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2017 年度 実績報告書

理・工・医学の連携による津波の広域被害把握技術の深化と災害医療支援システムの革新

研究課題

研究課題/領域番号 17H06108
研究機関東北大学

研究代表者

越村 俊一  東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (50360847)

研究分担者 江川 新一  東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (00270679)
近藤 久禎  独立行政法人国立病院機構災害医療センター(臨床研究部), 臨床研究部, その他 (20332348)
マス エリック  東北大学, 災害科学国際研究所, 准教授 (30648374)
小林 広明  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (40205480)
金谷 泰宏  国立保健医療科学院, その他部局等, 部長 (40506317)
太田 雄策  東北大学, 理学研究科, 准教授 (50451513)
柴崎 亮介  東京大学, 空間情報科学研究センター, 教授 (70206126)
研究期間 (年度) 2017-05-31 – 2022-03-31
キーワード津波 / 災害医療 / 広域被害把握 / シミュレーション / リモートセンシング
研究実績の概要

シミュレーションにより,即時に被害状況および病院の被害状況を予測し,医療機関の機能維持,病院の支援に資するための予測モデルの体系を検討した.主要な成果は以下の通り.
1) 国土地理院のGEONETによるリアルタイム地殻変動情報を用いた震源断層即時推定手法を開発した.未知パラメータを事後確率分布として得られるマルコフ連鎖モンテカルロ法(MCMC法)を用いた1枚矩形断層の推定手法を開発した.得られた断層パラメータを初期条件として,リアルタイムで浸水被害予測を行うシミュレーションモデルを開発した.
2) 浸水域内の動的な人口推定に基づく被災者人口の高度推定手法の構築に取り組んだ.2011年東日本大震災時の携帯電話のGPSデータのラベリングを行い,総人口に対するサンプル率約1%となるデータを抽出した.また,東日本大震災時の死者名簿のジオコーディングを行い,浸水域内の死亡者と浸水深のデータセットを作成した.
3) 東日本大震災により被害を受けた岩手県,宮城県沿岸地域の医療機関の記録を用いて,被害予測モデル構築に向けた病態遷移パラメーターを設定した.南海トラフ地震を想定したDMATによる大規模地震時医療活動訓練において,事前に収集した津波による被害予測情報,病院の位置情報・建物構造情報,津波による病院への被害予測情報を基に実施し,津波浸水域,ライフラインの状況,病院へのアクセス状況などを検証した.
4) マルチエージェントシミュレーションを災害医療活動に適用し,医療救護班の適時・適材・適所の最適配備条件を求めるための災害医療MASの基礎構築に取り組んだ.宮城県石巻市の浸水域内の医療搬送をモデル化し,浸水エリアからの浸水域害の拠点病院への被災者搬送を模擬するシミュレーションを構築した.
主な受賞は,文部科学大臣賞「情報化促進貢献個人等表彰」,The Third JDR Awardの2件.

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

初年度は,当初立案した4つの主要課題について,研究メンバーが分担・連携しながら順調に研究を進捗させることができた.特に,津波浸水被害予測チームと災害医療チームは,南海トラフ地震を想定した医療訓練にも参加し,現場の医療活動に近い状況での災害シミュレーションの必要性やニーズの調査を行うことができたため,次年度以降のシミュレーション開発に向けた有益な示唆を得ることができた.

今後の研究の推進方策

「広域被害把握技術」の深化を目指し,以下の計画を立案している.

1) 高分解能津波浸水被害予測シミュレーションの高速化・高度化に取り組む,全国に対応可能な高分解能浸水シミュレーションを実施するための計算資源を明らかにした上で計算格子配置の最適化を図り,より少ない格子数で高分解能かつ高速なシミュレーションを可能にする.
2) 津波浸水シナリオに基づく医療施設の機能損失評価モデルを確立する.
3) 浸水域内人口と死者数の関連性の再評価を行う.東日本大震災直後に公表された犠牲者の居住地に関するデータを死者数を地区単位で再集計し,浸水域内人口に対する死亡率を明らかにする.
4)災害医療活動のモデル化を行う.DMATの災害医療訓練における医療従事者の動きを観察・記録し,その行動ルールを明らかにする.次に,得られた行動ルールからマルチエージェントシミュレーションのエージェントの行動モデルを構築し,災害医療訓練の医療従事者の動きを模擬・検証する.

  • 研究成果

    (46件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 6件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 17件、 招待講演 14件) 図書 (4件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] A Framework of Rapid Regional Tsunami Damage Recognition From Post-event TerraSAR-X Imagery Using Deep Neural Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Bai Yanbing、Gao Chang、Singh Sameer、Koch Magaly、Adriano Bruno、Mas Erick、Koshimura Shunichi
    • 雑誌名

      IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters

      巻: 15 ページ: 43~47

    • DOI

      DOI: 10.1109/LGRS.2017.2772349

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel Unsupervised Classification of Collapsed Buildings Using Satellite Imagery, Hazard Scenarios and Fragility Functions2018

    • 著者名/発表者名
      Moya Luis、Marval Perez Luis、Mas Erick、Adriano Bruno、Koshimura Shunichi、Yamazaki Fumio
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 10 ページ: 296~296

    • DOI

      doi:10.3390/rs10020296

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Real-Time Tsunami Inundation Forecast System Using Vector Supercomputer SX-ACE2018

    • 著者名/発表者名
      Musa Akihiro、Abe Takashi、Inoue Takuya、Hokari Hiroaki、Murashima Yoichi、Kido Yoshiyuki、Date Susumu、Shimojo Shinji、Koshimura Shunichi、Kobayashi Hiroaki
    • 雑誌名

      Journal of Disaster Research

      巻: 13 ページ: 234~244

    • DOI

      doi: 10.20965/jdr.2018.p0234

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Integrated health education in disaster risk reduction: Lesson learned from disease outbreak following natural disasters in Indonesia2018

    • 著者名/発表者名
      Pascapurnama Dyshelly Nurkartika、Murakami Aya、Chagan-Yasutan Haorile、Hattori Toshio、Sasaki Hiroyuki、Egawa Shinichi
    • 雑誌名

      International Journal of Disaster Risk Reduction

      巻: 29 ページ: 94~102

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2017.07.013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] リモートセンシングによる津波の広域被害把握2018

    • 著者名/発表者名
      越村俊一
    • 雑誌名

      日本地震工学会誌

      巻: 33 ページ: 26~29

  • [雑誌論文] Analysis of Spatio-Temporal Tsunami Source Models for Reproducing Tsunami Inundation Features2017

    • 著者名/発表者名
      Adriano Bruno、Hayashi Satomi、Koshimura Shunichi
    • 雑誌名

      Geosciences

      巻: 8 ページ: 3~3

    • DOI

      doi:10.3390/geosciences8010003

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A STUDY ON APPLICABILITY OF A TSUNAMI INUNDATION MODEL WITH THE POLYGONALLY NESTED GRID SYSTEM AND ITS MPI-PARALLELIZATION TO NATION-WIDE TSUNAMI FORECAST AT MULTIPLE GRID RESOLUTIONS2017

    • 著者名/発表者名
      INOUE Takuya、ABE Takashi、KOSHIMURA Shunichi、MUSA Akihiro、MURASHIMA Yoichi、KOBAYASHI Hiroaki
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering)

      巻: 73 ページ: I_319~I_324

    • DOI

      https://doi.org/10.2208/kaigan.73.I_319

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of Japan Disaster Medical Assistance Team response guidelines assuming catastrophic damage from a Nankai Trough earthquake2017

    • 著者名/発表者名
      Anan Hideaki、Kondo Hisayoshi、Akasaka Osamu、Oshiro Kenichi、Nakamura Mitsunobu、Kiyozumi Tetsuro、Yamada Norihiko、Homma Masato、Morino Kazuma、Nakayama Shinichi、Otomo Yasuhiro、Koido Yuichi
    • 雑誌名

      Acute Medicine & Surgery

      巻: 4 ページ: 300~305

    • DOI

      doi: 10.1002/ams2.280

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Survey of Preventable Disaster Deaths at Medical Institutions in Areas Affected by the Great East Japan Earthquake: Retrospective Survey of Medical Institutions in Miyagi Prefecture2017

    • 著者名/発表者名
      Yamanouchi Satoshi、Sasaki Hiroyuki、Kondo Hisayoshi、Mase Tomohiko、Otomo Yasuhiro、Koido Yuichi、Kushimoto Shigeki
    • 雑誌名

      Prehospital and Disaster Medicine

      巻: 32 ページ: 515~522

    • DOI

      DOI: 10.1017/S1049023X17006501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Noncommunicable Diseases After the Great East Japan Earthquake: Systematic Review, 2011?20162017

    • 著者名/発表者名
      Murakami Aya、Sasaki Hiroyuki、Pascapurnama Dyshelly Nurkartika、Egawa Shinichi
    • 雑誌名

      Disaster Medicine and Public Health Preparedness

      巻: 12 ページ: 396~407

    • DOI

      https://doi.org/10.1017/dmp.2017.63

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nation-Wide Implementation of Disaster Medical Coordinators in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Egawa Shinichi、Suda Tomomi、Jones-Konneh Tracey Elizabeth Claire、Murakami Aya、Sasaki Hiroyuki
    • 雑誌名

      The Tohoku Journal of Experimental Medicine

      巻: 243 ページ: 1~9

    • DOI

      http://doi.org/10.1620/tjem.243.1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intensive Education of Health Care Workers Improves the Outcome of Ebola Virus Disease: Lessons Learned from the 2014 Outbreak in Sierra Leone2017

    • 著者名/発表者名
      Jones-Konneh Tracey Elizabeth Claire、Murakami Aya、Sasaki Hiroyuki、Egawa Shinichi
    • 雑誌名

      The Tohoku Journal of Experimental Medicine

      巻: 243 ページ: 101~105

    • DOI

      https://doi.org/10.1620/tjem.243.101

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Prevalence of inappropriate antibiotic prescriptions after the great east Japan earthquake, 20112017

    • 著者名/発表者名
      Iwata Kentaro、Fukuchi Takahiko、Hirai Midori、Yoshimura Kenichi、Kanatani Yasuhiro
    • 雑誌名

      Medicine

      巻: 96 ページ: e6625~e6625

    • DOI

      DOI: 10.1097/MD.0000000000006625

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Great East Japan Earthquake: Analyses of Disaster Impacts on Health Care Clinics2017

    • 著者名/発表者名
      Ochi Sae、Kato Shigeaki、Kobayashi Ken-ichi、Kanatani Yasuhiro
    • 雑誌名

      Disaster Medicine and Public Health Preparedness

      巻: 12 ページ: 291~295

    • DOI

      DOI: 10.1017/dmp.2017.82

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimizing the Arrangement of Post-Disaster Rescue Activities: An Agent-Based Simulation Approach2017

    • 著者名/発表者名
      Chang Shuang、Ichikawa Manabu、Deguchi Hiroshi、Kanatani Yasuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      巻: 21 ページ: 1202~1210

    • DOI

      10.20965/jaciii.2017.p1202

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A General Framework of Resource Allocation Optimization and Dynamic Scheduling2017

    • 著者名/発表者名
      CHANG Shuang、ICHIKAWA Manabu、DEGUCHI Hiroshi、KANATANI Yasuhiro
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 10 ページ: 77~84

    • DOI

      DOI: 10.9746/jcmsi.10.77

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 災害時における保健医療支援活動プログラムとマネジメント2017

    • 著者名/発表者名
      市川 学、石峯 康浩、近藤 祐史、出口 弘、金谷 泰宏
    • 雑誌名

      国際P2M学会誌

      巻: 12 ページ: 21~35

    • DOI

      DOI: 10.20702/iappmjour.12.1_21

    • 査読あり
  • [学会発表] Progress report on seafloor geodetic observation in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Yusaku Ohta
    • 学会等名
      UNAVCO Science Workshop 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 災害時に知るべきリスク、伝えるべきリスク2018

    • 著者名/発表者名
      近藤久禎
    • 学会等名
      第23回日本集団災害医学会総会・学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Rapid tsunami inundation and damage forecasting with precise tsunami source model with GNSS data2017

    • 著者名/発表者名
      Shunichi Koshimura
    • 学会等名
      GNSS Tsunami Early Warning System Workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Rapid Tsunami Inundation and Damage Estimation System with High-performance Computing and Networking2017

    • 著者名/発表者名
      Shunichi Koshimura, Yoichi Murashima, Akihiro Musa, Ryota Hino, Yusaku Ohta, Hiroaki Kobayashi, Masahiro Kachi, Yoshihiro Sato
    • 学会等名
      International Tsunami Symposium 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] How the real-time GNSS can contribute to near field tsunami early warning in association with other geophysical measurements2017

    • 著者名/発表者名
      Yusaku Ohta
    • 学会等名
      GNSS Tsunami Early Warning System Workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] REGARD: GNSS-based rapid finite fault modeling system2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kawamoto, Yohei Hiyama, Satoshi Abe, Naofumi Takamatsu, Yusaku Ohta, Takuya Nishimura, Masaru Todoroki
    • 学会等名
      pGU-AGU meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of the coseismic slip history deduced from the “GNSS carrier phase to fault slip” approach -The case of 2016 Kumamoto earthquake-2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tanaka, Yusaku Ohta, Shin'ichi Miyazaki
    • 学会等名
      JpGU-AGU meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Near-field tsunami forecasting from offshore pressure data in association with the earthquake early warning2017

    • 著者名/発表者名
      Akiko Horiuchi, Ryota Hino, Yusaku Ohta, Hiroaki Tsushima
    • 学会等名
      IAG-IASPEI 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] How the real-time GNSS can contribute to near field tsunami early warning?2017

    • 著者名/発表者名
      Yusaku Ohta
    • 学会等名
      ICG-12
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Possibility of the real-time dynamic strain field monitoring deduced from GNSS data: case study of the 2016 Kumamoto earthquake sequence2017

    • 著者名/発表者名
      Yusaku Ohta, Mako Ohzono, Hirotaki Takahashi, Satoshi Kawamoto, and Ryota Hino
    • 学会等名
      AGU Fall meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Future prospect of the rapid coseismic fault model estimation using the real-time GNSS data2017

    • 著者名/発表者名
      Yusaku Ohta
    • 学会等名
      World BOSAI Forum 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optimization of a tsunami inundation model with the polygonally nested grid system and MPI parallelization2017

    • 著者名/発表者名
      Takuya Inoue, Takashi Abe, Shunichi Koshimura, Akihiro Musa, Yoichi Murashima, and Hiroaki Kobayashi
    • 学会等名
      International Tsunami Symposium 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Early evaluation of the next generation vector system2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Kobayashi
    • 学会等名
      NUGXXIX
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Two-Year Experiences with Vector Supercomputer SX-ACE and Design Space Exploration of the Next Generation Vector System2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Kobayashi
    • 学会等名
      Russian Supercomputing Days 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Perspectives in satellite and simulation technologies for disaster response2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kanatani
    • 学会等名
      World Bosai Forum 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 大規模災害時に向けた保健医療情報の共有と利活用2017

    • 著者名/発表者名
      金谷泰宏
    • 学会等名
      第76回日本公衆衛生学会総会
  • [学会発表] 災害時保健医療活動支援のための重症患者数推計システムの構築2017

    • 著者名/発表者名
      市川学、出口弘、金谷泰宏
    • 学会等名
      第76回日本公衆衛生学会総会
  • [学会発表] 広域災害時におけるDMATの初期配置に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      岩崎大貴、金谷泰宏、市川学、出口弘
    • 学会等名
      第76回日本公衆衛生学会総会
  • [学会発表] 大地震における国立病院機構の役割-東日本大震災・熊本地震における活動を検証して-2017

    • 著者名/発表者名
      近藤久禎
    • 学会等名
      第71回国立病院総合医学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 災害時におけるDMAT活動の変遷と保健行政との関わり方2017

    • 著者名/発表者名
      近藤久禎
    • 学会等名
      第76回日本公衆衛生学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] 病院避難の課題と対応2017

    • 著者名/発表者名
      近藤久禎
    • 学会等名
      第20回日本臨床救急医学会総会・学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] System Dynamic Simulation for Medical Needs in the Great East Japan Earthquake2017

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Egawa, Makoto Okumura, Aya Murakami, Tracey Elizabeth Clair Jones, Hiroyuki Sasaki
    • 学会等名
      World Association for Disaster and Emergency Medicine 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Medical Needs in Disaster and the Role of Health Cluster2017

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Egawa
    • 学会等名
      FPH UI Science Festival
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Global health security in Pacific Basin2017

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Egawa
    • 学会等名
      2nd Annual Meeting of Society of Disaster Medicine and Public Health
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 病院からの全患者避難2017

    • 著者名/発表者名
      福田幾夫
    • 総ページ数
      215
    • 出版者
      医薬ジャーナル社
    • ISBN
      4753228517
  • [図書] AIが創造する次世代型医療 : 医療白書 : ヘルスケアの未来はどう変わるのか 2017‐2018年版2017

    • 著者名/発表者名
      ヘルスケア総合政策研究所、西村 周三
    • 総ページ数
      198
    • 出版者
      日本医療企画
    • ISBN
      4864395675
  • [図書] Sustained Simulation Performance 20172017

    • 著者名/発表者名
      Michael Resch, Wolfgang Bez, Erich Focht, Michael Gienger, Hiroaki Kobayashi
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9783319668956
  • [図書] The 2011 Japan Earthquake and Tsunami: Reconstruction and Restoration2017

    • 著者名/発表者名
      Egawa Shinichi、Murakami Aya、Sasaki Hiroyuki
    • 総ページ数
      485
    • 出版者
      Healthy Community Resilient Against Disaster
    • ISBN
      9783319586908
  • [学会・シンポジウム開催] World Bosai Forum 2017, Organized Session2017

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公開日: 2019-12-27  

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