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2022 年度 実施状況報告書

南シナ海の津波リスク評価に向けた海岸巨礫の分布把握と波源推定

研究課題

研究課題/領域番号 20K20733
研究機関東京都立大学

研究代表者

石村 大輔  東京都立大学, 都市環境科学研究科, 助教 (00736225)

研究分担者 馬場 俊孝  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (90359191)
近貞 直孝  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波火山ネットワークセンター, 主任研究員 (90318197)
山田 圭太郎  立命館大学, 総合科学技術研究機構, 研究員 (30815494)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2024-03-31
キーワード津波堆積物 / 巨礫 / 機械学習 / Structure from Motion
研究実績の概要

2022年度は、石垣島の海岸巨礫の機械学習による礫のマッピングの成果取りまとめとフィリピンにおける海岸巨礫のマッピングのための現地調査を行った。
前者については、成果公表に向けて、機械学習の精度向上を目指し、学習データのチューニングなどを実施した。加えて、現地での巨礫の実測データとの比較も行い、ドローン画像から作成された数値表層モデル(DSM:digital surface model)から精度良く体積を求められていることを確認した。したがって、成果公表可能な段階に達したため、現在論文執筆を行っている段階である。
後者については、9日間のフィリピン調査により約3 km x 0.5 kmと約3 km x 0.2 kmの範囲の海岸地形のドローン撮影、GCP(ground control point)作成のための測量調査、海岸巨礫の観察、を行った。ドローン撮影により、調査範囲のcm解像度のDSMとオルソ画像を作成することが可能となった。このオルソ画像を機械学習に、DSMを巨礫の堆積計算に使用する。加えて、現地では、海岸巨礫の3軸、礫の種類、方位を計測し、ドローン画像から求められる位置形状と体積の検証に使用する情報を得ることができた。今後、石垣島での機械学習をフィリピンに転用することで、巨礫のマッピングを行う予定である。また、津波の数値計算については、海域の地形と陸域の地形情報を整理し、波源候補を選定し、津波数値計算を行っている。今後、海岸巨礫の位置・重量の情報を加えることで、津波による巨礫の移動を検証する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

石垣島白保の機械学習によるマッピングはほぼ完了している。この研究により、ドローン撮影、オルソ画像・DSM作成、機械学習、巨礫の体積計算、までのプロセスを確立することができた。現在、成果公表のための論文執筆中である。
フィリピンに渡航することができ、予定していた範囲のドローン撮影と現地での巨礫計測を実施することができた。前述の白保でのプロセスをフィリピンに適用することで、より効率的に巨礫のマッピングと位置・体積計算が可能となる。フィリピンにおける津波数値計算はすでに実施可能な状態になっており、今後、様々な波源について津波数値計算を行う。そして、巨礫の位置と体積の情報を提供することで、どのような津波であれば巨礫が移動するのかを検証することが可能となる。
コロナ禍のため、予定していたフィリピンへの渡航が2年遅れているため、現在の進捗状況は「遅れている」とした。

今後の研究の推進方策

まず石垣島白保の研究成果を論文として投稿する。それと並行して、フィリピンのデータを整理し、ドローン画像から高解像度DSMとオルソ画像の作成を行う。その画像に対して、機械学習を適用し、海岸巨礫のマッピングを行い、DSMを使用した海岸巨礫の体積計算を行う。それらのデータと津波数値計算による波高・流速データを組み合わせて、海岸巨礫が動きうるか否かを検証する。この成果公表も行っていく予定である。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍の影響でフィリピンへの渡航が予定よりも遅れてしまったため。
次年度には、現在執筆中の論文掲載に関わる費用に使用予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Source Reconstruction of the 1969 Western Sulawesi, Indonesia, Earthquake and Tsunami2023

    • 著者名/発表者名
      Pranantyo Ignatius R.、Cipta Athanasius、Shiddiqi Hasbi A.、Baba Toshitaka、Imai Kentaro
    • 雑誌名

      Pure and Applied Geophysics

      巻: 180 ページ: 1765~1783

    • DOI

      10.1007/s00024-022-03064-2

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Washover deposits related to tsunami and storm surge along the north coast of the Shimokita Peninsula in northern Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Ishimura Daisuke、Ishizawa Takashi、Yamada Masaki、Aoki Kaori、Sato Kai
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 9 ページ: 1-27

    • DOI

      10.1186/s40645-022-00529-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Numerical estimation of a tsunami source at the flexural area of Kuril and Japan Trenches in the fifteenth to seventeenth century based on paleotsunami deposit distributions in northern Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Sato Kai、Yamada Masaki、Ishimura Daisuke、Ishizawa Takashi、Baba Toshitaka
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 9 ページ: 1-24

    • DOI

      10.1186/s40645-022-00530-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An earthquake-triggered submarine mass failure mechanism for the 1994 Mindoro tsunami in the Philippines: Constraints from numerical modeling and submarine geomorphology2022

    • 著者名/発表者名
      Ramirez Alec Benjamin G.、Ramos Noelynna T.、Nawanao Lyndon P.、Mangahas-Flores Robelyn Z.、Narag Ishmael C.、Baba Toshitaka、Chikasada Naotaka、Satake Kenji
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science

      巻: 10 ページ: 1-17

    • DOI

      10.3389/feart.2022.1067002

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 深層学習を用いた沿岸巨礫のマッピング2022

    • 著者名/発表者名
      山田圭太郎・石村大輔
    • 学会等名
      日本第四紀学会

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公開日: 2023-12-25  

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