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2022 年度 実施状況報告書

地形プロセスの理解を促すための3Dプリントの活用と効果検証

研究課題

研究課題/領域番号 22K13777
研究機関筑波大学

研究代表者

小倉 拓郎  筑波大学, 生命環境系, 助教 (50906154)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
キーワード地形プロセス / 3Dプリント / 高精細地形情報 / RTK-UAV / 地理教育 / STEAM教育 / サイエンスコミュニケーション / 自然環境
研究実績の概要

2022年度は、1)RTK-UAVおよび安価な3Dプリンタを購入し、研究を進めるための環境整備を実施した。それぞれの運用について、情報収集を行いながら、容易に利用できるための準備を実施した。2)RTK-UAVを用いた地形計測を、河川・海岸・斜面崩壊地・地下文化遺産といったフィールドで実施した(愛知川・佐久良川・高時川・手取川・三陸海岸・山陰海岸・三陸海岸・常磐海岸・田谷の洞窟・北海道厚真町など)。降雨や大規模出水などの大きな地形変化イベントが発生する前後に地形測量を実施した。研究者や河川管理者、地域住民らと協力しながら、基礎科学の側面を有する地形学の研究成果や、サイエンスコミュニケーションを通した河川管理の実務へ使用できる基盤情報を蓄積した。3)計測した三次元データを3Dプリントで印刷した地形模型の試作を行い、高校生(筑波大学公開講座)や地域住民を対象としたワークショップ(西堀榮三郎記念探検の殿堂)を開催した。研究協力者である高校教員や博物館学芸員と議論を重ねながら、地形や地形の動きを理解しやすい教材作成の改善につなげた。4)学校教育で扱われている地理・地学における地形教育の教科書分析を行い、改善点や問題点を指摘したうえで、3Dプリントを利用できる単元を策定した。5)高精細な3次元データに関する国際会議(JpGU)におけるテーマ別セッションのコンビーナをつとめた。これにより、学術的な問題点や実践記録の蓄積について検討した。

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

本年度は、根幹となるRTK-UAVおよび3Dプリンタの導入から運用をはじめ、地形学や地球科学教育に関する研究蓄積や研究事例の蓄積を計画通りに進めることができた。これらの研究成果やイベントの様子については、個人ウェブサイトやTwitterなどで広報活動を行い、興味・関心の高い方々からさらに情報を得るなど、研究遂行にとって有益な活動となった。
また、RTK-UAVやレーザ測量で取得した3Dデータをもとに地形や教育に関する論文を2編出版した。国内外の研究協力者との議論も円滑に行えており、特に学校現場や博物館展示における教材整備の方向性についての具体的な方策について検討することができている。現在、地形学や河川工学・地理・地学に関する論文を4編投稿しており、研究成果の公表のために円滑に研究を進めることができている。

今後の研究の推進方策

次年度もRTK-UAVやレーザ測量を用いた高精細な地形情報の取得について、引き続き河川・海岸・地下文化遺産などを対象にデータを蓄積していく。その上で、まずは研究対象地のステークホルダーとの議論の中で3Dプリントを用いた地形模型を使用し、教材の有用性や悌二方法の改善案について模索する。さらに、データの取得からアウトプットまでの一連の流れをマニュアル化・論文化することを目指し、簡単かつ高い学習効果を得られる地形模型を作成できるプロセスを可視化した上で広く公開することを目指す。

次年度使用額が生じた理由

現在1編の査読付論文について条件付き受理となっており、論文掲載料(カラーページ代および超過ページ代)を確保していた。しかし、年度内の受理が見込めなくなったため、次年度に執行予定である。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] Northumbria University(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Northumbria University
  • [雑誌論文] 本州太平洋岸の海食凹地形における地質条件の影響2023

    • 著者名/発表者名
      篠原叶実・伊藤敦哉・小倉拓郎・松岡憲知
    • 雑誌名

      地学雑誌

      巻: 132 ページ: 33-55

    • DOI

      10.5026/jgeography.132.33

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 三次元地理空間情報とVR技術を用いた遺構の散策アプリの試作と評価―地理教育への応用に向けて―2022

    • 著者名/発表者名
      山内啓之・鶴岡謙一・小倉拓郎・田村裕彦・早川裕弌・飯塚浩太郎・小口 高
    • 雑誌名

      E-journal GEO

      巻: 17 ページ: 169-179

    • DOI

      10.4157/ejgeo.17.169

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] VRとメタバース技術を活用した フィールドワーク教育の効果と課題2023

    • 著者名/発表者名
      山内啓之・飯塚浩太郎・小倉拓郎・小口 高・鶴岡謙一・早川裕弌
    • 学会等名
      2023年日本地理学会春季学術大会
  • [学会発表] 土石流扇状地の三次元形状と土石流の流下・堆積範囲の関係 ―2014年広島豪雨災害の事例―2022

    • 著者名/発表者名
      矢澤優菜・小倉拓郎・原田駿介・八反地 剛・土志田 正二・田中 靖
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
  • [学会発表] Analysis of sediment deposition using RTK-UAV: A case study of Echi River, central Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Ogura, T., Mizuno, T., Yamanaka, D., Hayakawa, Y.S.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Morphological changes and sediment connectivity following coseismic landslides: Case study on the 2018 Hokkaido Eastern Iburi Earthquake2022

    • 著者名/発表者名
      Lo, T.L.W., Hayakawa, Y.S. Nakata, Y., Hayamizu, M., Ogura, T.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Developing geographical education for effective utilization of hazard maps2022

    • 著者名/発表者名
      Oguchi, T., Yamauchi, H., Song, J., Ogura, T.
    • 学会等名
      UGI-IGU PARIS 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] リモート環境を活用した高大連携授業の実践―地理総合を想定した地形・GIS学習の事例―2022

    • 著者名/発表者名
      小倉拓郎・中村洋介・山内啓之・宋 佳麗・田村裕彦・小口 高
    • 学会等名
      2022年度日本地理教育学会第72回大会
  • [学会発表] Applications of GIS, Internet technology, close-range remote sensing, and virtual reality to develop geomorphological education2022

    • 著者名/発表者名
      Oguchi, T., Yamauchi, H., Song, J., Ogura, T., Hayakawa, Y.S., Tsuruoka, K., Iizuka, K.
    • 学会等名
      10th IAG International Conference on Geomorphology
    • 国際学会
  • [学会発表] 愛知川におけるアユとビワマスの産卵床分布の比較2022

    • 著者名/発表者名
      東 善広・水野敏明・小倉拓郎
    • 学会等名
      ELR2022 つくば
  • [学会発表] 海食凹地形の分類と形成条件2022

    • 著者名/発表者名
      松岡憲知・篠原叶実・伊藤敦哉・牛込佳太・小倉拓郎・小玉芳敬・金山恭子
    • 学会等名
      日本地形学連合2022年秋季大会
  • [学会発表] LiDARと写真測量で作成したタフォニの三次元データの比較-野島崎における事例-2022

    • 著者名/発表者名
      富所晨悟・佐藤昌人・小倉拓郎・八反地 剛
    • 学会等名
      日本地形学連合2022年秋季大会
  • [学会発表] 新学習指導要領の地学・地理における地形学習の内容・構造の分析―校種間の連続性や空間スケールに着目して―2022

    • 著者名/発表者名
      鹿野友渚・小倉拓郎
    • 学会等名
      日本地形学連合2022年秋季大会
  • [学会発表] 林床の地形計測を想定した低価格モバイルLiDARスキャナの運用に関する検証2022

    • 著者名/発表者名
      高木 優・小倉拓郎・佐藤昌人・田村裕彦
    • 学会等名
      日本地形学連合2022年秋季大会
  • [学会発表] UAV-LiDARを用いた廃道路面の計測に基づく山地斜面における土砂移動の評価―10年単位での時系列解析―2022

    • 著者名/発表者名
      原田駿介・小倉拓郎・八反地 剛・早川裕弌
    • 学会等名
      日本地形学連合2022年秋季大会
  • [学会発表] Morphological changes and sediment connectivity following coseismic landslides: Case study on the 2018 Hokkaido Eastern Iburi Earthquake2022

    • 著者名/発表者名
      Lo, T.L.W.・早川裕弌・中田康隆・速水将人・小倉拓郎
    • 学会等名
      日本地形学連合2022年秋季大会
  • [学会発表] RTK-UAVと河床変動シミュレーションを用いた魚道設置事業の支援-東近江市版SIBによるビワマス魚道を対象として―2022

    • 著者名/発表者名
      小倉拓郎・水野敏明・片山大輔・山中大輔・佐藤祐一
    • 学会等名
      日本地形学連合2022年秋季大会
  • [学会発表] 田谷の洞窟と里山の高精細デジタルデータを活用した小規模小学校への地域空間教育に関する小大連携事例2022

    • 著者名/発表者名
      田村裕彦・早川裕弌・小口千明・小倉拓郎・小口 高
    • 学会等名
      CSIS DAYS 2022
  • [学会発表] Recent Educational and Outreach Activities of Japanese Earth Scientists for High School Students2022

    • 著者名/発表者名
      Oguchi, T., Oguchi, C.T., Yamauchi, H., Ogura, T., Song, J.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] 地理教育のためのメタバースフィールドワーク2022

    • 著者名/発表者名
      飯塚浩太郎・山内啓之・小倉拓郎
    • 学会等名
      バーチャル学会2022
  • [図書] 未知への挑戦シリーズ② 山岳編 リーダーシップとフォロワーシップ!!(分担執筆:小倉拓郎,鈴鹿山脈の地形・地質を地図で楽しむ,pp.39-41)2023

    • 著者名/発表者名
      西堀榮三郎記念探検の殿堂
    • 総ページ数
      208
    • 出版者
      西堀榮三郎記念探検の殿堂
  • [備考] 講座「地図の愛し方教えます!」

    • URL

      http://www.shigahochi.co.jp/info.php?type=article&id=A0037104

  • [備考] 地理情報システム(GIS)やドローンで小さな変化の積み重ねを読み解く

    • URL

      https://www.life.tsukuba.ac.jp/laboratory/lab_ogura_20221102/

  • [備考] 公開講座「地理総合ステップアップ!地理情報システム(GIS)・ドローンを使って地域を分析してみよう」

    • URL

      https://www.tsukuba.ac.jp/events/20220603143447.html

  • [備考] 個人ウェブサイト・アウトリーチ

    • URL

      https://www.geoguraphy.com/achievements/outreach

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公開日: 2023-12-25  

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