不完全空間情報による空間推論のためのツールボックスの開発と応用

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22H00245
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 奥貫 圭一 群馬大学, 情報学部, 教授 (90272369)
• 研究分担者: 原 正一郎 京都大学, 東南アジア地域研究研究所, 名誉教授 (50218616) ; 関野 樹 国際日本文化研究センター, 総合情報発信室, 教授 (70353448) ; 矢野 桂司 立命館大学, 文学部, 教授 (30210305) ; 中谷 友樹 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (20298722) ; 桐村 喬 京都産業大学, 文化学部, 准教授 (70584077) ; 貞広 幸雄 東京大学, 大学院情報学環・学際情報学府, 教授 (10240722) ; 小口 高 東京大学, 空間情報科学研究センター, 教授 (80221852) ; 山田 育穂 東京大学, 空間情報科学研究センター, 教授 (00594756) ; 浅見 泰司 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (10192949) ; 薄井 宏行 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70748219)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2027-03-31
• キーワード: 空間情報

研究実績の概要

本年度は，不完全な空間情報を有するデータの収集と整理，位置関係を扱う新たな手順と方法の考案，新たな方法を実践するツールボックスの実装を行った。研究対象データとしては，景観写真のような画像情報，Webニュースなどの文字情報のほか，位置座標の情報が誤っていたり，欠落していたりする地理空間情報全般を対象として検討している。具体的には，以下に示すような，さまざまな研究分野で扱われている空間情報について，その扱いを考えている。
１）日本語・英語・スペイン語Webニュースの文字情報を対象とした，トピックモデルを用いた内容分析。２）不完全な時間（文字）情報を扱うため，始めと終わりが具体的な日付ではなく別の期間で相対的に指定されている期間を時間軸上に位置づけるための仕組み。３）断続的に取得されたリモートセンシングのデータや確実度が限られた古代の考古遺跡データを用いて解析を行う技法。４）フォトグラメトリによって作成した３次元モデルおよびDSM（数値表層モデル）による災害時建物被害の状況把握。５）過去の不確かな地理的環境情報を保持する外邦図の画像資料データベースを，CloudベースのGISを利用して構築。６）過去のフィールドワークで撮影して蓄積された景観写真をジオコーディングする試み。７）データの信頼性に地域差がある場合に，これに対して空間的自己相関検定を統制する方法。８）計算負荷の小さい新たなGWR（地理的加重回帰）分析法としての，確率勾配に基づくsgGWR（stochastic gradient GWR）分析法の開発。９）交通事故などのイベントについて，その頻度が最も高くなる期間を抽出し，空間的に可視化する手法の開発とその実装。10）都市内建物の隣接関係に着目して，建物群の調和度を表す指標の値をGISデータから計測する方法の開発とその実装。

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

すでに空間情報を扱ういくつかのツールが実装・提供されていることに加えて，実装の検討が進んでいるツールもあり，さらに，空間情報を扱う手順を解説した講習会の開催や書籍の出版がなされているため。

今後の研究の推進方策

すでに実装されたツールもあり，当初の予定どおり，位置関係を扱う新たな手順と方法の応用と検証，それを実践するためのツールボックスの実装と検証を，それぞれ進めていく予定である。加えて，ここまでに実装されたものについては，その経験をフィードバックして，手順や方法を見直す作業を進めていく。たとえば以下にあげる内容を試みる予定である。
１）Webニュースの文字情報を対象とした内容分析のアルゴリズムおよびツール機能の拡張。２）不完全な時間（文字）情報を扱うため，Allenの区間代数で表現された様々な期間間の位置関係に基づき，相対的に指定されている期間を時間軸上に位置づけるための仕組みの開発と公開。３）自然地理学や防災に関する研究と教育を対象に，空間解像度や時間解像度が限られたデータを有効活用する方法の検討と知見の体系化。４）フォトグラメトリによって作成したDSMが古いものほど誤差の大きいことを考慮に入れた分析手法の開発。５）外邦図の画像資料データベースを拡充していくとともに，データベース構造の見直しと画像の幾何補正法の検討を進める。６）景観写真をジオコーディングする試み。７）分析対象地域の設定が局所的な空間解析に及ぼす影響の検討。８）地域の中心をとらえる手法と，そのための距離の計測法の検討。９）店舗とその顧客分布，犯罪者の居住地と犯行地点のような，単独の参照点と点パターンとの空間的関係を分析する手法の開発。10）都市内建物の隣接関係を多様な定義によってとらえる手法の検討。

研究成果

• [国際共同研究] The University of Nottingham(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: The University of Nottingham
• [雑誌論文] Enabling space-time kernel density estimation in a 3D geographic information system envrionment. (2024)
  • 著者名/発表者名: Nakaya, T. and Nagata, S.
  • 雑誌名: Geographical Reports of Tokyo Metropolitan University 巻: 59 ページ: 41-48
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Analysis of a spatial point pattern in relation to a reference point (2024)
  • 著者名/発表者名: Sadahiro Yukio, Matsumoto Hidetaka
  • 雑誌名: Journal of Geographical Systems 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1007/s10109-023-00434-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rock Glacier Inventory of the Southwestern Pamirs Supported by InSAR Kinematics (2024)
  • 著者名/発表者名: Ma Qiqi、Oguchi Takashi
  • 雑誌名: Remote Sensing 巻: 16 ページ: 1185-1185
  • DOI: 10.3390/rs16071185
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Stochastic gradient geographical weighted regression (sgGWR): scalable bandwidth optimization for geographically weighted regression (2024)
  • 著者名/発表者名: Hayato Nishi, Yasushi Asami
  • 雑誌名: International Journal of Geographical Information Science 巻: 38(2) ページ: 354-380
  • DOI: 10.1080/13658816.2023.2285471
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Relative variability in streetscape skeletons and spatial association: Application for identifying harmonious and inharmonious streetscape skeletons in Tokyo (2024)
  • 著者名/発表者名: Usui Hiroyuki
  • 雑誌名: Geographical Analysis 巻: 56(2) ページ: 358-383
  • DOI: 10.1111/gean.12379
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Relative spatial variability in building heights and its spatial association: Application for the spatial clustering of harmonious and inharmonious building heights in Tokyo (2024)
  • 著者名/発表者名: Usui Hiroyuki
  • 雑誌名: Environment and Planning B: Urban Analytics and City Science 巻: 51(4) ページ: 987-1002
  • DOI: 10.1177/23998083231204691
  • 査読あり
• [雑誌論文] Finding Tipping Points in Web Text Data (2023)
  • 著者名/発表者名: Shoichiro Hara; Frey Urszula Ann; Shinsuke Mori; Masami Matsuda
  • 雑誌名: Proceedings of the 2023 Pacific Neighborhood Consortium Annual Conference and Joint Meetings (PNC) 巻: - ページ: 30-37
  • DOI: 10.23919/PNC58718.2023.10314969
  • 査読あり
• [雑誌論文] Construction of a calendar conversion system with a function to interpret Chinese calendar date expressions (2023)
  • 著者名/発表者名: Sekino Tatsuki
  • 雑誌名: Proceedings of the 2023 Pacific Neighborhood Consortium Annual Conference and Joint Meetings (PNC) 巻: - ページ: 59-66
  • DOI: 10.23919/PNC58718.2023.10314976
  • 査読あり
• [雑誌論文] タイム・リゾルバ ― 時間名リソースからの時間範囲取得 (2023)
  • 著者名/発表者名: 関野 樹
  • 雑誌名: じんもんこん 2023 論文集 巻: - ページ: 1-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] [C21] メモリーグラフ：同一構図撮影を支援するカメラアプリによるフィールドワークの展開 (2023)
  • 著者名/発表者名: 北本 朝展、髙橋 彰、矢野 桂司、佐藤 弘隆、河角 直美、西村 陽子
  • 雑誌名: デジタルアーカイブ学会誌 巻: 7 ページ: s130-s133
  • DOI: 10.24506/jsda.7.s2_s130
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A linearization for stable and fast geographically weighted Poisson regression (2023)
  • 著者名/発表者名: Murakami Daisuke、Tsutsumida Narumasa、Yoshida Takahiro、Nakaya Tomoki、Lu Binbin、Harris Paul
  • 雑誌名: International Journal of Geographical Information Science 巻: 37 ページ: 1818-1839
  • DOI: 10.1080/13658816.2023.2209811
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 地域メッシュ統計データの可視化ツール：MeshDataView3Dの開発と活用 (2023)
  • 著者名/発表者名: 桐村 喬
  • 雑誌名: ESTRELA 巻: 355 ページ: 21-26
• [雑誌論文] 空中写真に基づく都市のDSMの時空間的な分析手法の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 桐村 喬
  • 雑誌名: 地理情報システム学会講演論文集 巻: 32 ページ: -
• [雑誌論文] Event pattern analysis: the point density around the appearance and disappearance of points (2023)
  • 著者名/発表者名: Sadahiro Yukio
  • 雑誌名: Journal of Spatial Science 巻: 69 ページ: 649-663
  • DOI: 10.1080/14498596.2023.2274992
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] DETECTION AND SEGMENTATION OF POLE-LIKE OBJECTS IN MOBILE LASER SCANNING POINT CLOUDS (2023)
  • 著者名/発表者名: Nurunnabi A.、Sadahiro Y.、Teferle F. N.、Laefer D. F.、Li J.
  • 雑誌名: The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences 巻: XLVIII-1/W2-2023 ページ: 27-34
  • DOI: 10.5194/isprs-archives-XLVIII-1-W2-2023-27-2023
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Public Surveillance of Social Media for Suicide Using Advanced Deep Learning Models in Japan: Time Series Study From 2012 to 2022 (2023)
  • 著者名/発表者名: Wang Siqin、Ning Huan、Huang Xiao、Xiao Yunyu、Zhang Mengxi、Yang Ellie Fan、Sadahiro Yukio、Liu Yan、Li Zhenlong、Hu Tao、Fu Xiaokang、Li Zi、Zeng Ye
  • 雑誌名: Journal of Medical Internet Research 巻: 25 ページ: e47225～e47225
  • DOI: 10.2196/47225
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Event pattern analysis: Spatial clustering of sequential events and temporal change of events over time (2023)
  • 著者名/発表者名: Sadahiro Yukio
  • 雑誌名: Transactions in GIS 巻: 27 ページ: 260-274
  • DOI: 10.1111/tgis.13025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Topography on Vegetation Recovery after Shallow Landslides in the Obara and Shobara Districts, Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Zhong Chenxi、Oguchi Takashi、Lai Roxanne
  • 雑誌名: Remote Sensing 巻: 15 ページ: 3997-3994
  • DOI: 10.3390/rs15163994
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Archaeological Predictive Modeling Using Machine Learning and Statistical Methods for Japan and China (2023)
  • 著者名/発表者名: Wang Yuan、Shi Xiaodan、Oguchi Takashi
  • 雑誌名: ISPRS International Journal of Geo-Information 巻: 12 ページ: 238-238
  • DOI: 10.3390/ijgi12060238
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Counter-intuitive Effect of Null Hypothesis on Moran’s I Tests under Heterogenous Populations (2023)
  • 著者名/発表者名: Nishi, H, Yamada, I
  • 雑誌名: LIPIcs (12th International Conference on Geographic Information Science (GIScience 2023)) 巻: 277 ページ: 56:1-56:6
  • DOI: 10.4230/LIPIcs.GIScience.2023.56
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 東京23区の土地取引価格の中心駅：ヘドニック分析における中心駅の選択 (2023)
  • 著者名/発表者名: 西颯人, 浅見泰司
  • 雑誌名: 都市計画論文集 巻: 58(3) ページ: 501-507
  • DOI: 10.11361/journalcpij.58.501
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 8分の1地域メッシュ統計データの可能性?水害防災対策の分析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 草野邦明, 奥貫圭一
  • 雑誌名: えりあぐんま 巻: 29 ページ: 49-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] 8分の1地域メッシュを用いた洪水災害時における被災人口の推定:群馬県前橋市を事例に (2023)
  • 著者名/発表者名: 草野邦明, 奥貫圭一
  • 雑誌名: ESTRELA 巻: 348 ページ: 12-17
• [学会発表] 空中写真に基づくDSMを利用した建物倒壊状況の把握の試み―令和6年能登半島地震を事例に (2024)
  • 著者名/発表者名: 桐村 喬
  • 学会等名: 2024年日本地理学会春季学術大会
• [学会発表] 令和6年能登半島地震による七尾市中心市街地の建物被害 (2024)
  • 著者名/発表者名: 楮原京子・桐村 喬
  • 学会等名: 2024年日本地理学会春季学術大会
• [学会発表] 数値表層モデルおよびオルソ画像を用いた救援活動拠点の立地特性の分析 (2024)
  • 著者名/発表者名: 楮原京子・桐村 喬
  • 学会等名: 2024年日本地理学会春季学術大会
• [学会発表] Finding Tipping Points in Web Text Data (2023)
  • 著者名/発表者名: Shoichiro Hara
  • 学会等名: 2023 Pacific Neighborhood Consortium Annual Conference and Joint Meetings (PNC)
  • 国際学会
• [学会発表] Scientific Data Activities in Southeast Asian Studies (2023)
  • 著者名/発表者名: Shoichiro Hara
  • 学会等名: [DSWS-2023] International Symposium on Data Science 2023
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 人文学DXを指向する情報基盤の構築 (2023)
  • 著者名/発表者名: 原 正一郎
  • 学会等名: 研究データエコシステム構築事業シンポジウム
• [学会発表] Construction of a Calendar Conversion System with a Function to Interpret Chinese Calendar Date Expressions (2023)
  • 著者名/発表者名: Tatsuki Sekino
  • 学会等名: 2023 Pacific Neighborhood Consortium Annual Conference and Joint Meetings
  • 国際学会
• [学会発表] タイム・リゾルバ ― 時間名リソースからの時間範囲取得 (2023)
  • 著者名/発表者名: 関野 樹
  • 学会等名: 人文科学とコンピュータシンポジウム 2023
• [学会発表] バーチャル京都で歴史都市京都の時空間をタイムトリップする (2023)
  • 著者名/発表者名: 矢野 桂司
  • 学会等名: 並木グループ9月例会
  • 招待講演
• [学会発表] 歴史災害復原へ向けた時空間情報の可視化―発掘調査データベースを用いたデータ駆動型研究の実践― (2023)
  • 著者名/発表者名: 武内 樹治・矢野 桂司
  • 学会等名: 第32回地理情報システム学会学術研究発表大会
• [学会発表] 京都市都心部における建物高さの変化の都市地理学的検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 桐村 喬
  • 学会等名: 人文地理学会都市圏研究部会第69回研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 中学校社会科授業におけるGIS活用の事例－MeshDataView3Dを利用したメッシュマップ作成－ (2023)
  • 著者名/発表者名: 桐村 喬・奥村 裕
  • 学会等名: 2023年日本地理学会秋季学術大会
• [学会発表] ツイッターデータの空間分析－成果と課題－ (2023)
  • 著者名/発表者名: 桐村 喬
  • 学会等名: 2023年日本地理学会秋季学術大会
• [学会発表] How Geographers Contribute to Research and Education for Disaster Risk Reduction (2023)
  • 著者名/発表者名: Takashi Oguchi
  • 学会等名: 15th Korea-China-Japan Joint Conference on Geography
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Contributions of Geography and GIS to Hazard and Risk Research (2023)
  • 著者名/発表者名: Takashi Oguchi
  • 学会等名: The 4th Badong International Geohazards Symposium (BIGS 2023)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Applications of GIS and AI for Studying Mass-movement Hazards (2023)
  • 著者名/発表者名: Takashi Oguchi
  • 学会等名: Forum: Using Artificial Intelligence and Digital Technology to Solve Pressing Global Issues, National Taiwan University
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Remote sensing approach to vegetation recovery after volcanic eruption with pyroclastic flow (2023)
  • 著者名/発表者名: Oguchi, T., Lai, R., Zhong, C.
  • 学会等名: The 12th ICEO&SI Conference, Taipei, Taiwan
  • 国際学会
• [学会発表] Investigating landforms, mass wasting, and vegetation recovery processes in Japanese hilly lands for disaster management (2023)
  • 著者名/発表者名: Zhong, C., Oguchi, T.
  • 学会等名: The 12th ICEO&SI Conference, Taipei, Taiwan
  • 国際学会
• [学会発表] SAR and optical satellite-based identification of debris-covered glaciers and active rock glaciers in the Rushan Range, Tajikistan (2023)
  • 著者名/発表者名: Ma, Q., Oguchi, T.
  • 学会等名: The 12th ICEO&SI Conference, Taipei, Taiwan
  • 国際学会
• [学会発表] Relative variability in streetscape skeletons and its spatial association: application for spatially clustering harmonious and inharmonious streetscape skeletons in Tokyo (2023)
  • 著者名/発表者名: Usui Hiroyuki
  • 学会等名: International Seminar on Urban Form
  • 国際学会
• [学会発表] GISと国勢調査小地域統計を用いた洪水災害時の被災人口の推定 (2023)
  • 著者名/発表者名: 草野邦明，奥貫圭一
  • 学会等名: 日本人口学会第75回大会
• [図書] Studies in Housing and Urban Analysis in Japan (2024)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Asami, Yukio Sadahiro, Ikuho Yamada, Kimihiro Hino (eds.)
  • 総ページ数: 299
  • 出版者: Springer Nature
  • ISBN: 978-981-99-8026-0
• [図書] 日本の都市地理学研究 (2024)
  • 著者名/発表者名: 阿部和俊
  • 総ページ数: 666
  • 出版者: 古今書院
• [備考] HuTime Web Page (日本語)
  • URL: http://www.hutime.jp/
• [備考] HuTime Web Page (英語)
  • URL: http://www.hutime.org/