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ひろきひきぎ
6 years ago
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平成 29 年技術成果報告会交通インフラ施行維持管理支援サービス化に向けた取り組み研究開発部社会インフラグループ

2 内容 1 背景目的 2 取り組み概要交通インフラを中心にリモートセンシング技術の導入検討を支援 3 コア技術の開発地表面変位計測土砂移動箇所関心対象検出のための解析技術 4 コアサービスの開発 5 事例紹介ネクスコエンジニアリング東北株式会社黒澤様 2

3 背景目的社会インフラが抱える課題 2033 年が老朽化のピーク老朽化対策技術従事者の減少施工維持管理方法の効率化利用者の確保維持管理費用の維持 / 削減リモートセンシング技術で上記課題解決に貢献する技術開発 / 高度化と実証サービスの構築 3

4 平成 28 年版高齢社会白書に加筆インフラ老朽化のピーク利用者の減少技術従事者の減少 4

5 取り組み概要 2017 年 ~ 社会インフラグループを設置し交通インフラ以外のインフラにも広くサービスを適用する段階的にサービスを提供し 2019 年度には全サービスの運用を開始予定 2016 年交通インフラ施工維持管理支援プロジェクトを立ち上げサービス構築と更なる技術高度化などの取り組みを加速 2013 年空間基盤情報プリプロジェクトチーム一部の道路事業者や鉄道事業者と SAR 干渉解析技術による地盤変動情報を鉄道や道路の施工や維持管理に活用するための共同研究や受託業務を実施共同知財の取得申請など技術と実績を蓄積 1990 年 ~ 研究開発部研究部 SAR 干渉解析技術による地盤変動解析の技術と実績を蓄積 5

6 取り組み概要手法検討コア技術開発コアサービス開発交通インフラ地表面変位土砂移動関心対象検知 6

7 コア技術開発 1 地表面変位計測のための解析技術差分干渉解析手法時系列差分干渉解析手法商用ソフト用処理スクリプトや自社開発ソフトの整備処理自動化位置合わせ精度の改善フィルタリング手法の改善 AW3D 読込対応等により品質向上に取り組んだ干渉解析における課題 ( 特に大気補正 ) の改善干渉性が低い ( 計測困難 ) 箇所にはコーナーリフレクターを設置することで計測点を確保 X C LバンドSARデータを複合的に利用して長期的連続的な情報提供を可能に干渉解析と同時に得られるコヒーレンス画像を利用した関心対象検出技術も導入差分干渉解析手法時系列差分干渉解析手法 : 2 時期以上の SAR データの位相変化から衛星 - 地上間の距離変化を解析する手法 0.5~1cm 精度で地表面変位量を計測可能 7

8 コア技術開発 1 SAR データ読込位置合わせコヒーレンスに基づく位置合わせで位置合わせ精度を改善干渉画像の生成フィルタリング補正オルソ補正種々の DEM データを利用可能にバイラテラルフィルタの導入により形状を維持した位相強調を実現新たな水蒸気遅延補正手法を導入予定高精細 AW3D や LiDAR データによる高精度なオルソ補正が可能に定量的な評価は平成 29 年度に実施 8

年間10mmの地盤沈下が継続していることを把握 Analyzed by RESTEC, Included

under license from ASIAgenzia Spaziale Italiana.

9 2006年 2012年現在 2014年 ALOS-2 CSK ALOS 時系列差分干渉解析と差分干渉解析とのハイブリッドな手法で長期的連続的な地表面変位情報を提供年間10mmの地盤沈下が継続していることを把握 Analyzed by RESTEC, Included JAXA COSMO-SkyMed Product - ASI [2016] processed under license from ASIAgenzia Spaziale Italiana. All Rights Reserved. Distributed by e-geos Analyzed by RESTEC, Included JAXA/METI

10 建物の倒れこみが補正され街区がより鮮明に SRTM DEM によるオルソ補正結果 Processed by RESTEC, Included JAXA 高精細版 AW3D(50cm) によるオルソ補正結果 Processed by RESTEC, Included JAXA

11 コア技術開発 2 土砂移動箇所検出のための解析技術 Multi Polarimetric Coherence mapping(mpc) 手法偏波相関解析結果の可視化手法を開発提案インフラ維持管理への利用としては先進的自社開発ソフトの整備処理自動化幾何精度の改善フィルタリング手法の改善等により品質向上に取り組んだ X C L バンド SAR に対応 Multi Polarimetric Coherence mapping(mpc) 手法 : ポラリメトリモード ( 四偏波 ) で観測された SAR データから HH 偏波と VV 偏波の強度画像と HH 偏波と VV 偏波とのコヒーレンス画像を生成し合成することで裸地を可視化する手法視覚的な情報から土砂移動箇所の把握をするとともに複数時期の MPC 画像を利用することで土砂移動箇所を検出できる 11

12 土石流が発生した場合の見え方の例時期 A 植生あり土砂移動箇所 / 裸地時期 A から 1 年後 12

13 コア技術開発 3 関心対象検出のための解析技術 Multi Temporal Coherence mapping(mtc) 手法安全保障分野で利用されている技術の導入インフラ周辺状況の変化を可視化インフラ維持管理への利用としては先進的自社開発ソフトの整備処理自動化幾何精度の改善フィルタリング手法の改善等により品質向上に取り組んだ X C L バンド SAR に対応光学 SAR による植生状況把握手法土壌パラメタ推定手法 Multi Temporal Coherence mapping(mtc) 手法 : 2 時期の SAR データから強度画像とコヒーレンス画像を生成し合成することで変化箇所を可視化する方法視覚的な情報からインフラ周辺の状態変化を把握することに応用できる 13

14 不安定土砂等の除去 2016/05/13 を基準として有ったものが無い Analyzed by RESTEC, Included JAXA :2016/05/13 :2016/09/16 :Coherence 変化がない無かったものが有る 14

15 コアサービス開発地表面変位計測 / 解析サービス 2 時期 4 時期過去分時系列年間時系列地表面変位状況図調査分析結果の提供土砂移動箇所検出サービス土石流状況図調査分析結果の提供関心対象検出サービス開発中マーケティングの実施マーケティングマーケティング単体サービスパッケージサービスを試行しユーザニーズ収集評価等を実施改善サービス化 15

16 サービスの位置づけ 16

17 サービスの位置づけ平成 28 年度実績 5-25mm (L バンド ) 出典 :G.W. Bawden, M. Sneed, S.V. Stork, and D.L. Galloway, Measuring Human-Induced Land Subsidence from Space, USGS, 17

18 まとめ交通インフラを対象として 3 種のコアサービスのための技術開発サービス構築に取り組んだサービスの品質向上のための取り組みとして解析技術の高度化や解析精度の改善と並行してサービスの試行運用を実施した地表面計測精度の実績値 :5~25mm(Lバンド) サービス構築のための取り組みとしてサービス内容の検討やマーケティングを実施した今後想定されるサービスは以下の通り 1 地表面変位解析 / 計測サービス 2 土砂移動箇所検出サービス 3 関心対象検出サービス 4 上記 1~3を任意にパッケージ化したサービス今後も技術課題解決に取り組み高品質なサービス提供を目指す 18

19 Sense your Earth

平成26年8月豪雨災害（広島豪雨災害）におけるCOSMO-SkyMed衛星観測結果

平成26年8月豪雨災害（広島豪雨災害）におけるCOSMO-SkyMed衛星観測結果平成 26 年 8 月豪雨災害 ( 広島豪雨災害 ) 合成開口レーダーおよび光学衛星による観測結果 (COSMO-SkyMed/GeoEye-1/WorldView-2) 2014 年 11 月 6 日撮影実施状況平成 26 年 8 月 20 日広島県内での土砂災害発生以降も天候不良がしばらく続き光学衛星による撮影は困難な状況であったため天候によらず撮影が可能な SAR 衛星を併用することにより