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2021 年度 実績報告書

センシング技術とシミュレーションの融合による広域土砂災害の監視・早期把握技術

研究課題

研究課題/領域番号 19H02408
研究機関広島大学

研究代表者

三浦 弘之  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (30418678)

研究分担者 横矢 直人  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 講師 (40710728)
Adriano Bruno  国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, 特別研究員 (40831889)
松岡 昌志  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (80242311)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード土砂災害 / リモートセンシング / 数値標高モデル / シミュレーション / 建物被害
研究実績の概要

当該年度は,土砂災害被災地域を対象として,複数のリモートセンシング画像からステレオマッチング技術の適用によりオルソ画像データおよび3次元地形データの作成手法について検討した。特に,ドローンによる計測を行うことで,高解像度な画像と地形データを取得できることを示した。災害前後の地形データの差分解析により,土砂崩壊で発生した土砂量を精度良く推定できることを示した。また,過去の土砂災害データも含めた分析から,崩壊面積と崩壊土砂量の関係には明瞭な相関がみられること,災害後の詳細な地形データが得られない場合でも,崩壊面積から土砂量をある程度の精度で推定できることを明らかにした。
土砂災害による建物への影響を検討するため,複数の木造家屋を3次元モデル化し,それらに対する倒壊シミュレーションを実施することで,土石流高さと建物被害の発生確率について検討した。その結果,土石流高さが1mを越えると建物が倒壊する可能性が高まること,その傾向は津波による建物被害発生確率と非常に近いことを明らかにした。
さらに,リモートセンシング画像からAI技術のひとつである深層学習を適用し,自然災害による建物被害を自動的かつ迅速に把握する技術を開発した。当該年度は,近年発生した地震,津波,土砂災害,台風,洪水など様々な自然災害で得られた航空写真やパラモータによる画像データおよび建物被害データを学習させることにより,あらゆる自然災害に適用可能な被害把握技術を検討した。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 5件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Near-real-time gradually expanding 3D land surface reconstruction in disaster areas by sequential drone imagery2022

    • 著者名/発表者名
      Cheng Min-Lung、Matsuoka Masashi、Liu Wen、Yamazaki Fumio
    • 雑誌名

      Automation in Construction

      巻: 135 ページ: 104105~104105

    • DOI

      10.1016/j.autcon.2021.104105

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Burned Area Detection Using Multi-Sensor SAR, Optical, and Thermal Data in Mediterranean Pine Forest2022

    • 著者名/発表者名
      Abdikan Saygin、Bayik Caglar、Sekertekin Aliihsan、Bektas Balcik Filiz、Karimzadeh Sadra、Matsuoka Masashi、Balik Sanli Fusun
    • 雑誌名

      Forests

      巻: 13 ページ: 347~347

    • DOI

      10.3390/f13020347

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] DML: Differ-Modality Learning for Building Semantic Segmentation2022

    • 著者名/発表者名
      Xia Junshi、Yokoya Naoto、Baier Gerald
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing

      巻: 60 ページ: 1~14

    • DOI

      10.1109/TGRS.2022.3148383

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Outcome of the 2021 IEEE GRSS Data Fusion Contest -Track MSD: Multitemporal Semantic Change Detection2022

    • 著者名/発表者名
      Li Zhuohong、Lu Fangxiao、Zhang Hongyan、Tu Lilin、Li Jiayi、Huang Xin、Robinson Caleb、Malkin Nikolay、Jojic Nebojsa、Ghamisi Pedram、Hansch Ronny、Yokoya Naoto
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing

      巻: 15 ページ: 1643~1655

    • DOI

      10.1109/JSTARS.2022.3144318

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Volumetric Analysis of the Landslide in Abe Barek, Afghanistan Based on Nonlinear Mapping of Stereo Satellite Imagery-Derived DEMs2021

    • 著者名/発表者名
      Atefi Mujeeb Rahman、Miura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 13 ページ: 446~446

    • DOI

      10.3390/rs13030446

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Learning from multimodal and multitemporal earth observation data for building damage mapping2021

    • 著者名/発表者名
      Adriano Bruno、Yokoya Naoto、Xia Junshi、Miura Hiroyuki、Liu Wen、Matsuoka Masashi、Koshimura Shunichi
    • 雑誌名

      ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing

      巻: 175 ページ: 132~143

    • DOI

      10.1016/j.isprsjprs.2021.02.016

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 土石流高さに注目した数値解析に基づく木造家屋の倒壊危険度評価2021

    • 著者名/発表者名
      三浦 弘之、白川 隼也
    • 雑誌名

      地域安全学会論文集

      巻: 39 ページ: 73~79

    • DOI

      10.11314/jisss.39.73

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection and Volume Estimation of Large-Scale Landslide in Abe Barek, Afghanistan Using Nonlinear Mapping of DEMs2021

    • 著者名/発表者名
      Atefi Mujeeb Rahman、Miura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Proceedings of International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS)

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/IGARSS47720.2021.9554504

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Urban Flood Mapping of the July 2020 Kyushu, Japan Heavy Rain Based on Interferometric Coherence of Sentinel-1 Images2021

    • 著者名/発表者名
      Miura Hiroyuki、Takeya Naoko
    • 雑誌名

      Proceedings of International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS)

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/IGARSS47720.2021.9554161

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Point2Wave: 3-D Point Cloud to Waveform Translation Using a Conditional Generative Adversarial Network With Dual Discriminators2021

    • 著者名/発表者名
      Shinohara Takayuki、Xiu Haoyi、Matsuoka Masashi
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing

      巻: 14 ページ: 11630~11642

    • DOI

      10.1109/JSTARS.2021.3124610

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extracting three-dimensional (3D) spatial information from sequential oblique unmanned aerial system (UAS) imagery for digital surface modeling2021

    • 著者名/発表者名
      Cheng Min-Lung、Matsuoka Masashi
    • 雑誌名

      International Journal of Remote Sensing

      巻: 42 ページ: 1643~1663

    • DOI

      10.1080/01431161.2020.1842538

    • 査読あり
  • [学会発表] 様々な自然災害に適用可能な空撮画像の深層学習による建物被害の把握技術の構築2022

    • 著者名/発表者名
      藤原隆太, 三浦弘之
    • 学会等名
      日本建築学会中国支部研究報告集
  • [学会発表] Intelligent Learning Using Remote Sensing Dataset from Previous Earthquakes to Assess Building Damage in Futures Events2021

    • 著者名/発表者名
      B Adriano, N Yokoya, H Miura, M Matsuoka, S Koshimura
    • 学会等名
      The 17th World Conference on Earthquake Engineering (17WCEE)
    • 国際学会
  • [学会発表] Building Damage Mapping with Self-Positive Unlabeled Learning2021

    • 著者名/発表者名
      J Xia, N Yokoya, B Adriano
    • 学会等名
      Artificial Intelligence for Humanitarian Assistance and Disaster Response Workshop, NeurIPS
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D Point Cloud Generation Using Adversarial Training for Large-Scale Outdoor Scene2021

    • 著者名/発表者名
      T Shinohara, H Xiu, M Matsuoka
    • 学会等名
      2021 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium IGARSS
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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