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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Advanced use and optimization of high-density point cloud data in geomorphology: Detection of changes in watershed topographic environments and beyond

Research Project

Project/Area Number 17H02031
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

早川 裕弌  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (70549443)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 齋藤 仁  関東学院大学, 経済学部, 准教授 (00709628)
小花和 宏之  東京大学, 空間情報科学研究センター, 客員研究員 (10422205)
内山 庄一郎  国立研究開発法人防災科学技術研究所, マルチハザードリスク評価研究部門, 特別技術員 (30507562)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords高精細地形地物情報 / 点群データ / 3次元 / Lidar(レーザ測量) / 写真測量 / GIS(地理情報システム) / UAV(無人航空機)
Outline of Annual Research Achievements

当該年度は、まず、HD-PCD(高密度点群情報)に関する研究動向の把握を引き続き行い,とくに流域で生じる自然現象を対象とした既存および新たなHD-PCD取得解析の手法体系を整理した上で,この手法の検証として,新しいHD-PCD取得機材を用いた試験計測を現地観測として実施した。たとえば,SLAMによるモバイルレーザ測器やハイパースペクトルカメラを搭載したUAVの試験飛行を実施した上で,現地観測におけるその有効な適用方法を検証した。具体的な対象地域は,流域地形環境の変動が観察される大谷崩の土石流扇状地(静岡県),九十九里海岸(千葉県),阿蘇仙酔峡の崩壊斜面(熊本県)などである。これらのデータからは,地形特徴の抽出を行うとともに,時空間変化抽出の基礎データとして精度向上等の処理を行った。さらに,データ共有のためのコンテンツ整理を行った。共同研究利用システムを援用し,蓄積された点群およびその派生データを整理し投入した。これにより,取得データや開発したツールの利用が外部者でも可能となり,流域地形環境に限定されない,HD-PCDの多様な使用用途を発掘できるようになることが期待される。
また,高精細地形情報に関するシンポジウム・ワークショップおよび国際会議(JpGU-AGU, EGU)におけるテーマ別セッションを主催・共催した。これにより,HD-PCD取得の最新技術など情報収集や,HD-PCD解析にかかる問題点,学術的・産業的適用事例の報告など,研究者間での情報共有を行った。国外の研究者との交流も随時実施し,情報交換や議論による本研究関連の世界的な進展の方向性について理解を深めた。
さらに,高精細地形情報の新しい活用手段として,博物館等における企画展及びワークショップを複数開催した。これは,考古分野,アート分野との異分野間連携を促すものであり,学際的な枠組みにおけるアウトリーチ活動に対しての本研究の影響力が評価された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 6 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 4 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (2 results)

  • [Int'l Joint Research] 成都理工大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      成都理工大学
  • [Journal Article] Variation in rainfall patterns triggering debris flow in the initiation zone of the Ichino-sawa torrent, Ohya landslide, Japan2021

    • Author(s)
      Tsunetaka, H., Hotta, N., Imaizumi, F., Hayakawa, Y.S., Masui, T.
    • Journal Title

      Geomorphology

      Volume: 375 Pages: 107529

    • DOI

      10.1016/j.geomorph.2020.107529

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Integration of multi-sensor data to estimate plot-level stem volume using machine learning algorithms - Case study of evergreen conifer planted forests in Japan2020

    • Author(s)
      Iizuka, K., Hayakawa, Y.S., Ogura, T., Nakata, Y., Kosugi, Y., Yonehara, T.
    • Journal Title

      Remote Sensing

      Volume: 12 (10) Pages: 1649

    • DOI

      10.3390/rs12101649

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multidisciplinary conservation activities and community development based on the Yokohama City registered historic site “Taya Cave”2020

    • Author(s)
      Tamura, Y., Oguchi, C.T., Hayakawa, Y.S., Ogata, K., Ogura, T., Morita, M.
    • Journal Title

      In: Parise, M., Varriale, R. (eds.) Damage assessment and conservation of underground spaces as valuable resources for human activities in Italy and Japan, Opera Ipogea, Numero Speciale 2020

      Volume: ISSN 1970-9692 Pages: 75-84

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-dimensional point cloud data by terrestrial laser scanning for conservation of an artificial cave2020

    • Author(s)
      Hayakawa, Y.S., Ogura, T., Tamura, Y., Oguchi, C.T., Shimizu, K.
    • Journal Title

      In: Parise, M., Varriale, R. (eds.) Damage assessment and conservation of underground spaces as valuable resources for human activities in Italy and Japan, Opera Ipogea, Numero Speciale 2020

      Volume: ISSN 1970-9692 Pages: 67-74

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatial accuracy assessment of unmanned aerial vehicle-based structures from motion multi-view stereo photogrammetry for geomorphic observations in initiation zones of debris flows, Ohya landslide, Japan2020

    • Author(s)
      Tsunetaka, H., Hotta, N., Hayakawa, Y.S., Imaizumi, F.
    • Journal Title

      Progress in Earth and Planetary Science

      Volume: 7 Pages: 24

    • DOI

      10.1186/s40645-020-00336-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Volumetric change detection in bedrock coastal cliffs using terrestrial laser scanning and UAS-based SfM2020

    • Author(s)
      Hayakawa, Y.S., Obanawa, H.
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 20 Pages: 3403

    • DOI

      10.3390/s20123403

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 総合的な学習の時間を活用した地理・地形教育の実践-地域文化資源を用いた小規模公立小学校への地域学習から-2020

    • Author(s)
      田村裕彦 ・早川裕弌 ・守田正志 ・小口千明 ・緒方啓介 ・小倉拓郎
    • Journal Title

      地形

      Volume: 41 (4) Pages: 343-361

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Portable LiDAR-Based Method for Improvement of Grass Height Measurement Accuracy: Comparison with SfM Methods2020

    • Author(s)
      Hiroyuki Obanawa, Rena Yoshitoshi, Nariyasu Watanabe, Seiichi Sakanoue
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 20 (17) Pages: 4809

    • DOI

      10.3390/s20174809

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 70年間の画像アーカイブによる西表島仲間川マングローブ林立地域の森林動態復元2020

    • Author(s)
      内山 庄一郎, 宮城 豊彦
    • Journal Title

      Mangrove Science

      Volume: 11 Pages: 3 - 15

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 地上・航空レーザ測量による点群データを用いた洞窟構造の3次元表現2020

    • Author(s)
      早川裕弌・小倉拓郎・田村裕彦・小口千明
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2020年大会, オンライン
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 高精細地形情報を用いた山岳斜面プロセスの地形学的研究2020

    • Author(s)
      早川裕弌・今泉文寿・堀田紀文・西井稜子
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2020年大会, オンライン
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] フィールドワークショップによる幼少期における地理的思考の養成の試み2020

    • Author(s)
      早川裕弌・安芸早穂子・ヘンベスト ジェニファー・久保貴志・川端典子・小倉 拓郎
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2020年大会, オンライン
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparison of a wide-range topographic data derived from UAV-SfM and airborne lidar: a case study at Taal Volcano, the Philippines2020

    • Author(s)
      Hayakawa, Y.S., Kusumoto, S., Ogura, T., Nagao, T., Alanis, P.K.B.
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2020年大会, オンライン
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カイセリ平野のポテンシャル~キュルテペ成立の地理学的背景~2020

    • Author(s)
      早川裕弌
    • Organizer
      日本西アジア考古学会第25回大会
    • Invited
  • [Presentation] Detection of landslides and vegetation recovery from multitemporal UAV and satellite images2020

    • Author(s)
      Saito, H., Uchiyama, S., Hayakawa, Y.S., and Obanawa, H.
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2020年大会, オンライン
    • Invited
  • [Presentation] Conditions of aerial photography to reduce doming effect2020

    • Author(s)
      Hiroyuki Obanawa, Seiichi Sakanoue
    • Organizer
      2020 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 新版 必携ドローン活用ガイド-災害対応実践編-2020

    • Author(s)
      内山 庄一郎
    • Total Pages
      257
    • Publisher
      東京法令出版
    • ISBN
      9784809024795
  • [Remarks] 地形鮮明化プロジェクト

    • URL

      https://hdtopography.blogspot.com/

  • [Funded Workshop] Japan Geoscience Union - American Geophysical Union Joint Meeting 2019 thematic session M-TT492020

  • [Funded Workshop] Japan Geoscience Union International Meeting 2019 thematic session M-TT472019

URL: 

Published: 2021-12-27  

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