi Terada、Hideki Kinoshita、Kazuki Kobayashi、Yuki Hashimoto
    • 学会等名
      第46回土木学会関東支部技術研究発表会
  • [備考] Space Eye

    • URL

      http://www.ds.u-tokai.ac.jp/cholab/space-eye/indexj.html

  • [備考] 東海大学グローカルモニタリングプロジェクト

    • URL

      https://glocal.u-tokai.ac.jp/

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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